1
2015 学年度上学期期中考试高二级物理科试题
一、单项选择题。（每题 3 分，共 30 分，每题只有一个正确答案）
1．下列说法中正确的是 ( )
A．在一个以点电荷为中心、r 为半径的球面上，各处的电场强度都相同
B．E＝kQ
r2 仅适用于点电荷形成的电场
C．电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向
D．当初速度为零时，放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合
2.在如右图所示的电场中，一负电荷从电场中 A 点由静止释放，只受电
场力作用，沿电场线运动到 B 点，则它运动的 v－t 图象可能是下图
中的( )
3.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在 P 点，
如图所示，以 C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示 P 点的电势，W 表示正电荷
在 P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离 l0 的过程中，各物
理量与负极板移动距离 x
的关系图象中正确的是
（ ）。
4.如图所示，半径为 R 的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔 A.已知壳内的场强
处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心 O 时在壳外产
生的电场一样．一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能 Ek0 沿 OA 方向
射出．下列关于试探电荷的动能 Ek 与离开球心的距离 r 的关系图线，可能正确
的是( )
5.如图所示，平行金属板2
A、B 水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力
共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么( )
A．若微粒带正电荷，则 A 板一定带正电荷
B．微粒从 M 点运动到 N 点电势能一定增加
C．微粒从 M 点运动到 N 点动能一定增加
D．微粒从 M 点运动到 N 点机械能一定增加
6.下列关于电源电动势的说法中正确的是 ( )
A．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多
B．电源的路端电压增大时，其电源提供的电能一定也增大
C．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变
D．在某电池的电路中，每通过 2 C 的电荷量，电池提供的电能是 4 J，那么这个电池的
电动势是 0.5 V
7.将一电源电动势为 E，内阻为 r 的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用 R 表示外
电路电阻，I 表示电路的总电流，下列说法正确的是 ( )
A．由 U 外＝IR 可知，外电压随 I 的增大而增大
B．由 U 内＝Ir 可知，电源两端的电压随 I 的增大而增大
C．由 U 外＝E－Ir 可知，电源输出电压随输出电流 I 的增大而减小
D．由 P＝IU 外可知，电源的输出功率 P 随输出电流 I 的增大而增大
8.在如右图所示的电路中，开关 S 闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，某时刻电压
表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障( )
A．R1 短路 B．R2 短路 C．R3 短路 D．R1 断路
9.在如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 R.L1 和 L2 为相同的
灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为 R.电压表为理想电表．K 为单刀双掷开关，当
开关由 1 位置掷到 2 位置时，下列说法中正确的是( )
A．L1 亮度不变，L2 将变暗 B．L1 将变亮，L2 将变暗
C．电源内阻的发热功率将变小 D．电压表示数将变小
10．某电解池，如果在 1 秒钟内共有 5.0×1018 个二价正离子和 1.0×1019
个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( )
A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A3
二、不定项选择题（每题 6 分，共 30 分，每题均有两个或以上正确答案）
11. 关于静电场，下列说法正确的是( )
A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势一定为零
C．同一电场线上的各点，电势一定不相等
D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
12.如图所示，绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球 Q(可视为
质点)固定在绝缘斜面上的 M 点，且在通过弹簧中心的直线 ab 上．现将与 Q 大小相同，带
电性也相同的小球 P，从直线 ab 上的 N 点由静止释放，若两小球可视为点电荷．在小球 P
与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是( )
A．小球 P 的速度一定先增大后减小
B．小球 P 的机械能一直在减少
C．小球 P 速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零
D．小球 P 与弹簧组成的系统机械能一定增加
13. 下列说法正确的是( )
A．据 R＝U
I
可知，加在电阻两端的电压变为原来的 2 倍时，导体的电阻也变为原来的 2 倍
B．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变
C．据ρ＝RS
l
可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积 RS 成正比，与导体的长
度 l 成反比
D．导体的电阻率与导体的长度 l、横截面积 S、导体的电阻 R 皆无关
14.如图所示，用输出电压为 1.4 V，输出电流为 100 mA 的充电器对内
阻为 2 Ω的镍—氢电池充电．下列说法正确的是( )
A．电能转化为化学能的功率为 0.12 W B．充电器输出的电功率为 0.14 W
C．充电时，电池消耗的热功率为 0.02 W D．充电器把 0.14 W 的功率储蓄在电池内
三、实验填空题。（共 18 分）
15. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势 E 和内电阻 r，所给的其它器材有:
A．电压表 V：0～3～15V
B．电流表 A：0～0.6～3A
C．变阻器 R1：(20Ω，1A)
D．变阻器 R2：(1000Ω，0.1A)
E．电键 S 和导线若干4
(1)根据实验要求连接实物电路图；
(2)实验测得的 6 组数据已在 U—I 图中标出，如图所示. 请作出 U-I 图，并根据数据点求出
该电池的电动势 E=________V，电阻 r=________Ω.
16. 物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为 0.75 W，额定电压
值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为 2 Ω，
然后根据公式计算出该灯泡的额定电压 U＝ PR＝ 2×0.75 V＝1.22 V．他们怀疑所得电压
值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它
两端的电压．根据测量数据已绘出灯泡的 U－I 图象，如图所示．
A．电压表 V(量程 3 V，内阻约 3 kΩ)
B．电流表 A1(量程 150 mA，内阻约 2 Ω)
C．电流表 A2(量程 500 mA，内阻约 0.6 Ω)
D．滑动变阻器 R1(0～20 Ω)
E．滑动变阻器 R2(0～100 Ω)
F．电源 E(电动势 4.0 V，内阻不计)
H．开关 S 和导线若干
G．待测灯泡 L(额定功率 0.75 W，额定电压未知)
(1)在下面所给定的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表
选择________(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)．
(2)从图象上分析该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于开始时的计算结果，原因
是________________________________________________________________________．5
四、计算分析题（共 32 分，只有结果而无必要文字说明和推理过程计 0 分）
17．（9 分）如图所示，电源电动势 E＝10 V，内阻 r＝1 Ω，
R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF.
(1)闭合开关 S，求稳定后通过 R1 的电流；
(2)然后将开关 S 断开，求电容器两端的电压变化量和
流过 R1 的总电荷量；
18.（9 分）如图，匀强电场中有一半径为 r 的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、
b 为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为 q(q
＞0)的质点沿轨道内侧运动，经过 a 点和 b 点时对轨道压力的
大小分别为 Na 和 Nb.不计重力，求电场强度的大小 E、质点经
过 a 点和 b 点时的动能．
19.（14 分）如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m＝0.2 kg、带电
荷量为 q＝＋2.0×10－6 C 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.1.从
t＝0 时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(以水平向
右为正方向，g 取 10 m/s2)，求：
(1)23 s 内小物块的位移大小；
(2)23 s 内电场力对小物块所做的功．
2015 学年度上学期期中考试高二级物理科试题答卷
座位号：
考
号
：
班
级
：
姓
名
：
试
室
号
：6
(1)
(2) E=________V， r=________Ω.
16. (1) ________；________．
(2)________；__________________________________________________________________．
四、计算分析题（共 32 分，只有结果而无必要文字说明和推理过程计 0 分）
17．
18.7
19.8
1．B. 2.B 3.C. 4.A. 5.C. 6.C. 7.C. 8.A 9.D 10．D. 11. CD 12. AD 13.BD. 14.ABC
15. (1) 实物电路图 （2 分） (2)图 2 分， 1.5（2 分）；0.50（2 分）
16. 解析 (1)由 UI 图象可以看出小灯泡两端电压从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接
法；根据 P＝I2R 可知通过灯泡的电流大约为 600 mA，故电流表应选 A2；滑动变阻器阻值太大
不易调节，根据分压电路特点可知滑动变阻器选 R1.
(2)由于小灯泡功率值为 0.75 W，根据 P＝UI 结合 UI 图象可知小灯泡两端电压约为 2.59
V．用欧姆表直接测出该灯泡的电阻是灯泡未连入电路时的阻值，当灯泡发光时，其电阻增大．
答案 (1)电路如图所示（2 分） A2 （2 分）R1 （2 分）(2)2.5(2.4～2.6) 2 分） 灯泡
冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大) （2 分）
17．（8 分）解析：(1)稳定时，电路中的电流 I＝ Er＋R1＋R2＝1 A （2 分）
(2)S 闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压
U＝IR2＝1×6 V＝6 V （2 分）
断开后，电容器两端的电压为 10 V，所以ΔU＝4 V （2 分）
流过 R1 的总电荷量为ΔQ＝ΔUC＝1.2×10－4 C （2 分）
答案：(1)1 A (2)4 V 1.2×10－4 C
18. （9 分）解析：质点所受电场力的大小为
F＝qE ①
设质点质量为 m，经过 a 点和 b 点时的速度大小分别为 va 和 vb，由牛顿第二定律有
F＋Na＝m
2
aa ②
Nb－F＝m
2
bb ③
设质点经过 a 点和 b 点时的动能分别为 Eka 和 Ekb，有
Eka＝
1
2mv
2
a ④
Ekb＝
1
2mv
2
b ⑤
根据动能定理有
Ekb－Eka＝2rF ⑥
联立①②③④⑤⑥式得
E＝
1
6q(Nb－Na) ⑦
Eka＝
r
12(Nb＋5Na) ⑧
Ekb＝
r
12(5Nb＋Na)． ⑨
答案：
1
6q(Nb－Na)
r
12(Nb＋5Na)
r
12(5Nb＋Na)10
（每式 1 分，共 9 分）
19. （15 分）
解析：(1)0～2 s 内小物块的加速度 a1＝
E1q－μmg
m ＝2 m/s2， （2 分）
位移 x1＝
1
2a1t
2
2＝4 m. （1 分）
2 s 末小物块的速度为 v2＝a1t2＝4 m/s. （1 分）
2～4 s 内小物块的加速度 a2＝
E2q－μmg
m ＝－2 m/s2， （2 分）
位移 x2＝x1＝4 m．4 s 末的速度为 v4＝0. （1 分）
因此小物块做周期为 4 s 的变速运动，第 22 s 末的速度为 v22＝4 m/s，第 23 s 末的速度
为 v23＝v22＋a2(t23－t22)＝2 m/s，第 23 s 内的位移 x23＝v22(t23－t22)＋
1
2a2(t23－t22)2＝3 m.
（3 分）
所求位移为 x＝
22
2 x1＋x23＝47 m. （2 分）
(2)23 s 内，设电场力对小物块所做的功为 W，由动能定理有：W－μmgx＝
1
2mv
2
23， （2
分）
解得 W＝9.8 J. （1 分）
答案：(1)47 m (2)9.8 J
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