高二上学期物理半月考试
一．选择题（1－7题为单选，单选每题4分，8－10题为多选，多选每题为6分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 由可知，通过导体的电流I与通电时间t成反比
B. 由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比
C. 由I=nesv可知，电子无规则热运动的速率越大电流越大
D. 由可知，导体的电阻R与导体的长度L成正比
2. 产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势线，a、b两点的场强大小分为Ea、Eb，a、b两点的电势分别为φa、φb，则下列说法不正确的是（ ）
A. φa<φb B. Ea
3. 某学习小组想要测量电动车蓄电池的路端电压（蓄电池额定电压为36V）。实验室可提供的电压表最大量程为0~15V，不满足电压测量需求。小组同学讨论后决定利用电阻箱将该电压表改装成量程为0~45V的新电压表，已知量程为0~15V电压表的内阻RV=15kΩ，以下操作正确的是（ ）
A. 选择电路图甲进行改装，将R1的阻值调至15kΩ
B. 选择电路图甲进行改装，将R1的阻值调至30kΩ
C. 选择电路图乙进行改装，将R2的阻值调至15kΩ
D. 选择电路图乙进行改装，将R2的阻值调至30kΩ
4. 电阻R1、R2的I－U图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. R1∶R2＝3∶1
B. 将R1与R2串联后接于电源上，则电压比U1∶U2＝1∶3
C. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3
D. 将R1与R2并联后接于电源上，则功率比P1∶P2＝1∶3 5. 如图所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中灯泡上的电压数值（ ） 4题图 5题图
A. 一直为U B. 一直为0
C. 逐渐增大到U D. 先由0逐渐增大到U再减小到0
6. 如（a）图所示的两平行金属板P、Q加上（b）图所示电压，t=0时，Q板电势比P高5V，在板正中央M点放一电子，初速度为零，电子只受电场力而运动，且不会碰到金属板，则这个电子处于M点右侧，速度向右，且速度逐渐减小的时间段是（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d，其电容为C，所带电荷量为Q，上极板带正电，现将一个带电荷量为+q的试探电荷由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB与极板间的夹角为30°，则静电力对试探电荷所做的功等于（ ）
A. B.
C. D.
8. 仪器中常用两个阻值不同可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可以按图甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路．已知R1阻值较大，R2阻值较小，则（ ）
A. 图甲中R1作细调 B.图甲中R1作粗调
C. 图乙中R2作细调 D. 图乙中R2作粗调
9. 扫地机器人是智能家用电器一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人电动机线圈电阻为r，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为U，通过的电流为I，下列说法正确的是（ ）
A.
B. 经过时间t，电动机消耗的电能
C. 经过时间t，电动机产生的热量
D. 电动机输出的机械功率为
10. 如图所示U-I图像中，直线a表示某电源路端电压与电流的关系，直线b为某一电阻R的U-I图像。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（ ）
A. 电源的输出功率为2W
B. 电源电动势为4.0V，内阻为0.5Ω
C. 电源的总功率为4W
D. 若将两个相同电阻R串联接入该电源，则电流变为原来的
二．实验题（13、14小题，共18分）
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R
（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为_____mm．
（2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____．（选填“偏大”或“偏小”）
（3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙、丁，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A．
12. 某同学要测量一新材料制成的元件的电阻，步骤如下
（1）用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过大，此时需换用__________（填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并重新进行欧姆调零后再进行测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值R0=__________Ω。
（2）该同学想更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下:
待测元件R0电流表A1（量程0-10mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0~50mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0-3V，内阻约30kΩ）
电压表V2（量程0-15V，内阻约50kΩ）
直流电源E（电动势4V）
滑动变阻器（阻值范围0-5Ω）
开关S、导线若干.
要求较准确地测出其阻值，并多测几组数据，电流表应选__________，电压表应选__________（选填电表符号）;根据选择的器材，画出实验电路图。
计算题：本题共3小题，共36分。
13. 如图，边长的等边三角形ABC所在平面与匀强电场方向平行，一带电量的粒子从A点移动到B点静电力做功为；从A点移动到C点静电力做的功为。求：
（1）电势差、、；
（2）场强E的大小和方向。
14. 小型直流电动机(其线圈内阻为r＝1 Ω)与规格为“4 V、4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后接至U＝12 V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)电动机的输出功率P出；
(3)电动机的效率．
15. 如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内，半径为R的1/6圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切，圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷．现有一质量为m可视为质点的带负电小球穿在水平杆上，以方向水平向右、大小等于的速度通过A点，小球能够上滑的最高点为C，到达C后，小球将沿杆返回．若∠COB=30°，小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为，从A至C小球克服库仑力做的功为，重力加速度为g．求：
(1)小球第一次到达B点时的动能；
(2)小球在C点受到的库仑力大小；
(3)小球返回A点前瞬间对圆弧杆的弹力．（结果用m、g、R表示）
高二上学期物理半月考试答案
1、D
解析：A．公式是电流的定义式，与无关，与无关，A错误；
B．公式是电阻的定义式，电阻与导体两端电压无关，跟导体中的电流无关，B错误；
C．公式中表示导体中单位体积内的自由电荷数，表示自由电荷定向移动速度的大小，不是电子无规则热运动的速率；决定电流的因素除自由电荷定向移动速度外，还有单位体积内的自由电荷数，横截面积，C错误；
D．公式是电阻的决定式，可知导体的电阻R与导体的长度L成正比，D正确。
故选D。
2、D
解析：AC．产生闪电的积雨云底层带负电，根据静电感应可知，避雷针的顶端带正电，电场线由避雷针顶端指向积雨云底端，则有
故AC正确，不符合题意；
B．等势线密集的地方，电场线也密，所以电场强度大，则
故B正确，不符合题意；
D．电场线从b指向a，带负电雨滴受到的电场力由a指向b，则带负电的雨滴从a下落至b过程中，电场力做正功，故D错误，符合题意。
故选D。
3、B
解析：要将电压表改成量程更大的电压表，需要串联一个新的电阻，根据欧姆定律可得
故选B。
4、B
解析：A．由图像可知，当I＝1A时，U1＝1V，U2＝3V，所以
R1＝＝1Ω
R2＝＝3Ω
则
R1∶R2＝1∶3
A错误；
B．R1与R2串联时
U1∶U2＝R1∶R2＝1∶3
B正确；
CD．R1与R2并联时
I1∶I2＝R2∶R1＝3∶1
P1∶P2＝R2∶R1＝3∶1
CD错误；
故选B。
5、C
解析：灯泡与滑动变阻器的下部分并联，当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中，该并联阻值逐渐增大，其电压也逐渐增大，滑到上端时等于电源两端电压U。
故选C。
6、B
解析：A．在0＜t＜2×10-10s时间内，Q板比P板电势高5V，所以电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，所以电子从M点向右做匀加速直线运动；故A错误.
B．在2×10-10s＜t＜4×10-10s时间内，Q板比P板电势低5V，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向右做匀减速直线运动，当t=4×10-10s时速度为零，此时电子在M点右侧；故B正确.
C．在4×10-10s＜t＜6×10-10s时间内，Q板比P板电势低5V，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀加速直线运动；故C错误.
D．在6×10-10s＜t＜8×10-10s时间内，Q板比P板电势高5V，电场强度方向水平向左，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀减速直线运动，到8×10-10s时刻速度为零，恰好又回到M点．故D错误.
7、B
解析：电容器两板间的电压为，则板间场强为，所以粒子受电场力为F=qE，所以试探电荷在从A到B的过程中，电场力做的功为
联立解得
故选B。
8、BD
解析：AB．甲图中，两个电阻串联，根据欧姆定律，调节R1时，电阻变化大，故电流改变大，是粗调，A错误B正确；
CD．乙图中，两个电阻并联，电阻小的电流大，调节电阻R2是粗调，C错误D正确。
故选BD。
9、BD
解析：A.电动机是非纯电阻，欧姆定律不适应， 故A错误；
B．经过时间t，电动机消耗的电能 ，故B正确；
C．经过时间t，电动机产生的热量 ，故C错误；
D．电动机输出的机械功率为
故D正确。
故选BD。
10、AC
解析：A．电源的输出功率
选项A正确；
B．电动势为4.0V，内阻
选项B错误；
C．电源的总功率
选项C正确；
D．电阻
若将两个相同电阻R串联接入该电源，则电流
所以电流变为原来的，选项D错误。
故选AC。
11、 ①. 0.697（0.695﹣0.698） ②. 偏小 ③. 2.60（2.59﹣2.61） ④. 0.52
解析：（1）金属丝的直径为：0.5mm+0.01mm×19.8=0.698mm；
（2）电流表外接法测量电阻，由于电压表分流的影响，故金属丝电阻的测量结果将比真实值偏小；
（3）电压表的分度值为0.1V，要估读到下一位，故其读数为2.60V；
电流表选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，故其读数为0.52A.
12、 ①. ×10 ②. 300 ③. A1 ④. V1 ⑤.
解析：(1)[1]用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过大，说明所选挡位太大，此时需换用×10倍率的电阻挡
[2]重新进行欧姆调零后再进行测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值
(2)[3]电源电动势为4V，电压表应选择V1；
[4]通过待测电阻的最大电流约为
所以电流表选择A1；
[5]待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示
13、（1），，；（2），方向由A指向B
解：（1）由题意可得AB、AC的电势差分别为
则B、C两点电势差为
（2）由于上一问可知
UAB=2UAC
所以AB中点D的电势与C点等电势，又AB与CD垂直，如图所示
所以场强的方向沿AB方向，并由A指向B。且场强的大小为
14、(1)0.6 A (2)2.04 W (3)85%
解：(1)流经灯泡的电流
流经电阻R的电流
流经电动机的电流
(2)电动机消耗的总功率
电动机产生热功率
电动机的输出功率
(3)电动机的效率
15、（1） （2） （3）
解：（1）小球从A运动到B，AB两点为等势点，所以电场力不做功，由动能定理得：
代入数据解得：
（2）小球第一次过A时，由牛顿第二定律得：
由题可知：
联立并代入数据解得：
由几何关系得，OC间的距离为：
小球在C点受到的库仑力大小 ：
联立解得
（3）从A到C，由动能定理得：
从C到A，由动能定理得：
由题可知：
小球返回A点时，设细杆对球的弹力方向向上，大小为N′，由牛顿第二定律得：
联立以上解得： ，
根据牛顿第三定律得，小球返回A点时，对圆弧杆的弹力大小为，方向向下．
