2021-2022学年吉林省汪清县第六中学高二（上）期中物理试题含解析

2021-2022学年吉林省汪清县第六中学高二（上）期中物理试题一、单选题

1. 在感应起电中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图所示M处将（　　）

A. 带正电 B. 带负电

C. 不带电 D. 以上答案均有可能

【答案】B

【解析】

【详解】感应起电过程是电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分，且近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，由图知M为远端，则M处带负电．故选B。

2. 如图所示，3个点电荷q1、q2、q3在一条直线上，q2和q3的距离为q1和q2距离的两倍，每个点电荷所受静电力的合力为零，由此可以判定，3个点电荷的电荷量之比q1∶q2∶q3为（　　）

A. （－9）∶4∶（－36）

B. 9∶4∶36

C. （－3）∶2∶（－6）

D. 3∶2∶6

【答案】A

【解析】

【详解】若q2为负电荷，假设q1带负电，要使q2平衡则q3也应带负电，但此时q1、q3因都受斥力而不平衡，故q1带正电，同理分析q3带正电。若同理也可能是q1、q3带负电，q2带正电。由于三个电荷均处于平衡状态，所以对q1有

对q2有

联立可解得

根据题意可知

r2=2r1

所以

由于q1、q3是同种电荷，故

q1：q2：q3=-9：4：-36

或

q1：q2：q3=9：-4：36

故A正确，BCD错误。

故选A。

3. 如图所示的四个电场的电场线，其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷，A图中虚线是一个圆，B图中几条直线间距相等互相平行。则在图中M、N两点电场强度不相同且电势相同的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据点电荷电场强度及电势分布规律可知，M、N两点电场强度大小相同，但方向不同，且M、N位于同一等势面上，故A符合题意；

B．由题意可知M、N处在匀强电场中，所以M、N两点电场强度相同，根据沿电场线方向电势降低可知M点电势高于N点电势，故B不符合题意；

C．根据点电荷电场强度及电势分布规律可知，M、N两点电场强度方向相同，但大小不同，且M点电势低于N点电势，故C不符合题意；

D．由题图可知，M附近电场线比N点附近电场线稀疏，所以M点电场强度比N点电场强度小（或根据二者电场线方向不同直接判断电场强度不同），且M点电势高于N点电势，故D不符合题意。

故选A。

4. 如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为θ，则被测物体（　　）

A. 向左移动时，θ增大 B. 向右移动时，θ不变

C. 向左移动时，θ减小 D. 向右移动时，θ减小

【答案】C

【解析】

【详解】AC．由公式

可知当被测物体带动电介质板向左移动时，导致两极板间电介质增加，则电容C增加，由公式

可知电荷量Q不变时，U减少，则减少，故A错误，C正确；

BD．由公式

可知当被测物体带动电介质板向右移动时，导致两极板间电介质减少，则电容C减少，由公式

可知电荷量Q不变时，U增加，则增加，故BD错误。

故选C。

5. 一个带电的液滴从点以一定的初速度射入水平方向的匀强电场中，液滴沿直线运动，与电场线夹角为，液滴的质量为，电荷量为，重力加速度，则下列说法正确的是（　　）

A. 电场强度的方向水平向左

B 静电力做正功

C. 电场强度的大小为

D. 液滴运动到最高点所需时间为

【答案】C

【解析】

【详解】A．液滴做直线运动，则受到向下的重力与水平向左的电场力的合力方向沿直线方向，则电场力水平向左，由于液滴电性不确定，可知电场强度的方向不能确定，选项A错误；

B．从A到B静电力做负功，选项B错误；

C．由受力图可知

电场强度的大小为

选项C正确；

D．液滴加速度

运动到最高点所需时间为

选项D错误。

故选C。

6. 如图所示，当将两个横截面不同、长度相等的均匀铜棒串联接在电路中时，下列说法正确的是（　　）、

A. 通过两棒的电流强度不同

B. 两棒中自由电子定向移动的平均速率相等

C. 两棒的电阻相等

D. 相同时间内通过两棒的电荷量相等

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．因两棒串联，则通过两棒的电流相等，A错误；

B．电流的微观表达式为，通过两棒的电流相等，单位体积内的自由电子数相等，而两棒的横截面积不相同，故自由电子定向移动的平均速率不同，B错误；

C．由电阻定律可知，两棒的电阻不同，C错误；

D．通过两棒的电流相等，根据，相同时间内通过两棒的电荷量相等，D正确。

故选D。

7. 如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）

A. R的阻值为1.0 Ω B. 电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω

C. 电源的输出功率为3.0 W D. 电源内部消耗功率为1.5 W

【答案】D

【解析】

【详解】A．电阻R的U－I图线Ⅱ的斜率等于电阻R的阻值，可得

R＝1.5 Ω

A错误；

B．由电源的路端电压与电流的关系曲线Ⅰ知，图线与纵轴交点表示电动势，可得

E＝3.0 V

图线Ⅰ的斜率的绝对值表示内阻，可得

B错误；

C．两图线交点横、纵坐标值表示与电阻连接时的路段电压及干路电流，其乘积表示电源的输出功率，即

P出＝UI＝1.5×1.0 W＝1.5 W

C错误；

D．由

EI＝P出＋P内

解得电源内部消耗的功率为

P内＝EI－P出＝3.0×1.0 W－1.5 W＝1.5 W

D正确。

故选D。

8. 在图所示的电路中，和都是定值电阻，是可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电路中的总电流为I，电流表的示数为，电压表的示数为U。闭合开关S，当的滑片P向a端移动时（    ）

A. 变大，U变小 B. 变大，U变大

C. 变小，U变大 D. 变小，U变小

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】当RP的滑动触点向图中a端移动时，RP变小，外电路总电阻变小，则由闭合电路欧姆定律知，总电流I变大，由

可知路端电压变小，即U变小，即电压表示数减小；I的增大使R1与R3两端的电压U1和U3增大，而

故必减小，通过电流表的电流也减小，故D正确，ABC错误。

故选D。

二、多选题

9. 如图所示的电路中，为滑动变阻器，为定值电阻，电源的电动势为，内阻为．先将开关S闭合，电路稳定后，再将当滑动变阻器的滑片向左滑动时，下列说法正确的是（　　）

A. 两端的电压减小 B. 的功率减小

C. 电流表的示数变大 D. 的电流增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．当滑动变阻器的滑片向左滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流减小，路端电压增大，两端的电压等于路端电压，则两端的电压增大，故A错误；

B．通过的电流增大，通过的电流

减小，增大，则减小，电压也减小，故的功率减小，故B正确；

C．的并联电压

增大，减小，则增大，故通过电流表电流增大，电流表的示数变大，故C正确；

D．通过的电流

减小，增大，则减小，故D错误。

故选BC。

10. 在如图所示的伏安特性曲线中，图线①、②、③分别表示蓄电池、定值电值R1、定值电阻R2的电压与电流的关系图线。如果将定值电阻R1，R2分别与该蓄电池相接构成闭合回路。则下列说法正确的是（　　）

A. 定值电阻R1接电源时消耗的功率大于R2接电源时消耗的功率

B. 定值电阻R1接电源时消耗的功率等于R2接电源时消耗的功率

C. 定值电阻R1接电源时电源的效率大于R2接电源时消耗的效率

D. 定值电阻R1接电源时电源的效率小于R2接电源时消耗的效率

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由U-I图知，定值电阻R1接电源时电压为4V，电流为2A，消耗的功率为

由U-I图知，定值电阻R2接电源时电压为2V，电流为4A，消耗的功率为

所以

故B正确，A错误；

CD．由U-I图①知，电源电动势E = 6V，据效率公式

可得定值电阻R1和定值电阻R2的效率分别为

所以

故C正确，D错误。

故选BC。

11. 下图中能产生感应电流的是（　　）

A.

B.

C. 通入增大的电流（水平直导线在水平圆环的正上方）

D.

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】A．要使线圈中产生感应电流，则穿过线圈的磁通量要发生变化，回路要闭合。因为线圈不闭合，不能产生感应电流，故A错误；

B．两导体棒向左右两侧运动，闭合回路面积增大，且闭合，又在匀强电场中，故产生感应电流，故B正确；

C．通电直导线在铁环的正上方，根据安培定则可知，穿过铁环的磁通量始终是0，增大电流不能在铁环中产生感应电流，故C错误；

D．线框向右运动，穿过线圈的磁通量减小，所以产生感应电流，故D正确。

故选BD。

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R1＝60Ω，R2＝R3＝30Ω，有一测试电源，所提供的测试电压恒为90V，以下说法正确的是（　　）

A. 若将cd端短路，ab之间的等效电阻为60Ω

B. 若将ab端短路，cd之间的等效电阻为50Ω

C. 当ab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，ab两端的电压为30V

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为

故A错误；

B．当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为

故B正确；

C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻两端的电压

故C正确；

D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻两端的电压，为

故D错误；

故选BC。

三、实验题（27分）

13. 完成以下读数：一是用多用电表测量电流、电压和电阻，二是用螺旋测微器、游标卡尺测长度。

(1)如果多用电表选择开关指在“”位置，测量结果为________；

如果多用电表选择开关指在“”位置，测量结果为_________；

如果多用电表选择开关指在“”位置，测量结果_________。

(2)图所示螺旋测微器的读数为________。

(3)图所示游标卡尺的读数为________。

【答案】    ①.     ②.     ③. 2800Ω（或）    ④.     ⑤.

【解析】

【详解】(1)[1]如果选择开关指在“”位置，则分度值为，此时电表的读数为

[2]如果选择开关指在“”位置，则分度值为，此时电表的读数为

[3]如果选择开关指在“”位置，测量结果为

（或2.8kΩ）

(2)[4]螺旋测微器的读数为

(3)[5]游标卡尺的读数为

14. 某物理兴趣小组的同学现在要测定由两节新干电池组成电池组的电动势和内阻的大小，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图1所示的原理图，其中定值电阻R1=1.0 Ω、R0=2.0 Ω，毫安表的量程范围为0~150 mA、内阻大小为rmA=4Ω．试完成下列问题：

（1）请根据原理图将图2所示的实物图连接好_______；

（2）实验中电压表所选的量程为0~3 V，某次测量中电压表的读数如图3所示，则此次实验中电压表的读数为U=________V；

（3）他们已经将实验中所测得的实验数据描点，并作出了U–I图象，如图4所示．则电池组的电动势为E=________V，内阻为r=________Ω．（保留3位有效数字）

【答案】    ①.     ②. 2.50    ③. 2.97~2.98    ④. 2.40~2.46

【解析】

【详解】（1）根据图1所示电路图连接实物电路图，实物电路图所示：

（2）电压表量程为3V，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，示数为2.50V；
（3）由题意可知，电流表内阻为R1的4倍，则流过R1的电流为电流表所示的4倍；由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=2.97V；电源内阻．

四、解答题

15. 如图所示，一个质量为m，电荷量为e的电子，经电压U加速后，在距两平行金属板等距处沿垂直电场线方向进入偏转电场。若两板间距为d，板长为，则：

（1）电子刚进入偏转电场时的速度为多大；

（2）若电子恰能从平行板间飞出，偏转电压为多大。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）在加速电场中，对电子运用动能定理得

解得

（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有

竖直方向有

且

联立解得

16. 如图，电源的电动势不变，内阻为，定值电阻为，滑动变阻器的最大阻值为，求：

(1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻消耗的功率最大？

(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？

(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？

【答案】（1）0；（2）；（3）

【解析】

【详解】(1)电阻R1消耗的功率

当滑动变阻器的阻值为0时，电阻消耗的功率最大；

(2) 滑动变阻器消耗的功率

当时，滑动变阻器消耗的功率最大；

(3) 电源的输出功率

当

即

则当时电源输出功率最大。

17. 如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关K,当把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中,电动机下常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是I2=1.0A,求:

(1)电动机线圈的电阻r；

(2)当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率；

(3)如果重物质量m=1.0kg,当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少?(g取)

【答案】（1）0.5Ω（2）3.5W  87.5%（3）0.35m/s

【解析】

【详解】（1）电动机不转时，此时电动机为纯电阻元件，则：

（2）电动机正常工作时消耗的功率为：
P=U2I2=4.0×1.0 W=4.0 W
电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为：
P热=I22r=1.02×0.5 W=0.5 W
电动机正常工作时输出功率为：
P出=P-P热=4.0-0.5 W=3.5 W
电动机正常工作时效率为：

（3）匀速提升时，拉力等于重力，即：
F=mg=1×10N=10N
由电动机的输出功率P出=Fv可得提升重物的速度为：