甘肃省天水一中高二物理上学期期中试卷 理（含解析）.doc

2015-2016学年甘肃省天水一中高二（上）期中物理试卷（理科）一选择题（共16小题，每小题4分，共64分其中第2、5、6、8题为多选，剩下的为单选，全选对得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分）1最早提出用电场线描述电场的物理学家是( )a库仑b奥斯特c法拉第d安培2静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带电粉尘的运动轨迹（不计重力作用），p、q为运动轨迹上的两点，粉尘是从p运动到q，下列关于带电粉尘的说法正确的是( )a粉尘带负电b粉尘带正电c粉尘从p运动到q过程，其加速度变大d粉尘从p运动到q过程，其速度变大3a、b、c三点在同一直线上，ab：bc=1：2，b点位于a、c之间，在b处固定一电荷量为q的点电荷当在a处放一电荷量为+q的点电荷时，它所受到的静电力为f；移去a处电荷，在c处放一电荷量为2q的点电荷，其所受静电力为( )abcfdf4如图甲所示，在x轴上有一个点电荷q（图中未画出），o、a、b为轴上三点放在a、b两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示以x轴的正方向为电场力的正方向，则( )aa点的电场强度大小为5103n/cb点电荷q在ab之间c点电荷q一定为正电荷da点的电势比b点的电势高5下列说法正确的是( )a电场中某点的电场强度在数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力大小b电场线并不真实存在，它其实是电荷只在电场力作用下的运动轨迹c电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零电势位置电场力做的功d以无穷远处为零电势，负检验电荷在正点电荷附近的电势能总是负的6下列说法中正确的是( )a电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比b电场中某点的电场强度，由电场本身的性质决定，与试探电荷在该点所受的静电力及带电量无关c规定电场中某点电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力方向相同d公式e=和e=对于任何静电场都是适用的7如图所示，a、b两板间加速电压为u1，c、d两板间偏转电压为u2一个静止的粒子（he）自a板起相继被加速、偏转，飞离偏转电场时的最大侧移为c、d板间距离一半，则它的出射速度的大小为( )abcd8某同学研究电子在匀强电场中的运动时，电子仅受电场力作用，得到了电子由a点运动到b点的轨迹，如图所示，图中一组等间距的平行实线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的是( )a不论图中实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点低b不论图中实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点小c如果图中实线是电场线，电子在a点动能较小d如果图中实线是等势线，电子在b点动能较小9如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，mn为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于mn对称，b点位于mn上，d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是( )ab点场强大于d点场强bb点电势高于d点电势c试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能da、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差10如图所示，平行板电容器两极板a和b分别与电源的正、负极相连且a板接地，p为两极板间的一点现保持b板不动，将a板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置，这时( )a电容器两极板间的电势差减小bp点的场强增大cp点的电势降低d固定在p点的负电荷的电势能将减小11如图，p和q为两平行金属板，板间电压为u，在p板附近有一电子由静止开始向q板运动关于电子到达q板时的速率，下列说法正确的是( )a两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大b两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大c与两板间距离无关，仅与加速电压u有关d以上说法都不正确12如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )a所受重力与电场力平衡b电势能逐渐增加c动能逐渐增加d做匀速直线运动13有一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流为i，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )anvsbnvtcd14下列关于电源电动势的说法错误的是( )a电动势是描述电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量b外电路断开时的路端电压等于电源的电动势c电动势只由电源性质决定，与外电路无关d在某电池供电的电路中每通过2c的电量，电池提供的电能是4j，那么电池的电动势是0.5v15如图所示电路中，r是电源的内阻，r1和r2是外电路中的电阻，如果用电阻r、r1、r2上所消耗的功率，当r1=r2=r时，pr：p1：p2等于( )a1：1：1b2：1：1c1：4：4d4：1：116如图所示，一段长为a，宽为b，高为c（abc）的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为r，则最小的电阻为( )abcdr二、计算题（共2小题，第18题16分，第19题20分解答要求写出必要的文字说明和演算步骤）17（16分）竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为e，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带正电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，小球到右板的距离为l，如图所示，请问：（1）小球带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？18如图所示，板长l=10cm，板间距离d=10cm的平行板电容器水平放置，它的左侧有与水平方向成60角斜向右上方的匀强电场，某时刻一质量为m，带电量为q的小球由o点静止释放，沿直线oa从电容器c的中线水平进入，最后刚好打在电容器的上极板右边缘，o到a的距离x=cm，（g取10m/s2）求：（1）电容器外左侧匀强电场的电场强度e的大小；（2）小球刚进入电容器c时的速度v的大小；（3）电容器c极板间的电压u2015-2016学年甘肃省天水一中高二（上）期中物理试卷（理科）一选择题（共16小题，每小题4分，共64分其中第2、5、6、8题为多选，剩下的为单选，全选对得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分）1最早提出用电场线描述电场的物理学家是( )a库仑b奥斯特c法拉第d安培【考点】电场【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据涉及的物理学家：库仑、奥斯特、法拉第和安培对物理学的贡献，逐项分析解答即可【解答】解：a、库仑发现了电荷间相互作用力的规律库仑定律；故a错误；b、奥斯特首先发现载流导线的电流会产生作用力于磁针，使磁针改变方向，即电流的磁效应；故b错误；c、首先用电场线描述电场的科学家是英国的科学家法拉第，故c正确；d、安培研究电流在磁场中的受力大小的规律，故d错误；故选：c【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带电粉尘的运动轨迹（不计重力作用），p、q为运动轨迹上的两点，粉尘是从p运动到q，下列关于带电粉尘的说法正确的是( )a粉尘带负电b粉尘带正电c粉尘从p运动到q过程，其加速度变大d粉尘从p运动到q过程，其速度变大【考点】电场线【分析】根据轨迹弯曲的方向判断电荷的正负，电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，根据电场力做功判断电势能和加速度的变化【解答】解：a、由图象知轨迹的弯曲方向即受电场力的方向与电场线方向相反，所以该粉尘颗粒带负电，a正确，b错误；c、颗粒向电场线密的地方运动，该粉尘颗粒运动的加速度逐渐变大，故c正确；d、电场力做正功，该粉尘颗粒的电势能逐渐变小，速度增大故d正确；故选：acd【点评】本题考查了电场线的特点：电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，属于容易题3a、b、c三点在同一直线上，ab：bc=1：2，b点位于a、c之间，在b处固定一电荷量为q的点电荷当在a处放一电荷量为+q的点电荷时，它所受到的静电力为f；移去a处电荷，在c处放一电荷量为2q的点电荷，其所受静电力为( )abcfdf【考点】库仑定律【分析】首先确定电荷量为2q的点电荷在c处所受的电场力方向与f方向的关系，再根据库仑定律得到f与ab的关系，即可求出2q的点电荷所受电场力【解答】解：根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为2q的点电荷在c处所受的电场力方向与f方向相同设ab=r，则有bc=2r则有：f=k故电荷量为2q的点电荷在c处所受电场力为：fc=k=故选：b【点评】本题关键是根据库仑定律研究两电荷在两点所受的电场力大小和方向关系，难度不大4如图甲所示，在x轴上有一个点电荷q（图中未画出），o、a、b为轴上三点放在a、b两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示以x轴的正方向为电场力的正方向，则( )aa点的电场强度大小为5103n/cb点电荷q在ab之间c点电荷q一定为正电荷da点的电势比b点的电势高【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】由图读出两个检验电荷所受的电场力方向，分析q的位置根据电场强度的定义式e=可知，fq图线的斜率等于场强的大小，分析场强的大小【解答】解：a、由图线斜率表示场强，可知a点场强大小为：e=n/c=2103n/c故a错误b、由图（乙），正检验电荷放在a点和负检验电荷放在b点所受电场力方向均沿x轴正方向，说明点电荷q为负电荷且放在ab之间故b正确，c错误d、由图线斜率表示场强，可知b点场强大小为：e=n/c=5102n/c故说明b点距点电荷要近，因源电荷带负电，故a点的电势比b点的电势高；故d正确；故选：bd【点评】本题要掌握电场力与场强方向、大小的关系，从数学的角度理解图线fq斜率的物理意义，这是解决图象问题常用的方法5下列说法正确的是( )a电场中某点的电场强度在数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力大小b电场线并不真实存在，它其实是电荷只在电场力作用下的运动轨迹c电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零电势位置电场力做的功d以无穷远处为零电势，负检验电荷在正点电荷附近的电势能总是负的【考点】电场线；电场强度【分析】根据公式e=，可知，电场强度在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力大小；电场线并不真实存在，也不是电荷的运动轨迹；电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零电势位置电场力做的功；根据ep=q，可知，负检验电荷在正点电荷附近的电势能的正负【解答】解：a、根据公式e=，可知，电场强度在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力大小，故a错误；b、电场线并不真实存在，它也不是电荷只在电场力作用下的运动轨迹，故b错误；c、物理学规定，电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零电势位置电场力做的功，故c正确；d、以无穷远处为零电势，正点电荷附近的电势大于零，而负电荷电量小于零，根据ep=q，可知，负检验电荷电势能总是负的，故d正确；故选：cd【点评】考查电场强度公式的含义，理解电场线与运动轨迹的关系，注意电势能的定义，及不同电荷在同一位置的电势能不同6下列说法中正确的是( )a电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比b电场中某点的电场强度，由电场本身的性质决定，与试探电荷在该点所受的静电力及带电量无关c规定电场中某点电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力方向相同d公式e=和e=对于任何静电场都是适用的【考点】电场强度；点电荷的场强【专题】电场力与电势的性质专题【分析】解答本题关键抓住电场强度的定义式和点电荷场强公式进行判断：电场强度反映电场本身的力性质，与试探电荷的电量、所受的电场力无关；由e=分析，电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力方向相同公式e=是场强的定义式适用于任何静电场，而e=是由库仑定律和e=结合推出的，只对于真空中点电荷产生的静电场适用【解答】解：a、b电场强度反映了电场的力的性质，由电场本身决定，与试探电荷的电荷量、所受的静电力无关，所以不能说电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比故a错误，b正确c、由e=分析可知，当试探电荷带正电时，电场强度e与电场力f方向相同故c正确d、公式e=适用于任何静电场，而e=只对于真空中点电荷产生的静电场适用故d错误故选bc【点评】本题关键要掌握电场强度的物理意义及公式e=和e=的适用条件7如图所示，a、b两板间加速电压为u1，c、d两板间偏转电压为u2一个静止的粒子（he）自a板起相继被加速、偏转，飞离偏转电场时的最大侧移为c、d板间距离一半，则它的出射速度的大小为( )abcd【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】带电粒子在加速电场与偏转电场中均做加速运动，由动能定理可以求出粒子的速度【解答】解：he的电荷量为q=2e，粒子飞离偏转电场时的最大侧移为c、d板间距离一半，则粒子进入与离开偏转电场两点间的电势差为：u偏转=ey=ed=ed=u2，粒子从进入加速电场到离开偏转电场的过程中，由动能定理得：2eu1+2eu2=mv20，解得：v=；故选：b【点评】本题考查了求粒子的速度，应用动能定理即可正确解题8某同学研究电子在匀强电场中的运动时，电子仅受电场力作用，得到了电子由a点运动到b点的轨迹，如图所示，图中一组等间距的平行实线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的是( )a不论图中实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点低b不论图中实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点小c如果图中实线是电场线，电子在a点动能较小d如果图中实线是等势线，电子在b点动能较小【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】由电子的轨迹弯曲方向判断电子所受的电场力方向，确定电场线的方向，判断电势高低匀强电场中场强处处大小相等根据电场力方向与电子速度方向的夹角，判断电场力对电子做正功还是负功，确定电子在a点与b点动能的大小【解答】解：a、若图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则a点的电势比b点低；若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，则a点的电势比b点高故a错误b、不论图中实线是电场线还是等势面，该电场是匀强电场，a点和b点的场强大小相等故b错误c、如果图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场力对电子做正功，则由动能定理得知，电子在a点动能较小故c正确d、如果图中实线是等势面，电子所受电场力方向向下，电场力对电子做负功，则电子在b点动能较小故d正确故选cd【点评】物体做曲线运动时，所受合力指向轨迹弯曲的内侧，根据轨迹的弯曲方向要能判断出物体合力的大致方向9如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，mn为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于mn对称，b点位于mn上，d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是( )ab点场强大于d点场强bb点电势高于d点电势c试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能da、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差【考点】电势能；电场强度；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】据等量异号电荷的电场分布特点可知各点的场强大小，由电场线性质及电场的对称性可知ab及bc两点间的电势差；由电势能的定义可知ac两点电势能的大小【解答】解：a：在两等量异号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大；所以b点场强小于d点场强，选项a错误；b：mn是一条等势线，与在两等量异号电荷连线上的点相比较，d点的电势要高，所以d点电势高于b点电势，选项b错误；c：因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项c错误d：由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故选项d正确；故选：d【点评】该题考查常见电场的电场线分布及等势面的分布，要求我们能熟练掌握并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性10如图所示，平行板电容器两极板a和b分别与电源的正、负极相连且a板接地，p为两极板间的一点现保持b板不动，将a板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置，这时( )a电容器两极板间的电势差减小bp点的场强增大cp点的电势降低d固定在p点的负电荷的电势能将减小【考点】电容器的动态分析【专题】电容器专题【分析】平行板电容器充电后与电源断开后所带电量不变移动极板，根据推论分析板间场强是否变化由电容的决定式分析电容的变化，确定电压u的变化根据p点与上板间电势差的变化，分析p点的电势如何变化，判断电势能的变化【解答】解：a、由题意可知，电容器始终与电源相连，电源器两端的电压不变，则电容器两端的电势差保持不变，故a错误；b、由u=ed可知，d增大，u不变，则场强e减小；故b减小；c、因e减小，pb间的距离不变，由u=ed知，故pb间的电势差减小，而板间总的电势差不变，所以pa间的电势差增大；因a板接地，板间场强向下，p点的电势低于a板的电势，所以p点的电势为降低；故c正确；d、因电势降低，而p点放置的为负电荷，故电荷的电势能将增大；故d错误；故选：c【点评】本题要注意上极板接地，故电容器中的各点的电势均为负值；同时明确对于负电荷来说，电势越低的地方，电荷的电势能越高11如图，p和q为两平行金属板，板间电压为u，在p板附近有一电子由静止开始向q板运动关于电子到达q板时的速率，下列说法正确的是( )a两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大b两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大c与两板间距离无关，仅与加速电压u有关d以上说法都不正确【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电容器的动态分析【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】粒子运动过程只有电场力做功，根据动能定理列出末动能与电场力做功的关系，判断末速度的大小【解答】解：粒子运动过程只有电场力做功，根据动能定理：eu=mv2，a、两板间距离越大，场强e=越小，加速时间越长，因为加速电压不变，所以最后的末速度大小不变，故a错误b、两板间距离越小，场强e=越大，加速度越大，因为加速电压不变，所以最后的末速度大小不变，故b错误c、根据动能定理：eu=mv2，虽然极板间距发生变化，但是电压不变，所以最后的末速度大小不变，故c正确故选：c【点评】电场力做功仅与加速的电压高低有关，当极板间的间距发生变化时要首先判断极板间的电压是否发生变化12如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )a所受重力与电场力平衡b电势能逐渐增加c动能逐渐增加d做匀速直线运动【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化【解答】解：a、根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此ad错误；b、由a选项分析可知，电场力做负功，则电势能增加，故b正确；c、因电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，故c错误；故选：b【点评】考查根据运动情况来确定受力情况，并由电场力做功来确定电势能如何，以及动能的变化13有一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流为i，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )anvsbnvtcd【考点】电流、电压概念【专题】恒定电流专题【分析】根据电流的两个表达式来分析，首先从导体导电的微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，由于自由电子可以认为是均匀分布，故此圆柱体内的电子数目为nvst而从电流的定义来说，i=，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为it，通过横截面的自由电子数目为【解答】解：a、从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为nvst，故a错误；b、vt是电子通过的距离，nvt没意义，缺少面积s，故b错误；c、从电流的定义式来说，i=，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为it，通过横截面的自由电子数目为，故c正确；d、是通过铜导线单位横截面的自由电子数，故d错误；故选：c【点评】本题考查了电流的两个表达式，要特别注意微观表达式i=nvst中各物理量的意义，并能和宏观表达式进行联系14下列关于电源电动势的说法错误的是( )a电动势是描述电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量b外电路断开时的路端电压等于电源的电动势c电动势只由电源性质决定，与外电路无关d在某电池供电的电路中每通过2c的电量，电池提供的电能是4j，那么电池的电动势是0.5v【考点】电源的电动势和内阻【专题】恒定电流专题【分析】电源电动势的数值等于内、外电压之和电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小电源两极间的电压等于或小于电源电动势电动势与外电路的结构无关【解答】解：a、电动势是用来比较电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量，故a正确；b、外电路断开时的路端电压在数值上等于电源的电动势，故b正确；c、电动势只由电源性质决定，与外电路的结构无关，故c正确；d、根据e=求出电动势e=2v，故d错误；本题选错误的，故选：d【点评】本题考查对电动势物理意义的理解能力，电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关15如图所示电路中，r是电源的内阻，r1和r2是外电路中的电阻，如果用电阻r、r1、r2上所消耗的功率，当r1=r2=r时，pr：p1：p2等于( )a1：1：1b2：1：1c1：4：4d4：1：1【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】当r1=r2=r时，干路中电流等于r1和r2电流的2倍，根据公式p=i2r研究三个电阻功率关系【解答】解：设干路电流为i，流过r1和r2的电流分别为i1和i2由题，r1和r2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，i1=i2=根据公式p=i2r，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即pr：p1：p2=4：1：1故选d【点评】本题是简单的功率问题对于纯电阻电路，功率公式有三种形式p=ui=i2r=，要根据不同的条件灵活选择16如图所示，一段长为a，宽为b，高为c（abc）的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为r，则最小的电阻为( )abcdr【考点】电阻定律【专题】恒定电流专题【分析】由电阻定律：可知横截面积越小电阻越大，横截面积越大电阻越小【解答】解：由电阻定律：可知横截面积越小电阻越大，横截面积越大电阻越小故电阻最大时，横截面积应该最小，即从左右两端接入，此时电阻为：解得：当从上下两个面接入是电阻最小，此时电阻为：=故a正确故选：a【点评】掌握电阻定律的表达式，知道电阻与长度成正比，与横截面积成反比二、计算题（共2小题，第18题16分，第19题20分解答要求写出必要的文字说明和演算步骤）17（16分）竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为e，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带正电小球，丝线跟