2021-2022学年吉林省白城市第十四中学高二（上）期中物理试题含解析

白城市第十四中学2021—2022年度上学期期中考试

高二物理试卷

考试时间：90分钟试卷总分：100分

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分。其中9-12题为多选，选不全的得2分，有错选不得分）

1. 下列说法中正确是（　　）

A. 电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

B. 场中某点的场强等于，但与检验电荷的受力大小及电荷量无关

C. 场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向

D. 公式和对于任何电场都是适用的

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．电场强度反映了电场的力的性质，大小由电场强度本身决定，与检验电荷受力无关；A错误；

B．电场中某点的场强定义为，但大小由电场强度本身决定，与检验电荷的受力大小及带电量无关；B正确；

C．电场中某点的场强方向为正检验电荷在该点的受力方向；C错误；

D．公式是电场强度的定义式，对于任何静电场都是适用，公式是真空中点电荷电场强度的决定式，只适用于计算真空中点电荷产生电场的场强；D错误。

故选B。

2. 两个相同的金属小球（可看作点电荷），带有同种电荷，且电荷量之比为1:7，在真空中相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们之间的库仑力是原来的（　　）

A. 7 B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】两个小球带同种电荷，设带电量小的为Q，它们之间的库伦力为

根据平均分配原则，它们接触后所带电量为

QA=QB=4Q

它们之间的库仑力为

故选D。

3. 关于场强的三个公式：①，②，③下列说法正确的是（　　）

A. 三个公式都只能在真空中适用

B. 公式①和②只能在真空中适用，公式③在真空中和介质中都适用

C. 公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用

D. 公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场

【答案】D

【解析】

【详解】场强的三个公式中公式①为通用公式，公式②为点电荷的场强计算，公式③为匀强电场场强的公式，其中只有公式②适用于真空中的点电荷，选项ABC错误，D正确。

故选D。

4. 在图各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．A、B是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，所以电场强度不同，故A错误；

B．A、B两点不在同一圆上，场强大小不相等，但在同一条电场线上，方向相同，所以电场强度不同，故B错误；

C．A、B是匀强电场中的两点，大小相等，方向相同，所以电场强度相同，故C正确；

D．图中A、B两点电场方向不同，电场线疏密程度不同，所以两点电场强度大小也不同，故D错误。

故选C。

5. 有一电解池，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某一横截面，则通过这个截面的电流是（　　）

A 0 B. 0.8A C. 1.6A D. 3.2A

【答案】D

【解析】

【详解】通过截面的电荷量

通过截面的电流

故选D。

6. 一只“220 V、100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是（   ）

A. 小于484 Ω B. 大于484 Ω C. 等于484 Ω D. 无法确定

【答案】A

【解析】

【分析】灯泡工作时温度很高，电阻较大，当它不工作时，温度较低，电阻较小．

【详解】当220V，100W“的灯泡工作时，电压为U=220V，功率为P=100W，电阻为，当灯泡不工作时，温度降低，电阻减小，电阻将小于484Ω且变化较为明显，不是略小于484Ω．故选A．

【点睛】灯泡的灯丝是由金属材料制成的，金属的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而减小．

7. 两根完全相同的金属裸导线，如果把一根导线对折起来当一条导线(R1)使用，把另一根均匀地拉伸到原来长度的2倍(R2)使用，假如它们的密度和电阻率不发生变化，则第一条电阻R1与第二条电阻R2的比值为(　　)

A. 1 ∶4 B. 1 ∶8

C. 1 ∶16 D. 1 ∶32

【答案】C

【解析】

【详解】设原来的电阻为R，其中的一根对折起来，横截面积变为原来的2倍，长度为原来的，根据电阻定律，电阻；另一根均匀地拉伸到原来长度的2倍，长度为原来2倍，横截面积变为原来的，根据电阻定律，电阻；两电阻之比为1：16．故C正确，ABD错误．

8. 下列关于电流的说法中，正确的是（　　）

A. 只要导体中有电荷运动，就有电流

B. 导体中没有电流时，导体内的电荷是静止的

C. 导体中电流的方向规定为正电荷定向移动的方向

D. 电流可能是由正电荷或负电荷定向移动形成的

【答案】CD

【解析】

【详解】A．只要导体中有电荷运动，不一定有电流，必须电荷定向移动才能有电流，A错误；

B．导体中没有电流时，导体内的电荷是无规则运动的，B错误；

C．导体中电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，C正确；

D．电流可能是由正电荷或负电荷的定向移动形成的，D正确。

故选CD。

9. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，下列判断中正确的是（　　）

A. 保持S不变，增大d，则θ变小

B. 保持S不变，增大d，则θ变大

C. 保持d不变，减小S，则θ变大

D. 保持d不变，减小S，则θ变小

【答案】BC

【解析】

【详解】AD．根据电容的定义式：

C=

保持S不变，增大d，电容C减小，再根据：

U=

知U增大，所以θ变大，故A错误，B正确；

CD．保持d不变，减小S，电容C减小，再根据：

U=

知U增大，所以θ变大，故C正确，D错误。

故选BC。

10. 如图所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一正电荷从A点自由释放，正电荷沿电场线从A点运动到B点的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，比较A、B两点电势、的高低和场强EA、EB的大小可得（   ）

A. >  B. <

C. EA > EB D. EA < EB

【答案】AC

【解析】

【详解】正电荷从A释放（初速为0）后，加速运动到B，说明正电荷受到的电场力方向是从A指向B，那么电场方向就是由A指向B，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB两点的电势关系是φA＞φB，故A正确，B错误；正电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从A到B时，受到的电场力是逐渐减小的，所以EA＞EB．故C正确，D错误．故选AC．

11. 如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、.下列说法正确的是(  )

A. 电子一定从A向B运动

B. 若>，则Q靠近M端且为正电荷

C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有<

D. B点电势可能高于A点电势

【答案】BC

【解析】

【详解】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；若aA＞aB，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故B正确；由B可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方向相关，故C正确；由B可知，电场线方向由M指向N，那么A点电势高于B点，故D错误；故选BC．

二、实验题（本题共3小题，共16分．将答案填在题中的横线上）

12. 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为        cm，厚度的测量值为        mm．

【答案】1240 ， 1.682 （或1.683）

【解析】

【详解】游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为：

螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为：

所以最终读数为：

13. 测量金属丝电阻率的实验中，关于电流表与电压表的连接方法，应选择图_____，用该种连接方法测得的电阻阻值比真实值___________．

【答案】    ①. 甲    ②. 偏小

【解析】

【详解】[1]由于电阻丝的阻值较小，所以电流表应用外接法，即甲图；

[2]电流表外接法中，电压表测量的是电压的真实值；由于电压表的分流，电流表测量的电流比流过待测电阻的电流大，由欧姆定律可知，测得的电阻阻值比真实值偏小．

14. 为测量金属丝的电阻,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:

A.电流表0~0.6,内阻约0.05;

B.电流表0~3,内阻约0.01;

C.电压表0~3,内阻约10;

D.电压表0~15,内阻约50;

E.滑动变阻器,0~10 (额定电流为0.6);

F.滑动变阻器,0~100 (额定电流为0.3).

(1)为准确测出金属丝阻值,电流表应选__________,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________(填序号)．

(2)根据已知的物理量(金属丝长度、直径)和实验中测量的物理量(电压表读数、电流表读数),则金属丝电阻率表达式=______________.

【答案】    ①. A    ②. C    ③. E    ④.

【解析】

【详解】(1)[1][2][3]电源电动势为3V，则电压表选择C，为防止电阻丝发热影响电阻率的测量，通过电阻丝的电流应略小，则电流表选择A，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E.

(2)[4]金属丝的电阻，由电阻定律，横截面积，联立解得：

三、计算题（共3小题，总分36分。要求写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

15. 把一个带电荷量为的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功，取无限远处电势为零。

（1）求A点的电势：

（2）求A、B两点的电势差；

（3）若把电荷量为的负电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少？

【答案】（1）400V；（2）300V；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）根据题意

得到

（2）同（1）

故A、B间的电势差为：

（3）根据电场力做功与电势差关系公式

有

16. 某金属导体两端的电压为24V，在30s内有36C的电荷量通过该导体的某个横截面，问：

（1）在30s内有多少自由电子通过该导体的横截面？

（2）电流多大？

（3）该导体的电阻多大？

【答案】（1）2.25×1020个；（2）1.2A；（3）20Ω

【解析】

【详解】（1）30s内通过该导体的横截面的自由电子数为

（2）电流

（3）该导体的电阻为

17. 炽热的金属丝可以发射电子，在炽热的金属丝和竖直金属板间加电压U1，从炽热的金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出，再从水平放置的两平行金属板的中间水平射入两板间的匀强电场中，如图所示，电子恰能沿一板的边缘飞出，且飞出时速度方向与水平方向成60°角，不计电子重力，电子离开金属丝的初速度视为零，已知电子的质量为m，电荷量为e。求：

（1）电子穿出金属板小孔时的速度大小；

（2）加在水平两极板间的电压。

【答案】（1）；（2）6U1

【解析】

【分析】

【详解】（1）设电子的质量为m，电量为e，从竖直放置的金属板的小孔穿出的速度大小为v1，从水平放置的平行金属板边沿射出的速度大小为v，电子的在竖直的极板间加速，由动能定理有：

解得

（2）电子在水平板间运动，由动能定理有

电子飞出水平板时，由平行四边形定则有

即；由以上各式可得