2021-2022学年吉林省长白山第二高级中学高二（上）期中物理试题含解析

2021-2022学年吉林省长白山第二高级中学高二（上）期中物理试题一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。）

1. 关于物体带电的电荷量，以下说法中不正确的是（）

A. 物体所带的电荷量可以为任意实数

B. 物体所带的电荷量只能是某些特定值

C. 物体带电荷＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

D. 物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C

【答案】A

【解析】

【详解】AB．物体所带的电荷量只能是某些特定值，不可以为任意实数，选项A错误，符合题意；选项B正确，不符合题意；

C．物体带电荷＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子，选项C正确，不符合题意；

D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C，任何带电体所带电量都是1.6×10-19C的整数倍，选项D正确，不符合题意．

2. 电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1=10Ω、R3=5Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则 (      )

A. 电路中的电流为0．6A

B. 电阻R2的阻值为20Ω

C. 三只电阻两端的总电压为21V

D. 电阻R3消耗的电功率为3．6W

【答案】ABC

【解析】

【详解】因为三个电阻是串联在一起的，所以电路中的电流与通过R1的电流是相等的，所以,故电阻R2的阻值,两端的电压为,所以三只电阻两端的总电压为,电阻消耗的电功率为,所以ABC正确．

3. 如图，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，Q2=4Q1，现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么（　　）

A. Q3应为负电荷，放在Q1左边 B. Q3应为负电荷，放在Q2的右边

C. Q3应为正电荷，放在Q1的左边 D. Q3应为正电荷，放在Q2的右边

【答案】A

【解析】

【详解】假设Q3放在Q1、Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立，设Q3所在位置与Q1的距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小，即

由于Q2=4Q1，可得

所以Q3位于Q1的左方，整体处于平衡状态，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，可判断Q3带负电，故A正确，BCD错误。

故选A。

4. 在电场中某点用+q测得场强E，当撤去+q而放入时，则该点的场强（　　）

A. 大小为，方向和E相同

B. 大小为，方向和E相反

C. 大小为E，方向和E相同

D. 大小为E，方向和E相反

【答案】C

【解析】

【详解】电场强度的定义式

电场强度是源电场本身具有的属性，与和试探电荷无关，所以电场强度大小和方向均不变，ABD错误，C正确。

故选C。

5. 如图所示，MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论正确的是(　　)

A. 该电场是匀强电场

B. 该电场线的方向由N指向M

C. 电子在a处的加速度小于在b处的加速度

D. 因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹

【答案】B

【解析】

【详解】AB．电子从a点运动到b点速度在不断地增大，电子所受的电场力一定是由a指向b．因为电子带负电荷，所受的电场力方向与场强方向相反，可知电场线的方向一定是由N指向M．由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系，故A错误，B正确；

C．由于无法判断，负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，所以无法判断加速度大小，故C错误；

D．电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹，而是人们为了形象描述电场而假想的曲线，故D错误．

6. 在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 这个电场是匀强电场

B. a、b、c、d四点的电场强度大小关系是E>E>Ec>Ea

C. 同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加

D. 无法比较以上四点的电场强度值

【答案】B

【解析】

【详解】ABD．图线斜率的绝对值，所以可以使用直线的斜率表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，a图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小，所以四点场强的大小关系

故B正确，AD错误；

C．同一点的电场强度是由电场本身决定的与试探电荷的电荷量无关，故C错误。

故选B。

7. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力则（　　）

A. 粒子带正电 B. 粒子的加速度逐渐减小

C. A点的场强大于B点的场强 D. 粒子的速度不断减小

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】A．由粒子运动的轨迹可知，粒子受电场力大致向左，与场强方向相反，可知粒子带负电，选项A错误；

BC．因A点电场线较B点密集，可知A点场强较大，加速度较大，即从A到B粒子加速度减小，选项BC正确；

D．从A到B电场力对粒子做负功，则粒子的动能减小，速度减小，选项D正确。

故选BCD。

8. 图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是（　　）

A. 带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的

B. a点的电势比b点的电势高

C. 带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小

D. a点的电场强度比b点的电场强度大

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．带电质点从a由静止释放，能沿电场线竖直向上运动，电荷所受的电场力一定竖直向上，且a、b点在同一条电场线上，故电荷受到的电场力方向相同，A正确；

B．由题意知电场线的方向竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点的电势一定比b点的电势高，B正确；

C．带电质点在整个向上运动的过程中，电场力均做正功，故电荷的电势能减小，即在a点的电势能比在b点的电势能大，C错误；

D．由题意可知，带电质点先加速上升，后减速上升，故一定要考虑重力，且加速阶段电场力大于重力，减速阶段电场力小于重力，故a点的电场强度比b点的电场强度大，D正确。

故选ABD。

9. 如图所示，4只电阻串联于某电路中.已测出UAC=9V， UBD=6V， R2=R4则UAE 为（    ）

A. 3V B. 7.5V C. 15V D. 无法确定

【答案】C

【解析】

【详解】由图可知，四个电阻串联，所以通过它们的电流相等；

根据欧姆定律可知，当时，；

由串联电路中，总电压等于各电阻两端电压之和，可得：，故选项C正确．

点睛：根据欧姆定律和串联电路电流特点可知两端的电压相等，再根据串联电路电压特点：串联电路中总电压等于各电阻两端电压之和，即可求出AE之间的电压．

10. 如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成A1（0~3A）和A2（0~0.6A）的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是  （　　）

A. A1的指针半偏时，A2的指针也半偏 B. A1的指针还没半偏时，A2的指针已经半偏

C. A1的读数为1A时，A2的读数为0.6A D. A1的读数为1A时，干路的电流I为1.2A

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．电流表是由小量程的电流表并联一个电阻改装而成，两电流表并联，两电流表两端电压相等，流过两表头的电流相等，所以A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，故A正确，B错误；

CD．两电流表量程之比为5：1，根据电流表改装原理可知，两表头并联，通过表头电流相同，所以 A1的读数为1A时，A2的读数为0.2A，干路中的电流为1.2A，故C错误，D正确。

故选AD。

二、填空题（每空2分，共10分，把答案填在题中横线上）

11. 在水深超过200m深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己。该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害，身长为50cm的电鳗，在放电时产生的瞬时电压大约可达____V．

【答案】5×103

【解析】

【分析】

【详解】解：瞬间电压即瞬间电势差，求电势差有两个公式：一个是匀强电场中电势差与电场强度的关系为U=Ed；二是电势差的定义式，本题显然不能用求解，因为不存在移动电荷做功问题，所以电鳗在放电时产生的瞬时电压大约可达

12. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：

A．小灯泡L（3V、5Ω）；

B．滑动变阻器R（0－10Ω，额定电流1.5A）；

C．电压表V1（量程：0－3V，RV=5kΩ）；

D．电压表V2（量程：0－15V，RV=10kΩ）；

E．电流表A1（量程：0－06A，RA=0.5Ω）；   

F．电流表A2（量程：0－3A，RA=01Ω）；

G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干；

实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压。

（1）为了减少误差，实验中应选电压表______，电流表______；

（2）在实验中，电流表应采用______法（填“内接”或“外接”）；

（3）请在图虚线框内按要求设计实验电路图（部分线已画好）______。

【答案】    ①. C    ②. E    ③. 外接    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]根据小灯泡L的额定电压3V，为了减少误差，实验中应选电压表C。

[2]根据小灯泡L的额定电流为

为了减少误差，实验中应选电流表E。

（2）[3]小灯泡为小电阻，根据“大内小外”的规律，则在实验中，电流表应采用外接法。

（3）[4]“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的电压电流需要从0开始调节，所以控制电路采用分压式控制电路，而小灯泡为小电阻测量电路采用了伏安法外接法，则实验电路图如图所示

三、计算题（13题8分，14题、15题各10分，16题12分，共40分，写出必要的文字表述，只写最后结果的不得分。）

13. 如图所示，一质量为m，带电荷量为-q的小球，在带有等量异种电荷的两平行金属板间处于静止状态，两平行金属板间的电场强度为多大？方向如何？

【答案】，竖直向下

【解析】

【分析】

【详解】因为小球受重力和电场力平衡，有

解得电场强度为

电场力方向竖直向上，由于是负电荷，则电场强度方向竖直向下。

14. 一个表头的内阻Rg为30Ω，满偏电流为1mA，要把它改装为量程0.6A的电流表，需要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多少？

【答案】0.05Ω，0.05Ω

【解析】

【详解】设需要并联的电阻为R，根据串并联规律有

改装后电流表的内阻为

15. 一带电量q=6.4×10-19C、质量m=1.6×10-25㎏的初速度为零的粒子，经电压U=200V的加速电场加速后，沿垂直于电场线方向进入E=1.0×103V/m均匀偏转电场．已知粒子在穿越偏转电场过程中沿场强方向的位移为5㎝，不计粒子所受重力，求：

（1）偏转电场平行板的板长；（2）粒子穿越偏转电场过程中偏角的正切．

【答案】0.2m

【解析】

【分析】带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动，根据动能定理求出加速度后速度，进入偏转电场后做类平抛运动，垂直于场强方向做匀速运动，沿电场方向做匀加速直线运动，根据运动学基本公式即可求解；

【详解】解：带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动，根据动能定理得：解得：

进入偏转电场后做类平抛运动，则

竖直方向有：

解得：

所以偏转电场的宽度：

垂直于场强方向的速度：

所以偏角的正切值为：

16. 在静电场中把电荷量为2.0×10－9 C的正电荷从A点移动到B点，静电力做功为－1.5×10－7 J，再把该电荷从B点移到C点，静电力做功为4.0×10－7 J．

(1)A、B、C三点中哪点的电势最高，哪点的电势最低；

(2)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大；

(3)把－1.5×10－9 C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功．

【答案】(1) B点的电势最高，C点的电势最低 (2)   (3) -1.875×10-7J

【解析】

【详解】(1)(2)把电荷量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功为-1.5×10-7J，

根据，可得：

将2.0×10-9C的正电荷从B点移到C点，静电力做功为4.0×10-7J

根据，可得：

将2.0×10-9C的正电荷从A点到C点的过程中，电场力做功为：

WAC=WAB+WBC=2.5×10-7 J

则有：

知B点电势比A点电势高75V，C点电势比B点低200V，则B点的电势最高，C点的电势最低．

(3)把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，静电力做功：

WAC=q′UAC=-1.5×10-9×125J=-1.875×10-7J