2021-2022学年湖南省长沙市宁乡第七某中学高二（上）期中物理试卷（附答案详解）

2021-2022学年湖南省长沙市宁乡第七高级中学高二（上）期中

物理试卷

1.下列说法正确的是（）

A.物体所带的电荷量可以为2xIO-19c

B.不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷

C.摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷

D.利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体

2.如图所示，三个点电荷qi、勺2、《3固定在一直线上，《2与03的距离班q,

为qi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*一

判定，三个电荷的电量之比的：q2：妇为（）

A.9：4：36B.(—3)：2：(—6)

C.3：2：6D.(—9)：4：(—36)

3.如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在。点固定一电荷量

为。的正电荷，A、B、C、。为以。为圆心、半径为r的同一圆周上的四

点，B、。连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（）

A.A点的场强大小为加+k2^B.B点的场强大小为E-4

C.。点的场强大小不可能为0D.A、C两点的场强相同

4.干燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易“触电”，为了防止“触电”，在网上出现了

名叫“静电消除器”的产品，手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下（如图所示），就

可以防止“触电”。关于这一现象及这一产品，下列说法不正确的是（）

A.这种“触电”现象是一种静电现象

B.“静电消除器”应该为导体

C.人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷都被“静电消除器”吸收而

消失了

D.人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体最终构成一个等势体

5.某区域的电场线分布如图所示，A、B为一条电场线上的两点，则下列

说法中正确的是（）

A.电势租4＞（pB

B.电场强度的大小演＞EB

C.将正电荷从A点移到8点电场力做负功

D.将负电荷放在4B两点具有的电势能与4＞EpB

6.电场中有。、人两点，已知外=一500乙（pb=1500V,将电荷量为q=-4X1（T9c的点

电荷从。移到6时，电场力做功为（）

A.负功8x10-6/B,正功8x10-6/C.负功4x10-6/D.正功4x10-6/

7.如图所示，匀强电场电场强度为1x103/v/C,a6=de=4cm,----------------------------►

।a_-_--_-_--_-_---)b

be=ad=3cm,则下述计算结果正确的是（）।1

।

•£

(

A.a、6之间的电势差为4000V।1

।1

B.“、c之间的电势差为40Vd*------------------t

C.将q=-5x10—3。的点电荷沿矩形路径。儿位移动一周，静电力

做功为零

D.将q=-5xl0-3c的点电荷沿"c或adc从。移动到c,静电力做功都是一0.25/

8.如图所示，A,B,C,O为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子..............

垂直经过等势面。时,动能为20eY,飞经等势面C时，电势能为-10W,

飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为5cm,则.....tv.............

下列说法错误的是（）

A.等势面A的电势为-10VB.等势面B的电势为零

C.电子再次飞经等势面。时，动能为10eVD.电子在等势面。时的电势能为-20eU

9.指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝

缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凹点

处与凸点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同

的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下

列说法正确的是（）

A.手指指纹的凹点处与小极板距离远，电容大

B.手指指纹的凸点处与小极板距离近，电容小

C.手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量减小

D.手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大

10.如图所示，图线1表示的导体的电阻为图线2表示的导体的

电阻为R2,则下列说法正确的是（）/

A.&=3：I]L_2/"

B.把r拉长到原来的3倍长后电阻等于/?2

C.将Ri与/?2串联后接于电源上，则功率之比Pi：尸2=1：3O邑彳—2~3——I）

D.将％与/?2并联后接于电源上，则电流比/i：/2=1：3

11.在如图所示的u-/图象中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线n为

某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图象判断错误的是（）

A.电源的电动势为3匕内阻为0.50B.电阻R的阻值为1。

C.电源的效率为80%D.电源的输出功率为4W

12.在检验两地是否短路的测试中，经常用到如图所示的T形电路，电路中的电阻&=500,

/?2=/?3=30。，有一测试电源，所提供的测试电压恒为80k以下说法正确的是（）

A.若将“端短路，浦之间的等效电阻为500

B.若将他端短路，〃之间的等效电阻为60。

C.当而两端接上测试电压时，cd两端的电压为30V

D.当cd两端接上测试电压时，就两端的电压为30y

13.图1螺旋测微器读数为mm,图2游标卡尺读数为mm.

'---二45I23cm

Ar一~…―一-

=—35I|o1020

Si图2

14.把一个满偏电流tf％=1mA,线圈电阻ifRg=1k。的小量程电流表，改装成量程U=10U的电

压表，需串联的分压电阻阻值为。

15.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，滑动

变阻器的连接方式应选择（填“甲”或“乙”）：图丙是某小灯泡的伏安特性曲线，细

实线是A点切线，图线中4点对应的灯丝电阻等于n；随着电压的增大，灯丝的电阻

（填“增大”或“减小”）

16.测定电源的电动势和内电阻的实验电路如图1所示，请回答下列问题:

（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P,应放在滑动

变阻器处（填或

（2）现备有以下器材：

A.干电池1个

区滑动变阻器（0〜50/2）

C.电压表(0〜3V)

D电压表(0〜15V)

E.电流表(0〜0.671)

F.电流表(0〜34)

其中电流表应选，电压表应选-（填字母代号）

（3）如图乙是根据实验数据画出的U-/图象。由此可知这个干电池的电动势后=V,内

电阻r=n.（计算结果均保留两位有效数字）

17.两个质量相等的带电小球（可视为质点）4、B,用长度均为L的绝缘

细线悬于天花板上的。点，两悬线均偏离竖直方向。角，如图所示。已

8

知A、8两球所带电荷量均为+q,静电力常量为k,重力加速度为g。求

(1)带电小球的质量；

(2)若撤去A球，在小球B所在的空间加一水平方向的匀强电场，使B球静止在原来位置，则

匀强电场的电场强度为多大？

18.如图所示，M为一线圈电阻巳=0.40的电动机，R=24P,电源电

动势E=40匕当S断开时，理想电流表的示数/1=1.64当开关S闭

合时，理想电流表的示数为/2=4.04求：

(1)电源内阻r；

(2)开关S闭合时，通过电阻R的电流；

(3)开关S闭合时，电动机输入功率和输出功率。

19.如图所小，一束电子流从静止出发被U=4500V的电压加速后，在

距两极板等距离处垂直进入水平放置平行板间的匀强电场，若偏转电

场的两极板距离d=1.0cm,板长L=5.0cm,(已知电子的电量e=

1.6x10-19。，质量m=0.9x10-3()kg)求：

(1)电子离开加速电场时速度%的大小

(2)要使电子能从平行板间飞出，偏转电场极板间允许的最大电压Um.

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：A、物体所带电量均是元电荷（即1.6X10T9C）的整数倍，所以不可能为任意实数。

故A错误；

8、不带电的物体，并不是没有正、负电荷，而是没有多余的电荷。故B错误；

C、摩擦起电是自由电荷转移后，导致物体有多余电荷，从而使物体带上电，故C错误；

。、静电感应带电，实质上是导体中的自由电子在电场中受到的电场力作用下，远离或靠近带电

体，故。正确；

故选：D。

物体带电是指有多余的电荷量，是由于自由电荷的转移导致的，并不是创造出来的，因此物体带

电均是元电荷的整数倍，感应带电是自由电子的远离或靠近导致带电。

考查了电荷守恒定律的同时，还有是：元电荷是带电量的最小单元，其电荷量与电子的电量相等，

物体所带电量均是元电荷的整数倍。

2.【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q1带负电，则勺2带正电，应

带负电；若q1带正电，则q2带负电，打应带正电；

由于每个电荷所受静电力的合力均为零，所以

对的有：k翠2=九芸??•・①

对勺2有：件=k甯••②

对03有：k用3=忆管…③

联立①②③可解得：%：42：《3=（喈）2：1：（空）2

Q

:1:9

根据题意可知6=2匕，所以qi：q2：q3=4

:

由于勺［、勺3是同种电荷，故勺1：<?2勺3=-9：4：-36或的：q2-勺3=9：-4：36.故48c错误,

D正确。

故选：Do

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。

3.【答案】A

【解析】

【分析】

根据点电荷电场强度公式E=与，结合矢量合成法则，即可求解。

考查点电荷的电场强度公式，掌握矢量合成法则的应用，注意正点电荷在各点的电场强度的方向

是解题的关键。

【解答】

A.正点电荷。在A点的电场强度大小口=与，而匀强电场在A点的电场强度大小为E,因方向相

互垂直，根据矢量的合成法则，则有4点的场强大小为］后2+卜2号，故A正确；

区同理，点电荷。在8点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此8点的场强大小为E+k9,

故B错误；

C.当点电荷。在力点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，且大小相等时，则/）点的电场强度

大小可以为零，故C错误；

D根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知，A、C两点的电场强度大小相

等，而方向不同，故。错误。

故选A。

4.【答案】C

【解析】解：A、干燥的冬天，人体容易带上静电，当接触金属车门时就会出现发电现象，故这种

触电现象是一种静电现象，故A正确；

8、手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下，人体带上静电通过“静电消除器”发生中和,

故“静电消除器”应该为导体，故B正确；

C、根据电荷守恒定律，人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷通过“静

电消除器”发生中和而不是被“静电消除器”吸收而消失了，故C错误；

。、人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体处于静电平衡，处于静电平衡状态的导

体是个等势体，故。正确；

故ABD正确，C错误。

故选：Co

人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体处于静电平衡，处于静电平衡状态的导体是

个等势体。

明确静电消除器的原理。

5.【答案】A

【解析】解：A、顺着电场线电势降低，所以(^>98,故A正确；

8、A处电场线比B处密，因此A处电场强度比8处大，所以以<EB，故B错误。

CD、正电荷从A点移到B点，电势降低，电场力做正功，电势能减小，故CQ错误；

故选：A。

顺着电场线电势降低，电场线的疏密表示电场的强弱；正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，

动能增加，电势能减小。

电场线是电场中的重要概念，因此要熟练掌握电场线和电场以及电场力之间的关系。

6.【答案】B

【解析】解：外两点电势差(/岫=/-%=-500-1500了=一2000口

9

将带电量为q=-4X10-电的点电荷从。移到人时，电场力做功卬助=qUab=(-4X10-)X

(—2000)/=8x10-6/故B正确，AC。错误。

故选：B.

由~(Pa-0b求电势差，再根据公式=qUab求解电场力的功。

本题考查对电势差、电势能与电势的关系理解能力和电场力做功的计算能力；注意公式以b=

qUab,EPb=q%都要代入符号计算。

7.【答案】BC

【解析】解：48.由图看出，6、c在同一等势面上，电势相等，则ac之间的电势差等于时之间的

电势差，由题,ab=de=4cm=0.04m,则ab之间的电势差=E-ab=1x103x0.04V=40V,

故B正确，A错误；

C.将q=-5X10-3c的点电荷沿矩形路径Med移动一周，初末位置间的电势差为0,由皿=qu知，

静电力做功为零，故C正确；

O.将q=-5X10-3。的点电荷沿"c或“A从”移动到c,电场力做功相等，电场力做功为W=

qU=-5x10-3x40/=-0.2/,故。错误；

故选：BC。

根据公式小=勺(/求解静电力做功；根据匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed,d是电场方向

两点间的距离，求解两点间的电势差。

电场力做功与重力做功相似，只与电荷初末位置有关，与路径无关。在运用公式勿=qU时，要注

意各个量均要代符号计算。

8.【答案】C

【解析】解：A3、电子从。到8的过程，根据动能定理得-eU.=0-

解得：UDB=^=—=20V

即。点电势高于2点电势，电场方向竖直向上，则电场强度为：E=等=含U/7n=200V/m

:619

电子经过等势面c时的电势能为—ioev,则c点的电势为：＜pc=^=------^K=10V

C点与B点的电势差为：UCB=(pc-(pB=EdCB

代入数据可得B点电势为0,因为C4间的电势差等于QB间的电势差，可知A点电势为-10V,

故AB正确；

C、整个过程中，只有电场力对电子做功，根据能量守恒定律得，电子再次经过。等势面时，动

能不变，仍然为20eV,故C错误；

。、由前面的分析，可得。点的电势为20V,所以电子在。点时具有电势能为与。=-20x1.6x

10-19/=-20eV,故。正确。

本题选择错误的，

故选：Co

根据动能定理，结合。、3两位置的动能求出电势差的大小，结合C位置的电势能得出C点的电

势，从而抓住等势面间的电势差相等求出A点的电势以及电势能。根据匀强电场的场强公式，结

合电势差和间距求出匀强电场的大小。根据动能定理求出电子再次经过等势面。时的动能。

解决本题的关键是知道等势面与电场线关系，掌握匀强电场的场强公式，以及电场力做功与电势

差的关系。

9【答案】D

【解析】解：AB,根据电容的定义式。=品可知，指纹的凹点处与小极板距离远，电容小，指

纹的凸点处与小极板距离近，电容大，故A8错误；

CD、手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器的电压保持不变，根据。=铝=号可

471kdU

知，电容器的电容增大、电容器带电量增大，故C错误、。正确。

故选：Do

根据电容的定义式C=用判断电容大小的变化；根据电容器的电压保持不变，结合c=笈=号

分析电荷量的变化。

本题是电容器动态变化分析问题，解答此类问题关键是要抓住不变量：若电容器与电源断开，电

量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变；结合电容器的计算公

式和电场强度与电势差的关系进行分析解答。

10.【答案】C

【解析】解：A、根据/-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以&：R2=1：3,故A错误；

B、把右拉长到原来的3倍长后，横截面积减小为原来的,根据电阻定律公式R=p5，电阻增加

为9倍，变为%的3倍，故B错误；

C、串联电路电流相等，所以将心与7?2串联后接于电源上，电流比人：％=1：1，功率之比等于

电阻比，为1：3,故C正确；

D、并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将以与/?2并联后接于电源上，电流比小

12=3：1.故。错误。

故选：Co

通过/-U图象得出两电阻的关系。串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等于电阻之

反比。

解决本题的关键知道/-U图线的斜率表示电阻的倒数以及知道串并联电路的特点。

11.【答案】C

【解析】

【分析】

由电源的路端电压与电流的关系图象可知，图象与纵轴的交点等于电源的电动势，其斜率大小等

于电源的内阻。电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻。两图线的交点读出电流与电压，求出电

源的输出功率和效率。

对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义。本题要抓住图线的斜率、交点的

意义来理解图象的意义。

【解答】

A.根据闭合电路欧姆定律得U=E-/r,当/=0时，U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻

等于图线的斜率大小，则r=|笔=勿=0.50,故A正确；

ZJ/o

jjo

3.电阻R=y=-fl=1。，故3正确；

P

C.电源的效率??=”=号=|=66.7%,故C错误；

D两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出电压U=2V,

电流/=24则电源的输出功率为P^=U/=4W,故。正确。

本题选择错误的，故选C。

12.【答案】C

【解析】

【分析】

对于电路问题，首先要明确电路的结构，并能正确应用串并联电路的规律进行分析，必要时应进

行电路的简化。

【解答】

A.当cd端短路时，必问电路的结构是：电阻用、/?3并联后与旧串联，等效电阻为：

R=*+&=650,故A错误;

爪2十尺3

员当必端短路时，〃之间电路结构是：电阻右、/?3并联后与氏2串联，等效电阻为：

R=白鲁+/?2=48.75。，故B错误；

«1+«3

C.当必两端接通测试电源时，W两端的电压等于电阻/?3两端的电压，ucd=-^-E=30V,故c

正确；

。.当〃两端接通测试电源时，外两端的电压等于电阻/?3两端的电压，为=三*石=40V,

X2+K3

故。错误。

故选C。

13.【答案】0.90014.50

【解析】解：螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为40.0xO.Olrmn=0.400mm,所以最

终读数为0.5mm+0.400mm=0.900mm<)

游标卡尺的主尺读数为14,〃〃?,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10x

0.05mm=0.50mm,所以最终读数为：14mm+0.50mm—14.50mmo

故答案为：0.900；14.50。

解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读。螺旋测微器的读

数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。

对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有

关测量。

14.【答案】9ko

【解析】解：把一个满偏电流％=1mA=0.0014、电阻为Rg=IkC=10000的小量程电流表，

改装成量程u=iov的电压表，需要串联一个分压电阻；

分压电阻阻值：R=r-R=-1000/2=9000/2=9k0。

igyau.ooi

故答案为:9k。。

灵敏电流计串联一个较大的电阻时就可以改装成一个大量程的电压表，根据串联电路的特点进行

解答。

本题主要是考查了电压表的改装；知道灵敏电流计串联一个较大的电阻时就可以改装成一个大量

程的电压表。

15.【答案】甲10增大

【解析】解：实验要求电压表的求数从0开始连续变化，则滑动变阻器应采用分压接法，故滑动

变阻器正确的接法为图甲；

由图丙可知，A点的电阻R=彳=2=100；

图象的斜率减小，而/-1/图象中图象的斜率表示电阻的倒数，则可知，灯泡电阻增大。

故答案为：甲；10;增大。

根据题目要求确定滑动变阻器的接法，然后选择实验电路；滑动变阻器采用分压接法时，根据伏

安特性曲线可明确电阻的大小以及变化情况。

本题考查了实验电路的选择、实验注意事项，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用

分压接法。

16.【答案】aECl.50.75

【解析】解：(1)滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关之前为防止电表过载，划定变阻器滑动头

P应放在滑动变阻器〃处；

(2)由图乙可知：电路中的最大电流为0.44因此电流表选择量程为0.64比较合适，故电流表则E,

电源电动势约为1.5V,因此电压表选择量程为3y比较合适，故电压表选择C；

(3)根据实验原理可知E=U+/r,由图乙可知，电源的U-/图象与纵轴的交点坐标值是1.5,则

电源电动势为1.51Z,图象的斜率表示电源内阻，所以电源内阻为r=丝会30=0.75。

故答案为:(l)a；(2)E,C,；(3)1.5,0.75

(1)闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处.

(2)(3)根据实验中给出电源及电流的数据结合实验原理明确各仪表的选择；

(4)在U-/图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小.

本题考查了作图象、求电源电动势与内阻,应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，

电源U-/图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻.

17.【答案】解：(1)4、8两球之间的距离：

r—2Lsin0

对B球有：

q2

k-=mgtanO

解得：

kq2cos0

m=-TZ；

(2)使5球静止在原来位置，设所加匀强电场为E,则有：

q2

f=qE

解得:

「kq

E=----y-

4L2sin20

答：⑴带电小球的质量为4堆:力

(2)若撤去A