2017-2018学年宁夏石嘴山市平罗中学高二（上）期中物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．对于电场中的某一点，下列各量中，与检验电荷无关的物理量是（）A．电场力F B．电场强度EC．电势能E p D．电场力做的功W2．关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大3．对下列概念、公式的理解，正确的是（）A．根据E=可知，电场中某点的电场强度和检验电荷的电荷量q成反比B．根据U=Ed可知，匀强电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积C．根据W=Uq可知，一个电子在电势差为1 V的两点间被电场加速，电场力做功为1 eVD．根据U=可知，电场中两点间的电势差U与电场力做功W成正比，与电量q成反比4．关于电流的下列说法中，正确的是（）A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电量越多B．在相同时间内，通过导体截面的电量越多，导体中的电流就越大C．通电时间越长，电流越大D．根据I=可知，导体中的电流与通过横截面的电量成正比，与通过时间成反比5．将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P．若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源．则它的功率为（）A．4P B．0.25P C．16P D．0.125P6．如图所示，a、b是两电阻R1和R2的I﹣U图象，它们把第一象限分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，若将R1和R2并联，则并联后的总电阻的I﹣U图象（）A．一定在区域Ⅰ B．一定在区域Ⅱ C．一定在区域Ⅲ D．不能确定7．一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接．以Q表示电容器的电量，E表示两极板间的电场强度，则（）A．当S增大、d不变时，Q增大、E增大B．当S减小、d增大时，Q增大、E增大C．当d增大、S不变时，Q减小、E减小D．当S减小、d减小时，Q不变、E不变8．如图所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势φA=φB=0，φC=φ．保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则此时的B点电势为（）A．φB．φC．﹣φD．﹣φ9．如图所示电路，电源电动势E=9V，内阻r=3Ω，R=15Ω，下列说法中正确的是（）A．当S断开时，U AC=9 VB．当S闭合时，U AC=9 VC．当S闭合时，U AB=7.5 V，U BC=0D．当S断开时，U AB=0，U BC=010．在点电荷Q的电场中，一个电子通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是（）A．Q一定为负电荷B．电子从b到a的过程中电场力做负功C．电子经过两等势面的动能E ka＞E kbD．电子在两等势面上的电势能E pa＞E pb11．如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用E A、E B、φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势，则（）A．E A一定大于E B B．E A可能小于E B C．φA一定等于φB D．φA一定大于φB 12．如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表．安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则下列说法正确的是（）A．安培表A1的读数大于安培表A2的读数B．安培表A1的偏转角小于安培表A2的偏转角C．伏特表V1的读数大于伏特表V2的读数D．伏特表V1的偏转角小于于伏特表V2的偏转角二、填空题（共12分）13．测一个阻值约为25kΩ的电阻，备有下列器材：A．电流表（量程100 μA，内阻2kΩ）B．电流表（量程500 μA，内阻300Ω）C．电压表（量程10V，内阻100kΩ）D．电压表（量程50V，内阻500kΩ）E．直流稳压电源（电动势15V，允许最大电流1A）F．滑动变阻器（最大电阻1kΩ，额定功率1W）G．电键、导线若干（1）电流表应选，电压表应选．（2）请在如图1方框中画出测量R X的电路图，并根据图2电路图连接实际电路．三、计算题（本题共4小题，共40分.解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）14．有一块满偏电流为I g=1mA、线圈电阻为R g=100Ω的小量程电流计．（1）怎样连接一个多大的电阻R1，能够把它改装成满偏电压为U=10V的电压表；（2）怎样连接一个多大的电阻R2，能够把它改装成满偏电流为I=0.6A的电流表．（结果保留两位有效数字）15．如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个不知道电荷性质，电量为2×10﹣5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.2J．求：（1）判断电荷带正电还是负电？由A到B电场力做的功W AB？（2）A、B两点的电势差U AB为多少？（3）匀强电场的场强的大小？16．如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，“8V 16W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1Ω，求：（1）路端电压；（2）电源的总功率；（3）电动机的输出功率．17．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长L=10cm，两板间的距离d=5cm．电源的电动势E=12V，内阻未知，R0=3Ω，R=8Ω．闭合开关S，电路稳定后，一带负电的粒子从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=10m/s水平向右射入，并恰好从A板右边缘飞出．已知粒子的电量q=2.0×10﹣8C，质量m=1.2×10﹣9kg（不计空气阻力和粒子重力）．求：（1）两极板间的电势差U；（2）电源的内阻r．2016-2017学年宁夏石嘴山市平罗中学高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．对于电场中的某一点，下列各量中，与检验电荷无关的物理量是（）A．电场力F B．电场强度EC．电势能E p D．电场力做的功W【考点】电场强度；电势能．【分析】电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关；知道电场力、电势能和电场力做功公式，据此分析即可．【解答】解：AB、电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关；而电场力F=Eq与试探电荷有关；故A错误，B正确；CD、据电势能公式E P=qφ和W=qU可知，电势能与电场力做功都与电荷有关，故CD错误．故选：B．2．关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大【考点】电源的电动势和内阻．【分析】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和．【解答】解：A、电压表是由内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势．故A错误．B、电动势反映本身的特性，与外电路的结构无关．故BD错误．C、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势越大，本领越大．故C正确．故选：C．3．对下列概念、公式的理解，正确的是（）A．根据E=可知，电场中某点的电场强度和检验电荷的电荷量q成反比B．根据U=Ed可知，匀强电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积C．根据W=Uq可知，一个电子在电势差为1 V的两点间被电场加速，电场力做功为1 eVD．根据U=可知，电场中两点间的电势差U与电场力做功W成正比，与电量q成反比【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．【分析】电场强度由电场本身的性质决定，与放入电场中的电荷无关，电场中两点间的电势差与电场力做功、移动的电荷无关．在公式U=Ed中，d表示沿电场线方向的距离．【解答】解：A、电场中某点的电场强度与检验电荷的电量无关，故A错误．B、在公式U=Ed中，d表示两点沿电场线方向的距离，不是两点的距离，故B错误．C、根据W=Uq可知，一个电子在电势差为1 V的两点间被电场加速，电场力做功为1 eV，故C正确．D、电场中两点间的电势差与电场力做功、电荷量无关，故D错误．故选：C．4．关于电流的下列说法中，正确的是（）A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电量越多B．在相同时间内，通过导体截面的电量越多，导体中的电流就越大C．通电时间越长，电流越大D．根据I=可知，导体中的电流与通过横截面的电量成正比，与通过时间成反比【考点】电流、电压概念．【分析】物理学中用每秒通过导体横截面的电荷量来表示电流的强弱，叫做电流，定义式I=．【解答】解：A、电路中的电流越大，但不知道通电时间，所以不能得出通过导体横截面的电量大小，故A错误；B、每根据定义式I=，可知单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中电流强度越大，故B正确；C、根据定义式I=，可知，时间长，电流不一定大，故C错误；D、公式I=是电流的定义式，与通过横截面的电量无关，与通过时间无关，故D错误．故选：B5．将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P．若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源．则它的功率为（）A．4P B．0.25P C．16P D．0.125P【考点】电功、电功率；电阻定律．【分析】根据电阻的决定式R=ρ可以得知电阻的变化的情况，在由功率的公式P=UI可以得出功率的变化．【解答】解：根据欧姆定律：I=和电阻公式：R=ρ，（ρ为材料电阻率）可知，导体拉长2倍，截面积减半，而长度加倍，电阻变为原来的4倍，所以电阻R=4R电压不变，电流也变为原来的，根据P=UI可知，功率变为原来的，所以B正确．故选B．6．如图所示，a、b是两电阻R1和R2的I﹣U图象，它们把第一象限分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，若将R1和R2并联，则并联后的总电阻的I﹣U图象（）A．一定在区域Ⅰ B．一定在区域Ⅱ C．一定在区域Ⅲ D．不能确定【考点】欧姆定律；串联电路和并联电路．【分析】根据电阻的并联确定R1、R2、R之间的大小关系，根据欧姆定律判断电压相同时并的电流大小，分析坐标图不同区域的意义即可解决．【解答】解：∵并联电路中总电阻小于任何一个分电阻；∴R1、R2并联后的总电阻R小于两电阻中的任何一个分电阻；并根据欧姆定律可知：当它们两端加相同的电压时，通过R的电流最大，故它的I﹣U图线并在区域Ⅲ．故选C．7．一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接．以Q表示电容器的电量，E表示两极板间的电场强度，则（）A．当S增大、d不变时，Q增大、E增大B．当S减小、d增大时，Q增大、E增大C．当d增大、S不变时，Q减小、E减小D．当S减小、d减小时，Q不变、E不变【考点】电容器的动态分析．【分析】电容器的两极板与电池相连故电容器两极板之间的电压U保持不变，这是本题的突破口．根据E=可得随d变化，确定两极板间的电场强度E的变化．由电容的决定式C=，可根据S以及d的变化判断电容C的变化情况，最后根据Q=CU判断电容器所带电量Q的变化．【解答】解：由于电容器的两极板与电池相连，故电容器两极板之间的电压U保持不变．A、根据E=可得由于d不变，两极板间的电场强度E不变．根据电容C=，由于S 增大，d不变，故电容C增大，根据Q=CU可知电量Q增大．故A错误；B、根据E=可得随d增大，两极板间的电场强度E减小．根据电容C=，由于S减小，d增大，故电容C减小，根据Q=CU可知电量Q减小．故B错误；C、根据E=可得随d增大，两极板间的电场强度E减小．根据电容C=，由于S保持不变，d增大，故电容C减小，根据Q=CU可知电量Q减小．故C正确；D、根据E=可得随d减小，两极板间的电场强度E增大．根据电容C=，由于S减小，d减小，故电容C的变化无法确定，根据Q=CU可知电量Q的变化无法确定．故D错误．故选：C．8．如图所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势φA=φB=0，φC=φ．保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则此时的B点电势为（）A．φB．φC．﹣φD．﹣φ【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势．【分析】运用匀强电场U=Ed求解即可，关键明确d为沿电场方向的距离．【解答】解：设等边三角形的边长为L，则匀强电场E=，当让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则B1点到AB的距离为L1=0.5L，所以U=Ed=×=φ，又因为转动后B1点的电势比B点的电势低，故转动后B点的电势为﹣φ，故ABD错误，C正确．故选：C．9．如图所示电路，电源电动势E=9V，内阻r=3Ω，R=15Ω，下列说法中正确的是（）A．当S断开时，U AC=9 VB．当S闭合时，U AC=9 VC．当S闭合时，U AB=7.5 V，U BC=0D．当S断开时，U AB=0，U BC=0【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】当S断开时，AC之间的电压即为电源电动势，当S闭合时，AB和AC间的电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律即可求解，BC间没有电势差，电压为零．【解答】解：A、当S断开时，AC之间的电压即为电源电动势，U AC=9 V，故A正确；B、当S闭合时，AB间的电压为路端电压，U AB=U AC==7.5 V，BC间没有电势差，电压为零，即U BC=0，故C正确，BD错误．故选：AC10．在点电荷Q的电场中，一个电子通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是（）A．Q一定为负电荷B．电子从b到a的过程中电场力做负功C．电子经过两等势面的动能E ka＞E kbD．电子在两等势面上的电势能E pa＞E pb【考点】等势面；电场强度；电势能．【分析】从粒子运动轨迹看出，轨迹向左弯曲，可知带电粒子受到了排斥力作用，从a到b 过程中，电场力做负功，反之，远离Q的过程电场力做正功．可判断电势能的大小和动能大小以及Q的电性．【解答】解：A、根据运动轨迹可知，带电粒子受到了排斥力作用，故Q为负电荷，故A正确；B、根据运动轨迹可知，带电粒子受到了排斥力作用，从b到a过程中，电场力做正功；故B错误；C、D、根据运动轨迹可知，带电粒子受到了排斥力作用，从b到a过程中，电场力做正功，因此动能增大电势能减小，故C正确，D错误；故选：AC11．如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用E A、E B、φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势，则（）A．E A一定大于E B B．E A可能小于E B C．φA一定等于φB D．φA一定大于φB 【考点】电场强度；电势．【分析】用常见电荷的电场线的分布特点和点电荷场强公式E=，分析出电荷连线和连线中垂线上场强和电势的特点．【解答】解：两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，场强最大的P点可能在A、B连线之间，也可能在B点以上，还可能在A点一下，由于A、B两点的间距也不确定，故E A可能大于E B，也可能小于E B，还可能等于E B；中点以上的中垂线各点电场强度方向竖直向上，故电势越来越低，φA一定大φU B；故AC错误，BD正确．故选：BD．12．如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表．安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则下列说法正确的是（）A．安培表A1的读数大于安培表A2的读数B．安培表A1的偏转角小于安培表A2的偏转角C．伏特表V1的读数大于伏特表V2的读数D．伏特表V1的偏转角小于于伏特表V2的偏转角【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】由题：两个安培表和两个伏特表均是由四个相同的电流表改装成的，表头的满偏电流和内阻相同．安培表A1、A2并联，电压相同，表头的电流，指针偏转角度相同，量程越大，其读数越大．伏特表V1与V2串联，流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同，则量程越大，其读数越大．【解答】解：A、B安培表A1、A2并联，电压相同，表头的电流，指针偏转角度相同，由于安培表A1的量程大于A2的量程，则安培表A1的读数大于安培表A2的读数．故A正确，B错误．C、D伏特表V1与V2串联，流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同，由于伏特表V1的量程大于V2的量程，则伏特表V1的读数大于伏特表V2的读数．故C正确，D错误．故选AC二、填空题（共12分）13．测一个阻值约为25kΩ的电阻，备有下列器材：A．电流表（量程100 μA，内阻2kΩ）B．电流表（量程500 μA，内阻300Ω）C．电压表（量程10V，内阻100kΩ）D．电压表（量程50V，内阻500kΩ）E．直流稳压电源（电动势15V，允许最大电流1A）F．滑动变阻器（最大电阻1kΩ，额定功率1W）G．电键、导线若干（1）电流表应选B，电压表应选C．（2）请在如图1方框中画出测量R X的电路图，并根据图2电路图连接实际电路．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】本题（1）的关键是首先根据电源电动势的大小来选择电压表的量程，再根据欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程；题（2）的关键是明确滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻阻值时，变阻器应用分压式接法；当电流表内阻为已知时，电流表应用内接法；若电表内阻为大约值时，可以通过比较与大小来选择电流表的内外接法．【解答】解：（1）由于电源电动势为15V，所以电压表应选C；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为===400μA，所以电流表应选择B；（2）由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻阻值，所以变阻器应采用分压式接法；由于满足，所以电流表应用内接法，电流表的内阻为定值，电路图如图1所示：实物连线图如图2所示：故答案为：（1）B，C（2）如图三、计算题（本题共4小题，共40分.解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）14．有一块满偏电流为I g=1mA、线圈电阻为R g=100Ω的小量程电流计．（1）怎样连接一个多大的电阻R1，能够把它改装成满偏电压为U=10V的电压表；（2）怎样连接一个多大的电阻R2，能够把它改装成满偏电流为I=0.6A的电流表．（结果保留两位有效数字）【考点】把电流表改装成电压表．【分析】（1）把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值．（2）把电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值．【解答】解：（1）把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：R1=﹣R g=﹣100=9900Ω（2）把电流表改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，分流电阻阻值：R2==≈0.17Ω；答：（1）串联一个9900欧姆的电阻R1，能够把它改装成满偏电压为U=10V的电压表；（2）并联一个0.17欧姆的电阻R2，能够把它改装成满偏电流为I=0.6A的电流表．15．如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个不知道电荷性质，电量为2×10﹣5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.2J．求：（1）判断电荷带正电还是负电？由A到B电场力做的功W AB？（2）A、B两点的电势差U AB为多少？（3）匀强电场的场强的大小？【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．【分析】根据电势差的变化得出电场力做功，结合电场力做功与电势差的关系求出A、B两点的电势差．根据匀强电场的电场强度公式求出场强的大小．【解答】解：（1）因电势能增加0.2J 即电场力做功为W=﹣0.2J 则带负电（2）由A→B电场力做负功q=﹣2×10﹣5c则U AB=（3）根据匀强电场中的关系式有：U=Ed由几何关系可知：d=L AB cos60°=0.01m 则E==106v/m答：（1）判断电荷负电由A到B电场力做的功）﹣0.2J（2）A、B两点的电势差U AB为104V（3）匀强电场的场强的大小106v/m16．如图所示，电源电动势E=10V ，内阻r=0.5Ω，“8V 16W ”的灯泡恰好能正常发光，电动机M 绕组的电阻R 0=1Ω，求：（1）路端电压；（2）电源的总功率；（3）电动机的输出功率．【考点】电功、电功率．【分析】（1）路端电压等于灯泡两端的电压，灯泡正常发光，就等于灯泡的额定电压． （2）对内电路研究，由欧姆定律求出流过电源的电流，由P=EI 求解电源的总功率．（3）电动机两端电压等于灯泡的额定电压，根据电源的电流和灯泡的电流求出电动机的电流，根据能量守恒求解电动机的输出功率．【解答】解：（1）灯泡正常发光，U=U 额=8V（2）U 内=E ﹣U=2V由欧姆定律得流过电源的电流I==4A电源的总功率P 总=EI=10×4=40W ．（3）灯泡的电流I 灯==2A 电动机的电流I M =I ﹣I 灯=2A电动机消耗的电功率P M =UI M =8×2=16W电动机发热功率P 热=I M 2R 0=22×1=4W所以电动机的输出功率．P 输出=P M ﹣P 热=16﹣4=12W答：（1）路端电压为8V ；（2）电源的总功率为40W ；（3）电动机的输出功率为12W ．17．如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，极板长L=10cm ，两板间的距离d=5cm ．电源的电动势E=12V ，内阻未知，R 0=3Ω，R=8Ω．闭合开关S ，电路稳定后，一带负电的粒子从B 板左端且非常靠近B 板的位置以初速度v 0=10m/s 水平向右射入，并恰好从A 板右边缘飞出．已知粒子的电量q=2.0×10﹣8C ，质量m=1.2×10﹣9kg （不计空气阻力和粒子重力）．求：（1）两极板间的电势差U ；（2）电源的内阻r ．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）电荷进入电场中做类平抛运动，恰好从A板右边缘射出时，水平位移为L，竖直位移为d，根据运动学和牛顿第二定律结合可求出板间电场强度，由U=Ed求出板间电压；（2）先根据欧姆定律求解通过电阻R0的电流，然后根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的内阻r．【解答】解：（1）粒子在电场中做类平抛运动：水平分运动：L=v0t ①竖直分运动：d=at2②又a=③联立①②③解得：U=3V；（2）设通过R0的电流为I，由欧姆定律得：I=④由闭合电路欧姆定律有：E=I（R+R0+r）⑤联立④⑤解得：r=1Ω；答：（1）两极板间的电势差U为3V；（2）电源的内阻r为1Ω．2016年11月25日。