1、2018 年下期期中考试高二年级物理试题一、选择题（本题包括 15 小题，每小题 4 分，共计 60 分。在每小题给出的四个选项中，112 题只有一项符合题目要求，1315 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 ）1.保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患，小明有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个电荷所带的电荷量看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为下列几个关于电荷量的数字中正确的是（ ）A. 6.61019 C B. 7.21019 CC. 8.01019
2、C D. 8.41019 C【答案】C【解析】【详解】电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，任何带电体所带电荷都是 e 的整数倍，因此该带电量应为电子电量 e=1.61019C 的整数倍，将四个选项中的电量除以电子电量得数为整数倍的便是可能正确的数字，故 ABD 错误，C 正确。故选：C2.为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在 A 处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在 P1、P 2、P 3处，发现情况如图所示由此，小宇归纳得出的初步结论是（ ）A. 电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B. 电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C
3、. 电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D. 电荷之间的作用力大小与距离无关【答案】A【解析】试题分析：小球远离带正电的 A 球，说明细线悬挂的小球带正电，悬挂的小球离带正电的 A球越远，受到的作用力越小，同种电荷距离越近排斥作用越强，所以，电荷之间的相互作用跟距离有关，且电荷间的作用力大小随电荷间距离的增大而减小故 A 正确，BCD 错误故选 A。考点：探究电荷间的作用规律【名师点睛】掌握电荷间的作用，通过悬挂小球是靠近带正电的 A 球，还是远离靠近带正电的 A 球，判断悬挂小球带什么电荷；关键是知道偏转角度越大，受到的电荷间的作用力越大。3.关于电压和电动势，下列说法正确的是（ ）
4、A. 电动势就是电源两极间的电压B. 电压和电动势单位相同，所以电动势和电压是同一物理量C. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量D. 电源电动势定义式 和电势差定义式 中的 W 都是电场力做的功【答案】C【解析】【详解】A. 根据闭合电路欧姆定律，路端电压 U=EIr，只有当外电路断开时，I=0，路端电压等于电动势。故 A 错误；B. 电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量。故 B 错误； C. 电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小。故 C 正确；D. 电动势定义式中的 W 是非静电力做功，电势差中的 W 是
5、静电力做功。故 D 错误。故选：C.【点睛】电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，不是同一物理量的不同叫法电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量电动势定义式中的 W 是非静电力做功，电势差中的 W 是静电力做功。电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压4.两个完全一样的金属球，A 球带电量为 q，B 球不带电，将 A 球与 B 球接触后，A 球与 B 球的带电量分别为（ ）A. 0 和 q B. q 和 qC. 和 D. 和【答案】C【解析】【详解】完全相同的金属球，接触时先中和再平分，所以每个球带电 Q ，故 C 正确，ABD错误故选：C5.真空中两个静止的点电荷相距 r
6、 时，相互作用的静电力大小为 F。当它们之间的距离增大到 2r 时，它们之间的静电力大小为（ ）A. B. C. 2F D. 4F【答案】B【解析】【详解】根据库仑定律 若将这两个点电荷间的距离变为 2r，则他们之间的静电力大小变为：故：F=F/4故选：B.6.在如图所示的匀强电场中，有 A、 B 两点，则以下说法中正确的是A. A 点的电场强度大于 B 点的电场强度B. A 点的电场强度小于 B 点的电场强度C. A 点的电势高于 B 点的电势D. A 点的电势低于 B 点的电势【答案】C【解析】该电场是匀强电场，AB 两点的电场强度是相同的。故 AB 错误；顺着电场线电势逐渐降低，则 A
7、点的电势高于 B 点的电势，选项 C 正确，D 错误；故选 C.点睛：本题关键要掌握电场线的物理意义：电场线的疏密描述电场的强弱，沿电场线方向，电势必定降低7.已知电荷量单位是库，符号为 C：电流单位是安，符号为 A；时间单位是秒，符号为 s。由电流的定义式 可知，这三个单位之间的关系是（ ）A. 1C=1As B. 1C=lAs1 C. 1C=1A1 s D. 1C=1A1 s1【答案】A【解析】【详解】根据电流的定义式 ，Q=It，则 1C=1As，故 A 正确，BCD 错误。故选：A8.一根粗细均匀的电阻丝的阻值为 R，在材料和温度不变的情况下，下列情况中阻值仍为 R的是A. 长度和横截
8、面的半径都增大为原来的 2 倍B. 长度不变，横截面的面积增大为原来的 2 倍C. 横截面的面积不变，长度减小为原来的D. 长度和横截面的面积都减小为原来的【答案】D【解析】【详解】A. 由 可知，当长度和横截面的半径都增大为原来的 2 倍时，横截面积增大为原来的 4 倍，故电阻变为原来的一半；故 A 错误； B.由 可知，长度不变，横截面积增为 2 倍时，电阻变为原来的一半，故 B 错误； C. 由 可知，当长度减为原来的一半，横截面积不变时，电阻变化原来的 倍，故 C 错误； D. 由 可知，当长度和横截面积都缩小一半时，电阻不变；故 D 正确。故选：D.9.如图所示，图线 1 表示的导体
9、的电阻为 R1，图线 2 表示的导体的电阻为 R2，则下列说法正确的是（ ）A. R1：R 2=1：3B. R1：R 2=3：1C. 将 R1与 R2串联后接于电源上，则电流比 I1：I 2=1：3D. 将 R1与 R2并联后接于电源上，则电流比 I1：I 2=3：1【答案】AD【解析】根据 I-U 图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以 串联电路电流相等，所以将与 串联后接于电源上，电流比 I1：I 2=1：1并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将 与 并联后接于电源上，电流比 I1：I 2=3：1，A 正确10.下列用电器中，不是根据电流的热效应制成的是（ ）A. 电热毯 B.
10、电熨斗C. 电话 D. 电热水器【答案】C【解析】【详解】电热毯、电熨斗、电热水器均利用了电流的热效应，将电能转化为热能；而电话是利用电磁感应将声音信号转化为电信号。故选：C.11.将一个 ， 的表头改装成一个量程为 3V 的电压表，正确的操作应该是（ ）A. 加一节电池B. 加两节电池C. 串联一个 990 欧姆的电阻D. 并联一个 990 欧姆的电阻【答案】C【解析】把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，根据串联电路的特点，则有： ，解得： ，C 正确，故选 C.12.如图所示，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻,E 为电源电动势，r 为电源内阻,以下说法中正确的是( )A. 当 R2=r
11、 时，R 2上获得最大功率B. 当 R2=R1+r 时，R 1上获得最大功率C. 当 R2=0 时，R 1上获得最大功率D. 当 R2=0 时，电源的输出功率最大【答案】C【解析】A、根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，当把 R1和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做 ，当 时，电源的输出功率最大，即 R2上获得最大功率， A 错误；B、C、电阻 R1为定值电阻，则根据 可知当流过 R1的电流最大时， R1消耗的电功率最大，即当 时， R1上获得最大功率， B 错误，C 正确； D、结合 A 的分析可知，当 时，电源的输出功率最大，由于不知道三个电阻的关系，所以不能判
12、断出 时，电源的输出功率是否最大，D 错误；故选 C。13.如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为 U1，偏转电压为 U2，要使电子在电场中的偏转量 y 增大为原来的 2 倍，下列方法中正确的是（ ）A. 使 U1减小为原来的B. 使 U2增大为原来的 2 倍C. 使偏转板的长度增大为原来 2 倍D. 使偏转板的距离减小为原来的【答案】ABD【解析】在加速电场中，电场力做功 ， ，进入偏转电场水平方向为速度为 v0的匀速直线运动，竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动在水平方向在竖直方向 F=qE= ，由此可知 ABD 正确14.如图所示，在匀强电场中有直角三角形
13、BOC，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三顶点处的电势分别为 O=4.5V、 B=0V、 C=9V，且边长 OB=3 cm，BC=6 cm，则下列说法中正确的是A. 电场强度的大小为 V/mB. 电场强度的大小为 100V/mC. 一个电子由 B 点运动到 C 点，电场力做正功D. 一个电子在 O 点由静止释放后会沿直线 OB 运动【答案】BC【解析】【详解】由匀强电场的特点可知，则 B、C 连线中点 D 的电势为 B、C 电势的平均值，即为4.5V.连接 OD 线，即为一条等势线，作出过 D 的与 OD 垂直的线 ED 如图，即电场线；由几何关系可知,sinC=OB/BC=1/2所以：
14、C=30，B=60D 是 BC 的中点,则OBD 是等边三角形，又 EDO，,所以 DE 与 BD 之间的夹角是 30，则电场线与 OB 之间的夹角也是 30，故该电场的场强方向沿B 的角平分线向上，如图。AB、根据电势差与电场强度的关系：U DB= D B=4.5V0=4.5V而：U DB=EOBcos30代入数据可得：E=100V/m.故 A 错误，B 正确；C. 电子由 B 点运动到 C 点，电场力做的功 W=-eUBC=9eV0，为正功，故 C 正确；D.将电子在 O 点由静止释放后，电子将沿电场线的方向做直线运动，不会是沿 OB 运动。故D 错误；故选：BC【点睛】根据匀强电场电势差
15、与距离成正比（除等势面）特点，找出等势面，作其垂线确定电场强度的方向根据 U=Ed 求出电场强度 E；根据 W=qU 求出电场力做功的正负。15.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极间有一带电油滴静止于 P 点，如图所示。以 U 表示两极板间的电压，E 表示两极板间的场强， 表示该 P 点的电势，E P表示油滴该 P 点的电势能。若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示位置（仍保持正极板接地） ，下列说法中正确的是A. 油滴向上运动 B. U 变小，E 不变C. 变大，E P增大 D. C 变大，E P减小【答案】BD【解析】【详解】油滴静止，说明它受电场力方向向上，油滴带负
16、电。平行板电容器充电后与电源断开，因此电容器的电荷量不变，将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离 d 减小，根据 可知，电容器的电容增大，根据 U=Q/C，则板间电压 U 变小。由匀强电场 EU/d= ，可得 E= ，可知 E 与 d 无关，则知电场强度 E 不变；P 与正极板间的距离减小，由公式 U=Ed 可知，P 与正极板间的电势差减小，正极板电势为 0，则 P 点的电势 变大，负电荷在 P 点的电势能 Ep=q 减小。故 BD 正确，AC 错误。故选：BD.【点睛】电容器充电后与电源断开，因此电容器的电荷量不变，结合电容的决定式和定义式，以及匀强电场的场强公式得出电场强度的变化，从而
17、得出 P 与正极板电势差的变化，得出 P点的电势变化和电势能变化二、填空题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 14 分）16.张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：(1)用螺旋测微器测得其直径为_mm（如图甲所示） ；(2)用 20 分度的游标卡尺测其长度为_cm（如图乙所示） ；(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值_(填“偏大”或“偏小”)。【答案】 (1). 3.202-3.205 (2). 5.015 (3). 偏小【解析】（1）螺旋测微器的读数为： ；（2）游标卡尺的读数为：；（3）由欧姆定律得：电阻阻值 ，由于电压表的分流作用使电流偏大，则电阻偏小17.在描绘一个标有“6.3
18、V0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到 6.3V，并便于操作。已选用的器材有：学生电源（电动势为 9V，内阻约 1） ；电流表（量程为 00.6A，内阻约 0.2；量程为 03A，内阻约 0.04） ；电压表（量程为 03V，内阻约 3；015V，内阻约 15） ；开关一个、导线若干（1）实验中还需要一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其中的_（选填选项前的字母）A滑动变阻器（最大阻值 10，最大允许电流 1A）B滑动变阻器（最大阻值 1500，最大允许电流 0.3A）（2）实验电路图应选用图中的实验电路图应选用图中的_（选填“甲”或“乙” ） 。
19、（3）接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数、电压表示数，图中电流表选择 00.6A 量程，电压表选择 015V 量程，电流表、电压表示数如右上图所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值_（计算结果保留两位有效数字） 。 （4）根据实验数据，画出的小灯泡 IU 图线如图所示。由此可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻值将_（选填“变大”或“变小” ） 。【答案】 (1). A (2). 乙 (3). 18 (4). 变大【解析】【详解】 （1） （2） 、实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 6.3V，则滑动变阻器应采用分压接法，所以滑动变阻器要选择最大值比较小的
20、A，调节比较方便，故选 A；实验电路图应选乙；(3)电流表的量程为 0.6A，所以每一小格的读数为 0.02A，所以电流表的读数为 0.22A；电压表的量程为 15V，所以每一小格的读数为 0.5V，所以读数为：80.5=4.0V.由欧姆定律得：R x=U/I=4/0.22=18；(4)在 IU 图象中，各个点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知，随电压增大，各点与坐标原点的连线的斜率减小，所以可知待测电阻的电阻值变大。【点睛】 （1） （2）根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路；（3）由电压表与电流表的读数的方法读出电流表与电压表的测量值，然后由欧姆定律即可求
21、出电阻值；（4）根据图象，应用欧姆定律及影响灯丝电阻的因素分析答题三、计算题（本题共 3 小题，共 28 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分）18.如图所示，A 为带正电 Q 的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板 r 处放一质量为 m、电荷量为 q 的小球，小球用绝缘丝线悬挂于 O 点，受水平向右的电场力偏转 角而静止。试求小球所在处的电场强度的大小和方向。【答案】 ；方向：水平向右【解析】【详解】小球受到的电场力方向向右，所以小球带正电。小球的受力如图所示：由平衡条件得：F 电 =mgtan；根据电场强度 F 电 =
22、qE 可得，小球所在处的电场强度：E=F 电 /q= ，小球带正电，所以电场强度方向与其受到的电场力方向一致，方向水平向右。【点睛】以小球为研究对象，根据受力情况确定电性；作出小球受力图，小球处于静止状态，合力为零，根据平衡条件求解电场力；根据电场力公式 F=qE，联立求解电场强度 E19.如图所示，电源电动势 E=10V，内阻 r=0.6，定值电阻 R1=4，R 2=6，R 3=17，求：（1）外电路的总电阻；（2）通过 R3的电流；（3）电源两端的电压。【答案】 （1）19.4；（2）0.5A；（3）9.7V【解析】【详解】 （1）R 1和 R2的并联电阻 R12= =2.4，故外电路总电
23、阻 R=R3+R12=17+2.4=19.4；(2)根据闭合电路欧姆定律，通过 R3的电流等于干路电流 I= A=0.5A；(3)路端电压 U=IR=0.519.4V=9.7V【点睛】根据电路串并联关系求总电阻；根据闭合电路欧姆定律欧姆定律求通过 R3电流；根据 U=IR 求路端电压。20.一台直流电动机的额定电压为 U200V，电动机线圈的电阻 R1，当它正常工作时通过的电流 I=20A，若电动机正常运转时间 t50s。求：（1）电动机消耗的总电能； （2）线圈电阻上产生的热量； （3）电动机机械效率。【答案】 （1）210 5J；（2）210 4J；（3）90%【解析】【详解】(1)电动机
24、消耗的总电能：E=UIt=2002050=210 5J；(2)线圈电阻上产生的热量：Q=I 2Rt=202150=2104J；(3)电动机机械效率：= 100%= 100%=90%。【点睛】电动机为非纯电阻，电动机在工作时，把电能转化成机械能的同时，还有一部分电能转化成了热能，并且线圈与电动机串联（1）已知通过电动机的电流、电动机两端的电压和时间，可利用公式 W=UIt 计算电动机消耗的电能；（2）已知电动机线圈的电阻、通过线圈的电流和时间，可利用公式 Q=I2Rt 计算线圈产生的热量；（3）电动机的机械效率等于输出功率除以总功率21.在如图所示的绝缘水平面上，有两个边长为 d=0.2m 的衔
25、接的正方形区域 I、II，其中区域 I 中存在水平向右的大小为 的匀强电场，区域 II 中存在竖直向上的大小为的匀强电场。现有一可视为质点的质量为 m=0.3kg 的滑块以 的速度由区域 I 边界上的 A 点进去电场，经过一段时间滑块从边界上的 D 点离开电场（ D 点未画出） ，滑块带有 q=+0.1C 的电荷量，滑块与水平面之间的动摩擦因数为 ，重力加速度 。求：(1)D 点距离 A 点的水平间距、竖直间距分别为多少？ A、 D 两点之间的电势差 为多少？(2)滑块在 D 点的速度应为多大？(3)仅改变区域 II 中电场强度的大小，欲使滑块从区域 II 中的右边界离开电场，则区域 II中电
26、场强度 的取值范围应为多少？【答案】(1) , , (2) (3)【解析】(1)滑块在区域 I 中运动时，根据牛顿第二定律可得 ，代入数据得 ，设滑块运动到两电场区域的交界点 B 的速度为 ，则 ，联立解得 ，对滑块在区域 II 中做类平抛时，根据牛顿第二定律得 ，整理得 ，滑块在区域 II 内做类平抛运动，假设滑块从区域 II 的上边界离开电场区域，运动的时间为，根据类平抛运动的规律得，滑块在水平方向上做匀速运动，则 ，在竖直方向上做匀加速运动，则 ，联立解得 ，因此假设成立，因此滑块最终离开电场时，A、D 两点之间的竖直距离 ，A、D 两点之间的水平距离 ，A、B 两点之间的电势差为 ，B、D 两点之间的电势差为 ，A、D 两点之间的电势差 ；(2)对滑块全程由动能定理得 ，解得 ；(3)滑块在区域 II 中运动好从右边界的最上端离开时，根据平抛运动的规律水平方向上，竖直方向上 ，根据牛顿第二定律得 ，联立解得 ，解得 ，滑块刚好从 C 点离开区域 II 时，由运动学规律 ，根据牛顿第二定律得 ，联立解得 ，则区域 II 中的电场强度 时，滑块从区域 II 的右边界离开。【点睛】本题考查分析较为复杂的电场与力学的综合题，尽管复杂，但过程分析并不难，要注意电场加速、偏转和圆周运动的研究方法的不同
