【物理】吉林省白城市第十四中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）
白城市第十四中学2019—2020年度上学期十一月份考试
高二物理试卷
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分。其中9-12题为多选，选不全的得2分，有错选不得分)
1.下列说法中正确的是（ ）
A. 根据E= F/q可知，电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B. 电场中某点的场强E= F/q，与检验电荷的受力大小及带电量无关
C. 电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向
D. 公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的
【答案】B
【解析】
【详解】A. 电场强度反映了电场的力的性质，由电场本身决定，与检验电荷在该点所受的电场力无关．故A错误；
B. 电场中某点的场强等于，E反映电场本身的强弱和方向，与检验电荷的受力大小及带电量无关．故B正确；
C. 电场中某点的场强方向即正检验电荷在该点的受力方向，与负检验电荷在该点的受力方向相反．故C错误；
D. 公式对任何静电场都是适用的，而公式只适用于真空点电荷产生的电场．故D错误．故选B
2.两个相同的带电金属小球（可看成点电荷），电量大小之比是1：7，在真空中相距为r．现将两球接触后仍放回原处，则它们间库仑力的可能是原来的（ ）
A. 7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7
【答案】CD
【解析】
【详解】由库仑定律可得：
得，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7．当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，电量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7．故CD正确，AB错误．故选CD．
3.如图所示,a、b为某电场线上的两点,那么以下结论正确的是( )
A. 把正电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能减少
B. 把负电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加
C. 把某负电荷从a移到b,克服电场力做4×10-8J 功,电荷在b点具有4×10-8J的电势能
D. 不论正电荷还是负电荷,静电力做正功时电势能一定增加
【答案】B
【解析】
【详解】A．把正电荷从a移到b，由于电场力方向与位移方向相同，所以电场力做正功，电荷电势能减小，故A错误；
B．把负电荷从a移到b，由于电场力方向与位移方向相反，所以电场力做负功，电荷的电势能增加，故B正确；
C．由于没有确定零势能面，所以无法确定电荷在b点具有的电势能，故C错误；
D．不论正电荷还是负电荷,静电力做正功时电势能一定减小，故D错误．
4.如图,质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球,用绝缘丝线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平面上,细线与竖直方向夹角分别为α、β,则( )
A. 若m1=m2,q1
β
C. 若q1=q2, m1>m2,则α>β D. q1、q2是否相等与α、β大小无关,且若m1>m2,则α<β
【答案】D
【解析】
【详解】设左边球为A，右边球为B，则对A、B球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得：
m1g=F1cotα，m2g=F2cotβ
由于F1=F2，若m1＜m2，则有α＞β；若m1=m2，则有α=β；若m1＞m2，则有α＜β；根据题意无法知道带电量q1、q2 的关系，故D正确，ABC错误．
5.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是
A. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
B. 图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值
C. 电压为5 V时，导体的电阻是0.2 Ω
D. 电压为12 V时，导体电阻的电功率为18 W
【答案】D
【解析】
【详解】由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，故A错误；图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，选项B错误；当U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻 R=U/I=5Ω，故C错误；加12V电压时，电流为1.5A，则电功率P=IU=18W．故D正确；故选D．
【点睛】本题关键抓住图象上的点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，分析电阻的变化，求解电阻的值．
6.一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为500Ω，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（ ）
A. 串联一个10kΩ的电阻 B. 并联一个10kΩ的电阻
C. 串联一个9.5kΩ电阻 D. 并联一个9.5kΩ的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】把电流表改装成电压表，串联电阻阻值：
A．串联一个10kΩ的电阻，与结论不相符，选项A错误；
B．并联一个10kΩ的电阻，与结论不相符，选项B错误；
C．串联一个9.5kΩ的电阻，与结论相符，选项C正确；
D．并联一个9.5kΩ的电阻，与结论不相符，选项D错误；
7.两根完全相同的金属裸导线，如果把一根导线对折起来当一条导线(R1)使用，把另一根均匀地拉伸到原来长度的2倍(R2)使用，假如它们的密度和电阻率不发生变化，则第一条电阻R1与第二条电阻R2的比值为( )
A 1 ∶4 B. 1 ∶8
C. 1 ∶16 D. 1 ∶32
【答案】C
【解析】
【详解】设原来的电阻为R，其中的一根对折起来，横截面积变为原来的2倍，长度为原来的，根据电阻定律，电阻；另一根均匀地拉伸到原来长度的2倍，长度为原来2倍，横截面积变为原来的，根据电阻定律，电阻；两电阻之比为1：16．故C正确，ABD错误．
8.某电解池，如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )
A. 0 B. 0.8 A
C. 1.6 A D. 3.2 A
【答案】D
【解析】
【详解】由题，电解池中正负离子运动的方向相反，则1s内通过截面正离子的电量为
q1=2n1e
负离子的电量绝对值为
q2=n2e
则电流为
代入数据解得：
A．0与分析不符，故A错误；B．0.8 A与分析不符，故B错误；
C．1.6 A与分析不符，故C错误；D．3.2 A与分析相符，故D正确．
9.如图所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一正电荷从A点自由释放，正电荷沿电场线从A点运动到B点的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，比较A、B两点电势、的高低和场强EA、EB的大小可得（ ）
A. > B. <
C. EA > EB D. EA < EB
【答案】AC
【解析】
【详解】正电荷从A释放（初速为0）后，加速运动到B，说明正电荷受到的电场力方向是从A指向B，那么电场方向就是由A指向B，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB两点的电势关系是φA＞φB，故A正确，B错误；正电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从A到B时，受到的电场力是逐渐减小的，所以EA＞EB．故C正确，D错误．故选AC．
10.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、.下列说法正确的是( )
A. 电子一定从A向B运动
B. 若>，则Q靠近M端且为正电荷
C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有<
D. B点电势可能高于A点电势
【答案】BC
【解析】
由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；若aA＞aB，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故B正确；由B可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方向相关，故C正确；由B可知，电场线方向由M指向N，那么A点电势高于B点，故D错误；故选BC．
11.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线．若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及电流比较，下列说法正确的是（ ）
A. 电阻R1的阻值较大 B. 电阻R2的阻值较大
C. 电阻R1的电流较大 D. 电阻R2的电流较大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．I-U图像的斜率表示电阻的倒数，由图可知，电阻R2的阻值较大，故A错误，B正确；
CD．图示图象可知，U相同时，I1＞I2，故C正确，D错误．
12. 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（ ）
A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B. 适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路
C. 在非纯电阻电路中，
D. 焦耳热适用于任何电路
【答案】A
【解析】
试题分析：电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，A错误；公式是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律，可以推到出，所以只能适用于纯电阻电路，B正确；在不是纯电阻的电路中，UI表示的是总的功率的大小，而只是电路中发热的功率，还有对外做功的功率的大小，所以，所以C正确；焦耳热适用于任何电路中的焦耳热量的计算，D正确．
考点：考查了电功率的计算
【名师点睛】每个公式的使用的条件是不同的，掌握住公式的使用的条件，这是做题的前提条件．
二、填空题(本题共3小题，共14分．将答案填在题中的横线上)
13.某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为 cm，厚度的测量值为 mm．
【答案】1.240 ， 1.682 （或1.683）
【解析】
【详解】游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为：
螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为：
所以最终读数为：
14.测量金属丝电阻率的实验中，关于电流表与电压表的连接方法，应选择图_____，用该种连接方法测得的电阻阻值比真实值___________．
【答案】 (1). 甲 (2). 偏小
【解析】
【详解】[1]由于电阻丝的阻值较小，所以电流表应用外接法，即甲图；
[2]电流表外接法中，电压表测量的是电压的真实值；由于电压表的分流，电流表测量的电流比流过待测电阻的电流大，由欧姆定律可知，测得的电阻阻值比真实值偏小．
15.为测量金属丝电阻,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:
A.电流表0~0.6内阻约0.05;
B.电流表0~3,内阻约0.01;
C.电压表0~3,内阻约10;
D.电压表0~15,内阻约50;
E.滑动变阻器,0~10 (额定电流为0.6);
F.滑动变阻器,0~100 (额定电流为0.3).
(1)为准确测出金属丝阻值,电流表应选__________,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________(填序号)．
(2)根据已知的物理量(金属丝长度、直径)和实验中测量的物理量(电压表读数、电流表读数),则金属丝电阻率表达式=______________.
【答案】 (1). A C E (2).
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]电源电动势为3V，则电压表选择C，为防止电阻丝发热影响电阻率的测量，通过电阻丝的电流应略小，则电流表选择A，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E.
(2)[4]金属丝的电阻，由电阻定律，横截面积，联立解得：
三、计算题（共3小题，总分38分。要求写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
16.把一个带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功8×10-6 J；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功2×10-6 J，取无限远处电势为零．
(1)求A点的电势．
(2)求A、B两点的电势差．
(3)若把电荷量q= -2×10-5 C的电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少?
【答案】（1）φA=400 V（2）300 V（3）-6×10-3 J
【解析】
【详解】（1）无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA-EpB，有WOA=EpO-EpA
无穷远处电势能为零，即EpO=0
故EpA=-WOA=8×10-6J
根据电势的定义式φ=
得；
（2）把该电荷从无限远处的O点移到电场中B点，需克服电场力做功2×10-6J，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA-EpB，有
WOB=EpO-EpB
无穷远处电势能为零，即EpO=0
故EpB=-WOB=2×10-6J
根据电势的定义式，得
故A、B间的电势差为UAB=φA-φB=400V-100V=300V；
（3）若把2×10-5C的负电荷由A点移到B点，电场力所做的功：WAB=qUAB=-2×10-5×300=-6×10-3 J；
【点睛】本题关键是根据功能关系得到电场力做功与电势能变化的关系，然后列式求解出电场中各个点的电势能，最后根据电势的定义式求解各个点的电势．
17.如图所示的电路中，电源电压是18V且保持不变，闭合电键时，安培表的示数是1.2A，伏特表的示数是12V．求：
(1)R2两端的电压
(2)R1的电阻
(3)R2的电阻
【答案】(1) 6V (2) 10Ω (3) 5Ω
【解析】 (1)R2两端的电压U2=U-U1=18V-12V=6V
(2)R1的阻值
(3)R2的阻值
18.一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A．松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?
【答案】1.6W 0.96W
【解析】电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：
电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为
P入=I1U1=0.8×2W=1.6W
电动机的机械功率：P机=P入-I2r=1.6W-0.82×1W=0.96W
