2021-2022学年湖南省邵阳市邵东创新实验学校高二（上）期中物理试题含解析

邵东创新学校2021年下学期高二期中考试物理试卷

卷I（选择题）

一、选择题（本题共计7小题，每题4分，共计28分，）

1. 关于静电场，以下叙述中正确是(   )

A. 点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷

B. 电场强度是标量，运算时不满足平行四边形定则

C. 某点电场强度的方向，与该点负电荷所受电场力方向相反

D. 电场线分布越密的地方电场强度越小

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A.点电荷是理想化物理模型，电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以通常体积小的带电体在有些情况下也不能看做点电荷，体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，故A不符合题意．

B.电场强度是矢量，运算时满足平行四边形定则，故B不符合题意．

C.某点电场强度的方向，与该点负电荷所受电场力方向相反，与正电荷所受电场力方向相同，故C符合题意．

D.电场线的疏密程度表示场强强弱，越密，电场强度越大，故D不符合题意．

2. 有关电场知识的理解，下述说法正确的是（　　）

A. 库仑用扭秤实验获得库仑定律并最早测出了元电荷e的数值

B. 在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E=，取走q后，该点场强即为零

C. 若点电荷Q1电荷量小于Q2电荷量，则Q1对Q2的静电力小于Q2对Q1的静电力

D. 若－q在C点的电势能比在D点的大，则C点电势低于D点电势

【2题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．库仑用扭秤实验获得库仑定律，密立根用油滴实验最早测出了元电荷e的数值，故A错误；

B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为

E=

取走q后，该点场强由场源决定，则场强不变，故B错误；

C．若点电荷Q1电荷量小于Q2电荷量，根据静电力

可知，Q1对Q2的静电力等于Q2对Q1的静电力，两个力是作用力与反作用力，故C错误；

D．若-q在C点的电势能比在D点的大，由

可知，C点电势低于D点电势，则D正确；

故选D。

3. 通过一个电阻的电流是，经过，通过该电阻的一个截面的电量是（　　）

A.  B.  C.  D.

【3题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】电流

时间

则通过该电阻的一个截面的电量

代入数据得

故D正确，ABC错误。

故选D。

4. 某区域内的电场线分布如图，、是电场中的两点，则（　　）

A. 点电场强度较大

B. 点的电势较高

C. 电荷在点受到电场力方向必定与场强方向一致

D. 正电荷放在点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致

【4题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据电场线的疏密表示场强的强弱，则点的电场强度较小，所以A错误；

B．根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以点的电势较高，则B正确；

C．正电荷在点受到电场力方向才与场强方向一致，负电荷反之，所以C错误；

D．由于电场线不是直线，正电荷放在点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹不能与电场线一致，所以D错误；

故选B。

5. 有两个平行板电容器，它们的电容之比为5：4，它们的带电荷量之比为5：1，两极板间距离之比为4：3，则两极板间电压之比和电场强度之比分别为（　　）

A. 4：1　1：3 B. 1：4　3：1 C. 4：1　3：1 D. 4：1　4：3

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】根据公式：得：；根据电场强度的公式：得：， 故C正确，ABD错误．故选C．

【点睛】本题主要根据电容的定义式和决定式去分析．对于场强，也可根据推论：当电容器的电量、正对面积不变时，改变板间距离，板间场强不变确定．

6. a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图．由此可知，c点的电势为（ ）

A. 4V B. 8V C. 12V D. 24V

【6题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：

根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，连接cf，则cf∥ae，故c点的电势φc=φf=8v．故B正确．故选B．

考点：电势

【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙．

7. 如图，Q1、Q2是真空中的两个等量正点电荷，O为它们连线中点是位于其连线的中垂线上的两点，现用分别表示这三点的电场强度大小，用分别表示这三点的电势高低，则（　　）

A. Eo=Ea=Eb

B. Eo＜Ea＜Eb

C. φo＞φa＞φb

D. φo=φa=φb

【7题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】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a、b连线上，还可能在a、b连线下，由于A、B两点的间距也不确定，故Ea可能大于Eb，也可能小于Eb，还可能等于Eb；故AB错误；电场强度一直向上，故电势越来越低，则φo＞φa＞φb； 故C正确，D错误．故选C．

【点睛】本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，沿着场强方向，电势越来越低．

二、多选题（本题共计4小题，每题5分，共计20分，）

8. 如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知，下列结论正确的是（　　）

A. 导体的电阻是

B. 导体的电阻是

C. 该导体为线性元件，遵从欧姆定律

D. 当导体中无电流时，导体的电阻为

【8题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．导体的电阻是

所以A错误；B正确；

C．该导体为线性元件，遵从欧姆定律，所以C正确；

D．电阻与电流、电压无关，电阻是由电阻本身性质及材料环境温度等因素有关，所以D错误；

故选BC。

9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，电容器下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是(　　)

A. 带电油滴将竖直向上运动

B. P点的电势将降低

C. 电容器的电容增大，极板带电荷量不变

D. 电容器的电容增大，极板带电荷量增大

【9题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】A、将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得极板间场强增大，油滴所受的电场力增大，则油滴将向上加速运动．故A正确．

B、场强E增大，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将增大，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将增大．故B错误．

CD、由得，减小，增大；极板间电压不变，又由得，增大，故C错误，D正确．故本题选AD．

10. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源与电源的路端电压随电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源、电源单独连接，则下列说法正确的是（　　）

A. 电源与电源的内阻之比是

B. 电源与电源的电动势之比是

C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是

D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是

【10题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．根据电源图线，得

则

电源电动势之比为

故A正确，B错误；

CD．灯泡伏安特性曲线与电源图像的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源Ⅰ时

灯泡的功率

小灯泡电阻为

连接电源Ⅱ时

灯泡功率

小灯泡电阻为

可得

故C正确，D错误。

故选AC。

11. 如图所示电路中电源电动势为E内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，、为定值电阻，为滑动变阻器，C为平行板电容器。开关S闭合后两极板间的带电液滴处于静止状态，当滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 的功率变大

B. 电压表、电流表示数都变大

C. 在滑动变阻器片P向a端滑动时，若同时增大平行板间距，则液滴可能保持不动

D. 电容器C所带电荷量减少，液滴向下加速运动

【11题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．当滑动变阻器滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，R2与R3并联的电阻增大，则电路的总电流减小，R1电压减小，则电压表的示数变小，R2与R3并联的电压增大，R3中的电流增大，由电功率公式有

则电阻R3的功率变大，电流表的示数为电路总电流减去R3中的电流，因此电流表示数变小，A正确，B错误；

C．R3两端电压增大，若增大平行板的间距，由可知，电场强度可能恒定，则液滴可能不动，C正确；

D．R2与R3并联的电压增大，电容器两板间电压增大，由可知，电容C不变，电量Q增大，板间的场强增大，液滴所受的电场力增大，液滴将向上加速运动，D错误。

故选AC。   

卷II（非选择题）

三、填空题（本题共计1小题，共计9分，）

12. 如图所示，是带正电的球，为不带电的导体，、均放在绝缘支架上，、是导体中的两点，以无限远处为电势零点。当球靠近导体时，导体左右两端会带电，这种使物体带电的方式是___________（填“摩擦起电”、“接触起电”或“感应起电”），当导体达到静电平衡后，M点的电场强度___________（填“大于”、“等于”或“小于”）点的电场强度，点的电势___________（填“大于”、“等于”或“小于”）

【12题答案】

【答案】    ①. 感应起电    ②. 等于    ③. 大于

【解析】

【详解】[1]当球靠近导体时，使导体左右两端带电的方式，叫感应起电；

[2]当导体达到静电平衡后，内部场强处处相等，点的电场强度等于点的电场强度；

[3]沿电场线方向电势降低，以无限远处为电势零点，所以点的电势大于0。

四、实验探究题（本题共计1小题，共计15分，）

13. 有一个额定电压为，功率约为的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的图线，有下列器材供选用：

A．电压表（，内阻约）

B．电压表（，内阻约）

C．电流表（，内阻约）

D．电流表（，内阻约）

E．滑动变阻器

F．蓄电池（电动势，内阻不计）

G．导线、开关

（1）某同学设计成如图所示的两种电路，要求小灯泡的电压从零开始增大，应选择下图中的电路图___________（选填“”或“”）。

（2）选择正确的电路进行测量时，为了使测量精确，电压表应选用___________，电流表应选用___________（填序号字母）

（3）某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示。则电压值为___________，电流值为___________。

【13题答案】

【答案】    ①.     ②. A    ③. D    ④. 1.80    ⑤. 0.24

【解析】

【详解】(1)[1] 要求小灯泡的电压从零开始增大，需要滑动变阻器分压式接入电路。所以选择电路图b；

(2)[2]灯泡额定电压为，电压表应选用A；

[3]根据公式，可得小灯泡的额定电流为

电流表应选用D；

(3)[4]电压表选0~3V，最小分度为0.1V，需要估读到下一位，即0.01V。所以电压值为1.80V；

[5] 电流表选0~0.6A，最小分度为0.02A，不需要估读到下一位。所以电流值为0.24A。

五、解答题（本题共计3小题，共计28分，）

14. 如图所示，把质量为的带负电小球用绝缘细绳悬挂，若将带电量为的小球靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，则绳与竖直方向成角， ， ,试问：                                                                             

(1)、间的库仑力多大？

(2)球带电量是多少？

【14题答案】

【答案】(1)F=2×10-2N；(2)qA=5×10-8C

【解析】

【详解】（1）对小球A受力分析可得：A球受重力、拉力和静电力处于平衡，根据平衡条件得：A球受到B球的库仑力为

（2）设小球A带电量为，由静电力公式可得

15. 如图所示，已知电源电动势E=20 V，内阻，当接入固定电阻时，电路中标有“3 V，6 W”的灯泡L和内阻的小型直流电动机M都恰能正常工作．试求：

（1）电路中的电流大小；

（2）电压表的示数；

（3）电动机输出功率．

【15题答案】

【答案】（1）2A（2）11V（3）20W

【解析】

【详解】因灯泡正常工作，所以电路中电流代入数据可解得：

根据闭合电路欧姆定律有

代入数据可解得：

电动机的输入功率

电动机的发热功率

则电动机的输出功率

16. 如图所示，一偏转电极的长度，两极板间的电场是均匀的且电场强度，一个带电粒子以的初速度沿中线射入偏转电极并从右端射出，已知该粒子的质量，电荷量C。（粒子重力忽略不计）求：

(1)粒子经过偏转电极后的速度。

(2)若偏转电极右边缘到荧光屏距离，求该粒子打在荧光屏上的光点偏离中心O的距离y。

【16题答案】

【答案】(1) 2×107m/s，方向与水平方成37°；(2)7.5cm

【解析】

【详解】(1)粒子在偏转电场中做类平抛运动，粒子在极板中的运动时间为

粒子在极板中加速度为

粒子竖直方向做匀加速直线运动，竖直方向上的速度

粒子飞离偏转电极时的速度为

粒子出极板时偏角为θ，则方向

则

(2)速度反向延长线必交与水平位移的中点则

解得