高二上学期期中考试 物理 理科(Word版)

高二上学期期中考试物理试题

满分100分；考试时间90分钟

一、选择题（共15题，每题3分，共45分；其中第1到第10题为单选题；第11到第15题为多选题，漏选得1分）

1．下列物理量中哪些与检验电荷有关（D） A．电场强度

B．电势

C．电势差

D．电势能

2．下列说法正确的（C）

A．电场中电势越高的地方，电荷具有的电势能越大 B．电场强度越大的地方，电场线一定越密，电势也一定越高

C．某电荷在电场中沿电场线的方向移动一定距离，电场线越密的地方，它的电势能改变越大 D．电场强度为零的地方，电势一定为零

3．某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是(A)[金版原题]

A．粒子带正电

B．粒子在M、N点的加速度aM>aN C．粒子在M、N点的速度vM>vN D．M、N点的场强EM>EN

4．如图所示，a、b、c、d、e、f是以O为球心的球面上的点，平面aecf与平面bedf垂直，分别在b、d两个点处放有等量同种点电荷+Q，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（ D ）

A．a、e、c、f四点电场强度相同 B．a、e、c、f四点电势不同

C．电子沿球面曲线aec运动过程中，电场力先做正功后做负功 D．电子沿直线aOc运动过程中，电势能先减少后增加

5．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示．下列说法正确的是( A )

A．实验前，只用带正电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器两极板都带电 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，只在极板间插入塑料板，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

6．图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r。则感应电荷在球心的场强大小等于( D )

1

A.

kQQ

B.

QQ

C．0 D．

Q R2kr2kR2kr2kR27．图示为一带电粒子在水平向右的匀强电场中运动的一段轨迹，A、B为轨迹上的两点．已知该粒子质量为m、电荷量为q，其在A点的速度大小为vo，方向竖直向上，到B点时速度方向与水平方向的夹角为30°，粒子重力不计．则A、B两点间的电势差为（C）

A．mv20q

B．mv20C．3mv202q

D．2mv202qq

8．两块大小、形状完全相同的金属板正对并且水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源正负极相连接，将与电源负极相连的极板接地，p是平行板中间的一点，如图所示。下列判断正确的是（ B ）

A．保持开关S闭合，下板向上移动一小段距离，p点电势升高 B．保持开关S闭合，上板向下移动一小段距离，p点电势升高 C．断开开关S，下板向上移动一小段距离，p点电势升高 D．断开开关S，上板向下移动一小段距离，p点电势升高

9．如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q（可视为点电荷），在P点平衡．不计小球的重力，那么，

PA与AB的夹角α与Q1、Q2的关系应满足（ D ）[校本原题]

tan2Q1tan3Q12Q2tan3Q2A.

Q2

B.

Qtan2 C.

Q1

D.

Q1

10．如图，在匀强电场中有一长方形区域ABCD，边长AB＝0.3 m、BC＝0.4 m，匀强电场方向与ABCD所在平面平行，A、B、C三点的电势A55V，B19V，C45V，则匀强电场的电场强度大小和方向为(B)

A．120 V/m，沿AC方向 B．200 V/m，沿AC方向 C．160 V/m，沿BD方向 D．300 V/m，沿BD方向

11．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直

平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则(CD)[金版原题]

A．小球经过a点时，线中的拉力最小 B．小球经过b点时，电势能最小 C．小球经过a点时，电势能最小 D．小球经过b点时，机械能最小

2

12．在如图所示的电路中，C为一平行板电容器，闭合开关S，给电容器充电，当电路中电流稳定之后，下列说法正确的是（AC）

A．保持开关S闭合，把滑动变阻器R1的滑片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的示数变大 B．保持开关S闭合，不论滑动变阻器R1的滑片是否滑动，都没有电流流过R2

C．保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，R2中有由a到b的电流

D．断开开关S，若此时刚好有一带电油滴P（图中未画出）静止在电容器两平行板之间，将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中，油滴将向下运动

13．如图所示，直线A为某电源的U—I图线，曲线B为某小灯泡L的U—I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（CD）[金版原题]

A．此电源的电动势为4V，内电阻为23Ω

B．此电源的短路电流为6A

C．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6W

D．把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大

14．如图所示电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，指示灯RL的阻值为16Ω，电动机M线圈电阻为2Ω。当开关S闭合时，指示灯RL的电功率为4W。电流表内阻不计，那么下列说法中正确

的是（CD）

A．流过电动机M的电流为4A

B．流过电流表的电流为4.5A C．电动机M输出的机械功率7.5W

D．电源的总功率为24W

15．在光滑的绝缘水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随坐标x的变化而变化，变化的图线如图所示(图中φ0已知)。有一质量为m，带电量为q的带负电小球(可视为质点)从O点以某一未知速度v0沿x轴正向移动到点x4。则下列叙述正确的是(BC)

A.带电小球从O运动到x1的过程中，所受电场力逐渐增大 B.带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能一直增大

C.若小球的初速度v6φ0q0＝2

φ0qm，则运动过程中的最大速度为 m D.要使小球能运动到xφ0q4处，则初速度v0至少为2

m 3

二、实验题（共2题，共18分；第16题8分，第17题10分）

16．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学用如图甲所示的电路测量一电源的电动势E和内阻r（E约为3V，r很小），除了电源、开关S、导线外，实验室可供选择的器材还有： A．电流表A1（量程3A） B．电流表A2（量程0.6A） C．电压表V（量程3V） D．定值电阻R0（阻值4Ω） E．滑动变阻器R1（0 ~ 10Ω） F．滑动变阻器R2（0 ~ 100Ω）

（1）为了更加准确地进行测量，电流表应选______，滑动变阻器应选______（填器材前的字母代号）；

（2）该同学连接好器材进行实验，移动滑动变阻器滑片，测得多组电流I、电压U的数据，作出U

—I图像如图乙所示，根据图像得出电池的电动势E = ______V；内阻r = ______Ω（计算结果均保留2位小数）；

【答案】B E 2.93 ~ 2.95 1.44~1.48（每空2分）

17．某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下： （1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为L=______mm。 （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为d=______mm。

2

3

4

cm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

图甲 图乙

（3）根据=______（用R、d、L及有关常数表示），即可计算该金属丝的电阻率。 该电阻的阻值约为2.2×102

Ω。为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R；

电流表A1（量程0~15mA，内阻约为30Ω）；电流表A2（量程0~3mA，内阻约为50Ω）； 电压表V1（量程0~3V，内阻约为10kΩ）；电压表V2（量程0~15V，内阻约为25kΩ）；

直流电源E（电压为4V，内阻不计）；滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω）； 滑动变阻器R2（阻值范围0~2kΩ）；开关S，导线若干。

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出正确的电路图，并标明所用器材的代号______。 4

【答案】19.00 5.200

Rd24L （每空2分）

（电路连接2分；器材标号2分）

三、计算题（共3题，共37分，其中第18题8分；第19题12分；第20题17分）

18．如图所示，a、b、c、d四个带正电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带正电小球被固定同一绝缘水平面内半径为R的圆周上，O为圆心，三小球所在位置恰好将圆周三等分。小球d位于距O点正上方R处，处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q，重力加速度为g。静电力常量为k。求d球的质量m。

m92kq2【答案】2gR2 【详解】

由几何关系可知

adbdcd2R（2分）

则a、b、c对d球的库仑力大小均为

6q2(2R)23kq2FkR2（2分）

则由平衡条件可知

3Fcos45mg（2分）

联立解得

92kq2m2gR2（2分）

19．如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点．细线与竖直方向成30°角时静止释放小球，小球开始摆

5

动，当摆到A点时速度为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，忽略空气阻力．求：

dd

(1)若S点的坐标为(，)，求粒子通过x轴时的坐标；

22(2)若S点的坐标为(d，d)，求粒子通过x轴时的动能；

(3)若粒子能通过x轴上坐标为(－3d,0)的P点，求释放该粒子的点S的坐标(x，y)应该满足的条

（1）判断小球电性；

（2）B、A两点间的电势差UBA； （3）匀强电场的场强E的大小． 【答案】（1）小球带正电（2分）

（2）小球从B到A过程，由动能定理得：qUBAmgLcos30o0（2分）

解得：

（2分）

UBA3mg3（3）BA间沿电场线的距离为：dLLcos30 （2分） 在匀强电场中，有：

UBA（2分） EdE3mg联立解得：

3（2分）

20．如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内有水平向左的、场强为E的匀强电场，y轴与直线x＝－d(d>0)区域内有竖直向下的、场强也为E的匀强电场．一个带电荷量为＋q的粒子(重力不计)从第一象限的S点由静止释放．

件．

(1)(－d,0) (2)5qEd4

(3)4xy＝5d2

(x>0，y>0)

【解析】(1)设进入第二象限前粒子的速度为v0，质量为m，由动能定理得

qEd2＝12

2

mv0（1分） 在第二象限中运动时，粒子做类平抛运动，假设粒子通过x轴没有出电场左边界，则有加速度a＝qE

m

（1分）

x轴方向上x＝v0t（1分） y轴方向上d2＝12at2

（1分）

联立解得x＝d．（1分）

所以粒子通过x轴时的坐标为(－d,0)．（1分） (2)设进入第二象限前粒子的速度为v，质量为m， 由动能定理得qEd＝12

mv2

（1分）

在第二象限中运动时，粒子做类平抛运动， x轴方向上d＝vt1（1分） y轴方向上y＝12at2

1（1分）

解得y＝d

4（1分）

对整个过程由动能定理得 qEd＋qEd

4

＝Ek－0（1分）

6

解得E5qEd

k＝4

.（1分）

(3)设粒子到达y轴时的速度为v0′，通过第二象限电场所用的时间为t2，粒子进入第二象限前由2

动能定理得qEx＝mv0′

2（1分）

vd

0′＝t（不再给分，第二问有了）

2vy＝at2（1分）

y2122at2（不再给分，第二问有了） 粒子刚出第二象限电场时速度偏向角的正切值tan θ＝vy

v（1分）

x粒子出第二象限电场后做直线运动，由几何关系有

tanyy23dd（1分）

解得4xy＝5d2

（1分）

7