贵州省毕节地区赫章实验中学高二物理上学期期末试卷（含解析）.doc

贵州省毕节地区赫章实验中学2014-2015学年高二上学期期末物理试卷 一、选择题（每小题4分，共40分其中1-7题为单选题，8-10为多选题，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（4分）带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（）a2.41019cb6.41019cc1.61018cd4.01017c2（4分）一根粗细均匀的长直导线，其电阻大小为r0，现将它截为等长的n段，然后将它们全部并联，则并联后的总电阻为（）anr0bn2r0cd3（4分）如图所示，直线a为某一电源的ui图线，曲线b为某小灯泡的ui图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（）a4w，8wb6w，4wc8w，4wd4w，6w4（4分）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容c和两极板间的电势差u的变化情况是（）ac和u均增大bc增大，u减小cc减小，u增大dc和u均减小5（4分）半径均为r的两个均匀金属球，球心间距为3r，当两球均带电荷量为+q时，相互作用力大小为f1；当两球带电荷量分别为+q和q时，相互作用力大小为f2，则（）af1=f2bf1f2cf1f2d无法判断6（4分）如图所示，用两只完全相同的电流表，分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表，将它们串联起来接入电路中，则（）a两只电表的指针都不偏转b两只电表的指针偏转角相同c电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角d电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角7（4分）下列说法中错误的是（）ae=适用于任何电场be=k适用于真空中点电荷形成的电场ce=适用于匀强电场de是矢量，由u=ed可知，u也是矢量8（4分）如图所示，电场中有a、b两点，则下列说法中正确的是（）a电势ab，场强eaebb电势ab，场强eaebc将+q从a点移动到b点，静电力做正功d将q分别放在a、b两点时具有的电势能epaepb9（4分）如图所示，电源电动势为e，内电阻为r当滑动变阻器r的滑片p从右端滑到左端时，发现电压表v1、v2示数变化的绝对值分别为u1和u2，下列说法中正确的是（）a小灯泡l1、l3变暗，l2变亮b小灯泡l3变暗，l1、l2变亮cu1u2du1u210（4分）关于电势差的计算公式，下列说法中正确的是（）auab=中，uab与移动电荷的电荷量无关b把正电荷从a点移到b点电场力做正功，则有uab0c由uab=可知，uab与电场力做的功wab成正比，与移动电荷的电荷量q成反比d电场中a、b两点间的电势差uab等于把正电荷q从a点移到b点时电场力所做的功二、填空题（每小题4分，共12分）11（4分）图是某电源的路端电压随电流变化的特性曲线，则该电源的内阻为，短路电流为a12（4分）有一个电流表g，内阻rg=10，满偏电流ig=3ma要把它改装为量程 03v 的电压表，要串联的电阻阻值为，要把它改装为量程是 00.6a的电流表，要并联的电阻阻值为13（4分）两个半径均为r的同种材料的带电金属小球，其中一个球所带电荷量是另一个的5倍，相距为d（dr）时它们之间的库仑力为f，现将它们相互接触后又放回原处，则它们之间的库仑力大小为f或f三、实验题（2小题，共16分）14（6分）现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度螺旋测微器和游标卡尺的示数如图所示：（1）由图可知，圆柱体的直径为mm，长度为mm（2）若留经圆柱体的电流为i，圆柱体两端之间的电压为u，圆柱体的直径和长度分别用d、l表示，则用d、l、i、u表示的电阻率关系式为=15（10分）有一灯泡上标有“6v 0.1a”的字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：a电压表（05v，内阻2.0k）b电压表（010v，内阻3.0k）c电流表（00.3a，内阻2.0）d电流表（06a，内阻1.5）e滑动变阻器（30，2a）f滑动变阻器（100，0.5a）g学生电源（直流9v）及开关、导线等（1）实验中所用的电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选（2）画出实验电路图，要求电压从0v开始测量四、计算题（3小题，共32分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）16（10分）如图所示，线段a为某电源的ui图线，线段b为某电阻的ui图线，当上述电源和电阻组成闭合电路时，求：（1）电源的输出功率p出多大？（2）电源内部损耗的电功率是多大？（3）电源的效率多大？17（10分）在如图所示的电路中，两平行正对金属板a、b水平放置，两板间的距离d=4.0cm电源电动势e=400v，内电阻r=20，电阻r1=1980闭合开关s，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从b板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达a板若小球所带电荷量q=1.0107c，质量m=2.0104kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2求：（1）a、b两金属板间的电压的大小u；（2）滑动变阻器消耗的电功率p滑；（3）电源的效率18（12分）一长为l的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达b点速度恰好为零试求：（1）ab两点的电势差uab；（2）匀强电场的场强大小；（3）小球到达b点时，细线对小球的拉力大小贵州省毕节地区赫章实验中学2014-2015学年高二上学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共40分其中1-7题为单选题，8-10为多选题，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（4分）带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（）a2.41019cb6.41019cc1.61018cd4.01017c考点：元电荷、点电荷 分析：元电荷是指最小的电荷量，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍解答：解：最小的电荷量是1.61019c，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，由于2.41019c不是1.61019c的整数倍，所以a是不可能的故选a点评：本题就是对元电荷概念的考查，知道任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍即可解决本题2（4分）一根粗细均匀的长直导线，其电阻大小为r0，现将它截为等长的n段，然后将它们全部并联，则并联后的总电阻为（）anr0bn2r0cd考点：串联电路和并联电路 专题：恒定电流专题分析：根据电阻定律公式r=列式求解即可解答：解：电阻大小为r0，现将它截为等长的n段，然后将它们全部并联，然后并联起来作一根导线来用，则新导线的长度是原来的，横截面积是原来的n倍，根据电阻定律公式r=，新电阻是原来的，即c正确故选：c点评：解决此类问题的关键是弄清导线长度和横截面积与导体电阻大小的关系3（4分）如图所示，直线a为某一电源的ui图线，曲线b为某小灯泡的ui图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（）a4w，8wb6w，4wc8w，4wd4w，6w考点：闭合电路的欧姆定律；路端电压与负载的关系；电功、电功率 专题：恒定电流专题分析：电源的外特性曲线与灯泡伏安特性曲线的交点就是灯泡与电源连接时的工作状态，由图可读出工作电压和电流及电源的电动势从而可算出电路的总功率和电源的输出功率解答：解：由图a读出：电源的电动势为：e=3v，内阻为：r=0.5；两图线的交点表示灯泡与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压为：u=2v，电流为：i=2a；则电源的总功率为：p总=ei=32w=6w电源的输出功率为：p出=eii2r=（32220.5）w=4w故选：b点评：解决这类问题的关键在于从数学角度理解图象的物理意义，抓住图象的斜率、面积、截距、交点等方面进行分析，更加全面地读出图象的物理内涵4（4分）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容c和两极板间的电势差u的变化情况是（）ac和u均增大bc增大，u减小cc减小，u增大dc和u均减小考点：电容器 专题：电容器专题分析：根据电容的决定式判断电容大小，根据定义式判断电压变化解答：解：由公式知，在两极板间插入一电介质，其电容c增大，由公式知，电荷量不变时u减小，b正确故选b点评：本题考查了等容的定义式和决定式的配合应用5（4分）半径均为r的两个均匀金属球，球心间距为3r，当两球均带电荷量为+q时，相互作用力大小为f1；当两球带电荷量分别为+q和q时，相互作用力大小为f2，则（）af1=f2bf1f2cf1f2d无法判断考点：库仑定律 专题：电场力与电势的性质专题分析：物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体简化为一个点，叫做点电荷，同一个电荷能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，即需要具体问题具体分析；如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷解答：解：若两球能看成点电荷，由库仑定律得：第一次：第二次：由于两球的半径相对距离不能忽略，故两球不能看成质点，原来带同种电荷，相互排斥，有效距离大于3r，后来是异种电荷，相互吸引，有效距离小于3r，故后来的库仑力f1f2，故c正确、abd错误故选：c点评：本题要知道一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸的绝对值，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计6（4分）如图所示，用两只完全相同的电流表，分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表，将它们串联起来接入电路中，则（）a两只电表的指针都不偏转b两只电表的指针偏转角相同c电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角d电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角考点：多用电表的原理及其使用 专题：恒定电流专题分析：电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；将电压表和电流表串联，分析通过表头的电流关系，判断指针偏转角度的大小解答：解：电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角，故abd错误，c正确；故选：c点评：本题关键是明确电流表和电压表的改装原理，熟悉串联电路的电流特点，基础题7（4分）下列说法中错误的是（）ae=适用于任何电场be=k适用于真空中点电荷形成的电场ce=适用于匀强电场de是矢量，由u=ed可知，u也是矢量考点：电场强度 专题：电场力与电势的性质专题分析：电场强度的定义式：e=适用于任何电荷产生的电场点电荷的电场强度的计算式：e=k，电场强度的方向与放入的正电荷所受电场力的方向相同e=适用匀强电场，而式中d是沿着电场方向的投影，是矢量，则u则是标量解答：解：a、电场强度的定义式：e=适用于任何电荷产生的电场故a正确；b、点电荷的电场强度的计算式：e=k中，q是场源电话的电荷量故b正确c、公式e=适用匀强电场故c正确d、由u=ed可知，e是矢量，d是矢量，则u是标量故d错误本题选择错误的，故选：d点评：本题考查对电场强度和电场力关系的理解，电场强度是反映电场本身性质的物理量，与检验电荷无关，由电场本身决定，而电场力既与电场有关，也与电荷有关8（4分）如图所示，电场中有a、b两点，则下列说法中正确的是（）a电势ab，场强eaebb电势ab，场强eaebc将+q从a点移动到b点，静电力做正功d将q分别放在a、b两点时具有的电势能epaepb考点：电势；电场强度；电势能 专题：电场力与电势的性质专题分析：电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低解答：解：ab、电场线越密的地方电场强度越大，所以场强eaeb，沿着电场线电势一定降低，所以电势ab，故a正确，b错误c、将+q从a点移动到b点，静电力和e方向相同，故做正功，故c正确；d、由ep=q知负电荷电势高的地方电势能小，故电势能epaepb故d错误故选：ac点评：本题考查对电场线物理意义的理解，电场线的疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低9（4分）如图所示，电源电动势为e，内电阻为r当滑动变阻器r的滑片p从右端滑到左端时，发现电压表v1、v2示数变化的绝对值分别为u1和u2，下列说法中正确的是（）a小灯泡l1、l3变暗，l2变亮b小灯泡l3变暗，l1、l2变亮cu1u2du1u2考点：闭合电路的欧姆定律 专题：恒定电流专题分析：当滑动变阻器的触片p从右端滑到左端时，分析变阻器接入电路的电阻的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，判断灯l2亮度的变化根据总电流的变化，分析并联部分电压的变化，判断l3亮度的变化根据总电流与通过l3电流的变化，分析通过l1电流的变化，判断其亮度变化根据路端电压的变化，分析u1和u2的大小解答：解：a、b、当滑动变阻器的触片p从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则l2变亮变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分电压减小，则l3变暗总电流增大，而l3的电流减小，则l1的电流增大，则l1变亮故a错误，b正确c、d、由上分析可知，电压表v1的示数减小，电压表v2的示数增大，由于路端电压减小，所以u1u2故c正确，d错误故选：bc点评：本题是电路动态变化分析问题，按“局部整体局部”思路进行分析运用总量法分析两电压表读数变化量的大小10（4分）关于电势差的计算公式，下列说法中正确的是（）auab=中，uab与移动电荷的电荷量无关b把正电荷从a点移到b点电场力做正功，则有uab0c由uab=可知，uab与电场力做的功wab成正比，与移动电荷的电荷量q成反比d电场中a、b两点间的电势差uab等于把正电荷q从a点移到b点时电场力所做的功考点：电势差 专题：电场力与电势的性质专题分析：电场力做功与电势差的关系为w=qu，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加电势差由电场本身性质决定，与移动的电荷及做功多少无关，只满足公式解答：解：a、电势差是反映电场本身的性质的物理量，由是电场本身决定，与所移动的电荷无关，故a正确b、把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能降低，故uab0，故b正确c、根据电势差的定义式u=得：电场力做功 w=qu，可知在两点间移动电荷电场力做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定，故c错误d、电场中a、b两点间的电势差uab等于把单位正电荷q从a点移到b点时电场力所做的故d错误故选：ab点评：解决本题的关键要深刻理解电势差的物理意义和定义式u=，注意运用这个公式时各个量要代入符号二、填空题（每小题4分，共12分）11（4分）图是某电源的路端电压随电流变化的特性曲线，则该电源的内阻为1.6，短路电流为3.75a考点：路端电压与负载的关系 专题：恒定电流专题分析：电源的路端电压与电流的关系图象中应明确：图象与纵坐的交点为电源的电动势；但与横坐标的交点可能不是短路电流，要根据对应的纵坐标进行分析；图象的斜率表示电源的内阻解答：解：由图可知，电源的电动势为6.0v；电阻的内阻为：r=1.6；那么短路电流为：i=3.75a；故答案为：1.6，3.75点评：对于电源的ui图象要注意认真观察其坐标的设置，本题中由于纵坐标不是从零开始的，故图象与横坐标的交点不是短路电流12（4分）有一个电流表g，内阻rg=10，满偏电流ig=3ma要把它改装为量程 03v 的电压表，要串联的电阻阻值为990，要把它改装为量程是 00.6a的电流表，要并联的电阻阻值为0.05考点：把电流表改装成电压表 专题：实验题分析：根据欧姆定律和串联规律解出分压电阻的阻值即可；根据欧姆定律和并联规律解出分流电阻阻值即可解答：解：（1）表头两端的电压为ug=igrg=310310=0.03v；若改装成03v电压表，则达最大量程时，串联电阻两端的电压u=umug=3v0.03v=2.97v； 则应串联的电阻r串=990； （2）改装成电流表要并联电阻分流，则并联阻值为：r=0.05故答案为：990 0.05点评：本题考查电流表的改装，在理解改装原理的基础上，通过串并联的关系即可求解解答本题应明确电流表的原理及改装方法13（4分）两个半径均为r的同种材料的带电金属小球，其中一个球所带电荷量是另一个的5倍，相距为d（dr）时它们之间的库仑力为f，现将它们相互接触后又放回原处，则它们之间的库仑力大小为f或f考点：库仑定律 专题：电场力与电势的性质专题分析：接触带电的原则是先中和后平分，两个球的电性可能相同，可能不同，根据f=得出接触后再放回原处的库仑力大小解答：解：若两电荷同性，设一个球的带电量为q，则另一个球的带电量为5q，此时f=，接触后再分开，带电量各为3q，则两球的库仑力大小=若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力故答案为：，点评：解决本题的关键掌握接触带电的原则，先中和后平分，以及掌握库仑定律的公式f=三、实验题（2小题，共16分）14（6分）现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度螺旋测微器和游标卡尺的示数如图所示：（1）由图可知，圆柱体的直径为1.843mm，长度为4.240mm（2）若留经圆柱体的电流为i，圆柱体两端之间的电压为u，圆柱体的直径和长度分别用d、l表示，则用d、l、i、u表示的电阻率关系式为=考点：测定金属的电阻率 专题：实验题分析：（1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；（2）根据欧姆定律和电阻定律列式求解解答：解：（1）由图a所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为1.5mm，游标尺示数为34.30.01mm=0.343mm，螺旋测微器示数为1.5mm+0.343mm=1.843mm；由图所示可知，游标卡尺主尺示数为4.2cm，游标尺示数为80.05mm=0.40mm，游标卡尺示数为42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm；（2）根据电阻定律，有：r=解得：=故答案为：（1）1.843，4.240；（2）点评：游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读，对游标卡尺读数时，要注意游标尺的精度并掌握电阻定律与欧姆定律的应用15（10分）有一灯泡上标有“6v 0.1a”的字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：a电压表（05v，内阻2.0k）b电压表（010v，内阻3.0k）c电流表（00.3a，内阻2.0）d电流表（06a，内阻1.5）e滑动变阻器（30，2a）f滑动变阻器（100，0.5a）g学生电源（直流9v）及开关、导线等（1）实验中所用的电压表应选b，电流表应选c，滑动变阻器应选e（2）画出实验电路图，要求电压从0v开始测量考点：描绘小电珠的伏安特性曲线 专题：实验题分析：（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图解答：解：（1）灯泡额定电压是6v，电压表选b，灯泡额定电流为0.1a，电流表选c为方便实验操作应选滑动变阻器e（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻为：r=60，电流表内阻约为2，电压表内阻约为3k，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示故答案为：（1）b； c； e （2）如图点评：本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图，要掌握实验器材的选取原则，确定滑动变阻器与电流表的接法是正确连接实物电路图的关键，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法四、计算题（3小题，共32分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）16（10分）如图所示，线段a为某电源的ui图线，线段b为某电阻的ui图线，当上述电源和电阻组成闭合电路时，求：（1）电源的输出功率p出多大？（2）电源内部损耗的电功率是多大？（3）电源的效率多大？考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率 专题：恒定电流专题分析：（1）由电源的ui图象读出电动势，求出内阻两图线交点表示电阻与电源组成闭合电路时的工作状态，读出电压和电流，由公式p=ui求出电源的输出功率p出（2）电源内部损耗的电功率由公式p内=i2r求解（3）电源的总功率为p总=ie，电源的效率为=代入数据求解即可解答：解：（1）从a的图线可读出电源的电动势 e=3v，内阻 r=0.5，从图象的交点可读出：路端电压 u=2v，电路电流 i=2a则电源的输出功率为 p出=ui=22w=4w（2）电源内部损耗的电功率p内=i2r=220.5w=2w（3）电源的总功率为p总=ie=23w=6w，故电源的效率为=66.7%答：（1）电源的输出功率p出为4w（2）电源内部损耗的电功率是2w（3）电源的效率是66.7%点评：本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力，关键要理解两图线的交点就表示该电源和该电阻组成闭合电路时的工作状态，能直接读出电流和路端电压，从而求出电源的输出功率17（10分）在如图所示的电路中，两平行正对金属板a、b水平放置，两板间的距离d=4.0cm电源电动势e=400v，内电阻r=20，电阻r1=1980闭合开关s，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从b板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达a板若小球所带电荷量q=1.0107c，质量m=2.0104kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2求：（1）a、b两金属板间的电压的大小u；（2）滑动变阻器消耗的电功率p滑；（3）电源的效率考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；闭合电路的欧姆定律 专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：（1）小球从b板上的小孔射入恰好到达a板的过程中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动，电场力做功qu，重力做功mgd，根据动能定理