物理试卷
考试时间：90分钟满分： 100 命卷：命题中心 审卷：命题中心
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分） 1. 关于电场强度??=??
?? 的说法中正确的是
A. q为负电荷时，E的方向与其所受到的电场力方向相同 B. 电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比 C. 电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受到的电场力的方向相同 D. 一个正电荷激发的电场一定是匀强电场
2. 甲、乙两完全相同的金属球(可视为质点)分别带电+4??和?2??，当它们相距d时，它们间的库仑力大小
为F。让甲、乙接触后，再使其相距??
4，则甲、乙间的库仑力大小为( )
A. 2F B. 3F C. 4F
D. 16F
3. 关于电势与电势能的四种说法中，正确的是( )
A. 在电场中，电势较高的地方，电荷在那一点具有的电势能较大 B. 在电场中某一点，若放入电荷的电荷量越大，它具有的电势能越大
C. 在正的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能 D. 在负的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能
4. 如图所示，在匀强电场中有直角三角形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????=4.5??、????=0??、????=9??，且边长????=3√3????，????=6√3????，则下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的大小为100√3
3??/?? B. 电场强度的大小为50√33??/??
C. 电场强度的大小为100??/??
D. 一个电子在O点由静止释放后会沿直线OB运动
5. 一电压表内阻为3????，量程为0～3??，要把它改装成一个量程为0～15??的电压表，需要给它( )
A. 并联一个12????的电阻 B. 并联一个15????的电阻 C. 串联一个12????的电阻
D. 串联一个15????的电阻
6. 在检验两地是否短路的测试中，经常用到如图所示的T形电路，电路中的电阻??1=50??，
??2=??3=30??，有一测试电源，所提供的测试电压恒为80??.以下说法正确的是( )
A. 若将cd端短路，ab之间的等效电阻为50?? B. 若将ab端短路，cd之间的等效电阻为60?? C. 当ab两端接上测试电压时，cd两端的电压为30V D. 当cd两端接上测试电压时，ab两端的电压为30V
7. 如图，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场
中静止，当正对的平行板左右错开一些时( )
A. 带电尘粒将向上运动
B. 带电尘粒将向下运动
C. 通过电阻R的电流方向为A到B
D. 通过电阻R的电流方向为B到A
8. 如图1为示波管的原理图。若在????’上加上如图2所示的扫描电压，在????’上加如图3所示的信号电压，
则在荧光屏上会看到的图形是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的
运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定( )
A. 粒子带正电
B. M点的电势低于N点的电势
C. 粒子在M点的电场强度小于N点的电场强度 D. 粒子在M点的速度小于在N点的速度
10. 一小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，
P为图线上的一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是( )
A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
C. 对应P点，小灯泡的电阻为??=??
1??2
D. 对应P点，小灯泡的电阻为??=??
1
??2???1
11. 如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，??1和??3均为定
值电阻，
??2为滑动变阻器.当??2的滑动触点在ab的中点时合上开关S，此时三个电表??1、??2和V的示数分别为??1、??2和??.现将??2的滑动触点向a端移动，则( )
A. 电源的总功率减小 B. ??3消耗的功率增大 C. ??1增大，??2减小，U增大
D. ??1减小，??2不变，U减小
12. 在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，该电路电阻为R，则关于电功和电
热的关系，下列说法正确的是( )
A. 任何电路中，电功为UI t=??2?? t B. 任何电路中，电功为UI t C. 纯电阻电路中UI t=??2?? t
D. 在非纯电阻电路中UI t>??2?? t
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
13. (8分)某同学在测量金属丝电阻率时，先后用游标卡尺和螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如
图甲乙所示，图甲为________mm，图乙为 ________mm；接着利用多用电表欧姆“×1”档进行粗略测量电阻，测量结果如图丙中a指针所示，则电阻为________??，最后用伏安法测量电阻，利用多用电表直流250mA档测量电流，测量结果如图丙中b指针所示，电流为_______mA
（10分）在“描绘该小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，已知小灯泡规格为“3.0?? 0.2??”，其他备用
仪表和器材有：
A.电流表??1，量程0.6??，内阻约1?? ??.电流表??2，量程0.25??，内阻约3??
C.电压表V、量程3V，内阻约5???? ??.滑动变阻器??1(0～10??)
E.滑动变阻器??2(0～100??) ??.电源??(3??，内阻可忽略)、开关、导线若干
(1)实验中应选用的电流表为______(填“??1”或“??2”)，应选用的滑动变阻器为______(填“??1”或“??2”)。
(2)实验的电路图应选用下列的图( )．
2
14.(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，图中所描绘不是直线，某同学分析实验结论时对出现曲线的原因给出以下理由，其中正确的是( )
A.实验时操作错误，从而使读数错误。
B.小灯泡灯丝电阻不是恒值，随温度升高会发生变化 C.电路中的连接点有接触不良的现象 D.改描?????曲线可能变为直线
(4)如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 ??、内阻为5 ??的电源两端，小灯泡消耗的功率是________??.(结果保留两位有效数字)
3小题，共34.0分）
（10分）下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车
在额定状态下以最大运行速度行驶，求：
自重 40 ???? 额定电压 48 ?? 载重 75 ???? 额定电流 12 ?? 最大行驶速度 20 ????/? 额定输出功率 350 ?? (1)电动机的输入功率； (2)电动机的内电阻。
16. （12分）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，????=5????，????=12????，其中ab沿电场方向，bc
与电场方向成60°夹角。一电荷量??=4×10?8??的正电荷从a运动到b时，电场力做功??1=1.2×10?7??，求：
(1)匀强电场的场强E；
(2)电荷从b移到c，电场力做的功??2；
(3)??、c两点的电势差??????。
17. （12分）如下图所示，离子发生器发射一束质量为m、电荷量为+??的离子，从静止经PQ两板间的加
速电压加速后，以初速度??0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界，已知ab长为L，匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d．
(1)求加速电压??0；
(2)若离子恰从c点飞离电场，求a、c两点间的电势差Uac；
(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为????02，求此时匀强电场的场强大小E．
3
四、计算题（本大题共15.
颍上二中高二（上）期中考试物理试卷
答案和解析
【答案】
1. C 2. A 3. C 4. C 5. C 6. C 7. C 8. A
9. ACD
10. AC
11. AC
12. BCD
13.（每空2分，共8分） 4.40????；4.390????；13.0??；200mA； 14.（每空2分，共10分） (1) ??2 ，??1；(2) ??；(3) B；(4)0.10 15. 解：(1)额定电压48V，额定电流12A，
故电动机的输入功率为：??=????=576??；--------------4分 (2)由表格数据得到电动机的输出功率为350W，
根据能量守恒定律，有：????=??出+??2
??
代入数据，解得：??=1.57??。----------------------6分 答：(1)电动机消耗的电功率P为576W； (2)电动机的内电阻r为1.57??。
16. 解：(1)设ab两点间距为d，??1=????????
由??=
??????得：??=??
1
1.2×10?7
??
????
=4×10?8×5×10?2
??/??=60??/?? 即：匀强电场的场强E的大小为60??/??；--------4分
(2)设bc两点沿场强方向距离为??1，??????=????1，??1=????·??????60°，??2=???????? 由以上三式得：??2=????·????·??????60°=1.44×10?7??
即：电荷从b移到c，电场力做的功??2为1.44×10?7??；----------4分 (3)设电荷从a移到c电场力做功为W，??=??1+??2=???????? 所以??????=
??1+??2
1.2×10?7+1.44×10?7
??
=
4×10?8
??=6.6??
即：a、c两点的电势差??????为6.6??。-------------4分
17. 解：(1)对直线加速过程，根据动能定理，有：
????=1
02????02
解得： ??0=
????022??
；--------4分
(2)设此时场强大小为??0，则： ab方向，有：??=??0?? ad方向，有：??=1
????02·??
·??2
又??????=??0??， 解得：??????=
2????02
??
；-------------4分
(3)根据????=????02可知，离子射出电场时的速度??=√2??0，方向与ab所在直线的夹角为45°，即????=????， 根据??=??????，??=
????2
??
可得??=2??，则离子应该从bc边上的某点飞出， ab方向，有：??=??0?? ad方向，有：??=??02
??
解得：??=??
2
根据动能定理，有：??????=????02?1
2????02 解得：??=
????02????
。-----------4分
【解析】
1. 【分析】
该题考查电场的性质、电场强度等有关知识，熟记基础知识及正确理解概念是解本题的关键。 【解答】
A.q 为负电荷时，E的方向与其所受到的电场力方向相反，故A错误；
B.电场强度E表示电场本身的强度和方向，与试探电荷无关，不能说E与试探电荷在电场中该点所受的电
场力成正比，故B错误；
C.电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受到的电场力的方向相同，故C正确；
2
D.一个正电荷激发的电场不是匀强电场，故D错误。 故选C。
2. 【分析】
接触带电的原则是先中和再平分，根据库仑定律公式??=??????
??2求出库仑力的大小。
解决本题的关键掌握库仑定律的公式??=??????
??2，同时理解异性电荷在接触时，它们的电量先中和后平分。 【解答】
根据库仑定律公式得：??=??
4???2????2
=8????2
??2；
接触再分离后所带电量各为q，那么??′=???????
??2
(??4)2=16????2=2??，故A正确，BCD错误。 故选A。
3. 解：A、由公式??=??
??
??知：正电荷放在电势越高的位置电势能越大，而负电荷放在电势越高的位置电势
能越小．故A错误．
B、在电场中电势越高的位置，电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大，还与电荷的电性、电势的正负有关．故B错误．
C、无穷远处电势为零，顺着电场线电势降低，则知在正点电荷电场中任意一点的电势为正值，正电荷具有的电势能为正，负电荷具有的电势能为负，则正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能．故C正确．
D、无穷远处电势为零，在负点电荷电场中任意一点的电势为负值，则正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能．故D错误． 故选：C．
根据电势的定义式??=
??????
分析得知：正电荷放在电势越高的位置电势能越大．在电场中电势越高的位置，
电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大，与电荷的电性、电势的正负有关．在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能，在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能． 本题关键要掌握电势的定义式??=
??????
，式中三个量??、q和????都要代入符号进行分析．
4. 【分析】
运用匀强电场中，电场线之间相互平行且等距，等势面相互平行且等距，且两者相互垂直，所以在电场中通过作辅助线找出它们之间的关系，从而确定该电场的特点及场强大小和方向。 本剧匀强电场的特点，由已知三点的电势，通过作辅助线求出电场强度的大小以及方向。 【解答】 ??????.如图所示：
因为????=3√3????=0.03√3??，????=6√3????=0.06√3??，故可知∠??=60°，∠??=60°因为是匀强电场，且????=0??、????=9??，故沿着线段BC，电势从0V均匀增加到9V，所以BC的中点D的电势为4.5??，又因为????=4.5??，连接OD，故OD为一等势线，又因为沿电场线方向电势逐渐降低，则电场强度的方向斜
向上垂直于OD，DB两点间的电势差：??????=?????????=4.5???0=4.5??，DB两点沿电场线方向上的距
离：
??=??????????30°=????2
·??????30°=0.045??，根据电势差与电场强度的关系可得电场强度的大小：
??=????????
=
4.50.045
??/??=100??/??，故AB错误，C正确；
D.将电子在O点由静止释放后，电子将沿电场的反方向做沿直线运动，不会是沿OB运动，故D错误。 故选：C。
5. 【分析】
本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理是解题的前提与关键，应用串联电路特点即可解题． 【解答】
把量程为3V的电压表改装成15V的电压表需要串联分压电阻，
串联电路两端电压与电阻成正比，由此可知，串联电阻阻值为电压表内阻的4倍， 串联电阻阻值为：3????×4=12????，故C正确； 故选：C。
6. 【分析】
对于电路问题，首先要明确电路的结构，并能正确应用串并联电路的规律进行分析，必要时应进行电路的简化。 【解答】
A、当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻??2、??3并联后与??1串联，等效电阻为：
??=??2??
3
??2
+??3
+??1=65??；故A错误；
B、当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻??1、??3并联后与??2串联，等效电阻为：
??=??1??
3
??1
+??3
+??2=48.75??，故B错误；
C、当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻????3两端的电压，??????=3
??1+??3
??=30??；故C正确； D、当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻??3两端的电压，为??????=??3
??2+??3
??=40??；故D错误；
故选：C。
3
7. 【分析】
粒子静止在电容器内，则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系；再根据变化后的场强判断能否保持平衡。
由电容器的决定式可知电容的变化，由电容的定义式可知极板上电荷量的变化，由充放电知识可知电流的方向。
在电容器的动态分析问题中，要确定什么量不变，再由定义式和决定式进行分析判断．要知道电容器保持与电源相连，其电压不变。 【解答】
????.由于电容器与电源相连，故电容器两端电压不变，因板间距不变，故极板间的场强不变，带电粒子所受的电场力不变，粒子仍能保持静止，故AB错误；
????.因正对面积减小，由??=???
??
4??????，可知C减小；因电压不变，由??=??可知，Q减小，故电容器放电，因电容器上极板接电源正极，上极板带正电，所以通过电流的方向由A流向B，故C正确，D错误。 故选C。
8. 【分析】
示波管的????′偏转电压上加的是待显示的信号电压，????′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象。 本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考，难度适中。 【解答】
因甲图????′偏转电极接入的是锯齿形电压，即扫描电压，且周期与????′偏转电压上加的是待显示的信号电压相同，所以在荧光屏上得到的信号在一个周期内的稳定图象。则显示的图象与????′所载入的图象形状是一样的，故A正确，BCD错误。 故选A。
9. 【分析】
根据电场线的疏密判断电场强度的大小，由轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受电场力的大致方向，可确定带电粒子的电性，沿着电场线的方向电势降低，根据电场力做功的正负判断动能的大小。
对于粒子在电场中运动的问题，往往要根据曲线运动的特点：合力方向指向轨迹的内侧判断电场力方向，再结合电场线的物理意义分析场强、电势的大小。 【解答】
A.电场力指向轨迹弯曲的内侧，由此分析，粒子带正电，故A正确； B.沿着电场线的方向电势在降低，M点电势高于N点电势，故B错误；
C.电场线的疏密表示电场强度的大小，M点电场强度小于N点电场强度，故C正确；
D.粒子从M点运动到N点，电场力做正功，速度增大，粒子在M点速度小于在N点速度，故D正确。 故选ACD。
10. 【分析】
根据电阻的定义??=??
??，电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，斜率逐渐减小，电阻逐渐增大。 本题中灯泡是非线性元件，其电阻??=??
??????，但??≠????
。
【解答】
????.图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，故A正确，B错误； ????.对应P点，小灯泡的电阻为??=??1??2
≠
??1??2???1
.故D错误，C正确；
故选AC。
11. 【分析】
解决本题的关键抓住电动势和内阻不变，结合闭合电路欧姆定律求解，注意做题前一定要理清电路，看电压表测的是什么电压，电流表测的是什么电流。
理清电路，确定电压表测的是什么电压，电流表测定的是什么电流，抓住电动势和内阻不变，采用局部→整
体→局部的方法，利用闭合电路电路的欧姆定律进行分析；根据???
总=????分析电源总功率变化情况，由??=???2???
3分析???3消耗的功率。
【解答】
CD．???2的滑动触点向a端移动时，???2增大，整个电路的总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，即电压表示数U增大，???3电压减小，??1?、???2并联电压增大，通过??1?的电流??1?增大，即???1示数增大，而总电流I减小，则通过???2的电流??2?减小，即???2示数??2?减小，故C正确；D错误； A.电源的总功率???
总=????，总电流I减小，电源的总功率减小，故A正确； B.???3消耗的功率??=???2???3，总电流减小，??3消耗的功率减小，故B错误；
故选AC。
12. A. ??????>??2????.故A错误；
B. 在任何电路中，电功??=??????，电热??=??2????.故B正确； C. 电饭锅工作时其电路是纯电阻电路，则??????=??2????，故C正确；
2
D. 对直流电动机工作时，其电路是非纯电阻电路，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，电功大于电热，即??????>??2????.故D正确． 故选BCD．
13. 【分析】
本题考查金属电阻率的测量实验，还考查了螺旋测微器的读数；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，螺旋测微器需要估读，会根据电源电动势以及最大电流选择合适的电压表和电流表，选电表时要求要达到满偏的三分之二以上，内外接选择的方法：大电阻选内接测量结果偏大，小电阻选外界测量结果偏小，口诀：“大内大，小外小。”
(1)游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；
(2)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读； (3)用欧姆表测电阻的读数为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确； (4)根据多用电表的不同挡位测电流和电压时特别注意量程； (5)根据欧姆定律可根据测得电流电压值得到电阻的测量值。 【解答】
游标卡尺是20分度的卡尺，其分度值为0.05????，则图示读数为：4????+8×0.05????=4.40????； 由图示螺旋测微器可知，其读数为：4????+39.0×0.01????=4.390????；
用多用电表“×1”挡调零后进行测量，由图丙所示可知，该电阻的阻值约为13.0×1??=13.0??； 用多用电表直流250mA档测量电流时，由图丙中b指针可得电流约为：200mA； 利用量程为3V的电压表测量电压约为：2.00??； 根据伏安法测得电阻为：??=
????
=10.0??。
故答案为：4.40????；4.390????；13.0??；200mA；
14. 【分析】
本题主要考查了“描绘该小灯泡的伏安特性曲线”的实验，在该实验中电路分为三部分：电源、控制电路和测量电路，控制电路即滑动变阻器部分，其连接方式分为分压接法和限流接法，测量电路分为内接法和外接法，根据各部分的实际要求选择合适电路连接方式。 【解答】
(1)根据小灯泡规格“3.0??，0.2??”可知，额定电流为0.2??，所以电流表应选A?2；因为要求电压从零开始变化，所以滑动变阻器采用分压接法，为方便调节，应选用小电阻，所以滑动变阻器选择??1。 (2)曲线从0开始，所以采用分压接法，电压表远大于灯泡内阻，所以采用电流表外接法，故选择B。 (3)明确灯泡的电阻性质，知道灯泡电阻随温度的升高而增大，则可以得知图像不是直线，故选择B。 (4)电源与小灯泡串联，那么路端电压等于小灯泡两端电压，设流过灯泡的电流为I，其两端电压为U，则
有：??=???
5+0.3，画出内阻为5??，电动势为1.5??的电源的路端电压与干路电流的关系图，如图所示：
交点即为小灯泡的工作状态，根据交点坐标(1.0??,0.1??)可以计算出小灯泡消耗的功率为：??=????=1×0.1??=0.10??。
故答案为：(1) ??2 ，??1；(2) ??；(3) B；(4)0.10。
15. 解决本题的关键是区分开电功率的不同的公式计算所得到的量的含义，对于非纯电阻来说总功率和发
热功率的公式是不同。
16. 本题考查了电场力做功的公式??????=???????? 、电势差与场强的公式；匀强电场中电场力做功公式??=
??????中，d是两点间沿电场线方向的距离，求功时要注意判断功的正负。
(1)利用a到b电场力做的功根据电场力做功的特点可求得ab间的电势差，由电势和场强的关系可求得场强；
(2)利用场强和电势的关系可求得bc间的电势差；由??????=????，??2=????????计算电场力做的功??2； (3)先求出电荷从a到c电场力做功，再求解a、c两点的电势差??????。
17. 本题关键是明确粒子的运动是类似平抛运动，然后根据类似平抛运动的分运动公式列式求解，不难。
(1)对直线加速过程运用动能定理列式求解即可；
(2)粒子做类似平抛运动，根据类平抛运动的分位移公式列式求解即可；
(3)粒子做类似平抛运动，根据类平抛运动的分速度公式和分位移公式列式，再结合动能定理列式，最后联立求解即可。
3
2
安徽省阜阳市颍上县第二中学2020-2021学年高二期中测试物理试卷
