2021-2022学年上海市虹口区复兴高级中学高二（上）期中物理试卷（等级考）-附答案详解.pdf

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1、2021-2022学年上海市虹口区复兴高级中学高二（上）期中物理试卷（等级考）一、单 选 题（本大题共20小题，共60.0分）1.在国际单位制（S/）中，下列物理量的单位属于导出单位的是（）A.长度 B.电流 C.电压 D.热力学温度2.关于电场，下列说法中正确的是（）A.电场并不是客观存在的物质B.描述电场的电场线是客观存在的C.电场对放入其中的电荷有力的作用D.电场对放入其中的电荷没有力的作用3.在电场中4点，引入不同的检验电荷，会变化的是（）A.A点的电场强度 B.4点的电势C.在4点的电势能 D.4点与电场中另一点间的电势差4.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示蓄电池（）A.两极间的电压

2、一定为2 UB.在1 s内将2/的化学能转变为电能C.每通过1C电量，将2/的电能转变为化学能D.将化学能转变为电能的本领比一节普通干电池大5.图示的仪器叫做库仑扭秤，是法国科学家库仑精心设计的，-蜃丝他用此装置找到了电荷间相互作用的规律，总结出库仑定律。一、下列说法中正确的是（）A.装置中4、C为带电金属球，B为不带电的平衡小球B.实验过程中一定要使人B球带等量同种电荷C.库仑通过该实验计算出静电力常量k的值 刻 度D.库仑通过该实验测量出电荷间相互作用力的大小6.如图，真空中4点固定一点电荷，B、C为该点电荷电场中 n j B的两点，4、8间距为G，A,C间 品 巨 为72，且丁1 V 丁

3、2-8、C两 A .1 C点的场强分别为、E g电势分别为3外（Pc，则可以确定的是（）A.EB Ec C.（PB P c D.E c，故A 错误，B正确；C D,沿电场线电势逐渐降低，该电场是由点电荷产生的，但点电荷电性未知，电场线方向未知，无法确定B、C两点的电势高低，故 C错误。故选：B。分析B、C两点到点电荷的距离，根据点电荷场强公式E=求解场强关系；根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低。本题考查了点电荷的电场的相关知识，要比较两点的场强的大小，根据公式后=卜鲁判断，注意点电荷的电性未知，周围电势无法判断。7.【答案】C【解析】解：由题，三盏灯泡的额定电压相同，由公式P=分析可知

4、，L3QIO心 25W)的电阻最大，LllOV.100W)最小。A、三个灯并联时，调节R可以使三个电灯的电压都为1 1 0 V,都能正常发光，电阻R消第10页，共21页耗的功率与三个电灯消耗的总功率相同，则电路消耗的总功率为2(1 0 0 +6 0 +2 5)W =3 7 0 W。B、由于乙 3(1 1 0 人 2 5 1 V)的电阻最大，则R、G和区并联后，总电阻一定乙 3 的电阻，4 3 分析的电压大于R、乙 2 和5并联的电压，即大于1 1 0 V，乙 3 分析将被烧毁。C、调节R,能使人与R、乙 2 和4 3 并联的电阻相等，电压都等于1 1 0 乙即能使三个灯都能正常发光，电路消耗的

5、总功率为2 x 1 1 0 勿=200W.。、调节R,能使两个并联总电阻相等，电压相等，都能使三个灯正常发光，电路消耗的总功率为2(1 0 0 +6 0)1 4/=3 2 0 W。可见，灯泡均能够正常发光且最省电的一种电路是C故 选:Co根据额定电压和额定功率，由公式P =?分析三个灯电阻关系.分析三个灯都正常发光时电路的总功率，再确定哪个电路既能够使三个灯正常发光且最省电.本题首先要判断三个电灯电阻的大小，其次要抓住串联电压与电阻成正比的特点分析三个电灯的电压.8.【答案】A【解析】解：由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻串联。假设额定电流为/,则电路中的电流最大值为/,则有：。频=l2R

6、=20W.由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过两电阻的电流均为：1=-2则4 B 间允许消耗的最大功率：P总=I2R+(r)2 R +(/)2R=12R+G)2 R +C)2R=|p 颁=I X 2 0 W=30W,故 A 正确，8 C 错误。故选：Ao由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻串联；三电阻的阻值相同，额定功率相等，假设额定电流为/，则电路中的电流最大值为/,根据并联电路的特点求出两支路的电流,利用P =/2 R 求出三电阻的电功率，三电功率之和即为4 B 间允许消耗的最大功率.本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清

7、通过各电阻之间的电流关系和电功率公式的灵活选取是关键。9.【答案】C【解析】解：4B、在外电阻和内电阻r 上，沿电流的方向电势降低，故 AB错误；C D,由题意“在4、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b”则该区域即为非静电力作用的范围；也是沿着电流方向电势升高的范围，故 C 正确，。错误；故选：Co在电源的内阻和外电阻上，电荷移动的过程中是静电力做功，在电源内部，除内阻以外部分，电荷移动的过程中是非静电力做功。在外电阻和内阻上,沿电流的方向电势降低，在非静电力区域，电势升高，电势升高的总和和电势降低的总和相等，等于电源的电动势。解决本题的关键理解电动势的概念以及整个回路电势的走向：在

8、外电阻和内电阻r 上，沿电流的方向电势降低；在非静电力区域，电势升高。10.【答案】C【解析】解：4、依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，贝必点的电场强度比B点的小，故 A 错误；8、根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误；C、因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此8 点的电场强度方向与该处内表面垂直，故 C 正确；D、因/、B在同一等势面上，将检验电荷从4 点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故。错误：故选：C。根据电场线的疏密可判定电场强度的大小；容器内表面为等势面，根据电场线总与等势线垂直

9、即可确定B点的电场强度与该处的内表面是否垂直；依据沿着电场线方向电势降低的小球表面和容器表面的电势高低；在同一等势线上移送电荷时电场力做功为零。本题考查电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，掌握电场线的方向与电势的高低的关第 12页，共 21页系，理解电场线总垂直等势面，注意同一等势面上移送电荷时，电场力不做功。11.【答案】D【解析】解：MN的中点到处场强不为零，结合题设已知M、N为等量电荷，故可知M、N为等量异种电荷；无 轴上电场沿MN方向（M正电荷）或者NM方向（M负电荷），根据电势沿电场方向逐渐降低，可知，不处不是电势最低点。故 ABC错误，O 正确；故选：D.根据电场强度的变化规律，可

10、知两点电荷的电性异种电荷；根据沿着电场线方向电势逐渐降低判断各点电势高低。本题图象题，关键是根据图象特点结合等量电荷电场、电势分布特点分析判断；对于等量同种异种电荷的电场电势分布一定要掌握，静电场图象题出题高频考点。12.【答案】C【解析】解：两个材料灯泡的伏安特性曲线的交点表示额定电压220乙 当把它们串联起来，电流相等，碳丝灯泡两端的电压与金属丝灯泡两端的电压之和为220乙由图线可知，碳丝两端的电压大于金属丝两端的电压，由=（/,碳丝灯泡的实际消耗功率大于金属丝灯泡消耗的实际功率，所以碳丝灯泡比金属丝灯泡亮些。故 C 正确，A3。错、口1 天。故选：C。串联后接在220U的电源上，则两灯泡

11、两端的电压达不到220V,但二者电压之和应为220V,理解交点为两灯泡的额定电压，结合图像知两灯泡的实际电压大小，实际功率P=”决定灯泡的亮度。本题要结合图像和串并联电路的性质进行分析，注意灯丝电阻随电压的变化发生变化,注意图像交点表示的意义。13.【答案】D【解析】解：A B,依据W=U/t=P t,那么手机的额定功率P=虽然知道电池的最大电能，但充电时间不知，因此工作电流与额定功率无法求解，故 AB错误;C、电池的电动势为3.8匕 因此经过电池每1C的电量，非静电力做3.8/的功，故C错误;D、由于电池的电动势为3.8 V,那么最大电能W=Uq=3.8Ux 3900nM/i=3.8Vx3.

12、94/1 14.8Wh=14.8 x 3600/5.33 x 104J,故。正确；故选：D。本题考查对电池性能的认识，由图可得出电池的电动势及总电量，由P=U/求出功率,再 皿=U/t求出电池提供的最大电能；再结合充电时间，即可工作电流与额定功率。本题考查对电源铭牌信息的认识及电功的计算，注意理解电量的单位mA/i与C的关系，同时理解电动势是电源产生电能的本领，对应的是非静电力做功。14.【答案】C【解析】解：4、电源电动势不变，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小。故A错误。B、当R增大时，/减小，不能根据U=/R判断路端电压的变化，而由U=E-/r分析，E,r不变，/减小，得到U增大。

13、故8错误。C、因为U=E /r,所以当/增大时，路端电压下降，故C正确；D、若外电路断开，电流为零，根据U=E-/r,路端电压为E,故。错误；故选：Co给定的电源，其电动势和内阻都不变，与外电路无关，而路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小.本题是简单的路动态分析问题.对于路端电压与电流的关系，也可以作出电源的外特性曲线U-/图线，更直观判断它们的关系.15.【答案】A【解析】解：小灯泡L的额定电压为3 U,额定功率为4.5 W,则灯泡的电阻为R犷=?=n=2 U,远小于电阻R=3004.5则当开关S接到位置2时，路端电压减小，路端电压远小于3心 即小于灯泡的额定电压，故小灯泡比正常发光暗，

14、甚至不亮。故选：Ao根据功率公式P=求出灯泡的电阻.根据灯泡电阻与电阻R的大小关系，分析路端第1 4页，共2 1页电压的变化，即可判断灯泡的发光情况.本题考查闭合电路的欧姆定律的应用，在解题时注意灯泡的明暗程度取决于灯泡的实际电压.16.【答案】D【解析】解：A B,由于发生故障后，伏特表和安培表都有示数且均增大，说明外电阻增大，故只能是&断路 故AB错误。C D、R2被烧断后，电压表的示数等于电阻&两端的电压，则有：=当=看。=4。第一种情况下，有：电阻/?3 两端的电压为：&=/x/?i 一 4 =0.75 X 4-2 =1(1/)通过电阻7?3的电流为：,3=1%=0254根据闭合电路欧

15、姆定律得：=/1/?1+(/1+/3)(/?4+r)第二情况下，有：E=Ui+”(R4+r)代入得：E=3+(R4+r)E=3.2+0.8(/?4+r)解得：E=4V,R4+r=lH由于r 未知，所以凡不能求出。故 C 错误，。正确。故选：D。发生故障后，电压表和电流表的示数都增大，说明外电路总电阻增大，即可判断哪个电阻出现故障。由欧姆定律求解&的阻值。再根据闭合电路欧姆定律，对故障出现前后进行列式能求出电源的电动势。本题是电路的分析和计算问题，有两种情况，根据闭合电路欧姆定律列出两个方程，求解电动势或内阻，是常用的方法。17.【答案】D【解析】解：若电源是恒压电源，当开关闭合时，n 两端的电

16、压不变，与开关断开前的电压相同，故电流表示数不变；若是普通电源，当开关闭合时，外电阻变小，路端电压随外电阻的减小而减小，两端的电压等于路端电压，因此两端的电压变小，电流表的示数变小0由上述分析，通过观察电键闭合后的电流表的示数是否变化就可判断是哪一种电源，因此是有效的，判断依据是：若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小，故A8C错误，。正确。故选：Do根据欧姆定律及串、并联电路的关系进行判断，当外电路电阻发生变化，确定哪种情况电流表示数会变化。解决此问题的方法是若是恒压或普通电源，判断电流表的示数如何变化，结合各选项进行判别，这与电路的动态平衡相类似，是考查基础知识点的好

17、题。18.【答案】D【解析】解：带电体4 固定在光滑绝缘的水平面上，t=0时刻，带有同种电荷的物体B以一定的初速度沿4、B连线向4运动，故 B 受斥力作用而减速，根据库仑定律，可知库仑力变大，加速度变大，做加速度增大的减速运动，当速度减小到零，反向加速，做加速度减小的加速运动，故。正确，A8C错误。故选：D。带有同种电荷的物体B以一定的初速度沿4、B连线向4运动，由于库仑力的作用，先做加速度增大，速度减小的运动，当速度减小到零，然后反向做加速度减小，速度增大的运动，再结合物体的速度-时间即可。本题考查的是带电体在库仑力的作用下的运动情况，关键是要明白库仑力与两带电体的距离的关系，要特别注意速度

18、-时间图象的物理意义。19.【答案】B【解析】解：力、点电荷的电场的电势为单调增函数或单调减函数。故A 错误；B、沿电场线方向电势越来越低，可知在冷 叼区间内，场强沿%轴负方向。故 B 正确；C、由图可知，在0 上区间内，沿X轴正方向电势一直降低。故 c 错误；。、由图可知，在 到%3区间的电势先减小后增大，电子带负电，所以电子的电势能先增大后减小。故。错误故选：B。顺着电场线方向电势降低结合电场线的特点与点电荷的电场线比较即可；0处电势最高,第 16页，共 21页X 2 处电势最低，可判断场强的方向。W-X图象的斜率等于场强，电子带负电，在电势高处的电势能小。本题的解题关键是根据w -X图象

19、的斜率等于场强和顺着电场线方向电势降低，分析两电荷的电性和电量关系。2 0 .【答案】C【解析】解：粒子的运动轨迹，判断粒子所受的电场力大体指向弯曲一侧，从而判断粒子受力的方向向右；由于运动飞过程中粒子的电势能减小,所以电场力做正功，粒子运动的方向一定是c 到a；故选项C正确，选项A 8 O 错误；故选：C o根据粒子的运动轨迹，判断粒子所受的电场力大体指向弯曲一侧，从而判断粒子受到的电场力的方向；电场力做正功粒子的动能增大，电势能减小。本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧；电场线的疏密表示电场强度的强弱；用电场力做功和能量守恒定律判断动能和电势能的变化。

20、2 1 .【答案】能 量 1.6 0 X 1 0 T9/【解析】解：电子伏特是能量的单位，代表一个电子电位改变（增加或减少）单位伏特时其能量的改变量；leV=1.6 0 x 1 0-1 9/；故答案为：能量；1.6 0 X 1 0 T 9/本题考查学生对单位的理解，知道电子伏是能量的单位.本题是基础题，属于识记内容，但容易出错，要认真对待.2 2 .【答案】电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关EqlcosO【解析】解：电荷在电场中运动时，电场力对电荷做功的大小与路径无关，只与始末位置有关，正电荷沿曲线4 c B 运动，电场力做功为：W =qU=qdE=EqlcosQ-,故答案为：电场力

21、对电荷做功的大小与路径无关，只与始末位置有关，EqlcosO电荷在静电场中从一点移到另一点时，电场力的功的值只跟始末两点的位置有关，而和所经过的路径的形状完全无关，根据勿=qU 求解电场力做功。解决该题需要掌握电场力做功的特点，熟记电场力做功的公式，注意公式中的d是指沿着电场线方向的距离。23.【答案】红曰不变变小【解析】解：4 与B两点间的电势差为：等从4 到8 电场力做的功等于电势能的变化，则有：WA B=EPA-EPB得：32言若选取8 为零势能点，电势差与零势能点的选取无关，所以B不变，4 点的电势降低，故 Epd变小故答案为：制 驷、不变、变小根据电势差的公式U=?=等可求出4 与8

22、 两点间电势差，电势差与零势能点的选取无关，电势能与零势能点的选取有关。本题考查电势差公式U=*%B=EPA-EPB的应用。注意电场力做功与电势能转化的关系即可正确解答。24.【答案】一 3 大于【解析】解：从4 B两点移动到无穷远处的过程中，外力克服电场力做功均为W=6x0-6/,电势能增加6 x 0-6/,以无穷远为零势点，qi在4 点电势能为Epi=-6 x(p 6 j,根据电势公式，4 点电势必=处=蒜粤=-3 匕 根据题意4 点电势高于B点，4 点q n x c到无穷远处的电势差大于B点到无穷远处的电势差，由电场力做功公式W=q U,2的电荷量大于qi的电荷量.故答案为：-3 L 大

23、于.电场力做功根据公式W=qU求解；根据电势公式。=等 求 出 4 点的电势，比较4、B两点的电势，求出A到无穷远和B到无穷远处电势差，根据电场力做功公式比较.电场中求解电势、电势能，往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差，再求解第 18页，共 21页电势和电荷量大小.2 5.【答案】4；|W .【解析】解：电源电动势为E =q i A 7 R电源的路端电压u =f =r=3V电阻、/?3并联，电压相等，电流与电阻成反比，安培表1的示数是14安培表2的示数为24干路电流3 4电源的内电压U内=E-U =4-3 =1V内电阻r i/2I 3故答案为：4|电源内部非静电力克服电场力做功，把其

24、它形式的能转化为电势能，把1 C电荷从某一极移到另一极，非静电力做的功的大小等于电源电动势，在外电路中每移动1 C电量电场力做功的大小等于路端电压，再根据闭合电路欧姆定律求解.本题要求同学们知道电源内部的能量是怎样转化的，理解非静电力克服电场力做功，把其它形式的能转化为电势能，能根据闭合电路欧姆定律解题，难度适中.2 6.【答案】2 0 1 1：2 0【解析】解：据图象可知，通过一个时的时间为2 s,R 2两端的电压电压为1 0,即6秒的时间内通过2个产品，所以6 0秒内通过2 0个产品。设电源内阻和的总电阻为R,当有光照射时，电路的电流为/=手力电阻/?2的功率为：P 1=?X 1；同理求得

25、当有产品通过的功率：p2=所 以:解故答案为：2 0；1 1：2 o首先题境知道模型的含义，据图知道有光和无关的时间，据此求出每分钟通过产品的个数；再据图象的电压和电源的电压，再据闭合电路的欧姆定律和功率公式求解即可。本题的关键是首先判断出图象中哪一种情况有产品通过，据题境的含义判断通过产品的个数；据电学公式求解功率之比。2 7.【答案】0.1 5 7.5【解析】解：由于题意当“继续向右移动滑片P到另一位置”电压表示数一定大于2.5 V,电流表示数一定小于0.3 Z,再结合电压表指针指在满偏的g电流表指针指在满偏的;,3 4可知电压表的量程为0-1 5忆 电流表的量程为0 -0.64因此当滑片

26、滑到下一位置是电流表的示数为/=：x 0.6/1 =0.1 5 4电压表的示数为5匕 由串并联电路规律得：0.3 x l 2 =%x6,得/2 =0.6 4，由闭合电路欧姆定律得(0.3 +0.6)r +2.5 +0.3 x 1 2 =E；同理：0.1 5 x 1 2 =/2 x 6,得/7 =0.3 4,由闭合电路欧姆定律(0.1 5 +0.3)r +5 +0.1 5 x 12=E以上各式联立解得：E =7.5乙故答案为:0.1 5；7.5 o由题意可判断电流表及电压表的量程，由指针的位置可求得电压表及电流表的示数，则由欧姆定律可求得电源的电动势。本题解题的关键在于通过分析题意得出两表的量程

27、，从而得出第二次时两表的示数；由闭合电路的欧姆定律列出两种情况的表达式，联立即可解得电动势。2 8.【答案】制 2mgdsin29 0【解析】解：分析小球受力情况：小球受到重力mg、拉力尸与电场力qE,因为小球做匀速直线运动，合力为零，则F与q E的合力与mg大小相等、方向相反，作出尸与q E的合力，如图，可知当电场力q E与F垂直时，电场力最小，此时场强也最小.则得：qE=mgsind m g所以电场强度的最小值为E =色 丝.若电场强度E =誓 ，即q E =m g t an。时，电场力q E可能与4 B方向垂直，如图1位置,第20页，共21页电场力不做功，电势能变化量为0;也可能电场力位于位置2方向，则电场力做功为勿=qEsin26 d=q 詈”sin2。-d 2mgdsin29.故答案为：2zngdsin2。或0由题意可知，小球受到重力、拉力F与电场力，做匀速直线运动，运用图解法确定出电场力最小时电场力大小，即可求得电场强度的最小值.根据功的计算公式求解出电场力做功，即可由功能关系得到小球从4运动到B电势能变化量大小.解决本题的关键是对小球进行正确的受力分析，灵活运用图解法分析极值情况，并根据力图要知道电场力大小一定时，方向可能有两种情况，不能漏解.