1、2016-2017学年天津市武清区高二（上）期中物理试卷（理科）一、单项选择题（每小题3分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1下列说法正确的是（）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均相同B电场中某点的场强越大，同一电荷在该点受到的电场力越大C电场中某点电场强度的方向就是试探电荷在该点所受静电力的方向D电场中某点P未放试探电荷，则P点的电场场强为零2取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，把带正电的物体C移近导体A，如图所示，下列说法正确的是（）A左端金属箔片张开，右端不张开B左端金属箔片不张开，右端
2、张开C移走物体C，分开AB，则A导体带负电，B导体带正电D分开AB，移走物体C，则A导体带负电，B导体带正电3完全相同的两金属小球，相距为d（d远大于小球的直径），分别带有q和3q的电荷量，其相互作用的引力为F，现将两小球接触，然后分开，放回原处，则它们相互作用的库伦力为（）A，引力B，斥力C，引力D，斥力4如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示abc三点的电势和场强，可以判定（）AabcBEaEbEcCab=bcDEa=Eb=Ec5一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上写有
3、“通话时间3h”，则该手机通话时消耗的功率为（）A1.8103WB1.8WC0.6WD6102W6一电流表的满偏电流为100mA，内阻为100，要把它的量程扩大到0.6A，应在电流表上（）A并联一个20的电阻B串联一个20的电阻C串联一个16.7的电阻D并联一个16.7的电阻7一根粗细均匀的铜导线，横截面积为S，单位长度内自由电子的数目为N，当通过同导线的电流为I时，电子定向移动的速率为（）A光速cBCD8如图所示，真空中有四点A，B，C，D在一条直线上，AB=BC=CD，如只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时，B点场强为E，若再将等量异号的点电荷Q放在D点，则（）AB点场强为E，方向水平向右B
4、B点场强为E，方向水平向右CBC中点的场强为零DB，C两点的场强方向相反二、不定项选择题（每小题4分，共16分，每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，选错或未答的得0分）9如图所示，直线a，b是由同种材料制成的两条长度相同，粗细均匀的电阻丝的IU图线，下列判断正确的是（）A电阻丝a的电阻较大B电阻丝b的电阻较大C电阻丝a较粗D电阻丝b较粗10如图所示，A，B为相同的灯泡，均发光，电压U保持不变，当变阻器的滑片P向下滑动时，则（）AA灯变亮BA灯变暗CB灯变亮DB灯亮度不变11如图所示，实线是电场线，方向已标明，虚线ab是某一带电粒子（不计重力）在
5、电场中的运动轨迹，根据以上条件可以做出的正确判断是（）A粒子带负电B粒子在a点的速度较大C粒子在a点的加速度较大D粒子在a点的电势能较大12如图所示，平行板电容器的极板B接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，以下说法正确的是（）A将B板固定，A板右移一小段距离，则P点的电场强度不变，电势不变B将B板固定，A板右移一小段距离，则P点的电场强度增大，电势升高C将B板固定，A板下移一小段距离，则P点的电场强度不变，电势不变D将B板固定，A板下移一小段距离，则P点的电场强度增大，电势升高三、填空、填空题（每空2分，共24分）13电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位，1eV就是在电势差为1V
6、的两点间移动一个元电荷，电场力所做的功，则1eV=J14用螺旋测微器测量一根合金丝的直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图示的部件（选填“A”、“B”、“C”或“D”），从图中的示数可读出合金丝的直径为mm15在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：电源E（电动势6V，内阻不计）；小灯泡L（4.0V，1.6W）；电流表A（量程0.6A，内阻约2）；电压表V（量程5V，内阻约15k）；滑动变阻器R（最大阻值15）；开关S，导线若干实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调（1）在做实验时，构成的实物电路如图甲所示，请指出实物电路中的错误之处：；（2）请
7、在图丙虚线方框内画出实验所用的正确电路原理图（3）如图乙所示为某同学根据正确的实验电路所测的几组数据画出的IU图象，图象是一条曲线而不是直线的原因是，从图象中可求得小灯泡两端电压为3.0V时的电功率为W16用镍铬合金制成的甲、乙两根电阻丝的粗细相同、长度不同，甲电阻丝的长度为24m，镍铬合金的电阻率为1106m，甲、乙电阻的IU图象如图所示，则乙电阻丝的长度为m，电阻丝的横截面积为m217一个电动机的线圈电阻值为0.2，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A，则该电动机的输入功率为W，输出功率为W四、计算题（36分，要写出必要的文字说明和推导过程，只有结果的不得分）18电场中有A，B
8、，C三点，把q=2109C的负电荷从A点移到B点，电场力做1.5107J的正功，再把该电荷从B点移到C点，电场力做4107J的负功，若规定B点的电势为零，求：（1）该电荷从A点移到C点电势能的变化量；（2）A，B两点的电势差UAB；（3）C点的电势C19如图所示，电阻R1=20，R3=10，平行金属板电容器的电容C=104F，两板间距离为d=5cm，A，B两点电压为U0=30V，在平行金属板之间，一质量为m=2103kg、带电量为q=104C的液滴保持静止状态（取g=10m/s2）求：（1）电容器的电量；（2）R2的电阻值20如图所示，一带电微粒质量m=2.01011kg、电荷量q=1.010
9、5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，微粒射出偏转电场时的偏转角=60，已知偏转电场金属板长L=2cm，重力忽略不计，求：（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率；（2）两金属板间偏转电场的电场强度E的大小2016-2017学年天津市武清区高二（上）期中物理试卷（理科）参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题3分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1下列说法正确的是（）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均相同B电场中某点的场强越大，同一电荷在该点受到的电场力越大C电场中某点电场强度的方向就是试探电
10、荷在该点所受静电力的方向D电场中某点P未放试探电荷，则P点的电场场强为零【考点】电场强度【分析】电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时场强才相同电场力与场强的关系为F=qE，电场中同一点场强是一定的电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的静电力的方向场强与检验电荷无关【解答】解：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大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误B、由F=qE，知电场中某一点的场强越大，同一电荷在该点受到的电场力越大，故B正确C、电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的静电力的方向，而电场强度方向与放入电场中的负电荷受到的静电力的方向相反故C错误D、场强由
11、电场本身决定，与检验电荷无关，即使P点未放试探电荷，P点的场强不变故D错误故选：B2取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，把带正电的物体C移近导体A，如图所示，下列说法正确的是（）A左端金属箔片张开，右端不张开B左端金属箔片不张开，右端张开C移走物体C，分开AB，则A导体带负电，B导体带正电D分开AB，移走物体C，则A导体带负电，B导体带正电【考点】电势差与电场强度的关系【分析】当带正电的物体C移近导体A时，导体A、B由于接触，则导体中的负电荷向A端移动，则A端带负电，B端失去电子带正电若先移走物体C，导体A、B中的电荷将发生中和，若先分开
12、A、B，则导体A、B中的电荷不能发生中和【解答】解：AB、导体A、B接触，开始不带电，把带正电的物体C移近导体A，由于静电感应，则A端带负电，B端带正电，两端金属箔片都张开，故AB错误C、移走物体C，导体A、B中的电荷又发生中和，分开A、B，A、B又不带电，故C错误D、分开A、B，移走C，导体A带负电，B带正电，故D正确故选：D3完全相同的两金属小球，相距为d（d远大于小球的直径），分别带有q和3q的电荷量，其相互作用的引力为F，现将两小球接触，然后分开，放回原处，则它们相互作用的库伦力为（）A，引力B，斥力C，引力D，斥力【考点】库仑定律【分析】由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，
13、则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系【解答】解：由库仑定律可得：F=k=而两球接触后再分开平分总电量，故分开后，开始时其相互作用的为引力，所以两球带的是异种电荷，则两球的带电量均为，带同种电荷；则库仑力：F=k=k=F；由于带同种电荷，所以它们之间为斥力故B正确，ACD错误故选：B4如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示abc三点的电势和场强，可以判定（）AabcBEaEbEcCab=bcDEa=Eb=Ec【考点】电场强度；电势【分析】本题根据顺着电场线方向电势逐渐降低，判断电势关系
14、；电场线的疏密表示电场强度的相对大小根据匀强电场中场强与电势差的关系U=Ed，定性分析电势差的关系【解答】解：A、沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知abc，故A正确B、D只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故BD错误C、对于匀强电场，两点间的电势差U=Ed，由于电场线的疏密情况无法确定，两点间的电势差的公式U=Ed也不能适用，不能判断电势差的关系，故C错误；故选：A5一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上写有“通话时间3h”，则该手机通话时消耗的功率为（）A1.8103WB1.8WC0.6WD6102W【考点】电功、电
15、功率【分析】由图中所提供的“3.6V，500mAh”，根据功和电功率的有关知识，可求通话时消耗的功率【解答】解：由图中所提供的电池的容量为“3.6V，500mAh”，则通话时消耗的功率为P=600mW=0.6W故选：C6一电流表的满偏电流为100mA，内阻为100，要把它的量程扩大到0.6A，应在电流表上（）A并联一个20的电阻B串联一个20的电阻C串联一个16.7的电阻D并联一个16.7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应并联分流电阻，应用并联电阻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0.6A电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R=
16、20；故选：A7一根粗细均匀的铜导线，横截面积为S，单位长度内自由电子的数目为N，当通过同导线的电流为I时，电子定向移动的速率为（）A光速cBCD【考点】电流、电压概念【分析】明确电流微观意义的性质，求出电量，再利用电流的定义求出速度大小【解答】解：设速度为v，则可知时间t内长为vt段的自由电子均经过截面，则电量q=Nevt，再由电流的定义可知电I=Nev；解得v=； 故C正确，ABD错误故选：C8如图所示，真空中有四点A，B，C，D在一条直线上，AB=BC=CD，如只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时，B点场强为E，若再将等量异号的点电荷Q放在D点，则（）AB点场强为E，方向水平向右BB点场强
17、为E，方向水平向右CBC中点的场强为零DB，C两点的场强方向相反【考点】电场线；电场强度【分析】根据点电荷的场强公式E=k，结合场强的叠加求出各点的电场强度大小和方向【解答】解：A、设AB=BC=CD=r，只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时，B点场强为E，可知E=，若再将等量异号的点电荷Q放在D点，则负电荷在B点产生的场强，方向向右，根据场强的叠加知，B点的场强，方向向右，故B正确，A错误C、等量的异种电荷在BC中点产生的场强方向均向右，最终合场强不为零，故C错误D、等量异种电荷在B、C两点产生的场强方向均向右，故D错误故选：B二、不定项选择题（每小题4分，共16分，每小题给出的四个选项中，都
18、有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，选错或未答的得0分）9如图所示，直线a，b是由同种材料制成的两条长度相同，粗细均匀的电阻丝的IU图线，下列判断正确的是（）A电阻丝a的电阻较大B电阻丝b的电阻较大C电阻丝a较粗D电阻丝b较粗【考点】路端电压与负载的关系【分析】IU图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较电阻的大小根据电阻定律R=比较电阻丝的粗细【解答】解：图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率大于b的斜率，所以a的电阻小于b的电阻，根据电阻定律R=知，长度相同，材料相同，知a的横截面积大，b的横截面积小，BC正确，AD错误；故选：BC10如图所示，A，B为相同的灯泡，均
19、发光，电压U保持不变，当变阻器的滑片P向下滑动时，则（）AA灯变亮BA灯变暗CB灯变亮DB灯亮度不变【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】首先认识电路的结构：变阻器与灯A联与R串联，再与灯B并联明确电压不变，则B灯两端电压不变； 当变阻器的滑片P向下端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，分析外电路总电阻减小，根据欧姆定律分析总电流的变化，再根据串并联电路的规律分析A灯两端电压的变化，即可知道灯A的亮度变化【解答】解：电路的结构是：变阻器与灯A并联与R串联，再与灯B并联由于电压不变，故B灯两端的电压不变，故B灯亮度不变； 当变阻器的滑片P向下端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，则知总
20、电流增大，通过B灯的电流不变，故通过R的电流增大，则R两端电压增大，并联部分电压减小，故A灯变暗；故BD正确，AC错误故选：BD11如图所示，实线是电场线，方向已标明，虚线ab是某一带电粒子（不计重力）在电场中的运动轨迹，根据以上条件可以做出的正确判断是（）A粒子带负电B粒子在a点的速度较大C粒子在a点的加速度较大D粒子在a点的电势能较大【考点】电势差与电场强度的关系；电场线【分析】根据轨迹的弯曲得出带电粒子所受电场力方向，从而确定粒子的电性根据电场力做功判断速度的大小以及电势能的大小根据电场线的疏密比较电场的大小，结合牛顿第二定律比较加速度的大小【解答】解：A、根据轨迹的弯曲知，带电粒子所受
21、电场力方向向左，可知粒子带负电，故A正确B、从a到b，电场力做负功，根据动能定理知，速度减小，则粒子在a点的速度较大，故B正确C、电场线的疏密表示电场的强弱，可知a点的场强大于b点的场强，则电荷在a点所受电场力较大，根据牛顿第二定律知，粒子在a点的加速度较大，故C正确D、从a点到b点，电场力做负功，电势能增加，则粒子在b点的电势能较大，故D错误故选：ABC12如图所示，平行板电容器的极板B接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，以下说法正确的是（）A将B板固定，A板右移一小段距离，则P点的电场强度不变，电势不变B将B板固定，A板右移一小段距离，则P点的电场强度增大，电势升高C将B板固
22、定，A板下移一小段距离，则P点的电场强度不变，电势不变D将B板固定，A板下移一小段距离，则P点的电场强度增大，电势升高【考点】电势差与电场强度的关系；电容器的动态分析【分析】平行四边形与电源断开，则电荷量不变，结合电容的变化得出电势差的变化，根据两极板间的距离变化得出电场强度的变化抓住P点与下极板间的距离不变，得出P与下极板电势差的变化，从而得出P点的电势变化【解答】解：A、平行板电容器所带的电荷量不变，将B板固定，A板向右移动一小段距离，则正对面积减小，根据C=知，电容减小，根据U=知，电容器两端的电势差增大，根据E=知，电场强度增大，P点与下极板间的电势差变大，P点的电势升高，故A错误，B
23、正确C、将板固定，A板下移一小段距离，根据E=知，电场强度不变，则P与下极板间电势差不变，P点的电势不变，故C正确，D错误故选：BC三、填空、填空题（每空2分，共24分）13电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位，1eV就是在电势差为1V的两点间移动一个元电荷，电场力所做的功，则1eV=1.61019J【考点】电势能【分析】根据电场力做功公式W=qU，可求得1eV和1J的关系【解答】解：根据电场力做功公式公式W=qU得：1eV=1.610191J=1.61019J故答案为：1.6101914用螺旋测微器测量一根合金丝的直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图示的部件C（选填“A”、“
24、B”、“C”或“D”），从图中的示数可读出合金丝的直径为0.410mm【考点】螺旋测微器的使用【分析】为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉C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，注意其精度是0.01mm【解答】解：为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉C螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度的读数为：0.01mm41.0=0.410mm，故合金丝的直径为 d=0.410mm故答案为：C； 0.41015在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：电源E（电动势6V，内阻不计）；小灯泡L（4.0V，1.6W）；电
25、流表A（量程0.6A，内阻约2）；电压表V（量程5V，内阻约15k）；滑动变阻器R（最大阻值15）；开关S，导线若干实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调（1）在做实验时，构成的实物电路如图甲所示，请指出实物电路中的错误之处：电流表没有接成外接电路；滑动变阻器没有接成分压电路（2）请在图丙虚线方框内画出实验所用的正确电路原理图（3）如图乙所示为某同学根据正确的实验电路所测的几组数据画出的IU图象，图象是一条曲线而不是直线的原因是灯丝电阻随温度而改变，从图象中可求得小灯泡两端电压为3.0V时的电功率为1.0W【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线【分析】描绘小灯泡伏安特性曲线，要求
26、加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻较小，电流表应采用外接法IU图线上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，温度升高，电阻变化，根据图象进行分析，求出电压为3V时的电流，再由P=UI可求得电功率【解答】解：（1）描绘小灯泡伏安特性曲线，要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻较小，电流表应采用外接法所以上述实验电路图中的错误之处：电流表没有接成外接电路滑动变阻器没有接成分压电路（2）由以上分析可知，正确电路原理图：（3）图线弯曲是因为温度升高，电阻变大，即灯丝电阻随温度改变而改变由IU图可知，电压为3V
27、时，电流为0.33A，则功率P=UI=30.331.0W；故答案为：（1）电流表没有接成外接电路滑动变阻器没有接成分压电路（2）如图所示； （3）灯丝电阻随温度而改变； 1.016用镍铬合金制成的甲、乙两根电阻丝的粗细相同、长度不同，甲电阻丝的长度为24m，镍铬合金的电阻率为1106m，甲、乙电阻的IU图象如图所示，则乙电阻丝的长度为36m，电阻丝的横截面积为m2【考点】路端电压与负载的关系【分析】根据伏安特性曲线求出电阻之比，因为粗细材料相同，由电阻定律电阻与长度成正比，根据求出电阻丝的横截面积【解答】解：根据伏安特性曲线得出甲乙电阻之比由电阻定律，有，粗细相同，材料相同，有：代入数据：，解
28、得：甲电阻丝的电阻为：电阻丝横截面积为：故答案为：36，17一个电动机的线圈电阻值为0.2，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A，则该电动机的输入功率为1100W，输出功率为1095W【考点】电功、电功率【分析】根据线圈电阻和电流求出线圈的热功率P热，由电压和电流求出电动机的电功率P电，根据功率分配关系求出电动机机械功率和每秒所做的机械功【解答】解：线圈的热功率：P热=I2R=520.2=5W电动机的电功率：P电=UI=2205=1100W则电动机的机械功率：P机=P电P热=1100W5W=1095W故答案为：1100W，1095W四、计算题（36分，要写出必要的文字说明和推导过程
29、，只有结果的不得分）18电场中有A，B，C三点，把q=2109C的负电荷从A点移到B点，电场力做1.5107J的正功，再把该电荷从B点移到C点，电场力做4107J的负功，若规定B点的电势为零，求：（1）该电荷从A点移到C点电势能的变化量；（2）A，B两点的电势差UAB；（3）C点的电势C【考点】电势差与电场强度的关系；电势【分析】（1）根据电场力做功得出电势能的变化量（2）根据电场力做功与电势差的关系求出A、B两点间的电势差（3）根据电场力做功与电势差的关系求出B、C两点间的电势差，结合B点的电势求出C点的电势【解答】解：（1）电荷从A点移到C点电场力做功WAC=WAB+WBC=1.51074
30、107J=2.5107J根据WAC=Ep知，电势能的变化量J（2）A、B两点间的电势差=75V（3）B、C两点间的电势差=200V，因为UBC=BC，则C点的电势C=BUBC=0200V=200V答：（1）该电荷从A点移到C点电势能的变化量为2.5107J；（2）A，B两点的电势差UAB为75V；（3）C点的电势C为200V19如图所示，电阻R1=20，R3=10，平行金属板电容器的电容C=104F，两板间距离为d=5cm，A，B两点电压为U0=30V，在平行金属板之间，一质量为m=2103kg、带电量为q=104C的液滴保持静止状态（取g=10m/s2）求：（1）电容器的电量；（2）R2的电
31、阻值【考点】带电粒子在混合场中的运动；闭合电路的欧姆定律【分析】（1）液滴静止处于平衡状态，应用平衡条件求出极板间的电压，然后求出电热器的电荷量（2）应用串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值【解答】解：（1）液滴静止处于平衡状态，由平衡条件得：q=mg，电热器的电荷量：Q=CUCD，解得：Q=1103C；（2）R1与R2组成串联电路，由欧姆定律得：R2=10；答：（1）电容器的电量为1103C；（2）R2的电阻值为1020如图所示，一带电微粒质量m=2.01011kg、电荷量q=1.0105C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，微粒射出偏转电场时的偏
32、转角=60，已知偏转电场金属板长L=2cm，重力忽略不计，求：（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率；（2）两金属板间偏转电场的电场强度E的大小【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】（1）根据动能定理求出带电粒子经U1=100V的电场加速后的速率；（2）带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，将该运动分解，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，抓住等时性，结合运动学公式和牛顿第二定理求出偏转电场的电场强度【解答】解：（1）设带电微粒经加速电场加速后的速率为v1根据动能定理：，解得： =（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动水平方向：L=v1t，竖直方向：a=，v2=at，又，代入数据解得：E=104V/m答：（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率为104m/s；（2）两金属板间偏转电场的电场强度E的大小为104V/m2016年12月9日
