物理山东省菏泽市学年高二上学期期中考试试题解析版.docx

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物理山东省菏泽市学年高二上学期期中考试试题解析版

山东省菏泽市2016-2017学年高二上学期期中考试试题

一、选择题（本题共12小题，每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中，1～7题只有一项符合题目要求，8～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

将本题的答案涂在答题卡上）

1．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）

A．根据真空中点电荷的电场强度公式

可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关

B．根据电势差的定义式

可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为UAB＝1V

C．根据电场强度的定义式

可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比

D．根据电容的定义式

可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比

2．有两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q，B带电荷量为-Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力的大小是（）

A．

FB．

FC．

FD．

F

3．下列说法中正确的是（　　）

A．正电荷放于电势越低处，电势能越小

B．负电荷放于电场线越密处，电势能越小

C．正电荷由电势低处移到电势高处，电场力作正功

D．负电荷沿电场线移动，电势能减小

4.今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍,甲、乙两端的电压之比为1∶2,则甲、乙两个电阻阻值的比值为（　　）

A.1∶2B.1∶3C.1∶4D.1∶5

5.电流表的内阻是Rg=200Ω,满刻度电流值是Ig=500μA,现欲把这电流表改装成量程为2.0V的电压表,正确的方法是（　　）

A.应并联一个3800Ω的电阻B.应串联一个3800Ω的电阻

C.应并联一个0.05Ω的电阻D.应串联一个0.05Ω的电阻

6．如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相接，极板M与静电计的外壳均接地．给电容器充电，静电计指针张开一定角度．实验过程中电容器所带电荷量不变．下面操作能使静电计指针张角变小的是（　　）

A．在M、N之间插入有机玻璃板B．把接地的两根导线直接相连

C．将M板向上平移D．将M板沿水平方向向左移动

7．如图所示，是两只定值电阻R1、R2的I﹣U图象．有关R1、R2的大小，及它们串联或并联后的I﹣U图象所在区域，下列判断正确的是（　　）

A．R1＞R2，并联后在区域ⅢB．R1＞R2，并联后在区域Ⅱ

C．R1＜R2，串联后在区域ⅢD．R1＜R2，串联后在区域Ⅰ

8．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　　）

A．粒子在M点速度小于在N点速度B．粒子在M点电势能小于在N点电势能

C．M点的电势高于N点的电势D．M点的电场强度大于N点的电场强度

9.关于电场强度和电势的说法中，正确的是（）

A．两个等量正电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，电场强度越来越小

B．两个等量异种电荷的电场中，对于两电荷连线的中垂线上各点：

电势均相等，中点电场强度最大，沿连线的中垂线向外，电场强度越来越小

C．在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷所经过的路径上各点的电场强度一定为零

D．电场强度的方向就是电势降落最快的方向

10．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电荷量为＋Q，B带电荷量为-9Q。

现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷都处于平衡状态，则下列判断正确的是（）

A．在AB连线的延长线上A点左边，距A点0.2m处放一个正电荷

B．在AB连线之间，无论在什么地方、放什么电荷，都不可能使三个点电荷处于平衡状态

C．在AB连线的延长线上B点右边，距B点0.2m处放一个正电荷

D．在AB连线的延长线上A点左边，距A点0.2m处放一个负电荷

11．如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN，a、b、c是以O为中心Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，它们之间间距相等，1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷P由l到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（　　）

A．|W12|＞2|W34|B．|W12|=2|W34|

C．P、O两电荷可能同号D．P、O两电荷一定异号

12.一学生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.电路连接如图,电源输出电压U=12.0V不变.该生先用电压表与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.U2一定小于9.0VB.U1一定大于3.0V

C.U1与U2之和小于12VD.U1与U2之比一定等于1∶3

二、实验填空题（共18分）

13．（4分）使平行板电容器带电,通过下列图中的操作过程，能使静电计指针的偏角变，原因是电容器的电容变.

14．（4分）某同学测绘标有“3.8V0.4A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：

A．电源（4V，内阻约0.4Ω）

B．电压表V（2V，内阻为2kΩ）

C．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）

D．滑动变阻器R（0～10Ω）

E．三个定值电阻（R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）

F.开关及导线若干

该同学研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用（选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表（选填“串联”或“并联”），完成改装．

15．（10分）图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I﹣U图线的实验电路图。

（1）根据电路图以及相关参数，选择好量程，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接成完整实验电路．

（2）开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）．

（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果这个小灯泡两端所加电压为1.4V，则小灯泡此时的电阻是（保留一位小数）．随着电压增大，小灯泡的电阻（填“增大”，“减小”或“不变”），原因是。

三、计算题（本题4小题，共34分。

解答时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，答案中必须写出数值和单位）

16．（6分）一根镍铬合金丝的两端加6V的电压时，通过它的电流是2A，求：

（1）它的电阻是多少？

（2）若通电时间为20s，那么有多少库仑的电荷量通过它？

（3）如果在它两端加8V的电压，则这合金丝的电阻是多少？

17．（8分）在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10﹣9C，直线MN过O点，OM=30cm，M点放有一点电荷q=﹣2.0×10﹣9C，如图所示．求：

（1）电荷Q在M点产生的电场强度的大小；

（2）若M点的电势比N点的电势高20V，则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少？

18．（10分）如图所示，匀强电场中有一直角三角形ABC，∠ABC=30°，BC=20cm。

已知电场线的方向平行于三角形ABC所在的平面。

将电荷量q=2×10－5C的正电荷从A移到B点电场力做功为零，从B移到C点克服电场力做功2.0×10－3J。

试求：

（1）该电场的电场强度大小和方向；

（2）若将C点的电势规定为零，则B点的电势为多少？

19.（10分）如图所示，A为粒子源，在A和极板B间的加速电压为U1，两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2，现有质量为m、电荷量为q的质子初速度为零，从A开始被加速电压U1加速后水平射入C、D间的竖直方向的匀强电场，平行带电板的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求：

（1）带电粒子在射出B板时的速度；

（2）带电粒子在C、D极板间运动的时间；

（3）带电粒子飞出C、D间电场时在竖直方向上发生的位移y.

【参考答案】

一、选择题（本题共12小题，每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中，1～7题只有一项符合题目要求，8～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

将本题的答案涂在答题卡上）

1．【答案】A

【解析】

考点：

电场强度；电容器；电势差

【名师点睛】本题关键抓住电场强度是描述电场本身性质的物理量，其大小和方向与试探电荷无关，是电场本身决定；电容取决于电容器本身；灵活应用电势差的定义式.

2．【答案】B

【解析】

考点：

库仑定律

【名师点睛】解决本题的关键就是掌握住电荷平分的原则，当完全相同的金属小球互相接触时，它们的电荷量将会平分。

3．【答案】A

【解析】试题分析：

根据推论可知，正电荷放于电势越低处，电势能越小．故A正确．负电荷放于电场线越密处，电场强度越大，受到的电场力大，但电势能不一定越小．故B错误．正电荷由电势低处移到电势高处，电荷的电势能增加，则电场力做负功．故C错误．负电荷受到的电场力的方向与电场线的方向相反，顺着电场线移动，负电荷电势能增大．故D错误．故选A.

考点：

电势及电势能；电场线

【名师点睛】对于电场力做功与电势能变化的关系，类似于重力做功与重力势能变化的关系，可类比理解。

4.【答案】C

【解析】

；故选C。

考点：

欧姆定律；电流

【名师点睛】本题关键结合电流强度的定义公式

和电阻的定义公式

列式求解，基础问题。

5.【答案】B

【解析】试题分析：

把电流表改装成2V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：

；故B正确，ACD错误；故选B。

考点：

电表的改装

【名师点睛】本题考查了电压表的改装，知道电压表改装原理是解题的关键，应用串联电路特点与欧姆定律可以解题。

6．【答案】A

【解析】

考点：

电容器

【名师点睛】对于电容器的动态变化问题，关键要抓住不变量，根据电容的定义式

和决定式

进行分析。

7．【答案】C

【解析】试题分析：

根据欧姆定律公式

，I-U图象的斜率越小，电阻越大，故R1＜R2；根据串联电路的电阻特点知，R串比每一个串联的分电阻都要大；根据并联电路中电阻的特点可知，R并比每一个并联电路的分电阻都要小；在这4个电阻值中，R串最大，R并最小，所以两电阻并联后在区域Ⅰ，两电阻串联后在区域Ⅲ，故C正确，ABD错误；故选C.

考点：

U-I图像；欧姆定律

【名师点睛】本题考查了电阻的串并联特点和欧姆定律的应用，解决本题的关键是弄清楚图象中横纵坐标的物理含义。

8．【答案】AC

【解析】

考点：

带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小。

9.【答案】BD

【解析】试题分析：

两个等量同种正电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电场强度由零增大后减小，方向从中点指向外侧，电势越来越低，故A错误．两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：

中垂线为等势线，连线上各点的电势相等，中间电场线比较密，两边疏，则连线中点场强最大，向外逐渐减小，故B正确．在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，知a、b两点间的电势差为0，电场强度不为零，故C错误．根据U=Ed知，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D正确．故选BD.

考点：

场强和电势

【名师点睛】本题的关键知道等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的特点，根据电场线疏密比较场强的强弱，根据电场线方向确定电势的高低。

10．【答案】BD

【解析】

正确．故选BD。

考点：

库仑定律；物体的平衡

【名师点睛】我们可以去尝试假设C带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态．不行再继续判断。

11．【答案】AD

【解析】

考点：

电场线；等势面

【名师点睛】本题是电场中轨迹问题，由U=Ed定性分析非匀强电场中两点间电势差的关系，由轨迹弯曲方向判断电场力方向都是常见的问题，要加强训练，熟练掌握。

12.【答案】ACD

【解析】

故选ACD.

考点：

欧姆定律的应用

【名师点睛】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，并能明确接入电压表时总电阻减小，同时注意要将电压表视为电阻进行分析，利用串并联电路的规律定量分析电压表示数。

二、实验填空题（共18分）

13．【答案】大小

【解析】试题分析：

由图可知，将B板向上平移，正对面积S减小，根据

，电容减小；由于电容和电源没有连接，故Q一定，根据

，电压增加；故静电计指针张角变大；

考点：

电容器

【名师点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：

一是电容器与电源断开，故两板上的电量不变；二是关于电容的两个公式，一定要熟练掌握并灵活应用。

14．【答案】R2，串联。

【解析】

考点：

电表的改装

【名师点睛】本题考查在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，要注意明确电流表和电压表的性质，能灵活选择电表，并准确进行改装使用。

15．【答案】1）如图

（2）A端。

（3）6.4Ω，增大，灯丝温度升高电阻增大。

【解析】试题分析：

（1）根据给出的原理图可知，本实验中采用分压接法和电流表外接法；连接实物图如图所示；

考点：

测绘小灯泡的I﹣U图线

【名师点睛】题考查伏安法测灯泡的伏安特性曲线，要注意明确电路的接法，注意灯泡的伏安特性曲线的掌握，明确I-U图象和U-I图象的区别。

三、计算题（本题4小题，共34分。

解答时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，答案中必须写出数值和单位）

16．【答案】

（1）3Ω

（2）40C（3）3Ω

【解析】试题分析：

（1）根据欧姆定律得，合金丝的电阻R=U/I=3Ω

（2）通过合金丝的电荷量Q=It=2×20=40C

（3）导体的电阻与其两端的电压及通过它的电流无关，所以电阻仍为R＝3Ω。

考点：

电流；欧姆定律

【名师点睛】题考查欧姆定律以及电流的定义，要注意明确电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压和电流无关。

17．【答案】

（1）100N/C

（2）4×10﹣8J

【解析】

所以电势能增加了4×10﹣8J．

考点：

电场强度；电场力的功

【名师点睛】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及知道电场力做功与电势差的关系，注意在运用W=qU计算时，W的正负、q的正负、U的正负均需代入计算.

18．【答案】

（1）1000V/m；方向由C垂直指向AB；

（2）-100V

【解析】

考点：

电场力做功与电势差的关系；电场强度

【名师点睛】本题考查电势差、电势与场强的关系，要注意明确电场强度方向和电势之间的关系，注意应用电场线与等势面相互垂直这一关键所在。

19.【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】试题分析：

（1）由动能定理得：

W=qU1=

则

（2）离子在偏转电场中运动的时间t

考点：

带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】本题关键明确粒子的运动性质，对应直线加速过程，根据动能定理列式；对于类似平抛运动过程，根据类似平抛运动的分运动公式列式求解；不难.