江西省宜春市第九中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试卷

宜春九中（外国语学校）2020—2021学年高二上学期期中考试物理试卷考试时间：100分钟一、选择题：共48分，在每小题给出的四个选项中，18小题只有一个选项正确，912小题有多个选项正确，每小题4分，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）下列说法正确的是

A.元电荷就是质子

B.点电荷是体积很小的带电体

C.摩擦起电说明电荷可以创造

D.库仑定律适用于在真空中静止两个点电荷之间相互作用力的计算将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开现象的分析中，正确的是

A.由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开

B.撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散

C.撕成细条后，由于空气浮力使细条散开

D.细条之间相互感应起电，相互排斥散开两个大小和材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为和，两小球接触后分开，下列关于小球带电荷量的说法，正确的是

A.小球a带电荷量为，小球b带电荷量为

B.小球a带电荷量为，小球b带电荷量为

C.小球a带电荷量为，小球b带电荷量为

D.小球a带电荷量为，小球b带电荷量为在图中所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度和电势都相等的是

A.图甲中平行板电容器带电荷，极板间除边缘附近处的任意两点

B.图乙中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点等距的任意两点

C.图丙中离点电荷等距的任意两点

D.图丁中两等量异号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点等距的任意两点如图所示，匀强电场的场强，A，B两点相距，两点连线与电场的夹角是，下列说法正确的是

A.电荷量的电荷从A点运动到B点电势能增大6J

B.电荷量的电荷从A点运动到B点电场力做功为

C.若取A点的电势为0，则B点的电势

D.A、B两点间的电势差是如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点，A，B，C三点电势分别为10V、20V、30V，则下列说法不正确的是

A.B、E一定处在同一等势面上

B.匀强电场的场强大小为

C.正点电荷从E点移到F点，则电场力做正功

D.电子从F点移到D点，电荷的电势能减少20eV铅蓄电池的电动势为，下列说法不正确的是

A.电路中每通过电荷量，电源把的化学能转化为电能

B.蓄电池两极间的开路电压为

C.蓄电池在内将的化学能转化成电能

D.蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池电动势为大某同学用如图电路研究电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化关系，他先作出了电源的伏安特性曲线，已知该直流电源内阻及外电路电阻均不随温度变化。下列说法正确的是

A.外电路电阻的特性曲线由a变到b，是电阻R的滑片向左移动的结果B.电路中的电流增大时，电源的输出功率一定增大C.电路中的电流增大时，电源总功率不变D.电路中的电流增大时，电源效率降低（多选题）某电场的电场线分布如图所示，则

A.电荷P带负电

B.电荷P带正电

C.a点的电场强度大于b点的电场强度

D.正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力（多选题）如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面．有两个一价离子M、不计重力，也不计它们之间的电场力先后从a点以相同的速率射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置．以上说法中正确的是

A.M一定是正离子，N一定是负离子

B.M在p点的速率一定大于N在q点的速率

C.M在b点的速率一定大于N在c点的速率

D.M从过程电势能的增量一定小于N从过程电势能的增量（多选题）如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是

A.保持S闭合，将A板向B板靠近，则增大B.保持S闭合，将A板向B板靠近，则不变

C.断开S，将A板向B板靠近，则增大D.断开S，将A板向B板靠近，则不变（多选题）如图所示的虚线为电场中的三条等势线，三条虚线平行且等间距，电势分别为10V、15V、20V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，粒子在c点处的电势能为20eV，粒子在b点的动能为20eV，下列说法正确的是

A.粒子在c处加速度大于在b处的加速度 B.粒子带正电C.粒子从a运动到c过程中动能不断增加 D.粒子在a点的动能为25eV二、实验题（本大题共2小题，共12.0分）现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径．游标卡尺和螺旋测微器的示数如图和图所示．

由上图读得圆柱体的长度为______，直径为______．

若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为______．某探究小组在“电表的改装”的实验中。如图，某同学设计的电流、电压两用表的电路，已知电流计G的量程是1mA，内阻是，电阻，，则选择开关接到____填“1”或“2”时是电压表；电流表、电压表的量程各是________A、________V。保留一位小数三、计算题（计算题：本题有4小题，8+10+10+12=40分，解答要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得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．）如图所示，一根长为L的丝线吊着一个质量为m的带电量为q的小球，静止在水平向右的匀强电场中，丝线与竖直方向成角，重力加速度为g，则这个小球带何种电荷并求这个匀强电场强度的大小．

如图所示，，，，A、B两端接在电压恒定为12V的电源上，求：

断开时，与的电压为多少。闭合时，通过与的电流为多少。

小型直流电动机其线圈内阻为与规格为“”的小灯泡并联，再与阻值为的电阻串联，然后接至的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：电动机的发热功率如果在正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机中的电流？

如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块可视为质点置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为求：

若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，滑块到达圆心O正下方的B点时速度大小；改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小；

满足问条件的s的大小。

宜春九中（外国语学校）2020—2021学年高二上学期期中考试物理试卷【答案】1.D 2.A 3.C 4.D 5.B 6.B 7.C

8.D 9.BD 10.BD 11.AD 12.BD 13.；；

。

14.；；；

15.解：由平衡条件可判断小球一定受向右的电场力，即电场力与电场线方向相同，故小球带正电；

小球静止在电场中受力如图，

由平衡条件得，

解得

。

答：小球带正电荷；这个匀强电场强度的大小为。

16.解：开关断开时，和串联，电压之比等于电阻之比，。

故

开关闭合时，和并联，，再根据，得。

电路中总电阻为：

故

故

17.解：小灯泡正常发光，则电动机两端电压

通过小灯泡的电流：

R两端的电压

总电流

则通过电动机的电流

电动机的发热功率

如果在正常工作时，转子突然被卡住，则电动机的功率全部为热功率，变成纯电阻电路，所以此时并联电阻

总电阻

总电流

并联部分电压

所以电动机中的电流

18.解：设滑块到达C点时的速度为v，

从A到B过程，由动能定理得：

由题可知，，，

代入解得：；重力和电场力的合力的大小为

设方向与竖直方向的夹角为，则，得

滑块恰好由F提供向心力时，在圆轨道上滑行过程中速度最小，此时滑块到达DG间F点，相当于“最高点”，滑块与O连线和竖直方向的夹角为，设最小速度为v，

根据解得：

即：滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度为

从A到速度最小的点全程动能定理：

代入解得：，即s的大小为。

【解析】1.【分析】

点电荷是当两个带电体的大小和形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷；而元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，所有带电电荷量均是元电荷的整数倍；摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实质是电子的转移。

本题主要考查元电荷的概念，对于元电荷要注意理解，它不是质子也不是电子，只是在数值上等于质子或电子的带电量；任何带电体的电量均为元电荷的整数倍；点电荷是电荷，有电荷量与电性；摩擦起电不是创造了电，而是电的转移，相互摩擦的两种物质，一种物质失去了多少电子，另一种物质一定得到了多少电子。

【解答】A.元电荷是自然界最小的电量，在数值上等于质子或电子的带电量，但是并不代表元电荷就是质子，故A错误；

B.点电荷是当两个带电体的大小和形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷；不是以电荷量的大小和体积大小来确定是否是点电荷，故B错误；

C.摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实质是电子的转移，电荷不可以创生，故C错误；

D.库仑定律适用于在真空中两个静止的点电荷之间相互作用力的计算，故D正确。

故选D。2.解：塑料捆扎绳与手摩擦带电；塑料捆扎绳上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料绳会向四周散开，捋的次数越多，塑料绳带电越多，排斥力越多，下端散开的就越大；

故选：A。

摩擦起电现象普遍存在，任何物体摩擦都可以起电；

电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．

本题考查了摩擦起电现象和电荷间的相互作用规律在生活中的应用，难度不大．3.【分析】考查的就是学生对电荷守恒定律的掌握的情况。电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保存不变。接触起电物体同种电荷，若两物体完全相同，则会平分电荷。

解题的关键是知道接触起电物体同种电荷，若两物体完全相同，则会平分电荷，比较简单。【解答】完全相同的金属球，接触时先中和再平分，所以每个球带电，故C正确，ABD错误。

故选C。4.【分析】

电场强度是矢量，只有大小和方向均相同时，场强才相同；根据电场线的分布情况分析。

本题要掌握电场线的物理意义，知道电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时电场强度才相同。

【解答】

A.a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不一定相同，故A错误；

B.由等量异种点电荷电场分布特点可知两点的电场强度相同，电势不相等，故B错误；

C.离点电荷等距离的任意两点a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，则场强不同，故C错误；

D.a、b在等量异种电荷连线的垂直平分线上，电势相等，根据电场的对称性a、b两点场强相同，故D正确。

故选D。5.【分析】

已知匀强电场的场强为E，A、B两点间的距离为L及AB连线与电场方向的夹角为，根据公式，求出两点沿电场方向的距离d，再求解电势差U。

本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离。

【解答】

A.从A到B，电场力做功则电势能减小6J，故A错误；

B.从A到B，电场力做功，故B正确；

间的电势差，因为A点的电势为0，则B点的电势为，故C、D错误。

故选B。6.解：A、连接AC，AC中点电势为：，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，故A正确。

B、BA间的电势差为：，又，得场强为：故B不正确；

C、由上得知，E的电势为20V，F点与A点的电势相等为10V，则正电荷从E点移到F点，电势能减小，则电场力做正功，故C正确。

D、由上得知，F的电势为10V，D点与C点的电势相等为30V，则电子从F点移到D点，电场力做功为：，那么电势能将减少故D正确。

本题选不正确的，故选：B

连接AC，根据匀强电场中电势随距离均匀变化除等势面的特点，则知AC中点的电势为20V，连接EB，EB即为一条等势线，CA连线即为一条电场线，由BA间的电势差，由公式求出场强大小。由，则电场力做功就可以求解。由电场力做功求解电荷电势能的减少量。

本题的关键找等势点，作出电场线，这是解决这类问题常用方法。同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系。7.【分析】本题考查对电动势的理解。电动势描述的是非静电力做功把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势越大说明把其他形式的能转化为电能的本领就越大。解决本题的关键理解电动势的大小反映将其它形式的能转变为电能本领的大小以及电动势是电源非静电力特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关。【解答】电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功。它描述电源电池内部非静电力做功本领的大小。A.根据

可知，非静电力做功即电源把化学能转变为电能的量为，故A正确；B.蓄电池没有接入电路时两极间的电压等于其电动势2V，外电路接通时路端电压小于电动势，故B正确；C.因蓄电池的工作电流未知，无法确定1s内化学能转变为电能的数值，故C错误；D.因电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，故D正确。故选C。8.【分析】

根据ab图像的斜率表示电阻，可以判断滑动变阻器滑片的移动方向；根据输出功率、总功率、电源效率可以判断相关选项。

本题主要考查了电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化关系，注意灵活应用闭合电路欧姆定律即可。

【解答】

A.由电压电流图像斜率表示电阻可知，外电路电阻的特性曲线由a变到b，电阻变小，即滑片向右滑动，故A错误；

B.根据可知，电路中的电流增大时，电源的输出功率不一定增大，故B错误；

C.根据可知，电路中的电流增大时，电源总功率增大，故C错误；

D.根据可知，电路中的电流增大时，电源效率降低，故D正确。

故选D。9.【分析】

点电荷的电场线起于正电荷，止于负电荷，电场线越密集，代表场强越大，沿着电场线方向电势逐渐降低。

本题主要考查点电荷电场线的特点，要多理解结论的本质即可解题。

【解答】

因为点电荷的电场线起于正电荷，止于负电荷，因此电荷P带正电，故A错误，B正确；

C.电场线越密集，代表场强越大，所以a点的电场强度小于b点的电场强度，故C错误；

D.因为电场线越密集，代表场强越大，因此

，根据电场力

可得正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。

故选BD。10.【分析】

根据轨迹判定电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，可知两粒子在从a向b、c运动过程中电场力做功情况。根据abc三点在同一等势面上，可判定从a到b和从a到c过程中电场力所做的总功为零。

根据轨迹判定“电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口。

【解答】

A、由图可知电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同。由于中心电荷为正电，则M一定是负离子，N一定是正离子，故错误；

B、由图可判定M电荷在运动过程中，电场力做正功，导致动能增加；而N电荷在运动过程中，电场力做负功，导致动能减小。所以M在p点的速率一定大于N在q点的速率，故B正确；

C、由于abc三点在同一等势面上，故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0，N粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过b、c两点时的速率一定相等。故C错误。

D、由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做负功的值，故M从过程电势能的增量一定小于N从电势能的增量。故D正确。

故选：BD。11.【分析】

解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量．若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变。

小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S闭合，电容器两极板间的电势差不变；断开开关S，电容器所带的电量不变．通过电场强度的变化判断

角的变化。

【解答】

保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，增大。故A正确，B错误。

断开开关S，电容器所带的电量不变，根据，得，，知d变化，E不变，电场力不变，不变，故C错误，D正确。

故选AD。12.【分析】

该题主要考查电势能、电场力做功等相关知识。根据等势面间电势差相等，间距相等可知是匀强电场，从而确定电场力；根据电势能与电场线的关系确定场强的方向，根据曲线运动的轨迹确定电场力方向，从而确定电性；确定三点电势的高低，然后根据负电荷在电势高的地方电势能低确定电势能的大小；根据只受电场力，可知各点处动能和势能之和相等。

【解答】

A.因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，故粒子在c处加速度等于在b处的加速度，故A错误；

B.根据电场线总是由电势高处指向电势低处可知，电场的方向是斜向左下方的，根据做曲线运动的物体总是向受力的那一侧弯曲可知粒子受到的电场力斜向左下方，即粒子受到的电场力的方向与场强的方向相同，故粒子带正电，故B正确；

C.粒子从a运动到c过程中电场力做负功，动能减小，故C错误；

D.粒子在c点处的电势能为20eV，粒子在b点的动能为20eV，根据，则可知a点处电势能为10eV，b点处电势能为15eV，粒子在电场中只有电场力做功，则b点处动能和电势能之和应等于a点处动能和势能之和，因此a点处动能为25eV，故D正确。

故选BD。13.【分析】

游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读，对游标卡尺读数时，要注意游标尺的精度，并掌握电阻定律与欧姆定律的应用。

游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；

根据欧姆定律和电阻定