1、2012-2013学年福建师大附中高二上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 大小相同带同种电荷的金属小球，所带电量的值分别为 Q1、 Q2，且 Q1=Q2，把 Q1、 Q2放在相距较远的两点，它们之间作用力的大小为 F，若使两球相接触后再分开放回原位置，它们之间作用力的大小等于 A F B F C F D F 答案： A 试题分析：在真空中有两个点电荷间的作用力遵守库仑定律 ，两个完全相同的小球接触后电量的分配原则是遵循平均分配原则，根据库仑定律，运用比例法求解 接触前，两小球间的库伦力为 接触后，根据平均分配原则，可得两小球最后的带电量为,，所以两小球间的作用力大小为考点：本题考查
2、了库仑定律以及接触起电中的平均分配原则 点评：本题考查运用比例法解决物理问题的能力，技巧在于用相同的量表示作用力，然后求出比例关系 虚线框 abcd内的正方形区域内有竖直向下的匀强电场，如图所示一束速率相同的氕核、氘核和氚核从 a处垂直电场方向进入电场，氕核、氘核和氚核的质量分别为 m、 2m、 3m，电荷量都为 q，若其中氘核正好从 c点射出，则以下判断正确的是 A氕核从 bc边射出，氚核从 cd边射出 B氕核和氚核也是从 c点射出 C氘核和氚核在电场中的运动时间相同，大于氕核在电场中的运动时间 D氕核在电场中的运动时间最短，氚核在电场中的运动时间最长 答案： C 试题分析：氕核、氘核和氚核
3、三个粒子的电量相等，都带正电荷，质量不等，在电场中只受到电场力作用，粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，在水平方向上做匀速直线运动，根据牛顿运动定律分析 因为三个粒子的电量相等，所以 可得受到的电场力相等，根据牛顿第二定律可得 ， ， ，故氕核从 cd边射出，氚核从 bc边射出， AB错误， 因为氚核和氘核在水平方向上的位移相等，即 ，所以两者的运动时间相等，又因为氕核的水平位移小于 ，所以氕核在电场中的运动时间最短， C 正确，D正确 考点：本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题 点评：做此类问题，首先弄明白带电粒子在各个方向上的运动性质，然后结合牛顿第二定律分析加速度的大小，再根据水平方向上的
4、位移判断时间， 甲、乙两个电源的的路端电压 U和干路电流 I的关系图象如图所示，若它们分别向两个定值电阻 R甲 、 R乙 供电，可推知正确的结论是 A若 R甲 =R乙 ，甲电源产生的电流一定比乙电源的大 B若 R甲 R乙 ，甲电源产生的电流一定比乙电源的大 C若两电源的路端电压相等，则 R甲 一定大于 R乙 D若两电源的路端电压相等，则 R甲 可能等于 R乙 答案： C 试题分析：根据 U-I图像的截距的物理意义分析 甲和乙的 U-I图像在纵轴上的截距相等，说明两电源的电动势相等，在横轴上的截距甲的大于乙的，说明乙电源的内阻小于甲电源的内阻，即 ，所以若 ， 根据闭合回路欧姆定律 可得甲电源产
5、生的电流小于乙电源的小， A错误， 若 ，则根据闭合回路欧姆定律 可得甲电源产生的电流可能与乙的相等， B错误， 根据串联电路电压关系 ,可得若 两电源的路端电压相等，则 R甲 一定大于 R乙 C正确， D错误 考点：本题考查了 U-I图像的应用 点评：对于 U-I图像，直线的斜率表示电源的内阻，纵轴的截距表示电源的电动势，横轴的截距表示短路电流，即可求出电源的内阻 如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一带电微粒以一定初速度沿图中虚直线由 O运动至 P，关于其能量变化情况的说法，正确的是 A动能增加，电势能减少 B重力势能和电势能之和增加 C动能和重力势能之和增加 D动能和电势能之和
6、增加 答案： B 试题分析：从图中可得粒子做直线运动，根据力与运动的关系分析 粒子运动过程中受到竖直向下的重力，和水平方向的电场力作用，结合粒子做直线运动可得，电场力方向必须水平向左，两力与运动方向的夹角都为钝角，所以两力做负功，故重力势能增加，电势能增加，动能减小，即减小的动能转化为电势能和重力势能，所以 A错误， B正确， 动能和重力势能之和应是减小的，减小的部分转化为电势能， C错误， 同理动能和电势能之和是减小的，减小的部分转化为重力势能， D错误 考点：本题考查了功能关系在电场中的运用 点评：在分析功能关系的时候，一定要分 析清楚，什么力做什么功，重力做负功，重力势能增大，反之重力势
7、能减小，电场力做负功，电势能增大，反之电势能减小 两个带异种电荷的点电荷在相互作用的库仑力作用下，以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。以下说法中正确的是 A它们受到的向心力与质量成正比 B它们的周期与质量成反比 C它们的半径与质量成正比 D它们的线速度与质量成反比 答案： D 试题分析：两电荷做圆周运动的向心力由库伦力充当，故两电荷作圆周运动的圆心在二者的连线上，且二者的角速度相等即周期相等， 根据库伦定律 可得它们受到的向心力与质量无关，所以 A错误 根据 可得两者的周期相等， B错误 根据牛顿第二定律可得 ， 联立解得 ，即和质量成反比， C错误 根据公式 可得 ，即和质量成反比，
8、D正确 考点：本题考查库伦力在圆周运动中的运用 点评：此类题和天体中的 “双星 ”问题很相似，最关键是把握住二者的角速度相等即周期相等， 如图所示，当变阻器滑动片向下滑动时，下列判断正确的是 A L1、 L2灯都变暗 B L1、 L2灯都变亮 C L1灯变亮， L2灯变暗 D L1灯变暗， L2灯变亮 答案： A 试题分析：从变动的部分到整体，再到其他部分的规律分析 电路可以看做两个并联电路，其中 L1一个支路，另一个支路为： L2与滑动变阻器并联后与定值电阻串联。当滑动变阻器的划片向下滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小 电路总电阻减小 路端电压减小，电路总电流增大； 路端电压减小 L1两端
9、的电压减小，即 L1变暗， BC错误， L1两端的电压减小 通过 L1两端的电流减小，结合电路总电流增大 通过定值电阻的电流增大 定值电阻两端的电压增大，结合两大并联支路的电压减小L2与滑动变阻器并联支路的电压减小 L2两端电压减小 L2变暗，所以 A正确， D错误 考点：本题考查了电路的动态分析问题 点评：在分析该类问题时，要善于把部分电路和全电路结合起来，按变动部分整体 其他部分的顺序，是得出的每一个结论都有依据， 如图所示， a、 b和 c表示电场中的三个等势面， a和 c的电势分别为 U和U， a、 b的电势差等于 b、 c的电势差一带电粒子从等势面 a上某处以速度 释放后，仅受电场力
10、作用而运动，经过等势面 c时的速率为 2，则它经过等势面 b时的速率为 A B C D 1.5 答案： B 试题分析：过程中只有电场力做功，根据动能定理 分析 根据 a和 c的电势分别为 U和 U， a、 b的电势差等于 b、 c的电势差可得, 根据一带电粒子从等势面 a上某处以速度 释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面 c时的速率为 2，可得 ， 则粒子从等势面 a上运动到等势面 b上时有 解得 ， B正确， 考点：本题考查了动能定理在电场力做功中的运用 点评：在运用动能定理解决问题的时候，需要弄清楚过程中有哪些力做功，这些力做功有什么特点，以及物体过程中的始末动能状态 L1、 L2两灯
11、分别标有 “110V， 40W”和 “110V， 100W”，按不同方式接入220V电路，能使两灯正常发光，且符合节能的原则，应选用的电路接法是答案： C 试题分析：要使两灯泡正常发光，则灯泡两端的电压必须达到额定电压 ,符合节能原则，则要求电路中消耗的电功率最小， 若两灯串联在电路中，根据 可得两灯的电阻不同，所以串联后，两者两端分担的电压不可能为 110V， A错误 根据 可得 ，给 L2灯并联上一个电阻在和 L1串联，只会使得 L2两端的电阻更小，所以两灯两端的电压不可能相等， B错误 若两灯并联，在与一个滑动变阻器串联，通过改变滑动变阻器的电阻，可使滑动变阻器的电阻等于两灯并联后的电阻
12、，即两灯两端的电压可达到 110V，故可以， C正确 若分别给两灯串联一个可变电阻，然后再并联，虽然可以使两灯正常发光，但是由于用电器较多，不符合节能原则，所以 D错误 考点：本题考查了串并联电路的规律 点评：做此类题目一定要把握题中的要求，一是正常发光，二是符合节能原则， 在 x轴上有两个点电荷，一个带正电 Q1，一个带负电 Q2，且 Q1=2Q2现将另一电荷 q放入这两个电荷的电场中，正好平衡，以下说法正确的是 A q只能放置在 x轴上某一位置 B q一定放置在 x轴上，有两个位置均能使 q平衡 C q一定放置在 x轴上，当 q分别带正、负电时，分别有一个位置能使 q平衡，这两个位置不同
13、D q可能不放置在 x轴上，但与 Q2的距离一定小于与 Q1的距离 答案： A C 试题分析：根据两同夹异，近小远大原则分析 如果放在 x轴的上方或者下方，该电荷受到的库伦力不在一条线上，所以不可能达到平衡，故 q只能放在 x轴上， A正确， D错误 电荷 q若带负电荷，则根据两同夹异原则， q和 Q2将 Q1夹在中间，即只有一个位置，若 q带正电，则负电荷在两正电荷之间的位置，即只有一个位置， B错误， C正确 考点：本题考查了库伦定律在三个电荷平衡问题中的应用 点评：三个电荷平衡规律可总结为：（ 1）同种电荷放两边，异种电荷放中间，且靠近电荷量小的一边（ 2）三电荷在同一直线上，且有 “两
14、同夹异，近小远大 ”的特点 如图所示，图中三个电阻的阻值分为 R1=1、 R2=3、 R3=5，则流过 R1、R2、 R3的电流之比为 A 5 3 1 B 3 1 4 C 3 1 5 D 15 5 3 答案： B 试题分析：根据欧姆定律分析解题 两者是并联关系，然后再与 串联，设电源电压为 U，则根据欧姆可得通过 的电流为 两端的电压为 ,故通过 的电流为 , 通过 ,所以 ， B正确， 考点：本题考查了串并联电路的欧姆定律 点评：在运用欧姆定律分析题目的时候需要弄清楚电阻两端对应的电压，然后结合欧姆定律分析解题，切不可张冠李戴， 如图所示为研究玩具电动机性能的直流电路图，电源的电动势为 E，
15、内阻为 r，可变电阻的阻值为 R1， M为电动机，电阻为 R2。现闭合电建，电动机正常工作，三只电压表的读数分别为 U1、 U2、 U3，电流表读数为 I，电表均认为是理想电表 ，下列关系正确的是 A U3=Ir B U3= I(R1+ R2) C E= U1+U2+U3 D EU 3=Ir 答案： D 试题分析：电压表 测量的是可变电阻两端的电压，电压表 测量的是电动机两端的电压，电压表 测量的是电路路端电压， 所以根据闭合回路的欧姆定律可得 ，即 或则 ，所以 A错误， D正确 因为电动机将一部分电能转化为热能，一部分电能转化为动能，所以是非纯电阻电路，即欧姆定律不适合它两端电压电阻的计算
16、，故 ， C错误 电源存在内阻，需要消耗一部分电能，所以 ， B错误， 考点：本题考查了闭合回路的欧姆定律 点评：在含有非纯电阻电路中，欧姆定律不再适合非纯电阻电器的计算，所以此题最容易出错的地方为 B选项， P、 Q是一条电场线上的两个位置，一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从 P位置沿电场线运动到 Q位置，其速度 和时间 t的关系图象如图所示则此电场的电场线分布可能是图中的答案： D 试题分析：（ 1）速度 -时间图象中，图象的斜率表示加速度；（ 2）电场线分布密集的地方电场强度大，分布稀疏的地方，电场强度小；（ 3）负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反；（ 4）对只受电场力
17、作用的带点微粒，电场力越大，加速度越大，也就是电场强度越大，加速度越大 根据 v-t图像可得，粒子做匀减速直线运动，故粒子受到的电场力恒定，即电场中的电场线的疏密程度是均匀的，所以 D正确， 考点：本题考查了 v-t图像以及对怎么用电场线表示电场强度大小 点评：要明确斜率的含义，要能根据图象判断物体的运动情况，进而分析受力情况能根据电场线的分布判断电场强度的大小难度适中 实验题 （ 13分）在测定金属电阻率的实验中， （ 1）待测金属丝是均匀材料制成、横截面为圆形的金属丝，用螺旋测微器测量其直径，结果右图所示 。由图可知其直径 d=_mm。 （ 2）该金属丝 Rx的阻值约为 5左右，现备有以下
18、器材： A电池组 E（ 3V） B滑动变阻器 R（ 010，额定电流 2A） C电流表 A1（ 03A，内阻 0.1） D电流表 A2（ 00.6A，内阻 0.5） E电压表 V1（ 03V，内阻 6k） F电压表 V2（ 015V，内阻 30k） G电键、导线 为使测量结果尽量准确，电流表和电压表应选用的是 _。（填写各器材的字母代号） 请在方框中画出实验电路图，并以笔划线代替导线将实物图补 充完整。 在闭合开关 S前，滑动变阻器触头应放在 _端。（选填 “a”或 “b”） 答案： （ 6分）（ 1）如下图所示，某同学用多用电表欧姆档测量一个电阻阻值的示数和档位情况，则这个电阻的阻值约为 _
19、为了测量得更精确些，该同学进行了第二次测量，请选择下面列出的有关步骤，并按先后顺序写出：_ A将两表笔短接，电阻调零； B将两表笔分别跟被测电阻两端接触，观察指针位置，记下电阻值； C将面板上的旋钮旋至 10档； D将面板上的旋钮旋至 1k档； （ 2）如果下图是该同学是用直流 5mA挡测量电流，则电流为 _mA。答案：（ 1） 200 CAB （ 2） 4.43 试题分析：（ 1）用的 100档，则示数为 ，但是由于偏转角度较大，所以应选择 10档；欧姆表在重新选档后，需要进行欧姆调零，所以应先将面板上的旋钮旋至 10档；然后将两表笔短接，电阻调零；最后将两表笔分别跟被测电阻两端接触，观察指
20、针位置，记下电阻值； （ 2）用直流 5mA挡测量电流，则梅格表示 0.1mA, 为 1分度盘，则电流表示数为 考点： 本题考查了多用电表的使用 点评：对于多用电表的度数问题，首先要根据测量的对象找到读取数据的刻度盘，再根据选择的量程知道指针的满偏值，换算出每个大格和每个小格表示的值是多少，最后根据指针位置正确读数， 计算题 （ 8分）如图所示，倾角为 30的直角三角形的底边 BC长为 2L，处在水平位置， O为底边中点，斜边 AB为光滑绝缘导轨， OD垂直 AB。现在 O处固定一带正电的物体，让一质量为 M、带正电的小球从导轨顶端 A静止开始滑下（始终不脱离导轨），测得它滑到 D处受到的库仑
21、力大小为 F，求它滑到 B处的速度和加速度的大小（重力加速度为 g） 答案： ， 试题分析：根据库伦定律分析 根据几何知识可得 ,设 O点处的正电物体带电量为 Q，带电小球的带电量为 q， 当在 D点时，受到的库伦力为 因为 ,所以 AB两点等式，故小球从 A点运动到 B点，电场力做功为零，所以到达 B点时的速度为零，即 ， 在 B点受到的库伦力为 ,方向水平向左， 根据牛顿第二定律可得此时的加速度为大小为 考点：本题考查了库伦定律的应用 点评：本题的关键需要理解点电荷产生的电场特点以及对库伦定律的熟练，难度系数适中 （ 10分）如图所示为某研 究性学习小组自制的电子秤原理图，电源电动势为 E
22、，内阻不计， C是限流电阻， AB为一均匀的滑动变阻器，长度为 L， P是滑动头，与弹簧上端连接，可保持水平状态随弹簧的长度变化而上下自由滑动。限流电阻和滑动变阻器的电阻相等。弹簧处于原长时， P刚好指着 A端已知弹簧的劲度系数为 k，当地的重力加速度为 g，电压表可视为理想电表，不计一切摩擦和其它阻力。当在弹簧上放上托盘时，电压表的示数为 U0；当托盘上放有物体时，电压表的示数为 U，求：（ 1）物体的质量；（ 2）如果长期使用，电源的电动势会变小，这样（指计算仍取原数值）测得的物 体质量会怎样？答案：（ 1） （ 2）变大 试题分析： (1)当放上物体后， , , ,联立可得 ，即 所以当
23、只放上托盘时，托盘的质量为 当示数为 U时，物体和托盘的总质量为 , 所以物体的质量为 (2) 如果长期使用，电源的电动势会变小，则根据上面的质量表达式可得测得的质量变大 考点：本题考查了电子秤原理 点评：做此类问题需要先根据题中的信息，将质量和电压之间的关系表达出来，然后结合相关知识解题 （ 15分）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
24、方向； （ 2）液滴从金属板末端飞出时的速度大小； （ 3）液滴从射入运动到 P点所用时间。（ g取 10m/s2） 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 0.3s 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 . （ 2）因液滴刚好从金属末端飞出，所以液滴在竖直方向上的位移是 d/2, 设液滴从 P点开始在匀强电场中的飞行时间为，则： 竖直方向的速度 从金属板末端飞出的速度 （ 3） 考点：本题考查了带电液滴在电场中的偏转问题 点评：带电粒子在电场中的偏转类似于类平抛运动，分清各个方向上的运动性质是关键， 如图甲所示，真空中相距为 d=6cm的两块平行金属板 A、 B与某一电源（图中未画）连接，其中 B板接地（电势为零）， A板的电势随时间的变化规律如图乙所示（ U0已知）。将一个质量 m、电荷量 q的带负电粒子从临 B板处无初速度释放，不计粒子重力。求 A板电势变化周期 T（未知）为多大时，在T到 T时刻内，任意时刻释放的该粒子，粒子都不能到达 A板（粒子若运动到 B板，将被吸附在 B板不再运动）。答案：
