2020-2021学年四川成都高二上物理期中试卷
一、单项选择题
1. 关于点电荷的说法，正确的是（）
A.只有体积很小的带电体，才能作为点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
2. 下列关于电场强度的叙述正确的是（）
A.电场中某点的电场强度大小在数值上等于电荷受到的电场力
B.电场中某点的电场强度大小与该点检验电荷所受的电场力成正比
C.电场中某点的电场强度方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
D.电场中某点的电场强度与该点有无检验电荷无关
3. 一个带电物体只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10?6J的功，那么（）
A.物体在B处时一定具有5×10?6J的电势能
B.物体在B处将一定具有5×10?6J的动能
C.物体的动能一定增加了5×10?6J
D.物体的电势能一定增加了5×10?6J
4. 两带电荷量分别为q1(q1>0)和q2的点电荷放在x轴上，相距为l，两电荷连线上电场强度E与x的关系如图所示，则下列说法正确的是（）
A.q2<0且q1=|q2|
B.q2>0且q1=q2
C.q2>0且q1>q2
D.q2<0且q1<|q2|
5. 如图所示的匀强电场场强为103N/C，ab=dc=4cm，ac=bd=3cm．则下述计算结果正确的是（）
A.ab之间的电势差为40V
B.ac之间的电势差为50V
C.将q=?5×10?3C的点电荷沿矩形路径abdc移动一周，电场力做功是?0.25J
D.将q=?5×10?3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是?0.25J
6. A、B是一条电场线上的两点，当一个电子以某一初速度只在电场力作用下沿AB由A点运动到B点，其速度—时间图像如图乙所示，电子到达B点时速度恰为零．下列判断正确的是（）
A.A点的电场强度一定大于B点的电场强度
B.电子在A点的加速度一定大于在B点的加速度
C.A点的电势一定高于B点的电势
D.该电场可能是负点电荷产生的
7. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）
A.电容器带电量不变
B.尘埃仍静止
C.尘埃将向下加速
D.电路中有b→a的电流
8. 如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电，（不考虑小球间的电荷感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，则以下说法正确的是（）
A.静止时，B、C两小球间细线的拉力为3mg+qE
B.静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg?qE
C.剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为1
3
qE
D.剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为1
6
qE
二、多项选择题
在物理学中，常用比值法来定义物理量，例如用E=F
q
定义电场强度．下列也采用比值法定义、且定义式正确的物理量是（）
A.电流I=nesv
B.导体的电阻R=U
I
C.电容器的电容C=Q
U D.导体的电阻R=ρL
S
如图所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为（）
A.可能受到2个力作用
B.可能受到3个力作用
C.可能受到4个力作用
D.可能受到5个力作用
用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U?I图像，由图像可知（）
A.电池电动势为1.40V
B.电池内阻值为3.50Ω
C.外电路短路时的电流为0.40A
D.电压表示数为1.20V时，滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω
如图，匀强电场（图中未画出）的方向平行于竖直平面，一个质量为m的带电小球，从A点以斜向下的初速度v0开始运动，运动轨迹为直线，该直线与竖直方向的夹角为θ(θ<90°)．不计空气阻力，重力加速度为g．以下说法正确的是（）A.小球一定做匀变速运动
B.小球在运动过程中机械能可能守恒
C.小球运动过程中所受电场力不少于mg sinθ
D.当小球速度为v时，其重力的瞬时功率P=mgv sinθ
三、填空和实验题
如图是双量程电压表的原理图，它有两个量程分别为3V和15V，则使用图的a、b两端时量程应为________，使用图的a、c两端时量程为________，已知表头的满偏电压为15mV，满偏电流为1mA，则表头内阻为
R g=________，分压电阻R1=________，R2=________．
某同学右用图所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像．
（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）
A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）
V2（量程15V，内阻约15kΩ）
滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）
R2（阻值范围0～2kΩ）
电源：E1（电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω）
E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）
为了调节方便，测量准确，试验中应选用电流表________，电压表________，滑动变阻器________．（填器
材的符号）
（2）根据试验数据，计算并描绘出R?U的图像如图所示，由图像可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为
________Ω；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为________Ω，灯泡实际消耗的电功率为________W．
四、计算题
有一带电荷量q＝?3×10?6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10?4J的功，从
B点移到C点，电场力对电荷做9×10?4J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高．
如图所示，A，B是系在绝缘细线两端、带有等量同种电荷的小球，其中m A＝0.1kg，细线总长为20cm，现
将绝缘细线绕过固定于O点的光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，OA的线长等于OB的线长，A球依
于光滑绝缘竖直墙上，B球悬线OB偏离竖直方向60°，求B球的质量和墙所受A球的压力(g取10N/kg)．
如图所示的电路中，电源的电动势E=9V，内电阻r=1.5Ω，R1=4.5Ω，R2为电阻箱．两带小孔的平行金
属板AB、竖直放置．另两个平行金属板CD、水平放置，CD板长为45cm板间的距离d=20cm．当电阻箱的
阻值调为R2=3Ω时．闭合开关K，待电路稳定后，将一带电量为q=?1.6×10?19C，质量为m=
9.0×10?30kg的粒子从板小孔静止释放进入极板间，（不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场）求：
（1）求带电粒子到达小孔时的速度多大？
（2）求带电粒子从极板CD离开时速度为多大？
如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，电场强度为E．一绝缘弯杆由两段直杆和一半
径R=1.6m的四分之一圆弧杆MN组成，固定在竖直面内，两直杆与圆弧杆的连接点分别是M、N，竖直杆PM和水平杆NQ均足够长，PMN段光滑．现有一质量为m1=0.2kg、带电荷量为+q的小环1套在PM杆上，从M点的上方的D点静止释放，恰好能达到N点．已知q=2×10?2C，E=2×102N/m．g取10m/s2．
（1）求D、M间的距离?1=？
（2）求小环1第一次通过圆弧杆上的M点时，圆弧杆对小环作用力F的大小？
（3）在水平杆NQ上的N点套一个质量为m2=0.6kg、不带电的小环2，小环1和2与NQ间的动摩擦因数μ= 0.1，现将小环1移至距离M点上方?2=14.4m处由静止释放，两环在N点碰撞，小环2在NQ上通过的最大距离是s2=8m，两环间无电荷转移，环与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．问经过足够长的时间，小环1在水平杆NQ上运动通过的总路程s1=？
参考答案与试题解析
2020-2021学年四川成都高二上物理期中试卷
一、单项选择题
1.
【答案】
D
【考点】
点电荷
【解析】
带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可
看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．
【解答】
解：AB．由带电体看作点电荷的条件可知，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小、形状无具体关系，故AB错误；
C．点电荷的电荷量不一定很小，故C错误；
D．两个带电的金属小球，如果电荷分布不均匀，不能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，故D正确．故选：D．
2.
【答案】
D
【考点】
电场强度
【解析】
电场强度取决于电场本身，与检验电荷无关；场强公式E=F
q
，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义；场强方向的规定，判断电荷所受的电场力或场强的方向．
【解答】
解：A．根据场强定义式E=F
q
，电场中某点的场强在数值上等于单位点电荷受到的电场力，故A错误；
B．电场强度取决于电场本身，与检验电荷无关，电场中某点的场强并不是与该点检验电荷所受的电场力成
正比，故B错误；
C．根据场强方向的规定，电场中某点的场强方向与正电荷所受电场力的方向相同，故C错误；
D．电场强度取决于电场本身，与检验电荷无关，故D正确．
故选：D．
3.
【答案】
C
【考点】
电场力做功与电势能变化的关系
【解析】
电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点，电场力做了5×10?6J的功，电荷的电势能减小5×10?6J，
根据动能定理得知，动能增加了5×10?6J．【解答】
解：AB．由题知道电场力做功多少，只能判断电势能与动能的变化量，不能确定电势能与动能的大小，故
AB错误；
C．电荷只在电场力作用下，电场力做了5×10?6J的功，合力做功即为5×10?6J，根据动能定理得知，动能增加了5×10?6J，故C正确；
D．电场力做了5×10?6J的功，根据功能关系得知，电荷的电势能减小5×10?6J，故D错误．
故选：C．
4.
【答案】
B
【考点】
静电场中的E-x图象问题
【解析】
从E?x图像可以看出，电场强度关于两个电荷连线的中点对称，故一定是等量同种电荷．
【解答】
解：从E?x图像可以看出，电场强度关于两个电荷连线的中点对称，故一定是等量同种电荷，由于q1>0，故q2>0，故B正确，ACD错误．
故选：B．
5.
【答案】
A
【考点】
匀强电场中电势差和电场强度的关系
【解析】
根据匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，d是电场线方向两点间的距离，求解两点间的电势差，根据
公式W=qU求解电场力做功．
【解答】
解：A．ab之间的电势差U ab=E?ab=103×0.04V=40V，故A正确；
B．由图看出，a、c在同一等势面上，电势相等，故电势差为0，故B错误；
C．将q=?5×10?3C的点电荷沿矩形路径abdc移动一周，电场力不做功，故C错误；
D．将q=?5×10?3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，由W=qU可知W=0，故D错误．
故选：A．
6.
【答案】
C
【考点】
电场强度
电势
电场线
【解析】
由图可知带电粒子速度变化情况，则可明确粒子在两点的加速度大小关系，即可确定电场强度的大小；
由功能关系可以确定电势的高低．
【解答】
解：AB．由图可知，电子加速度恒定，则可知受电场力不变，由F=Eq可知，A点的场强要等于B点的场强，
故AB错误；
C．而电子从A到B的过程中，速度减小，动能减小，则可知电场力做负功，故电势能增加，电子带负电，由
φ=E p
q
可知，A点的电势要高于B点的电势，故C正确；
D．点电荷产生的电场中，一条电场线上的点的场强都不相同，故D错误．
故选：C．
7.
【答案】
B
【考点】
电容器的动态分析
【解析】
带电尘埃原来处于静止状态，电场力与重力平衡，将两板缓慢地错开一些后，分析板间场强有无变化，判断
尘埃是否仍保持静止．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电量的变化，确定电路中
电流的方向．
【解答】
解：A．将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式C=εS
4πkd
得知，电容减小，而电压
不变，根据C=Q
U
可知，电容器带电量减小，故A错误；
BC．由于板间电压和距离不变，则板间场强不变，尘埃所受电场力不变，仍处于静止状态，故B正确，C错误；
D．电容器电量减小，处于放电状态，而电容器上板带正电，电路中有逆时针方向的电流，则检流计中有
a→b的电流，故D错误．
故选：B．
8.
【答案】
C
【考点】
带电物体在电场中的平衡问题
多物体组成的系统瞬时问题
【解析】
静止时，对B球进行受力分析，B受到AB间细线的拉力，BC间细线的拉力，重力和电场力，受力平衡，即可
求得A、B球间细线的拉力；假设B球也不带电，则剪断OA线瞬间，A、B、C三个小球一起以加速度g自由下落，互相相对静止，AB、BC间拉力为0；若B球带电，则相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下
的电场力qE，把AB看成一个整体即可求解．
【解答】
解：AB．静止时，对C球进行受力分析，有：T BC=3mg，对B球进行受力分析，有：T AB=2mg+Eq+T BC，由以上各式解得T AB=5mg+Eq，故AB错误；
CD．B球带负电，相当于在自由落体状态下给B球瞬间施加一个竖直向下的电场力qE，经过AB绳传递，qE
对A、B球整体产生一个竖直向下的加速度qE
3m ，此时A、B球的加速度为g+qE
3m
?（显然大于g），C球以加速度
g保持自由下落，以A球为研究对象可得A、B球间细线的拉力为1
3qE，故C正确，D错误．
故选：C．
二、多项选择题
【答案】
B,C
【考点】
物理学方法
【解析】
所谓比值定义法，就是用两个物理量的“比值”来定义一个新的物理量的方法，比值法定义的基本特点是被定
义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量而改变，根据物理量的定义分析是否
是比值定义法，磁感应强度和电阻都是采用比值定义法．
【解答】
解：A．导体中电流I=neSv属于电流的计算公式，不属于定义式，故A错误；
B．电阻R与电压、电流无关，是导体本身的性质，属于比值定义法，故B正确；
C．电容与电压、电荷量无关，该式属于比值定义法，故C正确；
D．公式R=ρL
S
?，表明导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，公式不属于定义式，是
电阻定律的表达式，故D错误．
故选BC．
【答案】
A,C
【考点】
库仑力作用下的平衡问题
【解析】
对A物块进行受力分析，同时结合平衡条件进行分析．
【解答】
解：首先物块受重力和B给的吸引力，若重力和吸引力恰好相等，则可以满足受力平衡的条件，所以A球可能
受到2个力的作用；
若向上的吸引力小于重力，则A对斜面有压力，会受到斜面的支持力，若要合力为0处于平衡状态必须还要受
一沿斜面向上的摩擦力才可以，所以A有可能受四个力的作用，故AC符合．
故选：AC．
【答案】
A,D
【考点】
测定电源的电动势和内阻
闭合电路的欧姆定律
【解析】
由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V时的电流，由闭合电路欧姆定律可得
出内电阻．
【解答】
解：A．由图示图像可知，电源U?I图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V，故A正
确；
B．电源内阻等于图象斜率的大小，为r=ΔU
ΔI
=1.40?1.00
0.4
Ω=1Ω，故B错误；
C．由图示图象可知，路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，可知外电路发生短路时的电流为I
短
=E
r
=
1.4A，故C错误；
D．当电压表示数为1.20V时，I′=E?U
r =1.40?1.20
1
A=0.20A，滑动变阻器接入电路的阻值为R=U
I
= 1.2
0.20
Ω=
6Ω，故D正确．
故选AD．
【答案】
B,C
【考点】
带电粒子在重力场和电场中的运动
瞬时功率
【解析】
小球从A点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，小球在运动过程中可能机械能守恒，当电场力与速度方向垂直时，电场力最小为mg sinθ，当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p＝mgv cosθ．
【解答】
解：A．小球从A点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，若电场力与重力平衡时，小球做匀速直线运动，若电场力与重力不平衡时，两者的合力与速度共线，而且合力是恒力，则小球做匀变速直线运动，故A错误；
B．若电场力与速度方向垂直时，电场力不做功，则小球的机械能守恒，故B正确；
C．当电场力与速度方向垂直时，电场力最小，由垂直于速度方向力平衡得到，电场力的最小值为mg sinθ，故C正确；
D．当小球速度为v时，其重力的瞬时功率P=mgv cosθ，故D错误．
故选：BC．
三、填空和实验题
【答案】
3V,15V,15Ω,2985Ω,12000Ω
【考点】
电流表改装电压表
【解析】
改装后电压表的量程为U=Ig(R g+R串)，据此结合欧姆定律可求出电阻R1、R2的值．
【解答】
解：改装后电压表的量程为U=I g(R g+R串)，故串联的电阻越大，量程越大，故接a，b时，为灵敏电流计
与R1串联，量程为3V；
接a，c时，为灵敏电流计与R1和R2串联，量程为15V，
由题可知，满偏电流I g=1mA=0.001A，满偏电压U g=15mV=0.015V；
表头电阻：R g=U g
I g =0.015V
0.001A
=15Ω；
则R1两端的电压为U R1=(3?0.015)V=2.985V，则R1=U R1
I g =2.985
0.001
Ω=2985Ω；
由题可知，U bc=12V，则R2=U bc
I g =12
0.001
Ω=12000Ω．
【答案】（1）A2,V1,R1（2）1.5,11.5,0.78
【考点】
伏安法测电阻
【解析】
在满足量程的情况下，选择小量程的电表读数会更容易和精确．
当得知电路的电压和电阻求功率时，使用P=U
2
R
公式．
【解答】
解：（1）根据小灯泡的规格额定电流为0.3A，故选用量程为0.6A合适，根据小灯泡的规格额定电压为3.8V，故选用量程为5V合适；
滑动变阻器运用分压式接法，阻值范围小的滑动变阻器调节更方便．
（2）小灯泡不工作时电压为0，根据图像得此时电阻为1.5Ω，
根据图像得电压为3V时电阻为11.5Ω，
根据公式P=U
2
R
得：小灯泡电功率为：P=3
2
11.5
W=0.78W．
四、计算题
【答案】
A、C两点的电势差等于?100V，A、C两点中C点的电势较高．
【考点】
电场力做功与电势能变化的关系
电势
【解析】
负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，A点的电势高于B点的电势。从B点移到C点，电场力对电
荷做正功，B点的电势低于C点的电势。根据电势差公式U=W
q
，分别求出A、B间与B、C间的电势差，再求出A、C间的电势差，并分析A、C两点电势的高低。
【解答】
解：负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即φA>φB，
电势差U AB=W AB
q
=?6×10?4
?3×10
V＝200V，
负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC>φB
电势差U BC=W BC
q
=9×10?4
?3×10?6
V＝?300V，
而电势差U AC＝φA?φC＝φA?φB+φB?φC＝U AB+U BC＝?100V，
所以，A、C两点的电势差大小为100V，A、C两点中C点的电势较高．
【答案】
B球的质量为0.2kg，墙所受A球的压力大小为√3N，方向水平向左．
【考点】
物体的弹性和弹力
库仑定律与力学问题的综合应用
【解析】
考查受力平衡，分别对A球和B球受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．
【解答】
解：对A物体受力分析并分解如图：
对A 球有：
竖直方向：T ?m A g ?F cos 60°＝0① 水平方向：N ?F cos 30°＝0② 对B 物体受力分析并分解如图：
对B 球有：
竖直方向：T cos 60°+F cos 60°＝m B g ③ 水平方向：T sin 60°＝F sin 60°④ 由①②③④联立： 解得：
m
B ＝0.2kg ，
N =√3N ，
根据牛顿第三定律墙受A 球压力大小为N ′=N =√3N ，方向水平向左． 【答案】
（1）带电粒子到达小孔时的速度是4×105m/s ． （2）带电粒子从极板CD 离开时速度为5×105m/s ． 【考点】
带电粒子在电场中的加（减）速和偏转 闭合电路的欧姆定律 动能定理的应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解：（1）电路中的电流 I =E
R
1+R 2
+r
=1A ，
电阻R 1两端的电压U 1=IR 1=4.5V ，
电阻R 2两端的电压U 2=IR 2=3V ，
根据动能定理 qU 1=1
2mv 12
，
解得：v 1=4×105m/s ．
（2）粒子在两板间运动的时间：t =L
v 1
，
粒子的竖直速度：v y =
qU 2md
t ，
离开CD 板时的速度v =√v 12+v y
2， 联立以上三式求解可得：v =5×105m/s ．
【答案】
（1）求D 、M 间的距离?1=1.6m ；
（2）小环1第一次通过圆弧杆上的M 点时，圆弧杆对小环作用力F 的大小为8N ； （3）小环1在水平杆NQ 上运动通过的总路程是8m ． 【考点】
动能定理的应用
带电粒子在电场中的加（减）速和偏转
【解析】
（1）应用动能定理可以求出D 、M 间的距离?1；
（2）由动能定理求出到达M 点时的速度，由牛顿第二定律求出圆弧杆对小环作用力．
（3）环在NQ 间运动时要克服摩擦力做功，机械能减少，环最终要静止在N 处，由动能定理可以求出环的路程．
【解答】 解：（1）小环由D 到N ，由动能定理有m 1g(?1+R)?qER =0， 解得?1=R ， ?1=1.6m ．
（2）设小环由D 到M 点时速度为v M ，则m 1g?1=1
2m 1v M 2
，
F ?qE =m 1
v M
2
R
，
解得F =qE +2m 1g ， F =8N ．
（3）设小环1从?2=9R 处由静止释放后，到达N 点的速度为v 0，碰撞后小环1和2的速度分别是v 1和v 2，则
μm 2gs 2=1
2m 2v 22
，
v 2=√2gμs 2=4m/s ，
m 1g(?2+R)?qER =1
2m 1v 02，
v 0=√
20m 1gR?2qE
m
=16m/s ，
m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2， v 1=4m/s ，
小环1碰撞后向右运动，水平方向受向左的电场力和滑动摩擦力，停止后又将向左运动，回到N点速度大于零，沿竖直轨道运动，将超过D点，以后如此做往复运动，每次回到N点速度越来越小，最后等于零，将不会在
水平杆NQ上运动，
小环1的最后状态是：在D、N两点之间做往复运动．
1
m1v12=μm1gs1，
2
s1=8m．