2012-2013学年北京六十五中高二（上）期中物理试卷（理科）（教师版）

2012-2013学年北京六十五中高二（上）期中物理试卷（理科）参考答案与试题解析一、单项选择题（每题3分，共45分）1（3分）（2012秋东城区校级期中）真空中两个带同种电性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止状态，q1固定后释放q2，且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在开始的一段运动（）A速度不断减小B库仑力不断增大C电势能不断增大D加速度不断减小考点：库仑定律；牛顿第二定律；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：根据库仑定律分析电荷间作用力的变化根据牛顿第二定律和牛顿第三定律分析加速度之比的变化根据功能关系分析能量的变化解答：解：A、q2只在q1的库仑力作用下运动，由于库仑力做正功，所以q2的动能增加，速度增加，电势能减小，故A错误，C错误B、带电相同的小球受斥力作用，因此距离越来越远，由于电量保持不变，根据库仑定律得库仑力将逐渐减小，故B错误D、库仑力将逐渐减小，由牛顿第二定律得加速度不断减小，故D正确故选D点评：本题中两球间存在斥力，斥力逐渐减小，掌握功能关系的应用2（3分）（2012秋东城区校级期中）如图所示，AB为一条电场线，关于A、B两点处的物理量，下述说法中正确的是（）AA点的场强一定大于B点的场强BA点的电势一定高于B点的电势CA点的场强方向与B点的场强方向相同D电子在A点的电势能一定大于在B点的电势能考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度；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：电场线的疏密表示场强的强弱，沿着电场线的方向电势逐渐降低根据电势能E=q判断电势能的变化，或通过电场力做功判断电势能的变化解答：解：A、因为A、B两点的电场线疏密未知，故无法比较A、B两点的场强故A错误B、沿着电场线方向电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点电势故B正确C、电场线上某点的切线方向表示场强的方向，所以A、B两点的场强方向相同故C正确D、电子从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增大，则A点的电势能小于B点的电势能故D错误故选BC点评：解决本题的关键会通过电场线比较场强、电势以及掌握判断电势能高低的方法3（3分）（2012秋宜秀区校级期中）如右图为某电场中的电场线和等势面，已知a=10V，c=6V，且ab=bc，则（）Ab=8VBb8VCb8VD上述三种情况都可能考点：等势面；匀强电场中电势差和电场强度的关系菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：在匀强电场中，两点的电势差U=Ed，根据U=Ed定性地比较出ab、bc间的电势差，从而确定b点的电势大小解答：解：因为a=10V，c=6V，知ac两端的电势差为4V，因为电场线越密的地方场强越强，根据U=Ed知，ab间的电势差大于bc间的电势差，所以ab间的电势差大于2V，所以b点的电势小于8V故C正确，A、B、D错误故选C点评：解决本题的关键知道匀强电场电势差和电场强度的关系，U=Ed，知道该公式只适用于匀强电场的定量计算，对于非匀强电场，可以定性分析4（3分）（2013浙江一模）关于静电场，下列结论普遍成立的是（）A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功这零考点：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：电场强度与电势之间无必然联系，但沿电场方向电势降低，而且速度最快；电势差与两点的场强无关，只与两点间沿电场方向的距离和两点间的场强有关；电场力做功，只与电荷以及两点间的电势差有关，与两点的场强没有关系解答：解：A：在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，故A错误B：电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度，故B错误C：沿电场方向电势降低，而且速度最快，故C正确D：电场力做功，只与电荷以及两点间的电势差有关，与两点的场强没有关系场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功故D错误故选：C点评：电场强度、电势、电势差、电场力的功，它们的定义以及它们之间的关系要记清，有不好理解的题目可找实际的例子加以分析5（3分）（2010秋平凉校级期末）带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动，在等势面上做匀速圆周运动该电场可能由（）A一个带正电的点电荷形成B一个带负电的点电荷形成C两个分立的带等量负电的点电荷形成D一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成考点：电场线；向心力菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，若在电场线上运动，则电势一定变化，因为沿电场线电势降低，若在等势面上做匀速圆周运动，则电场力大小应该不变，结合这两个要求判断即可解答：解：A、带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，可以沿电场线背着正电荷加速，也可以沿电场线减速，即靠近正电荷，但不可绕正电荷做匀速圆周运动，电场力向外不可能提供向心力，故A错误；B、一个带负电的点电荷形成电场中，另一个正电荷只能沿着电场线加速靠近或减速远离，由于两电荷相互吸引，电场力可以提供向心力，故会做匀速圆周运动，故B正确；C、两个分立的带等量负电的点电荷形成的电场可以对正电荷有指向圆心的力，故也会做匀速圆周运动，故C正确；D、一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成的电场不可能对正电荷有指向圆心大小不变的力，故正电荷不会做匀速圆周运动，故D错误；故选BC点评：在仅受电场力的作用在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是在等势面上做匀速圆周运动，就需要带正电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力6（3分）（2012云南一模）一个带正电的质点，电量q=2.0109C，在静电场中由A点移到B点在这个过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0105J，质点的动能增加了8.0105J，则a、b两点间的电势差Uab为（）A3104VB1104VC4104VD7104V考点：电势差；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：质点在静电场中由A点移到B点的过程中，电场力和其他外力对质点做功，引起质点动能的增加电场力做功为Wab=qUab，根据动能定理求解a、b两点间的电势差Uab解答：解：根据动能定理得 qUab+W其他=Ek看到 Uab=1104V故选B点评：对于研究质点动能变化的问题，要首先考虑能否运用动能定理基础题，比较容易7（3分）（2015春濮阳期末）平行板电容器的电容为C，电荷量为Q，极板间的距离为d，在两极间的中点放一电荷量很小的点电荷q，它所受的电场力大小等于（）A8kqB4kqC2qDq考点：库仑定律菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：平行板电容器极板间存在匀强电场，根据及E=求出电场强度，再根据F=Eq即可求解解答：解：平行板电容器极板间存在匀强电场，根据及E=得：E=所以F=Eq=q故选D点评：本题要掌握电容器中电场强度的求法，难度不大，属于基础题8（3分）（2001秋海淀区期末）如图所示，让平行板电容器带电后，静电计指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，那么静电计指针的偏转角度（）A一定减小B一定增大C一定不变D无法确定考点：电容器的动态分析菁优网版权所有专题：电容器专题分析：根据距离的变化判断电容的变化，抓住电量不变，通过Q=CU判断出电势差的变化，从而得知静电计指针偏转角度的变化解答：解：减小两极板间的距离，根据C=知，电容增大，因为电量不变，根据Q=CU，知电势差减小，则指针偏转角度一定减小故A正确，B、C、D错误故选A点评：解决本题的关键抓住电量不变，通过电容的变化判断电势差的变化9（3分）（2015春遵义校级期末）如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电微粒从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中微粒的（）A动能和电势能都减少，重力势能增加B动能和重力势能都增加，电势能减少C动能减少，重力势能和电势能都增加D动能不变，重力势能增加，电势能减少考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势能菁优网版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：带点小球做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，根据重力和电场力做功的正负判断动能、电势能、重力势能的变化解答：解：带点小球做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，如果电场力水平向右，如图所示，则两力的合力不可能沿虚线方向故电场力只能水平向左，如图所示，则两力的合力可沿虚线方向所以小球电场力方向水平向左，物体在竖直平面内沿直线从A运动到B的过程中，高度升高所以重力做负功，重力势能增加；电场力做负功，电势能增加；根据动能定律，合力做负功，所以动能减小；故C正确故选：C点评：本题考查了重力做功与重力势能和电场力做功与电势能的关系，难度不大，属于基础题10（3分）（2014秋桓台县校级期末）一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是（）A粒子带正电B粒子通过a点时的速度比通过b点时大C粒子在a点受到的电场力比b点小D粒子在a点时的电势能比b点大考点：电场线；电势能菁优网版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：根据轨迹弯曲方向得出电场力的方向，从而确定带电粒子的电性根据动能定理比较a点、b点的速度大小；根据电场线的疏密比较电场力的大小；根据电场力做功比较电势能的大小解答：解：A、轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向，知电场力背离正电荷方向，所以该粒子带正电故A正确 B、从a到b，电场力做负功，根据动能定理，动能减小，a点动能大于b点动能，则a点速度大于b点的速度故B正确 C、b点的电场线比a点电场线密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，所以粒子在a点的电场力比b点小故C正确 D、从a到b，电场力做负功，电势能增加所以a点的电势能小于b点的电势能故D错误故选ABC点评：解决本题的关键知道电场线的疏密表示电场的强弱，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加11（3分）（2008广州二模）如图所示，在竖直平面内有水平向右的匀强电场，同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球，另一端固定于0点，已知带电小球受到的电场力大于重力，小球由静止释放，到达图中竖直虚线前小球做（）A平抛运动B圆周运动C匀加速直线运动D匀变速曲线运动考点：带电粒子在匀强电场中的运动；物体做曲线运动的条件菁优网版权所有分析：要判断小球做怎样的运动，就要知道小球的受力与它受到的限制对小球进行受力分析，并结合圆的曲线，通过对比来判断小球的运动解答：解：如图对小球进行受力分析，并画出了以O点为圆心，以绳长L为半径的一段圆弧，如图从图中可以看出，小球受合力的方向向右下方，一直到虚线的右侧才可能与以绳长L为半径的一段圆弧有交点所以小球在重力与电场力的共同作用下，沿合力的方向做匀加速直线运动，一直到虚线的右侧故选项C正确故选：C点评：该题中对小球进行受力分析，并结合圆的曲线来判断做匀加速直线运动的结束点是解题的关键12（3分）（2010秋福州期中）某电解池中，若在4s内各有1.01019个二价正离子和2.01019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（）A0.8AB1.6AC11019AD51018A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：先求出通过截面的电荷量，然后由电流的定义式求出电流解答：解：通过截面的电荷量q=1.61019C1.010192+1.61019C2.01019=6.4C，通过截面的电流I=1.6A；故选B点评：知道原电荷的电荷量是1.61019C，应用电流的定义式，即可求出电流值13（3分）（2012秋东城区校级期中）一根粗细均匀，电阻值为27电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，则并联后的电阻丝阻值为（）A9B8C27D3考点：串联电路和并联电路菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：此题考查了影响电阻的因素，导线越长，电阻越大，导线越粗，电阻越小解答：解：一根粗细均匀，电阻值为27电阻丝截成长度相等的三段，则长度变为原来的，再把得到的两段并联起来使用，横截面积变为原来的3倍，根据电阻定律，阻值变为原来的，即变为3；故选D点评：串联电路相当于增加了电阻的长度，所以阻值增大，并联电路相当于增加了电阻的横截面积，所以阻值减小14（3分）（2013秋厦门期末）如图所示，电子在电压为U1的加速电场中由静止开始运动，然后进入电压为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向和极板平行整个装置放在真空中，在满足电子能射出平行板区的条件下，一定能使电子的偏角变大的是（）AU1变大、U2变大BU1变小 U2变小CU1变大、U2变小DU1变小、U2变大考点：带电粒子在匀强电场中的运动菁优网版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：电子在加速电场中，在电场力的作用下，做匀加速直线运动，可由电场力做功求出射出加速电场是的速度电子在水平放置的平行板之间，因受到的电场力的方向与初速度的方向垂直，故电子做类平抛运动运用平抛运动的竖直方向的速度与水平方向的速度的关系，可求出角度的变化情况解答：解：设电子被加速后获得初速为v0，则由动能定理得：又设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy=at由、可得：又有：故U2变大或U1变小都可能使偏转角变大，故选项D正确，选项ABC错误故选D点评：带电粒子在电场中的运动，可分为三类，第一类是在匀强电场中做匀变速速直线运动，此过程是电势能与带电粒子动能之间的转化第二类是带电粒子在匀强电场中偏转，带电粒子垂直进出入匀强电场时做匀变速曲线运动，分解为两个方向的直线运动，分别用公式分析、求解运算，是这类问题的最基本解法第三类是带电粒子在点电荷形成的电场中做匀速圆周运动，应用圆周运动的知识求解15（3分）（2012秋东城区校级期中）如图所示在一匀强电场中，有两个平行的电势不同的等势面A和C，在它们的正中间放入一个金属网B，B接地现有一正电荷只在电场力的作用下垂直于等势面方向运动，经过A时动能为20J，穿过B到达C时动能减为零，那么在该正电荷运动过程中，当它的电势能为5J时，它的动能为（）A20JB15JC10JD5J考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；功能关系；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：匀强电场中等势面是平行等间距的直线；只有电场力做功，电势能和动能之和守恒解答：解：电荷在运动的过程中，只有电场力做功，电荷的动能减小，所以：WAC=0EK0因为B位于AC的中间，所以：所以，粒子到达B是的动能是在A点动能的，即10J；B点的电势为0，所以粒子的总能量就是10J势能是5J时，粒子的动能：EK=E总EP=105=5J正确的答案是D故选：D点评：题是带电粒子在匀强电场中的匀减速直线运动问题，电势能和动能之和守恒，根据功能关系和匀变速直线运动的规律列方程后联立分析二、填空题（每空2分，共20分）16（8分）（2014秋中江县校级期中）在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=11010C，测得该试探电荷q 受到的电场力为1108N，方向向左，则A点的场强的大小为100N/C和方向向右；如果从A点取走q，则A点场强大小为100N/C；若将一个q=21010C的试探正电荷放在A点，其所受的电场力为2108N考点：电场强度菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：根据场强的定义式求场强，方向与正电荷受力方向一致，取走试探电荷场强不变解答：解：A点的场强的大小为 E=100N/C，方向向右；如果从A点取走q，则A点场强大小为 100N/C；若将一个q=21010C的试探正电荷放在A点，其所受的电场力为 2108N答案为：100，向右，100，2108点评：本题考查了电场强度的定义式的应用，场强方向的确定，知道场强是由电场本身决定的17（6分）（2012春重庆校级期末）平行板电容器所带量Q=4108C，它的两极板之间电压U=2v，则该电容器的电容为2102F；如果两板电量各减少一半，则两板间电势差变为1V，两板间的电场强度将变为原来的考点：电容器的动态分析菁优网版权所有专题：电容器专题分析：根据电容的定义式求出电容的大小根据Q=CU求出两板间电势差，结合匀强电场的场强公式判断电场强度的变化解答：解：电容C=F当电量减小一半，电容不变，则电势差电势差变为原来的一半，根据E=知，电场强度变为原来的故答案为：2102，1，点评：解决本题的关键掌握电容的定义式，知道匀强电场的场强公式18（2分）（2012秋东城区校级期中）如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的一个长方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为A=14V；B=3V；C=3V，由此可得D点电势D=14 V考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：因为AB距离等于CD距离，抓住AB电势差等于CD电势差求出D点的电势解答：解：AB电势差等于CD电势差，有：AB=CD，即143=3D，解得D=14V故答案为：14点评：解决本题的关键掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系，U=Ed，注意d是沿电场线方向上的距离19（4分）（2012秋东城区校级期中）质子H和粒子He在匀强电场中由静止开始加速，通过相同位移时，它们的动能比为1：2，所用时间比为1：考点：带电粒子在匀强电场中的运动菁优网版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：两种粒子电量之比1：2，质量之比1：4，根据动能定理可以得到动能之比，结合运动学关系式解出所用时间之比解答：解：质子11H和粒子24He两种粒子电量之比1：2，质量之比1：4，初动能为零，通过相同位移x，根据动能定理：qEx=Ek，解得动能之比等于1：2由牛顿第二定律：qE=ma加速度之比为2：1根据位移时间关系式：x=at2，解得所需时间之比为1：故答案为：1：2，1：点评：综合题目对能力要求较高，既有动能定理、牛顿第二定律还有运动学关系式，所以一定要加强综合题目的练习三、计算题（共4小题，31分）20（9分）（2012秋东城区校级期中）一根长为L的丝线吊着一质量为m，带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，（重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8），求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）求小球经过最低点时动能考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；功能关系菁优网版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题分析：（1）以小球为研究对象，分析受力情况，由于小球处于静止状态，合力为零，由平衡条件求解电场强度大小；（2）突然将该电场方向变为向下且大小不变后，小球受到的电场力竖直向下，向下做圆周运动，根据动能定理求解小球经过最低点时的动能解答：解：（1）以小球为研究对象，分析受力情况：重力mg、电场力qE、丝线的拉力FT，如图所示由平衡条件得： mgtan37=mg故E=（2）当电场方向变为向下后，小球受到的电场力竖直向下，向下做圆周运动，重力和电场力都做正功，由动能定理得（mg+qE）L（1cos37）=Ek0解得，Ek=答：（1）匀强电场的电场强度的大小为；（2）小球经过最低点时动能为点评：本题综合了平衡条件、动能定理和牛顿第二定律，属于常规题21（9分）（2012秋静宁县校级期中）一台直流电动机线圈电阻r=1，与一阻值R=10的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率考点：电功、电功率菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：（1）以电阻R为研究对象，根据欧姆定律求出电流，即为通过电动机的电流电动机的输入功率是电功率，根据P入=UMI公式求解电动机两端的电压UM=UUR（2）电动机的发热功率PT=I2r，电动机输出的机械功率P机=P入PT解答：解：（1）对电阻R，根据欧姆定律得 I=A=5A电动机与电阻R串联，则通过电动机的电流为5A电动机的输入功率是P入=UMI=1005W=500W（2）电动机的发热功率PT=I2r=521W=25W，根据能量转化和守恒定律得电动机输出的机械功率P机=P入PT=500W25W=475W答：（1）输入到电动机的功率P入是500W；（2）电动机输出的机械功率475W点评：电动机工作时电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用，不能根据I= 求通过电动机的电流，只能对电阻运用欧姆定律进行研究22（9分）（2009秋五华区校级期末）如图所示， 粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入电场，由B点飞出匀强电场时速度方向与AO方向成45已知 粒子质量为m，电荷量为2e求OB两点间电势差考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势差菁优网版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：电子经过电场加速，动能增加完全来源电势能的减少，由动能定理可求出两点的电势差解答：解：电子进入电场后做类平抛运动，则由速度分解知电子飞出电场时由动能定理有解之得：答：求OB两点间电势差点评：匀强电场的电场线平行等间距，等势面也是平行等间距当电荷沿等势面运动时，即垂直进入电场，则做类平抛运动23（8分）（2006威海模拟）如图所示，一质量m 的塑料球形容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端经绝缘物系住一只带正电q、质量也为的m小球从加一个向上的匀强电场E起，到容器对桌面压力减为零时为止求：（1）小球的电势能改变量（2）容器对桌面压力减为零时小球的速度大小考点：电势能；向心力；功能关系菁优网版权所有分析：（1）根据平衡条件求解出弹簧的压缩量和伸长量，然后根据电场力做的功等于电势能的减小量列式求解（2）根据功