福建福清西山学校高中部高二上学期期中考试物理试题含答案

福清西山学校高中部2020-2021学年第一学期期中考试

高二物理试卷

试卷满分：100分时间：70分钟

第I卷（选择题）

一、选择题（共12小题，每题4分，共48分。其中1~8题只有一个选项符合要求；9~12题有多个选项符合要求，选对但不全得2分，不选或有选错的不得分。）

1．下面关于点电荷的说法正确的是

A．只有体积很小的带电体才能看做点电荷

B．体积很大的带电体一定不是点电荷

C．当两个带电体的形状对它们相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷

D．任何带电球体，都可看做电荷全部集中于球心的点电荷

2．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点．a、b电势分别为φa ＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是()

A．该电场在c点处的电势一定为4 V

B．a点处的场强E a一定大于b点处的场强E b

C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少

D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a

3．关于电场强度的概念，下列说法正确的是()

A．由E=F

q

可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比

B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关

C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关

D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零

4．对电容C ＝Q U ，以下说法正确的是 A ．电容器带电荷量越大，电容就越大

B ．对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变

C ．可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比

D ．如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容

5．如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在

电场力作用下运动的径迹．粒子在A 点的加速度为A a 、动能为KA E 、

电势能为PA E ；在B 点的加速度为B a 、动能为KB E 、电势能为PB E .则下列结论正确的是( )

A ．A

B a a > ，KA KB E E > B ．A B a a < ，PA PB E E >

C ．A B a a < ，PA PB E E <

D ．A B a a > ，KA KB

E E <

6．两个定值电阻R 1、R 2串联后接在输出电压U =12V 的直流电源上，

且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于R 1、R 2的电压表接在R 1

的两端（如图所示），电压表的示数为8V ，如果把此电压表改接在R 2

两端，则电压表的示数将（ ）

A ．小于4V

B ．等于4V

C ．大于4V 、小于8V

D ．等于或大于8V

7．在如图所示的电路中，输入电压U 恒为8V ，灯泡L 标有“3V ，6W ”字

样，电动机线圈的电阻R M =1Ω. 若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是

A ．电动机两端的电压是2V

B ．通过电动机的电流是5A

C ．电动机的效率是60%

D ．整个电路消耗的电功率是10W

8．如图所示,电路中电源的电动势为E ,内电阻为r ,开关S 闭合后,当滑动变阻器R 的滑片P 向右移动的过程中,三盏规格相同的小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度变化情况是( )

A．灯L1、L2变亮,灯L3变暗B．灯L2、L3变亮,灯L1变暗

C．灯L1、L3变暗,灯L2变亮D．灯L2、L3变暗,灯L1变亮

9．如图所示，A中是单个点电荷的电场，B，C中都是两个等量的异种电荷的电场，D中是两个等量的同种电荷的电场．在四个电场中，均有相互对称分布的a，b两点，其中场强大小相同、方向相反的是：( )

A．B．C．D．

10．如图所示，虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离均为3.0 cm，已知BB′上的电势为0 V．一个电子沿AA′方向以初

动能E k = 4 eV自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场，电子从

P到C′的过程电场力做功为6 eV．下列说法正确的是

A．平面AA′上的电势为3V

B．该匀强电场的场强为100 V/m

C．该粒子经过平面BB′时的电势能为10eV

D．该粒子从P到C′的过程动能和电势能总和守恒

11．一个T型电路如下图所示，电路中的电阻R1＝120 Ω，R2＝10 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则( )

A．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω

B．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω

C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V

D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V

12．2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征

三号乙运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，升空后的卫星能

量补给主要靠太阳能电池.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点.如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象，图线b是某纯电阻电器的U-I图象.则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的（）

A．内阻为5.5Ω B．输出功率为12.5 W C．内耗功率为0.22 W D．效率为50%

第II卷（非选择题）

二、填空题（共两小题，第13题8分，第14题6分，共14分）

13．（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是_________mm。如图2，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是_________mm。

（2）有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程0~3V的电压表，要串联一个阻值为Ω的电阻；改装后电压表的内阻是Ω。

14．如图是家用电饭煲的电路图．将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加

热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，

给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为1.40 A，已知分

压电阻的阻值是R，100 Ω.则：保温时，电阻R两端的电压_________V,稳

压电源输出的电压_______V,电热丝的额定功率_________W，

四、解答题（须有必要的解题过程和文字叙述，只有最后结果的不给分）

15．（8分）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视

为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的

夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m；

(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．

16．（9分）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，

其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为

q=4×10-8C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10-7J，求：

（1）匀强电场的场强E；（2）电荷从b移到c，静电力做功W2；

（3）a、c两点间的电势差U ac．

17．（10分）如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：

（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？

（2）电动机的输入功率和输出功率各是多少？

（3）10 s内，可以把重物A匀速提升多高？

（4）这台电动机的机械效率是多少？

18．（11分）如图甲所示的电路，当变阻器的滑片从一端

滑到另一端的过程中两电压表的示数随电流表示数的变化

情况如图乙中的A，B两直线所示，不考虑电表对电路的

影响，

，1）电压表1V ，2V 的示数随电流表示数的变化图像分别为U—I 图像中的哪一条直线；

，2）试求定值电阻0R 、变阻器的总电阻分别为多少；

，3）试求电源的电动势和内阻分别为多少。

参考答案

1．C2．C3．C4．B5．C6．A7．C8．C9．AD10．BD11．AD

12．AC

13【答案】（1）15.25mm ，0.740~0.741mm mm ；

（2）2970Ω，3000Ω

试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为1.5cm ，游标读数为0.0550.250.025mm mm cm ?==，所以最终读数为：1.50.025 1.52515.25cm cm cm mm +==；螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm ，可动刻度读数为0.0124.00.240mm mm ?=，所以最终读数为：0.50.2400.740mm mm mm +=。

（2）把电流表改装成电压表，需要串联电阻的阻值：3029700.0301

g g R R U I =-=-=Ω，改装后电压表内阻：30000.001

3V g R I U ===Ω。 14． 140V 210V 882w

【解析】电阻R 两端的电压为U R =IR=1.40×100V=140V ;

设电热丝的电阻为r ，电源输出电压为U ，则2

21(r=9U U R r r

?+） 解得：r=50Ω

所以电源电压为U=I，R+r，=1.40×，100+500，V=210V 电热丝的额定功率22

21088250

U P r ==Ω=Ω 15．(1)F =3.0×10－3N (2)m =4.0×10－4kg (3)v =2.0m/s

(1)根据电场力的计算公式可得电场力6331.010 3.010N 3.010N F qE --==???=?；

(2)小球受力情况如图所示：

根据几何关系可得tan qE mg θ

=，所以34310kg 410kg tan 10tan 37qE m g θ--?===???； (3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则21(1cos37)2

mgl mv -?=

，解得v =2m/s ． 16．（1）60V/m ；（2）1.44×10-7J ；（3）6.6V

（1）由题，由W 1=qEL ab 得： 7

1821.210V/m 60V/m 410510

ab W E qL ---?===??? （2）电荷从b 移到c 电场力做功为：

W 2=qEL bc cos60°=4×10-8×60×0.12×0.5J=1.44×10-7J

（3）电荷从a 移到c 电场力做功为：W ac =W 1+W 2

则a 、c 两点的电势差为：

77

8

1.210 1.4410V 6.6V 410ac ac W U q ---?+?===? 17．(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%

电动机工作时，其电路为非纯电阻电路，它从电源获取的功率一部分转化为线圈的热功率，另一部分转化为电动机的机械功率．

（1）电动机线圈上消耗的热功率为

P 热＝I 2r ＝1 W

（2）电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率，即

P 入＝UI ＝5×1 W ＝5 W

电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率，根据P 入＝P 出＋P 热 得P 出＝P 入－P 热＝5 W －1 W ＝4 W

（3）设物体A 的重力为G ，t ＝10s 内物体上升的高度为h ，根据能量守恒定律得P 出t ＝Gh h ＝P t G

出＝41020?m ＝2 m （4）这台电动机的机械效率为

η＝P P 出入×100%＝45

×100%＝80% 18．，1，B，A，2，3Ω，12Ω，3，81E V r ==Ω，

分析：（1）电压表1V 的示数随电流表示数的变化图像为B ，电压表2V 的示数随电流表示数的变化图像应为A

（2）由乙图可知，电阻0R 的值等于AC 的斜率，即 06 1.5320.5

U R I ?-==Ω=Ω?-； 当R 全部接入电路时，电路中电流最小，对应BC 线上的B 点，则07.5

0.5R R Ω=+，15312R =Ω-Ω=Ω；

（2）对图线上的B 点，根据闭合电路的欧姆定律有：7.50.5E r =+

对图线上的C 点，根据闭合电路的欧姆定律有：62?

E r =+ 联立解得：81E V r ==Ω，；