天津市部分区2020-2020学年高一下学期物理期末考试试卷(解析版)
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天津市部分区2018-2019学年高一下学期物理期末考试试卷
一、单选题
1.在电源处于正常工作状态时，下列说法正确的是（）
A. 在电源内部，正电荷从正极向负极运动
B. 在电源外部，正电荷从正极向负极运动
C. 在电源外部，电流所做的功一定等于电热
D. 路端电压一定等于电源的电动势
2.甲、乙、丙、丁四个电阻的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（）
A. 甲的阻值最大
B. 乙的阻值最大
C. 丙的阻值最大
D. 丁的阻值最大
3.一段粗细均匀的金属导体两端加一定电压后产生了恒定电流，已知该导体单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，自由电子定向移动的速率为v，要想得出通过导体的电流，除以上给出的条件外，还需要以下哪个条件（）
A. 导体的长度L
B. 导体的电阻R
C. 导体的横截面积S
D. 导体两端的电压U
4.有一台电风扇额定电压为U，额定功率为P，额定电流为I，线圈电阻为R，将电风扇接入额定电压U，则t秒内电风扇产生的热量为（）
A. Q＝Pt
B. Q＝I2Rt
C. Q＝UIt
D.
5.如图所示电路，两电压表为理想电表，将开关k闭合，当滑动变阻器的滑片向左滑动时（）
A. 电压表V1的示数不变
B. 电压表V1的示数变小
C. 电压表V2的示数变小
D. 电压表V2的示数不变
6.用完全相同的电阻组成甲、乙两个电路，电阻阻值R不随电压变化，R的额定电压为U0，额定电流为I0．现将甲、乙电路分别接入各自能承受的最大电压，则（）
A. 甲电路的电压较大
B. 乙电路的电压较大
C. 甲电路的电功率较大
D. 乙电路的电阻较大
7.如图所示，A中，a、b在以负点电荷为圆心的圆上；B中，a、b在正点电荷的同一电场线上；C中，a、b在两等量异种点电荷连线上，并关于两点电荷连线的中点对称；D中，a、b在两等量异种点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷连线的中点对称。a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）
A. B. C. D.
8.如图所示，水平方向的匀强电场场强为E，直角三角形ABC各边长度分别为a、b、c，AC边与电场方向平行，下列说法正确的是（）
A. A点比B点电势高
B. B，A两点的电势差为Ec
C. C，A两点的电势差为Eb
D. 将正电荷从B点移到C点，电场力做正功
9.库仑利用如图所示的装置进行实验研究，得出了库仑定律。关于实验装置和实验操作，下列说法正确的是（）
A. 小球A，B，C均为带电小球
B. 库仑用仪器测量了金属球所带电荷量的具体数值
C. A和C之间的静电力大小是用弹簧测力计测量出来的
D. A和C之间的静电力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度来比较静电力的大小
10.如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N，速度大小分别为v M、v N，电势能分别为E pM、E pN．下列判断正确的是（）
A. a M＜a N
B. v M＜v N
C. φM＜φN
D. E PN＜E PM
二、实验题
11.图中螺旋测微器的示数为________mm。
12.用伏安法测电阻R x的部分电路如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V和0.2A，则电阻R x的测量值为________Ω，若电流表内阻为0.2Ω，则R x的真实值为________Ω。
13.在测量一节干电池的电动势和内电阻实验中所用的电路图如图甲所示，器材和连接如图乙所示，在图乙中还差一根导线没有连接好。
（1）请你在图乙中用实线表示导线按照原理图将这根导线连接好。
（2）实验小组用测得的实验数据在方格纸上画出了图丙所示的U﹣I图线，利用图线可求出电源电动势E ＝________V，内电阻r＝________Ω。
三、解答题
14.如图所示，A、B、C是绝缘水平面上一条直线上的三点，A、B间距离为r1＝0.4m，B、C间距离r2＝0.8m，在A、B两点分别固定Q1、Q2两个点电荷，Q1＝+3.6×10﹣8C，Q2＝﹣1.6×10﹣8C，静电力常量k＝
9×109N?m2/C2．求：
（1）点电荷Q1与Q2间的库仑力F的大小；
（2）C点的合场强E的大小。
15.如图所示电路，电源电动势为E＝6V，定值电阻R A＝1Ω，R B＝8Ω，电容器的电容为C＝20μF，开关S 闭合时电流表的示数为0.5A，电容器的电荷量为Q＝10﹣4C，电流表视为理想电表。求：
（1）电阻R C的阻值；
（2）电源的内电阻。
16.如图所示电路，电阻R1＝2Ω，R2＝8Ω，R3＝3Ω，开关k和k1闭合、k2断开时，电压表的示数为U＝1V，电阻R1的电功率为P．开关k和k2闭合、k1断开时，电阻R2的电功率也为P。求：
（1）电源的电动势E和内电阻r；
（2）开关k和k1闭合、k2断开时，电源的效率。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【考点】电动势
【解析】【解答】A. 在电源内部，正电荷在非静电力作用下从负极向正极运动，A不符合题意；
B. 在电源外部，正电荷从正极向负极运动，B符合题意；
C. 在电源外部，电流所做的功不一定等于电热，例如电源外部接非纯电阻元件时，C不符合题意；
D. 只有外电路断开时，路端电压才等于电源的电动势，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】在电源内部，正电荷从负极向正极移动，外部从正极向负极移动；只有在纯电阻电路，电路做的功才等于电热；路端电压只有在断路时才等于电动势。
2.【答案】A
【考点】欧姆定律
【解析】【解答】由欧姆定律可知，则U-I图像的斜率等于电阻的大小，由图像可知，甲的阻值最大，丁电阻最小；
故答案为：A
【分析】利用图像斜率的大小可以比较电阻的大小。
3.【答案】C
【考点】电流的概念
【解析】【解答】求解电流可以根据I=U/R以及微观表达式I=nqvS求解；根据题意可知，已知电量e，定向移动速率v以及导体单位体积内的自由电子数n；故只需要再知道导体的横截面积S即可求出电流大小；或者同时知道导体两端的电压U和导体的电阻R；
故答案为：C
【分析】利用电流的微观表达式可以判别测量导线的电流大小还需要横截面积的大小；利用欧姆定律求电流需要知道电压和电阻。
4.【答案】B
【考点】电功率和电功
【解析】【解答】ABC．电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以t时间内产生的热量为Q=I2Rt；由于是非纯电阻电路，故U＞IR，故Q＜UIt；因为P=UI，故Q＜Pt，AC不符合题意，B符合题意；
D．又因为，所以热量Q＝I2Rt＜t，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】利用焦耳定律可以求出风扇产生的热量，而电压U不是风扇电阻的电压，功率也不是风扇的热功率。
5.【答案】C
【考点】电路的动态变化分析
【解析】【解答】AB．由图可知，电路中R1与R2串联接在电源两端，电压表V1测量R1两端的电压，V2测量路端电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，因R1为定值电阻，故其两端电压增大，电压表V1的示数变大，AB不符合题意；
CD．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，路端电压减小，电压表V2的示数变小，C符合题意，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】利用动态电路的串反并同可以判别其他电路元件的电压和电流大小变化。
6.【答案】A
【考点】串联电路和并联电路
【解析】【解答】AB．因为串联电路总电压为各用电器电压之和，并联电路总电压等于各之路电压，所以甲电路的电压为2U0，乙电路的电压为U0，甲电路电压大，A符合题意，B不符合题意；
C．因为功率为标量，电路中的总功率等于各用电器功率之和，故甲乙的电功率都为2U0I0，C不符合题意；
D．甲电路的总电阻为R甲=2 ，乙电路的总电阻为R乙= ，所以甲电路的电阻较大，D不符合
题意；
故答案为：A
【分析】利用串联电路和并联电路的特点可以判别电压的大小；利用电阻规律可以判别电阻的大小；利用电压和电阻可以求出总功率的大小。
7.【答案】D
【考点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A．a、b处在以负点电荷为圆心的一个圆上，可知两点到场源电荷的距离相等，所以两点的电场强度大小相等，方向不同，两点的电势相同，A不符合题意；
B．B图为正点电荷的电场，a、b两点在一条电场线上，但b点离场源电荷更近，B点的电场强度大于a 点的电场强度，两点的电场强度的方向相同，b点的电势高于a点的电势，B不符合题意；
C．C图为等量异种点电荷的电场，a、b两在两点电荷的连线上关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，但a点电势高于b点的电势，C不符合题意；D．D图为等量异种点电荷的电场，a、b两点在两点电荷连线的垂直平分线上且关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，a、b两点的电势高低一样，均为零，D符合题意。
故答案为：D
【分析】在负点电荷周围的电场线分布可以判别ab场强方向不同；在正点电荷周围的电场线分布可以判别ab场强和电势都不同；在一正一负的对称场的场线分布可以判别第三个图的电势大小不同。
8.【答案】C
【考点】电场力做功
【解析】【解答】A.沿电场线电势逐渐降低，A点电势低于B点，A不符合题意。
B.根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，U=Ed，d表示沿电场线方向上的距离，则B、A两点的电势差为Eb，B不符合题意。
C.同理，C、A两点的电势差为Eb，C符合题意。
D.将正电荷从B点移到C点，电场力不做功，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用场线的方向可以判别电势的高低，利用场强乘以场线方向的距离可以求出电势差的大小；利用电场力方向结合运动方向可以判别电场力做功情况，BC属于等势面，所以场力不做功。
9.【答案】D
【考点】库仑定律
【解析】【解答】AD.在该实验中，细悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力F使悬丝扭转，已知悬丝转动的角度a与力F的大小成正比。A不符合题意，D符合题意；
B.该实验中没有测量A与C的带电量。B不符合题意；
C.A与B之间的静电力是通过力矩平衡，结合悬丝的力矩来分析的。C不符合题意。
故答案为：D
【分析】B属于不带电的小球；该实验没有测量出电荷量的大小，静电力的大小是利用力矩平衡进行分析的，通过旋转的角度来比较静电力的大小。
10.【答案】A
【考点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A.根据电场线疏密可知，E M＜E N，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，a M＜a N；A符合题意；
B.根据带负电粒子受力情况可知，电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线方向斜向左上方，若粒子从M到N 过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过M点时的速度比通过N点时的速度大，即v M＞v N，B不符合题意；
C.又沿着电场线方向，电势逐渐降低，故φM＞φN；C不符合题意；
D. 若粒子从M到N过程，电场力做负功，电势能增加，则在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即E PM＜E PN；D不符合题意；
故答案为：A
【分析】利用电场线的疏密可以比较加速度的大小；利用电场力方向结合运动方向可以比较动能及电势能的大小，利用场线方向可以比较电势的高低。
二、实验题
11.【答案】1.130
【考点】螺旋测微器的使用
【解析】【解答】第一空.图中螺旋测微器的示数为1mm+0.01mm×13.0=1.130mm.
【分析】利用螺旋测微器结构可以读出对应的读数。
12.【答案】50；49.8
【考点】电阻的测量
【解析】【解答】由欧姆定律有：；电表内阻已知，根据串并联电路的规律
可知：R X=R测-R A=50-0.2=49.8Ω
【分析】利用欧姆定律可以求出电阻的大小；利用串联电路的规律可以求出未知电阻的大小。
13.【答案】（1）
（2）1.46V；0.71Ω
【考点】测电源电动势和内阻
【解析】【解答】（1）根据原理图即可确定实物图如图所示；
；（2）根据U=E-Ir可知，在U-I图象中，图象与纵坐标的截距代表是的电动势
的大小，所以电池的电动势的大小为：E=1.46V；
第三空.图象的斜率绝对值的大小代表是内电阻的大小，所以：
。
【分析】（1）利用电路图进行实物图连接；
（2）利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小。
三、解答题
14.【答案】（1）解：根据库仑定律可知，两电荷之间的作用力：F= ，
带入数据解得：F= =3.24×10-5N
（2）解：Q1在C 点的场強E1= =225N/C，方向向右，
Q2在C 点的场強E2= =225N/C，方向向左，
则C点的合场強为E=0
【考点】库仑定律
【解析】【分析】（1）利用库仑定律可以求出电荷间库仑力的大小；
（2）利用场强的公式结合场强的叠加可以求出C点场强的大小。
15.【答案】（1）解：根据电路特征知电容器两端的电压等于R B和R C的电压之和，即为：
根据欧姆定律知：
因为R B=8Ω，故R C=2Ω
（2）解：根据闭合电路欧姆定律知电源的内电压为：
U内=E-I（R A+R B+R C）=6-0.5×11=0.5V，
所以电源的内阻为：
【考点】欧姆定律
【解析】【分析】（1）利用电容的定律式结合欧姆定律可以求出电阻R C的电阻大小；（2）利用闭合电路的欧姆定律可以求出电源的内阻大小。
16.【答案】（1）解：因为R1与R2的功率相等：
= ，
解得：r=1Ω
E=
解得：E=3V
（2）解：开关k和k1闭合、k2断开时，
，
=83.3%
【考点】欧姆定律
【解析】【分析】（1）利用功率的表达式结合欧姆定律可以求出电动势和内阻的大小；（2）利用输出功率除以总功率可以求出效率的大小。
