上海市实验学校2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题（含答案）

这是一份上海市实验学校2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题（含答案），共12页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年上海实验学校高二（上）期中物理试卷一、单项选择题（共43分，1-9题每小题3分，10-12题每小题3分。每小题只有一个正确选项）1．（3分）标志分子平均动能的物理量是（　　）A．压强 B．温度 C．体积 D．密度2．（3分）把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此次做功直接增加的是谁的内能（　　）A．内部气体 B．活塞 C．乙醚 D．棉花3．（3分）毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（　　）A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上 B．毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上 C．橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上 D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上4．（3分）一个二价铜离子的电荷量是（　　）A．2C B．﹣2C C．+3.2×10﹣19C D．﹣3.2×10﹣19C5．（3分）一个标有“6V 0.5A”的灯泡，如果把它接在10V的电路上，应连接一个阻值为几Ω的电阻，才能正常发光（　　）A．串联一个8Ω B．串联一个12Ω C．并联一个8Ω D．并联一个12Ω6．（3分）如图所示，R1＝2Ω，R2＝1Ω，R3＝6Ω，则电路的总电阻是（　　）A．9Ω B．2Ω C．3Ω D．0.5Ω7．（3分）下列说法中正确的是（　　）A．电阻A与阻值无穷大的电阻B并联，总电阻为零 B．电阻A与导线B（不计电阻）并联，总电阻为零 C．并联电路中任一支路的电阻都小于总电阻 D．并联电路某一支路开路，总电阻为无穷大8．（3分）小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（　　）A．随着所加电压的增大，小灯的电阻减小 B．对应P点，小灯泡电阻为，功率为P＝U1I2 C．对应P点，小灯泡电阻为R＝   功率为P＝U1I2 D．对应P点，小灯泡电阻为图中矩形PQOM所围的面积9．（3分）如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是（　　）A．EA与EB一定不等，φA与φB一定不等 B．EA与EB可能相等，φA与φB可能相等 C．EA与EB一定不等，φA与φB可能相等 D．EA与EB可能相等，φA与φB一定不等10．（4分）两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．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．F11．（4分）如图所示电路，电源电压U恒定，由于某元件出现故障，使得灯L1变亮，灯L2不亮，其原因可能是（　　）A．R1断路 B．R2断路 C．R2短路 D．R1短路12．（4分）A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab＝bc，则（　　）A．a点场强大于c点的场强 B．a点与c点的电势相同 C．b点场强为零 D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功13．（4分）如图所示，将4只相同的小灯泡，2只串联后与电阻R1接在电压为2U的电源上，2只并联后与电阻R2接在电压为U的电源上，各小灯都正常发光，则下列不正确的是（　　）A．R1＝2R2 B．R1＝4R2 C．R1两端的电压是R2两端电压的2倍 D．R1、R2消耗的电功率相等二、填空题（每小题4分，共20分）14．（4分）在正电荷Q电场中的某一点，放一电量q为﹣5×10﹣9C的点电荷，若点电荷受到的电场力大小为3×10﹣4N，方向水平向东，则该点的电场强度方向是　   　。如果取走q，则该点的电场强度大小是　   　。15．（4分）把q＝1.0×10﹣8C的点电荷由A移到B的过程中，电场力做功3×10﹣7J，把q′＝﹣2.0×10﹣8C的点电荷由B点移到C点，电场力做功3×10﹣7J，则A、B、C三点电势最高的是　   　点，将q″＝﹣1.0×10﹣8C的点电荷由C移到A，电场力做了　   　J功。16．（4分）如图，已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U＝　   　 V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数 I＝　   　A．17．（4分）如图，在竖直向下，场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2（m1＜m2），A带负电，电量为q1，B带正电，电量为q2．杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功　   　，在竖直位置处两球的总动能　   　．18．（4分）如图，电荷A、B、C三个带电小球，放在光滑绝缘的水平透明管道内，其中带正电的A电荷固定。B的位置可人为控制，C可在水平方向自由移动。若将B向右移动，电荷C也跟着向右移动。则电荷C带　   　电，电荷B带　   　电。三、综合题（共37分，其中19题10分，20题12分，21题15分）19．（10分）“用DIS描绘电场的等势线”的，实验装置示意图如图所示。（1）本实验的方法是用在导电纸上形成的电流场类比模拟　   　的静电场来做实验的。实验操作时，需在平整的木板上从下往上依次铺放（填选项的字母）　   　；（A）导电纸、复写纸、白纸（B）白纸、导电纸、复写纸（C）导电纸、白纸、复写纸（D）白纸、复写纸、导电纸（2）在电场中等势线的描绘实验中所用灵敏电流表的指针偏转的方向与电流的关系是：当电流从正接线柱流入电表时，指针偏向正接线住柱一侧。某同学用这个电表探测基准点2两侧的等势点时，把接电表正接线柱（红色）的E1触在基准点2上，把接负接线柱的E2接触在纸上某一点，如图所示，若发现电表的指针偏向正接线柱一侧，E2向　   　移动。（3）在描绘等势线的实验中，若把实验中的圆柱形电极改为长方体电极，会不会影响电极附近的等势线的形状：　   　（填“会”或“不会”）；若将电源电压提高为原来的2倍，则描绘得到的等势线形状与原来　   　（“相同”或“不同”）。20．（12分）如图所示电路，所用电压表、电流表均为理想表。R1＝R2＝10Ω，R3＝15Ω，R4＝20Ω。电源电压恒为9V。求（1）电流表和电压表的示数；（2）若四个电阻中有一个出现了断路，并造成电压表的读数变大，电流表的读数变小，判断发生断路的电阻是哪一个，并计算电压表的读数。21．（15分）如图所示，半径为R的四分之一圆轨道OA与水平桌面AB相切，圆轨道光滑绝缘。一质量为m、电荷量+q的滑块从距水平桌面高为处的圆弧面上静止滑下，最后停在C点。在绝缘桌面MN间存在垂直于水平面的匀强电场。已知滑块经过AM、NC时间相同，AM＝MN＝3NC＝3x0，重力加速度为g，滑块与桌面间摩擦因数为μ。试求：（1）滑块刚滑到圆弧末端A点时的速度大小；（2）判断在MN中物体的运动情况；（3）求出匀强电场电场强度及电场方向；（4）若仅减小电场区域MN与圆轨道间的距离，滑块在桌面滑行的时间t以及停下来的位置点到A点的距离s的变化情况。给出结论即可，无需说明理由。
参考答案一、单项选择题（共43分，1-9题每小题3分，10-12题每小题3分。每小题只有一个正确选项）1．解：温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能大，这是统计规律，标志平均动能大小的宏观物理量是物体的温度，故B正确，ACD错误．故选：B。2．解：当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，当达到乙醚着火点时，筒内棉花就会燃烧起来。此实验说明了：外界对气体做功，气体的内能增加，故A正确，BCD错误；故选：A。3．解：摩擦起电是因为电子由一个物体转移到另一物体上，失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体有多余的电子而带负电，毛皮与橡胶棒摩擦，毛皮带正电，表明毛皮失去电子，则橡胶棒得到了电子，故电子由毛皮转移到橡胶棒上。故A正确，BCD错误。故选：A。4．解：元电荷为：e＝1.6×10﹣19C，二价铜离子失去了两个电子，所以带两个单位正电荷，所以其电荷量为+2×1.6×10﹣19C＝+3.2×10﹣19C，故ABD错误，C正确；故选：C。5．解：已知灯泡的额定电压为UL＝6V当接到10V的电源上时，灯泡正常发光，需串联一个电阻R分压，串联电路的电流I＝IL＝0.5A串联电阻R两端的电压为：UR＝U﹣UL＝10V﹣6V＝4V根据欧姆定律可知R＝＝＝8Ω故A正确，BCD错误；故选：A。6．解：R1和R2串联，总电阻R＝R1+R2＝2Ω+1Ω＝3Ω，然后R与R3并联，总电阻R总＝＝Ω＝2Ω，故B正确，ACD错误。故选：B。7．解：A、若电阻与一无穷大的电阻并联，则总电阻等于A的阻值；故A错误；B、电阻与导线并联时，导线电阻为零，则电阻被短路，总电阻为零；故B正确；C、并联电路中任一支路的电阻都小于总电阻；故C错误；D、并联电路中某一支路开路时，总电阻变大，但绝不会为无穷大；故D错误；故选：B。8．解：A、图线的斜率逐渐减小，说明电阻随电压的增大逐渐增大。故A错误；BC、对应P点，小灯泡的电阻为R＝．功率P＝U1I2；故C正确，B错误；D、对应P点，小灯泡的电阻为R＝．不等于矩形PQOM所围的面积；故D错误。故选：C。9．解：电场线越密的地方电场强度越大，由于只有一条电场线，无法看出电场线的疏密，故EA与EB可能相等、可能不相等；沿着电场线电势一定降低，故φA一定大于φB；故选：D。10．解：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F＝k，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电为+Q，距离又变为原来的，库仑力为F′＝k，所以两球间库仑力的大小为。故选：C。11．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，故B错误；C、若R2短路，总电阻变小，总电流变大，灯L1变亮，但L2也是发光的，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，故D正确；故选：D。12．解：A、A、B为两等量异号电荷，产生的电场关于AB连线的中垂线对称，则可知a点与c点的电场强度相同。故A错误。B、电场线方向从A到B，顺着电场线电势降低，则a点电势高于c点的电势。故B错误。C、A、B两电荷在b点产生的场强均向右，则b点的合场强不为零，方向向右，故C错误。D、A、B连线的中垂线是一条等势线，点电荷q沿A、B连线的中垂线移动时，电场力不做功。故D正确。故选：D。13．解：A、设灯泡的电阻为R，额定电流为I，对上边的电路：对下边的电路：联立可得：R1＝4R2．故A错误，B正确；C、R1两端的电压：U1＝IR1＝4IR2R2两端的电压：U2＝2I•R2可得：U1＝2U2．故C正确；D、R1消耗的电功率：R2消耗的电功率：可得，两个电阻消耗的电功率相等。故D正确。本题选择不正确的，故选：A。二、填空题（每小题4分，共20分）14．解：由题意，负电荷受到的电场力方向水平向东，则该点的电场强度方向水平向西；该点电场强度大小为：E＝＝6×104N/C；若将该点的电荷移走，则该点电场强度不变，仍为6×104N/C；故答案为：水平向西，6×104N/C。15．解：A与B两点间UAB＝＝V＝30V；可知A点的电势高；B与C两点间电势差UBC＝＝V＝﹣15V，可知C点的电势比B点的电势高；则A与C两点间的电势差UAC＝UAB+UBC＝30﹣15＝15V；可知A点的电势最高。将q″＝﹣1.0×10﹣8 C的点电荷由C移到A，电场力做功WCA＝q″UCA＝﹣1.0×10﹣8×（﹣15）J＝1.5×10﹣7J故答案为：A，1.5×10﹣716．解：若CD之间接理想电压表，则电阻R1与R2串联，故电压表读数为：U＝IR2＝•R2＝20V；若CD之间改接理想电流表，则电阻R2与R3并联后与R1串联，则电流表示数为：IA＝I＝＝0.75A；故答案为：20，0.75．17．解：因为杆及AB受力的合力矩为顺时针，所以系统沿顺时针转动到竖直位置，电场力对A和B都做正功，电场力对A、B做总功为： ．在此过程中重力对A做负功，对B做正功，设两球总动能为Ek，由用动能定理得：   l+＝Ek﹣0所以两球总动能为：故答案为：，18．解：初始状态C受力平衡，则B一定带正电；若B向右移动，BC间库仑力减小，C也右移，说明A对C是排斥力，则C一定带正电；故答案为：正，正三、综合题（共37分，其中19题10分，20题12分，21题15分）19．解：（1）本实验是用DIS描绘电场的等势线，但事先是用恒定电流场来模拟静电场，由于两接线柱是正负极，所以模拟的是等量异种电荷的静电场；导电纸中有恒定电流，触头与此接触的，所以应放在最上层，那么按照能够留下印迹的常理，则第二、三层分别是复写纸和白纸，即从下往上依次为白纸、复写纸、导电纸，故D正确，ABC错误，故选D；（2）接电表正接线柱（红色）的E1触在基准点2上，把接负接线柱的E2接触在纸上某一点，若发现电表的指针偏向正接线柱一侧，则说明红E1触点处的电势低，E2触点处的电势高，根据等量异种电荷电场的特征，要使示数为零，则黑色探针应向左移动；（4）若把实验中的圆柱形电极改为长方体电极，则电场的性质发生变化，从而会影响电极附近等势经的形状；但因为等量异种电荷等势线的形状与两个点电荷的电荷量无关，若把电源电压提高到原来的2倍，则描绘得到的等势线形状与原来是相同的。故答案为：（1）等量异种，D；（2）左；（3）会，相同。20．解：（1）画出等效电路图如图所示：R1和R2并联电阻为R12＝＝Ω＝5Ω则R12与R3串联之后总电压为电源电压U＝E＝9V根据串联电路电流相等可知：＝＝＝所以U12＝＝×9V＝2.25V，故电压表读数为2.25V流过R2的电流I2＝＝＝0.225A流过R4的电流I4＝＝＝0.45A电流表测流过R2和R4的总电流，读数为I＝I2+I4＝0.225A+0.45A＝0.675A（2）若四个电阻中有一个出现了断路，并造成电压表的读数变大，电流表的读数变小，假设R3断路，则R1和R2串联被电流表短路，电路中只有R4，此时电压表读数为零，电流表读数为I4′＝＝＝0.45A，故可知电流表和电压表读书均减小，不符合题意；假设R4断路，则R1和R2并联，然后与R3串联，电流表和电压表均测R2电流和电压，R2两端电压为U12＝＝×9V＝2.25V，流过R2的电流I2＝＝＝0.225A，故电压表读数不变，电流表读数减小，不符合题意；假设R1断路，则R2和R3串联，然后与R4并联，电流表仍然测R2和R4的总电流，电流表的读数不变，不符合题意；故只能使R2断路，则R1和R3串联，然后与R4并联，R1和R3串联的总电压为电源电压，串联电压之比等于电阻之比，则：＝，解得：U1＝3.6V答：（1）电流表和电压表的示数分别是2.25V和0.675A；（2）若发生断路的电阻是R2，电压表的读数为3.6V。21．解：（1）根据动能定理可得滑块滑到A点的速度则（2）滑块经过AM、NC的时间相同，且滑块经过这两段时的加速度相等，则vM＝vA﹣atvN＝at即vN＝vM所以滑块在MN段做匀速直线运动。（3）滑块在MN段做匀速直线运动，则根据平衡条件得mg＝qE即电场强度大小为，方向竖直向上；（4）滑块在桌面滑行的时间t减小，停下来的位置点到A点的距离s不变。答：（1）滑块刚滑到圆弧末端A点时的速度大小为；（2）在MN中物体的运动是做匀速直线运动；（3）电场强度大小为，方向竖直向上；