山西省运城市高二物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年山西省运城市高二（上）期中物理试卷一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分，每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的）1下列说法正确的是（）a摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也可以说明做功可以创造电荷b感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分c物体带电量可以是任意值d只有体积小的带电体可视为点电荷2下列关于静电场中电场线的叙述正确的是（）a沿着电场线的方向强度越来越小b电荷沿着电场线的方向移动，电势能逐渐减小c电场线是人们假设的，用以形象地表示电场强弱和方向，客观并不存在d电场线是闭合曲线，始于正电荷或无穷远，止于无穷远或负电荷3将一正电荷从无限远移入电场中m点，静电力做功w1=6109j，若将一个等量的负电荷从电场中n点移向无限远处，静电力做功w2=7109j，则m、n两点的电势m、n，有如下关系（）amn0bnm0cnm0dmn04某一静电实验装置如图所示，验电器a不带电，验电器b的上面安一个几乎封闭的金属圆桶c，并且b内的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球d，使d接触c的内壁，再移出与a的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使a带电这个实验说明了（）ac是一个等势体（电势处处相等）bc的内部是不带电的cc的内部电势为零dc的内部场强为零5电源电动势的大小反映的是（）a电源把电能转化为其他形式的能的本领大小b电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小c电源单位时间内传送电荷量的多少d电流做功的快慢6如图所示，图中1，2分别为电阻r1，r2的电流随电压变化的关系图线，则（）ar1和r2串联后的总电阻的iu图线应在区域br1和r2串联后的总电阻的iu图线应在区域cr1和r2并联后的总电阻的iu图线应在区域dr1和r2并联后的总电阻的iu图线应在区域7a、b为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从a点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达b点，其电势能ep随位移x的变化关系如图所示从a到b过程中，下列说法正确的是（）a电场力对电荷一直做正功b电势一直升高c电荷所受电场力先减小后增大d电荷所受电场力先增大后减小8如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（）a如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小b如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较大c如果图中虚线是电场线，a点的场强大于b点的场强d如果图中虚线是等势面，a点的电势高于b点的电势二、多项选择题（共4小题，每小题4分，满分16分，在每个小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得4分，有选错或不选的得0分）9如图所示，在x轴上关于原点o对称的两点固定放置等量异种点电荷+q和q，x轴上的p点位于q的右侧下列判断正确的是（）a在x轴上还有一点与p点电场强度相同b在x轴上还有两点与p点电场强度相同c若将一试探电荷+q从p点移至o点，电势能增大d若将一试探电荷+q从p点移至o点，电势能减小10如图所示，细绳栓一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（）a小球可能做匀速圆周运动b小球运动到最低点a点时，球的线速度一定最大c当小球运动到最高点b点时绳的张力一定最小d小球运动到最低点a点时，电势能一定最大11示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示如果在荧光屏上p点出现亮斑，那么示波管中的（）a极板x应带正电b极板x应带正电c极板y应带正电d极板y应带正电12某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示，则下列说法中正确的是（）a加5v电压时，导体的电阻是5b导体在电压为5v时的电阻值应为（0，0）（5，1.0）两点连线的斜率的倒数c导体在电压为11v时的电阻应为过（11，1.5）点的切线斜率的倒数d由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减少三、实验题（每空2分，共22分）13如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为e的匀强电场时，验电器的箔片（填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为，方向为14如图所示，电路中a、b为两块竖直放置的金属板，c是一只静电计，开关s闭上后，静电计指针张开一个角度，使a、b两板靠近一些指针张角，使a、b两板正对面积减小一些指针张角，断开s后，使b板向左平移一些指针张角，断开s后，使a、b正对面积减小一些，指针张角15小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（3v，3k）、电流表（00.6a，0.1）、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上（1）他们应选用甲图中所示的电路进行实验；（2）根据实验测得数据描绘出如图乙所示ui图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度t变化的关系是（3）已知实验中使用的小灯泡标有1.5v字样，请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5v电压下的实际功率是w四、计算题（解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位）16如图所示，用一根绝缘细线悬挂一个带电小球，小球的质量为m，电量为q，现加一水平的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向夹角（1）试求这个匀强电场的场强e大小；（2）如果将电场方向顺时针旋转角、大小变为e后，小球平衡时，绝缘细线仍与竖直方向夹角，则e的大小又是多少？2015-2016学年山西省运城市高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分，每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的）1下列说法正确的是（）a摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也可以说明做功可以创造电荷b感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分c物体带电量可以是任意值d只有体积小的带电体可视为点电荷【考点】元电荷、点电荷【专题】常规题型【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分带电体的带电量只能是电子电量的整数倍，人们把这个最小的带电量叫做叫做元电荷【解答】解：a、摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷电荷只是发生转移故a错误；b、感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分，故b正确；c、带电体的带电量只能是电子电量的整数倍，人们把这个最小的带电量叫做叫做元电荷故c错误；d、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系，故d错误；故选：b【点评】摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体2下列关于静电场中电场线的叙述正确的是（）a沿着电场线的方向强度越来越小b电荷沿着电场线的方向移动，电势能逐渐减小c电场线是人们假设的，用以形象地表示电场强弱和方向，客观并不存在d电场线是闭合曲线，始于正电荷或无穷远，止于无穷远或负电荷【考点】电场线【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】电场线是为了形象的描述电场强弱和方向引入的，并非实际存在的，电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线电势降低电场线不是闭合的曲线根据这些知识答题【解答】解：a、电场线的疏密表示场强的强弱，沿着电场线方向电场线的疏密情况不确定，所以电场强度不一定越来越小故a错误；b、正电荷沿着电场线的方向移动，电场力做正功，电势能逐渐减小，而负电荷沿着电场线的方向移动，电场力做负功，电势能逐渐增大，故b错误c、电场线是人们假设的，用以形象地表示电场强弱和方向，客观并不存在，故c正确d、电场线的特点是始于正电荷或无穷远，止于无穷远或负电荷，是非闭合曲线，故d错误故选：c【点评】本题的关键要掌握电场线与电势、场强、电势能大小的关系，要掌握电场线的基本特点：不存在、不闭合、不相交3将一正电荷从无限远移入电场中m点，静电力做功w1=6109j，若将一个等量的负电荷从电场中n点移向无限远处，静电力做功w2=7109j，则m、n两点的电势m、n，有如下关系（）amn0bnm0cnm0dmn0【考点】电势；电势差与电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据电场力做功与电荷电势能变化的关系，由电场力做功情况分析电荷电势能的变化，判断电势高低【解答】解：正电荷从无穷处移向电场中m点，电场力做功为w1=6109j，电荷的电势能减小，由电势能公式ep=q，知m点的电势小于无穷远的电势，即m0负电荷从电场中n点移向无穷远处，静电力做功w2=7109j，电势能减小，电势升高，则n点的电势小于无穷远的电势，即n0由于两电荷电量相等，从无限远处移入电场中n点电场力做功较大，n点与无穷远间的电势差较大，则n点的电势低于m点的电势，即得到nm0故选：c【点评】本题也可以画出电场线，标出m、n两点在电场线上大致位置，再判断电势的高低4某一静电实验装置如图所示，验电器a不带电，验电器b的上面安一个几乎封闭的金属圆桶c，并且b内的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球d，使d接触c的内壁，再移出与a的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使a带电这个实验说明了（）ac是一个等势体（电势处处相等）bc的内部是不带电的cc的内部电势为零dc的内部场强为零【考点】电势；静电场中的导体【专题】电场力与电势的性质专题【分析】静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，这就叫做静电屏蔽空腔导体不接地的屏蔽为外屏蔽，空腔导体接地的屏蔽为内屏蔽在静电平衡状态下，不论是空心导体还是实心导体；不论导体本身带电多少，或者导体是否处于外电场中，必定为等势体，其内部场强为零，这是静电屏蔽的理论基础【解答】解：a、金属体c是一个等势体，但无法通过这个实验说明，故a错误； b、d、题目中，手持一个带绝缘柄的金属小球d，把d接触c的内壁再移出与a的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使a带电，说明了金属圆筒c的内部是不带电的；金属圆筒c的内部不带电，故内部的电场强度处处为零故bd正确；c、电势与电场本身有关，以及零势能点的选择有关，所以该实验中，不能说明c的内部电势为0故c错误故选：bd【点评】弄清静电屏蔽的实质，并能正确理解和应用，尤其注意静电平衡状态特点，注意所学基础知识的灵活应用5电源电动势的大小反映的是（）a电源把电能转化为其他形式的能的本领大小b电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小c电源单位时间内传送电荷量的多少d电流做功的快慢【考点】电源的电动势和内阻【专题】恒定电流专题【分析】电动势这样定义的，在数值上等于非静电力将1c的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功，做了多少功，就有多少其它形式的能转变为电能【解答】解：电动势在数值上等于非静电力将1c的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功，做了多少功，就有多少其它形式的能转变为电能所以电动势的大小反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小单位时间内流过的电荷量表示电流，做功的快慢表示功率所以a、c、d错误，b正确故选：b【点评】解决本题的关键是理解电动势在数值上等于非静电力将1c的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功，做了多少功，就有多少其它形式的能转变为电能6如图所示，图中1，2分别为电阻r1，r2的电流随电压变化的关系图线，则（）ar1和r2串联后的总电阻的iu图线应在区域br1和r2串联后的总电阻的iu图线应在区域cr1和r2并联后的总电阻的iu图线应在区域dr1和r2并联后的总电阻的iu图线应在区域【考点】欧姆定律【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题【分析】根据电阻的串并联关系确定r1、r2、r串、r并之间的大小关系，根据欧姆定律判断电压相同时电流的大小，分析坐标图不同区域的意义即可解决【解答】解：根据串联电路的电阻特点知：r串比每一个串联的分电阻都要大，根据并联电路中电阻的特点可知：r并比每一个并联电路的分电阻都要小在这四个电阻值中，r串最大，r并最小，所以，当它们两端加相同的电压时，通过r串的电流最小，故它的iu图线在区；通过r并的电流最大，故它的iu图线在区，故b正确故选：b【点评】本题考查了电阻的串并联特点和欧姆定律的应用，解决本题的关键是弄清楚图象中横纵坐标的物理含义7a、b为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从a点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达b点，其电势能ep随位移x的变化关系如图所示从a到b过程中，下列说法正确的是（）a电场力对电荷一直做正功b电势一直升高c电荷所受电场力先减小后增大d电荷所受电场力先增大后减小【考点】电势能；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键，由图可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由w=fs可知电场力逐渐减小，因此电子做加速度逐渐减小的加速运动，知道了运动形式即可解正确解答本题【解答】解：a、电势能先减小后增大，则电场力做正功后做负功故a错误b、正电荷从a到b电场力先做正功，后做负功，则说明电场力方向变化，即电场线方向先向右，后向左，所以电势先降低后升高故b错误c、电势能ep随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大故c正确，d错误故选c【点评】解题过程中要把握问题的核心，要找准突破点，如本题中根据图象获取有关电子的运动、受力情况即为本题的突破点8如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（）a如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小b如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较大c如果图中虚线是电场线，a点的场强大于b点的场强d如果图中虚线是等势面，a点的电势高于b点的电势【考点】电势能；电场强度；电场线；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场线与等势面垂直，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，在等势面密的地方，电场的强度也是较大，在等势面疏的地方，电场的强度也是较小，沿电场线的方向，电势降低【解答】解：a、若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，在a处动能最大，所以a错误；b、若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，故b处动能最大，所以b正确；c、若虚线是电场线，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，故c正确；d、若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小，故d错误故选bc【点评】无论虚线代表的是电场线还是等势面，粒子受到的电场力的方向都是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断粒子的受力的方向和运动方向之间的关系，从而可以确定电场力对粒子做的是正功还是负功二、多项选择题（共4小题，每小题4分，满分16分，在每个小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得4分，有选错或不选的得0分）9如图所示，在x轴上关于原点o对称的两点固定放置等量异种点电荷+q和q，x轴上的p点位于q的右侧下列判断正确的是（）a在x轴上还有一点与p点电场强度相同b在x轴上还有两点与p点电场强度相同c若将一试探电荷+q从p点移至o点，电势能增大d若将一试探电荷+q从p点移至o点，电势能减小【考点】电势能；电场强度；电场线【专题】压轴题；电场力与电势的性质专题【分析】要解答本题需要：熟悉掌握等量正负点电荷的电场分布；知道wab=epaepb，即电场力做正功，电势能转化为其他形式的能，电势能减少；电场力做负功，其他形式的能转化为电势能，电势能增加，即w=e【解答】解：等量异种电荷周围的电场分布情况如图所示，根据其电场分布可知，在x轴上还有一点与p点电场强度相同，在正电荷q的左边，故a正确，b错误；若将一试探电荷+q从p点移至o点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大一般规定无穷远电势为零，过0点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q在p点时电势能为负值，移至o点时电势能为零，所以电势能增大，故c正确，d错误【点评】对于几种典型的电场如正负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷周围电场线、等势线等分布情况要熟练掌握10如图所示，细绳栓一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（）a小球可能做匀速圆周运动b小球运动到最低点a点时，球的线速度一定最大c当小球运动到最高点b点时绳的张力一定最小d小球运动到最低点a点时，电势能一定最大【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】定性思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题【分析】分析小球所受重力与电场力的大小关系：当重力大于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大；当重力等于于电场力时，小球做匀速圆周运动当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点b时，小球的速度最小根据e=q可分析电势能的大小【解答】解：a、当重力等于于电场力时，小球做匀速圆周运动故a正确b、当重力大于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大；当重力等于于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点b时，小球的速度最小；故bc错误d、由最低点a点的电势最低，小球带负电，故小球在最低点a点时电势能一定最大；故d正确；故选：ad【点评】本题的难点在于题设条件不明，故一定要注意根据题意进行讨论，分三种情况分析小球的受力情况和运动情况；才能得出全部可能的情况11示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示如果在荧光屏上p点出现亮斑，那么示波管中的（）a极板x应带正电b极板x应带正电c极板y应带正电d极板y应带正电【考点】示波器的使用【专题】实验题【分析】由亮斑位置可知电子偏转的打在偏向x，y向，由电子所受电场力的方向确定电场的方向，再确定极板所带的电性由亮斑位置可知电子偏转的打在偏向x，y向，由电子所受电场力的方向确定电场的方向，再确定极板所带的电性【解答】解：电子受力方向与电场方向相反，因电子向x向偏转则，电场方向为x到x，则x带正电 同理可知y带正电，故ac正确，bd错误故选：ac【点评】考查电子的偏转，明确电子的受力与电场的方向相反12某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示，则下列说法中正确的是（）a加5v电压时，导体的电阻是5b导体在电压为5v时的电阻值应为（0，0）（5，1.0）两点连线的斜率的倒数c导体在电压为11v时的电阻应为过（11，1.5）点的切线斜率的倒数d由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减少【考点】欧姆定律【专题】定性思想；方程法；恒定电流专题【分析】iu图象描述物体的电流随电压的变化；由各点的坐标可求得导体的电阻；由图象的斜率的变化可明确电阻的变化【解答】解：a、加5v的电压时，电流为1.0a，则由欧姆定律可知，r=5；故a正确；b、根据iu图线的意义可知，iu图线的中的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，所以导体在电压为5v时的电阻值应为（0，0）（5，1.0）两点连线的斜率的倒数；故b正确；c、根据iu图线的意义可知，iu图线的中的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，所以导体在电压为11v时的电阻值应为（0，0）（11，1.5）两点连线的斜率的倒数，故c错误；d、由图可知，随着电压的减小，曲线的斜率减小，所以导体的电阻增大；故d错误；故选：ab【点评】本题考查欧姆定律的应用；注意伏安特性曲线的性质，能从图象中得出电阻的变化三、实验题（每空2分，共22分）13如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为e的匀强电场时，验电器的箔片不张开（填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为静电屏蔽此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为e，方向为水平向左【考点】静电现象的解释【分析】本题从静电屏蔽的原理出发即可解题金属内部由于电子可以自由移动，会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而使金属上电荷重新分布【解答】解：因为在金属内部由于电子可以自由移动，当加上水平向右的、场强大小为e的匀强电场时，金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而金属上电荷重新分布就是所谓“静电屏蔽”的原理此时验电器不会受到影响，故验电器的箔片不张开故答案为：不张开；静电屏蔽；e；水平向左【点评】本题考查了静电屏蔽的原理，难度不大属于基础题14如图所示，电路中a、b为两块竖直放置的金属板，c是一只静电计，开关s闭上后，静电计指针张开一个角度，使a、b两板靠近一些指针张角不变，使a、b两板正对面积减小一些指针张角不变，断开s后，使b板向左平移一些指针张角减小，断开s后，使a、b正对面积减小一些，指针张角增大【考点】电容器的动态分析【专题】定性思想；推理法；电容器专题【分析】静电计测定电势差，板间电势差越大，指针张角越大指针开关s闭合，电容器两端的电势差不变；断开s，电容器所带的电量不变，通过确定电容器两端间的电势差变化判断指针张角的变化【解答】解：开关闭合，故电压不变，因此指针张角不变；因此不论是改变d还是改变s，张角均不变；断开s后，电量不变，当b板左移时，d减小，则电容c增大，由q=uc可知，u减小，张角减小；使正对面积减小时，c减小，则可知u增大，张角增大；故答案为：不变；不变；减小；增大【点评】本题是电容器的动态分析，关键抓住不变量，开关s闭合，电容器两端的电势差不变；断开s，电容器所带的电量不变15小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（3v，3k）、电流表（00.6a，0.1）、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上（1）他们应选用甲图中所示的a电路进行实验；（2）根据实验测得数据描绘出如图乙所示ui图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度t变化的关系是小灯泡的电阻的阻值随温度的升高而增大（3）已知实验中使用的小灯泡标有1.5v字样，请你根据