2019-2020学年陕西省咸阳市武功县高二（上）期中物理试卷pdf版含答案

2019-2020 学年陕西省咸阳市武功县高二（上）期中物理试卷
一、单项选择题（每小题 3 分，共 30 分）
1．如图所示，Q 带负电荷，导体 P 在 a 处接地，下列说法中正确的是（ ）

A．导体 P 的 a 端不带电荷，b 端带负电荷
B．导体 P 的 a 端带正电荷，b 端不带电
C．导体 P 的 a 端带正电荷，b 端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等
D．导体 P 的 a 端带正电荷，b 端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量
2．对于库仑定律，下列说法正确的是（ ）
A．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式 F＝k
B．两个带电小球即使距离非常近，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D．由公式 F＝ 知，r→0 时，F→∞
3．属于静电利用现象的是（ ）
A．油罐车上连接地线 B．屋顶按装避雷针
C．复印机复印文件资料 D．印染厂车间保持湿度
4．A、B 为电荷量分别为+Q 和﹣Q 的两个等量异种点电荷．c、d 为 A、B 连线上的两点，且 Ac＝Bd，如图所示．关
于 c、d 两点间电场强度的情况是（ ）

A．由 c 到 d 电场强度由大变小
B．由 c 到 d 电场强度由小变大
C．由 c 到 d 电场强度不变
D．由 c 到 d 电场强度先变小后变大


5．一个带负电的点电荷，只在电场力的作用下沿曲线 abc 由 a 运动到 c，已知质点的速率是递减的．关于 B 点电场
强度 E 的方向（虚线是曲线在 b 点的切线），下列图中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．关于匀强电场中电势差与场强的关系，下列正确的说法是（ ）
A．电势高的地方其场强也必定大
B．任意两点间的电势差等于场强与这两点距离的乘积
C．电势减小的方向，不一定是场强的方向
D．在匀强电场中任意相同距离上的电势差必定相等
7．如图所示，在 P 板附近有一个电子由静止开始向 Q 板运动，则关于电子到达 Q 板时的速度，下列说法正确的是
（ ）

A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大
B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大
C．电子到达 Q 板时的速度与两板间距离无关，仅与加速电压有关
D．以上说法均不正确
8．一根粗细均匀的电阻线，电阻是 48Ω，把它截成相等的N段，再绞合在一起后测得其总电阻为 3Ω，则N等于（ ）
A．3 B．4 C．8 D．16
9．R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1 允许通过的最大电流为 1.5A，R2 两端允许加的最大电压为 10V．若将它们串联，加在
电路两端的最大电压可以是（ ）
A．45V B．5V C．25V D．15V


10．如图所示是一实验电路图．在滑动触头由 a 端滑向 b 端的过程中，下列表述正确的是（ ）

A．路端电压变小
B．电流表的示数变大
C．电源内阻消耗的功率变小
D．电路的总电阻变大
二、多项选择题（每小题 4 分，共 16 分）
11．如图所示，虚线是带电粒子在电场中运动的径迹，不考虑重力和空气阻力，粒子在由电场中的 A 点运动到 B
点的过程中，以下判断正确的是（ ）

A．粒子带负电
B．粒子在 A 点受到的电场力的大小比在 B 点受到的大
C．粒子在 A 点的动能比在 B 点的动能大
D．粒子在 A 点的电势能比在 B 点的电势能大
12．平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大，则在此过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电容逐渐增大 B．极板间场强逐渐减小
C．极板间电压保持不变 D．极板上电荷量逐渐增大
13．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上 P 点出现亮斑，
那么示波管中的（ ）

A．极板 X 应带正电 B．极板 X′应带正电


C．极板 Y 应带正电 D．极板 Y′应带正电
14．在闭合电路中，下列叙述正确的是（ ）
A．闭合电路中的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比
B．当外电路断开时，路端电压等于零
C．当外电路短路时，电路中的电流趋近于
D．当外电阻增大时，路端电压也增大
三、填空题（每空 2 分，共 18 分）
15．三个相同的金属小球 1、2、3 分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球 1 的带电量为 q，
球 2 的带电量为 nq，球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远，此时球 1、2 之间作用力的大小为 F．现使球 3 先与球 2
接触，再与球 1 接触，然后将球 3 移至远处，此时 1、2 之间作用力的大小仍为 F，方向不变．由此可知 n＝ ．
16．真空中，A、B 两点与点电荷 Q 的距离分别为 r 和 3r，则 A、B 两点的电场强度大小之比为 。
17．如图所示的匀强电场中，有 a、b、c 三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中 ab 沿电场线方向，bc 和电场线方向成
60°角，一个电荷量为 q＝4×10
﹣8
C 的正电荷从 a 点移到 b 点时，静电力做功 W1＝1.2×10
﹣7
J，则：
（1）匀强电场的场强 E 为 V/m；
（2）电荷从 b 移到 c，静电力做功 W2 为 J；
（3）a、c 两点间的电势差 Uac 为 V。

18．在示波管中，电子枪 2s 内发射了 6.0×10
13
个电子，则示波管中电流的大小为 A．
19．今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的 2 倍，甲、乙两端的电压之比为 1：2，则甲、乙两
个电阻阻值的比值为 。
20．一个电流表的内电阻 RA 为 0.89Ω，最大量程为 10A．现将其最大量程扩大为 100A，需 联一个 Ω
的电阻。
四、实验题（每空 2 分，作图 2 分，共 12 分）
21．用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为 mm．



22．用伏安法测一节干电池的电动势 E 和内电阻 r，所给的器材有

（A）电压表 V：0﹣3﹣15V；
（B）电流表 A：0﹣0.6﹣3A；
（C）变阻器 R1（总电阻 20Ω）；
（D）变阻器 R2（总电阻 100Ω）；
（E）电键 S 和导线若干。
（1）电流表量程选用 ，变阻器选用 。
（2）如图所示的 U﹣I 图是由实验测得的 7 组数 12 据标出的点，请你完成图线，并由图线求出 E＝ V，
r＝ Ω。
五、计算题（23 题 7 分、24 题 8 分、25 题 9 分，共 24 分）
23．如图所示，A、B 为体积可忽略的带电小球，QA＝2×10
﹣8
C，QB＝﹣2×10
﹣8
C，A、B 相距 3cm．在水平外电
场作用下，A、B 保持静止，悬线都沿竖直方向．试求：
（1）外电场的场强大小和方向？
（2）AB 中点处总电场的场强大小和方向．

24．示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出
偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压 U1＝1640V，偏转极板长 l＝4m，偏转极板间距 d＝1cm，


当电子加速后从两金属板的中央沿极板平行方向进入偏转电场。求：
（1）偏转电压 U2 为多大时，电子束的偏移量最大？
（2）如果偏转极板右端到荧光屏的距离 L＝20cm，则电子束到达荧光屏时最大偏转距离为多少？

25．如图所示的电路中，所用电源的电动势 E＝4V，内阻 r＝1.0Ω，电阻 R1 可调．现将 R1 调到 3Ω 后固定．已知
R2＝6Ω，R3＝3Ω．
（1）开关 S 断开和接通时，通过 R1 的电流分别为多大？
（2）为了使 A、B 之间电路的电功率在开关 S 接通时能达到最大值，应将 R1 的阻值调到多大？这时 A、B 间消
耗的最大电功率为多少？




2019-2020 学年陕西省咸阳市武功县高二（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题 3 分，共 30 分）
1．【解答】解：金属导体 P 接地时与大地组成一个新的导体，a 为新导体的靠近 Q 的一端，而大地是远离 Q 的一端，
由于静电感应的作用，靠近 Q 的一端会带上与 Q 相反的电荷，即带上正电荷。接地的过程应是 b 端感应出来的
负电荷被导到大地上，所以 b 端不带电。故 B 正确，ACD 错误；
故选：B。
2．【解答】解：ABD、库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷。如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以
及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷。一个实际的带电体能否看
作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，D 中两个金属球不能看成点电荷，库仑
定律不适用，故 ABD 错误。
C、相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系，大小始终相等，故 C 正确。
故选：C。
3．【解答】解：A、油罐车上连接地线，可以把运输过程中会由于摩擦产生静电荷导走，是为了防止静电产生火灾。
故 A 错误。
B、屋顶按装避雷针是将空中静电导入大地，以避免产生雷击，属于静电的防止，故 B 错误
C、复印机复印文件资料属于静电的应用，故 C 正确；
D、保持印染厂车间里的空气湿度使将产生的静电导入大地，属于静电的防止，故 D 错误。
本题考查属于静电应用的，故选：C。
4．【解答】解：根据等量异种电荷电场线的分布情况可知：从 c 到 d，连线中点处最疏，而电场线密的地方场强大，
反之电场线疏的地方场强小，所以在两点电荷连线上 O 点场强最小，两边依次增大。所以从 c 点到 d 点场强先
变小后变大，故 ABC 错误，D 正确。
故选：D。
5．【解答】解：A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹
的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向。故 A 错误。
B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷
的速率增大，与题不符。故 B 错误。


C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运
动。故 C 错误。
D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场
力做负功，电荷的速率减小，符合题意。故 D 正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、电场强度与电势描述电场的两个不同方面的特点，电势高的地方其场强不一定大。故 A 错误。
B、任意两点间的电势差等于场强和这两点沿电场方向距离的乘积，故 B 错误。
C、沿着电场线方向电势逐渐降低，但电势降落的方向不一定是场强的方向。电势减小最快的方向，才是场强的
方向，故 C 正确。
D、根据公式 U＝Ed，知沿电场线方向任意相同距离 d 上的电势差 U 必相同，要注意方向，故 D 错误。
故选：C。
7．【解答】解：ABCD、电子的加速度为 a＝ ，两板间距离越小，加速度就越大，
由 d＝ at
2
得，t＝ ＝d ∝d，故两板间距越大，加速的时间越长，
根据动能定理得：qU＝ ，则得电子到达 Q 板时的速度 v＝ ，与两板间的距离无关，与加速电压有
关，故 ABD 错误 C 正确；
故选：C。
8．【解答】解：截成相等的 N 段再绞合在一起，横截面积变为原来的 N 倍，长度变为原来的 ，由电阻决定式
知后来的电阻变为原来的 ×48＝3Ω，解得 N＝4，故 B 正确；
故选：B。
9．【解答】解：根据欧姆定律求出通过 R2 的最大电流为 0.5A，若将它们串联时，允许的最大电流为 0.5A，而不是
1.5A；再根据 U＝IR＝0.5A×30Ω＝15V，故 ABC 错误，D 正确。
故选：D。
10．【解答】解：当滑片向 b 端滑动时，其接入电路中的电阻减小，使得外电路总电阻减小，故 D 错误。
根据 I＝ ，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有 E＝Ir+U 外，可知路端电压 U 外在减小，故 A
正确。


流过电流表的示数为 I＝ ，可知电流在减小，故 B 错误。
根据 P＝I
2
r，可知内阻消耗的功率在增大，故 C 错误。
故选：A。
二、多项选择题（每小题 4 分，共 16 分）
11．【解答】解：A、物体做曲线运动的时候，受到的合力的方向指向物体运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，该粒
子受到的电场力的方向是向左的，与电场线的方向相反，所以是负电荷，所以 A 正确；
B、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，A 点的电场线密，所以粒子在 A 点时受到的
电场力的大小比在 B 点受到的大，所以 B 正确；
C、负电荷受到的电场力是向左的，但是粒子的运动的方向是向右的，此时电场力做负功，动能减小，电势能要
增加，所以 C 正确，D 错误；
故选：ABC。
12．【解答】解：断开电源后，电容器电荷量不变，电容器正对面积 S 增大，由电容的决定式 C＝ 知电容逐
渐增大，
另据电容定义式 知，极板间电压 U 变小，由于板间距 d 不变，据 知极板间的场强变小，故 AB 正确，
CD 错误；
故选：AB。
13．【解答】解：电子受力方向与电场方向相反，因电子向 X 向偏转则，电场方向为 X 到 X′，则 X 带正电
同理可知 Y 带正电，极板 Y'应带负电。故 AC 正确，BD 错误。
故选：AC。
14．【解答】解：A、在纯电阻电路中，根据闭合电路欧姆定律得知，闭合电路中的电流，跟电源的电动势成正比，
跟整个电路的电阻成反比。在非纯电阻电路中，不成立，故 A 错误。
B、当外电路断开时，电流为零，内电压为零，路端电压等于电动势。故 B 错误。
C、当外电路短路时，外电阻接近零，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流 I≈ ．故 C 正确。
D、当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压增大。故 D 正确。
故选：CD。
三、填空题（每空 2 分，共 18 分）


15．【解答】解：设 1、2 距离为 R，则球 1、2 之间作用力为：F＝ ①，
3 与 2 接触后，它们带的电的电量平分，均为： ，
再 3 与 1 接触后，它们带的电的总电量平分，均为 ，
将球 3 移至远处后，球 1、2 之间作用力为 F＝ ②，
由①②两式解得：n＝6，
故答案为：6
16．【解答】解：引入一个试探电荷 q，分别计算它在 AB 两点受的电场力。F1＝ ， ，
得：F1＝9F2
根据电场强度的定义式：E＝ ，
得： ＝9：1。
故答案为：9：1。
17．【解答】解：ab＝5cm0.05m，bc＝12cm＝0.12m
（1）由题，由 W1＝qELab 得：E＝ ＝ V/m＝60V/m，
（2）电荷从 b 移到 c 电场力做功为：W2＝qELbccos60°＝4×10
﹣8
×60×0.12×0.5J＝1.44×10
﹣7
J
（3）电荷从 a 移到 c 电场力做功为：Wac＝W1+W2
则 a、c 两点的电势差为：Uac＝ ＝ V＝6.6V
故答案为：（1）60；（2）1.44×10
﹣7
J；（3）6.6。
18．【解答】解：每个电子的电荷量大小为 e＝1.6×10
﹣19
C，6×10
13
个电子总电荷量为 q＝6×10
13
×1.6×10
﹣19
C＝
9.6×10
﹣6
C，
则示波管中电流大小为 I＝ ＝ ＝4.8×10
﹣6
A．
故答案为：4.8×10
﹣6

19．【解答】解：甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的 2 倍，
根据公式 I＝ ，甲、乙两个电阻的电流之比为 2：1，甲、乙两端的电压之比为 1：2，


根据欧姆定律公式 R＝ ，两个电阻之比为： ＝ ? ＝ ? ＝ ；
故答案为：1：4。
20．【解答】解：把电流表改装成 100A 的电流表，需要并联一个分流电阻，
并联电阻阻值：R＝ ＝ Ω＝0.02Ω，
故答案为：并；0.02。
四、实验题（每空 2 分，作图 2 分，共 12 分）
21．【解答】解：螺旋测微器的固定刻度读数为 1.5mm，可动刻度读数为 0.01×38.0mm＝0.380mm，所以最终读数
为 1.880mm．
故本题答案为：1.880mm．
22．【解答】解：（1）一节干电池电动势约为 1.5V，因为电池不允许通过大电流，且图象可知测量最大电流约为 0.6A，
所以电流表应选用 0﹣0.6A；为方便实验操作，滑动变阻器应选择阻值较小的 R1。
（2）根据坐标系内描出的点作出电源 U﹣I 图象如图所示：

由图示电源 U﹣I 图象可知，电源电动势为：E＝1.5V
内阻为：r＝| |＝ Ω＝0.5Ω。
故答案为：（1）0﹣0.6A、R1；（2）
、
1.5，0.5。
五、计算题（23 题 7 分、24 题 8 分、25 题 9 分，共 24 分）


23．【解答】解：（1）对 B 球受力分析有： ．
解得：E＝ N/C＝2×10
5
N/C．
因为 B 球受 A 球的库仑力方向水平向左，则外电场给 B 球的电场力水平向右，所以电场强度的方向水平向左．
（2）A、B 两电荷在中点产生的合场强大小为： ＝1.6×10
6
N/C，
方向水平向右．
则 AB 中点处的总场强 ．方向水平向右．
答：（1）外电场的场强大小为 2×10
5
N/C．方向水平向左．
（2）AB 中点处总电场的场强大小为 1.4×10
6
N/C，方向水平向右．
24．【解答】解：（1）对电子在电场中加速，根据动能定理得：
故得
电子在偏转电场中做类平抛运动，电子束的最大偏移量 y1＝ ＝0.5cm
电子离开偏转电场时，沿偏转电场方向的位移 y1＝
又 a＝
水平方向有 l＝v0t
联立解得 y1＝
联立解得 U2＝2.05×10
﹣2
V
（2）电子束离开偏转电场后做匀速直线运动，可看做从极板的正中心沿直线射出，由几何知识得
＝
解得 y＝0.55cm
答：
（1）偏转电压 U2 为 2.05×10
﹣2
V 时，电子束的偏移量最大。


（2）如果偏转极板右端到荧光屏的距离 L＝20cm，则电子束到达荧光屏时最大偏转距离为 0.55cm

25．【解答】解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：
S 断开时：I1＝ ＝ A＝0.4A，
S 闭合时：RAB＝ ＝2.0Ω
所以 I2＝ ＝ A
（2）S 闭合时，RAB＝2Ω 是定值电阻，所以电流越大，功率越大，使 A、B 之间电路的电功率能达到最大值，
所以应将 R1 调为零．
A、B 间电路消耗的电功率为：PAB＝ ＝ W＝3.56W
答：
（1）开关 S 断开和接通时，通过 R1 的电流分别为 0.4A 和 A．
（2）为了使 A、B 之间电路的电功率在开关 S 接通时能达到最大值，应将 R1 的阻值调到零．这时 A、B 间电路
消耗的电功率将是 3.56W．