福建省福州市福清市西山高中高二物理上学期期中试题（含解析）.doc

2015-2016学年福建省福州市福清市西山高中高二（上）期中物理试卷一选择题：（本大题共10小题，每小题4分，共40分其中1-6题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，7-10题有多个选项是正确的）1万有引力可以理解为：任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场，而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的引力作用，这情况可以与电场相类比，那么在地球产生的引力场中的重力加速度，可以与电场中下列哪个物理量相类比( )a电势b电势能c电场强度d电场力2两个分别带有电荷量q和+3q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )abcd12f3下面关于电源和电流的叙述正确的是( )a只要有大量的自由电荷便能产生电流b电源是将其他形式的能转化为电能的装置c金属导体中电子定向移动速率即是电场传导速率d电流的方向就是自由电荷定向移动的方向4如图所示电路，电压保持不变，当开关s断开时，电流表a的示数为0.6a，当s闭合时，电流表的示数为0.9a，则两电阻阻值之比r1：r2为( )a1：2b2：1c2：3d3：25如图所示，电场中有a、b两点，电场强度分别为ea、eb，电势分别为a、b，则下列说法正确的是( )aea=ebbeaebcabdba6某平行板电容器的电容为c，带电量为q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为( )abcd7有关静电的以下说法中正确的是( )a电工在带电维修高压电线时，穿绝缘衣比穿金属衣安全b避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地c高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能d油罐车尾装一条拖地铁链，有利于消除静电8指出图所示的哪些情况中，a、b两点的电势相等，a、b两点的电场强度矢量也相等( )a平行板电容器带电时，极板间除边缘附近处的任意两点a、bb静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、bc离点电荷等距的任意两点a、bd两个等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点o等距的两点a、b9如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10v和0.1a，电流表的内阻为0.2，那么有关待测电阻rx的下列说法正确的是( )arx的测量值等于真实值brx的测量值比真实值小crx的真实值为99.8drx的真实值为100.210如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即uab=ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、q（注意两点的图中位置）是这条轨迹上的两点，据此可知( )a带电质点通过q点时的加速度a的方向如图中箭头所示b三个等势面中，a的电势最高c带电质点通过p点时的动能比通过q点时大d带电质点在p点具有的电势能比在q点具有的电势能大二填空题（本大题有4小题，每空2分，共16分）11如图所示，有一个表头g，满偏电流为ig=1ma，内阻rg=100，用它改装为有5v和50v两种量程的电压表，求r1、r2的阻值各为多大？12在“测定某电阻丝的电阻率”实验中（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图所示，则电阻丝的直径是_ mm（2）若用电流表和电压表测量此电阻丝的阻值，两表的示数分别为u、i，测得电阻丝的直径为d，用刻度尺量得其长度为l，则该电阻丝的电阻率=_13如图所示，平行板电容器的极板接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关s，给电容器充电，此时悬线偏离竖直方向的夹角为若保持s闭合，将a板向b板靠近，则_；若断开s，将a板向b板靠近，则_（以上填变大，变小或不变）14有四种粒子：质子（h）、氘核（h）、粒子（he）、钠离子（na+），让这些粒子从静止开始经同一电压为u的电场加速后，速度最大的是_，动能最大的是_四计算题（共4小题，共44分）15如图所示，一带电为q、质量为m的小物块放在一倾角为的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态（1）试在答题卷的方框中分析小物块带的电荷种类（2）对物块进行受力情况，在受力分析图中标上符号，并在答题卷的相应位置写上各力的名称；（3）求出该匀强电场的电场强度e的大小16如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内电阻r=0.8，电路中另一电阻r=10，直流电压u=160v，电压表示数um=110v试求：（1）通过电动机的电流？（2）电动机的电功率及电动机的输出功率？（3）若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？（g取10m/s2）17如图所示，匀强电场中a、b、c三点构成一个直角三角形，把电荷量q=21010c的点电荷由a点移到b点，电场力做功w1=4.8108j；再由b点移到c点克服电场力做功w2=2.4108j，（1）求a、b和a、c间的电势差uab和uac；（2）若取b点的电势为零，求a、c两点的电势a和c；（3）在图中定性画出匀强电场线的方向及分布情况18如图所示，一束初速不计的电子流，经u=5000v的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d=1.0cm，板长l=5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？不计重力作用2015-2016学年福建省福州市福清市西山高中高二（上）期中物理试卷一选择题：（本大题共10小题，每小题4分，共40分其中1-6题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，7-10题有多个选项是正确的）1万有引力可以理解为：任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场，而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的引力作用，这情况可以与电场相类比，那么在地球产生的引力场中的重力加速度，可以与电场中下列哪个物理量相类比( )a电势b电势能c电场强度d电场力【考点】万有引力定律及其应用 【分析】电场与重力场类似，电场力与重力类似，电荷量与物体的质量类似，根据重力与质量的关系、电场力与电荷量的关系，分析重力加速度与电场中电场强度可类比【解答】解：又重力场与电场类似，重力场的基本性质是对其周围物体由引力作用，而电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用，说明重力与电场力类似电荷量与物体的质量类似，则由g=mg，f=qe分析可知，重力加速度g与电场中电场强度e可类比，故c正确、abd错误故选：c【点评】学习电场时，常常采用类比的方法，将电场与重力场类似，抓住电场力与重力类似，电荷量与物体的质量类似，重力加速度与电场中电场强度类比，有助于理解电场的知识2两个分别带有电荷量q和+3q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )abcd12f【考点】库仑定律；电荷守恒定律 【专题】计算题【分析】清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题【解答】解：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为f=k，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+q，距离又变为原来的，库仑力为f=k，所以两球间库仑力的大小为故选c【点评】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题3下面关于电源和电流的叙述正确的是( )a只要有大量的自由电荷便能产生电流b电源是将其他形式的能转化为电能的装置c金属导体中电子定向移动速率即是电场传导速率d电流的方向就是自由电荷定向移动的方向【考点】电流、电压概念 【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题【分析】导体置于电场中，达到静电平衡后没有电流导体两端存在持续的电压，导体中才有持续的电流电源能提供持续的电压电源是将其他形式的能转化为电能的装置【解答】解：a、只有导体两端存在电势差时，才能产生电流；故a错误；b、电源是将其他形式的能转化为电能的装置；故b正确；c、电场的传导速率为电场形成的速度，它不同于导体中电子定向移动的速率；故c错误；d、电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反；故d错误；故选：b【点评】本题考查电流和电源的性质，要注意明确形成电流的条件为：导体两端有电势差4如图所示电路，电压保持不变，当开关s断开时，电流表a的示数为0.6a，当s闭合时，电流表的示数为0.9a，则两电阻阻值之比r1：r2为( )a1：2b2：1c2：3d3：2【考点】闭合电路的欧姆定律 【专题】恒定电流专题【分析】根据欧姆定律分别列出电流与电压的关系，再求解电阻之比【解答】解：根据欧姆定律得当开关s断开时，u=i1r1 当开关s闭合时，u=i2 由得 i1r1=i2代入解得=故选a【点评】本题是欧姆定律简单的应用，抓住电源的电压不变，要注意开关闭合时ui2r25如图所示，电场中有a、b两点，电场强度分别为ea、eb，电势分别为a、b，则下列说法正确的是( )aea=ebbeaebcabdba【考点】电势；电场强度 【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向沿着电场线方向电势是降低的【解答】解：ab、由于电场线的疏密可知，b处电场线较密，所以b点的电场强度强，即ebea故a、b错误cd、沿着电场线，电势逐渐降低，所以ab，故c正确，d错误；故选：c【点评】解决本题的关键是掌握电场线的两个意义：电场线的疏密表示电场强度的强弱，沿着电场线方向电势是降低的6某平行板电容器的电容为c，带电量为q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为( )abcd【考点】电容器的动态分析 【专题】电容器专题【分析】由电容的定义式c=求出两极板间的电压，由板间电压与场强的关系式u=ed求出板间场强，点电荷所受的电场力大小为f=qe【解答】解：由电容的定义式c=得，板间电压为u=板间场强大小为e=点电荷所受的电场力大小为f=qe，联立得到，f=故选：c【点评】本题考查对于电容、板间电压、场强等物理量之间关系的掌握情况基础题7有关静电的以下说法中正确的是( )a电工在带电维修高压电线时，穿绝缘衣比穿金属衣安全b避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地c高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能d油罐车尾装一条拖地铁链，有利于消除静电【考点】* 静电的利用和防止；静电现象的解释 【专题】计算题；学科综合题；定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】本题考查是关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽静电屏蔽强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电【解答】解：a、电工穿绝缘衣没有穿金属衣安全，因为金属衣产生静电屏蔽，比较安全，故a错误；b、避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地，或者将大地的负电荷与其中和，故b正确；c、高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能故c正确；d、油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电故d正确故选：bcd【点评】本题主要考查了静电屏蔽现象和尖端放电现象，是联系实际的好题8指出图所示的哪些情况中，a、b两点的电势相等，a、b两点的电场强度矢量也相等( )a平行板电容器带电时，极板间除边缘附近处的任意两点a、bb静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、bc离点电荷等距的任意两点a、bd两个等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点o等距的两点a、b【考点】电场强度；电势 【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电势是标量，电场强度是矢量，标量只要大小相等，标量就相等，而矢量，大小、方向均相同，矢量才相同根据电场线的分布判断【解答】解：a、a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不同，a点电势高于b点电势故a错误b、处于静电平衡状态下的金属内部a，b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等故b正确c、a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同故c错误d、a、b在等量异种电荷连线的垂直平分线上，电势相等，根据电场的对称性，a、b两点场强相同故d正确故选bd【点评】对于典型的电场的电场线分布要掌握，抓住特点，有助于解答关于电场强度、电势高低判断的问题9如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10v和0.1a，电流表的内阻为0.2，那么有关待测电阻rx的下列说法正确的是( )arx的测量值等于真实值brx的测量值比真实值小crx的真实值为99.8drx的真实值为100.2【考点】伏安法测电阻 【专题】恒定电流专题【分析】由欧姆定律求得电阻阻值，因图示为电流表内接法，则r测=rx+ra可知测量值偏大，rx=r测ra【解答】解：由欧姆定律：r测=100，rx=r测ra=1000.2=99.8则测量值偏大，故abd错误，c正确故选：c【点评】考查电阻的测量，会由欧姆定律求解电阻及分析误差明确内外接法对测量值的影响10如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即uab=ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、q（注意两点的图中位置）是这条轨迹上的两点，据此可知( )a带电质点通过q点时的加速度a的方向如图中箭头所示b三个等势面中，a的电势最高c带电质点通过p点时的动能比通过q点时大d带电质点在p点具有的电势能比在q点具有的电势能大【考点】电势；电势能 【专题】电场力与电势的性质专题【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，电场的场强大【解答】解：a、电荷仅受电场力，加速度的方向为电场力的方向正电荷在q点受电场力的方向与该处电场线方向相切，而电场线与等势线是互相垂直的，所以在q点的加速度的方向为垂直于等势面向下，应与图示的箭头方向垂直向下，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a等势线的电势最高，故b正确cd、根据质点受力情况可知，从p到q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故c错误，d正确故选：bd【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化二填空题（本大题有4小题，每空2分，共16分）11如图所示，有一个表头g，满偏电流为ig=1ma，内阻rg=100，用它改装为有5v和50v两种量程的电压表，求r1、r2的阻值各为多大？【考点】把电流表改装成电压表 【专题】实验题【分析】把电流表改装成电压表，应串联分压电阻，根据串联电路特点与欧姆定律求出串联电阻阻值【解答】解：量程为5v时，串联电阻阻值：r1=rg=100=4900，量程为50v时，r2=rg=100=49900，答：r1、r2的阻值各为：4900、49900【点评】本题考查了电流表改装为电压表串联电阻的计算，知道电压表的改装原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题12在“测定某电阻丝的电阻率”实验中（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图所示，则电阻丝的直径是0.350 mm（2）若用电流表和电压表测量此电阻丝的阻值，两表的示数分别为u、i，测得电阻丝的直径为d，用刻度尺量得其长度为l，则该电阻丝的电阻率=【考点】测定金属的电阻率 【专题】实验题；定量思想；图析法；恒定电流专题【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数（2）应用欧姆定律与电阻定律可以求出电阻率的表达式【解答】解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：35.00.01mm=0.350mm；（2）金属丝电阻：r=，电阻率：=；故答案为：（1）0.350；（2）【点评】本题考查了螺旋测微器读数、求电阻率，螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，螺旋测微器需要估读一位，读数时视线要与刻度线垂直13如图所示，平行板电容器的极板接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关s，给电容器充电，此时悬线偏离竖直方向的夹角为若保持s闭合，将a板向b板靠近，则变大；若断开s，将a板向b板靠近，则不变（以上填变大，变小或不变）【考点】电容器的动态分析；匀强电场中电势差和电场强度的关系 【专题】电容器专题【分析】小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关s闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关s，电容器所带的电量不变【解答】解：保持开关s闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的a板向b板靠近，极板间距离减小，电场强度e增大，小球所受的电场力变大，增大；断开开关s，电容器所带的电量不变，c=，e=将a板向b板靠近，知d减小时，e不变，电场力不变，不变；故答案为：变大，不变【点评】解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变14有四种粒子：质子（h）、氘核（h）、粒子（he）、钠离子（na+），让这些粒子从静止开始经同一电压为u的电场加速后，速度最大的是质子（h），动能最大的是粒子（he）【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】根据动能定理求出速度的表达式和动能的表达式，结合粒子的比荷进行比较【解答】解：根据动能定理得：，v=，因为质子的比荷最大，则质子的速度最大动能ek=qu，因为粒子的电量最大，则粒子的动能最大故答案为：质子（h），粒子（he）【点评】本题考查了动能定理的基本运用，关键得出速度和动能的表达式，结合电量、质量的大小关系分析判断四计算题（共4小题，共44分）15如图所示，一带电为q、质量为m的小物块放在一倾角为的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态（1）试在答题卷的方框中分析小物块带的电荷种类（2）对物块进行受力情况，在受力分析图中标上符号，并在答题卷的相应位置写上各力的名称；（3）求出该匀强电场的电场强度e的大小【考点】电场强度；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用 【分析】（1）分析物块所受的电场力方向，即可确定其电性（2）物块受重力、支持力和电场力处于平衡，画出受力示意图（3）通过共点力平衡条件和电场力公式f=qe结合，求出匀强电场的电场强度【解答】解：（1）要使物体静止，所受电场力的方向应向右，而e的方向向左，可见，物体带负电；（2）小物块受到重力、支持力和电场力，如图所示：g重力、fn支持力、f电场力（3）由平衡条件得：f=mgtan知：答：（1）物体带负电；（2）分析见上，如图所示；（3）匀强电场的电场强度e的大小为【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡和牛顿第二定律进行求解16如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内电阻r=0.8，电路中另一电阻r=10，直流电压u=160v，电压表示数um=110v试求：（1）通过电动机的电流？（2）电动机的电功率及电动机的输出功率？（3）若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？（g取10m/s2）【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率 【专题】简答题；定量思想；推理法；恒定电流专题【分析】（1）根据欧姆定律求出通过电路的电流；（2）电动机的输入功率为p1=umi，电动机内电阻的发热功率为 p2=i2r，输出的机械功率为p3=p1p2；（3）由公式p3=fv=mgv求解物体的质量【解答】解：（1）通过r的电流为：i=a=5a，则通过电动机的电流为5a； （2）电动机的输入功率为：p1=umi=1105w=550w，电动机内电阻的发热功率为：p2=i2r=520.8w=20w，输出功率为：p3=p1p2=（55020）w=530w，（3）根据输出功率等于机械功率得：p3=fv=mgv解得：m=53kg答：（1）通过电动机的电流为5a；（2）电动机的电功率为550w，电动机的输出功率为530w；（3）若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物，该重物的质量为53kg【点评】本题考查了机械公式和电功功率以及电功公式的灵活应用，关键是知道电动机做功的功率加上线圈的发热功率即为电动机消耗电能的功率17如图所示，匀强电场中a、b、c三点构成一个直角三角形，把电荷量q=21010c的点电荷由a点移到b点，电场力做功w1=4.8108j；再由b点移到c点克服电场力做功w2=2.4108j，（1）求a、b和a、c间的电势差uab和uac；（2）若取b点的电势为