2017-2018学年北京市西城区第一五六中学高二上学期期中考试物理试题
北京市西城区第161中学2017-2018学年高二上学期期中物理考试试卷含答案
高二年级物理试题（理科）一、单项选择题：1. 由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点（）A. 电场强度跟成正比，跟成反比B. 无论检验电荷所带的电量如何变化，始终不变C. 不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同，该点的电场强度在不断改变D. 一个不带电的小球在点受到的电场力为零，则点的场强一定为零【答案】B【解析】试题分析：电场强度是由电场本身决定的，无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q 始终不变，选项A错误，B正确；不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同，但是该点的电场强度是不变的，选项C错误；一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强不一定为零，选项D错误；故选B．考点：电场强度2. 两个点电荷，分别带上和的电量，两球心相距，相互作用大小为，现将它们碰一下后放回原处，则它们的相互作用力大小变为（）A. B. C. D. 无法确定【答案】C【解析】接触前库仑力，接触后分开，两小球的电荷都为，则库仑力，故C正确．3. 在、、、四只电阻，它们的关系如图所示，则图中电阻最小的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】电阻，可以知道电阻等于图线的斜率的例数，图线a的斜率的最大，电阻最小，A正确．KS5U...KS5U...KS5U...KS5U...4. 某静电场的电场线分布如图所示，、为该电场中的两点．下列说法正确的是（）A. 点场强大小点场强B. 点电势低于点电势C. 将电子从点移动到点，电场力做正功D. 将电子从点移动到点，其电势能增大【答案】D【解析】电场线密的地方电场的强度大，所以点场强一定小于点均强，A错误；根据沿电场线方向电势降低可以知道，P点电势一定高于点电势，B错误；P点电势一定高于Q 点电势，即，电势能中，因为是电子，所以，所以电子在P点的电势能小于在Q点的电势能，将电子从P点移动到Q点，其电势能增大，所以电场力做负功，C错误，D正确．5. 如图（a）所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是（b）图中的图（）A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】欧姆表的内部电源的正极与外部负极插孔相连即与黑表笔相连接，内部电源的负极与外部正极插孔相连即与红表笔相连，每次换挡都要短接表笔欧姆调零，所以内部应接可调电阻，故选项A正确，BCD错误。
北京156中学2017—2018学年度第一学期高三物理期中测试(答案及解析)
北京156中学2017—2018学年度第一学期高三物理期中测试班级__________ 姓名__________ 学号__________ 成绩__________本试卷分第I 卷（选择题）和第II 题（非选择题）两部分，共100分，考试时间100分钟第I 卷（选择题 共48分）一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分．）1．如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一质量为m 的球挂在A 点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ<45︒．墙壁对球的支持力大小为N ，细绳对球的拉力大小为T ，重力加速度为g ．则下列说法正确的是（ ）A ．N mg >，T mg >B ．N mg >，T mg <C ．N mg <，T mg <D ．N mg <，T mg >【答案】D【解析】对球进行受力分析，球受到竖直向下的重力mg 、墙面水平向右的支持力N 、细绳对球的拉力T 而处平衡状态，故cos mg T θ=，sin tan N T mg θθ==；由于θ<45︒，tan θ<1，所以N mg <，T mg >，故D 正确． 故选D ．2．如图所示，一个人用与水平方向成θ角斜向上的力F 拉放在粗糙水平面上质量为m 的箱子，箱子沿水平面做匀速运动．若箱子与水平面间的动摩擦因数为μ，则箱子所受的摩擦力大小为（ ）A ．mg μB ．sin F μθC ．sin F θD ．cos F θ【答案】D【解析】首先根据题意，可以知道物体受到的是动摩擦力，设动摩擦力为f ，据公式f FN μ=，求解，我们只需求出FN 即可，对物体进行受力分析，将F 正交分解，如图：竖直方向受力平衡有：sin FN F Mg θ+=，得：sin FN Mg F θ==，则：(sin )f Mg F μθ=-水平方向受力平衡：cos f F θ=，所以D 是正确的ABC 错误． 故选D ．3．质量为M 的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F 的水平恒力拉木块，木块做匀加速运动，其加速度为a ．当拉力方向不变，大小变为2F 时，木块的加速度为a '，则（ ） A ．a a '= B ．2a a '< C ．2a a '>D ．2a a '=【答案】C【解析】由牛顿第二定律知，用大小为F 的力拉木块时，有F Mg Ma μ-=，拉力变为2F 时，2F Mg Maμ'-=，得2a a g μ'=+，故C 项正确． 故选C ．4．2013年6月，我国宇航员在天宫一号空间站中进行我国首次太空授课活动，展示了许多在地面上无法实现的实验现象．假如要在空间站再次进行授课活动，下列我们曾在实验室中进行的实验，若移到空间站也能够实现操作的有（ ） A ．利用托盘天平测质量 B ．利用弹簧测力计测拉力C ．利用自由落体验证机械能守恒定律D ．测定单摆做简谐运动的周期 【答案】B【解析】A ．宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重状态，物体受到的重力正好充当向心力，所以与重力有关的实验是无法实验的如：利用托盘天平测质量，利用自由落体验证机械能守恒定律，测定单摆做简谐运动的周期，故ACD 错误；B ．弹簧测力计的原理是胡克定律：F kx =，实验可以利用弹簧测力计测拉力，所以B 选项是正确的． 故选B ．5．如图所示，物块M 在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针（图中箭头所示）转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是（ ）A．M受的摩擦力不变B．M受到的摩擦力变大C．M可能减速下滑D．M可能减速上滑【答案】A【解析】AB．在最初时，物块M在传送带上匀速下滑，可知物块处于平衡状态；物块受到竖直向下的重力，垂直于传送带斜向上的支持力和沿传送带斜向上的摩擦力的作用，根据力的合成和分解可知，物块受到的摩擦力等于物块重力沿传送带斜向下的分力，物块受到的支持力等于重力垂直于传送带斜向下的分力；无论传送带转动与否，物块受到的摩擦力不变，故A项正确，B项错误；CD．传送带顺时针转动，对物块M进行受力分析，知物块的受力情况不变，物块将继续匀速下滑，故C、D项错误．故选A．6．体育课上某同学做引体向上．他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上．下列说法正确的是（）A．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B．在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大D．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变【答案】C【解析】AB．在上升或下降过程中，由于身体的运动性质不确定，因此无法确定，单杠对人的作用力与人的重力大小关系，故AB错误；CD．依据力的合成法则，当增大两手间的距离，即增大两拉力的夹角，因拉力的合力不变，则有拉力大小增大，故C正确，D错误；故选C．7．如国所示，在粗糙水平地面放一质量为M的斜面，质量为m的木块沿斜面匀速下滑，此过程斜面保持静止，则（）A．地面对斜面有水平向右的摩擦力B．地面对斜面有水平向左的摩擦力C ．地面对斜面的支持力等于()M m g +D ．地面对斜面的支持力小于()M m g + 【答案】C【解析】以整体为研究对象，分析受力情况：总重力()M m g +，地面的支持力N ，静摩擦力（可能为零）则由平衡条件可：竖直方向：()N M m g =+， 水平方向：0f =；故C 正确，ABD 错误． 故选C ．8．如图所示，甲、乙两个高度相同的固定斜面，倾角分别为1α和2α，且12αα<．质量为m 的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，物体与这两个斜面的动摩擦因数均为μ．关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（ ）A ．重力所做的功相同B ．重力的平均功率相同C ．动能的变化量相同D ．机械能的变化量相同 【答案】A【解析】A ．物体在两个斜面的下落高度相等，所以重力做的功相同，故A 项正确；B ．物体下滑的加速度为sin cos (sin cos )mg mg g mαμαααμα-==-，又12αα<，所以12αα<，物体在两个斜面上的下滑距离12x x >由212x t α=得12t t >，重力做的功相同，而做功时间不相等，所以重力的平均功率不相同，故B 项错误；C ．摩擦力对物体做功为cos Wf fx mgx μα=-=-，又12x x >，12αα<，所以12f f ωω<，重力做功相同，摩擦力对物体做功不相同，由动能定理得动能的变化量不相同，故C 项错误；D ．机械能变化量为摩擦力对物体做的功，摩擦力对物体做功不相同，所以机械能的变化量不相同，故D 项错误．故选A ．9．两颗卫星1和2的质量相同，都绕地球做匀速圆周运动，卫星2的轨道半径更大些．两颗卫星相比较，下列说法中正确的是（ ）A ．卫星1的向心加速度较小B ．卫星1的动能较小C ．卫星1的周期较小D ．两卫星的机械能相等【答案】C【解析】A ．由万有引力产生加速度则得：2GMa F=，则1的向心加速度大，故A 错误；B ．由万有引力提供向心力得：v =1线速度来得大，卫星1的动能较大，故B 错误；C ．由万有引力提供向心力得：2T =1的周期较小，故C 正确；D ．将卫星从低轨道进入高轨道，火箭要点火加速做功，则卫星2的机械能较大，即卫星1的机械能较小，所以D 错误． 故选C ．10．游乐场的过山车可以底朝上圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示．我们把这种情形抽象为图乙的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将小球从弧形轨道上端距地面高度为h 处释放，小球进入半径为R 的圆轨道下端后沿圆轨道运动．欲使小球运动到竖直轨道最高点时轨道对小球的压力等于小球的重力，则h 与R 应满足的关系是（不考虑摩擦阻力和空气阻力）A ．2h R =B ． 2.5h R =C ．3h R =D ． 3.5h R =【答案】C【解析】小球运动到圆轨道最高点时，由牛顿第二定律得：2v N mg m R+=，据题得：N mg =，可得v以最高点所在水平面为参考平面，由机械能定恒定律得：21(2)2mg h k mv -=，解得：3h R =，选项C 正确，ABD 错误． 故选C ．11．把质量是0.2kg 的小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至a 的位置，如图所示．迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置c ，途中经过位置b 时弹簧正好处处于原长．已知b 、a 的高度差为0.1m ，c 、b 的高度差为0.2m ，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，g 取210m /s ．小球从a 运动到c 的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．小球的动能逐渐减小B ．小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增加C ．小球在b 点的动能最大，为0.4JD ．弹簧的弹性势能的最大值为0.6J 【答案】D【解析】A ．小球从a 上升到b 的过程中，弹簧的弹力先大于重力后小于重力，小于先加速后减速，动能先增大后减小，故A 错误；B ．小球从a 到c 的过程中，小球只受重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的重力势能逐渐增大，则小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐减小，故B 错误；C ．由上分析知，小球在b 点的动能不是最大，故C 错误；D ．根据能量的转化与守恒，得知弹簧的弹性势能最大值等于小球由a 到c 位置时增加的重力势能；p 0.2100.3J 0.6J ac E mgh ==⨯⨯=；所以D 选项是正确的；故选D ．12．某个量D 的变化量D ∆，D ∆与发生这个变化所用时间t ∆的比值Dt∆∆叫做这个量D 的变化率．关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是（ ）A ．“加速度的变化率”的单位是m /s 2B ．加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动C ．若加速度与速度方向，如图所示的a t -图像，表示的是物体的速度在减小D ．若速度与速度同方向，如图所示的a t -图像，已知物体在0t =时速度为25m /s ，则2s 末的速度大小为7m /s 【答案】D【解析】A ．因为D 表示某质点的加速度，则D t ∆∆表示加速度的变化率，所以其单位是：22m /s m /s s=，故A 错误；B ．加速度的变化率为0的运动表示加速度不变，所以是匀变速直线运动，故B 错误；C ．若加速度与速度同方向，如图所示的a t -图象，表示的是物体做加速度减小的加速运动，物体的速度在增大，故C 错误；D ．若加速度与速度同方向，如图所示的a t -图象，根据积分的原理可以知道，物体在02s -内速度的变化量为：02022m /s 22t a a v at t ++∆==⋅=⨯=， 因为已知物体在0t =时速度为5m /s ，则2s 末的速度大小为0527m /s t v v v =+∆=+=， 所以D 选项是正确的． 故选D ．二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分．每小题全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分．）13．下面列举了四个物理量的单位，其中属于国际单位制（SI ）的基本单位的是（ ）A ．千克（kg ）B ．牛顿（N ）C ．安培（A ）D ．库仑（C ）【答案】AC【解析】千克（kg ）、安培（A ）属于国际单位制（SI ）的基本单位；牛顿（N ）、库仑（C ）属于导出单位；所以AC 选项是正确的． 故选AC ．14．天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其做匀速圆周运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期．由此可推算出（ ） A ．恒星的质量 B ．恒星的平均密度 C ．行星的质量D ．行星运行的速度大小【答案】AD【解析】根据行星绕恒行圆周运动的向心力由万有引力提供，令恒量的质量为M ，行星的质量为m ，则：222πmM G mr r T ⎛⎫= ⎪⎝⎭A ．已知周期T 和轨道半径r ，可以求出恒星的质量2324πr M GT =，所以A 选项是正确的；B ．因为不知道恒星的体积，故无法求出恒量的密度，故B 错误；C ．根据表达式可以知道，无法求出行星的质量m ，故C 错误；D ．根据线速度与周期的关系知，2πrv T=，所以D 选项是正确的． 故选AD ．15．如图，光滑平直轨道MO 和ON 底端平滑对接，将它们固定在同一竖直平面内，两轨道与水平地面间的夹角分别为α和β，且αβ>，它们的上端M 和N 位于同一水平面内．现将可视为质点的一小滑块从M 端由静止释放，若小滑块经过两轨道的底端连接处的时间可忽略不计且无机械能损失，小滑块沿轨道可运动到N 端．以a 、E 分别表示小滑块沿轨道运动的加速度小于和机械能，t 表示时间，下图中小滑块由M 端释放至第一次到达N 端的运动过程中的a t -图象和E t -图象，其中可能正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】AD【解析】A ．对滑块受力分析，根据牛顿第二定律可得滑块在MD 斜面上滑动时的加速度大小为：1sin a g α=，滑块在DN 斜面上滑动时的加速度大小为：2sin a g β=，因为αβ>，所以12a a >，选项A 正确，选项错误；CD ．因为滑块在整个运动过程中，只有重力做功，所以滑块的机械能守恒，选项C 错误，选项D 错误． 故选AD ．16．如图1所示，物体A 以速度0v 做平抛运动，落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L ，图1中的虚线是A 做平抛运动的轨迹．图2中的曲线是一光滑轨道，轨道的形状与图1中的虚线相同．让物体B 从轨道顶端无初速下滑，B 下滑过程中没有脱离轨道．物体A 、B 都可以看作质点．重点加速度为g ．则下列说法正确的是（ ）A ．A 、B 两物体落地时的速度方向相同 B ．A 、B 两物体落地时的速度大小相等C ．物体BD ．物体B落地时重力的瞬时功率为mg 【答案】AC【解析】A ．速度方向沿轨迹的切线的方向，由两物体的运动轨迹一样可知，两物体落地时的速度方向相同，故A 项正确；B ．对物体A ，根据动能定理得，2201122A A A A m gL m v m v =-，化简得A v B ，根据动能定理得，212B B B m gL m v =，化简得B v B 项错误；C ．对物体A ，做平抛运动，竖直方向有202v gh -=水平方向与合速度方向夹角的正切值为0tan θ=；水平方向的位移与竖直方向的位移相等，所以有0v =解得cos θ=物体B的速度B v 所以物体B 落地时，水平方向的速度为cos B v θ，，故C 项正确； D ．物体B的速度B v B 落地时，竖直方向的速度为sin B v θ，所以重力的瞬时功率为2，故D 项错误． 故选AC ．第II 卷（非选择题 共52分）三、计算题（本题共5小题，解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位．）17．（9分）如图所示，光滑斜面AB 与光滑水平面BC 平滑连接．斜面AB 长度 3.0m L =，倾角θ=37︒．一小物块在A 点由静止释放，先后沿斜面AB 和水平面BC 运动，接着从C 点水平抛出，最后落在水平地面上．已知水平面BC 与地面间的高度差0.80m h =．取重力加速度210m /s g =，sin 370.6︒=，cos370.8︒=．求：（1）小物块在斜面AB 上运动的加速度大小a ．（2）小物块从C 点水平抛出到落在地面上，在水平方向上的位移大小x ． （3）小物块从C 点水平抛出到刚要落地过程中的速度变化量的大小v ∆． 【答案】（1）26.0m /s（2）2.4m （3）4.0m /s【解析】（1）由牛顿第二定律得sin 37mg ma ︒=，计算得出：26.0m /s a =．（2）小物块在AB 斜面上做匀加速直线运动，滑到B 点时速度为v ， 根据匀变速直线运动规律22v aL =，计算得出： 6.0m /s v =， 小物块在BC 水平面上做匀速直线运动，以速度v 从C 点水平抛出， 竖直方向小物块做自由落体运动212h gt =计算得出：物块平抛运动的时间0.40s t =，水平方向小物块做匀速直线运动x vt =，计算得出： 2.4m x =． （3）物块速度变化量的大小 4.0m /s v gt ∆==．18．（9分）如图所示，半径0.1m R =的竖直半圆形光滑轨道BC 与水平面AB 相切，AB 距离1m x =．质量0.1kg m =的小滑块1放在半圆形轨道末端的B 点，另一质量也为0.1kg m =的小滑块2，从A 点以0/s v =的初速度在水平面上滑行，两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道．已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2．取重力加速度210m /s g =．两滑块均可视为质点．求（1）碰后瞬间两滑块共同的速度大小v ． （2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能E ∆． （3）在C 点轨道对两滑块的作用力大小F ． 【答案】3m /s（2）0.9J （3）8N【解析】（1）以滑块2为研究对象，从A 到B ：根据动能定理得：21122B mg x mv μ-⋅=-，20mv 以两滑块为研究对象，碰撞前后，以向右为正方向，根据动量定恒定律，2B mv mv =，代入数据计算得出：3m /s v =．（2）根据能量定恒定律：2211222B E mv mv ∆=-⨯代入数据计算得出：0.9J E ∆=．（3）以两滑块为研究对象，从B 到C ：根据机械能定恒定律可得：221222222C mv mv mg R 1⨯=⨯+⨯，在C 点，两滑块受重力和轨道的作用力F ，根据牛顿第二定律得：222Cv F mg m R+=⋅代入数据计算得出:8N F =．19．（11分）2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台（LIGO ）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并．已知光在真空中传播的速度c ，万有引力常量为G ．黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在．假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体．（1）因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通地其他天体的运动来推测黑洞的存在．天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T ，半径为0r 的匀速圆周运动．由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞．利用所学知识求此黑洞的质量M ．（2）严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在．我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为1m 、2m 的质点相距为r 时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为12p m m E Gr=-（规定无穷远处势能为雾）．请你利用所学知识，推测质量为M '的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R 最大不能超过多少？【答案】（1）23024πr GT（2）22GM C '【解析】（1）小恒星绕黑洞做匀速圆周运动，设小恒星质量为m ，根据万有引力定律和牛顿第二定律：2202πMm G m r r T ⎛⎫= ⎪⎝⎭．计算得出：23024πr M GT =． （2）设质量为m 的物体，从黑洞表面至无穷远处，根据能量定恒定律，2102M m mv G R ⎛⎫' ⎪+-= ⎪⎝⎭，计算得出22GM R v '=因为连光都不能逃离，有v c =，所以黑洞的半径最大不能超过：22GM R c '=．20．（11分）如图1所示，半径0.45m R =的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B 为轨道的最低点，在光滑的水平面上紧挨B 点有一静止的小平板车，平板车质量2kg M =，长度为0.5m L =，小车的上表面与B 点等高．质量1kg m =的物块（可视为质点）从圆弧最高点A 由静止释放．g 取210m /s ．求：（1）物块滑到轨道B 点时对轨道的压力大小．（2）若平板车上表面粗糙且物块没有滑离平板车，求物块和平板车的最终速度大小．（3）若将平板车锁定．．．．．，并且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料，小物块所受摩擦力从左向右随距离变化图像（f L -图像）如图2所示，且物块滑离了平板车，求物块滑离平板车时的速度大小． 【答案】（1）30N（2）1m /s （3/s【解析】（1）物体从圆弧轨道顶端滑到B 点的过程中，机械能定恒，由机械能守恒定律得：212B mgR mv =，代入数据计算得出：3m /s B v =，在B 点，由牛顿第二定律得：2Bv N mg m R-=，代入数据计算得出：30N N =，由牛顿第三定律可以知道，物块滑到轨道B 点时轨道的压力：30N N N '==．（2）物块滑上小车后，水平地面光滑，系统的动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：()B mv m M v =+共 ，代入数据计算得出：1m /s D v =．（3）物块在小车上滑行时的克服摩擦力做功为f L -图线与横轴所围的面积，克服摩擦力做功：(26)0.52J 2f W +⨯==， 物块在平板车上滑动过程，由动能定理得：2201122f t W mv mv -=-，代入数据计算得出：/s t v =．21．如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物块（可视为质点）的质量为m ，在水平桌面上沿x 轴运动，与桌面间的动摩擦因素为μ．以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O ，当弹簧的伸长量为x 时，物块所受弹簧弹力大小为F kx =，k 为常量．（1）请画出F 随x 变化的示意图；并根据F x -图像求物块沿x 轴从O 点运动到位置x 的过程中弹力所做的功．（2）物块由1x 向右运动到3x ，然后由3x 返回到2x ，在这个过程中， a ．求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量．b ．求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念．【答案】（1）21122kx x kx -⋅=-（2）22121122kx kx -22211122kx kx - 【解析】（1）F x -图像如答图物块沿x 轴从O 点运动到位置x 的过程中，弹力做负功；图线下的面积等于弹力做功大小．弹力做功21122T W kx x kx =-⋅=-．（2）a 物块由x ，向右运动到3x 的过程中，弹力做功，221133113111():()222T W kx kx x x kx kx =-+-=-， 物块由3x 向作运动到2x 的过程中，弹力做功222233232111(k )()222WT x kx x x kx kx =-⋅+⋅-=-，整个过程中，弹力做功2212121122T T T W W W kx kx =+=-，弹性势能的变化量22p 211122T E W kx kx ∆=-=-，b ．整个过程中，摩擦力做功312(2)f W mg x x x μ=-⋅--与弹力做功比较，弹力做功与3x 无关，即与实际路径无关，只与始末位置有关，所以我们可以定义一个由物体之间的相互作用力（弹力）和相对位置决定的能量——弹性势能，而摩擦力做功与3x 有关，即与实际路径有关，所以不可以定义与摩擦力对应的“摩擦力势能”．。
北京市西城区2017 — 2018学年度第一学期高三物理期末试题参考答案及评分标
北京市西城区2017 — 2018学年度第一学期期末试卷高三物理参考答案及评分标准 2018．1一、单项选择题（每小题3分）1.A2.B3.D4.D5.C6.C7.A8.D9.D 10.C 11.C 12.B 二、多项选择题（每小题全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
） 13.BC 14.ACD 15.AC 16.ABD 三、计算题 17. （9分）解：（1）物块在水平面上受力如图1所示水平方向根据牛顿第二定律 F - f 1 = ma （1分）摩擦力 f 1 = μmg （1分） 代入数据解得加速度 a = 4m/s 2 （1分） （2）根据匀变速直线运动规律 122ax v = （2分）代入数据解得速度 v = 4m/s （1分） （3）物块在斜面上受力如图2所示物块从A 运动到C ，根据动能定理F (x 1+ x 2) – f 1 x 1 –f 2 x 2 – mgh = E k - 0（1分）在斜面上摩擦力 f 2 = μmg cos θ （1分） 代入数据解得动能 E k =14.54 J （1分）18．（9分）解：（1）根据自由落体运动规律 h g v 022= （2分）解得重力加速度 hv g 220= （1分）（2）在月球表面，设探测器的质量为m万有引力等于重力 02mg RMmG= （2分） 解得月球质量 hGR v M 222= （1分）（3）设小球质量为m ′，抛出时的速度v 1即为小球做圆周运动的环绕速度万有引力提供向心力 212v Mm G m R R ''= （2分）图1图2解得小球速度至少为 1v =（1分）19. （10分）解：（1）洛仑兹力提供向心力 R v m Bqv 2= （2分）解得速度 m BqRv = （1分）（2） 根据动能定理 221mv qU =（2分）解得电压 m qR B U 222=（1分）（3）设时间t 内收集到的粒子数为N根据题意有 M = Nm （1分）根据电流定义有 t NqI = （2分） 联立解得等效电流 mtMqI = （1分）20.（12分）解：（1）根据动能定理 W 总= W G = E k2 – E k1 （1分） 根据重力做功的特点可知 W G = E p1– E p2 （1分） 联立以上两式 E k2 – E k1 = E p1– E p2整理得到 E k2 + E p2 = E p1 + E k1 （1分）（2）a. 假设小球刚好能过最高点，在最高点时小球只受重力作用 此时重力提供向心力 Rv m g m 211= （1分） 解得小球能过最高点的最小速度为 gR v =min （1分） 小球从M 到P ，设小球运动到最高点P 时的速度为 v P根据机械能守恒定律 R g m v m gh m 22112P 11⨯+=（1分） 解得 min P v gR v ==，即小球刚好能过最高点。
20172018高二物理上学期期中试题(答案)
2017-2018学年度第一学期高二物理(理科)期中考试试题20 17 . 11温馨提示：1．本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡。
全卷总分值100分。
2．考生答题时，必需将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处，答案写在Ⅰ卷上无效，第Ⅱ卷所有题的正确答案按要求用黑色签字笔填写在答题纸上。
3．考试终止时，将答题纸交给监考教师。
第Ⅰ卷一、单项选择题：（此题共8小题，每题4分，共32分。
在每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要。
)1．有三个完全相同的金属小球A、B、C，将A和B固定起来，且相距为r，带电量别离为q和8q，它们之间作使劲的大小为F，把不带电的金属球C跟A、B两小球反复接触后移开，现在，A、B间的作使劲大小为（）A．F/8 B．9F/8 C．7F/8 D．3F/82．如下图，A、B、C三点的连线组成一个等腰直角三角形，A 是直角。
在B 点放置一个电荷量为＋Q 的点电荷，测得A 点的电场强度大小为E 。
假设保留B 点的电荷，再在C 点放置一个电荷量为一Q的点电荷，那么A 点的电场强度大小等于（）A．2E B．E C．0 D．2E3．如下图,图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电粒子在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，以下说法中正确的选项是( )A．带电粒子在a、b两点所受的电场力都是竖直向下的B．a点的电势等于b点的电势C．带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小D．a点的电场强度比b点的电场强度大4．如下图，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰益处于静止状态，假设将两板慢慢的错开一些，其它条件不变，那么（）A．电容器带电量不变B．尘埃将向下运动C．电流计中会有瞬时a →b的电流D．电流计中会有瞬时b→a的电流5．一带电粒子由静止释放经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采纳的方式有（ ）A ．增加带电粒子的电荷量B ．增加带电粒子的质量C ．增大加速电压D ．增大偏转电压6．在某电解池中，若是在1s 内共有5×1018个二价正离子（所带电荷量为+2e ）和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过那个截面的电流是（ ）A ．0B ．0.8AC ．1.6AD ．3.2A 7．忽略温度对电阻的阻碍，以下说法中错误的选项是（ ）A ． 依照R=U/I 知，当通过导体的电流不变，加在电阻两头的电压为原先的两倍时，导体的电阻也变成原先的两倍B ．依照R=U/I 知，尽管加在电阻两头的电压为原先的两倍，但导体的电阻不变C ．依照S LR ρ=知，导体的电阻与导体的电阻率和导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比D ．导体的电阻率与导体的电阻R,横截面积S ，与导体的长度L 皆无关8．从陕西榆林到西安能够乘坐汽车抵达也能够乘坐火车抵达，这表现了哪一种逻辑关系（ ） A ．“与”逻辑B ． “或”逻辑C ． “非”逻辑D ． “与非”逻辑二、多项选择题（本小题共4小题，每题4分，共16分。
北京市一五六中学新学年高二物理上学期期中试题(含解析)
北京市一五六中学高二物理上学期期中试题（含解析）一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。
）1.一物体做匀速圆周运动，则下列物理量保持不变的是（）A.线速度B.向心加速度C.合力D.角速度【答案】D【解析】【详解】A匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻变化，即速率不变，速度改变，故A错误；B.匀速圆周运动的加速度为向心加速度，其大小不变，方向时刻改变，所以加速度改变，故B错误；2C.做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力，由公式 F mV可知，向心力大小不变，r方向时刻改变，故合力变化，故C错误；D.角速度——，所以匀速圆周运动是角速度的大小和方向都不变的圆周运动，故D正t确。
2.如图所示，水平桌面上有一个小钢球和一根条形磁铁，现给小钢球一个沿度v,则小钢球的运动轨迹可能是B.乙D.丙【答案】D【解析】【详解】磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在图中的位置时，小钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体做曲线运动，轨迹向合力方向弯曲，所以运动轨迹是丙，故D正确，ABC错误;0P方向初速A.甲C. 丁3.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转。
这个实验说明了C. 电流通过导线时产生焦耳热D. 电流越大，产生的磁场越强 【答案】A 【解析】当导线中通有电流时，小磁针发生偏转，这个实验说明了通电导线周围存在磁场，故选 A. 4.如图所示，一通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。
当导线中的电流为 I时，通电导线所受安培力的大小为 F 。
当该导线中的电流变为 2I 时，保持其他条件不变，通电导线所受安培力的大小为 X X「K XXX捉XXXXXXXFA.B. F2C. 2 FD. 4 F【答案】 C【解析】【详解】由图可知，电流的方向与磁场的方向垂直，由安培力的公式： 该导线中的电流变为 2I 时，保持其他条件不变时，安培力的大小：F B 2IL 2FA. F 与分析不符，故 A 错误；2B.F 与分析不符，故 B 错误；C. 2F 与分析相符，故C 正确；D. 4F 与分析不符，故D 错误。
西城区2017-—-2018学年度第一学期高三物理期末试题及答案
北京市西城区2017 —2018学年度第一学期期末试卷高三物理2018.1试卷满分:100分考试时间:120分钟第一卷（共48分）一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。
）1．一辆汽车起步后在10s内速度达到80km/h，一列火车起步后达到这个速度需要60s。
两车的上述过程均可看作是匀变速直线运动，则关于该过程下列说法正确的是A．汽车的加速度大B．火车的加速度大C．两车通过的位移相同D．汽车通过的位移大2．计算机硬盘上的磁道为一个个不同半径的同心圆，如图所示。
M、N是不同磁道上的两个点。
当磁盘转动时，比较M、N两点的运动，下列判断正确的是A．M、N的线速度大小相等B．M、N的角速度大小相等C．M点的线速度大于N点的线速度N D．M点的角速度小于N点的角速度3．如图所示，一单摆在做简谐运动。
下列说法正确的是A．单摆的振幅越大，振动周期越大B．摆球质量越大，振动周期越大C．若将摆线变短，振动周期将变大D．若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大4．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。
此时质点K与M处于最大位移处，质点L与N处于平衡位置。
下列说法正确的是A．此时质点L的运动方向沿y轴负方向B．此时质点N的运动方向沿y轴正方向C．此时质点K的加速度为零D．此时质点M的速度为零5．在水平地面附近某一高度处，将一个小球以初速度v 0水平抛出，小球经时间t 落地，落地时的速度大小为v ，落地点与抛出点的水平距离为x ，不计空气阻力。
若将小球从相同位置以2v 0的速度水平抛出，则小球 A ．落地的时间将变为2t B ．落地时的速度大小将变为2v C ．落地的时间仍为tD ．落地点与抛出点的水平距离仍为x6．某区域的电场线分布如图所示，M 、N 是电场中的两个点。
下列判断正确的是A ．M 点的场强大于N 点的场强B ．M 点的电势低于N 点的电势C ．一个正点电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能D ．一个正点电荷在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力7．在如图所示的平行板器件中，电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直，两平行板水平放置。
北京市西城区第一五六中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题
北京156中学2017—2018学年度第一学期高二物理期中测试班级__________ 姓名__________ 学号__________ 成绩__________本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，第I 卷第1页至第4页；第II 卷第5页至第6页，共100分，考试时间100分钟．考试结束后，将本试卷的第7页至第8页和答题卡一并交回．第I 卷（选择题 共52分）一、单项选择题（每小题3分，共36分）1．通过一段导体的电流是5A ，经过时间4min 通过该导体一个截面的电量是（ ） A ．20C B ．50C C ．1200C D ．2000C【答案】C 【解析】tqI =所以54601200C q It ==⨯⨯= 故选C ．2．在点电荷Q +的电场中，A 、B 两点与该点电荷的距离均为r ．将一个试探电荷q 放在A 点，受到的电场力是F ．则（ ） A ．A 点的电场强大小是F qB ．A 点的场强大小是F QC ．B 点的场强大小是F qD ．A 、B 两点的场强相同【答案】AC【解析】根据场强qFE =，是试探电荷在这点受到的电场力除以试探电荷的电荷量． 故AC 正确．3．如图所示，匀强电场场强为E ，A 与B 两点间的距离为d ，AB 与电场夹角为α，则A 与B 两点间的电势差为（ ）A ．EdB ．cos Ed αC ．sin Ed αD ．tan Ed α【答案】B【解析】EdU=，电势差等于电场强度乘上在场强方向上的距离。
故选B．4．将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去/L n，将剩余部分均匀再拉长至L，则导线电阻变为（）A．(1)n Rn-B．RnC．(1)nRn-D．nR【答案】C【解析】根据电阻决定式SlRρ=，截去nl之后再拉长至l，长度没有变化，截面积变为原来的nn1-则电阻变为11l n lRn n SSnρρ'==--．故选C．5．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若（）A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变【答案】A【解析】根据电容kdSUQC rπε4==；增大d，C变小，U变大，θ变大．故选A．6．使用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】验电器和带电金属球带电荷电性相反，验电器自己的金属箔片和球电性相反．故选B．7．测定压力变化的电容式传感器如图所示，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中，当待测压力增大时（）A．电容器的电容将减小B．电阻R中没有电流C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流【答案】D【解析】根据电容kdSU Q C r πε4==，d 减小，C 变大，U 不变，Q 变大，电流从b 到a ． 故选D ．8．如图所示，一金属球，原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ．当静电平衡时，关于球内直径上a 、b 、c 三点，以下判断正确的是（ ）A ．a 点电势高于b 点电势B ．a 点电势低于b点电势C ．导体球上三点的场强关系是a b c E E E ==D ．导体球上的感应电荷在三点的场强关系是a b cE E E == 【答案】C【解析】当静电平衡时，金属球内部场强均为0，故C 正确；三点电势相等，AB 错误；感应电荷在abc 三点产生的场强大小与MN 在abc 三点产生的场强一样，故a b c E E E >>．故选C ．9．如图，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（ ）A ．1、2两点的场强相等B ．2、3两点的场强相等C ．1、2两点的电势相等D ．2、3两点的电势相等 【答案】D【解析】场强是矢量，12两点场强方向相同，23两点场强大小相同，故AB 错误；23两点电势相等，故选D ．故选D ．10．如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I ．图线上点A 的坐标为（1U ，1I ），过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为2I ．小灯泡两端电压为1U 时，电阻等于（ ）A ．11I UB．11U I C ．12U I D ．112U I I - 【答案】B【解析】小灯泡是纯电阻可以用欧姆定律，IUR =，当电压为1U 电流为1I 时，电阻为11I U R =． 故选B ．11．如图示，电场中一正离子只受电场力作用从A 点运动到B 点．离子在A 点的速度大小为0v ，速度方向与电场方向相同．能定性反映该离子从A 点到B 点运动情况的速度——时间（v t -）图象是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】正离子受力沿电场线方向，故做加速运动；v t -图像斜率表示加速度，又mFa =也可以反应力的大小，从A 到B 电场线变疏，场强变小，电场力变小，斜率也应变小，故选D ． 故选D ．12．示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况．图甲为示波器的原理结构图，电子经电压0U 加速后进入偏转电场．竖直极板AB 间加偏转电压AB U 、水平极板间CD 加偏转电压CD U ，偏转电压随时间变化规律如图乙所示．则荧光屏上所得的波形是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】B【解析】两极板间电压正比于偏转位移，电压的大小可以反应在荧光屏上的偏转程度．故选B ．二、多项选择题（每小题4分，漏选2分，错选0分，共16分）13．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪些公式是这些物理量的比值定义式（ ） A ．加速度Fa m= B ．电阻U R I=C ．电场强度F E q=D ．电容Q C U=【答案】CD【解析】A ．加速度决定式，加速度定义式为tv a ∆∆=； B ．欧姆定律． 故选CD ．14．一带正电的小球A ，带电量为Q ，在它左侧用丝线悬挂带电量为q +的小球，如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．若丝线与竖直方向夹角小，说明小球受到A 的库仑力小B ．A 球对小球的库仑力比小球对A 球的库仑力大C ．若增加A 球带电量，则丝线与竖直方向夹角增大D ．保持小球带电情况不变，若使A 球带负电，带电量仍为Q ，则稳定后丝线与竖直方向夹角将增大 【答案】ACD【解析】A ．电场力θtan =F ，夹角小力就小，A 正确；B ．两球间的库仑力是一对相互作用力，等大反向，B 错误；C ．若增加带电量，则根据2r QqkF =电场力增大，夹角变大，C 正确； D ．若A 求带负电，稳定后两球间距离减小，电场力增大，夹角增大，D 正确． 故选ACD ．15．如图，A 、B 是电荷量都为Q 的两个正点电荷．O 是它们连线的中点，P 、P '是它们连线中垂线上对称的两个点．从P 点由静止释放一个电子，不计电子重力．则（ ）A ．电子将一直向上做加速运动B ．电子将向O 点加速度运动，到O 点速度最大C ．电子在向O 点运动的过程中，电势能减小D ．电子将在PP '之间做周期性往复运动 【答案】BCD【解析】B ．从P 到P '电子先加速后减速，在O 点速度最大，故B 正确；C ．且从P 到O 点的过程中，电场对电子做正功，电势能减小，C 正确；D ．P 点静止释放，P 和P '两点电势相等，故电子运动到P '时速度也恰好减为0，故会在PP '间做周期性往复运动． 故选BCD ．16．如图所示，在水平方向的匀强电场中，一个质量为m 、带电荷量为q +的小球，拴在一根长为L 的轻绳一端，在水平绝缘光滑桌面上绕O 点做圆周运动，小球运动到B 点时的速度方向恰与电场方向垂直，小球运动到与B 点在同一直径上的A 点时球与绳间刚好没有拉力作用，则（ ） A ．小球在B 点时的速度4B qELv m=B ．小球在B 点时的速度5B qELv =C ．小球在B 点时绳上的拉力大小为6qED ．小球所受向心力的最大值是最小值的5倍【答案】BCD【解析】B ．在A 点rv m Eq 2=解得m EqL v A =从A 到B 根据动能定理解得mEqLv B 5=，故B 正确；C ．在B 点应用牛顿第二定律，lv m Eq T B2=-，解得6T Eq =，故C 正确；D ．向心力最大值在B 点取得，此时Eq Eq T F B 5=-=，向心力最小值在A 点取得，Eq F A =，故D 正确．故选BCD ．第II 卷（非选择题 共48分）三、填空题（每空2分，共12分）17．如图所示，小量程电流表G 的内阻为500Ω，满偏电流为1mA ，若把它改装成5V 、10V的两个量程的电压表，那么1R =__________Ω，2R =__________Ω．【答案】4500；5000【解析】V R R R I U g g 5)500(10)(1311=+=+=-解得14500R =Ω，V R R R R R I U g g 10)500(10)(213212=++=++=-解得25000R =Ω．故答案为：4500；5000．18．有一个未知电阻x R ，用甲图和乙图两种电路分别对它进行测量，用甲图电路测量时，两表读数分别为6V ，6mA ，用乙图电路测量时，两表读数分别为5.9V ，10mA ，则用__________图所示电路测该电阻的阻值误差较小，若采用误差小的电路则测量值比真实值偏__________．（填“大”或“小”）【答案】甲；大【解析】电流表示数变化大，说明电压表分流明显，故选用内接法；内接法电压结果偏大，故IUR =最终结果偏大． 故答案为：甲；大．19．如图所示，平行金属板通过一开关与电池相连，板间有一带电液滴处于平衡状态．若开关闭合，将两板拉开一定距离，则粒子将__________；若开关打开，将两板拉开一定距离，则粒子将__________．（填“静止不动、向上运动、向下运动”）【答案】向下运动；静止不动 【解析】根据dU E =当闭合开关时，电压不变，增大距离d ，场强变小，电场力变小，粒子将向下运动；当打开开关时，电荷量Q 不变，场强与板间距无关，静止不动． 故答案为：向下运动；静止不动．四、计算题（每题12分，共36分．解题要求：写出必要的文字说明、方程式、计算步骤和答案．有数值计算的题，重力加速度取210m /s g =，答案必须明确写出数值和单位．）20．有一个电流表G ，内阻30g R =Ω，满偏电流1mA g I =．要把它改装为量程为0~0.6A 的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？ 【解析】Ω≈⨯=-=05.0599.030001.0g gg I I R I R ， 改装后的电阻Ω≈=+=5.005.305.1g A Ag R R R R R 并， 21．把一直流电动机接入电压为0.2V 的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A ，若把它接入2V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A ．求：（1）电动机正常工作时的输出功率．（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）【解析】（1）不转时相当于纯电阻，电动机内阻为Ω===5.04.02.0AV I U r ， 正常工作时的输出功率Wr I UI P 5.15.011222=⨯-⨯=-=出．（2）卡住后，W r U P 85.042===热． 22．如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m ，电荷量为e ，加速电场电压为0U ．偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d ．（1）忽略电子所受得力，求电子射入偏转电场时的初速度0v 和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y ∆．（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知22.010U V =⨯，24.010m d -=⨯，319.110kg m -=⨯，191.610C e -=⨯，210m /s g =．（3）极板间既有静电场也有重力场．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势ϕ的定义式．类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”G ϕ的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．【解析】(1)电子在加速场中加速,根据动能定理,则有：20021mv eU =， 解得：meU v 002=， 电子在偏转电场中加速，做类平抛运动，将其运动分解成速度方向匀速直线运动，与电场强度方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有：速度方向的位移为：0L v t =； 电场强度方向的位移为：221at y =∆， 由牛顿第二定律有：meE m F a ==， 且d U E =， 综上所述,解得：dU UL y 024=∆． （2）电子所受重力为：309.110N G mg -==⨯， 电子受到的电场力为：16810N U F ed-==⨯电，那么14163010108101.9F ---≈⨯⨯=电G ， 由于F G >电，所以重力忽略不计．（3）电场中某点电势ϕ定义为电荷在该点的电势能EP 与其电荷量q 的比值， 即：qE P =φ， 由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能EG 与其质量m 的比值，叫做“重力势”，即mE G G =φ， 电势ϕ与重力势G ϕ都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定．。
北京西城外国语学校高二上期中物理试题
北京市西城外国语学校2017—2018学年度第一学期阶段测试试卷高 二 年级 物 理（理科）班级 学号 姓名 成绩A 卷（100分）一、单项选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。
请将答案涂在机读卡上，否则无效。
）1．在真空中有A 和B 两个点电荷，它们所带电荷分别为Q A 和Q B ，如果Q A =5Q B ，则A 电荷受到B 电荷的作用力是B 电荷受到A 电荷作用力的 A ．1倍 B ．1/5倍 C ．5倍 D ．25倍2．下面关于电场的说法中正确的是 A ．电场强度大的地方，电势一定较大 B ．电场强度大的地方，电场线一定较密C ．匀强电场中两点间的电势差大小仅与两点间的距离有关D ．两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零3．下列物理量中与检验电荷有关的是A. 电场强度EB. 电势φC. 电势差U ABD. 电场力F4．如图，一个枕形导体AB 原来不带电。
将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电量为-Q ，与AB 中心O 点的距离为R 。
由于静电感应，在导体A 、B 两端分别出现感应电荷，达到静电平衡时，则A. 导体A 端电势高于B 端电势B. 导体A 端电势低于B 端电势C. 感应电荷在O 点产生的场强为0D. 感应电荷在O 点产生的场强大小为2Q kR5．如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，下列判断正确的是A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等C．2、3两点的电势相等D．1、2两点的电势相等6．如图甲所示，是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一电子只受电场力作用，从静止沿电场线从a运动到b，在这过程中，电子运动的v-t图线如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和电场强度的大小正确的是A．φa>φb E a> E bB．φa<φb E a> E bC．φa>φb E a= E bD．φa<φb E a= E b7．如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片发生形变，引起电容的变化．将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计无示数，表示压力F发生变化D．若电流计有示数，表示压力F不发生变化8．某电解池，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是A．0AB．0.8AC．1.6AD．3.2A9．一个标有“220V 60W”的白炽灯泡，所加电压由零逐渐增大到220V，在此过程中，题目中给出的四个伏安特性曲线中，符合实际的是10．如图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2。
北京市西城区北京市第八中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题含解析
2017—2018学年度第一学期期中练习题年级：高二科目:物理考试时间100分钟试卷满分100分一、单项选择题（共12个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共36分．）1．关于物理量单位“电子伏特eV”，下列说法中正确的是（）A．电子伏特是电势的单位B．电子伏特是电场强度的单位C．电子伏特是能量的单位D．191eV=1.6010J【答案】C【解析】A．电子伏特是能量的单位，代表一个电子电位改变（增加或减少）单位伏特时其能量的改变量；故AB错误,C正确．故选C．2．下列有关电阻率的叙述中错误．．的是（）A．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度B．材料的电阻率会随着温度的变化而变化C．当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零D．常用的导线一般由电阻率较小的铝、铜材料制成【答案】A【解析】A．材料的电阻率取决于材料，A错误；B．材料的电阻率会随温度的变化而变化,B正确；C．当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零，电阻为零，C正确;D．常用的导线是由电阻率较小的铝,铜材料做成的，D正确．故选A．3．如图所示，实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是( ）A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等【答案】D【解析】A 、B ．1、2两点和1、3两点处电场线疏密不同，场强不相等,故A 、B 项错误； C ．1、2两点不在同一等势面上，则电势不相等，故C 项错误； D ．2、3两点在同一等势面上,则电势相等，故D 项正确． 故选D ．4．如图所示，平行金属板上极板带正电，两板间电压为U ,两板间距离为d ，已知A 、B 两点间的距离为s ，连接AB 与极板间的夹角为30︒．现有一个试探电荷q +仅在电场力作用下由A 点移动到B 点，该过程中电场力做功大小等于（ ）A ．qUB ．2qUC ．qUsdD ．2qUsd【答案】D【解析】由电容的定义式Q C U =得板间电压Q U C =，板间场强UE d=试探电荷q 由A 点移动到B 点，电场力做功sin302qUsW qEs d=︒=，故D 正确． 故选D ．5．如图所示,实线表示某水平匀强电场的电场线,虚线表示一个带电粒子射入该电场后的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两个点．忽略带电粒子的重力作用，下列说法中正确的是( )A ．该带电粒子一定是从a 向b 通过匀强电场的B ．该匀强电场的场强方向一定是从左向右C ．该带电粒子在a 点的动能一定大于在b 点的动能D ．该带电粒子在a 点的电势能一定大于在b 点的电势能 【答案】C【解析】A ．由曲线运动的知识可以知道：带电粒子所受的电场力向左，因为粒子的运动方向不知,所以可能是从a 到b ，也可能是从b 到a ，故A 错误；B ．由上可以知道，带电粒子带电性质不确定，所以场强的方向也不能确定，故B 错误；C ．带电粒子从a 到b 过程中，电场力做负功，电荷的电势能增大,由动能定理,粒子的动能减小，即粒子在a 点的动能大于在b 点的动能,C 正确,D 错误． 故选C ．6．一个电流表的满偏电流1mA Ig =，内阻500Rg =Ω，要把它改造成一个量程为10V 的电压表，则应在电流表上（ ）A ．串联一个10k Ω的电阻B ．串联一个9.5k Ω的电阻C ．并联一个10k Ω的电阻D ．并联一个9.5k Ω的电阻【答案】B【解析】把电流表改装成电压表,需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值;105009500k 0.001U R Rg Ig =-=-=Ω=9.5Ω；所以B 选项是正确的． 故选B ．7．某同学用伏安法测一个未知电阻x R ，用甲、乙图所示的电路各测试一次,依图甲测得的数据是 2.00V U =，1.00mA I =，依图乙测得数据是 1.90V U '=,2.00mA I '=，下列说法正确的是（ ）A ．用甲电路测量的误差小些，真实值应小于2000ΩB ．用甲电路测量的误差小些，真实值应大于2000ΩC ．用乙电路测量的误差小些，真实值应小于950ΩD ．甲电路的电流I 和乙电路的电压U '都是准确值，所以电阻的真实值为1900Ω 【答案】A【解析】电流相对变化13I I ∆=，电压相对变化130U U ∆=，对比可知电压表分流对实验影响大,所以应选择电流表接法（图甲），2000x UR I==■,故A 正确．故选A ．8．如图所示，直线A 为电流的U I -图线,曲线B 为灯泡电阻的U I -图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（ ）A ．4W 、8WB ．2W 、4WC ．4W 、6WD ．2W 、3W 【答案】C【解析】由图读出3V E =，0.5r =Ω灯泡与电源连接时,工作电压2U V =,12A =,则电源的输出功率2112(3220.5)W 4W P E r =-=⨯-⨯=出,电源的总功率132W 6W P E ==⨯=总，C 正确． 故选C ．9．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( ）A ．极板X 带正电，极板Y 带正电B ．极板X 带正电，极板Y 带负电C ．极板X 带负电，极板Y 带正电D ．极板X 带负电,极板Y 带负电 【答案】A【解析】根据亮斑的位置可知电子在偏转电极间的电场中分别向X 极和Y 极偏转，所以电子在两个电场中受到电场力的方向应分别朝向X极和Y极，所以极板X和极板Y都应带正电，故A项正确．故选A．10．如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，MN 为AB的垂直平分线．在MN之间的C点由静止释放一个带负电的试探电荷（可视为质点）,若不计空气阻力，则试探电荷（)A．从C点沿直线MN向N端运动，先匀加速运动，后匀减速运动B．从C点运动至距离该点最远位置,即可在该最远位置静止不动了C．从C点运动至距离该点最远位置的过程中,所经过的各点电势先降低后升高D．从C点运动至距离该点最远位置的过程中，电势能先减小后增大【答案】D【解析】A．根据分析可知,小球在O点上方时,其受到的竖直向下的电场力;在O点处，受到的电场力为零;在O点下方时，受到竖直向上的电场力，沿MN向N端运动的过程中,小球受到的电场力（合力）不断的变化,所以小球受到的加速度不断的变化,故A项错误；B．无穷远处的场强为零，而运动到最远的时候是速度为零而不是场强为零,故B错误；C．根据两个正点电荷形成的电场和沉着电场线的方向电势降低可知,小球从C点运动至O点的过程各点的电势增加，从O点运动到最远位置的过程各点的电势减小,所以各点的电势先升高后降低，C错误；D．根据A项的分析可知，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增加,故D正确．故选D．11．如图所示，A、B为两个验电器，在B上装有一个几乎封闭的空心金属球壳C（仅在上端开有小孔），最初B和C带电，A不带电，D是带有绝缘柄的金属小球．某同学利用这些器材完成了下面实验；使不带电的D先跟C 的外部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次，发现A的箔片张开；使整个装置恢复初始状态，再让不带电的D先跟C的内部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次,发现A的箔片始终不张开．通过以上实验，能直接得到的结论是（)A．电荷分布在C的外表面B．电荷在C的表面均匀分布C．带电的C是一个等势体D．电荷总量是守恒的【答案】A【解析】A．由题意可知,D与C的外表面接触时，再与A接触，A的箔片张开，所以D与C的外表面接触使得D带了电,C的外表面带电;当D与C内部接触时,再与A接触,A的箔片不张开，所以D与C内部接触时不能使D带电,所以C的内部不带电,由此可得电荷分布在C的外表面，即静电屏蔽现象，故A项正确；B．此实验只能证明电荷分布在C的外表面，并不能得到电荷在C的表面均匀分布，故B项错误；C．此实验不能直接得出C是一个等势体,只能说明C外表面带电，故C项错误；D．由电荷守恒可得，电荷总量是守恒的，但是不能由此实验直接得出,故D项错误．故选A．12．如图所示，正电荷Q均匀分布在半径为R的金属球面上．以金属球心O为原点建立坐标轴O．关于该带电小x 球产生的电场E随x的变化关系，下图中正确的是（）A ．B ．C ．D ．【答案】B【解析】以突出球的圆心为圆心，选取任意半径r 的小球，设单位体积内的电荷量为p ，则该半径r 的小球的体积34π3V r =所带的电量：34π3q pv pr ==在它的表面处产生的电场强度：24π3kq k prEr k==，与该小球的半径成正比， 所以在（O R -）的范围内,球体内部的电场强度与r 成正比，在球体外,球体产生的场强与电荷产生的场强的表达式即：2kQE R=，所以图象B 表达的该球的电场的分布图是正确的． 故选B ．二、多项选择题（共5个小题，每小题有两个或两个以上选项符合题意．每小题4分，共20分,漏选得2分，错选不得分．）13．一小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线,PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，则下列说法中正确的是（ ）A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小C ．对应P 点,小灯泡的电阻121U R I I =- D ．对应P 点，小灯泡的电阻12U R I = 【答案】AD【解析】A 、B ．由原点向曲线上不同的点引出射线,比较斜率的倒数值易得，电压值越大,斜率值越小,则电阻越大，故A 项正确，B 项错误；C 、D ．电阻值应为P 点割线斜率的倒数，即12P U R I =，而不是P 点，切线斜率的倒数，故C 项错误，D 项正确． 故选AD ．14．原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流．设氢原子的电子以速率v 在半径为r 的圆周轨道上绕核转动,周期为T ．已知电子的电荷量为e 、质量为m ,静电力常量为k ，则其等效电流大小为( )A ．e TB ．2πev rC ．2πe k r mr D ．22πe k r mr【答案】B【解析】由题，电子圆周运动的速率为v ，半径为r ，则电子运动的周期2πrT v=,根据电流的定义式得到，等效电流为2πq e evI t T r===,故B 正确． 故选B ．15．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ．当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 恰都能正常工作，已知指示灯L 的电阻为0R ，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ,则下列说法中正确的是（ ）A ．电动机的额定电压为IRB ．电动机的输出功率为2IE I R =C ．电源的输出功率为2IE I r -D ．整个电路的热功率为20()I R R r -++【答案】CD【解析】A ．电动机的额定电压为0()E I R r -+，故A 项错误；B ．电动机的输出功率为电动机的总功率减去内部电阻热功率，并不等于内部电阻热功率，故B 项错误；C ．电源的输出功率等于电源总功率减去电源内阻热功率,为2IE I r -，故C 项正确；D ．整个电路中的热功率为电路中所有电阻消耗的功率，为20()I R R r ++,故D 正确． 故选CD ．16．如图甲所示，两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是（ ）A ．从0t =时刻释放电子，电子始终向右运动,直到打到右极板上B ．从0t =时刻释放电子，电子可能在两板间振动C ．从/4t T =时刻释放电子，电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上D ．从3/8t T =时刻释放电子，电子必然打到左极板上 【答案】AC【解析】A 、B ．分析电子在一个周期内的运动情况，从0t =时刻释放电子，前2T内,电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动，后2T内，电子受到向左的电场力作用,电子向右做匀减速直线运动;接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动,直到打在右板上，故A 项正确，B 项错误; C ．分析电子在一个周期内的运动情况;从4T t =时刻释放电子，在~42T T内,电子向右做匀加速直线运动,在3~24T T 内，电子受到的电场力向左,电子继续向右做匀减速直线运动，34T 时刻速度为零,在3~4TT 内电子受到向左的电场力,向左做初速度为零的匀加速直线运动，在5~4TT 内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在54T 时刻速度减为零;接着重复．若两板距离足够大时，电子在两板间振动,故C 项正确；D ．用同样的方法分析从38Tt =时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动，后向左运动，由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，所以电子最终一定从左极板的小孔离开电场，即不会打到左极板，故D 项错误． 故选AC ．17．如图所示，在O 点放置一个正电荷，在过O 点的竖直平面内的A 点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m 、电荷量为q ．小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O 为圆心、半径为R 的圆（图中实线表示）相交于B 、C 两点，O 、C 在同一水平线上，30BOC ∠=︒，A 距离OC 的竖直高度为h ．若小球通过B 点的速度为v ,则下列判断正确的是( )A ．小球通过C 2ghB ．小球通过C 2v gR +C ．小球由A 到C 电场力做功是212mv mgh -D ．小球由A 到C 电势能增加2122R mg h mv ⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】BD【解析】A 、B ．小球从A 点到C 点的过程中，电场力总体上做的是负功，重力做正功,因此C 2gh 由动能定理可以知道电荷在C 2v gR +B 选项是正确的；故A 错误；C 、D ．小球由A 点到C 点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功，由动能定理得:22Cmgh W mv 1+=电， 则：2122C R W mv mg mgh =+-电，即电势能增加了2122R mg h mv ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，C 错误，D 正确．故选BD ．三、实验题(共2个小题，共20分．）18．（2分）在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用螺旋测微器微量金属丝的直径D，某次测量结果如图所示，则这次测量的读数D=__________mm．【答案】1.650【解析】根据螺旋测微器的计算特点，可知读数为1.650mm．19．（18分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R的阻值．x(1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0~50Ω,额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0~3A，内阻约0.025Ω）B．电流表（0~0.6A,内阻约0.125Ω）C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）为减小测量误差,在实验中，电流表应选用__________,电压表应选用__________（选填器材前的字母）；实验电器应采用图a中的__________(选填“甲”或“乙”）．(2）图b是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在（1）问中所选的电路图,补充完成图xb中实物间的连线．(3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如图c所示，可得该电阻的测量值x URI==__________Ω．（保留两位有效数字）（4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是__________;若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是__________．（选填选项前的字母)A ．电流表测量值小于流经x R 的电流值B ．电流表测量值大于流经x R 的电流值C ．电压表测量值小于x R 两端的电压值D ．电压表测量值大于x R 两端的电压值（5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P 从一端滑向另一端,随滑片P 移动距离x 的增加，被测电阻x R 两端的电压U 也随之增加，下列反映U x -关系的示意图中正确的是__________．A ．B ．C ．【答案】（1)B C甲（2)如图 (3）5.2Ω (4）B D(5）A【解析】电流表、电压表在实验中指针能达到半偏附近,读数误差小，测量精度高，由于电源电动势为4V ，待测电阻阻值约为5Ω，则电路中的最大电流为0.8A ,待测电阻两端最大电压为4V ,可以通过调整滑动变阻器调整整个电流中电流不超过0.6A ,待测电阻两端最大电压不超过3V ，故电流表选择B ，电压表选择C ；由于x A V R R R ⋅故实验应采用外接法．（2）按电路图连接相应的实验图即可，注意点：电流表外接． 如图．（3)问题求解：第（1）问已确定电表的量程，在此直接读数即可，电流表示数为0.5A ，电压表示数为2.6V ,则 5.2x R =Ω．（4）问题求解：图甲电流表外接，测得的电流实际上是流过x R 和电压表的电流之和；图乙电流表内接,电压表的示数实际上是x R 和电流表两端的电压之和．故B 、D 项正确．（5）问题求解：由闭合电路欧姆定律可知x R 两端的电压和滑动变阻器两端的电压之和等于电流电动势，随着x 的增加，滑动变动阻接入电路的有效电阻减少，电路中的电流逐渐增大，故U x -图线是斜率逐渐增大的曲线，故A 项正确．四、论述计算题（共3个小题，共24分．解答应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给分．）20．（6分)如图所示电路中，电源电动势12V E =，内阻1r =Ω，电阻19R =Ω，215R =Ω，电流表A 的示数为0.4A ，求电阻3R 的阻值和它消耗的电功率．【答案】30Ω1.2W【解析】2R 两端电压为:2220.415V 6V U I R ==⨯=内阻r 及R ，两端电压为:212V 6V 6V U E U =-=-=，干路中电流为：16A 0.6A 19U I r R ===++, 3R 中电流为：320.6A 0.4A 0.2A I I I =-=-=，2R 和3R 并联，电压相等即236V U U ==，3R 阻值为：3336300.2U R I ==Ω=Ω， 3R 功率为:33360.2W 1.2W P U I ==⨯=．21．(9分)照图甲连接电路，电源用直流8V ，电容器可选几百微法的电解电容器，先使开关S 与1端相连，电源向电容器充电,然后把开关S 掷向2端，电容器通过电阻R 放电,传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I t -曲线．一位同学测得I t -图象如图乙所示．（1）在图中画出一个竖立的狭长矩形（在图乙最左边），它的面积的物理意义． （2）根据图乙估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量Q ． （3）根据以上数据估算的电容是C ．【答案】（1)见解析（2）333.6210~3.6810--⨯⨯ （3）444.410~4.610--⨯⨯【解析】（1)根据图象的含义，因Q It =,所以竖直狭长矩形的面积表示为：在0.1s 内电容器的放电量．（2）根据横轴与纵轴的数据可以知道，一个格子的电量为30.0810C -⨯,由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为45，所以释放的电荷量是330.0810C 45 3.610C q --=⨯⨯=⨯． （3)根据电容量容器的电容QC U=可以知道，343.610 4.5108C F F --⨯==⨯． 22．（9分）如图所示，在水平向右的匀强电场中,一个质量为m 、电量为q +的小球,用长为L 的绝缘细线悬挂于O 点，当小球静止在A 点，此时细线与竖直方向夹角θ=37︒．现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰好能在竖直平面内做圆周运动．试求: （1）小球动能的最小值． (2)小球在A 点的初速度．（3）小球机械能的最小值(设圆周运动的最低点为重力势能的零点)．【答案】（152gL（25cos gLθ（3）178mgL 【解析】找一下等效重力22mg Eq mg '+3tan 4Eq mg mg θ==，解得54g g '=,由题可知2min mv mg L '=，得min 5gL v =（2)由动能定理可得:220112cos tan 2sin 22mg L mg L mv mv θθθ-⋅-⨯=-，计算得出：5cos gL v θ=．（3)依据动能定理22min 11222Amg L mv mv '-⋅=-, 解得：212528KA A E mv mgL ==，故A 点的机械能：2511338540KA PA E E E mgL mgL mgL =+=+=，电场力做功，做负功，6(sin 5W Eq L L mgL mgL θ=-+)=-1.2=-电,故机械能的最小值min 178E E W mgL =+=电．。
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北京156中学2017—2018学年度第一学期高二物理期中测试班级__________ 姓名__________ 学号__________ 成绩__________本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，第I 卷第1页至第4页；第II 卷第5页至第6页，共100分，考试时间100分钟．考试结束后，将本试卷的第7页至第8页和答题卡一并交回．第I 卷（选择题 共52分）一、单项选择题（每小题3分，共36分）1．通过一段导体的电流是5A ，经过时间4min 通过该导体一个截面的电量是（ ） A ．20C B ．50C C ．1200C D ．2000C【答案】C 【解析】tqI =所以54601200C q It ==⨯⨯= 故选C ．2．在点电荷Q +的电场中，A 、B 两点与该点电荷的距离均为r ．将一个试探电荷q 放在A 点，受到的电场力是F ．则（ ） A ．A 点的电场强大小是F qB ．A 点的场强大小是F QC ．B 点的场强大小是F qD ．A 、B 两点的场强相同【答案】AC【解析】根据场强qFE =，是试探电荷在这点受到的电场力除以试探电荷的电荷量． 故AC 正确．3．如图所示，匀强电场场强为E ，A 与B 两点间的距离为d ，AB 与电场夹角为α，则A 与B 两点间的电势差为（ ）A ．EdB ．cos Ed αC ．sin Ed αD ．tan Ed α【答案】B【解析】Ed U =，电势差等于电场强度乘上在场强方向上的距离。
故选B ．4．将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去/L n ，将剩余部分均匀再拉长至L ，则导线电阻变为（ ） A ．(1)n Rn- B ．R nC ．(1)nRn - D ．nR【答案】C【解析】根据电阻决定式S l R ρ=，截去nl之后再拉长至l ，长度没有变化，截面积变为原来的n n 1-则电阻变为11l n lR n n SS nρρ'==--． 故选C ．5．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）．设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若（ ）A ．保持S 不变，增大d ，则θ变大B ．保持S 不变，增大d ，则θ变小C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小D ．保持d 不变，减小S ，则θ不变【答案】A【解析】根据电容kdS U Q C r πε4==；增大d ，C 变小，U 变大，θ变大． 故选A ．6．使用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ）A．B．C．D．【答案】B【解析】验电器和带电金属球带电荷电性相反，验电器自己的金属箔片和球电性相反．故选B．7．测定压力变化的电容式传感器如图所示，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中，当待测压力增大时（）A．电容器的电容将减小B．电阻R中没有电流C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流【答案】D【解析】根据电容kdS U Q C r πε4==，d 减小，C 变大，U 不变，Q 变大，电流从b 到a ． 故选D ．8．如图所示，一金属球，原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ．当静电平衡时，关于球内直径上a 、b 、c 三点，以下判断正确的是（ ）A ．a 点电势高于b 点电势B ．a 点电势低于b点电势C ．导体球上三点的场强关系是a b c E E E ==D ．导体球上的感应电荷在三点的场强关系是a b cE E E == 【答案】C【解析】当静电平衡时，金属球内部场强均为0，故C 正确；三点电势相等，AB 错误；感应电荷在abc 三点产生的场强大小与MN 在abc 三点产生的场强一样，故a b c E E E >>．故选C ．9．如图，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（ ）A ．1、2两点的场强相等B ．2、3两点的场强相等C ．1、2两点的电势相等D ．2、3两点的电势相等 【答案】D【解析】场强是矢量，12两点场强方向相同，23两点场强大小相同，故AB 错误；23两点电势相等，故选D ．故选D ．10．如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I ．图线上点A 的坐标为（1U ，1I ），过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为2I ．小灯泡两端电压为1U 时，电阻等于（ ）A ．11I U B ．11U I C ．12U I D ．112U I I - 【答案】B【解析】小灯泡是纯电阻可以用欧姆定律，IUR =，当电压为1U 电流为1I 时，电阻为11I U R =． 故选B ．11．如图示，电场中一正离子只受电场力作用从A 点运动到B 点．离子在A 点的速度大小为0v ，速度方向与电场方向相同．能定性反映该离子从A 点到B 点运动情况的速度——时间（v t -）图象是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】正离子受力沿电场线方向，故做加速运动；v t -图像斜率表示加速度，又mFa =也可以反应力的大小，从A 到B 电场线变疏，场强变小，电场力变小，斜率也应变小，故选D ． 故选D ．12．示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况．图甲为示波器的原理结构图，电子经电压0U 加速后进入偏转电场．竖直极板AB 间加偏转电压AB U 、水平极板间CD 加偏转电压CD U ，偏转电压随时间变化规律如图乙所示．则荧光屏上所得的波形是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】B【解析】两极板间电压正比于偏转位移，电压的大小可以反应在荧光屏上的偏转程度．故选B ．二、多项选择题（每小题4分，漏选2分，错选0分，共16分）13．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪些公式是这些物理量的比值定义式（ ） A ．加速度Fa m= B ．电阻U R I=C ．电场强度F E q=D ．电容Q C U=【答案】CD【解析】A ．加速度决定式，加速度定义式为tv a ∆∆=； B ．欧姆定律． 故选CD ．14．一带正电的小球A ，带电量为Q ，在它左侧用丝线悬挂带电量为q +的小球，如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．若丝线与竖直方向夹角小，说明小球受到A 的库仑力小B ．A 球对小球的库仑力比小球对A 球的库仑力大C ．若增加A 球带电量，则丝线与竖直方向夹角增大D ．保持小球带电情况不变，若使A 球带负电，带电量仍为Q ，则稳定后丝线与竖直方向夹角将增大 【答案】ACD【解析】A ．电场力θtan =F ，夹角小力就小，A 正确；B ．两球间的库仑力是一对相互作用力，等大反向，B 错误；C ．若增加带电量，则根据2r QqkF =电场力增大，夹角变大，C 正确； D ．若A 求带负电，稳定后两球间距离减小，电场力增大，夹角增大，D 正确． 故选ACD ．15．如图，A 、B 是电荷量都为Q 的两个正点电荷．O 是它们连线的中点，P 、P '是它们连线中垂线上对称的两个点．从P 点由静止释放一个电子，不计电子重力．则（ ）A ．电子将一直向上做加速运动B ．电子将向O 点加速度运动，到O 点速度最大C ．电子在向O 点运动的过程中，电势能减小D ．电子将在PP '之间做周期性往复运动 【答案】BCD【解析】B ．从P 到P '电子先加速后减速，在O 点速度最大，故B 正确；C ．且从P 到O 点的过程中，电场对电子做正功，电势能减小，C 正确；D ．P 点静止释放，P 和P '两点电势相等，故电子运动到P '时速度也恰好减为0，故会在PP '间做周期性往复运动． 故选BCD ．16．如图所示，在水平方向的匀强电场中，一个质量为m 、带电荷量为q +的小球，拴在一根长为L 的轻绳一端，在水平绝缘光滑桌面上绕O 点做圆周运动，小球运动到B 点时的速度方向恰与电场方向垂直，小球运动到与B 点在同一直径上的A 点时球与绳间刚好没有拉力作用，则（ ）A ．小球在B 点时的速度B v =B ．小球在B 点时的速度B v =C ．小球在B 点时绳上的拉力大小为6qED ．小球所受向心力的最大值是最小值的5倍【答案】BCD【解析】B ．在A 点rv m Eq 2=解得m EqL v A =从A 到B 根据动能定理解得mEqLv B 5=，故B 正确；C ．在B 点应用牛顿第二定律，lv m Eq T B2=-，解得6T Eq =，故C 正确；D ．向心力最大值在B 点取得，此时Eq Eq T F B 5=-=，向心力最小值在A 点取得，Eq F A =，故D 正确．故选BCD ．第II 卷（非选择题 共48分）三、填空题（每空2分，共12分）17．如图所示，小量程电流表G 的内阻为500Ω，满偏电流为1m A ，若把它改装成5V 、10V的两个量程的电压表，那么1R =__________Ω，2R =__________Ω．【答案】4500；5000【解析】V R R R I U g g 5)500(10)(1311=+=+=-解得14500R =Ω，V R R R R R I U g g 10)500(10)(213212=++=++=-解得25000R =Ω．故答案为：4500；5000．18．有一个未知电阻x R ，用甲图和乙图两种电路分别对它进行测量，用甲图电路测量时，两表读数分别为6V ，6mA ，用乙图电路测量时，两表读数分别为5.9V ，10mA ，则用__________图所示电路测该电阻的阻值误差较小，若采用误差小的电路则测量值比真实值偏__________．（填“大”或“小”）【答案】甲；大【解析】电流表示数变化大，说明电压表分流明显，故选用内接法；内接法电压结果偏大，故IUR =最终结果偏大． 故答案为：甲；大．19．如图所示，平行金属板通过一开关与电池相连，板间有一带电液滴处于平衡状态．若开关闭合，将两板拉开一定距离，则粒子将__________；若开关打开，将两板拉开一定距离，则粒子将__________．（填“静止不动、向上运动、向下运动”）【答案】向下运动；静止不动 【解析】根据dU E =当闭合开关时，电压不变，增大距离d ，场强变小，电场力变小，粒子将向下运动；当打开开关时，电荷量Q 不变，场强与板间距无关，静止不动． 故答案为：向下运动；静止不动．四、计算题（每题12分，共36分．解题要求：写出必要的文字说明、方程式、计算步骤和答案．有数值计算的题，重力加速度取210m /s g =，答案必须明确写出数值和单位．）20．有一个电流表G ，内阻30g R =Ω，满偏电流1mA g I =．要把它改装为量程为0~0.6A 的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？ 【解析】Ω≈⨯=-=05.0599.030001.0g gg I I R I R ， 改装后的电阻Ω≈=+=5.005.305.1g A Ag R R R R R 并， 21．把一直流电动机接入电压为0.2V 的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A ，若把它接入2V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A ．求：（1）电动机正常工作时的输出功率．（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）【解析】（1）不转时相当于纯电阻，电动机内阻为Ω===5.04.02.0AV I U r ， 正常工作时的输出功率Wr I UI P 5.15.011222=⨯-⨯=-=出．（2）卡住后，W r U P 85.042===热． 22．如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m ，电荷量为e ，加速电场电压为0U ．偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d ．（1）忽略电子所受得力，求电子射入偏转电场时的初速度0v 和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y ∆．（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知22.010U V =⨯，24.010m d -=⨯，319.110kg m -=⨯，191.610C e -=⨯，210m /s g =．（3）极板间既有静电场也有重力场．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势ϕ的定义式．类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”G ϕ的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．【解析】(1)电子在加速场中加速,根据动能定理,则有：20021mv eU =， 解得：meU v 002=， 电子在偏转电场中加速，做类平抛运动，将其运动分解成速度方向匀速直线运动，与电场强度方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有：速度方向的位移为：0L v t =； 电场强度方向的位移为：221at y =∆， 由牛顿第二定律有：meE m F a ==， 且d U E =， 综上所述,解得：dU UL y 024=∆． （2）电子所受重力为：309.110N G mg -==⨯， 电子受到的电场力为：16810N U F e d-==⨯电，那么14163010108101.9F ---≈⨯⨯=电G ， 由于F G >电，所以重力忽略不计．（3）电场中某点电势ϕ定义为电荷在该点的电势能EP 与其电荷量q 的比值， 即：qE P =φ， 由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能EG 与其质量m 的比值，叫做“重力势”，即mE G G =φ， 电势ϕ与重力势G ϕ都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定．。