2020-2021学年江苏省南京市金陵中学高一下学期期末考试物理试题

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2020-2021学年江苏省南京市金陵中学高一下学期期末考试物理试题
说明：本试卷75分钟，共100分。选学历史科目的同学13、14、15、16、18、22不做，选学物理科目的同学全做。

一、选择题（共16小题，共48分，每小题只有一个符合题意的选项）
1．如图所示是用一种新颖的“静电"绝缘纤维布制成的预防新型冠状病毒肺炎口罩。熔喷布经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（ ）
A．静电吸附 B．摩擦起电
C．静电感应 D．电磁感应
2．如图所示，用电场线描述的四种电场中，A、B两点场强相同的是（　　）




A． B． C． D．
3．绝缘细线上端固定，下端悬挂一带电小球N，由绝缘支架支撑着一带电小球M，当M靠近N时，N偏离竖直方向，如图所示。下列关于 M、N带电情况表述正确的是（将两小球看成点电荷，不考虑静电感应）（　　）
A．M一定带正电
B．M、N都带正电
C．M、N都带负电
D．M、N一定带异种电

4．真空中两个点电荷产生的电场，其电场线分布如图所示，则（　　）
A．两个点电荷均带正电
B．两个点电荷均带负电
C．a点的电场强度比b点的大
D．a点的电势比b点的高

5．如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与电位差计的外壳均接地。用电位差计测量平行板电容器两极板间的电势差U，电位差计的张角越大，说明两板的电压越大。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，电位差计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容所带电量Q不变，下面的操作中将使电位差计指针张角变大的是（　　）
A．仅将M板向右平移 B．仅将M板向上平移
C．仅在M、N之间插入一本书 D．因为Q不变，上述三种操作张角均不变

6．在电场中A、B两点间的电势差为UAB=75V，B、C两点间的电势差为UBC=–100V，则A、B、C三点电势高低关系为（　　）
A．φA＞φB＞φC B．φC＞φA＞φB C．φC＞φB＞φA D．φA＜φC＜φB

7．超级电容器又叫双电层电容器是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”， 则可知（　　）
A．该超级电容器放电时把化学能转化为电能
B．该电容器最大容纳电荷量为8100C
C．该电容器在电压为2.7V时电容才是3000F
D．该电容器在2.5V电压下电容器不能带电

8．如图所示的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）
A．该带电粒子带负电
B．M点的电势小于N点的电势
C．M点的电场强度大于N点的电场强度
D．粒子在M点的电势能大于N点的电势能

9．如图，电阻R1、R2串联接入电路，已知U1:U2=1:2，则R1:R2为（　 　）
A．1:2
B．2:1
C．1:1
D．1:4
10．电位器是变阻器的一种。如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，则下列说法正确的是（　　）
A．连接A、B，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
B．连接A、C，使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮
C．连接A、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
D．连接B、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

11．如图所示的电路中，电阻，断开S后，理想电压表的读数为5V；闭合S后，理想电压表的读数为4V，则电源的内阻r为（　　）
A．1Ω B．2Ω
C．3Ω D．4Ω

12．如图，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向上滑动时（　　）
A．通过电源的电流增大
B．电阻R中的电流增大
C．电灯A将变亮一些
D．电灯B将变暗一些


13．在x轴上A、B两点处分别有点电荷Q1和Q2，A、B之间连线上各点的电势如图所示， 取无穷远处电势为零，从图中可以看出（ ）
A．Q1和Q2可能是同种电荷
B． P点的电场强度为零
C． AP间与PB间的电场强度方向相同，均为x正方向
D．负电荷在PB间的电势能小于零
14．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　　）


A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流
B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全
C． “隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
D． “隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全

15．如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图．单刀多掷开关S可以与不同接点连接．下列说法正确的是（ ）
A．当S接1或2时为直流电压档，接1时量程较大
B．当S接1或2时为直流电流档，接2时量程较小
C．当S接3或4时为直流电流档，接3时量程较大
D．当S接5或6时为直流电压档，接6时量程较小



16．如图所示，水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，带电微粒沿着上极板水平射入电场，恰好从下极板右边缘飞出电场，带电微粒电势能变化量为ΔE1。若保持上极板不动，将下极板下移少许，该带电微粒仍以相同的速度从原处射入电场，带电微粒在电场中电势能变化量为ΔE2。下列分析正确的是（不计重力作用）（　　）
A．电容变小，两极板间电压变大，两极板间场强变小
B．电量不变，两极板间电压不变，即ΔE1=ΔE2
C．电容变小，电场强度不变，电压增大，即ΔE1<ΔE2
D．电量不变，两极板间的电场强度不变，粒子的运动情况不变，即ΔE1=ΔE2


二、非选择题（6题53分，第19~22题请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．）
17．（8分）某同学在一次测电阻率的实验中，用一根长为L的导体进行试验，测得电流表（量程3A）、电压表（量程15V）的示数如图所示，则电流表的示数为I=_______A，电压表的示数为U=_______V，螺旋测微器的读数D（直径）为________mm。电阻率表达式：_______（用题中字母表示）。


18．（8分）某同学想测某电源的电动势与内阻。
（1）为了粗略测定电源的电动势与内阻，该同学用下列方法 ：
①用多用电表的电压挡直接测量电源两极间的输出电压；
②用多用电表的电阻挡直接测量两极间的内阻；
你认为以上测量中不妥的是：___________（填序号）。
（2）为了精确测定这个电源的电动势和内阻，该同学用伏安法测电源电动势与内阻，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U­I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如左图所示。请你完成U­I图线___________，并由图线求出电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。请根据以上数据，尽量减小测量误差，请在右图中完成电路的所有连线。








（3）由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比___________，测得的内阻与实际值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。


19．（8分）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个所带电量q=4×10-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功为1.2×10-6J，求：
（1） a、b间的电势差和匀强电场的电场强度；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功。


20．（8分）如图所示电路中，已知电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R=2Ω。闭合开关S，则：
（1）流过电阻R的电流I为多少？
（2）电阻R消耗的电功率是多少？

21．（10分）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
（1）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
（2）求出电源的电动势和内阻。






22．（10分）如图所示，在距离某平面高2h处有一抛出位置P，在距P的水平距离为s=1m处有一光滑竖直挡板AB，A端距该水平面距离为h=0.45m，A端上方整个区域内加有水平向左的匀强电场；B端与半径为R=0.9m的的光滑圆轨道BC连接。一带电量大小为，质量为0.18kg的小滑块，以某一初速度从P点水平抛出，达到A点时，速度恰好竖直向下，并从AB挡板的右侧沿ABCD路径运动到D点而静止。请完成下列问题
（1）求出所加匀强电场的场强大小？
（2）当滑块刚运动到C点时，求出对圆轨道的压力？




江苏省金陵中学2020至2021年高一年级第二学期期末考试
物理试卷
说明：本试卷75分钟，共100分。选学历史科目的同学13、14、15、16、18、22不做，选学物理科目的同学全做。

一、选择题（共16小题，共48分，每小题只有一个符合题意的选项）
1．如图所示是用一种新颖的“静电"绝缘纤维布制成的预防新型冠状病毒肺炎口罩。熔喷布经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（A）
A．静电吸附 B．摩擦起电
C．静电感应 D．电磁感应
2．如图所示，用电场线描述的四种电场中，A、B两点场强相同的是（　C　）




A． B． C． D．
3．绝缘细线上端固定，下端悬挂一带电小球N，由绝缘支架支撑着一带电小球M，当M靠近N时，N偏离竖直方向，如图所示。下列关于 M、N带电情况表述正确的是（将两小球看成点电荷，不考虑静电感应）（　D　）
A．M一定带正电
B．M、N都带正电
C．M、N都带负电
D．M、N一定带异种电

4．真空中两个点电荷产生的电场，其电场线分布如图所示，则（　C　）
A．两个点电荷均带正电
B．两个点电荷均带负电
C．a点的电场强度比b点的大
D．a点的电势比b点的高

5．如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与电位差计的外壳均接地。用电位差计测量平行板电容器两极板间的电势差U，电位差计的张角越大，说明两板的电压越大。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，电位差计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容所带电量Q不变，下面的操作中将使电位差计指针张角变大的是（　B　）
A．仅将M板向右平移 B．仅将M板向上平移
C．仅在M、N之间插入一本书 D．因为Q不变，上述三种操作张角均不变

6．在电场中A、B两点间的电势差为UAB=75V，B、C两点间的电势差为UBC=–100V，则A、B、C三点电势高低关系为（　B　）
A．φA＞φB＞φC B．φC＞φA＞φB C．φC＞φB＞φA D．φA＜φC＜φB

7．超级电容器又叫双电层电容器是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”， 则可知（　B　）
A．该超级电容器放电时把化学能转化为电能
B．该电容器最大容纳电荷量为8100C
C．该电容器在电压为2.7V时电容才是3000F
D．该电容器在2.5V电压下电容器不能带电

8．如图所示的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　D　）
A．该带电粒子带负电
B．M点的电势小于N点的电势
C．M点的电场强度大于N点的电场强度
D．粒子在M点的电势能大于N点的电势能

9．如图，电阻R1、R2串联接入电路，已知U1:U2=1:2，则R1:R2为（　A 　）
A．1:2
B．2:1
C．1:1
D．1:4
10．电位器是变阻器的一种。如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，则下列说法正确的是（　A　）
A．连接A、B，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
B．连接A、C，使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮
C．连接A、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
D．连接B、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

11．如图所示的电路中，电阻，断开S后，理想电压表的读数为5V；闭合S后，理想电压表的读数为4V，则电源的内阻r为（　A　）
A．1Ω B．2Ω
C．3Ω D．4Ω

12．如图，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向上滑动时（　C　）
A．通过电源的电流增大
B．电阻R中的电流增大
C．电灯A将变亮一些
D．电灯B将变暗一些


13．在x轴上A、B两点处分别有点电荷Q1和Q2，A、B之间连线上各点的电势如图所示， 取无穷远处电势为零，从图中可以看出（ C）
A．Q1和Q2可能是同种电荷
B． P点的电场强度为零
C． AP间与PB间的电场强度方向相同，均为x正方向
D．负电荷在PB间的电势能小于零
14．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　D　）


A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流
B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全
C． “隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
D． “隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全

15．如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图．单刀多掷开关S可以与不同接点连接．下列说法正确的是（ B ）
A．当S接1或2时为直流电压档，接1时量程较大
B．当S接1或2时为直流电流档，接2时量程较小
C．当S接3或4时为直流电流档，接3时量程较大
D．当S接5或6时为直流电压档，接6时量程较小



16．如图所示，水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，带电微粒沿着上极板水平射入电场，恰好从下极板右边缘飞出电场，带电微粒电势能变化量为ΔE1。若保持上极板不动，将下极板下移少许，该带电微粒仍以相同的速度从原处射入电场，带电微粒在电场中电势能变化量为ΔE2。下列分析正确的是（不计重力作用）（　D　）
A．电容变小，两极板间电压变大，两极板间场强变小
B．电量不变，两极板间电压不变，即ΔE1=ΔE2
C．电容变小，电场强度不变，电压增大，即ΔE1<ΔE2
D．电量不变，两极板间的电场强度不变，粒子的运动情况不变，即ΔE1=ΔE2


二、非选择题（6题53分，第19~22题请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．）
17．（8分）某同学在一次测电阻率的实验中，用一根长为L的导体进行试验，测得电流表（量程3A）、电压表（量程15V）的示数如图所示，则电流表的示数为I=_______A，电压表的示数为U=_______V，螺旋测微器的读数D（直径）为________mm。电阻率表达式：_______（用题中字母表示）。

【答案】2.30 12.0
18．（8分）某同学想测某电源的电动势与内阻。
（1）为了粗略测定电源的电动势与内阻，该同学用下列方法 ：
①用多用电表的电压挡直接测量电源两极间的输出电压；
②用多用电表的电阻挡直接测量两极间的内阻；
你认为以上测量中不妥的是：___________（填序号）。
（2）为了精确测定这个电源的电动势和内阻，该同学用伏安法测电源电动势与内阻，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U­I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如左图所示。请你完成U­I图线___________，并由图线求出电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。请根据以上数据，尽量减小测量误差，请在右图中完成电路的所有连线。








（3）由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比___________，测得的内阻与实际值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
【答案】①③ 1.45（±0.02） 0.75（±0.02） 偏小 偏小

19．（8分）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个所带电量q=4×10-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功为1.2×10-6J，求：
（1） a、b间的电势差和匀强电场的电场强度；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功。

【答案】(1)30V；375V/m；(2)-1.05×10-6J；
【详解】
(1)根据

电场强度为

(2)电荷从b点移到c点电场力所做的功为

20．（8分）如图所示电路中，已知电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R=2Ω。闭合开关S，则：
（1）流过电阻R的电流I为多少？
（2）电阻R消耗的电功率是多少？
【答案】（1）2A；（2）8W
【详解】
（1）流过电阻R的电流

（2）电阻R消耗的电功率

21．（10分）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
（1）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
（2）求出电源的电动势和内阻。






【答案】(1)、；(2)，；(3)，
【详解】
(1)当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，路端电压减小，由图分析可得对应、对应。
(2)由题意得

当滑动变阻器取最大值时，电流最小，而

所以

(3)因为，则内阻

所以

22．（10分）如图所示，在距离某平面高2h处有一抛出位置P，在距P的水平距离为s=1m处有一光滑竖直挡板AB，A端距该水平面距离为h=0.45m，A端上方整个区域内加有水平向左的匀强电场；B端与半径为R=0.9m的的光滑圆轨道BC连接。一带电量大小为，质量为0.18kg的小滑块，以某一初速度从P点水平抛出，达到A点时，速度恰好竖直向下，并从AB挡板的右侧沿ABCD路径运动到D点而静止。请完成下列问题
（1）求出所加匀强电场的场强大小？
（2）当滑块刚运动到C点时，求出对圆轨道的压力？









【答案】（1）；（2）
【详解】
(1)设物块从P到A运动的时间为t，水平方向的加速度大小为a，物块能够沿AB下滑，说明在A点时水平方向速度为零，则
水平方向

其中根据牛顿第二定律可得

竖直方向

联立解得

(2)从P点到C点根据动能定理可得

其中

所以

根据牛顿第二定律可得

联立解得

根据牛顿第三定律可得压力大小为9N。