1、2013-2014学年河南省实验中学高二上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 学习物理，其实更多的是要大家掌握物理的思想、物理的方法。了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下有关电学的研究符合事实的是（ ） A欧姆发现了电流通过导体时产生热效应的规律 B库仑借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律 C安培通过油滴实验测定了元电荷的数值 D法拉第提出电荷周围有电场，并用简洁方法描述了电场 电场线 答案： BD 试题分析：焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律；库仑借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数
2、值；法拉第提出电荷周围有电场，并用简洁方法描述了电场 电场线。选项 BD正确。 考点：物理学史。 如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图， L 为小灯泡光照射电阻 R时，其阻值将变得远小于 R。那么当电阻 R受到光照射时，下列说法正确的是（ ） A小灯泡 L将发光 B小灯泡 L将不发光 C a点电势高 D b点电势高 答案： AC 试题分析：该逻辑电路是非门电路；当电阻 R受到光照时，其阻值将变得远小于 R，则 R分压较小，即非门的输入端为 0，输出为 1，小灯泡 L发光，此时 a点电势高，故 AC 正确。 考点：欧姆定律与逻辑电路知识。 如图所示的图线 表示某电池组的输出电压与电流的关系 (U
3、-I图线 )，图线 表示其输出功率与电流的关系 (P-I图线 )。则下列说法正确的是（ ） A电池组的电动势为 40V B电池组的内阻为 C电流为 2.5 A时，外电路的电阻为 15 D输出功率为 120 W时，输出电压是 50 V 答案： C 试题分析： U-I图线 与 U轴交点表示电路处于断路状态，则电源的电动势E=U=50V电源的内阻等于图线的斜率大小，则有 故AB错误；当电流为 2.5A时，根据闭合电路欧姆定律得：外电路的电阻 R=,故 C正确电池组的输出功率为 120W时，由 P-I图线读出电流 I=4A，则输出电压为 U=E-Ir=50-45=30V，故 D错误。 考点：电源的 U
4、-I,P-I图像及全电路的欧姆定律。 如图所示，平行金属板中带电质点 P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器 的滑片向 b端移动时，则（ ） A电压表读数减小 B电 流表读数减小 C质点 P将向上运动 D R3上消耗的功率逐渐增大 答案： A 试题分析：由图可知， R2与滑动变阻器 R4串联后与 R3并联后，再由 R1串连接在电源两端电容器与 R3并联；当滑片向 b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时 R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过 R3的电流减小，则流过并联部分
5、的电流增大，故电流表示数增大；故 B错误；因并联部分电压减小，而 R2中电压增大，故电压表示数减小，故 A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故 C错误；因 R3两端的电压减小，由 可知， R3上消耗的功率减小； 故 D错误。 考点：动态电路分析；全电路欧姆定律。 如图所示为有两个量程的电压表，当使用 a、 b 两个端点时，量程为 010V，当使用 a、 c两个端点时，量程为 0100V。已知表头内阻 Rg为 100，满偏电流 Ig为 1mA，则关于 Rg、 R1、 R2的关系正确的是（ ） A R1=100Rg B R2=1000Rg C
6、R1=99Rg D R2=999Rg 答案： C 试题分析：接 a、 b时，为串联的 R1，则，接 a、 c时，为串联的 R1和 R2，则，选项 C正确。 考点：电表的改装。 将一根绝缘细线在匀强电场中连接成一个菱形，如图所示。 a、 b、 c、 d分别是菱形的四个顶点，且 abc=120。已知 a、 b、 c三点电势分别为 3V、 4V、10V，一个带电量为 +1.010-6C的小蚂蚁在细线区域内爬行。下列说法正确的是（ ） A d点电势为 4V B O 点电势为 0V C小蚂蚁在 b点电势能等于在 d点电势能 D小蚂蚁在 b点电势能小于在 d点电势能 答案： D 试题分析： ac中点的电势
7、为 ，解得 Ud=9V， O 点电势UO=6.5V，选项 AB错误；根据 E=Uq，则小蚂蚁在 b点电势能小于在 d点电势能，选项 D正确。 考点：电势及电势差、电势能。 如图所示，在两等量异种点电荷连线上有 D、 E、 F三点，且 DE EF。 K、M、 L分别为过 D、 E、 F三点的等势面。一不计重力的带负电粒子，从 a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以 |Wab|表示该粒子从 a点到 b点电场力做功的数值，以 |Wbc|表示该粒子从 b点到 c点电场力做功的数值，则（ ） A、 |Wab| |Wbc| B、 |Wab| |Wbc| C、 a点的电势较 b点的电势低 D、粒子由 a点
8、到 b点，动能减少 答案： D 试题分析： A、 B根据等量异种点电荷电场线的分布情况可知， DE段场强大于EF 段场强，由公式 U=Ed定性分析得知， DE间电势差的绝对值大于 EF 间电势差的绝对值，由电场力做功公式 W=qU得， |Wab| |Wbc|故 AB错误由图看出，电荷的轨迹向左弯曲，则知其所受的电场力大致向左，所以等量异种点电荷中正电荷在左侧，负电荷在右侧， a点的电势高于 b点的电势，粒子由 a到 b过程中，电势能增大，动能减小故 D正确， C错误 考点：电场线；电势及电势能。 如图所示， O 点为均匀带正电的导体棒 AB的中点， P点为 AO 的中点， a、b两点分别处在
9、P、 O 两点的正上方。若将某一带正电的试探电荷分别放在 a、b两点，则（ ） A试探电荷在 a点受到的电场力等于在 b点受到的电场力 B试探电荷在 a点受到的电场力大于在 b点受到的电场力 C试探电荷在 a点受到的电场力小于在 b点受到的电场力 D不能确定 答案： C 试题分析：取 OB的中点 Q 点，将导体棒分成四等分， AP 段和 PO段在 a点产生的场强与 PO段和 OQ段在 b点产生的场强相同， OQ段在 a点 产生的场强与QB段在 b点产生的场强相同，那么比较两点场强，直接比较 QB段在 a点的场强和 OQ段在 b点产生的场强即可，显然 b点场强要大，故 C正确。 考点： 如图所示
10、， R1和 R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，但 R2的尺寸比 R1要小，通过导体的电流方向如图所示，假设 R1边长为 4L， R2边长为 L，若 R1的电阻值为 8，则 R2的阻值为（ ） A 2 B 8 C 32 D 64 答案： B 试题分析：设导体的电阻率为 ，厚度为 d，边长为 L，则由电阻定律得：导体的电阻 ， R与边长 L无关，故 R1=R2=8，选项 B正确 考点：电阻定律。 在现在这样的季节，我们经常穿有毛绒衫。你有过这样的经历吗？当我们脱毛绒衫时，静电经常会跟你开个小玩笑。下列一些相关的说法中正确的是（ ） A当将外衣脱下的过程中，内外衣因摩擦而起电，内衣和外
11、衣所带的电荷是同种电荷 B如果内外两件衣服可看作平行板电容器的两极，假设将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定，则随着两衣间距离的增大，两衣间电容变大，两衣间的电势差变小 C脱衣时如果人体带上了电，当手接近金属门把时，会造成对人体轻微的电击 D在将外衣脱下的过程 中，不计放电中和，内外两衣间隔增大，衣物上电荷的电势能将减小 答案： C 试题分析：当将外衣脱下的过程中，内外衣因摩擦而起电，内衣和外衣所带的电荷是异种电荷，选项 A 错误；如果内外两件衣服可看作平行板电容器的两极，假设将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定，则随着两衣间距离的增大，两衣间电容变小，根据 Q=CU,两衣间的电势差变大，
12、选项 B错误；脱衣时如果人体带上了电，当手接近金属门把时，电荷要通过金属门把放电，会造成对人体轻微的电击，选项 C正确；在将外衣脱下的过程中，不计放电中和，内外两衣间隔增大，要克服电荷间的引力做功，衣物上电荷的电势能将增大，选项 D错误。 考点：摩擦起电；电势差及电势能。 实验题 电动自行车的一块电瓶标称电动势为 12 V，但用久以后性能会下降。表现之一为电瓶的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将某电动自行车的一块旧电瓶充满电后测量它的电动势和内阻。现有下列器材可用： 电流表 A：量程 0 600 mA，内阻约 2 电流表 G：量程 0 500 A，内阻Rg=200 电压表 V：量程 0 3 V
13、，内阻约 5 k 定值电阻 R1=19800 定值电阻 R2=9800 滑动变阻器 R3： 0 100， 1 A 滑动变阻器 R4： 0 1000， 1 A 电键一只，导线若干 待测电瓶 E （ 1）请选择合适的器材在下边虚线框中画出实验电路图 (器材必须标明符号）。 （ 2）兴趣小组记录了实验数据，并通过计算得到了 6组电压 U和对应电流 I的值，作出了 UI 图象。由图象可得这块旧电瓶的电动势为 V，内阻为 答案： （ 1） （ 2） 11.011.3 ， 9.49.7 试题分析： (1)电路如图；（ 2）由图看出：电动势为 11.1V，内阻为。 考点：测电源的电动势及内阻。 甲图中所示器
14、材为某同学测绘额定电压为 2.5 V的小灯泡的 I-U特性曲线的实验器材。 （ 1）、根据实验原理，用笔画线代替导线，将甲图中的实验电路图连接完整。 （ 2）、开关 S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于 _。 (选填 “A端 ”、 “B端 ”或 “AB中间 ”) （ 3）、实验中测得有关数据如下表： U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 I/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.26 0.27 根据表中的实验数据，在乙图中画出小灯泡的 I-U特性曲线 答案：（ 1）如下图 (2) A端 (3）如下图 试题分析：（ 1）图线如下图。
15、（ 2）、开关 S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于 A端；（ 3）图线如下图。 考点：研究小灯泡的伏安特性曲线。 课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为 。 （ 1）、实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图甲所示，可知金属丝的直径为 d= mm。 （ 2）、然后利用多用表测得缠绕螺线管的金属丝的电阻，将选择开关旋转到“”档的 “1”位置时，多用表指针指示位置如图乙所示，可知金属丝的电阻为R= 。 （ 3）、若测得的金属丝直径用 d表示，电阻用 R表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度
16、 L= 。 答案：（ 1） 1.1250.001 （ 2） 19.0 （ 3） 试题分析：（ 1）金属丝的直径为 1mm+12.50.01mm=1.125mm；（ 2）金属丝的电阻为 19.0；（ 3） 解得： 。 考点：测导体的电阻率。 计算题 如图所示，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球 A和 B，两线上端固定于 O 点， B球固定在 O 点正下方。当 A球静止时，两悬线的夹角为 。若某时刻 A球的质量减半，同时电荷量也减半， B球质量、电荷量不发生变化。求此时两悬线的夹角是多少？ 答案： 试题分析：设两球距离为 d，分析 A球的受力如图示，图中 由平衡条件得 可得 （
17、1） 设 A球的质量减半，同时电荷量也减半时，两悬线的夹角为 。 同理可得： （ 2） 对比（ 1）、（ 2）两式可得： 。 考点：库仑定律及共点力的平衡。 如图所示是利用电动 机提升重物的示意图，其中 D是直流电动机。 p是一个质量为 m的重物，将重物用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关，重物 p以速度 v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是 5.0和 110，重物 p上升的速度 v 0.50 /。已知电动机损失的能量全部转化为电动机线圈的电热，重物的质量 30kg。（取 10m s2）求： （ 1）电动机消耗的电功率 P 电 ； （ 2）电动机的输出功率 P 出 ； （ 3）电动机线圈的电
18、阻 r。 答案：（ 1） 550W （ 2） 150W（ 3） 4 试题分析：（ 1）电动机消耗功率 （ 2）电动机损 失的能量全部转化为电动机线圈的热量，电动机的输出功率即为绳子拉力对重力做功功率，即 因为是匀速运动，有 可知 则 （ 3）有题设条件可知 有 由以上两式可得 考点：电功率及机械功率的计算。 如图所示，一个绝缘光滑圆环竖直放在水平向右的匀强电场中，圆环半径大小为 R=1.0m，电场强度大小为 E=6.0106v/m，现将一小物块由与圆心 O 等高的位置 A 点静止释放，已知小物块质量为 m=1.6kg，电荷量为 q=+2.010-6C，释放后滑块将沿着圆环滑动。小物块可视为质点
19、，取 10m s2。求： （ 1）当物块滑到圆环最低点 B时对轨道的压力大小 （ 2）若在圆环最低点 B点给小物块一个水平向左的初速度 ，那么物块能否紧贴圆环在竖直平面内做圆周运动。（写出详细分析、判定过程）（已知： ； ） 答案：（ 1） 24N（ 2）物块能够紧贴圆环在竖直平面内做圆周运动 试题分析：（ 1）物块由 A运动到 B的过程中，重力做正功，电场力做负功。 由动能定理可得 可得 在 B点由 可得支持力 由牛顿第三定律可得物块对轨道的压力大小为 （ 2）设在 C位置时重力与电场力的合力恰好指向圆心提供物块做圆周运动向心力时，物块刚好脱离圆环。 此时有 ，解得 ， OC与竖直方向夹角为
20、 370，若在圆环最低点 B点给小物块一个水平向左的初速度 ，在由 B到 C的运动过程中由动能定理可得： 可解得 。 因此物块能够紧贴圆环在竖直平面内做圆周运动 考点：圆周运动的规律；动能定理及牛顿定律。 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在 Oxy平面的 ABCD区域内，存在两个场强大小均为 E的匀强电场 I和 II，两电场的边界均是边长为 L的正方形，两个匀强电场相距为 L。在该区域 AB边的中点处由静止释放电子，不计电子所受重力。 （ 1）确定电子离开 ABCD区域时的位置坐标。 （ 2）若已知电子电荷量为 e、质量为 m，求电子由静止释放到离开 ABCD区域所经历的时间。 答案： (1)（ -2L， ） (2) 试题分析：（ 1）设电子的质量为 m，电量为 e，电子在电场 I中做匀加速直线运动，出区域 I 时的为 v0，此后电场 II 做类平抛运动，假设电子从 CD 边射出，出射点纵坐标为 y，有 解得 y 所以原假设成立，即电子离开 ABCD区域的位置坐标为（ -2L， ） （ 2）对电子运动程分析可知， 匀加速过程中 ； 解得 后面的运动过程中，水平方向均为匀速直线运动，有 ；其中 可得 考点：类平抛运动；牛顿定律及动能定理。
