北京市东城区东直门中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题(含解析)

1、北京市东城区东直门中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题（含解析）北京市东直门中学 2017-2018学年度第一学期期中考试高二物理（理科）2017.11命题人：谢老师审稿人：张老师考试时间：90分钟 总分：100分班级： 姓名: 学号：第一部分（选择题）一、单项选择题1 .下列关于电场线的叙述正确的是（）A.电场线是电场中实际存在的线B.复杂电场中的电场线是可以相交的C.沿电场线方向，场强一定越来越小D.同一电场中电场线越密的地方，同一试探电荷所受的静电力越大【答案】D【解析】A.电场线是人为假想的曲线，不是电场中实际存在的线，故A错误；B.电场线不可能相交，如果相交，在交点处

2、切线方向有两个，场强方向就有两个，而里层中每一点的场强方向是唯一确定的，故B错误；C.沿电场线方向，电场线不一定越来越疏，则场强不一定越来越小，故C错误；D.同一电场中电场线越密的地方，场强越大，由 F =qE知同一试探电荷所受的静电力越大，所以D选项是正确的.故选D.2 .关于电源电动势的说法错误的是（）A .电源电动势等于内外电路电势降落之和B.电源电动势等于外电路的路端电压C.电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压D.电源电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领【答案】B【解析】A.根据闭合电路欧姆定律得知，电源电动势等于内外电路电势降落之和，所以A选项是正确的；B.当外电路断

3、开时，电源电动势才等于外电路的路端电压，而当外电路接通时，电源有内电压，电源电动势大于外电路的路端电压，故B错误；C.根据闭合电路欧姆定律可以知道，当电源没有接入电路时I =0,电源没有内电压，则电动势等于此时两极间的电压，所以C选项是正确的；D.电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，所以D选项是正确的.故选B.3.右图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,Rx为待测电阻，如果考虑到电表内阻对测量13 / 13结果的影响，则（）电流表示数大于通过A.电压表示数大于 Rx两端的实际电压,Rx的实际电流B.电压表示数大于 Rx两端的实际电压,电流表示数等于通过Rx的实际电流

4、C.电压表示数等于 Rx两端的实际电压,电流表示数大于通过Rx的实际电流D.电压表示数等于Rx两端的实际电压,电流表示数等于通过Rx的实际电流【答案】B【解析】由电路图可以知道，实验采用电流表内接法，电流表的测量值等于真实值，因为电流表的分压作用，电压表的示数大于待测电阻两端电压，故 ACD错误，B正确.故选B.4 .有一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流强度为I ;设每单位体积的导线中有 n个自由电子，电子的电量为e,此电子的定向移动速率为 v,在At时间内，通过导线横截面积的自由电子数可 表示为（）A . nvsA tB. nv A tC. -t-D. -tnese【答案】A【解析】在t

5、时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt ,因为铜导线的横截面积为 s,则在t时间内，电子经过的导线体积为 v=vts .又因为单位体积的导线有 n个自由电子，则在At 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvsA t .因为流经导线的电流为I ,则在t时间内，流经导线的电荷量为Q =It ,而电子的电荷量为 e,则t时间内通过导线横截面积的自由电子数目可表示为：N =-;故只有A正确，BCD错误.故选A.5 .两电阻Ri, R2的电流I和电压U的关系图线如图所示， 可知两电阻的大小之比 R： R2等于（）A. 1：3【答案】BB. 3 ：1C. 1： 33D. 33

6、：1匕=回竺=3,根据欧姆定律 11 tan306.如图所示，在场弓虽为E的匀强电场中有B. ELC. ELsina【解析】匀强电场中电势差与场强的关系公式为:U =Ed ; d是沿电场线方向的两点间距离，为【解析】根据电阻I U图线，取相等电压，通过两电阻的电流之比知R =U ,电阻之比Ri： R =3 ,故B项正确. I故选B.A、B两点，AB连线长L ,与电场线夹角为« ,则AB两点的电势差为（D. EL cosofLcosct ；故AB之间的电势差为：U =ELcosc（；所以D选项是正确的.故选D.7 .如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬

7、线烧断，则小球在电场中将作（A.自由落体运动B.曲线运动C.匀变速直线运动D.变加速直线运动【答案】B【解析】悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向烧断 细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直 线上，所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动，所以 B是正确的，A、C、D错误.故选B.8 .有两个完全相同的金属小球A、B （它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q , B带电荷量为q,当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F ;现用绝缘工具使 A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑

8、力是（）A. 7FB. 6FC. 8FD. 9F9777【答案】D【解析】A.带电荷量为7Q; B.带电荷量为a,当它们接触之后，电荷量先中和再平分，所以接触之后每个球带的电荷量为4Q,根据库仑定律可得，原来没接触时作用力为27Q Q 7Q4Q 4Q 16Q9F =k2 k2",接触之后作用力为 F =k 2 = k2 = F ,所以 D正确. r rr r 7故选D.9 .如图所示的电路中，电源的电动势 E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果滑动变阻器Ri的滑片P向b端滑动，则（）A .电灯L更亮，电流表的示数增大C.电灯L变暗，电流表的示数变小【答案】BB.电灯L更亮，电

9、流表的示数变小D.电灯L更暗，电流表的示数增大Ri,由欧姆定律得知【解析】滑动变阻器的滑片和 b端滑动过程，变阻器接入电路的电阻增大,总电流I J,路端电压U =E_Ir ,电灯L的电压等于路端电压，所以电灯L更亮，电流表的示数减小，B正确.故选B.10 .如图所示，直线 A为电源a的路端电压与电流的关系图像，直线 B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图像.将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（）A . R接到a电源上，电源的效率较高B. R接到a电源上，电源的输出功率越大C. R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D. R接到a电源上

10、，电阻的发热功率和电源的效率都较高【答案】C【解析】电源U -I图像斜率绝对值表征电源内阻，U轴上的截距表征电源电动势，所以Ea>Eb ,QA%,因为电源效率 九=且 = 2 1 R =R ，所以电阻 R接到电源b上电源效率较高；电 PE I R r R r阻R的伏安特性曲线与电源 U -1曲线交点，即电源和电阻连接后的工作状态， 根据交点处的纵 坐标可知，R接到b电源上路端电压较小，电路交流也较小，根据 PR=IU , R接到a电源上输 出功率越大；电阻发热功率 PR=I2R,所以R接到电源a上发热功率较大，故 C项正确.故选C.11 .如图所示，平行板电容器、电阻R与电动势为E的直流

11、电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态. 现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离， 则（）A.电容器的带电量增大B.两极板间的电场强度减小C.电阻R中会有从右向东的瞬间电流D.带点油滴将沿竖直方向向上运动【答案】B【解析】A.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，即极板间距变大，则有电容器的电容减小，因为电容器两板间电压不变，根据Q=UC,因此带电量减小，故 A错误；B.上极板竖直向上移动一小段距离，即极板间距变大而极板之间的电压不变，由E=U可以知d道两极板间的电场强度减小，所以B是正确的；C.由图可以知道，开始时电容器的上极板带正电，也有电量减

12、小，所以上极板的正电荷将流回电源的正极，电阻 R中会有从左向右的瞬间电流，所以C错误；D.两极板间的电场强度减小，则泣滴受到的向上的电场力减小，合力的方向将向下，所以带点油滴将沿竖直方向向下运动，故D错误.故选B.12 .如图所示，在点电荷 Q的电场中，已知a、b两点在同一等势势面上，c、d两点在同一等势面上，无穷远处电势为零.甲、乙两个带电粒子经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb,乙粒子的运动轨迹为 adb .由此可以判定（）A.甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等B.甲、乙两粒子带同种电荷C.甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D.甲粒子经过b点时的动能小于乙

13、粒子经过 b点时的动能【答案】C【解析】A项，因为甲粒子受到的引力作用，电场力做正功，乙粒子受到的是斥力作用，电场力做负功，根据动能定理，甲粒子的动能增大，乙粒子的动能减小，所以甲粒子在c点的动能大于乙粒子在d点的动能，故 A项错误；B项，根据轨迹的弯曲知，乙电荷受到的斥力，甲电荷受到的是引力，所以两粒子的电性相反，故B项错误；C项，因为甲粒子受到的引力作用，电场力做正功，电势能减少，乙粒子受到的是斥力作用，电场力做负功，电势能增加，所以甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过 d点时的电势能,故C项正确；D项，a到b,不管沿哪一路径，电场力做功为零，动能不变，故 D错误.故选C.二、实验填空题

14、13.如图所示，电压表和电流表的示数分别是10V和0.1A,待测电阻Rx的测量值是 C;该测量值 真实值（填大于、等于或小于）【答案】100小于I >Ir,则<R* ,【解析】电阻R的测量值Rsu U-,电阻的真实值RM=U,因为电压表的分流, II R即测量值比真实值小，&户U =1°1 = 100,】i 0.114 . 一个灵敏电流计允许通过的最大电流（满刻度电流）为 Ig =1mA ,表头电阻 R =10Q,若将其改装成量程为 Im=100mA的电流表，应 （填串联或并联）一个电阻，阻值为Q ;若将其改装成量程为 Um =10V的电压表，应 （填串联或并联）

15、一个 阻值为 C的电阻.【答案】并联0. 1 串联 9990c LR【解析】依据电表改装的特点，故当Im =100mA时，应并联一个电阻，阻值为 R=上上=0.幻，I -Im g、“，Um -Ug当Um =10V ,应串联一个电阻，阻值 R= =99900 .I g15 .为了描绘一个“ 12V、6W ”的小灯泡的伏安特性曲线，给了以下器材：直流电源：15V ,内阻不计；电流表：量程分别为 0 0.6A和0 3A ,内阻均约为2c ;电压表：03V, 075V ,内阻均约为 2kQ;滑动变阻器：最大阻值为 20Q ,允许通过的最大电流为 1A;开关一个；导线若干.实验时要求加在灯泡两端的电压可

16、从0V调到12V .根据小灯泡的规格，电流表应选择量程 （填0 0.6A或0 3A ）,电压表应选择量程 （填 0 3V 或 0 76V ）在下面方框里画出符合本实验要求的电路图，并根据电路图连接右侧的实物图.（提示：电路图和实物图画在答题纸上）A ,此时小灯泡的实际功某次测量时，电流表指针位置如图所示，电流表读数为率为A见解析见解析 0.40A2. 40A【解析】由于小灯泡的规格为“12V、6W ”，即电流为0.5A ,所以电流表应选择量程 0 0.6A .电压表应选择量程0 75V .在连实物图中，要注意滑动变阻器的分压接法，并采用电流表的外接法.原因是在10V时的电阻比6V时的电阻大，原

17、因灯泡灯丝的电阻率随温度的升高而增大.0.40A ,再参由于电流表选择量程00.6A ,则当电流表指针位置如图所示，电流表读数为考小灯泡的伏安特性曲线找出此时的电压值为6V ,所以此时小灯泡的实际功率为2.40W .三、计算题.要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案.有数值计算的题，答案必须明 确写出数值和单位.16 .如果把带电量为q =1.0父10 C的点电荷从无穷远移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2MlU J,且此点电荷在 A点受到电场力F =2X10-N，试求：(1) A点的电场强度大小；(2) q在A点的电势能和 A点的电势(取无穷远处电势为零)；(3) q未移入电

18、场前 A点的电势是多少.【答案】(1) 2M105N/C； (2) 12000V1.2 1 %；J(3) 12000V.3【解析】(1)依据电场力的公式 F =Eq ,得场强E=.= 2 10 一 =2M105N/C ;q 1.0 10(2)依题，正电荷1.0X10上C从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做功 W=1.2M10“J,其电势能增加1.2M10HJ ,而正点电荷在无阻远电势能为零，则q在A点的电势能4. EP 1.2 10Ep=W =1.2父10 J ,/='=-8V =12000V ;PA q 1.0 10q电荷在A点的电势能为1.2M104J;(3)电势反映电场本身的

19、性质的物理量与试探电荷无关，所以 q未移入电场前A点的电势仍为 12000V .17 .如图所示，R为电阻值，为理想电压表.当电阻箱读数为 R=2。时，电压表读数为 5=4V； 当电阻箱读数为 R=5C,电压表读数为 U2=5V .求电源的电动势 E和内阻r .北京市东城区东直门中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题(含解析)【答案】1c 6V【解析】根据闭合电路欧姆定律，得当电阻箱读数为=20时£=5+匕.Ri当电阻箱读数为 R2 =5建时，E =U2 +立r；R2联立上两式得r即 =1建，代入式得E =6V .U1R2 -U2R118 .如图所示，电源的电动势是6V

20、 ,内电阻是0.5Q,小电动机M的线圈电阻为0.5Q ,限流电阻Rqq为3夏，若电压表的示数为 3V，试求:(1)电源的功率和电源的输出功率;(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率.【答案】(1) 6W 5. 5VV (2) 2.5W 2W .【解析】(1)在串联电路中，电压表读 R0两端的电压，由欧姆定律得 I=U=3V=1A.RQ 3 r电源的总功率 Rj =EI =6 1 =6W由能量转化和守恒定律得：F出=嗑-I2R=6-12 Q.5=5.5W .(2)电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和.嚼出=PM+PqPq=|2Rq=3WPM=端出一R韦.53=2.5WPm=%+Pm得2Rt =Pm Pm=2.5 I r =2.5 -Q.5 =2W19 .如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d .当两板间加电压 U时，一个质量为m、电荷量为勺的带电粒子(不计重力)，以水平速度vq从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场， A、B间的水平距离为 L ,求:(1)带电粒子从 A点运动到B点经历的时间t；(2) A、 B间竖直方向的距离y;(3)带电粒子经过 B点时速度的大小 v.8q U L-2 , 2 2 m d m【答案】(1) L； (2)处V02mdv0【解析】(1)带电粒子在水平方向做匀速