安徽省六安市六安中学2021-2022学年高二（上）期中物理试题（解析版）

2021-2022学年度第一学期高二期中考试物理试卷时间：90分钟满分：100分一、单选题（每小题4分，共32分）1.如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的是（）A. B. C. D.【1题答案】【答案】C【解析】【详解】A．由负点电荷的场强特点结合电场线可知，A、B两点的电场强度方向相同，大小不同，A错误；B．由负点电荷的场强特点结合电场线可知，A、B两点的电场强度大小不等，方向相同同，故B错误；C．在匀强电场中的A、B两点场强大小、方向均相同，C正确；D．A、B两点场强大小不等，方向不同，D错误；故选C。2.两个半径相同的金属小球，电性也相同，带电荷量之比为1：7，相距为r，相互作用力大小为F，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用变为（）A. B. C. D.【2题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】由库仑定律可得，两球接触前的库仑力大小为由于两球带同种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量均为两球接触后的库仑力大小为故选D。3.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，给电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（）A.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大B.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变C.断开S，将A板向B板靠近，则θ增大D.断开S，将A板向B板靠近，则θ减小【3题答案】【答案】A【解析】【详解】若保持S闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据可知，当将A板向B板靠近时，电场强度增大，则电场力增大，θ将增大，故A正确；B错误；若断开S，电容器带电量保持不变，由和以及，可得：，由于Q、S不变，只是d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则θ不变，故CD错误；故选A．【点睛】对于电容器的讨论注意电容器的两种状态，同时熟练掌握公式：、、之间的推导，尤其是在电容器电量保持不变时，要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式，从而正确判断电场强度的变化．4.某实验小组有一电流表G，内阻Rg=10，满偏电流Ig=3mA。把它改装成量程为3V的电压表，选出下列正确的操作（）A.串联一个99电阻B.并联一个99电阻C.并联一个990电阻D.串联一个990电阻【4题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】电流表改装为电压表，串联电阻起分压作用，根据欧姆定律得，电压表的内阻串联的电阻为故选D。5.如图所示，在水平放置的金属导体中，内有的负电荷向右通过导体某一横截面。关于导体内电流的大小和方向，以下判断正确的是（）A.向右 B.向左 C.向右 D.向左【5题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】单位时间内通过导体横截面电荷量的多少为电流大小，则电路大小为以正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的反方向为电流的方向，则电路方向向左。故ABC错误，D正确。故选D。6.如图所示，、分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线。下列说法正确的是（）

A.电池组的内阻是B.电阻的阻值为C.将该电阻接在该电池组的两端，电池组的输出功率将是D.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率是【6题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．显然b图像为电阻的伏安特性曲线，可得电阻值图像a为电池组伏安特性曲线，内电阻AB错误；C．将该电阻接在该电池组的两端，根据图像可知，路端电压为3V，回路电流为1A，可得电池组的输出功率是3W，C错误；D．当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，此时最大输出功率D正确。故选D。7.如图所示，正方形ABCD四边的中点分别为a、b、c、d，在a、d位置分别放置电荷量为-q和+q的点电荷，为使O点处的电场强度为零，则可以（）A.在A处放置一个电荷量为-q的点电荷B.在B处放置一个电荷量为-2q的点电荷C.在C处放置一个电荷量为+2q的点电荷D.在D处放置一个电荷量为-2q的点电荷【7题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．设正方形边长为2r，在a、d位置的点电荷产生的电场在中心O处的合电场强度大小为，方向沿OB。在A处放置的电荷量为-q的点电荷产生的电场在中心O处的电场强度大小为，方向沿OA，故A错误；B．在B处放置的电荷量为-2q的点电荷产生的电场在中心O处的电场强度大小为，方向沿OB，故B错误；C．在C处放置的电荷量为+2q的点电荷产生的电场在中心O处的电场强度大小为，方向沿OA，故C错误；D．在D处放置的电荷量为的点电荷产生的电场在中心O处的电场强度大小为，方向沿OD，故D正确。故选D。8.在匀强电场中有一长方形区域，边长、，匀强电场方向与所在平面平行，一个电荷量为的点电荷从A点运动到点，静电力做功为，一个电子从电场中的A点移动到点的过程中，克服静电力做功为，则匀强电场的电场强度大小和方向为（）A.，沿方向 B.，沿方向C.，沿方向 D.，沿方向【8题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】根据电压的定义式可知设，则由电势差与电势的关系可知，，如图所示故沿着AB方向的场强为沿着AD方向的场强为合成两垂直的分场强可得总场强为合场强与水平方向的夹角为，有即合场强沿着AC方向。故选B。二、多选题（每题4分，少选得2分，错选得0分。共16分。）9.在如图所示的电路中，定值电阻R的阻值为10Ω，电动机的线圈阻值为2Ω，a、b端加有44V的恒定电压，电压表（不计其电阻对电路的影响）的示数为24V，由此可知（）A.通过电动机的电流强度为12A B.通过电动机的电流强度为2AC.电动机消耗的总功率为48W D.电动机输出的功率为8W【9题答案】【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．电动机和定值电阻串联，可得代入数据，可得故A错误；B正确；C．电动机消耗的总功率为故C正确；D．电动机输出的功率为故D错误。故选BC。10.如图，静止的电子在加速电压为的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为的电场作用下偏转一段距离。现使变为原来的2倍，要想使电子在偏转电场的偏转位移不发生变化，电子仍能穿出偏转电场，应该（）A.仅使变为原来的2倍 B.仅使变为原来的4倍C.仅使偏转电场板间距离变为原来的倍 D.仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍【10题答案】【答案】AC【解析】【分析】【详解】设平行金属板间的距离为d，板长为l，电子在加速电场运动时，由动能定理得垂直进入平行金属板间的电场做类平抛运动，则有水平方向竖直方向联立可得现使加倍，要使电子在偏转场的偏移量不发生变化，则可以仅使加倍或仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍，故AC正确，BD错误。故选AC。11.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，且R2>r，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法正确的是（）

A.定值电阻R2的电功率减小B.电压表和电流表的示数都减小C.电源的输出功率增大，效率减小D.R上电压变化的绝对值小于电压表示数变化的绝对值【11题答案】【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．当划片向滑动时，接入的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流增大，即通过的电流增大，由可知电阻的电功率增大，选项A错误；B．干路的电流增加，内电压降增加，由可知路端电压减小，即电压表的示数减小；因为干路电流增加，故两端的电压增加，所以两端的电压减小，即电流表的示数减小，选项B正确；C．电源电动势E不变，电流I增大，电源总功率P=EI增大；电源效率电源内阻r不变，滑动变阻器阻值R外减小，则电源效率减小。选项C正确；D．由C的分析已经知道通过电流表的电流减小，因为干路电流增大，所以通过的电流增大，并且通过的电流的增加量大于通过电流表的电流减小量，选项D错误。故选BC。12.如图，半径为R的圆，AB为圆的直径，O为圆心，一匀强电场平行于圆所在平面，把质量为m，带电荷量为q的正点电荷自A点由静止释放，仅在电场力作用下从圆周上C点穿出，此过程中电场力做功为W。已知AC与AB间的夹角为θ=60°，则下列说法正确的是（）A.该匀强电场的场强大小为B.该匀强电场的场强大小为C.A、B两点间的电势差是A、C两点间的2倍D.将该点电荷从A点移到圆周上任意一点，其中电场力做功的最大值为1.5W【12题答案】【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．根据动能定理得解得A错误，B正确；C．因为AC垂直于BC，B、C在同一等势面上，所以A、B两点间的电势差等于A、C两点间的电势差，C错误；D．电场强度方向沿AC方向，所以D点电势最低电场力做功的最大值为D正确。故选BD。三、实验题（每空2分，共14分，作图题须用直尺。）13.某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为3V、内阻约为3k的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1的电流表。采用分压电路接线，待测电阻丝Rx阻值约为5。

（1）图甲是未完成实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接________（选填a或b）。导线②应连接________（选填c或d）。（2）正确接线后，实验测得的数据如下表，请在图乙中作出U-I图线______。U/V0.300.400.801.101201.60I/A0.070.090.180.220.270.35

（3）用作图法求得Rx的阻值为________（结果保留两位有效数字）。（4）某次用螺旋测微器测金属丝直径d，用游标卡尺测金属丝的长度l，示数如图丙所示，则d=________mm，l＝__________cm。

（5）写出该金属丝电阻率的表达式____________（用U、I、d、l表示）【13题答案】【答案】①.a②.d③.④.4.6Ω（4.5~4.8Ω）⑤.1.843mm（1.842mm~1.84mm）⑥.4.240cm⑦.【解析】【分析】【详解】（1）[1]由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法，以减小实验误差，故导线①应接a；[2]由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通；（2）[3]根据表中的数据作出的U-I图如下图所示：

（3）[4]根据U-I图象的斜率表示电阻，则有电阻算出4.5Ω~4.8Ω均正确；（4）[5]由图示螺旋测微器可知，其示数为d=1.5mm+34.3×0.01mm=1.843mm估读出1.842~1.844mm均正确；[6]由图示游标卡尺可知，其示数为l=42mm+8×0.05mm=42.40mm=4.240cm（5）[7]由欧姆定律由电阻定律金属丝的横截面积联立得四、解答题（写出必要的文字和公式，只写结果不得分。）14.如图所示，电阻的阻值、、，电容器的电容，电源电动势，电源内阻可忽略。先闭合开关K，待电路稳定后再将开关断开。试求：（1）闭合开关K，电路稳定后，通过的电流强度及电容器两极板间的电势差；（2）再断开开关K后流过的电荷量为多少？

【14题答案】【答案】（1）1A；6V；（2）【解析】分析】【详解】(1)K闭合，电路稳定后，电路为、串联的电路，所以流过的电流为此时电容器C与并联，两极板间的电压且上极板带正电；（2）断开K后，由于，所以继续对电容器充电，至极板间的电压仍是上极板带正电，所以流过的电荷量等于继续给电容器充电的电荷量，为15.如图甲所示，水平桌面上方充满电场强度大小、方向水平向左的匀强电场，将一个带电荷量、质量的小滑块放在该桌面上，并给其一个水平向右的初速度，小滑块运动过程的图像如图乙所示。重力加速度。求：（1）小滑块与桌面间的动摩擦因数。（2）小滑块回到出发点时的速度大小。（结果可保留根号）【15题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】(1)由题图乙知，开始小滑块向右做减速运动，加速度的大小根据牛顿第二定律，有代入数据解得(2)小滑块向左运动的加速度的大小则由位移关系可知v-t图线与坐标轴所围的面积表示位移，即解得小滑块回到出发点时的速度大小16.水平放置的平行板电容器如图所示，原来两板不带电，上极板接地，板长，两板间距离。有一束相同的带正电微粒，以相同的初速度v0先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒落到下极板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上，设前一微粒落到下极板上时后一微粒才开始射入两板间，且第一个微粒恰好落在下极板中点处。已知微粒质量，电荷量，g取10m/s2。求：(1)微粒入射的初速度v0的大小；(2)当极板间电