2022-2023学年宁夏回族自治区银川一中高二上学期期末考试物理试题 （解析版）

宁夏回族自治区银川一中2022-2023学年高二上学期期末物理试题

一、单选题

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 电荷的定向移动方向即为电流的方向

B. 电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同

C. 电源内非静电力做功越多，向外提供的电能越多，表明电动势越大

D. 超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，利用了静电屏蔽的原理

【答案】D

【解析】

【详解】A．正电荷的定向移动方向即为电流的方向。故A错误；

B．正电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同。故B错误；

C．电源内将单位正电荷从负极移到正极，非静电力做功越多，表明电动势越大。故C错误；

D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，利用了静电屏蔽的原理。故D正确。

故选D。

2. 取一对用绝缘支柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的（如图所示）。把带正电荷的导体C移近导体A，则（　　）

A. A带正电，B带负电

B. A端金属箔张开，B端金属箔闭合

C. A端金属箔闭合，B端金属箔张开

D. 分开A、B，再移走C，两金属箔仍都张开

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．把带正电荷的导体C移近导体A，由于静电感应可知，A端将感应出负电荷，B端感应出正电荷，所以A带负电，B带正电，A、B端金属箔张开，故ABC错误；

D．先分开A、B，此时A、B仍带电，再移走C时，电荷不能再进行中和，则A、B两金属箔仍都张开，故D正确。

故选D。

3. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）

A. 由公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比

B. 由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比

C. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比

D. 由公式可知，电场强度E的方向与电场力F的方向相同

【答案】B

【解析】

【详解】A．金属的电阻率与材料及温度有关，与导体的电阻无关，A错误；

B．由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比，B正确；

C．公式中的d指的是匀强电场中沿电场方向的距离，C错误；

D．电场强度E的方向与正试探电荷所受电场力F的方向相同，D错误。

故选B。

4. 如图所示，电路中电流表A的量程为0~0.6A，内阻rg=5Ω，电阻R1=1.25Ω，R2=4Ω。下列分析正确的是（　　）

A. 若用接线柱1、2测电流，则量程为0~1.2A

B. 若用接线柱1、2测电流，则量程为0~2.4A

C. 若用接线柱1、3测电压，则量程为0~12V

D. 若用接线柱1、3测电压，则量程为0~15V

【答案】D

【解析】

【详解】AB．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，改装成的电流表的量程为

AB错误；

CD．当接线柱1、3接入电路时，电流表A与R1并联后在与R2串联，电流表的量程仍为3A，此时改装后电压表的量程为

C错误，D正确。

故选D。

5. 下列各图中，a、b两点的电场强度相同的是（　　）

A  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知，a、b两点的电场强度方向不同，故A错误；

B．由图可知，a、b两点处的电场线疏密程度不同，则电场强度大小不同，故B错误；

C．由图可知，a、b两点在同一匀强电场中，则a、b两点的电场强度相同，故C正确；

D．由图可知，a、b两点处的电场线疏密程度不同，电场线方向也不同，则a、b两点的电场强度不同，故D错误。

故选C。

6. 如图所示是半偏法测电流表内阻的电路图，测量的过程包含以下几个主要的步骤：

①闭合k1，调节R1的阻值，使电流表满偏；

②闭合k2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表半偏；

③此时R2的读数即为电流表内阻测量值；

④将R1的阻值调到最大；

以上步骤，合理的顺序是（  ）

A. ①④②③ B. ④①②③ C. ④②①③ D. ④③②①

【答案】B

【解析】

【详解】半偏法测量电流表内阻时，为了保护电流表，应首先把干路中的变阻箱R1调到最大，然后闭合k1接通电路，并调节R1使电流表达到满偏电流Ig，再闭合k2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表示数半偏，由于变阻箱R2和电流表并联其电压相等，电流均为故电流表的内阻值等于此时的R2；故合理的顺序为④①②③，故选B。

7. 如图所示，三条虚线代表电场方向未知的电场线，实线为一带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，、是这条轨迹上的两点，据此可知（   ）

A. 点的电势较高 B. 带电粒子通过点时电势能较大

C. 带电粒子通过点时动能较大 D. 带电粒子通过点时加速度较大

【答案】B

【解析】

【详解】AB．粒子所受电场力方向指向轨迹凹侧，且沿电场线切线方向，由于粒子带负电，则场强方向与电场力方向相反，从而可以确定电场的方向，再根据等势面与电场线的关系，画出过Q、P的等势线，如图所示

由图可知，Q点的电势高于P点电势；由于粒子带负电，根据可知，粒子在P点的电势能大，故A错误，B正确；

C．根据能量守恒定律以及前面的分析可知，粒子通过P点时动能较小，故C错误；

D．Q点附近电场线比P点附近电场线密集，所以粒子通过Q点时所受电场力较大，则加速度较大，故D错误。

故选B。

8. 用电流表和电压表测量某一电阻的阻值，分别将图甲和图乙两种测量电路连接到电路中，按甲图连接时，电流表示数为，电压表示数为；按照乙图连接时，电流表示数为，电压表示数为，比较这两次结果，正确的是（　　）

A. 电阻的真实值更接近，且大于

B. 电阻的真实值更接近，且小于

C. 电阻的真实值更接近，且大于

D. 电阻的真实值更接近，且小于

【答案】B

【解析】

【详解】电流表示数从甲图的变为了乙图的，变化百分比为

电压表示数从甲图的变为了乙图的，变化百分比为

所以电流表的示数变化较为明显，也就是电压表的分流效果较为明显，为了减小误差，我们选择甲图来计算电阻的阻值

考虑到电流表有内阻，中包括了电流表的内阻，所以电阻的阻值小于。

故选B。

9. 如图所示，平行板电容器与电源电压恒为U的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是（　　）

A. 带电油滴所带电荷为正电荷

B. 若电容器中间插入一块金属板，则极板所带电荷量将减小

C. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向下运动

D. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，P点电势升高，带点油滴电势能减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．带电油滴恰好处于平衡状态，可知受到的电场力竖直向上，而极板间电场强度方向向下，故带电油滴所带电荷为负电荷，故A错误；

B．根据

若电容器中间插入一块金属板，相当于极板距离减小，则电容增大，根据

由于保持不变，可知极板所带电荷量增大，故B错误；

CD．根据

将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，极板距离增大，根据

可知电场强度减小，带电油滴受到的电场力减小，带电油滴将竖直向下运动，电场力做负功，带点油滴电势能增大；P点与下极板间的电势差减小，且下极板接地，可知P点电势降低；故C正确，D错误。

故选C。

10. 某一沿x轴的电场与x轴关系如图所示，若电场沿x轴正方向，则电场为正，负电荷从x1运动到x2，电势能的变化是（　　）

A. 电势能一直不变

B. 电势能先增大再减小

C. 电势能先减小再增大

D. 电势能先减小再增大再减小

【答案】B

【解析】

【详解】沿轴正方向，电场强度为正，依据与图象，可知，从运动到，电场线先向右，再向左，则电势是先减小，后增大，因此负电荷从运动到，电势能先增大，后减小。

故选B。

11. 如图，在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为R的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为，现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，A为轨迹上的最高点，B为小球静止时的位置，C为O等高点，下列说法正确的是（ 　　）

A. 小球在B点的电势能最小

B. 小球从A运动到C点的过程中，动能一直增大

C. 小球运动过程中最小的速度是

D. 若给球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能沿圆周过A点，则在A点的速度为

【答案】D

【解析】

【详解】A．小球运动到右边与O等高点时，电场力做功最大，电势能最小，A错误；

B．本题由于是电场和重力场组成的复合场，两个场的合力方向沿OB指向B，故可等效与一个方向沿OB指向B的场，则最高点在AC之间，故从A运动到C过程中，速度先减小后增大，即动能先减小后增大，B错误；

C．将重力和电场力的合力等效成“等效重力”，重力与电场力的合力

电场力为

小球恰好做圆周运动，在平衡位置的反方向上的圆周位置上速度最小，由牛顿第二定律得

解得小球的最小速度为

C错误；

D．根据动能定理可得

解得

D正确。

故选D。

12. 用图示的电路可以测量电阻的阻值，图中Rx是待测电阻，是定值电阻，阻值是，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段长20cm的均匀电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP=8cm，则Rx的阻值为（    ）

A. 80 B. 100

C. 150 D. 180

【答案】C

【解析】

【详解】闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，说明G表两端的电势相等，则根据串并联电压关系有

，

根据串联电路电压之比等于电阻之比有

根据电阻定律公式可知，电阻之比等于长度之比，即有

解得

故选C。

二、多选题

13. 某静电场在x轴正半轴上的电势φ随x变化关系如图，Ex为电场强度在x轴上分量则（　　）

A. 在x1、x2两处，Ex1与Ex2方向相同

B. 在x1、x2两处，Ex1与Ex2大小相等

C. 若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电场力先做正功再做负功

D. 同一个带正电的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．沿电场线电势逐渐降低，可知在x1、x2两处，Ex1与Ex2方向相同；因φ-x图像的斜率大小为场强，可知在x1、x2两处，Ex1与Ex2大小不相等，选项A正确，B错误；

C．若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电势降低，则电势能减小，则电场力做正功，选项C错误；

D．因为R处的电势大于x2处的电势，可知同一个带正电的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能，选项D正确。

故选AD。

14. 研究发现电解液导电时也满足欧姆定律。图甲为一测量电解液的电阻率的长方体玻璃容器，X、Y为电极，边长，，，把容器里注满待测电解液，在X、Y间加上不同电压后，其图像如图乙所示。忽略电解液的热膨胀，下列说法正确的是（　　）

A. 电压为15 V时，电解液的电阻是

B. 电压为15 V时，电解液的电阻是

C. 电压为15 V时，电解液的电阻率是

D. 电压U增大时，电解液的电阻率将增大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由图乙可知，电压为U=15 V时，电流为I=5×10-3 A，电解液的电阻为

R==3 000 Ω

选项A错误，B正确；

C．电解液长l=a=0.4 m，横截面积S=bc=0.02 m2，根据

R=ρ

解得

ρ=150 Ω·m

选项C正确；

D．U—I图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻，电压U增大时，电解液的电阻值减小，所以电解液的电阻率减小，选项D错误。

故选BC。

15. 如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器的滑动端向下滑的过程中(     )

A. 电压表的示数减小 B. 电压表的示数增大

C. 电流表的示数减小 D. 电流表的示数增大

【答案】AC

【解析】

【详解】变阻器的滑动端向下滑，可知滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电压表示数减小，通过定值电阻的电流增大，定值电阻两端电压增大，根据

可知定值电阻两端电压减小，则通过定值电阻的电流减小，电流表示数减小。

故选AC。

16. 如图甲所示，A、B两极板间加上如图乙所示的交变电压，A板的电势为0，一质量为m、电荷量大小为q的负电荷仅在静电力作用下，在刻从A板的小孔处由静止释放进入两极板运动，恰好到达B板，则（　　）

A. 电荷在时到达B板

B. 电荷在两板间的最大速度为

C. A、B两板间的距离为

D. 若电荷在时刻进入两极板，它将不能到达B板

【答案】BD

【解析】

【详解】A．电荷恰好能到达B板，意味着电荷达到B板的速度为零，根据题意，电荷先加速 时长后减速时长，电荷应该在时到达B板。

B．根据A的分析，电荷在时达到最大速度，此时电荷刚好运动到两极板的中间，根据电势差与电场强度的关系，初始位置到极板中间的电势差为，有

解得

故B正确；

C．电荷进入极板先做匀加速运动，后做匀减速运动，刚好时电荷运动位移为两极板的间距

解得

故C错误；

D．若电荷在时刻进入两极板，电荷先加速,然后减速，减速到零，根据上面的分析，电荷此时未到达B板，接下来，电荷向A板加速时长，在图像的基础上画出电荷的图像，如图所示

由图可知，一个完整周期，电荷在向A板运动，故电荷到达不了B板，故D正确。

故选BD。

三、实验题

17. 图甲为某同学“测电源电动势和内电阻”的实验电路图，图乙是根据电压表和电流表测量的数据绘制的U－I图象。

（1）为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_______端（选填“A”或“B”）

（2）由图乙可知，电源的电动势测量值E=_______V，内阻的测量值r=_______Ω。（计算结果保留两位有效数字）

【答案】    ①. A    ②. 1.5    ③. 1.0

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]为避免烧坏电表，闭合开关前，应该让滑动变阻器阻值最大，所以滑动变阻器滑片应置于A端。

（2）[2][3]根据

图象与纵轴的交点的纵坐标为E，斜率的绝对值为r，根据图象，所以电源的电动势测量值E=1.5V，内阻的测量值

18. 某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。

（1）现有电源（，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流）、开关和导线若干，以及下列电表：

A．电流表（，内阻约）

B．电流表（，内阻约）

C．电压表（，内阻约）

D．电压表（，内阻约）

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的________(选填“甲”或“乙”)。

（2）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电表示数。某次电表示数如图所示，可知电流表示数________、电压表示数_______。则该电阻的测量值________(保留两位有效数字)。

（3） 若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________。(选填选项前的字母)

A．电流表测量值小于流经的电流值        B．电流表测量值大于流经的电流值

C．电压表测量值小于两端的电压值        D．电压表测量值大于两端的电压值

【答案】    ①. B    ②. C    ③. 甲    ④.     ⑤.     ⑥.     ⑦. B    ⑧. D

【解析】

【详解】（1）[1][2]由于电源电动势为，所以电压表应选的量程，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约为

所以电流表应选B。

[3]由于待测电阻满足

所以电流表应用外接法，所以应采用图甲电路。

（2）[4]电流表量程为，分度值为，读数为。

[5]电压表量程为，分度值为，读数为。

[6]待测电阻为

（3）[7][8]根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时，由于电压表的分流作用，导致电流表的测量值大于流经的电流，所以产生误差的主要原因是B；若采用乙电路，由于电流表的分压作用，导致电压表的测量值大于两端的电压值，所以造成误差的主要原因是D。

四、解答题

19. 如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为4cm，两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为-2×10-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J，求：

(1)B、A两点的电势差UBA；

(2)匀强电场场强大小。

【答案】(1)-5×103V；(2)

【解析】

【详解】(1)因为电势能增加0.1J即电场力做功为W=-0.1J；A→B电场力做负功0.1J；

则

所以

UBA=-UAB=-5×103V

(2)根据

U=Ed

得

代入数据解得

20. 如图所示的电路中，已知R1=4Ω，电流表的读数0.75A，电压表读数2.0V，经一段时间后一电阻断路，使电流表的读数变为，而电压表的读数变为，求：

（1）发生断路的电阻是哪一个？

（2）电源电动势和内阻各是多少？

【答案】（1）R2；（2）4V；1Ω

【解析】

【详解】（1）因某电阻烧断，电流表、电压表示数均增大，若R1、R3断路，电压表或电流表无读数，故可断定发生断路的电阻是R2；

（2）由R2烧断后：电压表的示数等于路端电压，则

根据闭合电路欧姆定律得

即

R2未烧断时：路端电压

通过R1的电流

总电流

则有

即

联立解得

，

21. 如图所示，M为一线圈电阻的电动机，电阻，电源电动势E=40V。当S断开时，电流表的示数，当开关S闭合时，电流表的示数为。求：

（1）电源内阻r；

（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机输出的机械功率。

【答案】（1）；（2）2.5A，87.5W

【解析】

【详解】（1）当S断开时有

解得

（2）当开关S闭合时，电动机两端电压

通过电动机的电流

解得

电动机输出的机械功率

解得

22. 如图所示，一带电荷量q =＋3 × 10－5C的小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置的足够大的平行金属板中的O点，闭合开关S，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ = 37°。已知两板间距d = 0.1m，电源电动势E = 14V，不计电源内阻，电阻R1= R2= 4Ω，R3= 12Ω。取g = 10m/s2，已知sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，求：

（1）R1消耗的电功率为多少；

（2）两板间的电场强度的大小；

（3）带电小球的质量。

【答案】（1）9W；（2）80V/m；（3）3.2 × 10－4kg

【解析】

【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可知，回路中的总电流为

其中

I总 = I1＋I3

得

I1= 1.5A

P1= I12R1= 9W

（2）两板间电场强度

U2= I总R2

得

E = 80V/m

（3）带电小球处于静止状态，质量设为m，则有

解得

m = 3.2 × 10－4kg