广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高二物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高二（上）期中物理试卷一、选择题（每小题4分，共40分每小题有一个或多个选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选的得0分）1关于同一电场的电场线，下列表述正确的是( )a电场线是客观存在的b电场线越密，电场强度越小c沿着电场线方向，电势越来越低d电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小2在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5ev，下面判断中正确的是( )a电场强度的方向一定由a指向bb电场强度的方向一定由b指向ac电子的电势能减少了5evda、b两点电势差uab=5v3一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )a1.8w，5.4102wb3.6w，0.108wc6.48103w，1.94102wd0.6w，1.8102w4在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是( )a电场强度大的地方电势一定高b电势为零的地方场强也一定为零c场强为零的地方电势也一定为零d场强大小相同的点电势不一定相同5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6理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干设电动机线圈电阻为r1，它与电热丝电阻值r2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为u，电流为i，消耗的功率为p，则有( )ap=uibp=i2（r1+r2）cpuidpi2（r1+r2）7有人在调试电路时，用一个“100k，w”的电阻和一个“300k，w”的电阻串联，作为400k的电阻使用，此时两只串联电阻允许耗散的最大功率为( )awbwcwdw8如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下叙说法正确的是( )aa、b两点电场强度相等，电势相等ba、b两点的电场强度不相等，电势相等c感应电荷产生的附加场强大小是|ea|eb|d当电键k闭合时，电子沿导线移向大地9如图所示，电路两端的电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头p向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是( )al1变亮，l2和l3皆变暗bl1变暗，l2不能确定，l3变暗cl1变暗，l2变亮，l3变亮dl1变亮，l2变亮，l3变暗10有一束带等量电荷的不同离子，组成的离子流，从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场，当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点，则( )a离子电性相同b离子进入电场的初速度相同c离子进入电场的初动能相同d离子飞越电场的时间相同二、填空题（每空2分，共12分）11如图是某匀强电场的等势面示意图，a、b相距5cm，=53一带电量为4106c的微粒沿ab匀速运动，则此电场强度为_n/c，微粒的质量为_kg（取g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）12两平行板电容器的电容之比为c1：c2=3：2，带电量之比为q1：q2=3：1若两个电子在电场力作用下分别从两电容器的负极板运动到正极板，两极板的电势差之比u1：u2_它们的动能增量之比ek1：ek2=_13一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为ig=1ma，表头电阻rg=500，若改装成量程为um=10v的电压表，应串联的电阻阻值为_若将改装后的电压表再改装成量程为um=100v的电压表，应再串联一个阻值为_的电阻三、实验题（每空2分，共12分）14某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室提供了表中的器材小灯泡l（额定电压2.5v，额定电流250ma）直流电源e（电动势3v，内阻不计）电流表a1（量程300ma，内阻约0.5）电流表a2（量程500ma，内阻约0.2）电压表v1（量程3v，内阻约3k）电压表v2（量程6v，内阻约6k）滑动变阻器（最大阻值约10）开关s，导线若干（1）为了使实验误差尽可能小，应选用的电流表是_，电压表是_（2）若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路如图1所示，请在图中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在 02.5v范围连续变化，且尽可能减少实验误差实验开始时，滑动变阻器的滑片应该置于最_ 端（填“左”或“右”）（3）该同学在正确完成实验后得到如图2所示的伏安特性曲线，他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律请你分析图线再写出一条规律：_四、计算题（本题共36分，15、16题每题8分，17、18题每题10分）解题过程中要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）15如图所示，电源电动势e=6v，电源内阻不计定值电阻r1=2.4k、r2=4.8k（1）若在ab之间接一个c=100f的电容器，闭合开关s，电路稳定后，求电容器上所带的电量；（2）若在ab之间接一个内阻rv=4.8k的电压表，求电压表的示数16用一个额定电压为12v的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示求：（1）在正常发光时，灯泡的电功率为多大？（2）合上开关后，需要0.5s灯泡才能达到正常亮度，说明灯泡未达到正常亮度时电流比正常发光时的要大，计算灯泡电流的最大值（3）将灯泡与一电动机串联后接到20v电压上，电动机内阻为0.8，灯泡恰好正常发光，电动机输出功率为多少？17如图所示，相距为d的两平行金属板m、n与电池组相连后，其间形成匀强电场，一带正电粒子从m极板边缘垂直于电场方向射入，并打在n极板的正中央不计重力，现欲把n极板远离m极板平移，使原样射入的粒子能够射出电场，就下列两种情况求出n极板至少移动的距离（1）电键s闭合；（2）把闭合的电键s打开后18如图所示，光滑绝缘半球槽的半径为r，处在水平向右的匀强电场中，一质量为m的带电小球从槽的右端a处无初速沿轨道滑下，滑到最低位置b时，球对轨道的压力为2mg求：（1）小球受到电场力的大小和方向；（2）带电小球在滑动过程中的最大速度2015-2016学年广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高二（上）期中物理试卷一、选择题（每小题4分，共40分每小题有一个或多个选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选的得0分）1关于同一电场的电场线，下列表述正确的是( )a电场线是客观存在的b电场线越密，电场强度越小c沿着电场线方向，电势越来越低d电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小【考点】电场线；电势【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【解答】解：a、电场线是人为引入，假象的线，并非真实存在的，故a错误；b、电场线的疏密表示场强的强弱，电场线密的地方电场强，疏的地方电场弱，故错误；c、沿电场线电势降低，电势的高低与电场线的疏密无关，故c正确；d、电势能的高低通过电场力做功来判断，沿电场线运动，电场力不一定做正功，电势能不一定减小，故d错误故选c【点评】本题着重通过电场线考察了对电势、场强、电势能概念的理解情况，要理解它们的区别以及大小的决定因素2在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5ev，下面判断中正确的是( )a电场强度的方向一定由a指向bb电场强度的方向一定由b指向ac电子的电势能减少了5evda、b两点电势差uab=5v【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电子在电场中移动时，根据电场力做功不能确定场强方向电场力做正功多少，电子的电势能就减小多少由公式u=求出a、b两点电势差uab【解答】解：ab、电子由a点移到b点，电场力做功5ev，电子的位移方向不一定沿a到b，电场强度的方向不一定由b指向a故a、b错误c、由于电场力对电子做功5ev，则电子的电势能就减少了5ev故c正确d、a、b两点电势差uab=5v故d错误故选：c【点评】在应用公式u=解题时，u、w、q都要代入符号求解，还要注意电荷移动的方向和电势差的顺序3一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )a1.8w，5.4102wb3.6w，0.108wc6.48103w，1.94102wd0.6w，1.8102w【考点】电源的电动势和内阻【专题】恒定电流专题【分析】由图中所提供的“3.6v，500mah”，根据功和电功率的有关知识，可求通话时消耗的功率和待机时消耗的功率【解答】解：由图中所提供的电池的容量为“3.6v，500mah”，则通话时消耗的功率为p1=600mw=0.6w，待机时消耗的功率为p2=18mw=1.8102w故选：d【点评】根据电池铭牌提供的数据要能够从其中找出有用的信息，并且要能够正确的理解电池的容量3.6v，500mah4在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是( )a电场强度大的地方电势一定高b电势为零的地方场强也一定为零c场强为零的地方电势也一定为零d场强大小相同的点电势不一定相同【考点】电势；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】场强与电势没有直接关系场强越大的地方电势不一定越高，场强为零的地方电势不一定为零电势为零是人为选取的【解答】解：a、沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高故a错误 b、电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零故b错误 c、场强为零的地方电势不一定为零，电势为零是人为选取的故c错误 d、在匀强电场中，场强处处相等，但沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以场强大小相同的点电势不一定相同，故d正确故选d【点评】对于电势与场强的大小关系：两者没有关系，可根据电势高低看电场线的方向，场强大小看电场线疏密来理解5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6理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干设电动机线圈电阻为r1，它与电热丝电阻值r2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为u，电流为i，消耗的功率为p，则有( )ap=uibp=i2（r1+r2）cpuidpi2（r1+r2）【考点】电功、电功率【专题】恒定电流专题【分析】在计算电功率的公式中，总功率用p=iu来计算，发热的功率用p=i2r来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的【解答】解：a、c、电吹风机消耗的电功率p是总的功率，总功率的大小应该是用p=iu来计算，所以总功率p=iu，所以a正确，而c错误b、d、电吹风机中发热的功率要用i2r来计算，所以总的发热功率为i2（r1+r2），吹风机的总功率p=iu要大于发热部分的功率，所以b错误，d正确故选：ad【点评】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的7有人在调试电路时，用一个“100k，w”的电阻和一个“300k，w”的电阻串联，作为400k的电阻使用，此时两只串联电阻允许耗散的最大功率为( )awbwcwdw【考点】电功、电功率【专题】定量思想；等效替代法；恒定电流专题【分析】根据由p=i2r可明确两电阻的额定电流，则可明确串联电路中的允许电流；根据串联电路的规律可求得允许通过的最大功率【解答】解：由p=i2r可知，流过两电阻的电流i1=0.001a；i2=0.00065a；则串联时的最大电流约为0.00065a；此时300k的电阻达到额定值，100电阻消耗的功率为其功率的；则有：最大功率pm=i22（r1+r2）=+=w故选：c【点评】本题考查串并联电路的规律以及功率公式的应用，要注意明确串联电路中电流相等，为了保证安全应让电流小于每一电阻的额定电流；注意在计算中为了与答案统一采用了比值的方式求解8如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下叙说法正确的是( )aa、b两点电场强度相等，电势相等ba、b两点的电场强度不相等，电势相等c感应电荷产生的附加场强大小是|ea|eb|d当电键k闭合时，电子沿导线移向大地【考点】静电场中的导体；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会定向移动移动当点电荷移走后，电荷恢复原状【解答】解：a、枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，故a正确b、a、b两点场强相等，且都为零，故b错误c、点电荷的产生电场在a点的场强大于在b点的场强，在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，叠加后电场为零，所以感应电荷产生的附加电场eaeb故c错误d、当电键s闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故d错误故选：a【点评】处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面且导体是等势体9如图所示，电路两端的电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头p向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是( )al1变亮，l2和l3皆变暗bl1变暗，l2不能确定，l3变暗cl1变暗，l2变亮，l3变亮dl1变亮，l2变亮，l3变暗【考点】串联电路和并联电路；闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】电灯l2与变阻器串联后与灯泡l3并联，最后再与l1串联；当滑动变阻器的滑动触头p向右移动时，变阻器电阻r减小，故总电阻减小，根据欧姆定律判断干路电流的变化情况，然后逐步判断各个各个部分的电流和电压情况【解答】解：当滑动变阻器的滑动触头p向右移动时，变阻器电阻r减小，故总电阻减小，根据欧姆定律干路电流增加，故灯泡l1变亮；并联电路的电压u并=uirl1，故并联电路电压变小，灯泡l3变暗；干路电流增加，而通过灯泡l3的电流变小，故通过灯泡l2的电流增加，灯泡l2变亮；故选d【点评】对于动态分析问题，通常按照局部整体局部的思路进行分析，不难10有一束带等量电荷的不同离子，组成的离子流，从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场，当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点，则( )a离子电性相同b离子进入电场的初速度相同c离子进入电场的初动能相同d离子飞越电场的时间相同【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】电场力与电势的性质专题【分析】飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点，说明了这些粒子具有相等的偏转量，写出粒子偏转量的公式，即可找到合适的物理量【解答】解：a：粒子的偏转方向相同，因此必须具有相同的电性故a正确；bcd：粒子的加速度：a=，穿越电场的时间：t=，偏转量：y=据题，这些离子的电荷量q相等，l、e和y相等，说明mv2相等，离子进入电场的初动能相同，而初速度、运动时间不一定相同故c正确，bd错误故选：ac【点评】该题考查带电粒子在电场中的偏转物体，属于该知识点中的基本题型写出加速度与穿越电场的时间的表达式，进而求出偏转量即可属于简单题二、填空题（每空2分，共12分）11如图是某匀强电场的等势面示意图，a、b相距5cm，=53一带电量为4106c的微粒沿ab匀速运动，则此电场强度为500n/c，微粒的质量为2104kg（取g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；等势面【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】微粒沿ab匀速运动，所受的重力与电场力平衡先根据a、b两点间的距离和电势差求出场强，再由平衡条件求解微粒的质量【解答】解：设匀强电场的场强大小为e，则：e=500n/c沿电场线的方向电势降低，所以电场的方向向下因微粒匀速运动，则有mg=qe，则得：m=kg=2.0104kg；故答案为：500； 2104【点评】本题要掌握场强与电势差关系公式u=ed，知道d是沿电场线方向的距离，即两个等势面间的距离12两平行板电容器的电容之比为c1：c2=3：2，带电量之比为q1：q2=3：1若两个电子在电场力作用下分别从两电容器的负极板运动到正极板，两极板的电势差之比u1：u22：1它们的动能增量之比ek1：ek2=2：1【考点】电容；电势差【专题】电容器专题【分析】由c=可得从而求得电势差之比动能之比等于电场力做功之比【解答】解：由 可得= 动能之比等于做功之比：则= 故答案为：2：1 2：1【点评】明确是容的表达式及电场力做功的表达式，不难13一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为ig=1ma，表头电阻rg=500，若改装成量程为um=10v的电压表，应串联的电阻阻值为9.5103若将改装后的电压表再改装成量程为um=100v的电压表，应再串联一个阻值为9104的电阻【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需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值【解答】解：把电流表改装成10v的电压表需要串联电阻阻值：r=rg=500=9.5103，把电压表改装成100v的电压表需要再串联电阻的阻值：r=rrg=9.5103500=9104；故答案为：9.5103；9104【点评】本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理、应用串联电路特点与欧姆定律可以解题，本题是一道基础题三、实验题（每空2分，共12分）14某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室提供了表中的器材小灯泡l（额定电压2.5v，额定电流250ma）直流电源e（电动势3v，内阻不计）电流表a1（量程300ma，内阻约0.5）电流表a2（量程500ma，内阻约0.2）电压表v1（量程3v，内阻约3k）电压表v2（量程6v，内阻约6k）滑动变阻器（最大阻值约10）开关s，导线若干（1）为了使实验误差尽可能小，应选用的电流表是a1，电压表是v1（2）若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路如图1所示，请在图中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在 02.5v范围连续变化，且尽可能减少实验误差实验开始时，滑动变阻器的滑片应该置于最左 端（填“左”或“右”）（3）该同学在正确完成实验后得到如图2所示的伏安特性曲线，他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律请你分析图线再写出一条规律：小灯泡的电阻随温度的升高而增大【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线【专题】实验题【分析】题中根据小灯泡的额定电流大小来选择电压表的量程，根据测定伏安特性曲线实验可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；题画出“分压外接”电路图即可；题根据图象的认识可明确电流及电阻的变化【解答】解：（1）由题意及图中的坐标可知，电流最大值约为250ma；故电流表选择a1；电压最大值为2.5v，则电压表选择v1；（2）要电压范围要求从零开始调节，故电压表选择分压式接法；灯泡内阻一般较小；故电流表选用外接法；实物图如图所示；（3）由图可知，随电压的增大，电流增大；而在iu图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的电阻随温度的升高而增大；故答案为：（1）a1；v1；（2）如图所示；（3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大【点评】本题应明确：应根据待测电阻的额定电压来选择电压表量程；当实验要求电流从零调或当变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节四、计算题（本题共36分，15、16题每题8分，17、18题每题10分）解题过程中要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）15如图所示，电源电动势e=6v，电源内阻不计定值电阻r1=2.4k、r2=4.8k（1）若在ab之间接一个c=100f的电容器，闭合开关s，电路稳定后，求电容器上所带的电量；（2）若在ab之间接一个内阻rv=4.8k的电压表，求电压表的示数【考点】闭合电路的欧姆定律；电容【专题】恒定电流专题【分析】（1）电路稳定后，电容器的电压等于r2的电压对于电路结构，电容器相当开关断开求出电压，即可求出电容器的电量（2）在ab之间接一个内阻rv=4.8k的电压表，电压表相当一个电阻，电路结构是电压表与r2并联，再与r1串联根据欧姆定律求出电压表的示数【解答】解：（1）设电容器上的电压为uc则 电容器的带电量q=cuc，代入解得：q=4104c （2）设电压表与r2并联后电阻为r并= 则电压表上的电压为：uv=e 解得：uv=3v答：（1）电容器上所带的电量为4104c； （2）若在ab之间接一个内阻rv=4.8k的电压表，电压表的示数为3v【点评】对于电容器，关键在于电压的计算，当电容器与电阻并联时，电容器等于并联电阻的电压对于有一定内阻的电压表，看成可测量电压的电阻16用一个额定电压为12v的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示求：（1）在正常发光时，灯泡的电功率为多大？（2）合上开关后，需要0.5s灯泡才能达到正常亮度，说明灯泡未达到正常亮度时电流比正常发光时的要大，计算灯泡电流的最大值（3）将灯泡与一电动机串联后接到20v电压上，电动机内阻为0.8，灯泡恰好正常发光，电动机输出功率为多少？【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】（1）由图读出电压为12v时电阻，求出在正常发光时，灯泡的电功率（2）金属的电阻率随温度升高而增大灯泡未达到正常亮度时，灯丝温度低，电阻小，电压一定时，电流比正常发光时的电流大由图读出最小的电阻值，再求出电流的最大值（3）由串并联电路规律及功率公式可求得电动机的输出功率【解答】解：（1）正常发光时u=12v，由图读出r=8则p=18w（2）灯泡未达到正常亮度时，灯丝温度低，电阻小，电压一定，由i=得，电流大刚合上开关的瞬间，电阻的最小值rmin=1，电流的最大值imax=12a（3）灯泡正常发光时，流过灯泡的电流i=电动机两端的电压u=u总ul=2012=8v；ui=i2r+p出解得：p出=10.2w；答：（1）在正常发光时，灯泡的电功率为18w；（2）灯泡未达到正常亮度时，灯丝温度低，电阻小，电压一定，电流大电流的最大值为12a（3）输出功率为10.2w【点评】本题考查基本的读图能力对于金属