吉林省长春市长春外校2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题（理科）

长春外国语学校20202021学年第一学期高二年级期中考试物理试卷（理科）出题人：李南审题人：李钟琦本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页。考试结束后，将答题卡交回。注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。第Ⅰ卷选择题（本题共12小题，每小题4分。17题为单选题，812为多选题。）1．两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A． B． C． D．2．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q()应放在A点，Q＝2q B．应放在B点，Q＝－2qC．应放在C点，Q＝－q D．应放在D点，Q＝－q3．如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则()A．平行板电容器的电容将变大B．静电计指针张角变小C．电容器的电荷量不变D．带电小球的电势能将增大4．如图所示电路中，电源电压U恒定，由于某元件出现故障，使灯L1变亮，灯L2不亮，其原因可能是（）R1断路 R2断路 R2短路 D．R1短路5．将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，于是有()A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．A和B的位置都不变6．在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（）A．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能B．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小7．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动后，下列说法中正确的是（）A．灯泡L变亮B．电容器C的带电量将增大C．两端的电压减小D．电源的总功率变小，但电源的输出功率一定变大多选题8．如图所示，为某一电场中的一条电场线，已知电子在A点的速率为v1，只在电场力的作用下，电子从A点运动到B点时速度恰好为零，则（）A．电场的方向从A指向BB．A点的电场强度比B点大C．A点的电势比B点高D．A到B的过程中，电子的电势能减少9．有两根不同材料的金属丝，长度相同，甲的横截面的圆半径以及电阻率都是乙的2倍，则以下说法正确的有（）A．甲、乙的电阻之比是8:1B．甲、乙的电阻之比是2:1C．将甲乙并联在电路中，甲乙消耗的电功率之比是2:1D．将甲乙串联在电路中，甲乙消耗的电功率之比是1:210．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内（）A．电炉放热与电动机放热相等 B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉的功率11．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（）A．甲表是电流表，增大时量程增大B．乙表是电压表，增大时量程增大C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则12．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5，3.5）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（）A．电源1与电源2的内阻之比是3：2B．电源1与电源2的电动势之比是1：1C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是21：26D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7：10第Ⅱ卷二、填空题（本题共2小题，每空2分，共20分。）13．某学校实验室购买了一卷表面有很薄绝缘层的镍铬合金丝，该校的一兴趣小组同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的长度。已知该镍铬合金丝的常温电阻率ρ=1.0×Ω·m，他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。(1)他们先使用多用电表粗测合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔，选择电阻挡“×100”；②调整“机械零点调节旋纽”使指针指到零刻度，调整时____（填“必须”“不能”）将两表笔短接，然后调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零，调整时__________（填“必须”“不能”）将两表笔短接；③把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端（已刮去绝缘漆）相接，多用电表的示数如图甲所示，该合金丝的电阻约为__________Ω．(2)为了更准确地测量镍铬合金丝电阻，已知所选用的电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧，根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并获得较大的电压调节范围，以下四个电路中最合理的是_________。(3)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径，示数如图乙所示，则镍铬合金丝的直径为_________mm．(4)根据多用电表测得的镍铬合金丝电阻值，不计合金丝绝缘漆的厚度，可估算出这卷镍铬合金丝的长度约为_________m。（结果保留整数）14．某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表（量程0~3V，内阻约为3k）电流表（量程0~0.6A，内阻约为1）滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）待测电池组（电动势约为3V，内阻约为10）开关导线若干①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是_____。②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻的滑片P应置于滑动变阻器的_____端（填“a”或者“b”）③实验中发现调节滑动变阻器时。电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为4的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为_____V，内阻为_____。（结果均保留两位有效数字）三、计算题（本题共2小题，共22分。）15．（10分）如图所示，有一电子（电量为e，质量为m，）从静止开始经电压U0加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且恰好能从金属板右缘飞出求：（1）该电子刚飞离加速电场时的速度大小（2）金属板AB的长度．16．（12分）如图所示的电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电动机的电阻R0＝1.0Ω，电阻R1＝2.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1＝4.0V，求：(1)流过电动机的电流；(2)电动机输出的机械功率；(3)电源的工作效率。参考答案1．C【解析】【分析】【详解】本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题．接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确．2．C【解析】【分析】【详解】+q的点电荷在圆心O处的场强与q的点电荷在圆心O处的场强的合场强方向由O点指向D点，根据几何关系和点电荷的场强公式得；要使圆心处的电场强度为零，只要点电荷Q在圆心O处产生的场强方向由O指向C即可，大小也为，所以，点电荷Q=q且应发在C点。故选C．3．D【解析】将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离后两极板间的距离变大，根据公式可得电容减小，A错误；电容器两极板和电源相连，所以电容器两极板间的电压恒定不变，故静电计的张角不变，B错误；根据可知Q减小，C错误；根据公式可知两极板间的电场强度减小，P点与上极板间的电势差减小，而P点的电势比上极板低，上极板的电势不变，则P点的电势增大，因为油滴带正电荷，则小球的电势能增大，D正确．【点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变4．D【解析】【详解】A.若R1断路，则总电阻变大，总电流变小，L1变暗，不符合题意，故A错误；B.若R2断路，电路不通，则灯L1和灯L2都不亮，不符合题意，故B错误；C.若R2短路，总电阻变小，总电流变大，灯L1变亮，L2是发光的，不符合题意，故C错误；D.若R1短路，总电阻变小，总电流变大，灯L1变亮，L2被短路不亮，符合题意，故D正确．5．B【解析】A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；

而金属空腔C可以屏蔽外部的B的电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不变．故B正确，ACD错误；故选B．点睛：考查静电感应现象，掌握同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．并理解外部电场对空心球内部没有影响，即为静电屏蔽．6．B【解析】【分析】【详解】AB.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，故通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能，A错误，B正确；C．电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，一节7号电池的电动势为1.5V，因此该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领小，C错误；D．电动势的大小为定值，与该电池是否接入电路无关，D错误；故选B。7．B【解析】【分析】【详解】A．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，路端电压增大，电路中电流减小，灯L变暗，故A错误；B．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，路端电压增大，电容器的电压等于路端电压，可见其电压是增大的，则由Q=CU知，电容器C的电荷量将增大，故B正确；C．电容器在稳恒电路中视为断路，故R0两端的电压不变，始终等于0，故C错误；D．电源消耗的功率P=EI，电流减小所以电源消耗的功率将变小，P向右移动，滑动变阻器电阻变大，不知道内外电阻的关系，输出功率变化情况无法判断，故D错误。故选B。8．AC【解析】试题分析：电子从A点运动到B点时速度恰好为零，说明电场力做负功，据此判断出电场力的方向，然后判断出电场的方向，根据沿着电场线的方向电势越来越低，判断电势的高低；由电场力做功与电势能变化的关系分析电子电势能如何变化．解：电子从A点运动到B点时速度恰好为零，说明电场力做负功，电场力由B指向A；A、电子带负电，电场力由B指向A，则电场方向由A指向B，故A正确；B、仅根据一条电场线，不能判断A、B两点场强的大小，故B错误；C、电场方向由A指向B，沿电场线的方向电势越来越低，所以A点电势比B点电势高，故C正确；D、从A到B的过程中，电场力做负功，电势能增加，故D错误；故选AC．【点评】根据电子速度变为零判断出电场力的方向，根据电荷受力方向与场强方向间的关系、电场线方向与电势的关系、电场力做功与电势能变化的关系分析答题．9．CD【解析】甲的圆半径是乙的2倍，故甲的横截面积是乙的4倍，甲的电阻率是乙的2倍，由电阻定律可知，甲的电阻是乙电阻的一半，即甲、乙的电阻之比是1：2，故AB错误；将两电阻并联时，电压相等，则由可知，甲的电功率是乙电功率的2倍，故C正确；两电阻串联时，电流相等，则由可知，甲的电功率是乙电功率的一半；故D正确；故选CD．【点睛】据电阻定律求出甲、乙电阻之比，并联电路电压相等、串联电路中电流相等，根据其特点选择功率公式求解．10．ABD【解析】【分析】【详解】A．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用，根据焦耳定律Q=I2rt，知电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等，故A正确；BC．设电流为I，电阻为r，则电炉两端电压U炉=Ir，电动机两端电压U机＞Ir，所以U机＞U炉即电动机两端电压大于电炉两端电压，故B正确，C错误；D．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，则电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，故D正确。故选ABD。11．BD【解析】【分析】【详解】A．甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。安培表的量程可知当R增大时量程I减小，故A错误；B．乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表。伏特表的量程可知R增大时量程增大，故B正确；C．由公式知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则R=1.003Ω，故C错误；D．由公式知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则，故D正确。故选BD。12．AB【解析】【分析】【详解】A．在电源的U﹣I图象中，图象的斜率的绝对值表示电源的内电阻，根据电源U﹣I图线，可知，电源1、电源2的内阻分别为r1＝Ω＝Ω同理，r2＝Ω＝Ω所以r1：r2＝3：2故A正确；B．U﹣I图象的纵轴截距表示电动势，故E1＝E2＝10V即电源1与电源2的电动势之比是1：1，故B正确；CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，则连接电源1时U1＝3.5V，I1＝5A故灯泡消耗的功率为P1＝U1I1＝17.5W灯泡的电阻R1＝＝Ω＝0.7Ω连接电源2时U2＝5V，I2＝6A故灯泡消耗的功率P2＝U2I2＝30W灯泡的电阻R2＝＝Ω所以R1：R2＝21：25P1：P2＝7：12故CD错误。故选AB。13．不能必须1400D0.305102【解析】【分析】【详解】(1)[1]机械调零是调整指针的“游丝（非常细的回摆弹簧）”张紧程度。电表在移动过程或受周围电磁场的影响下，指针会发生偏移，调整游丝的张力大小，即可调