1、2015-2016学年陕西省咸阳市泾阳县高二(上)期中物理试卷一、选择题(本大题共13小题,每小题4分,计52分,在每个小题给出的四个选项中,在110题只有一项符合题目要求,第1113题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近,关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是()AM端带负电,N端带正电BM端带正电,N端带负电CM端的电荷量大于N端的电荷量DN端的电荷量大于M端的电荷量2真空中有两个点电荷,相距为R,相互作用力为F,若使它们的电量都增大到原来的2倍,要使它们之间的作用力仍为F,其间距应为()A
2、RBC2RD3请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C小鸟停在单根高压输电线上会被电死D打雷时,待在汽车里比待在木屋里要危险4如图是点电荷Q周围的电场线,以下判断正确的是()AQ是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度BQ是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度CQ是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度DQ是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度5电场强度的定义式为E=,以下叙述中正确的是()A该定义式只适用于点电荷产生的电场BF是电荷所受到的电场力,q是场源电荷的电量C场强的方向与F的方向相同D由该定义式可知,场中某
3、点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比6a,b为电场中两个点,如果把q=3108C的负电荷从a点移到b点,电场力对该电荷做了6107J的正功,则该电荷的电势能()A增加了3107JB增加了3108JC减少了6107JD减少了1.81014J7如图所示,a,b是某电场中电场线上的两点,将一点点电荷从a移到b,电场力为W,且ab间距离为d,以下说法中正确的是()Aa,b间的电势差为Ba处的电场强度为E=Cb处的电场强度为E=Da点的电势为8连接在电池两极上的平行板电容器,当极板间的距离减小时,下列说法中正确的是()A电容器的电容C变小B电容器两极板带电量Q变大C电容器板板间的电势差U变大D电
4、容器极板间的电场强度E变小9关于电源电动势,下列说法中正确的是()A电动势就是电池两极的电压B在电源内部,由正极到负极的方向为电动势的方向C电动势公式E=中W是电场力做的功D电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量10导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是 ()A电压一定,电阻与通过导体的电流成正比B电流一定,电阻与导体两端的电压成反比C横截面积一定,电阻与导体的长度成正比D长度一定,电阻与导体的横截面积成正比11如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触头P向左端移动时,下面说法中正确的是()A电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B
5、电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C电压表V2的读数减小,电流表A2的读数减小D电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大12如图所示,虚线a,b,c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P,Q是轨迹上的两点,下列说法中正确的是()A带电质点一定是从P点到Q点移动B三个等势面中,等势面c的电势最高CP点的电场强度大于Q点的电场强度D带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的小13(多选)如图所示是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏转量是h,两平行板间距为d
6、,电压为U2,板长为l,为了增加偏转量h,可采取下列哪种方法()A增加U2B增加U1C增加dD增加l二、实验与填空题(本大题共5小题,计18分)14某同学用多用电表测电阻R的阻值(约200欧):(1)将多用电表档位调到如图甲所示位置,再将红表笔和黑表笔,调零点;(2)将待测电阻接入两表笔之间,表盘指针位置如图乙所示,则R约为15用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示该金属丝的直径是mm16已知某一表头G,内阻Rg=30,满偏电流Ig=5mA,要将它改装为03A的电流表,你的做法是17一个电容器的电容是2.5102F,把它的两极接在60V的电源上,则电容器两极板所带的电荷量是C18如图所示,
7、一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为V的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为三、计算题(本大题共3小题,计30分,解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)19如图所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量为108C的负电荷从A移至B的过程中,电场力做功为6108J,AB长6cm,AB与AC的夹角为60,设B处电势为1V,求:(1)A处电势为多少?(2)该匀强电场的场强;(3)电子在A点的电势能20如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上,当整
8、个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止重力加速度取g,sin37=0.6,cos37=0.8求:(1)水平向右电场的电场强度;(2)若将电场强度减小为原来的,物块的加速度是多大;(3)电场强度变化后物块下滑的距离L时的动能21如图所示,有一电子(电量为e)经电压U0加速后,进入两板间距为d、电压为U的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从下极板边缘穿过电场,求:(1)两金属板AB的长度(2)电子穿出电场时的动能(3)电子离开偏转电场时速度方向与进入偏转时速度方向夹角的正切值?2015-2016学年陕西省咸阳市泾阳县高二(上)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选
9、择题(本大题共13小题,每小题4分,计52分,在每个小题给出的四个选项中,在110题只有一项符合题目要求,第1113题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近,关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是()AM端带负电,N端带正电BM端带正电,N端带负电CM端的电荷量大于N端的电荷量DN端的电荷量大于M端的电荷量【考点】静电场中的导体;电势【分析】根据静电感应可以判断金属导体的感应的电荷的情况,从而可以判断导体带电的情况【解答】解:A、由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P慢慢靠近它时,由于
10、同种电荷相互排斥,导体上靠近P的M一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的N一端带上了等量的负电荷故A错误,B正确;C、D、导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷由于导体上的总电量始终是0,所以两端的感应电荷电荷量相等故CD错误故选:B2真空中有两个点电荷,相距为R,相互作用力为F,若使它们的电量都增大到原来的2倍,要使它们之间的作用力仍为F,其间距应为()ARBC2RD【考点】库仑定律【分析】根据库仑定律的公式F=进行分析【解答】解:真空中的两个点电荷相距R,根据库仑定律得F=如果每个电荷的电量都增大到原来的两倍,要使相互作用力不变,F=
11、解得r=2R故C正确、ABD错误故选:C3请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C小鸟停在单根高压输电线上会被电死D打雷时,待在汽车里比待在木屋里要危险【考点】静电场中的导体【分析】穿金属的衣服和待在汽车里时,可以对里面的人体起到静电屏蔽作用,从而可以保护人的安全,由于塑料和油摩擦容易起电,用塑料的话,产生的静电荷不易泄漏,反而会造成危险【解答】解:A、电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作用,使人安全作业所以A错误B、因为塑料和油摩擦容易起电,产生的静电荷不易泄漏,形成静电积累,
12、造成爆炸和火灾事故所以B正确C、小鸟的两只脚之间的距离很小,所以小鸟的两只脚之间的电压也很小,所以不会对小鸟造成危害,所以C错误D、一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”,因为金属外壳的汽车是等势体,能够屏蔽外部的电场所以D错误故选:B4如图是点电荷Q周围的电场线,以下判断正确的是()AQ是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度BQ是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度CQ是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度DQ是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度【考点】电场强度;电场线【分析】电场线总是从正电荷后无穷远处出发终止于负电荷或无穷远处电场线是为了形象的描述电场强弱和方向引入的,
13、并非实际存在的,电场线的疏密表示场强的强弱【解答】解:电场线总是从正电荷后无穷远处出发终止于负电荷或无穷远处所以Q是正电荷,电场线的疏密表示场强的强弱,电场线密的地方电场强,疏的地方电场弱,所以A点的电场强度大于B点的电场强度故选A5电场强度的定义式为E=,以下叙述中正确的是()A该定义式只适用于点电荷产生的电场BF是电荷所受到的电场力,q是场源电荷的电量C场强的方向与F的方向相同D由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比【考点】电场强度【分析】电场强度的定义式是E=是用比值定义法定义的物理量,式子中的q表示试探电荷的电荷量,而E为原电场的电场强度,是由电场本身决定的
14、,与试探电荷无关;电场强度的方向规定与放在该点的正试探电荷所受的电场力方向相同【解答】解:A、电场强度的定义式是E=,运用比值法定义,是求解电场强度的通用公式,适用于任何电场故A错误;B、公式中F是试探电荷所受到的电场力,q是试探电荷的电量,故B错误C、场强的方向与正电荷的F方向相同,与负电荷的F方向相同反,故C错误D、由该定义式可得 F=qE,则场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比,故D正确故选:D6a,b为电场中两个点,如果把q=3108C的负电荷从a点移到b点,电场力对该电荷做了6107J的正功,则该电荷的电势能()A增加了3107JB增加了3108JC减少了6107JD减
15、少了1.81014J【考点】电势差与电场强度的关系;电势能【分析】电场力做正功,电势能减小,电场力做功等于电势能的减小量【解答】解:把q=3108C的负电荷从a点移到b点,电场力对该电荷做了6107J的正功,则该点电荷的电势能减小6107J,故C正确故选:C7如图所示,a,b是某电场中电场线上的两点,将一点点电荷从a移到b,电场力为W,且ab间距离为d,以下说法中正确的是()Aa,b间的电势差为Ba处的电场强度为E=Cb处的电场强度为E=Da点的电势为【考点】电势差与电场强度的关系;电场强度;电场线【分析】据电势差的定义式U=求两点的电势差;由于该电场并非匀强电场,所以匀强电场的场强公式不适用
16、;电势与零势点的选取有关【解答】解:A、据电势差的定义式知a、b两点的电势差为:U=,故A正确;BC、E=只适应用于匀强电场,而该电场并不一定是匀强电场,所以ab两端点场强不正确,故BC错误;D、由于电势与零势点的选取有关,故a点的电势不正确,故D错误故选:A8连接在电池两极上的平行板电容器,当极板间的距离减小时,下列说法中正确的是()A电容器的电容C变小B电容器两极板带电量Q变大C电容器板板间的电势差U变大D电容器极板间的电场强度E变小【考点】电容器的动态分析【分析】根据电容的决定式,分析两极板间的距离减小时电容的变化电容器接在电源上,电容器的电压不变,由电容的定义式分析电容器极板的带电荷量
17、Q变化由E=分析板间场强的变化【解答】解:A、当两极板间的距离减小时,根据电容的决定式C=分析得知,电容C变大故A错误B、由题可知,电容器的电压不变,C变大,由C=得到,电容器极板的带电荷量Q变大故B正确C、电容器两极板间的电势差U等于电源的电动势,保持不变故C错误D、U不变,d减小,由E=分析得知板间场强E增大,故D错误故选:B9关于电源电动势,下列说法中正确的是()A电动势就是电池两极的电压B在电源内部,由正极到负极的方向为电动势的方向C电动势公式E=中W是电场力做的功D电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量【考点】电源的电动势和内阻【分析】电动势等于电源没有接入电路时两
18、极间的电压电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极【解答】解:A、在闭合电路中,电源的电动势等于内外电压之和,由于电源有内电压,所以电源两极间的电压小于电动势,只有当电源没有接入电路时,两极间的电压等于电动势故A错误B、在电源内部,由负极到正极的方向为电动势的方向,故B错误C、在电源的内部是靠非静电力做功,电动势公式E=中W是非静电力做的功,故C错误D、电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量,故D正确故选:D10导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是 ()A电压一定,电阻与通过导体的电流成正
19、比B电流一定,电阻与导体两端的电压成反比C横截面积一定,电阻与导体的长度成正比D长度一定,电阻与导体的横截面积成正比【考点】电阻定律;欧姆定律【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻与导体本身的材料、长度、横截面积有关,还与温度有关;与电流以及电压的大小无关【解答】解:A、B、由电阻定律R=可知,电阻的大小与导体的长度成正比,与横截面积成反比,与电压和电流无关,故A错误,B错误;C、横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,故C正确;D、长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,故D错误;故选:C11如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触头P向左端移动时,下面说法中正确的是()A
20、电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C电压表V2的读数减小,电流表A2的读数减小D电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】当滑动变阻器滑动触点P向左端移动时,变阻器接入电路的电阻增大,分析外电路总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律判断干路电流的变化,即可知电流表A1读数的变化根据欧姆定律分析电压表V1读数的变化根据干路电流的变化,分析路端电压的变化,判断电流表A2读数的变化由干路电流与通过R3电流的变化,分析通过R2电流的变化,即可判断电压表V2读数的变化【解答】解:A、当滑动变阻器滑动触点P向左端移动时,变阻器
21、接入电路的电阻增大,由闭合电路欧姆定律得知,干路电流I减小,路端电压U增大,则电流表A1读数减小;电压表V1读数U1=EI(R1+r),I减小,其他量不变,则U1增大,伏特表V1的读数增大;故A错误,B正确C、通过电流表A2的电流I2=,U1增大,则I2增大,安培表A2的读数增大;通过电阻R2读数I2=II2,I减小,I2增大,则I2减小,则伏特表V2的读数减小故C错误,D正确故选:BD12如图所示,虚线a,b,c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P,Q是轨迹上的两点,下列说法中正确的是()A带电质点一定是从P点到Q点移动
22、B三个等势面中,等势面c的电势最高CP点的电场强度大于Q点的电场强度D带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的小【考点】电势差与电场强度的关系;电场线;电势【分析】由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场强度大【解答】解:A、带电质点可以从P点到Q点移动,也可以从Q点到P点移动,故A错误;B、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故c等势线的电势最高,a等势线的电势最低,故B正确;C
23、、等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,故C正确;D、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故D正确故选:BCD13(多选)如图所示是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏转量是h,两平行板间距为d,电压为U2,板长为l,为了增加偏转量h,可采取下列哪种方法()A增加U2B增加U1C增加dD增加l【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】电子经电场加速后,进入偏转电场,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出电子的偏转位移,从而判断
24、增加偏转量的方法【解答】解:根据动能定理得,eU1=在偏转电场中,运动的时间 t=,则h=,可知为了增加偏转量h,可以增加U2、L,或减小d,或减小U1故A、D正确,B、C错误故选:AD二、实验与填空题(本大题共5小题,计18分)14某同学用多用电表测电阻R的阻值(约200欧):(1)将多用电表档位调到如图甲所示位置,再将红表笔和黑表笔短接,调零点;(2)将待测电阻接入两表笔之间,表盘指针位置如图乙所示,则R约为190【考点】多用电表的原理及其使用【分析】明确多用电表的使用原理,知道每次换档后要进行欧姆调零;再根据指针的位置读数,并与所选档位相乘即可得出最终读数【解答】解:(1)在使用欧姆档测
25、电阻时,每次换档均要先将红黑表笔短接进行欧姆调零;(2)由图可知,选择档拉为10;指针处在19的位置,故读数为:1910=190;故答案为:(1)短接;(2)19015用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示该金属丝的直径是1.702mm【考点】螺旋测微器的使用【分析】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【解答】解:螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为20.20.01mm=0.202mm,所以最终读数为1.5mm+0.202mm=1.702mm故答案为:1.70216已知某一表头G,内阻Rg=30,满偏电流Ig=5mA,要将它改装为03A的电流
26、表,你的做法是并联一个0.05欧姆的电阻【考点】把电流表改装成电压表【分析】把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值【解答】解:把电流表改装成3A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值:R=0.05;故答案为:并联一个0.05欧姆的电阻17一个电容器的电容是2.5102F,把它的两极接在60V的电源上,则电容器两极板所带的电荷量是1.5106C【考点】电容【分析】将电容单位进行换算;由电容器的定义式变形可求得两极板上所带的电荷量【解答】解:电容C=2.5102F=2.5108F;根据C=可知Q=UC=2.510860=1.5106C;故答案为
27、:1.5106;18如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为V的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为qv【考点】电流、电压概念【分析】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时,每秒通过的距离为v米,则每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面,由电流的定义式I=求解等效电流【解答】解:棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时,每秒通过的距离为v米,每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面,每秒内通过横截面的电量Q=qv,根据电流的定义式I=,t=1s,得到等效电流为 I=qv故答案为:qv三、计算题(本大题共3小题,计30分,解答
28、应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)19如图所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量为108C的负电荷从A移至B的过程中,电场力做功为6108J,AB长6cm,AB与AC的夹角为60,设B处电势为1V,求:(1)A处电势为多少?(2)该匀强电场的场强;(3)电子在A点的电势能【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势差与电场强度的关系;电势能【分析】(1)根据电场力做功情况判断电场力方向,再结合电荷电性判断电场强度方向,先根据公式UAB=求解电势差,再根据公式UAB=AB求解电势;(2)根据公式U=Ed求解电场强度(3)根据公式E
29、p=q求解电势能【解答】解:(1)将负电荷从A移至B,电场力做正功,所以电荷所受电场力方向沿A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷的受力方向相反,所以场强方向应为C至A方向由W=qU得:U=,即A、B两点间电势差为6V沿电场线方向电势降低,B点电势低于A点电势U=AB,B=1V,则A=5V,即A点的电势为5V(2)如图所示,由B向AC作垂线交AC于D,D与B在同一等势面上UDA=UBA=6V,沿场强方向A、B两点间距离为ABcos 60=4cm=2cm=0.02m,所以E=(3)电子在A点的电势能Ep=qA=(e)(5V)=5eV答:(1)A处电势为5V(2)该匀强电场的场强为200V/m;
30、(3)电子在A点的电势能为5eV20如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止重力加速度取g,sin37=0.6,cos37=0.8求:(1)水平向右电场的电场强度;(2)若将电场强度减小为原来的,物块的加速度是多大;(3)电场强度变化后物块下滑的距离L时的动能【考点】动能定理的应用;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用;电场强度【分析】(1)带电物体静止于光滑斜面上恰好静止,且斜面又处于水平匀强电场中,则可根据重力、支持力,又处于平衡,可得电场力方向,再由电荷的电性来确定电场强度方向(2)当电场强
31、度减半后,物体受力不平衡,产生加速度借助于电场力由牛顿第二定律可求出加速度大小(3)选取物体下滑距离为L作为过程,利用动能定理来求出动能【解答】解:(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,FNsin37=qEFNcos37=mg由1、可得电场强度(2)若电场强度减小为原来的,则变为mgsin37qEcos37=ma可得加速度a=0.3g(3)电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理则有:mgLsin37qELcos37=Ek0可得动能Ek=0.3mgL21如图所示,有一电子(电量为e)经电压U0加速后,进入两板间距为d、电压为U的平行金属板间,若电子从
32、两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从下极板边缘穿过电场,求:(1)两金属板AB的长度(2)电子穿出电场时的动能(3)电子离开偏转电场时速度方向与进入偏转时速度方向夹角的正切值?【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;动能定理【分析】(1)根据动能定理求出飞离加速电场时的速度,电子在偏转电场中做类平抛运动,抓住等时性,结合牛顿第二定律和运动学公式求出两金属板的长度(2)根据动能定理求出电子穿出电场时的动能(3)根据tan,结合运动学公式求出正切值的大小【解答】解:(1)设电子飞离加速电场时的速度为0,由动能定理eU0= m02设金属板AB的长度为L,电子偏转时间t=电子在偏转电场中的产生的偏转加速度a=电子偏转的位移y=d=at2由得L=d (2)设电子穿过电场时的动能为 Ek,根据动能定理Ek=eU0+e=e(U0+)(3)电子离开偏转电场时沿电场方向的速度y=at=设偏转角则tan=由式知tan=答:(1)两金属板AB的长度为d;(2)电子穿出电场时的动能为e(U0+);(3)电子离开偏转电场时速度方向与进入偏转时速度方向夹角的正切值为2017年4月8日