1、2012-2013学年江苏省淮安中学高二上学期期中考试物理试卷与答案（选修）（带解析） 选择题 下列说法中正确的是 A只有体积很小的电荷才能看成点电荷 B任何带电体的带电量一定是元电荷电量的整数倍 C以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度相等 D检验电荷的电性改变，所在位置的场强方向也随之改变 答案： B 试题分析：点电荷是一种理想化的物理模型，其带电荷量并不一定是最小的，A错误，元电荷又称 “基本电量 ”，各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是 e的整数倍， B正确，以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度大小相等，方向不同， C错误，电场强度只和电场的本身的性质有关，与
2、试探电荷无关， D错误， 考点：点电荷的概念 点评：点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。 如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷 M、 N 分别固定在 A、 B两点， O 为 AB连线的中点， CD为 AB的垂直平分线 .在 CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球 P（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内， P在 CD连线上做往复运动。若 A小球 P的带电量 缓慢减小，则它往复运动过程中振动幅度不断减小 B小球 P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过 O 点时的速率不断减小 C点电荷 M、 N 的带电量同时等量地
3、缓慢增大，则小球 P完成一次往复运动时间不断减小 D点电荷 M、 N 的带电量同时等量缓慢增大，则小球 P往复运动过程中振动幅度不断减小 答案： BCD 试题分析：小球 P 的带电量缓慢减小，它在电场中某点的电场力在不断地减小，由平衡位置向最大位移运动时，动能向电势能转化时，克服电场力做功需要经过更长的距离，则它往复运动过程中振幅不断增大，所以 A错误；由最大位移返回平 衡位置时，电场力做的功在不断地减小，它往复运动过程中每次经过 O点时的速率不断减小，所以 B正确；如果 M、 N 的带电荷量等量缓慢增大，则小球 P所受电场力产生的加速度在同一位置时将更大，速度变化将更快，即周期将变小， C正
4、确；同时，伴随 M、 N 电荷量的增加，由于对 P在同一位置的电场力变大，减速的距离减小，故振幅变小， D正确 考点：本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点， 点评：在等量的正电荷的电场中，所有的点的电势都是正的，根据矢量的合成法则可以知道，在它们的连线中垂线上的点的电场强度的方向都是沿着中垂线指向外的，由 此可以判断电场的情况和带电小球的运动的情况 如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，带电量为 q，让它在竖直向下的匀强电场中（场强为 E）绕 O 点做竖直平面内的匀速圆周运动， a、 b两点分别是圆周的最高点和最低点，不计空气阻力。则下列说法中正确的是 A小球质量为 qE/g B小球在运动
5、中机械能守恒 C小球经过 a点时，机械能最大 D小球经过 a点时，电势能最大 答案： AC 试题分析：要使小球做匀速圆周运动，则必须满足 ，洛伦兹力完全充当向心力，故小球的质量为 ， A正确，过程中电场力和重力做功代数和为零，即电场力做功，所以机械能不守恒， B错误，从 a到 b点，电场力做负功，一部分机械能转化为电势能，所以 a点的机械能大于 b点的机械能， C正确， D错误， 考点：考查了带电物体在复合场中的运动， 点评：做本题的关键是理解，重力和电场力相互平衡，洛伦兹力完全充当向心力，这样才能满足小球做匀速圆周运动 如图所示是测定两个电源的电动势和内电阻实验中得到的路端电压和电流图线，则
6、 A当 I1=I2时，电源总功率 P1=P2 B当 I1=I2时，外电阻 R1=R2 C当 U1=U2时，电源输出功率 P 出 1 P 出 2 D当 U1=U2时 ,电源内部消耗的电功率 P 内 1 P 内 2 答案： AD 试题分析：由图可知，两电源的电动势 E相等由电源的总功率 得知，当 时，电源总功率 故 A正确由图可知，图线 1的斜率大于图线 2的斜率，则电源的内阻 ，当 时，由闭合电路欧姆定律可知，故 B 错误电源的输出功率 ，当 时，由图读出 ，则 故 C错误，电源内部消耗的功率 当 时，电流，而电源的内阻 ，无法比较内部消耗功率的大小故 D正确 考点：考查了对 U-I图像的理解
7、点评：关键从闭合电路欧姆定律理解图线的斜率和截距的物理意义图线与纵轴交点坐标表示电动势，图线的斜率表示电源内阻的大小， 如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 R， L1和 L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻相同，阻值均为 R，电压表为理想电表， K 为单刀双掷开关，当开关由 1位置打到 2位置时 A电压表读数将变大 B L1亮度不变， L2将变亮 C L1将变亮， L2将变暗 D电源的发热功率将变大 答案： BD 试题分析：开关在位置 1时，外电路总电阻 ，电压表示数，同理，两灯电压 ,电源内阻的发热功率为开关在位置 2 时，外电路总电阻 ,，电压表示数 ,，灯泡 L1的电压 ,
8、L2的电压 ，电源内阻的发热功率为综上所述，电压表读数将变小， A错误， L1亮度不变， L2将变亮故 B正确 C错误电源内阻的发热功率将变大故 D正确 考点：考查了全电路欧姆定律和电功的计算 点评：本题采用计算法，用相同的物理量表示其他物理量，来进行比较大小，或计算比值，这也是物理常用的方法之一 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同电流并且均正常工作时，在相同时间内 A电炉放出的热量与电动机 放出的热量相等 B电炉两端电压大于电动机两端电压 C电炉两端电压等于电动机两端电压 D电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 答案： AD 试题分析：电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用根
9、据焦耳定律 ，得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等故 A正确设电流为 I，则电炉两端电压 ，电动机两端电压 ，所以 即电动机两端电压大于电炉两端电压 BC 错误，电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 D正确， 考点：考查了纯电阻和非纯电阻电功的计算 点评：动机工作时电功只能用 求，电热只能用焦耳定律求电炉工作时，电热等于电功， 在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，图中电
10、表均为理想电表。当调节滑动变阻器 R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 0.50A和 2.0V。重新调节 R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为 2.0A和 24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为 A 32W B 44W C 47W D 48W 答案： A 试题分析：电动机的电阻 , 电动机的总功率 ； 克服自身电阻的功率 ； 电动机正常运转时的输出功率是 考点：本题考查电阻、功率的有关计算， 点评：关键是明白电路中各个用电器的连接情况，要知道非纯电阻电路的功率的计算方法，这是本题的重点和难点 如图所示，额定电压为 110V的两盏电灯，额定功率分别为 P
11、A 100W， PB 25W把它们接到 220V的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，应采用的接法是 A. B. C. D. 答案： C 试题分析：根据公式 可知，灯泡 A的电阻 ，灯泡 B的电阻 A图是灯泡 A和可变电阻串联，根据串联电路电阻的分压特点可知，要使灯泡A正常工作，则上面可变电阻接入电路的阻值为 121，即该支路的总电阻为242，同理下边支路的总电阻为 968，由 可得，此时并联电路的总电阻为 R=193.6； B图是灯泡 A和灯泡 B并联后又与可变电阻串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡 A与灯 泡 B并联后和可变电阻 R的阻值相等；由 可得灯泡A和灯泡 B并联后的电阻 ，
12、此时电路的总电阻为； C图是灯泡 B和可变电阻并联后又和灯泡 A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡 B与可变电阻并联后和灯泡 A的电阻相等；串联电路，电阻越串越大；灯泡 A 和灯泡 B 正常工作时，此时电路的总电阻为 ； D图是灯泡 A和可变电阻并联后又和灯泡 B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡 a与可变电阻 R并联后和灯泡 b的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡 A和灯泡 B不能正常工作，故D不正确； 根据公式 可知，电路电阻越大，消耗的功率就越小，比较 A、 B、 C图可知， C图的总电阻大，消耗的功率最小， 故选 C 考点：本题考查电功率的计
13、算和串、并联电路电阻的计算， 点评：关键是电功率公式及其变形的灵活运用，重点知道串联电路总电阻大于任何一个串联的电阻，并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻 电场强度的定义式为 E F q ，下列说法中正确的是 A该定义式只适用于点电荷产生的电场 B F是检验电荷所受到的力， q是产生电场的电荷电量 C场强的方向与 F的方向相同 D电场强度是用比值定义法定义的物理量 答案： D 试题分析：电场强度的定义式 ，是用比值定义法定义的物理量，适用于任何电场的计算，公式中 F表示检验电荷受到的电场力， q表示检验电荷的电荷量， AB错误， D正确，正电荷受到的电场力方向和电场方向相同，负电荷受到的电场
14、力方向和电场方向相反， C错误， 考点：考查了对电场强度定义式的理解 点评：公式 只是电场强度的计算式，电场中一点的电场强度与试探电荷无关，只与电场本身的性质有关 如图所示， a、 b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是 A a代表的电阻丝较粗 B b代表的电阻丝较粗 C a电阻丝的阻值小于 b电阻丝的阻值 D图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 答案： B 试题分析： I-U图像中的斜率表示电阻的倒数，所以 ， C错误， a、 b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝，根据公式可得 ，所以 A错误 B正确，导体的电阻和其两端的电压
15、是无关的，所以D错误 考点：本题考查了 I-U图像的理解 点评：对于 I-U图像的斜率表示导体电阻的倒数，而 U-I图像的斜率表示电阻的大小，做题的时候要区分清楚，另外导体电阻的大小和其两端的电压电流无关， 如图所示 ，一簇电场线关于 y轴对称分布， O 是坐标原点， M、 N、 P、 Q是以 O 为圆心的一个圆周上的四个点，其中 M、 N 在 y轴上， Q 点在 x轴上，则 A M点的电势比 P点的电势高 B将一负电荷从 M点移到 P点，电场力做正功 C一正电荷在 O 点时的电势能小于在 Q 点时的电势能 D OM间的电势差等于 NO间的电势差 答案： B 试题分析：电场线总是从高电势指向低
16、电势，图中 N 点电势最高，依次为 Q，P， M（看它们离 N 点的距离。所以 A错误。将负电荷从 M点引动到 P点，所以电场力做正功， B 正确。正电荷从 O 点运动到 Q 点，电场力做正功，所以电势能减小，故正电荷在 O 点的电势能大于在 Q 点的电势能， C错误。电势差 ， OM之间的电场线比 ON之间的电场线疏，所以OM之间的平均电场小于 ON之间的平均电场强度，又因为 OM=ON，所以 O、M间的电势差小于 N、 O 间的电势差， D错误， 考点：考查了对电场线的理解 点评：电场线、电场强度、电势、电势差、电势能等物理量之间的关系以及大小比较，是电场中的重点和难点，在平时训练中要加强
17、这方面的练习，以加深对概念的理解 两根完全相同的金属裸导线甲和乙，如果把甲均匀拉长到原来的两倍，把乙对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则处理后的甲、乙两导线某一横截面上通过相同的电荷量所用的时间之比为 A 1 8 B 8 1 C 1 16 D 16 1 答案： D 试题分析：设原来甲乙的电阻为 ， 把甲均匀拉长到原来的两倍后，电阻为 , 把乙对折后绞合起来后：电阻为 ， 根据公式 可得 ,故可得 ， D正确， 考点：考查了电阻定律以及电流宏观表达式的计算 点评：导线拉长或者缩短后体积不变 如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态若某时刻油滴的电
18、荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，可以 A给平行板电容器充电补充电荷量 B让平行板电容器放电减少电荷量 C使两极板相互靠近些 D使两极板相互远离些 答案： A 试题分析：开始油滴静止， ，若某时刻油滴的电荷量开始减小（质量不变），为维持该油滴原来的静止状态，需要增大场强 E，电场强度跟电荷密度成正比， A电荷密度增大， B电荷密度减小， CD电荷密度不变，故选 A 考点：通过力的平衡考查了电容的动 态分析 点评：做本题的突破口是从平衡出发，寻找变化量 计算题 一太阳能电池板，测得断路时路端电压为 800mV，短路电流为 40mA。若将该电池板与阻值为 60的电阻器连成一闭合电路，求：（
19、 1）通过电阻器的电流大小。 (2)电池板路端电压多大。（ 3）内外电路消耗的的功率之比。 答案：（ 1） 10mA （ 0.01A）（ 2） 600mV （ 0.6V）（ 3） 1： 3 试题分析：断路时路端电压为 800mV，短路电流为 40mA。即电源电动势为,内阻为 (1) 根据闭合回路欧姆定律可得： (2) 路端电压为 (3) 内外电路消耗的的功率之比为 : 考点：考查了闭合回路欧姆定律的应用 点评：对于电动势的概念要理解：电动势等于外电压和内电压之和，当外电路开路时，内电压为零，开路电路等于电源的电动势 如图所示的匀强电场中，有 a、 b、 c三点， ab=5cm， bc=12cm
20、，其中 ab沿电场方向， bc和电场方向成 60角，一电子（其电荷量为 e=1.610-19C）从 a移到 b电场力做功为 Wab=3.210-18J求： （ 1）匀强电场的场强大小及方向； （ 2）电子从 b移到 c，电场力对它做功； （ 3） a、 c两点的电势差 Uac等 于多少？ 答案：（ 1） 400V/m b指向 a（向左或水平向左都正确）（ 2） 3.841018 J (3)44V 试题分析：（ 1）电子从 a移到 b电场力做正功，可知电场力方向向右，则电场强度方向水平向左电子从 a移到 b电场力做功为 代入数据的 电场强度 E 400N/C （ 2）从 b到 c，电场力做功是
21、（ 3）电子从 a移到 c，电场力做功 电子电势能减小 设 ，则电子在 c点的电势能为 a、 c两点的电势差 考点：电势差和电场强度关系的计算 点评：注意在涉及电势能的公式物理量一般代入符号运算，涉及电场力的公式一般不代入符号运算 如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为 m、电量为 q的电子静止在竖直放置的平行金属板的 A点，经电压 U0加速后通过 B点进入两板间距为 d、电压为 U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出， A、 B分别为两块竖直板的中点，求： （ 1）电子通过 B点时的速度大小；
22、（ 2）右侧平行金属板的长度； （ 3）电子穿出右侧平行金属板时的动能。 答案： (1) (2) (3) 试题分析：（ 1)根据动能定理可得 ， 解得电子到 B点的速度为 5分 （ 2）电子进入右侧平行板后，在水平方向上做匀速运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，故 在水平方向上有： 在竖直方向上有： ， 联立可得 5分 （ 3）整个过程中电场力做功为 , 所以根据动能定理可得 5分 考点：本题是复合场问题， 点评：关键是分析质子的分析情况和运动情况在偏转电场中质子做类平抛运动，采用运动的分解方法研究 在如图所示的电路中， R1、 R2均为定值电阻，且 R1=100， R2阻值 未知，R3是一滑
23、动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中 A、 B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的数据。求： （ 1）电源的电动势和内阻； （ 2）定值电阻 R2的阻值； （ 3）滑动变阻器的最大阻值。 答案：（ 1） 20V 20 （ 2） 5 （ 3） 300 试题分析： 滑片在最右端时的伏安特性是 B点：此时电路只有 连入电路，故滑片在最左端时的伏安特性是 A点：此时 并联，然后与 串联，所以有：，将 带入可得 ，所以结合 A、 B点特性列方程： 解得 E=20V,r=20 考点：考查了闭合回路欧姆定律的应用 点评：做本题的关键是找出 ab两点对应的滑动
24、变阻器的位置 绝缘细绳的一端固定在天花板上，另一端连接着一个带负电的电量为 q、质量为 m的小球，当空间建立足够大的水平方向匀强电场后，绳稳定处于与竖直方向成 =600角的位置， （ 1）求匀强电场的场强 E的大小； （ 2）若细绳长为 L，让小球从 =300的 A点释放，小球运动时经过最低点 O。王明同学求解小球运动速度最大值的等式如下： 据动能定理 -mgL（ cos300cos60 0） +qEL（ sin600 sin300） = 0 你认为王明同学求解等式是否正确？（回答 “是 ”或 “否 ”） （ 3）若等式正确请求出结果，若等式不正确，请重新列式并求出正确结果 答案： (1) (2) 不正确 (3) 试题分析：（ 1） 小球在 =60角处处于平衡， 则 Eq=mgtan 得 方向水平向左 3分 （ 2）王明同学的求解不正确 2分 （ 3）因为小球在 =60处处于平衡，因此小球从 =30的 A点释放，它不会往A点的左边运动，而是以 =60处为中心、以 A点为端点来回摆动，即小球不会运动至最低点 O 王明同学的求解 实际上也不是小球运动到 =60时平衡位置处的速度 2分 平衡位置处的速度的正确求解应该是：据动能定理有 解上式得 5分 考点：在电场中考查了力的平衡的应用 点评：对于这类问题只要正确进行受力分析，然后根据平衡方程求解即可
