1、2016-2017学年河北省衡水市故城高中高二（上）期中物理试卷一、选择题：本题共10小题，每小题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的或不答的给0分1两个点电荷放在真空中保持一定距离，若其中一个点电荷的电量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一个电荷的电量减少了（）ABCD2在真空中，两个等量异种电荷的电荷量均q，相距r，则两点电荷连线的中点处的场强大小为（）A0BCD3一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则（）Aa，b两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动Ca，b两点的电势一定相等D作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的4一带电粒子（
2、重力不计）沿图中虚线穿过一匀强电场，则粒子由A处到B处的过程中一定是（）A电势能逐渐减小B动能逐渐减小C该粒子带负电D电势能和动能之和不变5一节干电池的电动势为1.5V，这表示（）A电池中每通过1C的电荷量，该电池能将1.5J的化学能转变成电能B该电池接人电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5VC该电池存储的电能一定比电动势为1.2V的电池存储的电能多D在电池外部，将1C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功6一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电量q随时间t变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为（）AUBCRD7三个电阻R1、R2 和R3分别加上相同
3、的电压，已知通过它们的电流之比为1：2：3，则（）AR1、R2和R3的阻值依次增大BR1、R2和R3的阻值依次减小CR1、R2和R3的阻值之比为3：2：1DR1、R2和R3的阻值之比为6：3：28如图为某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图，带负电的粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是（）A该电场是匀强电场Ba点电势高于b点电势C电场力对粉尘做负功D粉尘的电势能增大9将一电荷量q=2.0106C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，克服电场力做功3.0104J，再将电荷从A点移至B点的过程中，电场力做功2.0104J，规定无穷远处的电势能为零则（）A电荷在A点的电势能为3.0104JB
4、A点的电势为150VCB点的电势为50VD将电荷量为+2.0106的电荷从B点移到无穷远处的过程中，电荷的电势能将增加1.0104J10如图所示虚线为空间电场的等势面，电荷量为q的小球（重力不计），在恒定拉力F的作用下沿直线由A匀速运动到B，已知AB和等势面间的夹角为，AB间的距离为d，则（）AA、B两点的电势差为B匀强电场的电场强度大小为C带电小球由A运动到B的过程中，电势能减少了FdsinD若要使带电小球由B向A做匀速直线运动，则力F不变二、填空题（本题包括2小题，共12分）11要用伏安法测定一个阻值只有几欧的待测电阻Rx的阻值，请回答以下问题：（1）为使电阻的测量较为准确，除需要电流表、
5、电压表、滑动变阻器、外，还需要开关和导线若干（2）根据第（1）问所列举的实验器材，请在如图的方框内画出符合要求（电压表能从零值开始读数）的实验电路图12现用图甲所示电路测量一标有“6V 1.5W”的小灯泡的电阻，提供的器材除导线和开关外，还有以下器材：A、直流电源6V（内阻不计）B、直流电流表03A（内阻0.1以下）C、直流电流表0300mA（内阻约为5）D、直流电压表06V（内阻约为8k）E、滑动变阻器10，2AF、滑动变阻器1k，0.5A（1）实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用（用字母代号表示）（2）是按图甲电路将图乙所示器材连成电路三、计算题（本题共4小题，共48分解答应写出必要的文字
6、说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能的分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0102kg，所带电荷量为+2.0108C，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30夹角，求这个匀强电场的电场强度14某定值电阻两端加某电压后，通过该电阻的电流为I若把该电阻两端电压加倍后，流过该电阻的电流增加1A若把该电阻两端电压增加4V，流过该电阻的电流恰好变为原来的两倍，求：（1）原来该电阻两端电压？（2）该电阻的电阻值？15如图所示，空间存在一放向竖直向下、大小为E的匀强电场一质量为m、带电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬于
7、O点，现将小球向左拉至细线呈水平张紧状态并由静止释放，小球将在竖直平面内做圆周运动求：（1）小球运动到最低点时的速度大小；（2）在最低点时，小球对细线的拉力16电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理如图某一水平面内有一直角坐标系xoy，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场场强E1=1.0104V/m，x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场，场强E2=1.0104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为=21011C/kg）从直角坐标系xoy平面内的坐标原点O以很小的速度沿xoy平面进入匀强电场，计算时不计此速度求：电子从O点进入到离
8、开x=3L处的电场所需的时间2016-2017学年河北省衡水市故城高中高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共10小题，每小题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的或不答的给0分1两个点电荷放在真空中保持一定距离，若其中一个点电荷的电量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一个电荷的电量减少了（）ABCD【考点】库仑定律【分析】根据库仑定律F=，抓住它们之间的相互作用力不变，判断另一个电荷的电量的变化【解答】解：根据库仑定律F=，知，一个电荷电量增加了，即变为原来的倍，保持它们之间的相互作用力不变，则另一个电荷电量变为原来的倍，则另一个电荷的电量减小了故C
9、正确，A、B、D错误故选C2在真空中，两个等量异种电荷的电荷量均q，相距r，则两点电荷连线的中点处的场强大小为（）A0BCD【考点】电场的叠加【分析】根据点电荷场强公式E= 求出两个点电荷单独存在时的场强，再进行矢量合成【解答】解：正负点电荷单独存在时，在中点处产生的电场强度都为E1=E2=，且方向沿着两者的连线，指向负电荷，故合场强为E=E1+E2=；故选：D3一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则（）Aa，b两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动Ca，b两点的电势一定相等D作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的【考点】电势能；电场强度；电势【分析】点电荷从
10、静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，说明a、b两点的电势相等，但场强不一定相等电势能的变化与电荷移动的路径无关，可知该点电荷不一定沿等势面移动【解答】解：A、C点电荷从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，电场力做功为零，由公式W=qU得知，a、b两点的电势一定相等，而场强与电势没有直接关系，所以a，b两点的场强不一定相等故A错误，C正确B、D电势能的变化只与电荷的初末位置有关，与电荷移动的路径无关，故该点电荷不一定沿等势面移动，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的故BD错误故选C4一带电粒子（重力不计）沿图中虚线穿过一匀强电场，则粒子由A处到B处的过程中一定是（）A
11、电势能逐渐减小B动能逐渐减小C该粒子带负电D电势能和动能之和不变【考点】电势能；动能定理的应用【分析】由于带电粒子只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧则电场力一定竖直向上，同时注意电场线方向，由电场力做功判断电势能的变化由能量守恒分析电势能和动能之和【解答】解：A、带电粒子只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧，则得知电场力一定竖直向上，电场力先做负功后做正功，则粒子的电势能先增大后减小故A错误B、D由能量守恒得知，电势能和动能之和不变，粒子的电势能先增大后减小，则动能先减小后增大故B错误，C正确C、电场力竖直向上，与场强方向相反，则知该粒子带负电故D正确故选CD5一节干电池的电动势
12、为1.5V，这表示（）A电池中每通过1C的电荷量，该电池能将1.5J的化学能转变成电能B该电池接人电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5VC该电池存储的电能一定比电动势为1.2V的电池存储的电能多D在电池外部，将1C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功【考点】电源的电动势和内阻【分析】电源是把其他形式的能转化为电能的装置，由电动势的定义式E=，可知，电源中每通过1C电量，电源把1.5J的化学能转变为电能电动势由电源本身的特性决定，与电源的体积无关电动势表征电源把其他形式的转化为电能的本领大小，电动势大，这种转化本领大【解答】解：A、由电动势的定义式E=，可知，电源中每
13、通过1C电量，非静电力做功为1.5J，电源把1.5J的化学能转变为电能，不是1s内将1.5J的化学能转变成电能故A正确，B错误C、电动势由电源本身的特性决定，与电源电动势无关故C错误；D、在电池外部是非静电力不做功，是电场力做功将电子从负极移送到正极；故D错误；故选：A6一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电量q随时间t变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为（）AUBCRD【考点】电流、电压概念【分析】给出的图象是qt图象，其斜率为I=，所以斜率代表的是电流，再由欧姆定律可得出正确答案【解答】解：根据电流强度的定义公式I=；可知qt图象的斜率代表的就是电流；根据欧姆定律，有：
14、I=，故斜率也代表电流故选：B7三个电阻R1、R2 和R3分别加上相同的电压，已知通过它们的电流之比为1：2：3，则（）AR1、R2和R3的阻值依次增大BR1、R2和R3的阻值依次减小CR1、R2和R3的阻值之比为3：2：1DR1、R2和R3的阻值之比为6：3：2【考点】欧姆定律【分析】明确欧姆定律的内容，知道电流与电压成正比，与电阻成反比；根据欧姆定律分别求出三个电阻的阻值表达式，即可求出对应的电阻之比【解答】解：A、根据I=可知，电流与电阻成反比，则可知，它们的阻值依次减小，故A错误，B正确； C、设流过R1的电流为I，根据欧姆定律可知，R1=，R2=，R3=；则三个电阻的比值为：1： =
15、6：3：2； 故C错误，D正确故选：BD8如图为某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图，带负电的粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是（）A该电场是匀强电场Ba点电势高于b点电势C电场力对粉尘做负功D粉尘的电势能增大【考点】电场线；电势【分析】电场线的疏密反映电场的强弱沿着电场线方向电势降低根据电场力做功判断电势能的变化【解答】解：A、该电场的电场线疏密不均匀，所以不是匀强电场故A错误B、沿着电场线方向电势降低所以a点电势高于b点电势，故B正确C、带负电粉尘受电场力向右，由b点运动到a点，电场力对粉尘做正功故C错误D、带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，电场力对粉尘做正功，电势能减小
16、，故D错误故选：B9将一电荷量q=2.0106C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，克服电场力做功3.0104J，再将电荷从A点移至B点的过程中，电场力做功2.0104J，规定无穷远处的电势能为零则（）A电荷在A点的电势能为3.0104JBA点的电势为150VCB点的电势为50VD将电荷量为+2.0106的电荷从B点移到无穷远处的过程中，电荷的电势能将增加1.0104J【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【分析】根据电场力做功得出A点的电势能，从而得出A点的电势，结合电场力做功得出A、B的电势差，从而得出B点的电势通过电场力做功求解电势能的变化【解答】解：A、将一电荷量为q=2.0106C的点
17、电荷从无穷远处移至电场中A点，克服电场力做功3.0104J，其电势能增加了3.0104J，可知电荷在A点的电势能 EpA=3.0104J故A错误B、A点的电势 A=V=150V，故B正确C、AB间的电势差 UAB=V=100V 根据UAB=AB知，B=AUAB=150（100）V=50V故C正确D、B点与无穷远处间的电势差 UB=50V，则将电荷量为+2.0106的电荷从B点移到无穷远处的过程中，电场力做功 WB=qUB=2.0106（50）J=1.0104J，所以电荷的电势能减少6105J故D错误故选：BC10如图所示虚线为空间电场的等势面，电荷量为q的小球（重力不计），在恒定拉力F的作用下
18、沿直线由A匀速运动到B，已知AB和等势面间的夹角为，AB间的距离为d，则（）AA、B两点的电势差为B匀强电场的电场强度大小为C带电小球由A运动到B的过程中，电势能减少了FdsinD若要使带电小球由B向A做匀速直线运动，则力F不变【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【分析】根据题设条件F、d、，功的公式求出力F做功，根据动能定理，可求出电场力做功，从而求出M、N间电势差；由公式U=Ed求出场强大小；电场力做负功，电势能增大；根据平衡条件，由N到M力F仍是原方向【解答】解：A、小球受到的电场力与等势面垂直，匀速运动时，拉力应垂直于等势面向左，根据动能定理得：FdsinqUAB=0，解得A、B两点
19、的电势差为：UAB=，故A正确B、电场线方向沿F方向，MN沿电场线方向距离为dsin，由公式 E=得，电场强度大小为 E=，故B错误C、小球M到N电场力做了Fdsin的功，电势能增大Fdsin故C错误D、小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变，根据平衡条件，由N到M，F方向不变故D正确故选：AD二、填空题（本题包括2小题，共12分）11要用伏安法测定一个阻值只有几欧的待测电阻Rx的阻值，请回答以下问题：（1）为使电阻的测量较为准确，除需要电流表、电压表、滑动变阻器、电源外，还需要开关和导线若干（2）根据第（1）问所列举的实验器材，请在如图的方框内画出符合要求（电压表能从零值开始读数）的实验电路图
20、【考点】伏安法测电阻【分析】（1）应用伏安法测电阻阻值，需要电源、电压表、电流表、滑动变阻器、导线与开关等实验器材（2）根据题意与实验原理确定滑动变阻器与电流表的 接法，然后作出电路图【解答】解：（1）应用伏安法测电阻，除电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干外，还需要电源（2）实验要求电压表能从零开始读数，滑动变阻器应采用分压接法；待测电阻阻值只有几欧姆，电流表内阻很小，约为零点几欧姆，电压表内阻很大，约为几千欧姆甚至几万欧姆，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：故答案为：（1）电源；（2）电路图如图所示12现用图甲所示电路测量一标有“6V 1.5W”的
21、小灯泡的电阻，提供的器材除导线和开关外，还有以下器材：A、直流电源6V（内阻不计）B、直流电流表03A（内阻0.1以下）C、直流电流表0300mA（内阻约为5）D、直流电压表06V（内阻约为8k）E、滑动变阻器10，2AF、滑动变阻器1k，0.5A（1）实验中电流表应选用C，滑动变阻器应选用E（用字母代号表示）（2）是按图甲电路将图乙所示器材连成电路【考点】伏安法测电阻【分析】（1）根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据电路图连接实物电路图【解答】解：（1）灯泡额定电流：I=0.25A=250mA，电流表选择C；滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作
22、，滑动变阻器应选择E；（2）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：故答案为：（1）C；E；（2）实物电路图如图所示三、计算题（本题共4小题，共48分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能的分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0102kg，所带电荷量为+2.0108C，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30夹角，求这个匀强电场的电场强度【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据共点力平衡求出电场力的大小，从而得出电场强度的大小【解答】解：小球
23、受力如图所示，根据共点力平衡有：qE=mgtan30，解得电场强度为：E=答：这个匀强电场的电场强度为14某定值电阻两端加某电压后，通过该电阻的电流为I若把该电阻两端电压加倍后，流过该电阻的电流增加1A若把该电阻两端电压增加4V，流过该电阻的电流恰好变为原来的两倍，求：（1）原来该电阻两端电压？（2）该电阻的电阻值？【考点】欧姆定律【分析】由题意可知三种不同电压和电流情况，分别根据欧姆定律列式，联立即可求得电流、电压和电阻【解答】解：设电流为I时的电压为U，电阻为R，则由欧姆定律可知：U=IR； 当电压加倍时，由欧姆定律得：2U=（I+1）R电压增加4V时，由欧姆定律可得：U+4=2IR； 联
24、立以上三式，解得：U=4V，R=4； I=1A答：（1）原来该电阻两端电压为4V；（2）该电阻的电阻值为415如图所示，空间存在一放向竖直向下、大小为E的匀强电场一质量为m、带电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬于O点，现将小球向左拉至细线呈水平张紧状态并由静止释放，小球将在竖直平面内做圆周运动求：（1）小球运动到最低点时的速度大小；（2）在最低点时，小球对细线的拉力【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；向心力【分析】（1）根据动能定理求小球运动到最低点时的速度大小；（2）由向心力公式求得在最低点时小球对细线的拉力【解答】解：（1）根据动能定理有：解得：（2）在最低点，对小球运用牛顿第
25、二定律得：联立得：T=3（mg+qE）答：（1）小球运动到最低点时的速度大小；（2）在最低点时，小球对细线的拉力为3（mg+Eq）16电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理如图某一水平面内有一直角坐标系xoy，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场场强E1=1.0104V/m，x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场，场强E2=1.0104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为=21011C/kg）从直角坐标系xoy平面内的坐标原点O以很小的速度沿xoy平面进入匀强电场，计算时不计此速度求：电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】电子在E1中匀加速直线运动，由速度时间公式求出在E1中运动时间t1，在E2做类平抛运动，由水平方向匀速直线运动规律求出运动时间t2，t=t1+t2；【解答】解：设电子离开x=L的位置记为P点，离开x=3L的位置记为Q点，则：在E1的加速度a1=由速度位移公式：vp20=2a1L解得：又：L=at12得：t1=108s；运动到Q点时：所以总时间为：t=t1+t2=2108s；答：电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间2016年12月5日
