人教版高中物理选修31高二上期中试docx.docx

资源描述

人教版高中物理选修31高二上期中试docx.docx

《人教版高中物理选修31高二上期中试docx.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修31高二上期中试docx.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

人教版高中物理选修31高二上期中试docx.docx

人教版高中物理选修31高二上期中试docx

高中物理学习材料

唐玲收集整理

2016-2017学年广东省潮阳市黄图盛中学高二（上）期中物理试卷（理科）

二、不定项选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～9题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1．以下说法正确的是（　　）

A．由

可知此场中某点的电场强度E与F成正比

B．由公式

可知电场中某点的电势φ与q成反比

C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D．公式C=

，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关

2．点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在（　　）

A．A和B之间B．A右侧

C．B左侧D．A的右侧及B的左侧

3．一个电子在电场中A点具有80eV的电势能，当它由A运动到B克服电场力做功30eV，则（　　）

A．电子的电势能减少了30eVB．电子在B点的电势能是50eV

C．B点的电势为110VD．B点的电势为﹣110V

4．如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（　　）

A．电荷从a到b加速度减小B．b处电势能比a处大

C．b处电势比a处高D．电荷在b处速度比a处大

5．一段粗细均匀的导线的横截面积是S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数目为n，自由电荷做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N，则导线中的电流为（　　）

A．neSvB．nevC．ND．Ne

6．两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小可能是（　　）

A．

B．

C．

D．

7．如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ（　　）

A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大

B．保持S闭合；将A板向B板靠近，则θ不变

C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大

D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变

8．A、B导体的伏安特性曲线如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．A导体的电阻是6Ω

B．B导体的电阻是2Ω

C．当电流为0.3A时，A导体的电阻是6Ω

D．当电流为0.3A时，A导体的电阻为其此时的斜率，即18Ω

二、非选择题：

9．某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图甲．

①实验时首先要平衡摩擦力：

取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高，轻推小车，让小车　　（选填“拖着”或“不拖着”）纸带运动，直到小车做　　运动．

②打点计时器使用频率为50Hz的交流电，记录小车运动的纸带如图乙所示．在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出．本实验需根据此纸带计算　　（选填“速度”、“加速度”）的值，其中小车通过计数点“B”时，该值=　　（计算结果保留两位有效数字）．

③若实验室没有沙桶只有钩码，每个钩码质量m=50g，小车总质量M=200g，用该实验装置验证动能定理，则需验证重力对钩码所做的功是否等于　　（选填“小车”或“小车和钩码”）动能的增量．

10．用伏安法测量金属丝的电阻（阻值在4～8Ω之间），现提供图甲所示的实验器材．实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始．

（1）请在图甲中选择必要的器材，并进行连线．

（2）某次实验测量时，两表均选用小量程．表面刻度及指针如图乙所示，则该金属丝的电阻值为　　．

11．如图所示，一对平行金属极板相距d=2cm，两板间匀强电场方向向下，场强大小E=1.6×103v/m，其中下极板接地（零电势）．A点距下板为h1=1.5cm，B板距下板为h2=0.5cm，试求：

（电子电荷量为e=﹣1.6×10﹣19C）

（1）两金属板之间的电势差大小；

（2）A、B两点的电势，

（3）将一个电子从A点移动到B点电场力做的功？

电子的电势能是增加还是减少？

12．如图所示，相距为d的两平行金属板M、N与电池组相连后，其间形成匀强电场，一带正电粒子从M极板边缘垂直于电场方向射入，并打在N极板的正中央．不计重力，现欲把N极板远离M极板平移，使原样射入的粒子能够射出电场，就下列两种情况求出N极板至少移动的距离．

（1）电键S闭合；

（2）把闭合的电键S打开后．

13．如图所示，质量为0.2kg的物体带电量为+4×10﹣4C，从半径为0.3m的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中．

（1）若E水平向左，求物体在水平面上滑行的最大距离．

（2）若E竖直向下，求物体运动到圆弧轨道最低点A点时，对轨道的压力的大小；以及物体在水平上滑行的最大距离．

2016-2017学年广东省潮阳市黄图盛中学高二（上）期中物理试卷（理科）

参考答案与试题解析

1．以下说法正确的是（　　）

A．由

可知此场中某点的电场强度E与F成正比

B．由公式

可知电场中某点的电势φ与q成反比

C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D．公式C=

，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关

【考点】电场强度；电势差；电势．

【分析】电场强度

是采用比值定义的，E和F以及检验电荷q无关，E是由电场本身决定的；

电场中某点的电势φ与检验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的．

Uab=Ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离．

电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关．

【解答】解：

A、电场强度

是采用比值定义的，E和F以及检验电荷q无关，E是由电场本身决定的，故A错误．

B、电场中某点的电势φ与检验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的．故B错误．

C、Uab=Ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离，故C错误．

D、公式C=

，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关，与两极板间距离d，极板面积S等有关．

故选D．

2．点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在（　　）

A．A和B之间B．A右侧

C．B左侧D．A的右侧及B的左侧

【考点】电场的叠加；电场强度．

【分析】空间的任意一点的电场是由两个点电荷产生的电场的叠加，只有当两个点电荷产生的电场强度大小相等、方向相反时，该点的电场强度才等于零．根据点电荷场强公式E=k

和点电荷电场分布特点确定在AB连线上，电场强度为零的位置．

【解答】解：

点电荷电场线的分布特点；正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止，负电荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止．

A、A和B之间两点产生的电场强度方向均向向左，合场强不可能为零．故A错误．

B、A的右侧，A产生的电场强度向右，B产生的电场强度向左，电场强度方向相反，而且由题A的电量大于B的电量，且A较近，由点电荷场强公式E=k

可知，在同一点电场强度大小不可能相等，所以合场强不可能为零．故B错误．

C、在B的左侧，A产生的电场强度向左，B产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A的电量大于B的电量，且A较远，由点电荷场强公式E=k

可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零．故C正确．

D、由上可知D错误．

故选：

C．

3．一个电子在电场中A点具有80eV的电势能，当它由A运动到B克服电场力做功30eV，则（　　）

A．电子的电势能减少了30eVB．电子在B点的电势能是50eV

C．B点的电势为110VD．B点的电势为﹣110V

【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．

【分析】通过电场力做功量度电势能的变化来分析问题．根据电势的定义得出电势的大小．

【解答】解：

A、电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加．本题“克服电场力做功”即为电场力做负功，所以电势能增加．故A错误；

B、根据W电=△EP电得出：

那电子在B处的电势能是Ep=80eV+30eV=110eV．故B错误．

C、D、根据电势的定义，由于带电粒子是电子，则在B点的电势等于φ=

，故C错误，D正确．

故选：

4．如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（　　）

A．电荷从a到b加速度减小B．b处电势能比a处大

C．b处电势比a处高D．电荷在b处速度比a处大

【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．

【分析】电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由此分析场强的变化，由牛顿第二定律分析加速度的变化．根据轨迹的弯曲方向判断电场力的方向，由电场力做功情况分析电势能和速度的变化．根据电场线的方向分析电势的高低．

【解答】解：

A、根据电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，可知电荷从a到b场强增大，所受的电场力增大，则加速度增大，故A错误；

B、根据电荷轨迹的弯曲方向可知，电荷所受的电场力斜向左下方，则电荷从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以b处电势能大，故B正确；

C、负电荷受到的电场力的方向斜向左下方，所以电场线的方向向上，则a点处的电势高，故C错误．

D、由B的分析可知，电场力做负功，电势能增加，速度减小，所以电荷在b处速度小，故D错误；

故选：

A．neSvB．nevC．ND．Ne

【考点】电流、电压概念．

【分析】根据电流的微观意义进行分析，根据给出的两种电子数目进行分析，求出对应的电量，再根据电流的定义即可求得电流表达式．

【解答】解：

由题意可知，时间t内流过导体截面的电量q=Net=nevt，则由电流的定义可知I=

=Ne；同时I=

=nev，故D正确；ABC错误；

故选：

A．

B．

C．

D．

【考点】库仑定律．

【分析】接触带电的原则是先中和后平分，两个球的电性可能相同，可能不同，根据F=

得出接触后再放回原处的库仑力大小．

【解答】解：

若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时F=

，接触后再分开，带电量各为3Q，则两球的库仑力大小

．

若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q，此时两球的库仑力

．故B、D正确，A、C错误．

故选BD．

A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大

B．保持S闭合；将A板向B板靠近，则θ不变

C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大

D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．

【分析】带电小球受到重力、电场力和细线的拉力而平衡，电场力越大，细线与竖直方向的夹角越大；根据电容器电容定义式C=

、平行板电容器的公式C=

以及电压与电场强度关系公式U=Ed对各种变化中电场强度进行分析，得到电场强度的变化情况，最后判断电场力变化情况和偏转角θ变化情况．

【解答】解：

A、B、保持S闭合，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势，不变；故电场强度为

，当A板向B板靠近时，电场强度变大，电场力变大，故θ变大，故A正确，B错误；

C、D、断开S，电容器带电量Q不变，根据电容器电容定义式C=

、平行板电容器的公式C=

以及电压与电场强度关系公式U=Ed，得到：

，故电场强度与两极板距离d无关，故将A板向B板靠近，电场强度不变，电场力不变，故倾角θ不变，故C错误，D正确；

故选：

AD．

8．A、B导体的伏安特性曲线如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．A导体的电阻是6Ω

B．B导体的电阻是2Ω

C．当电流为0.3A时，A导体的电阻是6Ω

D．当电流为0.3A时，A导体的电阻为其此时的斜率，即18Ω

【考点】路端电压与负载的关系．

【分析】根据U﹣I图线的特点分析求出A与B的电阻值；由图可知当电流为0.3A时，电压为1.8V，由欧姆定律可求得导体的电阻．

【解答】解：

A、由图可知，A曲线的斜率是变化的，所以A的电阻值是变化的．故A错误；

B、B图线是直线，斜率等于电阻值，所以：

．故B正确；

C、当电流为0.3A时，A导体的电阻是：

Ω．故C正确，D错误．

故选：

二、非选择题：

9．某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图甲．

①实验时首先要平衡摩擦力：

取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高，轻推小车，让小车　拖着　（选填“拖着”或“不拖着”）纸带运动，直到小车做　匀速直线　运动．

②打点计时器使用频率为50Hz的交流电，记录小车运动的纸带如图乙所示．在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出．本实验需根据此纸带计算　速度　（选填“速度”、“加速度”）的值，其中小车通过计数点“B”时，该值=　0.13m/s　（计算结果保留两位有效数字）．

③若实验室没有沙桶只有钩码，每个钩码质量m=50g，小车总质量M=200g，用该实验装置验证动能定理，则需验证重力对钩码所做的功是否等于　小车和钩码　（选填“小车”或“小车和钩码”）动能的增量．

【考点】探究功与速度变化的关系．

【分析】1、阻力包括限位孔对纸带的阻力，故要拖着纸带平衡摩擦力；

2、要验证动能定理，需要测量初速度与末速度，根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻瞬时速度求解某点的速度；

3、重力对钩码做的功等于合外力对小车和钩码做的功之和．

【解答】解：

（1）系统受到的阻力包括限位孔对纸带的阻力，故要拖着纸带要平衡摩擦力；

直到小车做匀速直线运动，即可达到平衡摩擦力目的．

（2）要验证动能定理，需要测量初速度与末速度；

B点速度等于AC段平均速度，故vB=

m/s=0.13m/s；

（3）细线对钩码做功和对小车做功之和为零，故重力对钩码做的功等于合外力对小车和钩码做的功之和；

故答案为：

①拖着，匀速直线；②速度，0.13m/s；③小车和钩码．

10．用伏安法测量金属丝的电阻（阻值在4～8Ω之间），现提供图甲所示的实验器材．实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始．

（1）请在图甲中选择必要的器材，并进行连线．

（2）某次实验测量时，两表均选用小量程．表面刻度及指针如图乙所示，则该金属丝的电阻值为　5Ω　．

【考点】伏安法测电阻．

【分析】

（1）伏安法测电阻，电源应使用直流电源，根据题意确定滑动变阻器接法、电流表接法，然后连接实物电路图．

（2）由图示电表读出电表示数，然后由欧姆定律求出电阻阻值．

【解答】解：

（1）电源使用直流电源，金属丝上所加的电压须从零开始，滑动变阻器采用分压接法，由于金属丝电阻很小，因此电流表采用外接法，实物电路图如图所示．

（2）电表使用小量程，由图示电压表可知，电压表分度值是0.1V，示数为2.3V，

电流表分度值是0.02A，示数为0.46A，待测电阻阻值R=

=5Ω；

故答案为：

（1）实物电路图如图所示；

（2）5Ω．

（电子电荷量为e=﹣1.6×10﹣19C）

（1）两金属板之间的电势差大小；

（2）A、B两点的电势，

（3）将一个电子从A点移动到B点电场力做的功？

电子的电势能是增加还是减少？

【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势能．

【分析】

（1）平行金属极板之间存在匀强电场，由U=Ed求解两金属板之间的电势差大小；

（2）下极板接地，电势为零，根据U=Ed求解AB两点电势；

（3）A、B间沿电场方向的距离等于h1﹣h2，由公式W=qEd求解电场力做的功．并由电场力做功的正负来确定电子的电势能的增减．

【解答】解：

（1）两金属板之间的电势差大小：

U=Ed=1.6×103×2×10﹣2V/m=32V

（2）下极板接地，电势为零，则

A点电势

，

B点电势

（3）A、B两点间的电势差：

UAB=EdAB=1.6×103×（1.5﹣0.5）×10﹣2V/m=16V

将一个电子从A移到B电场力做的功：

WAB=qUAB=﹣1.6×10﹣19×16J=﹣2.56×10﹣18J

因为电场力做负功，所以电子的电势能增加了．

答：

（1）两金属板之间的电势差大小32V；

（2）A、B两点的电势分别为24V、8V；

（3）将一个电子从A点移动到B点电场力做的负功，其值为2.56×10﹣18J；电子的电势能是增加．

（1）电键S闭合；

（2）把闭合的电键S打开后．

【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．

【分析】以一定速度垂直进入偏转电场，由于速度与电场力垂直，所以粒子做类平抛运动．这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动．根据运动学公式解题．

【解答】解：

（1）S1闭合时，两极板间电压U不变，有

，d+x1=

得

解得：

x1=d

（2）断开S后，两极板间场强E不变，

于是d=

，

得

，

解得：

x2=3d

答：

（1）若开关S始终闭合，则这个距离应为d；

（2）若在开关S断开后再移动N板，这个距离又应为3d

（1）若E水平向左，求物体在水平面上滑行的最大距离．

（2）若E竖直向下，求物体运动到圆弧轨道最低点A点时，对轨道的压力的大小；以及物体在水平上滑行的最大距离．

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；牛顿第二定律；向心力；动能定理的应用．

【分析】

（1）对整个过程，根据动能定理求出物体在水平面上滑行的最大距离．

（2）运用动能定理求出物体通过A点时的速度．在A点，在竖直方向上受到重力、电场力和支持力，由三个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出物体对轨道的压力．对物体静止释放到最终速度为零整个过程运用动能定理，求出物体在水平面上滑行的最大距离．

【解答】解：

（1）设在水平面上滑动的距离为x，由动能定理可得：

mgR﹣qE（R+x）﹣μmgx=0

解得：

x=0.4m

（2）当滑到A点时，由动能定理得：

在A处，由牛顿第二定律得：

解得：

N=7.2N

根据牛顿第三定律，压力的大小为7.2N．

设在水平面上滑动的距离为x′，由动能定理可得：

（mg+qE）R﹣μ（mg+qE）x'=0

解得：

x′=0.75m

答：

（1）若E水平向左，物体在水平面上滑行的最大距离是0.4m．

（2）若E竖直向下，物体运动到圆弧轨道最低点A点时，对轨道的压力的大小是7.2N；物体在水平上滑行的最大距离是0.75m．

2016年11月24日

展开阅读全文