1、2012-2013学年福建泉州一中高二上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列关于电场线的说法中正确是 ( ). A电场线是从正电荷出发，终止于负电荷的曲线 B一对正、负点电荷的电场线不相交，但两对正、负点电荷的电场线可以相交 C电场线是电场中实际存在的线 D电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹 答案： A 试题分析：电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线。曲线上每一点的切线方向和该点电场强度的方向一致；曲线密集的地方场强强，稀疏的地方场强弱。 1电场线不是闭合曲线：在静电场中，电场线起始于正电荷，终止于负电荷，不形成闭合曲线 2电场线的每一点的切线方向都
2、跟该点的场强方向一致 3电场线的疏密与电场强弱的关系：电场线的疏密程度与场强大小有关，电场线密处电场强，电场线疏处电场弱 4电场线在空间不相交 5.带电粒子在电场中运动的轨迹和电场线没有直接关系。 B、电场线，曲线密集的地方场强强，稀疏的地方场强弱，电场强度不可能无穷大因此电场线不可能相交， B项不正确； D、带电粒子在电场中运动的轨迹和电场线没有直接关系，例如下图：带电粒子可以在匀强 磁场中做如图所示的曲线运动， D项不正确。 故选 A。 考点：本题考查电场线 点评：对于此类试题，学生应掌握电场线的概念及有关知识。 图中电阻 R1、 R2、 R3的阻值相等，电池的内阻不计。开关 K接通后流过
3、 R2的电流是 K接通前的（ ） A B C D 答案： B 试题分析： k接通前 R1与 R2串联，由欧姆定律可求得电路中的电流； k接通后， R2与 R3并联后与 R1串联，由欧姆定律可求得总电流，由并联电路的电流规律可求得流过R2的电流；则可求得接通后电流与接通前电流的关系 K接通前， R1、 R2串联， K接通后，由并联电路的规律可知 ，故 ； 故选 B 考点：闭合电路的欧姆定律；串联电路和并联电路 点评：本题要注意审题，明确要求的是流过 R2的电流，故应通过串并联电路的电流规律即可求得电流的比值 图中虚线所示为静电场中的等势面 1、 2、 3、 4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中
4、等势面 3 的电势为 0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过 a、 b点时的动能分别为 26J和 5J当这一点电荷运动到某一位置其电势能变为 -8J时，它的动能为 ( ) A 8J B 15J C 20J D 34J 答 案： C 试题分析： 由题，相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，根据能量守恒定律确定出电荷在 b等势面上的电势能，写出电荷的总能量，再由能量守恒求出其电势能变为 -8eV时的动能值 由题，电荷经过 a、 b点时的动能分别为 26eV和 5eV，动能减小为 21eV而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时
5、电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从 3等势面到 4等势面时，动能减小 7eV，电势能增大，等势面 3的电势为 0，电荷经过 b时电势能为 7eV，又由题，电荷 经 b点时的动能为 5eV，所以电荷的总能量为 E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV，其电势能变为 -8eV时，根据能量守恒定律得到，动能应为 20eV 故 C项正确 考点：等势面；电势能 点评：本题关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量 如图所示，一电容器的两极通过电阻始终与电源的正负极相连，在增大电容器两极板间的距离的过程中，下列说法正确的是 （ ） A电容器所带电荷量增大 B电阻上有 a流向 b的微弱电流
6、C电容器两极板间的电压变大 D电容器两极板间的电场强度变大 答案： B 试题分析： 平行板电容器两极板与电源两极相连，电压不变，将电容器的两极板增大，板间距离增大，电容 减小，电容器的电量 减小，电路中形成放电电流，再分析电流方向由 分析， E的变化。 A、 B平行板电容器与电源相连，电压不变，将电容器的两极板距离增大，电容， C减小，电容器的电量 减小，电路中形成放电电流，根据上极板带正电， R 中有电流，方向是 ab 故 A 错误， B 正确， A 错误， C 错误 D、由 ，分析得知， U不变， d增大， E减小故 D错误 故选 B 考点：电容器的动态分析；闭合电路的欧姆定律 点评：本题
7、是电容 器动态变化分析问题，关键要抓住电容器与电源相连，电压不变 如图所示 , a、 b是两电阻 R1和 R2的 I-U图象 ,它们把第一象限分成 、 、 三个区域 ,若将 R1和 R2并联 ,则并联后的总电阻的 I-U图象 （ ） A一定在区域 B一定在区域 C一定在区域 D不能确定 答案： C 试题分析： 伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数当两个电阻并联后总电阻 R比任何一个电阻都要小， R的伏安特性曲线的斜率大于 R1和 R2的伏安特性曲线的斜率 R1和 R2并联在电路中，电压相等，由图读出电流关系，再研究功率关系解答：解：把 R1和 R2并联在电路中，并联的总电阻 R比 R1和 R2都小
8、，则 R的伏安特性曲线的斜率大于 R1和 R2的伏安特性曲线的斜率，则 R的伏安特性曲线应该 区故选 C 考点：欧姆定律 点评：本题首先要从数学角度理解图线的物理意义：斜率越大，电阻越小其次抓住并联电路的基本特点：支路两端的电压相等 电量和质量之比叫荷质比 ,质量和电量不同的带电粒子 ,在相同电压的加速电场中由静止开始加速后 ,必定是 ( ) A荷质比大的粒子其动能大 ,电量大的粒子其速度大 B荷质比大的粒子其速度大 ,电量大的粒子其动能大 C荷质比大的粒子其速度和动能都大 D电量大的粒子其速度和动能都大 答案： B 试题分析： 根据动能定理列式求出速度表达式进行分析讨论 带电粒子均从静止开始
9、在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差 U，故根据动能定理，有 ，解得 ，由上式可知，比荷 越大，速度越大；显然 B选项正确；故选 B 考点：电势能；动能定理的应用；电势差 点评：本题关键根据动能定理列式求解出粒子速度的一般表达式再进行比较，对表达式进行分析是解题的常用方法 如图所示，实线为一匀 强电场的电场线， 一个带电粒子射入电场后，留下一条从 a到 b虚线所示的径迹，重力不计，下列判断正确的是（ ） A b点的电势高于 a点的电势 B粒子在 a点的电势能大于在 b点的电势能 C粒子在 a点动能大于在 b点的动能 D场强方向向左 答案： C 试题分析： 不计重力的粒子在电场力作用下运动
10、，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧 由于粒子电性未知，运动方向未知，假定粒子从 ab ，带电粒子在 a点的速度方向沿过该点的切线方向，根据物体做曲线运动的条件，可以判断粒子受电场力方向水平向左，若粒子带正电，电场方向水平向左，若粒子带负电，电场方向水平向右，故没法确定场强方向，由根据沿电场线的方向电势降低，没法确定 a、 b点的电势高低，排除 A、 D，但此过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增加；假定粒子从 ba ，带电粒子在 b点的速度方向沿过该点的切线方向，带电粒子受电场力方向水平向左，电场力做正功，动能增加，电势能减小 .故选： C。
11、考点：电场线；电场强度；电势能 点评：电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的 分布对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧 若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ） . A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 答案： D 试题分析： 物体的运动情况取决于合力和初始条件小球只受到电场力的作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，有没有初速度，初速度方向 与电场线的关系只有当电场线
12、是直线时，小球只受到电场力的作用才可能沿电场线运动 只有当电场线是直线时，小球只受到电场力的作用才可能沿电场线运动若电场线是曲线时，一定不沿电场线运动题中条件不明，所以小球不一定沿电场线运动 带正电荷的小球只受到电场力在电场中运动，电场力可能做正功，电势能减小，由高电势处向低电势处运动；电场力也可能做负功，电势能增加，由低电势处向高电势处运动，故选 D。 考点：电场线；牛顿第二定律 点评：本题对物体运动情况的判断能力，从力学的角度进行分析：物体的运动性质不仅取决于合力，还 取决于初速度条件 如图所示的电场中正、负电荷的电荷量相等，电场中有相互对称分布的 a、b两点 (a、 b两点到 o点的距离
13、相等 )， a、 b两点在两电荷连线的中垂线上。图中a、 b两点的电场强度及电势相比较，应是 ( ) A两点的电场强度相同，两点的电势不相同 B两点的电场强度不相同，两点的电势相同 C两点的电场强度相同，电势也相同 D两点的电场强度和电势都不相同 答案： C 试题分析： 等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点 (1)两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷 (2)两点电荷连线的中垂面 (中垂线 )上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面 (线 )垂直在中垂面 (线 )上到 O点等距离处各点的场强相等 (O为两点电荷连线中点 ) (3)在中垂面 (线 )上的电荷受到的静电
14、力的方向总与中垂面 (线 )垂直，因此，在中垂面 (线 )上移动电荷时静电力不做功 (4) 等量异种点电荷连线上以中点 O场强最小，中垂线上以中点 O的场强为最大； (5)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同； 电势是标量，根据电场线的方向和对称性分析 a、 b两点电势是否相同场强是矢量，根据电场线的疏 密和切线方向及对称性，确定场强是否相同 根据电场线的对称性可知： a、 b两点的电势相同，而 a的场强方向水平向右， b点的场强方向也是水平向右，场强相同故 C错误 考点：电场强度；电势 点评：本题关键是要明确两个等量异种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况 关于电流
15、下列说法中正确的是 ( ). A电流的方向就是电荷移动的方向 B在一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极 C电流都是由电子的移动形成的 D电流是有方向的量，所以是矢量 答案： B 试题分析： 用以下知识解答此 题： （ 1）电荷的定向移动形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷； （ 2）物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向 A、规定正电荷的定向移动的方向为电流的方向， A说法不对； B、在一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极，故 B说法正确； C、自由电子带负电，它的定向移动可以形成电流，但正电荷的定向移动也能形成电流，故 C说法不对，故 C说法不对； D、
16、电流是标量，故 D说法不对 故选 B 考点：电流的形成；电流的方向 点评：该题考查电流的形成及方向容易出错的是有些学生会错误认为只有正电荷的定 向移动才能形成电流，另外还要注意电子带负电 示波器是电子技术实验测量中常用的仪器，若示波器中显象管的电子枪在2s内发 61013个电子，则示波管中电流强度大小为 （ ） A 4.810-6A B 310-3A C 9.610-6A D 310-6A 答案： A 试题分析： 电流强度的大小为： 考点：电流强度的定义式。 点评：解决本题的关键掌握电流强度的定义式： 。 两个完全相同的金属小球，分别带有 +3Q 和 -Q 的电量，两球可视为点电荷，当它们相距
17、 r时，它们之间的库仑力是 F。若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点，则它们的库仑力的大小将变为： ( ) A F/3 B F C 3F D 9F 答案： C 试题分析： 两个完全相同的金属小球，分别带有 +3Q和 -Q的电量，两球可视为点电荷，接触再分离所带电量先中合再均分， ，所带电量各为 Q，根据库仑定律公式得， 故 C正确， A、 B、 D错误 考点：库仑定律；电荷守恒定律 点评：解决本题的关键掌握库仑定律的公式 。 计算题 （ 10分）如图所示，一长为 L的细线上端固定，下端拴一质量为 m的带电小球，将它置于一水平向右的匀强电场 E中，当细线偏角为 =450时，小球处于平衡状态
18、， 试问 :(1)小球的带电荷量 q多大 (2)若细线的偏角 从 450增加到 900，然后由静止释放小球，细线到达竖直位置时小球速度 该位置绳子对球的拉力为多少？ 答案：解（ 1） q =mg/E (2) T=mg 试题分析： （ 1）小球在电场中受到重力、电场力和细线的拉力而处于平衡状态根据细线偏离的方向，分析电场力方向，确定小球的电性 （ 2）根据平衡条件和电场力公式 F=qE，列方程求出小球所带的电量 （ 3）将细线的偏角由 从 450增加到 900，由静止开始释放后，根据动能定理求出小球运动到悬点正下方时的速度，再由牛顿第二定律求出绳上的拉力 解（ 1） mg=qE 3分 q =mg
19、/E (2)释放后 mgl-qEl= mv2/2-0 V =0 4分 T-mg=mv2/l 3分 T=mg 考点：电场强度；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；向心力 点评：本题整合了物体的平衡、牛顿第二定律和动能定理等多个规律，分析受力是基础，要培养分析受力情况、作力图的习惯 （ 10分）如图所示，一带电粒子从 A点以 v0的速度沿垂直电场线方向的直线 AO方向射入电 场，由 B点飞出匀强电场时速度方向与 AO方向成 45。已知粒子质量为 m，电荷量为 q。 （ 1）求 AB两点间电势差。 （ 2）若将该匀强电场的场强增加一倍其余条件不变，求该粒子飞出匀强电场时速度方向与水平方向夹角的正
20、切值 答案：（ 1） U=mv2/2q (2) tan= 2 试题分析： 电子沿匀强电场的等势面方向运动，由电子的电性及偏转方向可确定电场线的方向电子经过电场加速，动能增加完全来源电势能的减少，由动能定理可求出两点的电势差 解：在 B处 vt=v0/cos450 qUAB= mv-t2/2 mv02/2 U=mv2/2q 5分 (2)Vy=ayt=qEL/(mv0) Vy=2Vy tan= Vy/V0=2Vy/V0=2 5分 考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用 点评：匀强电场的电场线平行等间距，等势面也是平行等间距当电荷沿等势面运动时，即垂直进入电场，则做类平抛运动 （ 12分）
21、如图所示，匀强电场中，有 a、 b、 c三点， ab=5cm， bc=12cm，其中 ab沿电场方向， bc和电场方向成 60o角，一个电荷量为 q=410-8C的正电荷从 a点移到 b点，电场力做正功 W1=1.210-7J， 求：（ 1）匀强电场的场强 E； （ 2）电荷从 b移到 c，电场力做的功 W2； （ 3） a、 c两点间的电势差 Uac。 答案：（ 1） E= 60V/m (2)W2=1.4410-7J (3) Uac =6.6v 试题分析：（ 1）根据电场力做功公式 W=qEd， d为沿电场方向两点间的距离分析求解电场强度 （ 2）电荷从 b点移到 c点，电场力所做负功， d
22、=lbccos60求出电场力做功 （ 3）根据 ，求解 a、 c两点间的电势差 解：（ 1） Uab=Wab/q=3V E=U/d=60V/m 4分 (2)Ubc=Ed =600.12cos600=3.6V W2=qUbc=410-83.6=1.4410-7J 5分 (3) Uac=Uab+Ubc=6.6v 3分 考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势差；电势能 点评：本题要抓住电场力是一种力，具有力的共性，求电场力做功可以根据功的一般公式 W=Flcos得到 W=qEd，知道电势差也可以根据 W=qU求解 某水平放置的平行板电容器，电容器的电容为 2pF(皮法 ) 两板相距 5cm，电容器两
23、极板间电压为 50V (1) 该电容器所带电荷量为多少？ (2) 若有一个质量为 110-8g的带负电的尘埃正好在板间静止，这时电容器上极板带 电 填（正 或负 ） ，并求尘埃上所带电量 q？ 答案：（ 1） 110-10C （ 2） 正 、 q= 110-13C 试题分析：由电容的定义式： ，可以求出电容器的带电量，带负电的尘埃正好在板间静止，由物体的平衡条件可知，尘埃受到的电场力向上，上极板带正电，进一步可以求出尘埃的带电量。 （ 1） Q=CU=110-10C 3分 （ 2） 正 mg=qE=qU/d q=mgd/u=110-13C 5分 考点：电容器的电容、物体的平衡条件 点评：受力分
24、析列平衡方程是解决本题的关键。 （ 12分）一束电子流在经 U 5000 V的加速电压加速后，在距两极板等距处以速度 v0垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距 d=1.0 cm，板长 l=5.0 cm， （ 1）当两极板所加电压一定时，电子能从平行板间飞出试证明电子的侧移量 y与电子的电量 m, 质量 q无关。 （ 2）要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压 （ 3）要使电子能打在下板的中点 A处，两个极板所加的电压 答案： (1) ，当两极板所 加电压一定时，电子能从平行板间飞出试证明电子的侧移量 y与电子的电量 m, 质量 q无关。 (2) 400V （ 3） U
25、=1600V 试题分析： （ 1）加速过程 设此时电场内的偏移量为 Y，则由几何关系求出偏转位移，再根据 及 ， ，即可求解 （ 2）在加速电压一定时，偏转电压 U越大，电子在极板间的偏转距离就越大当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上作匀速运动，在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动，偏转距离为 y，能飞出的条 件为，联立方程即可解题； 解： (1)根据 ， 及 即可求解，当两极板所加电压一定时，电子能从平行板间飞出试证明电子的侧移量 y与电子的电量 m, 质量 q无关。 6分 (2)在加速电压一定时，偏转电压 U越大，电子在极板间的偏距就越大 .当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压 . 加速过程，由动能定理得 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动 l=v0t 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度 偏距 能飞出的条件为 y 解以上各式得： U V=4.0102 V即要使电子能飞出，所加电压 最大为 400V 3分 （ 3） U=1600V 3分 考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；带电粒子在匀强电场中的运动 点评：本题考查带电粒子在电场中的偏转，在列式计算时应注意不要提前代入数值，应将公式简化后再计算，这样可以减少计算量
