山东省临沂市蒙阴一中2015_2016学年高二物理上学期期中试卷(含解析)

2015-2016学年山东省临沂市蒙阴一中高二（上）期中物理试卷一、选择题（本题共8小题，每题4分，共32分．在每小题所给的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，选对的得4分，错选或不选的得0分）1．关于电流，下列说法中正确的是( )A．导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动B．同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流强度往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动速率大C．由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多，故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多D．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率2．关于电场、电场强度、电场线，下列说法中不正确的是( )A．电场是电荷周围客观存在的物质B．电场线是为了形象描述电场而假想的曲线C．电场线不可能相交D．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量有关3．如图，虚线表示某电场的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A、B点的加速度分别为a A、a B，电势能分别为E PA、E PB，下列判断正确的是( )A．a A＞a B E PA＞E PB B．a A＞a B E PA＜E PBC．a A＜a B E PA＞E PB D．a A＜a B E PA＜E PB4．如图，真空存在一点电荷产生的电场，其中a、b两点的电场强度方向如图，a点的电场方向与ab连线成60°，b点电场方向与ab连线成30°，则以下关于a、b两点电场强度E a、E b 及电势φa、φb的关系正确的是( )A．E a=3E b，φa＞φb B．E a=3E b，φa＜φbC．E a=E b，φa＞φb D．E a=E b，φa＜φb5．在截面积为S的均匀铜导体中流过恒定电流为I，铜的电阻率为ρ，电子电量为e，则电子在铜导体中运动时所受的电场力为( )A．0 B．C．D．6．关于电势差的说法中，正确的是( )A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．1C的电荷从电场中一点移到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比7．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是( )A．Q变小，C不变，U不变，E变小 B．Q变小，C变小，U不变，E不变C．Q不变，C变小，U变大，E不变 D．Q不变，C变小，U变大，E变小8．将悬挂在绝缘细线上带正电的A球放在不带电的金属空心球壳C内（与内壁不接触），另有一个悬挂在绝缘细线上带负电的小球B向C靠近，如右图所示，结果( )A．A将向右偏，B也将向右偏B．A的位置不变，B向右偏C．A将向左偏，B的位置不变D．A向左偏，B向右偏二、多选题（本题共6小题，每题4分，共24分，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选或不选的得0分）9．如图所示，为A．B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是( )A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻BC．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻BD．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B10．一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是( )A．小球经过环的最低点时速度最大B．小球在运动过程中机械能守恒C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg+qE）D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg+qE）11．下列说法中正确的是( )A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称电容器B．电容是描述容器器容纳电荷本领大小的物理量C．固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比D．电容器的电容跟极板所带电荷量成正比，跟极板间电压成反比12．两个相同的金属小球，带电量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则他们间的库仑力可能为原来的( )A．B．C．D．13．以下说法中正确的是( )A．电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流B．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力C．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少D．静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加14．小明去实验室取定值电阻两只R1=10Ω，R2=30Ω，电压表一个，练习使用电压表测电压．电路连接如下图，电源输出电压U=12.0V不变．小明先用电压表与R1并联，电压表示数为U1，再用电压表与R2并联，电压表示数为U2，则下列说法正确的是( )A．U1一定大于3.0V B．U2一定小于9.0VC．U1与U2之和小于12V D．U1与U2之比一定不等于1：3三、实验题（本题共12分，其中前每空每问2分，后两问每问4分）15．有一根细而均匀的导电材料样品（如图甲所示），截面为同心圆环（如图乙所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为p，因该样品的内径太小，无法直接测量，现提供以下实验器材：A．20等分刻度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω，）D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω，）E．电流表A3（量程3A．内阻r3大约为0.1Q）F．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流2A）G．直流电源E（12V，内阻不计）H．导电材料样品Rx（长L约为3cm，电阻R x约为100Ω，）I．开关一只，导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图丙所示，其示数L=__________mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图丁所示，其示数D=__________mm．（2）请选择合适的仪器，画出最佳实验电路图，并标明所选器材．（3）实验中要测量的物理量有：__________ （同时用文字和符号说明）．然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=__________．四、计算题（本题共3小题，共32分．解答应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得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．）16．如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压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．已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e．求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离．17．如图所示，电路中的电阻R=10Ω，电动机的线圈电阻r=1Ω，加在电路两端的电压U=100V．已知电流表读数为30A，则通过电动机线圈的电流为多少？电动机输出功率为多少？18．如图所示，AB两端接直流稳压电源，U AB=100V，R0=40Ω，滑动变阻器总电阻R=20Ω，（1）当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压为多少？通过电阻R0的电流为多少？（2）移动滑片时，C、D两端电压最大值和最小值分别为多少？2015-2016学年山东省临沂市蒙阴一中高二（上）期中物理试卷一、选择题（本题共8小题，每题4分，共32分．在每小题所给的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，选对的得4分，错选或不选的得0分）1．关于电流，下列说法中正确的是( )A．导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动B．同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流强度往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动速率大C．由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多，故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多D．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率【考点】电流、电压概念．【专题】恒定电流专题．【分析】明确电流形成的原因，知道电荷的定向移动形成电流；而电流与电荷的无规则运动无关．【解答】解：A、导体中无电流时，内部的自由电荷仍在无规律运动；故A错误；B、由I=nevs可知，同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流强度往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动速率大；故B正确；C、电流的大小与电荷无规则运动的快慢无关；故C错误；D、电流的传导速率是电场形成的速度，约为光速；而电子的定向移动速率远小于光速；故D 错误；故选：B．【点评】本题考查电流的微观性质，要注意明确I=nevs的意义并能正确理解其规律．2．关于电场、电场强度、电场线，下列说法中不正确的是( )A．电场是电荷周围客观存在的物质B．电场线是为了形象描述电场而假想的曲线C．电场线不可能相交D．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量有关【考点】电场线；电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】首先知道电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小；电场线不闭合不相交；电场强度取决于电场本身．【解答】解：AB、电场线是为了形象地描述电场而引入的假象曲线，实际不存在；而电场是实际存在的物质，故AB正确；C、电场线不相交，否则相交的点的场强方向有两个，故C正确；D、电场中某点的场强取决于电场本身，与放入该点的试探电荷的电荷量无关，故D错误．本题选错误的，故选：D．【点评】本题考查了电场、电场线和场强的特点，知道疏密表示场强大小，切线表示场强方向，沿电场线方向电势逐渐降低，基础题．3．如图，虚线表示某电场的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A、B点的加速度分别为a A、a B，电势能分别为E PA、E PB，下列判断正确的是( )A．a A＞a B E PA＞E PB B．a A＞a B E PA＜E PBC．a A＜a B E PA＞E PB D．a A＜a B E PA＜E PB【考点】电势能．【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题．【分析】根据曲线的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据等差等势面的疏密判断场强大小，结合牛顿第二定律得到加速度大小关系；根据电场力做功情况断电势能高低．【解答】解：根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据U=Ed知，等差等势面越密的位置场强越大，B处等差等势面较密集，则场强大，带电粒子所受的电场力大，加速度也大，即a A＜a B；根据沿着电场线方向，电势是降低的，结合运动轨迹，可知，粒子带负电，当从A到B，电场线对带负电粒子做负功，电势能增加，则知B点电势能大，即E A＜E B；故D正确，ABC错误．故选：D．【点评】本题关键是先根据靠差等势面的疏密判断场强的大小，再结合电场力做功正负分析电势能变化．公式U=Ed，对非匀强电场可以用来定性分析场强．4．如图，真空存在一点电荷产生的电场，其中a、b两点的电场强度方向如图，a点的电场方向与ab连线成60°，b点电场方向与ab连线成30°，则以下关于a、b两点电场强度E a、E b 及电势φa、φb的关系正确的是( )A．E a=3E b，φa＞φb B．E a=3E b，φa＜φbC．E a=E b，φa＞φb D．E a=E b，φa＜φb【考点】电场强度；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】要比较两点的场强的大小，必需求出两点各自的场强E，根据E=可知必需知道ab 两点到O的距离大小关系a点到O点的距离R a=L ab cos60°=L ab，b点到O点距离R b=L b cos30°=L ab．再根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低．【解答】解：a点到O点的距离R a=L ab cos60°=L ab，b点到O点距离R b=L b cos30°=L ab，根据点电荷的场强公式E=E=可得：===；故E a=3E b在正电荷的周围越靠近场源电势越高，故有φa＞φb，故A正确，BCD错误．故选：A．【点评】理解场强的决定式，把握沿电场线方向电势降低的特点即可顺利解决此类题目．5．在截面积为S的均匀铜导体中流过恒定电流为I，铜的电阻率为ρ，电子电量为e，则电子在铜导体中运动时所受的电场力为( )A．0 B．C．D．【考点】电场．【分析】由受力平衡可求得电荷定向移动的速度，再由是流的微观表达式可求得电流；由欧姆定律可求得导体的电流表达式，联立公式即可求解．【解答】解：由题意可知当电场力与阻力相等时形成恒定电流，设导线的长是L，导线两端的电压是U，则有：导体中的电流I=则故选：B【点评】本题考查共点力平衡、电流的微观表达式及欧姆定律，要注意理解题意，明确速度为待求量，正确列式求解即可．6．关于电势差的说法中，正确的是( )A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．1C的电荷从电场中一点移到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比【考点】电势差．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据电势差和电场力做功的公式U AB=求解．两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关．【解答】解：A、根据电势差和电场力做功的公式U AB=得：两点间的电势差等于从其中一点移到另一点时，电场力所做的功与电荷量的比值，故A错误．B、1C的电荷从电场中一点移到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V，故B正确．C、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关，故C错误，D、两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关．故D错误．故选B．【点评】解决该题关键要了解公式U AB=的意义．7．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是( )A．Q变小，C不变，U不变，E变小 B．Q变小，C变小，U不变，E不变C．Q不变，C变小，U变大，E不变 D．Q不变，C变小，U变大，E变小【考点】电容器的动态分析．【专题】电容器专题．【分析】题中平行板电容器与静电计相接，电容器的电量不变，改变板间距离，由C=，分析电容的变化，根据C=分析电压U的变化，根据E=分析场强的变化．【解答】解：A、B，平行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变．故A、B错误．C、D，增大电容器两极板间的距离d时，由C=知，电容C变小，Q不变，根据C=知，U变大，而E===，Q、k、ɛ、S均不变，则E不变．故C正确，D错误．故选C【点评】对于电容器动态变化分析问题，要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，电压不变．当电容器充电后，与电源断开后，往往电量不变．8．将悬挂在绝缘细线上带正电的A球放在不带电的金属空心球壳C内（与内壁不接触），另有一个悬挂在绝缘细线上带负电的小球B向C靠近，如右图所示，结果( )A．A将向右偏，B也将向右偏B．A的位置不变，B向右偏C．A将向左偏，B的位置不变D．A向左偏，B向右偏【考点】静电场中的导体．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】因为在C内部由于感应起电，带上与A相反的电荷，它们之间达到静电平衡，所以A 的电场对C外部不会产生任何影响．【解答】解：A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；而金属空腔可以屏蔽外部电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不变．B靠近C时，改变的是C表面的电荷分布，但对于C内部空间的电场可认为没有影响，这也就是平时说的静电屏蔽．故B正确，ACD错误；故选：B．【点评】考查静电感应现象，掌握同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．并理解外部电场对空心球内部没有影响，即为静电屏蔽．二、多选题（本题共6小题，每题4分，共24分，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选或不选的得0分）9．如图所示，为A．B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是( )A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻BC．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻BD．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B【考点】路端电压与负载的关系；欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】在U﹣I图象中，图象的斜率表示电阻；两线交点时电流和电压相等，则由欧姆定律可求得电阻相等．【解答】解：A、由图可知，电阻A的图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变；故A错误；BCD、两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等；故B正确，CD错误；故选：B．【点评】本题考查伏安特性曲线的应用，要注意明确U﹣I图象中图象的斜率表示电阻；斜率变大时，电阻增大．10．一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是( )A．小球经过环的最低点时速度最大B．小球在运动过程中机械能守恒C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg+qE）D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg+qE）【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；向心力．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．根据动能定理知小球经过环的最低点时速度最大．根据动能定理求出小球经过在最低点时的速度，由牛顿第二定律求出环对球的支持力，得到球对环的压力．【解答】解：A、小球从最高点到最低点的过程中，合力做正功最多，则根据动能定理得知，动能增加增大，速率增大增大，所以小球经过环的最低点时速度最大．故A正确B、小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．故B错误．C、D小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：（mg+qE）R=又由，联立解得N=3（mg+qE）．故D正确，C错误．故选：AD【点评】本题是带电体在匀强电场中做圆周运动的问题，由动能定理和牛顿运动定律结合求解是常用的思路．11．下列说法中正确的是( )A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称电容器B．电容是描述容器器容纳电荷本领大小的物理量C．固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比D．电容器的电容跟极板所带电荷量成正比，跟极板间电压成反比【考点】电容器．【专题】电容器专题．【分析】电容器的电容大小由电容器本身因素决定，根据电容的决定式确定电容与什么因素有关．【解答】解：A、电容器是储存电荷和电能的容器，其电容大小与是否带电，带电多少无关，故A错误；B、电容器是储存电荷和电能的容器，电容是描述容器器容纳电荷本领大小的物理量，故B正确；C、固定电容器电容一定，根据公式C=，所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比，故C正确；D、根据公式C=，电容器的电容跟极板所带电荷量、极板间电压均无关，故D错误；故选：BC．【点评】对于电容器的定义式和决定式要区别对待，明确电容与电量及电压无关；只与极板间的距离，正对面积，电介质有关．12．两个相同的金属小球，带电量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则他们间的库仑力可能为原来的( )A．B．C．D．【考点】库仑定律．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出．当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量可能相互中和后平分，也可能相互叠加再平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的．【解答】解：由库仑定律可得：F=，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7．当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7．故选：CD【点评】本题考查库仑定律的同时，利用了控制变量法．当控制距离不变时，去改变电荷量，从而确定库仑力的变化．当然也可控制电荷量不变，去改变间距，从而得出库仑力的变化．13．以下说法中正确的是( )A．电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流B．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力C．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少D．静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加【考点】电源的电动势和内阻．【专题】恒定电流专题．【分析】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和．【解答】解：A、电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流；故A正确；B、在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部既存在非静电力，又存在静电力．故B 错误；C、D、静电力与非静电力都可以使电荷移动，静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加，故C错误，D正确；故选：AD．【点评】本题考查对于电源的电动势的理解能力．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小，与外电路无关．14．小明去实验室取定值电阻两只R1=10Ω，R2=30Ω，电压表一个，练习使用电压表测电压．电路连接如下图，电源输出电压U=12.0V不变．小明先用电压表与R1并联，电压表示数为U1，再用电压表与R2并联，电压表示数为U2，则下列说法正确的是( )A．U1一定大于3.0V B．U2一定小于9.0VC．U1与U2之和小于12V D．U1与U2之比一定不等于1：3【考点】串联电路和并联电路．【专题】恒定电流专题．【分析】不接电压表时，R1、R2串联，电压之比等于电阻之比，求出此时R1、R2两端的电压，并联电压表后并联部分电阻变小，再根据串并联电路的特点即可分析求解．【解答】解：不接电压表时，R1、R2串联，电压之比为：，而U′1+U′2=12V解得：U′1=3.0V，U′2=9.0V当电压表并联在R1两端时，有：，解得：U1＜3V，同理，当电压表并联在R2两端时，有：U2＜9V，得：U1+U2＜12V．但两电压表之比可能等于1：3．故BC正确，AD错误．故选：BC．【点评】本题主要运用串并联的知识讨论电压表对电路的影响，知道并联电压表后并联部分电阻变小，难度适中．三、实验题（本题共12分，其中前每空每问2分，后两问每问4分）15．有一根细而均匀的导电材料样品（如图甲所示），截面为同心圆环（如图乙所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为p，因该样品的内径太小，无法直接测量，现提供以下实验器材：A．20等分刻度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω，）D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω，）E．电流表A3（量程3A．内阻r3大约为0.1Q）F．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流2A）G．直流电源E（12V，内阻不计）H．导电材料样品Rx（长L约为3cm，电阻R x约为100Ω，）I．开关一只，导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图丙所示，其示数L=30.35mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图丁所示，其示数D=3.206mm．。