2021福建省福清西山学校高中部高二上学期期中考试物理试题含答案

福清西山学校高中部2020-2021学年第一学期期中考试

高二物理试卷

试卷满分：100分          时间：70分钟

第I卷（选择题）

一、选择题（共12小题，每题4分，共48分。其中1~8题只有一个选项符合要求；9~12题有多个选项符合要求，选对但不全得2分，不选或有选错的不得分。）

1．下面关于点电荷的说法正确的是

A．只有体积很小的带电体才能看做点电荷

B．体积很大的带电体一定不是点电荷

C．当两个带电体的形状对它们相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷

D．任何带电球体，都可看做电荷全部集中于球心的点电荷

2．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点．a、b电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是(　　)

A．该电场在c点处的电势一定为4 V

B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb

C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少

D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a

3．关于电场强度的概念，下列说法正确的是(　　)

A．由可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比

B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关

C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关

D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零

4．对电容C＝，以下说法正确的是

A．电容器带电荷量越大，电容就越大

B．对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变

C．可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比

D．如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容

5．如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹．粒子在点的加速度为、动能为、电势能为；在点的加速度为、动能为、电势能为.则下列结论正确的是( )

A． ， B． ，

C． ， D． ，

6．两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U=12V的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端（如图所示），电压表的示数为8V，如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（　　）

A．小于4V  B．等于4V   C．大于4V、小于8V  D．等于或大于8V

7．在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，电动机线圈的电阻RM=1Ω. 若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是

A．电动机两端的电压是2V         B．通过电动机的电流是5A

C．电动机的效率是60%            D．整个电路消耗的电功率是10W

8．如图所示,电路中电源的电动势为E,内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,三盏规格相同的小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是(  )

A．灯L1、L2变亮,灯L3变暗  B．灯L2、L3变亮,灯L1变暗

C．灯L1、L3变暗,灯L2变亮  D．灯L2、L3变暗,灯L1变亮

9．如图所示，A中是单个点电荷的电场，B、C中都是两个等量的异种电荷的电场，D中是两个等量的同种电荷的电场．在四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中场强大小相同、方向相反的是：(    )

A． B． C． D．

10．如图所示，虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离均为3.0 cm，已知BB′上的电势为0 V．一个电子沿AA′方向以初动能Ek = 4 eV自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场，电子从P到C′的过程电场力做功为6 eV．下列说法正确的是

A．平面AA′上的电势为3V

B．该匀强电场的场强为100 V/m

C．该粒子经过平面BB′时的电势能为10eV

D．该粒子从P到C′的过程动能和电势能总和守恒

11．一个T型电路如下图所示，电路中的电阻R1＝120 Ω，R2＝10 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则(  )

A．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω

B．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω

C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V

D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V

12．2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点.如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象，图线b是某纯电阻电器的U- I图象.则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的（   ）

A．内阻为5.5         B．输出功率为12.5 W    C．内耗功率为0.22 W  D．效率为50%

第II卷（非选择题）

二、填空题（共两小题，第13题8分，第14题6分，共14分）

13．（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是_________mm。如图2，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是_________mm。

（2）有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程0~3V的电压表，要串联一个阻值为       Ω的电阻；改装后电压表的内阻是       Ω。

14．如图是家用电饭煲的电路图．将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为1.40 A，已知分压电阻的阻值是R＝100 Ω.则：保温时，电阻R两端的电压_________V,稳压电源输出的电压_______V,电热丝的额定功率_________W．

四、解答题（须有必要的解题过程和文字叙述，只有最后结果的不给分）

15．（8分）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m；

(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．

16．（9分）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10-7J，求：

（1）匀强电场的场强E；（2）电荷从b移到c，静电力做功W2；

（3）a、c两点间的电势差Uac．

17．（10分）如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：

（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？

（2）电动机的输入功率和输出功率各是多少？

（3）10 s内，可以把重物A匀速提升多高？

（4）这台电动机的机械效率是多少？

18．（11分）如图甲所示的电路，当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中两电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙中的A、B两直线所示，不考虑电表对电路的影响，

（1）电压表、的示数随电流表示数的变化图像分别为U—I图像中的哪一条直线；

（2）试求定值电阻、变阻器的总电阻分别为多少；

（3）试求电源的电动势和内阻分别为多少。

参考答案

1．C2．C3．C4．B5．C6．A7．C8．C9．AD10．BD11．AD

12．AC

13【答案】（1），；

（2），

试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为，游标读数为，所以最终读数为：；螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数为：。

（2）把电流表改装成电压表，需要串联电阻的阻值：，改装后电压表内阻：。

14．  140V  210V  882w

【解析】电阻R两端的电压为UR=IR=1.40×100V=140V ;

设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则

解得：r=50Ω  

所以电源电压为U=I（R+r）=1.40×（100+500）V=210V

电热丝的额定功率

15．(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－4kg　(3)v=2.0m/s

(1)根据电场力的计算公式可得电场力；
(2)小球受力情况如图所示：

根据几何关系可得，所以；

(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s．

16．（1）60V/m；（2）1.44×10-7J；（3）6.6V

（1）由题，由W1=qELab得：

（2）电荷从b移到c电场力做功为：

W2=qELbccos60°=4×10-8×60×0.12×0.5J=1.44×10-7J

（3）电荷从a移到c电场力做功为：Wac=W1+W2
则a、c两点的电势差为：

17．(1)1 W　(2)5 W　4 W　(3)2 m　(4)80%

电动机工作时，其电路为非纯电阻电路，它从电源获取的功率一部分转化为线圈的热功率，另一部分转化为电动机的机械功率．

（1）电动机线圈上消耗的热功率为

P热＝I2r＝1 W

（2）电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率，即

P入＝UI＝5×1 W＝5 W

电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率，根据P入＝P出＋P热

得P出＝P入－P热＝5 W－1 W＝4 W

（3）设物体A的重力为G，t＝10s内物体上升的高度为h，根据能量守恒定律得P出t＝Gh

h＝＝m＝2 m

（4）这台电动机的机械效率为

η＝×100%＝×100%＝80%

18．（1）B；A（2）；（3）

分析：（1）电压表的示数随电流表示数的变化图像为B，电压表的示数随电流表示数的变化图像应为A

（2）由乙图可知，电阻的值等于AC的斜率，即 ；

当全部接入电路时，电路中电流最小，对应BC线上的B点，则，；

（2）对图线上的B点，根据闭合电路的欧姆定律有：

对图线上的C点，根据闭合电路的欧姆定律有：

联立解得：；