2017北京西城第八中学高二(上)期中物理

2017北京西城第八中学高二（上）期中
物理
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”，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.
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
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. 、两点的场强相等
B. 、两点的场强相等
C. 、两点的电势相等
D. 、两点的电势相等
4. 如图所示，平行金属板上极板带正电，两板间电压为，两板间距离为，已知、两点间的距离为，连接与极板间的夹角为．现有一个试探电荷仅在电场力作用下由点移动到点，该过程中电场力做功大小等于（）
A. B. C. 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，、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向通过匀强电场的
B. 该匀强电场的场强方向一定是从左向右
C. 该带电粒子在点的动能一定大于在点的动能
D. 该带电粒子在点的电势能一定大于在点的电势能
6. 一个电流表的满偏电流，内阻，要把它改造成一个量程为的电压表，则应在电流表上（）
A. 串联一个的电阻
B. 串联一个的电阻
C. 并联一个的电阻
D. 并联一个的电阻
7. 某同学用伏安法测一个未知电阻，用甲、乙图所示的电路各测试一次，依图甲测得的数据是，
，依图乙测得数据是，，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
B. 用甲电路测量的误差小些，真实值应大于
C. 用乙电路测量的误差小些，真实值应小于
D. 甲电路的电流和乙电路的电压都是准确值，所以电阻的真实值为
8. 如图所示，直线为电流的图线，曲线为灯泡电阻的图线，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. 、
B. 、
C. 、
D. 、
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．如果在荧光屏上点出现亮斑，那么示波管中（）
A. 极板带正电，极板带正电
B. 极板带正电，极板带负电
C. 极板带负电，极板带正电
D. 极板带负电，极板带负电
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、两点，为连线的中点，为
的垂直平分线．在之间的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. 从点沿直线向端运动，先匀加速运动，后匀减速运动
B. 从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
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．
11. 如图所示，、为两个验电器，在上装有一个几乎封闭的空心金属球壳（仅在上端开有小孔），最初和带电，不带电，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；使不带电的先跟的外部接触，再让跟的金属球接触，这样操作若干次，发现的箔片张开；使整个装置恢复初始状态，再让不带电的先跟的内部接触，再让跟的金属球接触，这样操作若干次，发现的箔片始终不张开．通过以上实验，能直接得到的结论是（）
A. 电荷分布在的外表面
B. 电荷在的表面均匀分布
C. 带电的是一个等势体
D. 电荷总量是守恒的
12. 如图所示，正电荷均匀分布在半径为的金属球面上．以金属球心为原点建立坐标轴．关于该带电小球产生的电场随的变化关系，下图中正确的是（）
A. B. C. D.
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随所加电压变化的图线如图所示，为图线上一点，为图线的切线，为轴的垂线，为轴的垂线，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. 对应点，小灯泡的电阻
D. 对应点，小灯泡的电阻
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在半径为的圆周轨道上绕核转动，周期为．已知电子的电荷量为、质量为，静电力常量为，则其等效电流大小为（）
A. B. C. D.
15. 如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为．当开关闭合后，小型直流电动机和指示灯恰都能正常工作，已知指示灯的电阻为，额定电流为，电动机的线圈电阻为，则下列说法中正确的是（）
A. 电动机的额定电压为
B. 电动机的输出功率为
C. 电源的输出功率为
D. 整个电路的热功率为
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. 从时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上
B. 从时刻释放电子，电子可能在两板间振动
C. 从时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上
D. 从时刻释放电子，电子必然打到左极板上
17. 如图所示，在点放置一个正电荷，在过点的竖直平面内的点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为、电荷量为．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以为圆心、半径为的圆（图中实线表示）相交于、两点，、在同一水平线上，，距离的竖直高度为．若小球通过点的速度为，则下列判断正确的是（）
A. 小球通过点的速度大小是
B. 小球通过点的速度大小是
C. 小球由到电场力做功是
D. 小球由到电势能增加
三、实验题（共2个小题，共20分．）
18. 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，某次测量结果如图所示，则这次测量的读数__________．
19. 某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值．
（1）现有电源（，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流），开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表（，内阻约） B．电流表（，内阻约）
C．电压表（，内阻约） D．电压表（，内阻约）
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b 中实物间的连线．
（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数、电压表示数．某次电表示数如图c所示，可得该电阻的测量值__________．（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的电流值 B．电流表测量值大于流经的电流值
C．电压表测量值小于两端的电压值 D．电压表测量值大于两端的电压值
（5）在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端，随滑片移动距离的增加，被测电阻两端的电压也随之增加，下列反映关系的示意图中正确的是__________．
A． B． C．
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. 如图所示电路中，电源电动势，内阻，电阻，，电流表的示数为，求电阻的阻值和它消耗的电功率．
21. 照图甲连接电路，电源用直流，电容器可选几百微法的电解电容器，先使开关与端相连，电源向电容器充电，然后把开关掷向端，电容器通过电阻放电，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曲线．一位同学测得图象如图乙所示．
（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．
（3）根据以上数据估算的电容是．
22. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一个质量为、电量为的小球，用长为的绝缘细线悬挂于点，当小球静止在点，此时细线与竖直方向夹角．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）．
物理试题答案
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.
【答案】C
【解析】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；1电子伏特与1焦耳的关系为：，故D错误。

所以C正确，ABD错误。

2.
【答案】A
【解析】电阻率是描述材料导电能力的物理量，材料的电阻率由材料本身性质决定，与材料长度和横截面积无关，受温度影响，故A说法错误；材料的电阻率会随温度的变化而变化，故B说法正确；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，故C说法正确；常用的导线是由电阻率较小的铝，铜材料做成的，故D说法正确。

所以选A。

3.
【答案】D
【解析】试题分析：电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，它们的电场强度的大小及方向都不同．故B错误；顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．故选D。

考点：电场线；等势面
【名师点睛】加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题，电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低；注意电场强度是矢量，是否相等，要关注方向性。

4.
【答案】D
【解析】由电容的定义式，可得板间电压：，板间场强为：，试探电荷由点移动到点，电场力做功为：，故D正确，ABC错误。

5.
【答案】C
【解析】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，所以可能是从到，也可能是从到，故A错误；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；带电粒子从到过程中，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，即粒子在点的动能大于在点的动能，C正确，D错误。

所以C正确，ABD错误。

6.
【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；，故B正确，ACD错误。

7.
【答案】A
【解析】电流相对变化为：，电压相对变化为：，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），被测阻值为，故A正确，BCD错误。

8.
【答案】C
9.
【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极和极偏转，所以电子在两个电场中受到电场力的方向应分别朝向极和极，所以极板和极板都应带正电，故A正确，BCD错误。

10.
【答案】D
【解析】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，沿向端运动的过程中，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错误；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；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；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。

所以D正确，ABC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．
11.
【答案】A
【解析】试题分析：明确物体带电的三种带电方式及原理：接触带电、感应起电、摩擦带电．注意空腔导体带电时分布在外表面．
由以上的演示可知，C球的外表面一定有电荷，而内表面不存在电荷；但是不能证明电荷是均匀分布的，同时也不能说明C是等势体；同时本实验中也无法确定电荷关系，故并不能证明电荷的总量是守恒的，A正确．
12.
【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的小球的体积为：，所带的电量：，在它的表面处产生的电场强度：，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：，故B正确，ACD错误。

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.
【答案】AD
【解析】试题分析：根据电阻的定义，电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，斜率逐渐减小，电阻逐渐增大．对应P点，灯泡的电阻应根据欧姆定律求解．
小灯泡的电阻不是该点切线斜率的倒数，而是该点与原点连线斜率的倒数．所以随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，并且对应P点，小灯泡的电阻为，AD正确．
14.
【答案】B
【解析】由题可知，电子圆周运动的速率为v，半径为r，则电子运动的周期为：，根据电流的定义式得到等效电流为：，故B正确，ACD错误。

15.
【答案】CD
【解析】电动机的额定电压为：，故A错误；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错误；电源的总功率为：，电源内阻热功率为：，电源的输出功率等于电源总功率减去电源内阻热功率为，故C正确；整个电路中的热功率为电路中所有电阻消耗的功率为：，故D正确。

所以CD正确，AB错误。

16.
【答案】AC
17.
【答案】BD
【解析】ABC：设小球由A到B电场力做的功是，因O点放置一个正电荷，B、C位于以O为圆心、R为半径的圆上，则A到C电场力做的功。

对小球从A到B的过程应用动能定理：
对小球从A到C的过程应用动能定理：
联立解得：、
故AC错误，B正确。

D：小球由A到C机械能的损失等于A到C过程中小球克服电场力做的功：故D正确。

点睛：点电荷的等势面是以点电荷为圆心的圆。

三、实验题（共2个小题，共20分．）
18.
【答案】1.650
【解析】由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为15.0×0.01mm=0.150mm，螺旋测微器示数为1mm+0.150mm=1.650mm。

19.
【答案】 (1). B (2). C (3). 甲 (4).
(5). (6). B D (7). A
【解析】（1）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，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，故实验应采用外接法，采用甲电路。

（2）按电路图连接相应的实验图即可，电流表外接，如图所示：
（3））电压表的读数为U=2.60V；电流表的读数为I=0.50A；根据欧姆定律，则。

（4）由甲图可知，测电阻与电压表并联后与电流表串联，则由于电压表的分流使电流表读数偏大，故B正确；由乙图可知，待测电阻与电流表串联后，与电压表并联，因此电压表测量值大于R x两端的电压值．而电流表与电阻串联，故电流表是准确的；故选D。

（5）由闭合电路欧姆定律可知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，故图线是斜率逐渐增大的曲线，故A正确，BC错误。

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.
【答案】
【解析】试题分析：采用伏安法测电阻，即求出电压和电流，再求电阻；已知电流表读数，由欧姆定律求出R2两端电压，根据全电路欧姆定律求出内阻r及R1两端电压，由欧姆定律求出干路电流，得到通过R3的电流，即可由欧姆定律求出R3的阻值，即可求出功率。

两端电压为：
内阻及两端电压为：
干路中电流为：
中电流为：
和并联，电压相等即，阻值为：
功率为：
点睛：本题主要考查了直流电路的计算问题，关键理清电路结构，然后结合串并联电路电流与电压的关系、闭合电路欧姆定律列式求解。

21.
【答案】（1）略（2）（3）
【解析】试题分析：由图象的含义可知，横轴与纵轴的乘积即为电量，即可求解；通过横轴与纵轴的数据，求出一个格子对应的电量，再结合图象所包含的面积，算出多少个格子，从而即可求解；根据电容器的电容定义式，结合电量与电势差，即可求解。

（1）根据图象的含义，因，所以竖直狭长矩形的面积表示为：在内电容器的放电量。

（2）根据横轴与纵轴的数据可以知道，一个格子的电量为，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，所以释放的电荷量是：．
（3）根据电容量容器的电容：，可以知：。

点睛：本题主要考查了电容的定义式，以及知道I-t图线与时间轴围成的面积表示通过的电荷量。

22.
【答案】（1）（2）（3）
【解析】试题分析：对小球受力分析，求出等效重力，根据牛顿第二定律求出最小速度，进而求出小球动能的最小值；小球在原来静止点的速度最大，由动能定理可得小球在点的初速度；设圆周运动的最低点为重力势能的零点，根据动能定理求出A点的动能，即可求出机械能的最小值。

（1）受力分析如图所示：
等效重力为：，依据几何关系可得：，
解得：
由题可知：
解得：．
（2）由动能定理可得：
解得：
（3）设圆周运动的最低点为重力势能的零点，根据动能定理：
解得：
故点的机械能：
电场力做功且做负功：，
故机械能的最小值为：
点睛：本题主要考查了动能定理的综合应用，向心力公式和电场强度，分析清楚小球的运动过程，应用牛顿第二定律与动能定理即可正确解题。

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