2021-2022学年上海市奉贤区致远某中学高二（上）期中物理试卷（等级考）（附详解）

2021-2022学年上海市奉贤区致远高级中学高二（上）期

中物理试卷（等级考）

一、单选题（本大题共12小题，共40.0分）

1.一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，贝式）

A.水分子的平均动能增大B.只有个别水分子动能增大

C.所有水分子的动能都增大D.水分子动能不变

2.下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（）

A.在自然界中不是所有能量都能利用

B.能量的利用是有条件的，也是有代价的

C.物体发生热传递时，热传递的方向从高温物体到低温物体

D.物体发生热传递时，热传递的方向从内能多的物体到内能少的物体

3.在以下举例中，属于静电应用的是（）

A.在油罐车下拖一个铁链

B.在以煤为燃料的工厂的烟筒中加装电极除尘

C.纺织车间内空气保持适当湿度

D.在地毯中夹杂导电纤维

4.关于元电荷，正确的说法是（）

A.元电荷是自然界中电荷的最小单元

B.元电荷就是点电荷

C.元电荷就是质子

D.1C电量叫元电荷

5.关于电场强度的说法，正确的是（）

A.由E=：可知，场强E跟F成正比，跟q成反比

B.电场中某点的场强E可用检验电荷q来判断，但E和q的正负、大小无关

C.电场中某点的场强E,就是单位正电荷放在该点受到的电场力产

D.电场中某点的场强方向，就是检验电荷放在该点时受到的电场力方向

6.关于电场线的性质，下列说法不正确的是（）

A.电场线是为了形象描述电场的假想线，不是真实的

B.静电场中，电场线起于正电荷，止于负电荷，电场线不闭合

C.电场线的疏密表示电场的强弱

D.电场线在特殊情况下可能相交

7.有一电场的电场线分布如图所示，场中小8两点的电场强度

的大小和电势分别用4、琦和以、(PB表示，则有()

A.大于%,04高于

B.鼠大于%，WA低于3B

C.E力小于琦，。力高于"B

D.取小于埒，以低于外

8.如图所示，三个点电荷q1、q2,q3固定在一直线上，勺2与勺3的?，*

距离为久与勺2的距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，

三个电荷的电量之比qi：q2：93为()

A.9：4：36B.(-3)：2：(-6)

C.3：2：6D.(-9)：4：(-36)

9.把一根电阻丝分成相等的两部分后，第一部分把它长度拉长至分开前的长度；另一

部分把它对折。要使两部分消耗的电功率相同，加在两电阻丝上的电压比应满足

()

A.U甲:U=2：1B.U甲：UI=4：1

C.U甲：U乙=8：1X).U甲：U乙=16：1

10.A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势内=2匕(pB=-4V,(pc=-IV,已

知场强方向平行于△ABC所在平面，下列电场强度E的方向正确的是()

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11.如图所示电路中，RA=Rc；RB=RD；RB>RA。在a、

b两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率

的大小，正确的是（）

A.PB>PD>PA>Pc

B.PB>PA>Pc>PD

C.PB>PD>Pc>PA

D.PA>PQ>P[)>PB

12.沿%轴正方向，电场为正，则正电荷从与运动到X2,电

势能的变化是（）

A.电势能先增大再减小

B.电势能先增大再减小在增大

C.电势能先减小再增大

D.电势能先减小再增大再减小

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

13.真空中有两个相同的金属小球，带电量分别为+1.6X1（）-8。和+4.8x10-8C,相距

r时（远大于小球直径），相互作用为0.3N,现将两球相接触后再放回原处，则它们

之间的相互作用力为N,此时每个小球的带电量相当于个电子所带电

量。

14.已知&=120,R2=6/2,/?3=40,将&、%和R3并联接入电路，通过％、

/?3的电流为4、12、%，则A：%：=；若将和心串联后再与R1并联接入

电路，则人：/2：/3=o

15.三个电阻分别标有“1000、4W",“1250、8W","90。、100W”，若将它

们串联起来，允许通过的最大电流是:若将它们并联起来，允许加上的最大

电压是。

16.静电场中某电场线如图所示.把点电荷从电场中的4点移P_

到B点，其电势能增加1.2XIO'/,则该点电荷带

电（选填：“正”或“负”）；在此过程中电场力做功为J.

17.图中A、B、C、D为匀强电场中电势差相等的四个等势面。ABCD

一个电子飞经等势面。时，动能为20eV；飞经等势面C时，；

电势能为-lOelZ；飞经等势面B时，速度刚好为零。己知；；；；)fj

4、。间距离为0.15m,贝ijA面的电势〃=V,电场

的场强为E=U/zn。(电子的电量是1.6x10T9C)

三、实验题(本大题共1小题，共14.()分)

18.太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能智能控制器、蓄电池组、

光源、灯杆及支架。某一课题研究小组研究此规格太阳能路灯对太阳能的使用情况:

通过数据查到当地的平均日照时间是4.5小时，太阳能年均辐射量为每年每平方米

4461千焦。

(1)为了研究此路灯对太阳能的利用率，此工作小组还需测量哪些物理量：,

(2)你觉得还有哪些因素会影响实验(至少1条)：：

(3)你认为现阶段太阳能使用的不足之处是什么(至少1条)：

光伏组件

组件支架

7777777777777777777777^77777777777777777

四、计算题(本大题共2小题，共26.0分)

19.把质量为2g的带负电小球4用长为50cm的绝缘细绳悬起并保持静止。现将带电量

为Q=4.0x1()-6。的带电小球B缓慢靠近a,当两个带电小球在同一高度相距30cm

时，则绳与竖直方向成a=37。角并保持平衡：

(1)4球带电量是多少？

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(2)求此时B球在4球处产生的电场强度。

(3)在此过程中电场力对4做功多少。

20.如图所示电路，RA=R2=4P,R3=R4=2H,UAB=6V,求:

(1)电流表&和4的示数(不计电流表的内阻)；

(2)%与/?4两端的电压之比；

(3)求心的功率。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：温度是物体平均动能的标志，当杯中水的温度升高，则水分子的平均动能

增大，但并不是每个水分子的动能都增大，个别水分子的动能也可能减小，故A正确，

BCD错误。

故选：Ao

温度是分子平均动能的标志，温度升高，其内部分子运动剧烈，分子的平均动能增大。

本题考查了温度与分子平均动能的关系，牢记温度是分子平均动能标志，温度升高并不

是每个分子动能都增大。

2.【答案】D

【解析】解：力、在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被

人类所利用，故A正确；

以能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造程度

的后果将不堪想象，故8正确；

CD.物体发生热传递时，热传递的方向自发地从高温物体到低温物体，而不一定是从

内能多的物体到内能少的物体，故C正确，£＞错误。

本题选择不正确的，

故选：Do

能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性，能源的利用受这种方

向性的制约；热传递的方向自发地从高温物体到低温物体。

本题考查了热力学第二定律的应用，知道宏观自然过程自发进行是有其方向性。

3.【答案】B

【解析】解：4在油罐车下拖一个铁链是防止静电，故A错误；

A在以煤为燃料的工厂的烟筒中加装电极除尘是静电的应用，故B正确；

C.纺织车间内空气保持适当湿度是防止静电，故C错误；

。.在地毯中夹杂导电纤维是防止静电，故。错误。

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故选：Bo

本题考查是关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案

对于静电的防止和应用要注意明确原理，知道哪些现象为静电的防止，哪些现象为静电

的应用。

4.【答案】A

【解析】解：力、元电荷是自然界中电荷的最小单元；故A正确；

8、元电荷是最小的带电量，而点电荷是一种理想化的物理模型，二者不是同一物理量，

故8错误；

C、元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子；故C错误；

D、元电荷是带电量的最小值，大小是1.6x10-19。故。错误；

故选：A.

点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作

点电荷.

而元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，所有带电体电荷量均是元电荷的整数倍.

本题关键是对点电荷、元电荷的概念要有清晰的认识，同时要明确它们之间的区别，这

是理清概念的一种重要方法.

5.【答案】B

【解析】解：4电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷所受的电场力

以及试探电荷的电量无关，故A错误；

8.电场中某点的场强E可用检验电荷q来判断，但E是由电场本身决定的，和q的正负、

大小无关，故B正确；

C电场中某点的场强E在数值上等于单位电荷所受的电场力大小，但场强与电场力的物

理意义不同，场强反映的是电场的强弱和方向，故C错误。

D电场中正检验电荷的受力方向是电场强度的方向；场强方向与负检验电荷所受的电场

力方向相反，故。错误。

故选：B。

电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，根据E=；可以确定电场强度的大小，

知道E的方向与正电荷在该点受到的电场力方向相同；明确电场强度与试探电荷无关，

在电场中同一点，电场强度是确定不变的。

本题考查对电场强度的理解，明确电场强度的定义式E=；,具有比值定义法的共性，

定义出的电场强度与尸、q无关，由电场本身决定。

6.【答案】。

【解析】解：4电场是客观真实存在的，而电场线是为了形象描述电场的假想线，不是

真实的，故A正确，不符合题意；

8、静电场中，电场线起于正电荷，止于负电荷，电场线不闭合，故B正确，不符合题

意；

C、电场线的疏密表示电场的强弱，故C正确，不符合题意；

。、电场线上的每一点切线方向表示该处的场强方向，故电场线不相交、不相切，故。

错误，符合题意。

本题选不正确的，

故选：D。

掌握电场线特点是解本题的关键.电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电

荷，不相交不闭合，电场线疏密描述电场强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地

方电场强度弱。

本题考查了关于电场线的基础知识，比较简单，对于电场线的理解可以和磁感线类比进

行。

7.【答案】C

【解析】解：因8点电场线较4点密集，可知E/J、于%;沿电场线电势逐渐降低，可知如

高于9B，故C正确，ABO错误；

故选：Co

电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场线方向电势

逐渐降低，据此可正确解答本题。

解决本题的关键要掌握电场线的两个物理意义：电场线的疏密表示的电场强度大小，电

场线的方向表示电势的高低。

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8.【答案】D

【解析】解：三个电荷处于平衡时两边电性相同或者中间向反，若qi带负电，则勺2带正

电，打应带负电；若的带正电，则勺2带负电，勺3应带正电；

由于每个电荷所受静电力的合力均为零，所以

对qi有：喈=卜沿雅…①

对02有:卜詈=卜管…②

对勺3有：卜/k=喈…③

联立①②③可解得：91：勺2：[3=I*1)?:1:(与半产

根据题意可知，2=2/1，所以%：q2-勺3=；：1：9

由于勺1、勺3是同种电荷，故qI：q2：勺3=-9：4：-36或qi：q2-《3=%-4：36.故

A8C错误，。正确。

故选：0。

解决本题一定要把握“每个电荷所受静电力的合力均为零”这一特点进行分析，先判断

电性，三个电荷处于同一直线上，再根据每个电荷受两个库仑力的合力为零，据此列方

程即可求解。

本题考查了库仑定律在电荷平衡中的应用，对于三个电荷平衡可以利用“两同夹异，近

小远大”的规律进行电性判断，本题的难点在于计算，学生列出方程容易，但是计算正

确难。

9.【答案】B

【解析】解：设两部分电阻均为R,则第一部分把它长度拉长至分开前的长度，则横截

面积变为原来的一半，根据电阻定律可知其阻值变为4R；另一部分把它对折，则电阻

变为浊根据

um依甲4

要使两部分消耗的电功率相同，加在两电阻丝上的电压比应满足：/--=—.

U乙R乙T

故选：Bo

根据电阻定律求出两电阻丝电阻之比，由公式P=9分析要使两电阻丝消耗的电功率相

等时两电阻丝上的电压之比。

本题是电阻定律和功率公式的综合应用，要注意电阻丝的截面积5=空，S与直径的平

4

方成正比。

10.【答案】B

【解析】解：由于匀强电场中电势均匀变化，可得，4、B中点。的电势为%他=

-IV

故CO连线为等势面，电场线垂直等势面指向电势较低一侧，故B正确，ACQ错误。

故选：B。

根据匀强电场电势的变化关系找到等势线，电场线与等势线垂直，且沿电场线方向电势

逐渐降低可知电场线方向。

本题考查电势差与电场强度的关系，解题关键掌握等势线与电场线垂直的关系，注意沿

电场线方向电势逐渐降低。

11.【答案】B

【解析】解：因4B电流相等，RB>RA,根据P=/2R可知PB>以

因4的电流大于C,RA=Rc,根据P=UR可知方>Pc

CD电压相等，RD>Rc,根据P=?可知，Pc>PD

即PB>/^>PC>P。，故AC。错误，B正确

故选：B。

由电路图可知，C、。两灯并联，再与4、B两灯串联；先根据R=?求出四盏灯的电阻，

设电路中的总电流为14根据并联电路电流特点求出C、。两灯的电流，根据P=/2R分

别求出四盏灯的电功率，即可比较各灯消耗功率的大小关系.

本题考查了串联电路和并联电路特点，以及电功率公式的灵活应用；关键是会用特殊值

法简化计算，难点是各灯泡之间串并联的辨别.

12.【答案】C

第10页，共16页

【解析】解：由E-X图像可知，从X1到冷电场线先沿X轴正向，后沿X轴负向，则正电

荷从与运动到“2电场力先做正功，后做负功，即电势能先减小后增加。

故AOB错误，C正确；

故选：C。

正电荷沿电场线运动时，电场力做正功，电势能减小，正电荷逆电场线运动时，电场力

做负功，电势能增大。

本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握E-x图像的认识，注意电场力做功与电

势能的关系。

13.【答案】0.42X1011

【解析】解：跟据库仑定律可得，原来的作用力可表示为F=k饕=0.3N

由于两球均带正电，接触后再放回原处，带电量均为总和的一半，作用力可表示为?'=

q1+q2

r2

代入数据解得f=0.4/V

此时每个小球的带电量为q=号=1-6x10-^4.8x10-3c=32x10-8C

电子所带电荷量为e=1,6x10-19c

可得点=2=2*1。11个

即相当于2x1011个电子所带电量。

故答案为：0,4；2x1011

两个小球接触后分开，总电荷平分，根据库仑定律尸=然相互作用力。

r2

解决本题的关键掌握接触带电的原则，先中和再平分，以及掌握库仑定律F=等。

14.【答案】1：2：35：6：6

【解析】解：并联电路的电压相等，则将治、&和角并联接入电路，通过占、氏2、氏3的

电流之比%：=六菅：R~~12：6'(=1：2：3

若将/?2和的串联后再与心并联接入电路则A：h：13=京春：备=3

故答案为：1：2：3；5：6：6

串联电路中电流处处相同，并联电路中电阻两端的电压处处相同，根据串并联电路的特

点即可判断。

本题主要考查了串并联电路，明确串联电路中电流处处相同，并联电路中电阻两端的电

压处处相同。

15.【答案】0.2A20V

【解析】解：根据P=〃R可知，三个电阻的额定电流分别为0.2A、0.254、1.054,则

若将它们串联起来，允许通过的最大电流是0.24；

根据P=?可知，三个电阻的额定电压分别为20V、31.6U、94.97,则若将它们并联起

来，允许加上的最大电压是20V。

故答案为：0.2420V

由功率公式求出各电阻的额定电流，串联时电流相同，将它们串联使用，允许通过的最

大电流等于较小的额定电流值.由功率公式求出各电阻的额定电压，将它们并联使用，

允许所加的最大电压等于较小的额定电压值.

本题难点在于抓住串并联电路的特点，确定电流的最小值和电压的最小值.中等难度.

16.【答案】负-1.2x10-7

【解析】解：力点移到B点，点电荷的电势能增加，电场力做负功，则电场力方向与电

场线的切线方向相反，点电荷带负电.克服电场力做功多少，电荷的电势能就增加多少，

所以在此过程中电场力做功为一1.2x10-7J.

故答案为：负，一1.2x10-7.

点电荷的电势能增加，电场力做负功，判断电场力的方向，从而确定点电荷的电性.克

服电场力做功多少，电荷的电势能就增加多少.

本题要抓住电场力做功与重力做功相似，克服电场力做功多少，电荷的电势能就增加多

少.

17.【答案】一10200

第12页，共16页

【解析】解：等势面。和C,等势面C和B电势差相等，电场力对电子做功相等，故电子

动能变化量相等，可知电子经过等势面C时动能为10W,电子具有的总能量为E=%+

Ep=10eV-10eV=0

电子运动过程具有的总能量不变，电子经过等势面。时具有的动能为20eV,则电势能为

-20eV,可得£»、C等势面的电势分别为%=豆=20P

—6

(pc=g=10K

由于4、B、C、D为等差等势面，可知B面的电势为0,4面的电势为-10V。

电场强度为E=9="券==200V/m

aa.0.05

故答案为：-10,200

根据能量守恒定律，结合电势能与电势的关系可知4点电势，根据E=斗可解得电场强度

大小。

本题考查电势差与电场强度的关系，解题关键掌握能量守恒定律的应用，注意E=9中d

代表沿电场线两点的距离。

18.【答案】①太阳能电池板的面积②路灯功率③路灯持续发光的时间天气对测量

的影响受天气影响较大

【解析】解：(1)为了研究此路灯对太阳能的利用率，需要知道太阳能电池板吸收太阳

能的多少，故需要测量太阳能电池板的面积，还需要知道路程消耗电能的多少，故需要

测量路灯功率及路灯持续发光的时间。

(2)影响实验的因素可能有：天气对测量的影响或者太阳能板角度的影响。

(3)现阶段太阳能使用的不足之处主要是受天气影响较大。

答：(1)①,太阳能电池板的面积②.路灯功率③,路灯持续发光的时间

(2)天气对测量的影响或者太阳能板角度的影响

(3)受天气影响较大。

从实验原理、实验条件、影响因素、误差来源等几个角度分析。

重点是对实验原理的理解，对实验条件的控制、实验误差来源的分析，

Tcos37°=mg

Tsin370=F

解得

F—mgtan370=0.75mg=0.015/V

即4球受的库仑力为0.015N.

根据库仑定律，有F=1(当

8

故步=°学。°9c=3.75x10-C

YAkQ9X1O9X4X1O-6

(2)此时B球在4球处产生的电场强度E=5=」：N/C=4X105N/C

Q4/3XJ3.U

(3)在此过程中电场力对4做功等于重力势能的增加即W=AEP=mgl(l-cos37°)=

2x10-3/

答：(1)4球带电量是3.75x10-8C；

(2)此时B球在4球处产生的电场强度为4x105/V/C；

(3)在此过程中电场力对4做功为2XIO-人

【解析】(1)4球受重力、拉力和静电力处于平衡，根据库仑定律产=警求出4球所带

的电量；

(2)根据E=