重庆市凤鸣山中学教育集团2021-2022学年高二（上）期中考试物理试题

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本试题卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
第I卷（选择题，共48分）
一、选择题（共48分，每题4分，其中1~8题为单选题，每题只有一个正确答案；9~12题为多选题，每题至少有两个正确答案，选对但不全的得2分，不选或错选得0分）
1. 电势差是用比值定义法定义的物理量，下列哪个物理量与此物理方法不相同（ ）
A. 电场强度B. 电阻C. 电容D. 电流
【答案】B
【解析】
【详解】ACD．电场强度、电容和电流，都是用比值定义法定义的物理量，故ACD不符合题意；
B．电阻是电阻的决定式，不是用比值定义法定义的物理量，故B符合题意。
故选B。
2. 关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是（ ）
A. 导体中没有电流通过时导体的电阻为零
B. 导体电阻率与导体的长度、横截面积及温度有关
C. 电阻率表征了材料导电能力的强弱，并且与温度有关
D. 将一根导线截去一半，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的一半
【答案】C
【解析】
【详解】A．电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中有无电流没有关系，A错误；
BCD．导体的电阻率是由导体材料本身和温度决定的，与导体的长度和横截面积没有关系，BD错误，C正确。
故选C。
3. 某静电场中的电场线分布如图所示，方向未知。带电粒子在该电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N。则（ ）
A. 粒子必定带正电荷
B. 该静电场可能是孤立正电荷产生的
C. 粒子在M点的加速度可能等于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的速度小于它在N点的速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据轨迹可以确定，粒子受电场力方向向下，但是由于场强方向未知，所以粒子带电性质不能确定，A错误；
B．因为不确定电场的方向，所以无法确定是否为孤立正电荷所产生，B错误；
C．电场线越密集，场强越大，所以N点的场强小于M点的场强，，所以N点的加速度小，C错误；
D．因为由M运动到N，电场力方向沿电场线切线向下，与速度方向夹角小于90度，电场力做正功，所以N点动能大，速度大，D正确。
故选D。
4. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 实验中，只将电容器b板向左平移，极板间的电场强度一定不变
B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D. 实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．实验中，只将电容器b板向左平移，电容器电量不变，增大板间距离，根据
可得
可知极板间电场强度不变。A正确；
B．实验中，只将电容器b板向上平移，电容器电量不变，减小正对面积，根据
可知电容减小，根据
可知电压增大，所以静电计指针的张角变大，B错误；
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，电容器电量不变，增大电介质，根据
可电容增大，根据
可知电压减小，所以静电计指针的张角变小，C错误；
D．实验中，只增加极板带电荷量，则电压增大，静电计指针的张角变大，而电容不变，D错误。
故选A。
5. 如图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是（ ）
A. I2R
B. UI－I2R
C. U2/R
D. UI
【答案】D
【解析】
【分析】由于虚线框内是一个未知电路，欧姆定律不一定适用，求解功率只能用P=UI．
【详解】若虚线框内是一个纯电阻电路时，欧姆定律适用，求解功率可以用P=IU=I2R= U2/R求解．若虚线框内是一个非纯电阻电路时，欧姆定律不适用，求解功率不能用I2R和U2/R，只能通过P=UI求解．故ABC错误，D正确．故选D．
6. 两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、β，两球在同一水平面上，A、B两小球的质量与电量分别为m1、q1，m2、q2，若α>β，则（ ）
A. m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力
B. m1受到细线的拉力大于m2受到细线的拉力
C. q1＜q2
D. m1＜m2
【答案】D
【解析】
【详解】A．由牛顿第三定律可知，m1受到的库仑力大小等于m2受到的库仑力大小，A错误；
B．对m1受力分析可得，其受到的细线的拉力为
对m2受力分析可得，其受到的细线的拉力为
又
α>β
即m1受到细线的拉力小于m2受到细线的拉力，B错误；
CD．对m1受力分析可得
对m2受力分析可得
又
α>β
可得
由于两者的库仑力大小相等，方向相反，两者的电荷量无法比较，C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示是某导体的 I-U图像，图中α =45°，下列说法正确的是（ ）
A. 该导体的电阻与其两端的电压成正比
B. 因I­U图象的斜率表示电阻的倒数，故
C. 可通过题给条件求出该导体的电阻率
D. 在该导体两端加6.0V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由欧姆定律可得
故I-U图线的斜率表示电阻的倒数，可知该导体的电阻恒定，不与电压成正比，其阻值为
R=2.0Ω
AB错误；
C．由电阻定律可得
题中已知条件不够，无法求出该导体的电阻率，C错误；
D．在该导体两端加6.0V电压时，通过导体的电流为
每秒通过导体截面的电荷量为
D正确。
故选D。
8. 如图，真空中一质量为m、电荷量为+q的检验电荷仅受固定点电荷Q（图中未画出）的作用绕Q做匀速圆周运动，A、B是检验电荷在运动中通过的相距为L的两点，在A、B两点，电荷的速率为v，与A、B连线的夹角为30°。已知静电力常量为k，由此可知（ ）
A. 检验电荷运动形成的环形电流大小为
B. 电荷q从A到B经历的时间为
C. 电荷Q带负电，电荷量绝对值为
D. 电荷Q在A、B连线中点O处的场强大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．检验电荷绕点电荷做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，库仑力方向与速度方向垂直，如图所示
根据几何关系，可得轨迹半径
则检验电荷运动的周期为
所以检验电荷运动形成的环形电流大小为
A错误；
B．弦对应的圆心角
则电荷从到经历的时间
B错误；
C．两电荷间存在库仑引力，则电荷带负电，库仑力提供向心力
解得：
C正确；
D．根据库仑定律可知，电荷在A、连线中点处的场强大小为
D错误。
故选C。
9. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电荷在电势高的地方电势能不一定大
B. 电场中某点的电场强度与放入该点的检验电荷无关
C. 点电荷就是体积很小的带电小球
D. 电子伏特是电压的单位，1eV=1.6×10-19V
【答案】AB
【解析】
【详解】A．正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势低的地方电势能大，故A正确；
B．电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值，与放入电场中的电荷无关，故B正确；
C．不论带电体的大小、形状如何，只要其对所研究问题的影响可以忽略不计，都可以将其看成点电荷，则点电荷不一定就是体积很小的带电球体，故C错误；
D．电子伏特是能量单位，1eV=1.6×10-19J，故D错误。
故选AB。
10. 一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度大小为0.5g（g为重力加速度），不计空气阻力，小球在下落h时（ ）
A. 动能增加0.5mghB. 重力势能增加mgh
C. 电势能减小0.5mghD. 机械能减小0.5mgh
【答案】AD
【解析】
【详解】由题意可知小球所受电场力与重力方向相反，大小为0.5mg，小球所受合力大小为0.5mg，则根据动能定理可知小球在下落h时，动能增加0.5mgh；重力做正功，重力势能减少mgh；电场力做负功，电势能增加0.5mgh，机械能减少0.5mgh，故AD正确，BC错误。
故选AD。
11. 如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r。开关S闭合后，灯泡L1、L2均能发光。现将滑动变阻器R的滑片P稍向下移动，则（ ）
A. 灯泡L1、L2均变暗B. 灯泡L1变暗，L2变亮
C. 电流表的示数变大D. 电源的总功率变小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由图可知L2与滑动变阻器并联，再与L1串联，将滑动变阻器R的滑片P稍向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，整个电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减少，所以电灯L1变暗；由于干路电流减少，内电压和灯泡L1两端的电压都减小，所以L2与滑动变阻器并联的电压增大，L2变亮．故A错误，B正确；
C．干路电流I减小，L2与滑动变阻器并联电压增大，所以通过L2的电流增大，所以电流表的示数减少，故C错误；
D．干路电流I减小，根据
P=EI
得电源总功率减少，故D正确。
故选BD。
12. 如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L的规格为“4V，0.8W”， 当开关S接1，滑动变阻器调到R=8Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则 （ ）
A. 电动机内阻为8ΩB. 电动机正常工作电压为1.6V
C. 电源的内阻为2ΩD. 电动机的输出功率为0.32W
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．当接2时灯泡正常发光，则流过的电流为：
电源内阻分的电压为：
故电动机分的电压为：
动
因电动机消耗的电能转化为机械能和内能，则可知电阻：
A错误，B正确；
C．小灯泡的额定电流为
灯泡内阻为：
当开关接1时，根据闭合电路欧姆定律有：
代入数据解得：
C正确；
D．当接2时，电源输出功率为
出
D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、实验题（13题4分，14题 共12分，共16分）
13. 用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示，其示数L=___________ cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图乙所示，其示数D=___________ mm。
【答案】 ①. 5.015 ②. 4.698~4.702
【解析】
【详解】[1]根据游标尺分度确定其精度为0.05mm，主尺读数为5cm=50mm，游标尺读数为3×0.05mm，则其示数
L=50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm
[2]根据螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为20.0×0.01mm=0.200mm，则其示数
D=4.5mm+0.200mm=4.700mm
14. 用伏安法测定铁铬铝合金电阻率的实验中，实验器材如下：长度为1 m直径不同的四根铁铬铝合金丝（直径：D1=0.4 mm、D2=0.5 mm、D3=0.7 mm、D4=0.9 mm），电压表（量程为0～3 V、内阻约为3 kΩ），电流表（量程为0～0.6 A、内阻约为0.05 Ω），两个不同规格的滑动变阻器（R1：最大阻值为20 Ω，额定电流为2 A；R2：最大阻值为1000 Ω，额定电流为0.5 A），干电池两节，开关一个，导线若干。小明采用如图甲所示的电路图对四根合金丝分别进行了四次实验，每次实验时滑动变阻器的触头始终处于同一位置，记录电表数据如下表格所示。
（1）还有一个电流表读数如图乙所示，则电流为___________ A。
（2）实验中滑动变阻器应选择___________（填“R1”或“R2”）。
（3）ab端接铁铬铝合金丝的直径越大，电流表读数应_______（填“越大”或“越小”）。
（4）根据上述数据，求得铁铬铝合金的电阻率约为________ Ω·m（结果保留两位有效数字）。
（5）本实验中铁铬铝的电阻率测量值比真实值将会______（填“偏大”“不变”或“偏小”），原因是_______。
【答案】 ①. 0.30 ②. R1 ③. 越大 ④. 1.4×10-6（系数为1.2~1.6均可） ⑤. 偏小 ⑥. 没有考虑到电压表V1的分流
【解析】
【详解】（1）[1]电流表接的量程是0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.30A；
（2）[2]电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节电路，应选择阻值较小的R1；
（3）[3]电路中若接入的合金丝直径越大，横截面积就越大，由
知其电阻越小，则电流表的读数越大；
（4）[4]金属丝的直径D越小，Rx越大，则电流表的示数越小，电压表的示数越大，选择L=1m，D1=0.4mm，U=1.67 V，I=0.15 A，进行运算，根据
，，
解得
ρ=1.4×10－6 Ω·m
（5）[5][6]偏小；原因是没有考虑到电压表V1的分流。
三、计算题（共4小题36分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
15. 如图所示的电路中，小量程电流表内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=1mA，R1=900Ω，。
（1）当S1和S2均断开时，改装成的是什么表？量程多大？
（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是什么表？量程多大？
【答案】（1）电压表；1 V；（2）电流表；1 A
【解析】
【详解】（1）当S1、S2均断开时，Rg与R1串联，改装为电压表
量程为
代入数据，解得
（2）当S1、S2均闭合时，Rg与R2并联，改装为电流表
量程为
代入数据，解得
16. 如图所示，在电场强度E=3.0×104 N/C的匀强电场中，一带正电的点电荷在P点所受电场力大小为F=6.0×10-4 N。该电荷只在电场力作用下从P点静止释放，运动到Q点速度为v=1×102 m/s，已知该点电荷质量m=2.4×10-9 kg，规定Q点电势为零。求
（1）该点电荷电荷量q；
（2）该点电荷在P点的电势能EP。
【答案】（1）q = 2×10-8 C；（2）1.2×10-5 J
【解析】
【详解】（1）P点，根据
则可得点电荷的电荷量
代入数据解得
q = 2×10-8 C
（2）点电荷从P到Q过程中，由动能定理
而
则P点的电势能为
代入数据解得
EP=1.2×10-5 J
17. 如图，电源的内阻r=1.0Ω，定值电阻R=5.0Ω，竖直放置的平行金属板A、B与电阻R相连，金属板间距d=10cm，一个质量m=2×10-2kg，电量q=3×10-2C的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，当接通开关S，小球静止时与竖直方向的夹角θ=37°（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2），求：
（1）A、B间的匀强电场的大小；
（2）电源的电动势大小。
【答案】（1）5N/C；（2）0.5V
【解析】
【详解】（1）设场强为E0， 对小球由平衡有
qE0=mgtan37°
得到
E0=5N/C
（2）设电源的电动势为E，R两端的电压为U
由电路特点有
解得
U=0.5V，E=0.6V
18. 如图，ABD为竖直平面内的绝缘轨道，其中AB段是长为L=1.25m的粗糙水平面，其动摩擦因数为μ=0.1，BD段为半径R=0.2m的光滑半圆轨道，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，电场强度大小E=5×103V/m。一带负电小球，以某一速度从A点进入水平轨道向右运动，接着进入半圆轨道后，恰能通过最高点D点。已知小球的质量为m=2.0×10-2kg，所带电荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2。（水平轨道足够长，小球可视为质点，整个运动过程无电荷转移）
（1）小球恰能通过轨道最高点D时的速度大小vD；
（2）小球从D点飞出后，首次在水平轨道上的落点与B点的水平距离x；
（3）小球的初速度大小v0。
【答案】（1）1m/s；（2）0.4m；（3）2.5m/s
【解析】
【详解】（1）小球恰能通过轨道的最高点D时，根据牛顿第二定律有
解得
vD=1m/s
（2）小球从D点飞出后，设其竖直方向的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
设小球从D点到B点的运动时间为t，根据运动学规律有
x=vDt
解得
x=0.4m
（3）对小球从A点到D点的运动过程，由动能定理得
解得
v0=2.5m/s
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