广东省广州实验中学高二物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年广东省广州实验中学高二（上）期中物理试卷一单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分每题有abcd四个可供选择的选项，其中只有一个选项是正确的）1下列关于元电荷的说法中错误的是( )a元电荷实质上是指电子和质子本身b所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍c元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的d元电荷的值通常取e=1.601019c2电场中有一点p，下列说法正确的是( )a若放在p点的点电荷的电荷量减半，则p点的场强减半b若p点没有试探电荷，则p点的场强为零cp点的场强越大，则同一电荷在p点受的静电力越大dp点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向3在电场中a、b两点间的电势差为uab=75v，b、c两点间的电势差为ubc=200v，则a、b、c三点电势高低关系为( )aabcbacbccabdcba4下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系，说法正确的是( )a任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积b沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必相等c电势减小的方向必是场强方向d在相同距离的两点上，电势差大的，其场强也大二、选择题（共6小题，每小题5分，满分30分）5a、b两带电小球，质量分别为ma、mb，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时a、b两球处于相同高度若b对a及a对b的库仑力分别为fa、fb，则下列判断正确的是( )afafbb细线ac对a的拉力c细线oc的拉力tc=（ma+mb）gd同时烧断ac、bc细线后，a、b在竖直方向的加速度相同6等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点则检验电荷在此全过程中( )a所受电场力的方向不变b所受电场力的大小恒定c电势能一直减小d电势能先不变后减小7如图所示是描述对给定的电容器充电时其电荷量q、电压u、电容c之间相互关系的图象，其中正确的是( )abcd8如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( )a经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多b经过偏转电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多c三种原子核打在屏上的速度一样大d三种原子核都打在屏的同一位置上9（电场线与带电粒子的运动轨迹）一带电粒子从电场中的a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，电场线如图中实线所示，不计粒子所受重力，则( )a粒子带正电荷b粒子加速度逐渐减小c粒子在a点的电势能大于在b点的电势能d粒子的初速度不为零10a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，下列说法正确的是( )a在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上bb和c同时飞离电场c进入电场时，c的速度最大，a的速度最小d动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大三实验题（本题共20分，每空2分把答案填在题中的横线上）11使用如图1所示的器材测定小灯泡在不同电压下的电功率已知小灯泡标有“2.5v，3w”的字样，电源电压为6v，电流表有0.6a（内阻约10）、3a（内阻约0.1）两个量程；电压表有3v（内阻6000）、15v（内阻10000） 两个量程，滑动变阻器有两个规格，r1标有“5，2a”，r2标有“100，20ma”各电表的量程如图中所示，测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并能测量多组数据（1）电压表应选用_量程，电流表应选用_量程，滑动变阻器应选用_；（2）将实验电路图2画在方框中；（3）把图1中实物连成完整的实验电路（4）开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最_端（左或右）；（5）在图3中作出小灯泡的电功率p与它两端的电压平方（u2）的关系曲线，在坐标系pu2中定性作出实验的大致图象四计算题（本题共2小题，共34分按要求作答，应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）12（16分）如图所示，在绝缘水平面上，相距为l的a、b两点处分别固定着两个等量正电荷a、b是ab连线上两点，其中aa=bb=，o为ab连线的中点一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能e0从a点出发，沿ab直线向b运动，其中小滑块第一次经过o点时的动能为初动能的n倍（n1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在o点，求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数（2）ob两点间的电势差uob（3）小滑块运动的总路程s13（18分）如图所示，ef与gh间为一无场区无场区左侧a、b为相距为d、板长为l的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中a为正极板无场区右侧为一点电荷q形成的电场，点电荷的位置o为圆弧形细圆管cd的圆心，圆弧半径为r，圆心角为120，o、c在两板间的中心线上，d位于gh上一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动（不计粒子的重力、管的粗细）求：（1）o处点电荷的电性和电荷量；（2）两金属板间所加的电压2015-2016学年广东省广州实验中学高二（上）期中物理试卷一单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分每题有abcd四个可供选择的选项，其中只有一个选项是正确的）1下列关于元电荷的说法中错误的是( )a元电荷实质上是指电子和质子本身b所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍c元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的d元电荷的值通常取e=1.601019c【考点】元电荷、点电荷【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，但电性相反，故物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、元电荷是指电子或质子所带的电荷量，不是电子或质子本身，故a错误b、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，故b正确；c、元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的，故c正确；d、元电荷的数值为e=1.601019c，故d正确；本题选择错误的，故选：a【点评】元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，只是等于质子或电子的带电量；明确所有带电体所带电量均是元电荷的整数倍2电场中有一点p，下列说法正确的是( )a若放在p点的点电荷的电荷量减半，则p点的场强减半b若p点没有试探电荷，则p点的场强为零cp点的场强越大，则同一电荷在p点受的静电力越大dp点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向【考点】电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式e=，采用比值法下的定义；利用场强方向的规定判断场强方向与电场力的方向【解答】解：ab、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以在p点电荷减半或无检验电荷，p点的场强不变，故ab错误c、据f=eq知，p点的场强越大，则同一电荷在p点所受的电场力越大，故c正确d、据场强方向的规定，正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，与负电荷在该点的受力方向相反，故d错误故选：c【点评】本题考查场强的物理意义和方向，抓住场强反映电场本身特性的物理量，方向与正电荷所受的静电力方向相同是关键3在电场中a、b两点间的电势差为uab=75v，b、c两点间的电势差为ubc=200v，则a、b、c三点电势高低关系为( )aabcbacbccabdcba【考点】电势差【分析】本题根据电势差与电势的关系：uab=ab，ubc=bc，uac=uab+ubc，即可判断三点电势的高低关系【解答】解：由题意，uab=ab=75v，则得：ab；ubc=bc=200v，则得：bc；又uac=uab+ubc=（75200）v=125v，则得：ac；故有：cab；故abd错误，c正确故选：c【点评】本题只要掌握uab=ab，uac=uab+ubc，通过列式分析电势的关系也可以作出电场线，根据三点在电场线的位置做定性分析进行判断4下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系，说法正确的是( )a任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积b沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必相等c电势减小的方向必是场强方向d在相同距离的两点上，电势差大的，其场强也大【考点】电场强度；电势差【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据公式u=ed，d是电场线方向上两点间的距离电势减小的方向不一定是场强的方向【解答】解：a、根据公式u=ed，匀强电场中任意两点间的电势差，等于场强和这两点间在电场线方向上距离的乘积故a错误 b、根据公式u=ed，沿电场线方向，距离d相同，电势差u相同，电势降落必相等故b正确 c、电势减小最快的方向才是场强方向故c错误 d、沿电场线方向在相同距离的两点上，电势差大的，其场强也大故d错误故选b【点评】本题考查对公式u=ed的理解能力要注意顺着电场线，电势一定逐渐降低，但电势降低的方向不一定是电场强度方向，而是电势降低最快的方向才是场强方向二、选择题（共6小题，每小题5分，满分30分）5a、b两带电小球，质量分别为ma、mb，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时a、b两球处于相同高度若b对a及a对b的库仑力分别为fa、fb，则下列判断正确的是( )afafbb细线ac对a的拉力c细线oc的拉力tc=（ma+mb）gd同时烧断ac、bc细线后，a、b在竖直方向的加速度相同【考点】库仑定律；牛顿第二定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】设两个球间的静电力为f，分别对两个球受力分析，求解重力表达式后比较质量大小；根据整体法来确定细线的拉力，并由牛顿第二定律则可判定细线烧断后各自的运动情况【解答】解：a、对小球a受力分析，受重力、静电力、拉力，如图根据平衡条件，则有，两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球是否带电量相等无关，故a错误；有：mag=tacos30 因此：ta=mag，故b错误； c、由整体法可知，细线的拉力等于两球的重力，故c正确；d、同时烧断ac、bc细线后，a、b在竖直方向重力不变，所以加速度相同，故d正确；故选cd【点评】本题关键分别对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列方程；再结合库仑定律列方程分析求解6等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点则检验电荷在此全过程中( )a所受电场力的方向不变b所受电场力的大小恒定c电势能一直减小d电势能先不变后减小【考点】电势能；电场强度；电场的叠加【专题】电场力与电势的性质专题【分析】本题要根据等量异种电荷周围电场线分布情况进行解答在如图所示的电场中，等量异种电荷连线上的电场方向是相同的，由+q指向q；两电荷连线上的电场强度大小关于o点对称，两电荷连线的中垂线是一条等势线根据电场力做功的正负，判断电势能的变化【解答】解：等量异种电荷周围的电场分布如图：a、根据等量异种电荷周围的电场线分布可知：ab连线上电场的方向向下，两个电荷连线上电场方向向下，而负电荷所受的电场力方向与电场方向相反，所以带电粒子所受电场力的方向不变故a正确b、在ab线上，a点的场强小于b的场强在两点连线上，c点的场强大于b的场强，即知a点场强最小，c的场强最大，由f=qe可知，检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，受到的电场力一直增大故b错误；c、a、b为一条等势线，所以a、b电势相等a到b的过程中试探电荷的电势能不会变化从b到c，电场力做正功，电势能减小，故c错误d、a到b过程，电场力不做功，检验电荷的电势能不变；从b到c，电场力做正功，电势能减小，故d正确故选：ad【点评】解决本题的关键知道等量异种电荷周围的电场线分布，知道两电荷连线的中垂线是等势线能根据电场力做功情况，判断出电势能变化情况，这一点与重力做功和重力势能变化的关系相似7如图所示是描述对给定的电容器充电时其电荷量q、电压u、电容c之间相互关系的图象，其中正确的是( )abcd【考点】电容【专题】电容器专题【分析】电容器的电容由本身的性质决定，与q和u无关，根据q=cu，知q与u成正比【解答】解：是电容的定义式，电容器电容的大小与电容的带电量q以及电容器两极板之间的电压无关，电容器电容的决定式为：，只要电容器不变其电容就不发生变化，故ab错误，d正确；根据可有：q=cu，由于电容器不变，因此电量q和电压u成正比，故c正确；故选：cd【点评】解决本题的关键掌握电容的定义式为，知道c与q和u无关，根据q=cu，知q与u成正比，同时理解电容器电容大小与那些因素有关8如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( )a经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多b经过偏转电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多c三种原子核打在屏上的速度一样大d三种原子核都打在屏的同一位置上【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】本题中带电粒子先加速后偏转先根据动能定理求出加速获得的速度表达式三种粒子在偏转电场中做类平抛运动，垂直于电场方向上做匀速直线运动，沿电场方向做匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学得到粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系，从而得出偏转位移的关系即可判断粒子打在屏上的位置关系【解答】解：a、设加速电压为u1，偏转电压为u2，偏转极板的长度为l，板间距离为d在加速电场中，电场力做的功为：w=qu1由于加速电压相同，电荷量相等，所以电场力做的功相等，故a错误；d、在偏转电场中的偏转位移：y=at2=（）2解得：y=同理可得到偏转角度的正切：tan=，可见y和tan与电荷的电量和质量无关所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同故三种粒子打屏上同一点，故d正确；b、粒子的运动轨迹相同，电荷量相同，电场力相同，根据动能定理，在偏转电场中电场力做功相同，故b正确c、整个过程运用动能定理得：mv 2=qu1+qu2，由于三种粒子的电荷量相同，质量不同，则v不同，故c错误；故选：bd【点评】解决本题的关键知道带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况，知道从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场，运动轨迹相同做选择题时，这个结论可直接运用，节省时间9（电场线与带电粒子的运动轨迹）一带电粒子从电场中的a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，电场线如图中实线所示，不计粒子所受重力，则( )a粒子带正电荷b粒子加速度逐渐减小c粒子在a点的电势能大于在b点的电势能d粒子的初速度不为零【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能【专题】定性思想；控制变量法；电场力与电势的性质专题【分析】解这类题的思路：根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性和电场线的疏密程度，判断电场力方向，根据电场力做功判断电势能的变化【解答】解：a、由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故a错误b、电场中a点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，故b正确c、由于带电粒子是从a到b，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，故电场力做负功，带电粒子的电势能增大，故c错误d、粒子做曲线运动，初速度不为零故d正确故选：bd【点评】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解；明确电场力做功与电势能和动能间的关系10a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，下列说法正确的是( )a在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上bb和c同时飞离电场c进入电场时，c的速度最大，a的速度最小d动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大【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】三个粒子做类平抛运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动粒子的质量和电量相同，知加速度相同比较沿电场方向上的位移，可比较出运动时间，再根据垂直电场方向的位移可知初速度的大小通过动能定理比较动能的变化量【解答】解：a、粒子的质量和电量相同，知加速度相同a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据y=知，a、b运动的时间相等，c的运动时间最短故a正确，b错误c、因为ta=tbtc，又xaxb=xc，因为垂直电场方向上做匀速直线运动，所以vcvbva故c正确d、据动能定理知，a、b两电荷，电场力做功一样多，所以动能变化量相等c电荷电场力做功最少，动能变化量最小故d正确故选acd【点评】解决本题的关键将类平抛运动分解为垂直电场方向和沿电场方向，在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动三实验题（本题共20分，每空2分把答案填在题中的横线上）11使用如图1所示的器材测定小灯泡在不同电压下的电功率已知小灯泡标有“2.5v，3w”的字样，电源电压为6v，电流表有0.6a（内阻约10）、3a（内阻约0.1）两个量程；电压表有3v（内阻6000）、15v（内阻10000） 两个量程，滑动变阻器有两个规格，r1标有“5，2a”，r2标有“100，20ma”各电表的量程如图中所示，测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并能测量多组数据（1）电压表应选用3v量程，电流表应选用3a量程，滑动变阻器应选用r1；（2）将实验电路图2画在方框中；（3）把图1中实物连成完整的实验电路（4）开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最左端（左或右）；（5）在图3中作出小灯泡的电功率p与它两端的电压平方（u2）的关系曲线，在坐标系pu2中定性作出实验的大致图象【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题【分析】（1）已知灯泡的额定电压，则根据串联电路的规律可得出电压表，根据功率公式求解电流，并选择电流表；（2）要求从零开始，则应采用分压接法，同时考虑灯泡内阻与电流表内阻的关系可以确定电流表的接法；（3）由功率公式可得出功率与电压之间的关系，从而由数学知识可以得出正确的图象【解答】解：（1）因灯泡额定电压为2.5v，故电压表应选择3v量程；灯泡中电流为i=1.2a，故电流表应选择3a量程；因本实验中要求多测几组数据，故应采用滑动变阻器分压接法，故应采用小电阻r1；（2）滑动变阻器采用分压接法，因灯泡电阻较小，故采用电流表外接法；原理图如图所示；（3）根据原理图可得出对应的实物图；（4）由图可知，测量电路与滑动变阻器左侧并联，故开始滑动变阻器滑片应滑到左侧；（5）因灯泡电阻随温度的升高而增大，则由p=可知，图象应随电压平方的增大而增大；故答案为：（1）3v，3a r1（2）（3）如图；（4）左；（5）如图所示【点评】本题考查测量灯泡的伏安特性曲线的实验，要注意明确灯泡电阻较小，故应采用电流表外接法，同时因需要多测几组数据，故应采用滑动变阻器分压法四计算题（本题共2小题，共34分按要求作答，应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）12（16分）如图所示，在绝缘水平面上，相距为l的a、b两点处分别固定着两个等量正电荷a、b是ab连线上两点，其中aa=bb=，o为ab连线的中点一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能e0从a点出发，沿ab直线向b运动，其中小滑块第一次经过o点时的动能为初动能的n倍（n1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在o点，求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数（2）ob两点间的电势差uob（3）小滑块运动的总路程s【考点】动能定理的应用；电场强度；电势能【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）a、b两点处分别固定着两个等量正电荷，则a、b两点的电势相等，则a、b两点的电势差为0，对ab段运用动能定理求出摩擦力的大小，从而得出滑块与水平面间的动摩擦因数（2）与0b段运用动能定理，求出0b两点间的电势差（3）小滑块从