2013-2014学年安徽省合肥一中高二上学期期中考试物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2013-2014学年安徽省合肥一中高二上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 电源电动势的大小反映的是 ( ). A电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 B电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C电源单位时间内传送电荷量的多少 D电流做功的快慢 . 答案： B 试题分析：电动势的大小反应的是电源把其他形式能转化成电能的本领大小，选项 A错 B对。大小等于电源把单位正电荷从负极移动到正极克服电场力所做的功，而单位时间内传送电荷量的多少是电流的定义即 ，选项 C错。描述电流做功快慢的物理量是电功率而不是电动势选项 D错。 考点：电动势 在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细

2、绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于 O 点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为 a，最低点为 b.不计空气阻力，则（ ） A小球带负电 B电场力跟重力平衡 C小球在从 a点运动到 b点的过程中，电势能减小 D小球在运动过程中机械能守恒 答案： B 试题分析：小球做匀速圆周运动说明合外力不做功，而在运动过程中，电场力和重力都在竖直方向，既然在竖直平面内移动都不做功，说明重力和电 场力平衡选项 B对。那么电场力与重力反向竖直向上，与电场线方向相同所以小球带正电选项 A错。从最高点 a到最低点 b电场力做负功，电势能增大选项 C错。除重力外还有电场力做功，所以机械能不守恒，选项 D错。 考

3、点：带电小球在电场重力场复合场中的运动 用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中 Rx是待测电阻， R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表， MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头 P的位置，当通过电流表 G的电流为零时，测得 ， ，则 Rx的阻值为（ ） A B C D 答案： C 试题分析：当电流表没有电流流过时，如下图，灵敏电流表两端即两个红色的端点之间电压为 0即电势相等，那么从正极即黄色的端点到红色端点，一个是与 串联时 所分电压，一个是 和 串联时 所分电压，串联电路电压与电阻成正比，所以 整理可得 选项 C正确。 考点：串并联电路欧姆定律 电阻定律 如图所示，两块相互靠近的平

4、行金属板组成的平行板电容器，极板 N 与静电计相连，极板 M与静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差 U。在两板相距一定距离 d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中， 保持带电量 Q 不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（ ） A仅将 M板向上平移 B仅将 M板向下平移 C仅将 M板向左平移 D仅在 M、 N 之间插入云母板（介电常数大于 1） 答案： C 试题分析：电容器的 M板通过大地与静电计的金属外壳连接，右边的 N 板与静电计指针相连，两板之间电压越高，静电计的指针张角越大。在电荷量不变时，张角变小即电压 变小可判断电容变大，而平行板

5、电容器电容 ，M板上移或者 M板下移都是正对面积 变小，电容 C变小，电压升高静电计张角变大选项 AB错。 M板向左平移，两板之间的距离 变大，电容变小，电压升高静电计张角变大选项 C 错。仅在 M、 N 之间插入云母板（介电常数大于 1）而空气的介电常数等于 1 即电容 C 变大，电压降低静电计张角变小，选项 D 对。 考点：平行板电容器 在如图所示电路中， 为电源电动势， 为电源内阻， R1和 R3均为定值电阻， R2为滑动变阻器当 R2的滑动触点在 端时合上开关 S，此时三个电表A1、 A2和 V的示数分别为 I1、 I2和 U现将 R2的滑动触点向 b端移动，则三个电表示数的变化情况（

6、 ） A I1增大， I2不变， U增大 B I1减小， I2增大， U减小 C I1增大， I2减小， U增大 D I1减小， I2不变， U减小 答案： B 试题分析： R2的滑动触点向 b端移动电阻 变小，并联电阻变小，总电阻 变小，总电流 变大，路端电压 变小，即电压表示数减小，选项 AC 错。并联电压变小，通过 的电流 变小，通过 的电流变大，选项 B对 D错。 考点：串并联电路的动态变化 如图所示，直线 A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线 B、 C分别是电阻 R1、 R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则 ( ) A R1接在电源上时，电源的效率高

7、 B R2接在电源上时 ，电源的效率高 C R1接在电源上时，电源的输出功率大 D电源的输出功率一样大 答案： A 试题分析：根据路端电压 ，路端电压随电流变化图像与纵轴的截距代表电动势，斜率代表内阻。而根据欧姆定律 ，电阻的电压随电流变化图像与原点连线的斜率代表电阻，因此有 ，两个图像的交点代表该电阻接入电路时的路端电压和电流，那么根据图像判断交点的路端电压和电流乘积即电功率大小，但是两个交点的路端电压大的电流小，所以电源输出功率无法判断选项 CD错。电源的效率是输出功率和总功率的比值即,外电阻越大，效率越高，所以 接在电源上效率高选项 A对 B错。 考点：路端电压随电流变化图像 输出功率

8、电源效率 如图所示匀强电场 E的区域内，在 O 点处放置一点电荷 +Q， a、 b、 c、 d、 e、f为以 O 点为球心的球面上的点， aecf平面与电场平行， bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（ ） A b、 d两点的电场强度相同 B a点的电势等于 f点的电势 C点电荷 +q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功 D将点电荷 +q在球面上任意两点之间移动，从球面上 a点移动到 c点的电势能变化量一定最大 答案： D 试题分析：空间存在两个 电场，一个是匀强电场，另外一个是点电荷的电场， b、d两点匀强电场相同，但是点电荷在 b、 d的电场等大反向，所以 b、 d两点的合电

9、场大小相等方向不同，而电场时矢量选项 A错。把任一试探电荷从 a点移动到 f点，由于到点电荷的距离相等，点电荷不做功，而匀强电场做功，所以电势不等选项 B错。点电荷 +q在球面上任意两点之间移动时，点电荷的电场都不做功，但是匀强电场不确定，如果沿 bedf平面移动，由于与匀强电场垂直电场力就不做功选项 C错。将点电荷 +q在球面上任意两点之间移动点电荷的电场都不做功，但是从 a点移动到 c点沿匀强电场方向 移动的距离最大做功最多，根据电场力做功等于电势能的减少量所以从球面上 a点移动到 c点的电势能变化量一定最大选项 D对。 考点：电场的叠加，电场力做功 电势能 A、 B是一条电场线上的两个点

10、，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从 A点沿电场线运动到 B点，其 v-t图象如图甲所示 .则这电场的电场线分布可能是下图中的（ ） 答案： D 试题分析：粒子不计重力仅受电场力作用，加速度 ，根据速度时间图像判断加速度逐渐变大，所以电场强度不断变大，电场线变的密集，选项 BC 错。同样根据速度时间图像判断粒子为减速运动，即电 场力与速度反向，所以电场力是从 B指向 A，正电荷所受电场力与电场线同向，即电场线方向从 B到 A，选项 A错 D对。 考点：电场的描述 速度时间图像 我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为 240 m的近似圆形轨道，当环中的电流是 10 mA时 (设电子的

11、速度是 3107 m/s)，在整个环中运行的电子数目为 (电子电量 e 1.610-19 C)( ) A 51011 B 51010 C 1102 D 1104 答案： A 试题分析：圆形轨道内的电子运动一周的时间 电流定义为单位时间通过某一横截面的电荷量，即 ，那 么电荷量，运动一周的时间内，通过的电荷量即所以电子的电荷量，所有电子数目 ，选项 A对。 考点：电流的定义 两个分别带有电荷量 -Q 和 3Q 的相同金属小球 (均可视为点电荷 )，固定在相距为 r的两处，它们间库仑力的大小为 F.两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力的大小为 ( ) A F B F C F D 12

12、F 答案： C 试题分析：根据库伦定律 ，相同金属球接触后电荷量先中和再平分，电荷量 ，库仑力 ，选项 C对 ABD错。 考点：库仑定律 实验题 某学习小组的同学拟探究小灯泡 L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下： 小灯泡 L，规格 “4.5V 0.5A”； 电流表 A，量程 0.6A，内阻 r约为 0.2; 电压表 V，量程 15V，内阻约为 15 k； 滑动变阻器 R，阻值范围 010； 学生电源 E，电动势 6V，内阻不计； 开关 S及导线若干 . （ 1）甲同学设计了下图 (右图 )所示的电路进行测量，请按照右边电路图把实物图中未完成的连线补充完整 . （ 2）乙同学经分析发现甲同学

13、实验精度不高，又从实验室找来Ig=100A,Rg=1000的灵敏电流计和电阻箱（ 099999.9 ）， 想把灵敏电流计改装成量程为 5V的电压表，需要把电阻箱调成 的阻值，并与灵敏电流计 （填 “串 ”或 “并 ”）联在电路中来替代实验中的电压表 . （ 3）乙同学用改装的电压表实验得到数据，现要以纵坐标表示通过电流表 A的电流 I，横坐标表示通过灵敏电流计的电流 IG，画出 I -IG图线，他已经把数据画在坐标纸上，请帮他把图线画出来 . （ 4）乙同学通过查找资料发现同等型号的小灯泡的灯丝在 27 时电阻是 2.1，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为 R=k(273+t)， k为比例

14、常数。请估算灵敏电流表的电流 IG=60A时 该灯泡灯丝的温度约为 。 答案：（ 1） （ 2） 49000 串联 （ 3）连成折线的不给分，连成光滑曲线即可给分（ 4） 840870均可 试题分析：（ 1）伏安特性曲线滑动变阻器要求连接为分压式，根据小灯泡电阻约为 ,而 ，根据小外偏小，电流表选择外接式，如下图 （ 2）把灵敏电流计改装成量程为 5V的电压表需要串联一个大电阻，串联后的总电压最大等于 ，即电流最大时，电压等于 ，所以有可得 。 （ 3）用光滑的曲线把个点描起来如下 （ 4） 27 时电阻是 2.1，带入公式 R=k(273+t)可得 ， 当灵敏电流表的电流 IG=60A时改装

15、后的电压表读数即 ，而此时根据上一问的图像可判断电流表 A的读数为 ,所以灯泡电阻为 ，带入公式 R=k(273+t)可得温度 考点：描绘小灯泡伏安特性曲线的实验探究 左图是用游标卡尺测量某金属圆筒外径的示意图，由图中可以读出该圆筒外径的测量值为 _cm。右图是用螺旋测微器测量某金属棒直径的示意图，由图中可以读出该金属棒直径的测量值为 _mm。 答案：（ 1） 2.360；（ 2） 2.630 试题分析：游标卡尺的读数分 2部分，一部分是游标尺零刻度线左侧读出主尺上毫米的整数部分即 23mm,第二部分是从游标尺上读出与主尺刻度线对齐的刻度线是第几条，即第 12条与主尺对齐，那么这部分读数为，

16、是 20分度游标卡尺的精确度，最终读数为。螺旋测微器读数同样分两部分，即固定刻度度 0.5mm的整数部分即 ，刻度刻度第 刻度线与主尺对齐，注意估读一位，最终读数为 考点：游标卡尺和螺旋测微器的使用与读数 计算题 （ 11分）如图所示， R为电阻箱， V为理想电压表当电阻箱读数为 R1 2 时，电压表读数为 U1 4 V；当电阻箱读数为 R2 5 时，电压表读数为 U2 5 V求： (1)电源的电动势 E和内阻 r； (2)当电阻箱 R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值 Pm为多少？ 答案： (1) (2) 当 时， P有最大值， 试题分析： (1)由闭合电路欧姆定律得： 即 ， 联立上

17、述方程，代入数据解得 (2)由电功率表达式 由上式可知当 时， P有最大值， 考点：闭合回路欧姆定律 如图甲所示，电荷量为 q=110-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度 E的大小与时间的关系如图乙所示，物块 运动速度与时间 t的关系如图丙所示，取重力加速度 g=10m/s2。求 （ 1）前 2秒内物体加速度的大小； （ 2）前 4秒内物体的位移 ； （ 3）前 4秒内电场力做的功。 答案：（ 1） （ 2） 6m (3) 试题分析：（ 1）速度时间图像的斜率表示加速度，由图丙可得前两秒（ 2）由图丙可知物体先做匀加速运动，然后做匀速运动 匀加速运

18、动阶段 匀速阶段 所以前 4秒内物体的位移 （ 3）由图乙可知前 2秒 后两秒 所以 考点：匀变速直线运动 电场力做功 （ 11分）如图所示，真空中水平放置的两个相同极板 Y和 Y长为 L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距 b在两板间加上可调偏转电压 U，一束质量为 m、带电量为 +q的粒子（不计重力）从两板左侧中点 A以初速度 v0沿水平方向射入电场且能穿出 （ 1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心 O 点； （ 2）求两板间所加偏转电压 U的范围； （ 3）求粒子可能到达屏上区域的长度 答案：（ 1）见（类平抛运动）（ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）设粒子在

19、运动过程中的加速度大小为 a，离开偏转电场时偏转距离为 y，沿电场方向的速度为 vy，偏转角为 ，其反向延长线通过 O 点， O 点与板右端的水平距离为 x，如下图，则有 y 联立可得 即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心 （ 2）粒子在匀强电场中为类平抛运动， 由 式解得 当 时， 则两板间所加电压的范围 （ 3）当 时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为 y0），则而 解得 根据对称性，粒子可能到达屏上区域的长度为 考点：带电粒子在偏转电场中的运动 （ 11分）如图所示， A是一个质量为 110-3kg表面绝缘的薄板，薄板静止在光滑的水平面上，在薄板左端放置一质量为 11

20、0-3kg带电量为 q=110-5C的绝缘物块，在薄板上方有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向先产生一个方向水平向右，大小 E1=3102V/m的电场，薄板和物块开始运动，作用时间 2s后，改变电场，电场大小变为 E2=1102V/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，薄板正好到达目的地，物块刚好到达薄板的最右端，且薄板和物块的速度恰好为零 . 已知薄板与物块间的动摩擦因数 =0.1，（薄板不带电，物块体积大小不计， g取 10m/s2）求： （ 1）在电场 E1作用下物块和薄板的加速度各为多大； （ 2）电场 E2作用的时间；（ 3）薄板的长度和薄板移动的距离 答案：（ 1）

21、（ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）对物块受力分析向右的电场力和向左的摩擦力：对薄板水平方向仅受到滑动摩擦力作用 (2)经 t1=2s时 物块 向右 薄板 向右 经 2秒后，电场反向，物块作匀减速运动 向左 薄板仍受到滑动摩擦力加速度不变，仍为 向右， 当两者速度相等时，物块恰好到达薄板最右端，以后因为 ，而不可能滑块匀速滑板匀加速，所以物块和薄板将一起作为整体向右以 向右作匀减速直到速度都为 0 共同速度为 解得 物块和薄板获得共同速度至停止运动用时 第二次电场作用时间为 （ 3）经 t1=2s时 物块运动 薄板运动 薄板在 t2时间内位移 物块在 t2时间内位移为 薄板长度 薄板右端到达目的地的距离为 考点：匀变速直线运动 带电滑块在匀强电场中的运动