2023-2024学年山东省济宁市特殊教育学校高二（上）期末考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年山东省济宁市特殊教育学校高二（上）期末考试物理试卷（含解析），共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，将一个气球在头发上摩擦几下，然后靠近绝缘桌面上的空易拉罐，在靠近过程中，下列说法正确的是( )
A. 易拉罐向气球方向滚动并被气球吸住后不再分开
B. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球的带电性质相同
C. 气球对易拉罐的作用力大于易拉罐对气球的作用力
D. 在气球与易拉罐接触之前，气球对易拉罐靠近一侧的作用力大于对易拉罐远离一侧的作用力
2.每分钟有1.5×1015个自由电子通过导线的横截面，导线的横截面积为5×10−5m2，电子电荷量为−1.6×10−19C，则该导线中的电流大小是( )
A. 0.4μAB. 4μAC. 8mAD. 80mA
3.下列物理量中，属于矢量的是( )
A. 电场强度B. 动能C. 电势D. 电势差
4.一根粗细均匀的细铜丝，原来的电阻为R，则( )
A. 对折后，电阻变为12 R
B. 截去13，剩下部分的电阻变为13 R
C. 均匀拉长为原来的2倍，电阻变为2R
D. 均匀拉长，使截面积为原来的12，电阻变为4R
5.由欧姆定律可以导出公式R=UI，此式说明( )
A. 当电压增大两倍时，电阻R增大两倍
B. 当电流增大两倍时，电阻R减小两倍
C. 电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变
D. 当电压为零时，电阻R也为零
6.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法，正确的是( )
A. 电功率越大，电流做功越快，电流做功一定越多
B. W=UIt适用于任何电路
C. 在纯电阻电路中，UI>I2R
D. Q=I2Rt只适用于纯电阻电路
7.关于电场线，下列表述正确的是( )
A. 沿着电场线方向，电场强度越小B. 电势降低的方向就是电荷受力方向
C. 沿着电场线方向，电势越来越低D. 电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小
8.一台电动机，额定电压是100 V，电阻是2 Ω。正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为( )
A. 500 WB. 200 WC. 50 WD. 450 W
9.场强为E=1.0×102V/m的匀强电场中，有相距d=2.0×10−2m的a、b两点，则a、b两点间的电势差可能为( )
A. 1.0 VB. 2.0 VC. 3.0 VD. 4.0 V
10.一个带电量为q=2×10−8C的正点电荷，从电场中的A点移到B点时，电场力做了−5×10−6J的功，下列判断正确的是
( )
A. 该点电荷在B处具有的电势能比在A处小
B. AB两点之间的电势差为250V
C. 电场A点的电势比B点低
D. 该电荷在B处具有的电势能为5×10−6J
二、填空题（本题共2小题，共15分）
11.某电热棒电阻阻值为220Ω，额定功率为220W，正常工作时电流为______A；通电10s产生的热量为______J。
12.有一电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程为0∼15V的电压表，应_______联一个_______Ω的电阻，改装后电压表的内阻是_______Ω。
三、简答题（本题共1小题，共7分）
13.有一个带电荷量为q=−3×10−6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10−4J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9×10−4J的功。
(1)求AB、AC间的电势差；
(2)若以C为零电势点，求A点和B点的电势。
四、计算题（本题共1小题，共8分）
14.如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=0.8 Ω，电路中另一电阻R=10 Ω，直流电压U=160 V，电压表示数UV=110 V。试求：
(1)通过电动机的电流；
(2)输入电动机的电功率；
(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10 m/s2)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：ABD、气球摩擦后带电，靠近绝缘桌面上的空易拉罐，由于感应起电，易拉罐靠近气球的一侧带与气球异种的电荷，远离气球的一侧带与气球同种的电荷。电荷量一定情况下，距离越大，电场力越小，所以在气球与易拉罐接触之前，气球对易拉罐靠近一侧的作用力大于对易拉罐远离一侧的作用力。异种电荷相互吸引，易拉罐会向气球方向滚动，被气球吸住后，发生接触起电，易拉罐带与气球同种的电荷，同种电荷相互排斥，易拉罐和气球会分开，故AB错误，D正确；
C、气球对易拉罐的作用力和易拉罐对气球的作用力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，故C错误；
故选：D。
根据感应起电判断易拉罐两侧带电性质，判断气球与易拉罐间的作用力，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引得到易拉罐的运动状态。当易拉罐与气球接触时，发生接触起电，判断易拉罐的运动状态。根据牛顿第三定律判断气球对易拉罐的作用力和易拉罐对气球的作用力的大小关系。
本题考查三种起电方式，解题关键是感应起电和接触起电后，物体的带电性质。知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。知道作用力与反作用力总是大小相等。
2.【答案】B
【解析】根据电流的定义式
I=qt=1.5×1015×1.6×10−19C60s=4μA
故选B。
3.【答案】A
【解析】矢量是具有大小和方向风的物理量，电场强度为矢量。动能、电势、电势差只有大小，没有方向，是标量。
故选A。
4.【答案】D
【解析】根据电阻定律R=ρlS
A.电阻对折后，长度变为原来一半，横截面积变成原来两倍，因此电阻变为 14R ，A错误；
B.截去 13 ，剩下部分的长度变为原来的 23 ，因此电阻变为 23R ，B错误；
C.均匀拉长为原来的两倍，由于体积不变，横截面积变成原来的一半，因此电阻变为 4R ，C错误；
D.均匀拉长，使横截面积为原来的 12 ，由于体积不变，长为变为原来的两倍，因此电阻变为 4R ，D正确。
故选D。
5.【答案】C
【解析】电阻的大小只与自身材料，长度，横截面积等因素有关，与其两端的电压和通过电阻的电流的大小无关，是导体本身的性质，故ABD错误，C正确。
故选C。
6.【答案】B
【解析】A.电功率越大，电流做功越快，根据W=Pt
可知，W由P和t共同决定。故A错误；
B.电功的定义式W=UIt
适用于任何电路。故B正确；
C.在纯电阻电路中，电流做功全部转化为内能，则UI=I2R
故C错误；
D.焦耳定律Q=I2Rt
适用于各种电路。故D错误。
故选B。
7.【答案】C
【解析】解：A、电场线的疏密表示电场强度的强弱，沿着电场线的方向电场强度的变化无法确定，故A错误。
B、电势降低的方向不一定是电场强度的方向，电势降低最快的方向才是电场强度，而电荷所受的电场力方向与电性也有关，所以电势降低的方向不一定是电荷受力方向，故B错误。
C、沿着电场线方向电势一定越来越低，故C正确。
D、沿电场线方向移动电荷，当电场力做正功时，电势能减小；当电场力做负功时，电势能增大，故D错误。
故选：C。
用电场线的特点分析求解，电场线的疏密程度反映电场的强弱，沿电场线方向电势越来越低；利用场强方向的规定判断电荷所受电场力的方向；据电场力做功情况，判断电势能和动能的变化即可．
明确电场线的疏密程度反映场强，沿电场线方向电势越来越低是解题的关键；灵活应用电场力做功和场强方向的规定是解题的核心．
8.【答案】C
【解析】【分析】
根据焦耳定律，发热功率P热=I2r，代入数据计算即可本题关键要明确电功率表达式P=UI和发热功率表达式P热=I2r的适用范围，难度不大，属于基础题．
【解答】
根据焦耳定律得到
P热=I2r=(5A)2×2Ω=50W，故C正确，ABD错误。
故选C。
9.【答案】AB
【解析】解：若a、b两点在电场方向上，两点间的电势差最大为U=Ed=2V；若a、b两点在同一等势面上，两点间的电势差为0，则a、b两点间的电势差范围为0≤U≤2V。
故选：AB。
若a、b两点在电场方向上，两点间的电势差最大为U=Ed=2V；若a、b两点在等势面上，两点间的电势差为0，确定出a、b两点间的电势差范围来选择．
对于匀强电场中电场强度与电势差的关系式U=Ed理解要准确到位：d是两点沿电场方向的距离．
10.【答案】C
【解析】【分析】
电场力做的功等于电势能的减小量，即WAO=EpA−EO，然后结合电势差的定义式UAB=WABq列式分析计算。
本题关键是结合电场力做功与电势能的关系公式WAB=EpA−EpB和电势差定义式UAB=WABq联立列式分析，同时要注意两个公式中的电量都要分正负号。
【解答】
A.从电场中的A点移到B点时，电场力做了−5×10−6J的功，电荷的电势能增大，故A错误；
B.AB两点之间的电势差：UAB=WABq=−5×10−62×10−8V=−250V，故B错误；
C.正电荷从电场中的A点移到B点时，电场力做了−5×10−6J的功，说明正电荷运动的方向与受力的方向相反，所以运动的方向与电场线的方向相反，根据沿电场线的方向电势降低，所以A点的电势低于B点的电势，故C正确；
D.该题中没有选取0势能点，所以不能判定该电荷在B处具有的电势能为5×10−6J，故D错误。
故选C。
11.【答案】1 2200
【解析】解：电热棒是纯电阻，根据P=I2R可得，
I= PR= 220220A=1A
通电10s产生的热量为Q=I2Rt=12×220×10J=2200J。
故答案为：1，2200
电热棒是纯电阻，根据P=I2R计算电流，根据Q=I2Rt计算热量。
该题考查电功率与电功的计算，解答的关键是牢记电功的几种不同的计算公式。
12.【答案】 串 4990##4.99×103 5000##5×103
【解析】[1][2]电流表G的满偏电压很小，所以将电流表G改装成电压表时，需要串联电阻进行分压，其阻值为R=UIg−Rg=4990Ω
[3]改装后电压表的内阻是RV=R+Rg=5000Ω
13.【答案】解：(1)电荷由A移向B克服电场力做功，即电场力做负功，为WAB=−6×10−4 J，则
AB间的电势差为：UAB=WABq=−6×10−4−3×10−6V=200V
BC间的电势差为UBC=WBCq=9×10−4−3×10−6V=−300V
AC间的电势差为UAC=UAB+UBC=200V+(−300V)=−100V
(2)若φC=0，由UAC=φA−φC得
φA=UAC=−100 V
由UAB=φA−φB得φB=−300 V
答：(1)AB、AC间电势差各为200V、−300V；
(2)如以C点电势为零，则A点和B点的电势分别为−100V、−300V。
【解析】(1)根据电势差的定义式U=Wq求出电势差；
(2)根据电势差等于电势之差，求A点和B点的电势。
解决本题的关键掌握电势差的定义式U=Wq，注意在运用U=Wq计算时，W的正负、q的正负、电势差的正负都要代入计算．
14.【答案】解：(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压为：
UR=U−UV=(160−110)V=50 V
流过电阻R的电流为：IR=UR R=5010 A=5 A
即通过电动机的电流为：IM=IR=5 A
(2)电动机的分压为：UM=UV=110 V
输入电动机的功率为：P电=IMUM=5×110W=550 W
(3)电动机的发热功率为：P热=IM2r═52×0.8W=20 W
电动机输出的机械功率P出=P电−P热=550W−20W=530 W
又因P出=mgv
所以有：m=P出 gv=53010×1kg=53 kg
【解析】本题的关键是知道电动机做功的功率加上线圈的发热功率即为电动机消耗电能的功率。
(1)根据欧姆定律求出通过R的电流，电动机与R串联，电流相等；
(2)电动机的输入功率为P电=UMIM；
(3)电动机内电阻的发热功率为P热=IM2r，输出的机械功率为P出=P电−P热.由公式P出=Fv=mgv求解物体的质量。