1、2015学年福建长泰县第一中学高二上期期中考试物理卷（带解析） 选择题 关于电场强度和电场线，下列说法正确的是 A电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向 B在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变 C初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹不一定与电场线重合 D由电场强度定义式 E=F/q可知，电场中某点的 E与 q成反比，与 q所受电场力 F成正比 答案： C 试题分析：正电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向，选项A 错误；电场强度是电场的固有属性，与是否放入检验电荷无关，选项 B 错误；当电场线是直线时，初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的
2、轨迹与电场线重合，当电场线是曲线时，初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹不与电场线重合，选项 C正确；在定义电场强度时应用了比值法，因而电场强度与电场力和试探电荷的电量无关，选项 D错误。 考点：本题旨在考查电场强度、电场线。 如图所示，一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为 E，在其上端与圆心等高处有一个质量为 m，带电荷量为 +q 的小球由静止开始下滑，则 A 小球运动过程中机械能守恒 B小球经过最低点时动能与电势能之和最小 C小球在最低点时机械能最大 D小球在最低点对环的压力大小为（ mg+qE） 答案： C 试题分析：小球在下滑过程中，除重力外，电场力做正功，机
3、械能增加，最低点时机械能最大，选项 A错误，选项 C正确；小球在下滑过程中，重力势能 E重 P、动能 Ek、电势能 E电 P，由能量守恒得： E重 P+Ek+E电 P=C（常数），整理得：Ek+E电 P=C-E重 P，所以当重力势能最大时，即小球在最高点时，动能与电势能之和最小，选项 B错误；小球在最低点时，小球具有速度 v，小球受竖直向下的重力 G，电场力 qE，竖直向上的支持力 F，由牛顿第二定律得： FGqE=，小球在最低点对环的压力大于（ mg+qE），选项 D错误。 考点：本题旨在考查能量守恒定律、牛顿第二定律。 如图所示，一电容为 C的平行板电容器，两极板 A、 B间距离为 d，板
4、间电压为 U， B板电势高于 A板两板间有 M、 N、 P三点， MN连线平行于极板，N、 P连线垂直于极板， M、 P两点间距离为 L， PMN .以下说法正确的是 A电容器带电量为 B两极板间匀强电场的电场强度大小为 C M、 P两点间的电势差为 D若将带电量为 q的电荷从 M移到 P，该电荷的电势能减少了 答案： D 试题分析：由电容的定义式 得电容器的带电量 Q=CU；选项 A错误；两极板间匀强电场的电场强度大小 ，选项 B错误； M、 P两点间的电势差为 UMP=ELsin= ，选项 C错误；将带电量为 +q的电荷从 M移到P，电场力做功 WMP=q UMP= ，电荷的电势能减小 ，
5、选项D正确。 考点：本题旨在考查匀强电场中电势差与场强的关系。 如图电路，电源的电动势为 E，内阻为 r，电路中的电 阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同。在 开关 S处于闭合状态下，若将开关 S1由位置 1切 换到位置 2，则： A电压表的示数变大 B电池内部消耗的功率变小 C电阻 R2两端的电压变小 D电源的效率变大 答案： C 试题分析：将电键 S1由位置 1 切换到位置 2，外电阻变小，电动势和内阻不变，电路中的总电流变大，内电压变大，外电压变小，电压表测的是外电压，所以电压表示数变小，选项 A错误；电路中的总电流变大，根据 P 内 =I2r，知，电源内部消耗的功率变大，选项 B错误；
6、当电建打在 1时， R2两端的电压当电键打在 2时，外电路总电阻为 R外 = R， R2两端的电压可知， U3 U2，选项 C正确；电池的效率可根据= 得知，外电压 U变小，电池的效率变小，选项 D错误。 考点：本题旨在考查闭合电路欧姆定律。 如图所示，虚线 a 、 b 、 c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹， P、 Q 是这条轨迹上的两点，据此可知 A三个等势面中， a 的电势最高 B带电质点通过 Q点时的电势能较大 C带电质点通过 P点时的动能较大 D带电质点通过 P点时的加速度较大 答案：
7、 D 试题分析：设质点从 P运动到 Q，由轨迹的弯曲方向和电场力垂直于等势面可知电场力做正功，又因为质点带正电，所以等势面 c 电势最高，等势面 a 最低，选项 A错误；因为电场力做正功，电势能减小，所以 P点的电势能较 Q点大，动能较 Q 点小，选项 B、 C 错误； P点的等势面较密，场强较大，加速度较大，选项 D错误。 考点：本题旨在考查静电场中的电场力做功与质点能量之间的关系。 匀强电场中有 a、 b、 c三点在以它们为顶点的三角形中， a 30、 c 90,电场方向与三角形所在平面平行已知 a、 b和 c点的电势分别为V、 V和 2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 A V、
8、 V B 0 V、 4 V C V、 D 0 V、 V 答案： B 试题分析：在匀强电场中，任意一条直线上的电势降落是均匀的，所以 ab两点的中点 O处的电势为 2V，与 c点的电势相等，以 O点为圆心做三角形的外接圆，连接圆心 O和 c，并通过 b、 a两点分别作 Oc的平行线，因为Oa=Ob=Oc=R，所以三条平行线是等势差的 .再过 O点作三条平行线的垂线，交三角形 abc的外接圆于 d、 e两点，则 d.点电势最高， e点电势最低。由ERcos30=b c， ER=d c， ER=c e且 b= ， c=2 V解得d=4V， e=0，选项 B正确。 考点：本题旨在考查匀强电场中电势差与
9、场强的关系。 如图所示，一电场的电场线分布关于 y轴 (沿竖直方向 )对称， O、 M、 N是y轴上的三个点，且 OM MN。 P点在 y轴右侧， MP ON。则 A M点的电势比 P点的电势高 B将负电荷由 O点移动到 P点，电场力做正功 C M、 N两点间的电势差大于 O、 M两点间的电势差 D在 O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿 y轴做匀速直线运动 答案： A 试题分析：据电场线与等势面 (线 )垂直，作过 M、 P、 N做等势线，可得到过 P点的等势线通过 M、 N之间，因顺着电场线电势降低，则有 MPN，选项 A正确；将正电荷由 O点移到 P点， UOP0， WOP=qUOP0，
10、则将负电荷由 O点移动到 P点，电场力做负功，选项 B错误；根据电场线的疏密程度知， MN间的平均场强小于 OM间的平均场强，由 U=Ed可知， MN两点间的电势差小于 OM两点间的电势差，选项 C错误；根据电场线的分布特点会发现，电场线关于 y轴两边对称，故 y轴上的场强方向在 y轴上，所以在 O点静止释放一带正电粒子，其所受电场力沿 y轴正方向，则该粒子将沿 y轴做加速直线运动，选项 D错误。 考点：本题旨在考查电场线、电势、等势面、电场力做功、电势差与电场强度的关系。 把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用 P 甲 和 P 乙
11、 表示，则下列结论中正确的是 A P 甲 P 乙 B P 甲 3P 乙 C P 乙 3P 甲 D P 乙 3P 甲 答案： C 试题分析：根据电功率的计算方法，可知 P 甲 =UI 甲 =12I 甲 ， P 乙 =UI 乙 =12I 乙 ，在所有灯泡都正常发光的情况下，设每一盏灯上流过的电流为 I，则 I 甲 =3I， I 乙 =I，选项 B正确。 考点：本题旨在考查电功率和串并联电路。 两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是 A两电阻的阻值为 R1大于 R2 B两电阻并联在电路中时， R1的电流小于 R2的电流 C两电阻串联在电路中时， R1两端电压大于 R2两端电压 D两电阻
12、串联在电路中时， R1消耗的功率小于 R2消耗的功率 答案： D 试题分析：斜率 k的倒数表示 ，由 k2 k1，知 R2 R1，选项 A错误；两电阻并联在电路中时，电压相等，根据 I= 得： R1的电流大于 R2的电流，选项 B错误；两电阻串联在电路中时，电流相等，根据 A的分析可知：即 U2 U1，选项 C错误；两电阻串联在电路中时，电流相等，根据 P=I2R可知： R1消耗的功率小于 R2消耗的功率，选项 D正确。 考点：本题旨在考查欧姆定律。 有一横截面积为 S的铜导线，流经其中的电流为 I，设每单位体积的导线中有 n个自由电子，电子的电荷量为 q，此时电子的定向移动速度为 v，在 t
13、时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 A nvS B nvt CD 答案： C 试题分析：在 t时间内，以速度 v移动的电子在铜导线中经过的长度为 v t，由于铜导线的横截面积为 S，则在 t时间内，电子经过的导线体积为v tS又由于单位体积的导线有 n个自由电子，在 t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 nvS t，选项 A、 B错误；由于流经导线的电流为 I，则在 t时间内，流经导线的电荷量为 I t，而电子的电荷量为 q，则 t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ，选项 C正确， D错误。 考点：本题旨在考查电流的微观表达式、电流的定义。 在两个等量同种点电荷的
14、连线上，有与连线中点 O等距的两点 a、 b，如图所示，则下列判断不正确的是： A a、 b两点的电势相同 B a、 b两点的场强矢量相同 C同一电荷放在 a、 b两点的电势能相同 D a、 O两点间与 b、 O两点间的电势差相同 答案： B 试题分析： a、 b两点关于 O点对称，电势相等，选项 A说法正确； a、 b两点场强大小相等，方向相反，选项 B说法错误；电势能公式 E=q，选项 C说法正确；将电荷从 O移到 a或 b电场力做功相等，则 a、 O两点间与 b、 O两点间的电势差相同，选项 D说法正确。 考点：本题旨 在考查电势、电场强度、电势能、电势差。 有两个完全相同的金属小球 A
15、、 B（它们的大小可忽略不计）， A带电荷量为 7Q， B带电荷量为 ，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 F B F C F D F 答案： D 试题分析： A、 B接触之后，电荷量先中和再平分，每个球带的电荷量为 3Q，根据库仑定律可得，原来没接触时作用力为， F=k ，接触之后作用力为，F=k =k = F，选项 D正确 考点：本题旨在 考查电荷守恒定律、库仑定律。 实验题 在 “描绘小灯泡的伏安特性曲线 ”的实验中，可供选择的器材及代号如下： A小灯泡 L（ 3
16、 V、 1.8 W）； B滑动变阻器 R（ 0 10 ，额定电流 1.5A）； C电压表 V1（量程： 0 3 V， R V 5 k）； D电压表 V2（量程： 0 15 V， R V 10 k）； E电流表 A1（量程： 0 0.6 A， R A 0.5 ）； F电流表 A2（量程： 0 3 A， R A 0.1 ）； G铅蓄电池、电键各一个，导线若干； 实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压。 （ 1）为了减少误差，实验中应选电压表 ，电流表 。 （ 2）某同学实验后作出的 I U 图象如图所示，请分析该图象形成的原因是： 。 （ 3）请在图中虚线框内按要求完成实验电路图（
17、用笔线代替导线） 答案：（ 1） C E (2)金属材料的电阻率随着温度的升高而升高 （ 3） 试题分析：（ 1）小灯泡额定电压是 3V，电压表应选 V1，即 C，灯泡额定电流 I= =0.6A，电流表应选电流表 A1，即 E； （ 2）由于 =R，故 I-U图象的斜率等于电阻 R的倒数，从图象可知 I-U图象的斜率逐渐减小，即电阻 R逐渐增大，故金属材料的电阻随着温度的升高而升高，而 R= ，故随温度升高，金属材料的电阻率升高； （ 3）因为电压、电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻大约 5，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法误差较小。 考点：本题旨在考查
18、 “描绘小灯泡的伏安特性曲线 ”的实验。 某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时，测得的结果如右图所示，则该金属丝的直径 d=_mm。 答案： .205-3.208 试题分析： d=0.5mm6+0.01mm20.7=3.207mm 考点：本题旨在考查螺旋测微器的读数方法。 填空题 某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时，设计了以下实验： （ 1）该组同学首先将一个带正电的球体 A固定在水平绝缘支座上。把系在绝缘细线上的带正电的小球 B（图中未画出）先后挂在图中 P1、 P2、 P3位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度
19、越小，小球 B所受带电球体 A的作用力 （填 “越大 ”或“越小 ”或 “不变 ”），实验发现小球 B在位置 细线偏离竖直方向的 角度最大（填“P1或 P2或 P3”） （ 2）接着该组同学使小球处于同一位置，增大或减少小球 A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图，悬挂在 P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球 B。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球 A。当 A球到达悬点 P1的正下方并与 B在同一水平线上 B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为 。若两次实验中 A的电量分别为 q1和 q2， 分别为30和 45，则 q2/q1为 _ 答案：（ 1）越小
20、P 1（ 2） 2 试题分析：（ 1）小球受重力、拉力和库 仑力的作用，当库仑力越大，细线的偏角越大，库仑力越小，细线的偏角越小；根据库仑定律 可知距离越远，库仑力越小，偏角越小，故在 P1位置处偏角最大； （ 2）设小球质量为 m，电量为 q，与 b球的距离为 r，当 A球带电量为 q1时，由平衡条件得： mg=T1cos1 T1sin1= ，当 A球带电量为 q2时，由平衡条件得： mg=T2cos2 T2sin2= ， r=lsin，联立解得 。 考点：本题旨在考查库仑力的特点及利用平衡方程求解电量的关系。 计算题 电解槽 A和电炉 B并联后接到电源上，电源内阻 r 1 ，电炉电阻 R
21、19 ，电解槽电阻 r0 0.5 当 S1闭合、 S2断开时，电炉消耗功率为 684 W； S1、S2都闭合时电炉消耗功率为 475 W(电炉电阻可看作不变 )试求： (1)电源的电动势； (2)S1、 S2闭合时，流过电解槽的电流大小； (3)S1、 S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率 答案：（ 1） 120V（ 2） 20A（ 3） 1700W 试题分析：（ 1）由于 所以 I=6A E=I(R+r)=120 V （ 2）开关闭合时由 可得 A I= = 25A =20 A （ 3） S1、 S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率 P= =1700 W 考点：本题旨在考查闭合电
22、路欧姆定律。 如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 O点处有一正点电荷， D点为 O点在斜面上的垂足， OM ON。带负电的小物体以初速度 v1=5m/s从 M点沿斜面上滑， 到达 N点时速度恰好为零，然后又滑回到 M点时速度大小变为v2=3m/s。若小物体电荷量保持不变，可视为点电荷。 （ 1）带负电的小物体从 M向 N运动的过程中电势能如何变化？电场力共做多少功？ （ 2） N点离斜面底边的高度 h为多少？ 答案：（ 1）电势能先减少后增加， 0；（ 2） 0.85m 试题分析：（ 1）电场力先做正功再做负功，电势能先减少后增加，由于 M、 N为等势点，所以带电体在两点间运动时电场力做功为
23、 0。 （ 2）设物体从 M到 N时，克服摩擦力做的功为 Wf，当物体从 M到 N时，由动能定理有： 0 mv12 mgh Wf 当物体从 N到 M时，由动能定理有： mv22 0 mgh Wf 联立解得： h= 0.85m 考点：本题旨在考查电场力做功与电势能变化的关系，动能定理的应用。 如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为 d=8cm，板长为 L=25cm，接在直流电源上，有一带电液滴以 0=0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到 P处时迅速将下板向上提起 cm，液滴刚好从金属板末端飞出，求： （ 1）将下板向上提起后，液滴的加速度大小和方向； （ 2）液滴从射入运动到 P点所用时间。（ g取 10m/s2） 答案：（ 1） 2m/s2，方向竖直向上（ 2） 0.3 试题分析：（ 1）带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力，因为液滴匀速运动，所以有： 当下板向上提后， d减小， E增大，电场力增大，故液滴向上偏转，在电场中做类平抛运动。 此时液滴所受电场力 F= 此时加速度 a= ，方向竖直向上 （ 2）设液滴从 P点开始在匀强电场中飞行的时间为 ， =0.2s 而液滴从刚进入电场到出电场的时间 =0.5s 所以液滴从射入开始匀速运动到 P点时间为 =0.3s 考点：本题旨在考查带电粒子在电场中的偏转问题。
