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1、2020-2021学年辽宁省抚顺市清原第二高级中学高二（上）期中物理试卷一、单 选 题（本大题共10小题，共44.0分）1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.由电场强度的定义式E 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B.真空中点电荷电场强度公式E=可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关C.由电势差的定义式办8=等 可 知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差禽B为1丫D.由匀强电场的场强公式E=可知，电场强度与两点间电势差大小成正比2.3.如图所示，平行板电容器与恒定直流电源（内阻
2、不计）连接，下极板接地，一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移一小段距离，则下列说法错误的是（）A.油滴将竖直向下运动B.P点电势降低C.电容减小，电量将减小D.若断开电源与极板连接后再竖直向上移动上极板，带电油滴电势能变小如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流A和，2,且人/2,纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的（）A.Bi B.B2 C.B3 D.B44.关于磁感线，下列说法中正确的是（）A.磁感线是真实存在的B.磁感线切线方向可以表示磁感应强度的方向C.磁感线一定是直线D.沿着磁感线方向
3、，磁感应强度越来越小5 .如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上.丁消.:N的三点，0为半圆弧的圆心，N MOP=9 0。.在M、P ；/处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂-直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时。点的磁感应强度大小为名.若将P处的长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小为（）A.匏0 B.y C.y4 4 46 .如图所示，两个单匝线圈”、人的半径分别为厂和2%圆形匀强磁场8的边缘恰好与。线圈重合，则穿过4、b两线圈的磁通量之比为（）A.1：1B.1：2C.1：4D.4：17 .如图所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，。与b的长度相等，b的横截面积是a的3倍：“
4、与c的横截面积相等，c的长度是。的2倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是4：出：3=2：1：2.则三种材料的电阻率p a、Pb、P c的比值为（）A.3：2：6B.2：2：1C.1：2：3D.2：3：18 .如图所示电路中，电源电动势E=6V,内阻r =1仅。为直流电动机，其线圈电阻R=2 0,限流电阻R =3 2当电动机正常工作时，电压表示数为0.3匕则电动机的输出功率是（）A.0.5 6WB.0.5 4 V K C.0.5 7 D.0.6 01 4/9 .某区域的电场线分布如图所示，A、B为一条电场线上的两点,则下列说法中正确的是（）第2页，共17页A.电势W 4（pBB.电场强度
5、的大小以 EBC.将正电荷从A点移到B点电场力做负功D.将负电荷放在AB两点具有的电势能Ep.EpB10.如图，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为2（krc的正六边形的六个顶点，已知电场方向与六边形所在平面平行，若A、B、C三点电势分别为2K 3V、4 V,则下列说法正确的是（）A.尸点的电势为IVB.匀强电场的场强大小为萼V/znC.匀强电场的场强方向由。点指向F点D.将电量为一1.6x10-1。的点电荷从尸点移到。点，其电势能增加3.2 x 10-1。二、多 选 题（本大题共2小题，共12.0分）11.如图，两等量异种电荷Q（Q 0）和一Q的点电荷对称b地放置在x轴上原点。的两侧
6、，“点位于x轴上。点与点电荷之间，b位于y轴。点上方.取无穷远处 工-*的电势为零，下列说法正确的是（）A 点的电势为零，电场强度也为零B.正的试探电荷在。点所受电场力方向向右C.将正的试探电荷从。点移到点，电场力做正功D.将正的试探电荷从。点移到b点，电势能不变12.有一个点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的。点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能以随位移s变化的关系图象如图所示中的、图线.则下列说法正确的是（）A.正电荷在甲图电场中从。点由静止释放，沿直线运动到人点的过程中，对应的图线是B.负电荷在乙图电场中从。点由静止释放，沿直线运动到分点的过程中，对应的图线是C.负电荷在
7、丙图电场中从点由静止释放，沿直线运动到h点的过程中，对应的图线是D.正电荷在丁图电场中从“点由静止释放，沿直线运动到6 点的过程中，对应的图线是三、实 验 题（本大题共2 小题，共 16.0分）1 3.为了测量一精密金属丝的电阻率：（1）先用多用电表“X i。”挡粗测其电阻为 n,然后用螺旋测微器测其直径为 m m,游标卡尺测其长度是 mm.（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：A.电压表匕（量程3匕 内阻约为15k。）5 电压表彩（量 程 15匕内阻约为75k0）C.电流表&（量程3 A,内阻约为0.20）。.电流表4（量程6 6 4，内阻约为
8、10）滑动变阻器（050,0.64）反滑动变阻器/?2（。20000,0.171）G.输出电压为3丫的直流稳压电源E.电阻箱/.开关S,导线若干为了测多组实验数据，则上述器材中应选用的实验器材有（填代号）.请在虚线框内设计最合理的电路图并将图5 的实物连线.但用该电路电阻的测量值_ _ _ _ _ _真实值（选 填“大于”、“等于”或“小于”）.如 果 金 属 丝 直 径 为 长 度 为 L,所测电压为U,电流为/,写 出 计 算 电 阻 率.第4页，共17页图4图514.测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.54。(1)实验时应选用下列几种滑动变阻
9、器中的A.10000,0.1A及500,2.0AC.lO n,2.0AD.50H,OAA(2)闭合开关S 前，滑 动 变 阻 器 的 滑 片 尸 应 置 于(选 填 或 b )端。(3)根据实验得到的图象如图乙所示，可求得干电池的电势能和内电阻分别为四、计算题(本大题共3 小题，共 28.0分)1 5.如图所示电路中，已知=50,R2=12。，电压表示数为2匕 电流表示数为0.24求电阻7?3和禽c的阻值.(电表均是理想电表)&R1 6.如图所示的电路中，电源的电动势E =80 V,内电阻r =2 0,R i=4。，R 2 为滑动变阻器。问：(1)/?2 阻值为多大时，它消耗的功率最大？(2)
10、该电路中&取多大时，上功率最大？(3)如果要求电源输出功率为6 0 0 W,外电路电阻/?2 应取多少？此时电源效率为多少？1 7.一个电荷量为q =-2 x l 0-8 c,质量为7n =lxlOT g的带电粒子，由静止经电压为U i =1 6 0 0 V 的加速电场加速后，立即沿中心线。1。2 垂直进入一个电压为g=2 4 0 0 U 的偏转电场，然后打在垂直于0 。2 放置的荧光屏上的尸点，偏转电场两极板间距为d =8cm,极板长L =8cm,极板的右端与荧光屏之间的距离也为L =8cm。整个装置如图示(不计粒子的重力)求：(1)粒子出加速电场时的速度处；(2)粒子出偏转电场时的偏移距离
11、y；(3)P 点到O 2 的距离y 。第6页，共17页答案和解析1.【答案】B【解析】解：4电场中某点的电场强度只由电场本身决定，与试探电荷所带的电荷量无关，故A错误；正真空中点电荷电场强度公式E=可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，故8正确；C.由电势差的定义式8=等 可知，带电荷量为1C的正点电荷，从4点移动到8点克服电场力做功为1J，则A、8两点间的电势差I7.为-IV，故C错误；D匀强电场的电场强度与两点间电势差无关，故。错误。故选：Bo电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；公式E=9中”是匀强电场两点沿电场线方向的距离；用电容器和电势差的定义式即可求解。本题关
12、键抓住电场强度是描述电场本身性质的物理量，其大小和方向与试探电荷无关，是电场本身决定；电容取决于电容器本身；灵活应用电势差的定义式。2.【答案】D【解析】解：A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=J得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A正确；B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式/=4分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而尸点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低，故B正确；C、根据平行板电容器的决定式可知：C=果，d 增大,电容减小，电荷量为：Q=CU,4 nka减小，故c正确；。、若断开电源，则极板
13、间电荷量。不变，竖直向上移动上极板，则“增大，c减小，u=E，七=半，则电场强度不变，尸点与下极板的距离d不变，则P点下极板的C a 6S电势差不变，带电油滴电势能不变，故。错误。本题选错误的，故选：Do第8页，共17页电容器与电源相连，则极板间电势差不变，将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，根据E=分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况。由（7=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，分析P点电势的变化。断开电源，极板间的电荷量不变，根据U=Ed分析尸点电势的变化。此题考查了电容器的动态分析问题，解题的关键是E=分析板间场强的变化，判断油滴如何运动，明确什么时候电荷量不
14、变，什么时候电势差不变。3.【答案】C【解析】YT【分析】31.幺4&根据右手螺旋定则判断出两电流在，点的磁感应强度方向，根据平/行四边形定则得出合场强的方向-0I,h解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场，以及知道磁感应强度是矢量，合成分解遵循平行四边形定则。【解答】解：根据右手螺旋定则得出两电流在H点的磁场方向，如图，根据平行四边形定则知H点的合场强可能为名方向。故C正确，A、B、。错误.故选：C。4.【答案】B【解析】解：A、磁感线是为了描述磁场的强弱和方向而假想的曲线，并不客观存在，故A错误.8、磁感线切线方向表示磁感应强度的方向，故8正确.C、磁感线可以是直线，也可以是曲线
15、，比如通电导线的磁场磁感线是圆，故C错误.。、磁感线的疏密程度来描表示磁感应强度的大小，沿着磁感线方向，磁感线不一定越来越疏，所以磁感应强度不一定越来越小.故。错误.故 选:B.磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，在实验的基础上，利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在；磁场的强弱可以利用磁感线的疏密程度来描述.磁场越强，磁感线越密集.自，t，对于磁感线，可以与电场线进行类比来理解并记忆，抓 住“不存在、不相交”、疏密表示场的强弱，切线方向表示场的方向等共性，还要知道它们最明显的区别是电场线是不闭合的曲线，而磁感线是闭合的曲线.5.【答案】B【解析】解：根
16、据安培定则可知，两导线在。点形成的磁感应强度如图所示，合磁感应强度大小为厕根据几 何关系可知，两导线单独形成的磁感应强度大小为孝殳，-故B正确，ACO错误。故选：B。由磁场的叠加可知每根导线在。点产生的磁感强度大小，移动之后距。点的距离不变，故磁感强度大小不变.磁感强度为矢量，在求合磁感强度时应先分别求得各导线0点的磁感强度再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的磁感强度.6.【答案】A【解析】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：O=B S,半径为r的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S=nr2结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是：cp=nB
17、r2,与线圈的大小无关。故A正确，错误。故选：A。在磁感应强度为8的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度8与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当B与S平面垂直时，穿过该面的磁通量。=BS。本题考查了磁通量的定义式和公式3 =BS的适用范围，只要掌握了磁通量的定义和公式。=BS的适用条件就能顺利解决。7.【答案】D第 1 0 页，共 1 7 页【解析】解：串联电路电流相等，由欧姆定律可得7?=彳 与电压成正比。故：/？2：&=2：1 ：2由电阻定律R =p（可得电阻率为p =吟匕与4的长度相等，横截面积是4的 3 倍：P a：P b=2：3c 与 a的横截面积相等
18、，长度是“的两倍。P a：生=2：1故：P a：Pb：pc=2:3:1故 A B C 错误，。正确。故选：D o串联电路电流相等，由欧姆定律可得/?=与电压成正比。找到电阻之比，再由电阻定律R =p L S 可得电阻率比值。解决该题的关键是明确知道串联电路电流处处相等，而电压和电阻成正比，知道电阻定律的表达式，能根据其表达式推导电阻率的公式；8.【答案】B【解析】解：通过电动机的电流/与流过限流电阻R 的电流相同，由/=苧 4 =0.1 A5由后=/r +U +6 可得电动机两端电压：UD=E-Ir-U =6 V-0.1 x I V-03 V=5.6 V所以电动机输入的电功率：P 入=U 0/
19、=0.5 6 w电动机的发热功率：P.4 =2R=0.0 2 卬电动机的输出功率：P 必=人 _ 或=0 6 4 W故选：B电动机与电阻串联，根据欧姆定律求解电流；根据P =U/求解输入到电动机的电功率;根据P 出=U/一产7 求解输出功率.在计算电功率的公式中，总功率用P =/U 来计算，发热的功率用P =/R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的.9.【答案】A【解析】解：A、顺着电场线电势降低，所以程 4 WB，故 A 正确；B、A 处电场线比B 处密，因此A 处电场
20、强度比8 处大，所以&白电流表应采用外接法，实验电路图如图所示，根据实验电路图连接实物电路图，如图所示；电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，由R=3可知，待测电阻测量值比真实值小.由电阻定律可知，R=P=P 亳,R=彳,则电阻率。=嘿.故答案为：(1)6；2.095；36.2；(2)4、D、E、G、H、I；电路图如图所示;小于；喏.第1 4页，共1 7页(1)欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；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；游标考查主尺示数与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；(2)根据电源电动势选择电压表，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，在
21、保证安全的前提下，为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图，然后根据电路图连接实物电路图；根据电流表的接反分析实验误差.本题考查了欧姆表、螺旋测微器、游标卡尺的读数，考查了实验器材的选择、考查了设计电路图与连接实物电路图，选择实验器材时，要注意保证电路安全、注意所选实验器材方便实验操作；确定滑动变阻器的接法与电流表接法是正确设计实验电路的关键.1 4.【答案】(1)C；(l)a；(3)1.4 5；2【解析】【分析】滑动变阻器在电路中起到保护电路并调节电流作用，在
22、限流接法中取比内电阻大几倍即可。过大则难以调节；过小起不到应有的调节作用。由闭合电路欧姆定律可得出电压与电流的关系，结合数学关系可知图象的斜率表示内阻,与纵坐标的交点表示电源的电动势。测电动势和内电阻实验的考查中，一定会考到数据的处理；因此要掌握好此实验的图象法分析电动势和内电阻的方法，同时掌握实验原理以及实验中需要注意的问题。【解答】(1)由题意可知，干电池的内阻约为几欧，故为了易于调节，准确测量，滑动变阻器应选最大值较小的，故选G(2)闭合开关S前，闭合电键前把变阻器的滑动触头滑至一端，使接入电路的阻值最大，所以滑动变阻器的滑片P应置于。端。(3)由闭合电路欧姆定律可知：U=E-l rf即
23、电动势与电流成一次函数关系，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内源内电阻；故由图可知：电动势E =1.4 5 V,r=2。故答案为：(1)C；(2)a；(3)1.4 5；2。1 5 .【答案】解：干路中的电流为：/=?=|4 =0.4 4则通过/?3 的电流为：I3=l-I2=0 A-0.2A=0.2A,则有：/?3=贤=甯。=1 2 0.UA C=U+I3 R3=2 +0.2 X 1 2 V =4.4 V.答：电阻角和U分别为1 2。和4.4 V.【解析】根据电压表示数和的阻值求出干路电流，结合电流表示数求出通过R 3 的电流，从而由欧姆定律可得出/?3 的电压
24、，抓住电压相等求出&的阻值，根据两部分电压求出AC的电压.解决本题的关键掌握串并联电路的特点，结合欧姆定律进行求解即可，注意明确并联电路分流原理的应用.1 6 .【答案】解：(1)将凡视为电源的内电阻处理，则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点，知道当&=&+r 时电源的输出功率最大(即外电阻/?2消耗的电功率最大)：7?2=%+r =(4 +2)0 =6。；(2)凡是定值电阻，时，电路中电流最大，则飞上功率最大。(3)电源输出功率为：P=I2R=(苫 7 7)2 (RI+R2)=(Z T F 7 7)2 仔+2)=60 0 卬解得：R2=2/2；则得：I=10A电源的效率为：=处 X 1 0
25、 0%=黑 x 1 0 0%=7 5%。I fjj OUUT JLU 入4答：(1)/?2 阻值为6。时，它消耗的功率最大。(2)该电路中/?2取 0 时，R 1 上功率最大。(3)如果要求电源输出功率为6 0 0 W,外电路电阻&应取2。，此时电源效率为7 5%。【解析】(1)将&视为电源的内电阻处理，根据推论：电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，进行分析求解。(2)R i 是定值电阻，当电路中电流最大时，其功率最大。(3)电源输出功率P=/2R,而/由闭合电路欧姆定律得到，联立即可求出/?2,并可求得电源的效率.本题关键要掌握电源的总功率、内部消耗的功率和输出功率的计算公式，以及
26、三者之间第16页，共17页的关系，并理解掌握电源输出功率最大的条件。1 7.【答案】解：(1)由动能定理可得：qU i=诏,解得：v0=8 x 104m/s(2)(2)带电粒子垂直进入磁场，做类平抛运动，水平方向上：L=vot(3)在竖直方向上：y =a 2 a=,E =与 m d联立解得：y =0.0 3 m；(3)粒子出偏转电场后打在屏的时间t 2=g V。平行屏方向速度Vy=a t 出偏转电场后沿屏方向位移：S=vyt2=0.0 6m,P 点到。2 距离 y =y +S =0.0 9 m o答：(1)粒子出加速电场时的速度为8 x 1 04m/s；(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y为0.0 3 m；(3)P点到3 的距离y 为0.0 9 m。【解析】(1)带电粒子在加速电场中电场力做正功，由动能定理可解速度出加速电场时的速度V。(2)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，利用运动的合成与分解的观点解决偏转量y。(3)粒子出偏转电场后做匀速运动，根据运动规律求解P点到。2的距离声单个粒子的运动运用动能定理很简便，利用运动的合成与分解的观点解决类平抛问题。