2013-2014学年北京市东城区广渠门中学高二（上）期中物理试卷（教师版）

2013-2014学年北京市东城区广渠门中学高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、本题共10小题，每小题3分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的1（3分）（2013秋崇文区校级期中）如图所示，a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线，则下列说法正确的是（）A通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比B通过用电器的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律C用电器a的电阻值等于b的电阻D用电器a的电阻值比b小考点：欧姆定律菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：本题为图象分析问题，在图中任意做一条与纵轴垂直的直线，则与两图象的交点为电流相同点，对应的横坐标得出电压值，则由欧姆定律可进行电阻大小的比较解答：解：A、由图可知，两电器为纯电阻电路，故电流与用电器两端的电压成正比；故A正确；B错误；C、图象的斜率表示用电器的电阻；由图可知用电器a的电阻值不相同；故C错误；D、因a的斜率高于b的斜率，故a的电阻值比b的大；故D错误；故选：A点评：本题为图象分析问题，要能从图象中得出有效信息，注意图象为直线说明用电器为线性元件，而图象的斜率表示用电器的电阻2（3分）（2009北京）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则（）AEPEQ，UPUQBEPEQ，UPUQCEPEQ，UPUQDEPEQ，UPUQ考点：电场线；电场强度；电势菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：根据电场线越密代表场强越强，可以判定P点的场强大于Q点的场强；根据沿电场线方向电势逐渐降低可以判定P点的电势高于Q点的电势解答：解：电场线越密代表场强越强，从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度，故P点的场强大于Q点的场强，所以EpEQ，又由于沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知电场线的方向由P指向Q，所以P点的电势高于Q点的电势，即UPUQ，故A正确故选A点评：只要理解了电场线的特点即可顺利解决此题3（3分）（2014秋秦州区校级期末）如图所示，AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是（）AAB，EAEBBAE，EAEBCAB，EAEBDAB，EAEB考点：电场线；电场强度；电势菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：从速度时间图线得到电子做加速运动，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况，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：从速度时间图线得到电子做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力向右，且不断变小，故A点的电场强度较大，故EAEB；负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向左，沿场强方向，电势变小，故A点电势较小，即AB；故选：C点评：本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况，然后判断场强方向和电势大小4（3分）（2013秋崇文区校级期中）一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功3J，电场力做功1J，克服空气阻力做功0.5J，则小球（）在a点的重力势能比在b点大3J；在a点的电势能比在b点小1J；在a点的动能比在b点小3.5J；在a点的机械能比在b点小0.5JA正确B正确C正确D正确考点：功能关系；机械能守恒定律；电势能菁优网版权所有分析：解决本题需掌握：重力做功等于重力势能的变化量；电场力做功等于电势能的变化量；合力做功等于动能的变化量；除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量解答：解：、重力做功等于重力势能的变化量，重力做功3J，重力势能减小3J，所以a点重力势能比b点大3J，故正确、电场力做功等于电势能的变化量，电场力做功1J，电势能减小1J，所以a点电势能比b点大1J，故错误、合力做功等于动能的变化量，合力做功等于各个分力做的功，总功为3.5J，故动能增加3.5J，所以a点动能比b点小3.5J，故正确、除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量，除重力外，电场力做功为1J，克服空气阻力做功0.5J，故机械能增加0.5J，所以a点机械能比b点小0.5J，故正确故选：B点评：功是能量转化的量度，有多种表现形式：重力做功是重力势能变化的量度；电场力做功是电势能变化的量度；合力做功是动能变化的量度；重力外的各个力做的总功是机械能变化的量度5（3分）（2013秋翁牛特旗校级期中）把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，其结果可能是（）A只有球壳外表面带正电B只有球壳内表面带正电C球壳的内、外表面都带正电D球壳的内表面带正电，外表面带负电考点：静电现象的解释菁优网版权所有分析：带正电的物体是因为缺少电子，带负电的物体是因为有多余的电子，当带电体接触不带电的金属空腔球壳时，电子发生转移解答：解：把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，则金属壳上带负电的电子被带正电的小球吸引到内表面，内表面带负电，外表面剩余了正电荷，外表面带正电，即原来不带电金属球壳的电荷分布发生了变化，负电荷向内层移动而正电荷向外层移动故A正确，BCD错误故选：A点评：本题考查感应带电的实质：电子从导体的一部分转移到另一部分6（3分）（2013秋崇文区校级期中）如图所示，是均匀的长方体合金电阻，AB边长，AC边长，AD边长之比为1：2：4当端点、或、接入电路时，导体的电阻分别为R1、R2，则R1：R2为（）A1：1B1：8C1：4D4：1考点：欧姆定律菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：根据电阻定律R=可得出两种情况下电阻的表达式，则可求出电阻之比解答：解：当端点I、接入电路时，根据电阻定律，电阻R1=当端点、接入电路时，根据电阻定律电阻R2=则 R1：R2=（AD）2：（AC）2=4：1；故D正确，A、B、C错误故选：D点评：解决本题的关键掌握电阻定律的表达式，并能灵活运用电阻定律列出两种情况的表达式并进行比较7（3分）（2013秋崇文区校级期中）如图所示，在固定的等量异种电荷之间的连线上，从靠近负电荷的P点处释放一个初速为零的负离子，这个负离子在运动过程中（）A加速度越来越大B动能越来越大C电势能越来越大D它所经过的各点处的电势越来越低考点：电场强度；电势；电势能菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：根据电场力做功判断带电质点动能、电势能的变化，根据所受电场力的大小判断加速度的变化解答：解：A、等量异种电荷之间的电场线是中间疏，两边密，则质点所受的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大故A错误B、C、靠近负电荷的b处释放一初速为零的带负电的质点，受到向左的电场力向左运动，电场力做正功，根据动能定理，动能增大根据电场力做功与电势能的关系，电势能逐渐减小故B正确，C错误D、沿电场线方向电势逐渐降低，电场线由正电荷指向负电荷，逆着电场线运行，电势越来越高故D错误故选：B点评：解决本题的关键知道等量异种电荷周围的电场线的特点，知道合力做功与动能的关系，以及电场力做功与电势能的关系8（3分）（2011南通三模）如图所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是（）A电流表读数变小，电压表读数变大B小电泡L变亮C电容器C上电荷量减小D电源的总功率变大考点：闭合电路的欧姆定律；电容；电功、电功率菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：先分析总电阻的变化，判断总电流的变化，从而得出内电压和外电压的变化，抓住电容器两端的电势差等于滑动变阻器两端的电压，结合电压的变化，运用Q=CU判断电荷量的变化电源的总功率为P=EI，P与I成正比解答：解：A、B、滑动变阻器滑片P向左移动时，接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，电源的电动势不变，则总电流减小，电流表的读数变小，内电压减小，电动势不变，则外电压增大，所以电压表示数变大通过灯泡的电流减小，则小灯泡变暗故A正确，B错误C、通过灯泡的电流减小，则灯泡两端的电压减小，外电压增大，所以滑动变阻器两端的电压增大，根据Q=CU知，电容器上电荷量增大故C错误D、根据P=EI知，电流I减小，则电源的总功率减小故D错误故选：A点评：本题考查电路动态分析的能力，应抓住电源的电动势和内阻不变，运用“局部整体局部”的思路进行分析9（3分）（2013秋崇文区校级期中）如图中实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知带电粒子所带电荷的符号带电粒子在a、b两点的受力方向带电粒子在a、b两点的速度何处较大带电粒子在a、b两点的电势能何处较大a、b两点哪点的电势较高以上判断正确的是（）ABCD考点：电场线；电势；电势能菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向，由功的计算可得出电场力做功的正负，由动能定理可得出粒子动能的变化；由电场力做功与电势能的关系可得出电势能的变化解答：解：假设粒子由a到b运动、由图可知，粒子向下偏转，则说明粒子所受的电场力方向竖直向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故正确，错误；由图可知，粒子从a到b的过程中，电场力做正功，说明粒子速度增大，故可知b处速度较大，故正确；电场力做正功，则电势能减小，故a点电势能较大，故正确；虽然a点电势能较大，但是不知道粒子的电性，故无法判断电势的高低，故错误故选：B点评：本题是电场中轨迹问题，关键要能根据轨迹弯曲方向判断出电场力的方向，掌握电场力做正功，电势能减小，判断电势能的大小10（3分）（2007广东）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（）A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动考点：闭合电路的欧姆定律；传感器在生产、生活中的应用菁优网版权所有专题：压轴题；恒定电流专题分析：压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，而电流变大说明电阻变小，故电流变大说明压力变大；反之，电流变小说明压力变小；电流不变说明压力不变解答：解：A、在t1t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故A错误； B、在t1t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故B错误； C、在t2t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故C错错误； D、在t2t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故D正确； 故选：D点评：本题关键是根据电流变化情况判断压力变化情况，根据牛顿第二定律判断加速度变化情况，从而判断小车的可能运动情况二、填空题（12题4分，14题1分/空，17题4分，其他各题2分/空（项），共28分其请把答案填在答题卷相应的横线上）11（4分）（2013秋崇文区校级期中）如果电流表G的满偏电流为100A，测定的内电阻为1k，现在要将它改装成量程为05V的电压表，那么改装的方法是跟电流表G串联一个阻值为4.9104的电阻考点：把电流表改装成电压表菁优网版权所有专题：实验题分析：电流表改装成电压表要串联电阻分压，应串联的阻为R=（U为改装后的量程）解答：解：电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联值为：R=故答案为：串 4.9X104点评：电压表的改装原理是将一电阻与电流表串联在一起，画出电路图，然后再根据欧姆定律求出分压电阻的阻值即可12（4分）（2013秋崇文区校级期中）如下操作中，能使静电计的指针张角变小的是BCD考点：电容器的动态分析菁优网版权所有专题：电容器专题分析：静电计张角变小，说明电容器两极板间的电压减小，根据电容器的电容与带电量及极板电压的关系以及电容的决定式分析即可解答：解：静电计张角变小，说明电容器极间电势差减小由可得：分析：A、带电量Q不变，减小极板正对面积，可知电势差U增大，故A不可以；B、带电量不变，减小极板距离，可知电势差减小，故B可以；C、放入电介质其作用是增加介电常数r，可知电势差U减小，故C可以；D、用导线将AB板连接，则电容器放电完毕，电势差为0，故D也可以故答案为：BCD点评：掌握电容器的表达式和决定式，是解决本题的关键，知道电容器动态变化时影响的是哪个量，对电容的大小的影响是什么这很关键13（6分）（2013秋崇文区校级期中）在图1中，连接电路使之成为一个限流电路，在图2中，连接电路使之成为一个分压电路 考点：伏安法测电阻菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：滑动变阻器在电路中有两种接法：分压接法与限流接法，根据分压电路与限流电路的连接方法连接实物电路解答：解：滑动变阻器的限流接法如图1所示，滑动变阻器的分压接法如图2所示：故答案为：如图所示点评：滑动变阻器在电路中有两种接法：分压接法与限流接法，要掌握滑动变阻器的两种接法14（4分）（2003江苏）图中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形（1）若要增大显示波形的亮度，应调节辉度（或写为*）旋钮（2）若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节聚焦（或写为）旋钮（3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节垂直位移（或写为）与水平位移（或写为旋钮考点：示波器的使用菁优网版权所有专题：实验题；交流电专题分析：由示波器的各旋钮的功能进行选择解答：解：（1）若要增大波形的亮度，应调节辉度调节旋钮；（2）若要波形变细且清晰，应调节聚焦调节旋钮和辅助聚焦调节旋钮；（3）若要将波形调至屏中央，应调节竖直位移与水平位移调节旋钮故答案为：（1）辉度（或写为*）；（2）聚焦（或写为）；（3）垂直位移（或写为 ）水平位移（或写为 ）点评：考查示波器的使用，明确各旋钮的功能15（4分）（2013秋崇文区校级期中）用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验，电路图如图1（1）图2是电路实物图，把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大（2）测出一些数据在坐标纸上画出了电池的UI图线如图3所示从UI图线中可以得出电池的电动势E=1.45V，内电阻r=0.5考点：测定电源的电动势和内阻菁优网版权所有专题：实验题分析：（1）根据实验电路图连接实物电路图（2）电源UI图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻解答：解：（1）由图3所示图象可知，电源电动势约为1.45V，则电压表选择3V量程，实验过程中电流不易过大，所以电流表选择0.6A量程，根据图1所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示（2）由图3所示图象可知，电源UI图象与纵轴交点坐标值是1.45，则电源电动势E=1.45V，电源内阻r=0.5；故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）1.45；0.5点评：连接实物电路图时要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反；电源UI图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻16（2分）（2013秋崇文区校级期中）对于同一个物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质一段横截面积为S，长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e，该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v试用上述各物理量或部分物理量的求导线中的电流I=nevs考点：电流、电压概念菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：取一时间段t，求得相应移动长度l=vt，体积为为Svt总电量为nesvt，再除以时间，求得表达式解答：解：导体中电流大小 I=t时内电子运动的长度为vt，则其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为nSvt该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte联立可得I=nesv故答案为：nesv点评：本题考查电流的微观表达式的推导，要正确应用电流的定义进行公式的推导17（4分）（2013秋崇文区校级期中）如图中水平放置的平行板电容器，极板间距离为d，一带负电、带电量大小为q、质量为m的液滴，从高处自由落下，下落h后，从上极板中央小孔进入两板间的电场，若液滴刚好碰不到下极板，则极板间的电压U为考点：带电粒子在混合场中的运动；电容菁优网版权所有专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：根据动能定理，选取从静止到下极板作为研究过程，结合重力与电场力做功，即可求解解答：解：对电场中减速过程运用动能定理列式，有：mgd+mghqU=00 解得：U=故答案为：点评：本题关键是明确电荷的运动规律和受力情况，然后结合动能定理列式求解，注意电场力做负功，重力做功的高度三、计算题（本题共4题，共42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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）SErRrrr18（8分）（2013秋崇文区校级期中）在如图所示的电路中，电源的电动势E=6.0V，内电阻r=1.0，外电路上有一可变电阻器R闭合开关S（1）当R=5.0时，通过电阻R的电流多大？（2）当R=9.0时，电源两端电压多大？考点：闭合电路的欧姆定律菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：本题是闭合电路问题，根据闭合电路欧姆定律求当R=5.0时，通过电阻R的电流和当R=9.0时，电源两端电压解答：解：（1）当R=5.0时，根据闭合电路欧姆定律得： I=A=1A（2）当R=9.0时，根据闭合电路欧姆定律得： I=A=0.6A电源两端电压为：U=IR=0.69=5.4（V）答：（1）当R=5.0时，通过电阻R的电流为1A （2）当R=9.0时，电源两端电压为5.4V点评：在闭合电路中电流与电阻的关系遵守闭合电路欧姆定律，本题关键是要掌握闭合电路欧姆定律，并能正确应用19（12分）（2014春湖北期末）如图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点 已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力（1）求电子穿过A板时速度的大小；（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；（3）若要使电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？考点：带电粒子在匀强电场中的运动；匀强电场中电势差和电场强度的关系；示波管及其使用菁优网版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：根据动能定理求出电子进入偏转电场的速度电子进入偏转电场后，做类平抛运动，在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据运动学公式，求出偏转量电子出偏转电场后，做匀速直线运动，最终电子到达屏上P点，若要使电子达到P点上方，需增加偏移量或增大偏转角解答：解：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理eU1=mv020 解得：v0=（2）电子以速度v0进入偏转电场后，做类平抛运动设电子离开偏转电场时的侧移量为y沿初速方向匀速直线运动，有 L=v0t 垂直初速方向，有 y=at2又电场力 F=eE=e根据F=ma，得加速度为：a=解得：y=（3）要使电子打在P点上方，需增大侧移量，由解得 y=知，可以减小加速电压U1或增大偏转电压U2 答：（1）电子穿过A板时速度的大小为 （2）侧移量为 （3）可以减小加速电压U1或增大偏转电压U2点评：解决本题的关键是搞清楚每一过程做的是什么运动，遵守什么规律，然后根据动能定理和运动的合成与分解观点进行求解20（12分）（2012成华区模拟）如图所示，BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E现有一质量为m、带正电q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，求：（1）滑块通过B点时的速度大小；（2）滑块经过圆弧轨道的B点时，所受轨道支持力的大小；（3）水平轨道上A、B两点之间的距离考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解（2）滑块经过圆弧轨道的B点时，所受轨道支持力和重力的合力提供向心力；（3）对整个过程研究