1、2013-2014学年湖南师范大学附属中学高二上期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的（ ） A 1.60 C B -2.50 C C 8.00 C D -1.00 C 答案： B 试题分析：由于任何物体所带的电量都是电子所带电量的整数倍，而电子所带的电量是 1.60 C，故 A是一个电子的电量， C是 5个电子的电量， D也是电子所带电量的整数倍，只有 B不是整数倍，故它是不可能的，选 B。 考点：电子所带的电量。 如图所示的电路中， A、 B两灯原来正常发光，忽然 B灯比原来亮了，这是因为电路中某一处发生断路故障造成的，那么发生这种故障可能是 （ ）
2、 A、 断路 B、 断路 C、 断路 D、灯 A断路 答案： AC 试题分析：当 R1断路后，外电路的总电阻变大，故外电路的电压变大，所以灯泡 B的两端电压变大， B变亮；当 R2断路后， R2与 A并联的总电阻变大，故灯泡 A分得的电压变大， B的电压减小， B灯变暗；当 R3断路后，与 R2的断路相反，灯泡 B 会变亮，而灯 A 断路与电阻 R2断路的情况相似，灯 B 也不会变亮，故 AC 是正确的。 考点：定性判断电路的动态变化。 如图所示，光滑绝缘水平面上 有三个带电小球 a、 b、 c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（ ） A
3、a对 b的静电力一定是引力 B a对 b的静电力可能是斥力 C a的电荷量可能比 b少 D a的电荷量一定比 b多 答案： AD 试题分析：对于球 c 而言，由于其处于静止状态，故它既受到引力又受到斥力，所以可以判断出，对它产生作用力的 a、 b球一定是异种电荷，它们之间产生的一定是引力， A正确， B不对； 同理，无论 b、 c间是斥力还是引力，总存在 Fbc的大小等于 Fac，即，因为 acbc，故 a 的电荷量一定大于 b 的电荷量， D 是正确的，C是不对的。 考点：库仑定律，物体的平衡。 如图所示，平行板电容器的两极板 A、 B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合 S，
4、给电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为 ，则下列说法正确的是（ ） A、保持 S闭合，将 A板向 B板靠近，则 增大 B、保持 S闭合，将 A板向 B板靠近，则 不变 C、断开 S，将 A板向 B板靠近，则 增大 D、断开 S，将 A板向下平移，则 增大 答案： AD 试题分析：闭合开关后，两极板间的电压 U不变，根据 E= 可知，将 A板向B板靠近时， d减小，则板间的电场强度将增大，小球受到的电场力将增大，故增大， A正确， B不对； 断开 S时，两极板间的电荷量 Q 是不变的，根据 ， d减小时，故U 也变小，根据 E= 所以 E 不变， 也不变，所以 C 不对；将 A 板向下平移，
5、 S减小， U增大， E变大，故 增大， D也正确。 考点：影响电容器电容大小的因素。 分别将带等量正电的三个等质量小球，以不同的水平速度由 P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带正电，下板接地三小球分别落在图中 A、B、 C三点，则（ ） A、三小球在电场的加速度大小相等； B、三小球在电场中加速 度大小关系是 ； C、三小球在电场中运动时间 ； D、三小球到达下板时的动能关系是 答案： ACD 试题分析：由于三个小球的电量相等，其质量也相等，又处在同一电场中，故电场力相等，产生的加速度大小相等， A正确， B不对； 在竖直方向上，它们的位移相等，加速度大小又相等，故三小球在电场中运动时
6、间相等， C正确； 可见， A球进入电场的速度最大，其动能最大，而电场力做的功对于三个小球来说却是相等的，根据动能定理，则三小球到达下板时的动能 A 最大， C 最小，D也是正确的。 考点：带电粒子在电场中的运动情况。 同一个电源分别 接上 12和 3的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源的内阻为（ ） A 1 B 3 C 6 D 18 答案： C 试题分析：设电源的电动势为 E，内阻为 r，根据题意可知：，解之得 r=6，故 C是正确的。 考点：全电路欧姆定律，电功率的计算。 用电压表、电流表分别测定 a、 b两节干电池的电动势 、 和内电阻 、时，画出的图线如图所示，则由此图线可知（ ）
7、 A 、 B 、 C 、 D 、 答案： A 试题分析：由图线可知， a 交电压轴于更大的位置处，故 a 的电动势大于 b， C、D均不对；又因为它们的短路电流相等，根据内阻的计算公式可得， a电源的内阻大于 b电源的内阻， A是正确的。 考点：电源的 UI 图像。 一根均匀的电阻丝，横截面的直径为 d，电阻为 R，如果把它拉制成直径为的均匀细丝后，电阻值变为（ ） A B 100R C 1000R D 10000R 答案： D 试题分析：设电阻丝原长为 L，则 L=RS=R( )2，如果将其拉长直径为 的细丝后，设其长度为 L，则 L( )2= L( )2，则 L=100L，再设其电阻为R，
8、则 100L=R( )2，解之得 R=10000R， D是正确的。 考点：电阻定律的简单应用。 一根电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R，当通过它们的电流 I相同且电动机正常运转时，则在相同时间 （ ） A电阻丝和电动机消耗的电能相同 B电阻丝两端的电压小于电动机的两端的电压 C电动机产生的热量大于电阻丝产生的热量 D电阻丝和电动机两端的电压相等 答案： B 试题分析：由于它们的电阻相等，通过的电流又相等，故电动机产生的热量等于电阻丝产生的热量，又由于电动机转动时还有机械能产生，故电动机消耗的电功率大于电阻丝消耗的电动率，根据 P=UI可知，电动机的两端电压大于电阻丝，故 B是正确的。 考
9、点：电阻与电动机做功功率的比较。 有一横截面积为 的铜导线，流经其中的电流为 ，设每单位体积的导线内有 个自由电子，电子电荷量为 ，此时电子的定向移动速率为 ，在 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ） A B C D 答案： C 试题分析：由于在 时 间内，通过导体横截面的电量为 I ，设电子的数目为 N，则 I =Ne，故自由电子的数目 N= ， C是正确的。 考点：电流的微观表示。 如图所示，一个原来不带电的金属球壳内，在其球心放一个负点电荷，那么关于 A、 B、 C三点的电势 、 、 的关系正确的是（ ） A、 B、 C、 D、 答案： A 试题分析：因为金属球内放置的是一
10、个负电荷，故电场线指向负电荷，沿电场线方向电势降低，所以 A的电势大于导体的电势，导体的电势又大于 c点的电势， A是正确的。 考点：电场线与电势的关系。 下列四张图中，沿 MN 直线从 M到 N 的过程中，电场强度是先增大后减小的是（ ） 答案： C 试题分析： A中 M、 N 两点的电场强度是相等的，但两个等量异号电荷中间的电场强度会小于这两点的电场强度，故 A不对； B中的两个等量同种电荷中间的电场强度为零，故由 M到 N 时，其电场强度的大小是先减小后增大， B也不对； C中 M、 N 两点的电场强度相等，但它们都小于中间的电场强度，故这种情况下，由 M到 N 的电场强度是先增大后减小
11、， C是正确的； D中两个等量同种电荷中间的电场强度为零，故 D的说法是不对的。 考点：等量同种、异种电荷间电场强度的分布规律。 如图所示，虚线 a、 b和 c是在 O 点处的一个点电荷形成的静电场中的三个等势面，一带正电粒子射入该电场中，其运动轨迹如实线 KLMN 所示不计重力 , 由图可知 ( ) A O 点处的电荷一定是正电荷 B a、 b、 c三个等势面的电势关系是 a bc C粒子运动时的电势能先增大后减小 D粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等 答案： D 试题分析：由于带正电的粒子的运动轨迹如图所示，很明显它受到点电荷的吸引，故点电荷是负电荷， A不对；三个等势面的关系
12、为 c最大， a最小，故 B也不对； 带正电的粒子在运动过程中 ，先受到与运动方向相同的力，故该力先做正功，电势能减小，然后再远离带负电的点电荷，电场力做负功，电势能增加，故粒子运动时的电势能先减小后增大， C不对；由于粒子的重力忽略不计，故不考虑重力势能，则根据能量守恒定律，故粒子的动能与电势能的总和是不变的，D是正确的。 考点：电场力做功与电势能的变化。 如图所示，两根细线挂着两个质量相同的不带电小球 A、 B，上、下两根细线的拉力分别为 FA、 FB，现使 A、 B带上异种电性的电荷（ AB间的电场力小于重力），此时上、下细线受力分别为 FA、 FB，则 ( ) A、 FA FA， FB
13、FB B、 FA FA， FBFB D、 FAFB， A是正确的。 考点：电荷间的相互作用，整体法与隔离法的应用。 实验题 用游标为 10 分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为 cm。 答案： .47。 试题分析：游标卡尺的主尺示数为 1.4cm，副尺的示数为70.1mm=0.7mm=0.07cm，故某物体的直径为 1.4cm+0.07cm=1.47cm。 考点：游标卡尺的读数。 在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 _mm 答案： .615 2.618。 试题分析：螺旋测微器的主尺示数为 2.5mm，副尺上的示数为11.50.01mm=0
14、.115mm，故金属丝的直径为 2.5mm+0.115mm=2.615mm，或者由于估读的不同而出现一些偏差，其示数在 2.615mm 2.618mm之间即可。 考点：螺旋测微器的读数。 用伏安法测量某一电阻 Rx阻值，现有实验器材如下： 待测电阻 Rx（阻值约 30 ，额定功率为 30 W）； 电流表 A1（量程 00.6 A，内阻 0.1 ）； 电流表 A2（量程 03 A，内阻 0.05 ）； 电压表 V1（量程 03 V，内阻 2 k）； 电压表 V2（量程 015 V，内阻 3 k）； 滑动变阻器 （ 010 ）， 蓄电池（ 电动势为 15 V）、开关、导线 . （ 1）为了较准确测
15、量 Rx阻值，电压表应选 _ 、电流表应选 _。 （ 2）设计测量电路，画出电路图。 答案：（ 1） V2； A1；（ 2）电路图如下图所示。 试题分析：（ 1）由于电源电压为 15V，故电压表的量程应选 0 15V，又由于待测电阻的阻值约为 30，故电路中的电流最大为 =0.5A，故电流表的量程选择 00.6 A； （ 2）由于 ，说明待测电阻的测量电路宜采用电流表内接法，滑动变阻器 （ 010 ），阻值较小，宜采用分压式，故电路图如图所示。 考点：伏安法测电阻的仪器选取，电路的设计。 多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是 1、 10、 100。用 10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指
16、针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到 _挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 _。若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是 _。 答案： 1 ；调零； 18。 试题分析：用 10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，说明电阻值较小，应该换 “1”档位；如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，缺少的步骤是 “调零 ”，即将两表笔短接后把指针调到 “0”刻度；通过读取表盘的示数，得出该电阻的阻值为 18。 考点：欧姆表的使用。 计算题 （ 12分）如图所示，质量为 =0.8 的小球 A放在光滑的倾角 =30绝缘斜面上，小球带正电，电
17、荷量为 ，在斜面上的 B点固定一个电荷量为 的正点电荷，将小球 A由距 B点 0.3 处无初速度释放，求：（重力加速度 ,静电力常量 ） （ 1） A球刚释放时的加速度的大小 （ 2）当 A球的动能最大时， A球与 B点的距离。 答案：（ 1） 3.75m/s2；（ 2） 0.15m。 试题分析：（ 1） A的受力如图所示： A受的电场力 F= =1N， mgsin-F=ma，得加速度的大小为 a=3.75m/s2。 （ 2）当物体的加速度为零时， A球的速度最大，即动能最大， 则 F=mgsin，故 =mgsin 解之得： r=0.15m。 考点：库仑定律，牛顿第二定律的应用。 （ 12分）
18、如图所示，一带电粒子以速度 v0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场，它刚好贴着下板右边缘飞出已知匀强电场两极板长为 L，间距为 d，粒子的重力忽略不计。求： （ 1）如果带电粒子的速度变为 v0，则离开电场时，沿场强方向偏转的距离为多少？ （ 2）如果带电粒子的速度变为 v0，板长 L 不变，当它的竖直位移仍为 d 时，它的水平总位移为多少？ 答案：（ 1） ；（ 2） 。 试题分析：（ 1）粒子以 v0入射时， ， 粒子以 v0入射时 ： ， 得 。 （ 2）粒子飞出电场后，速度反向延长交上板的中点，由相似三角形得 飞出电场后的水平位移 ， 粒子的水平位移 考点：带电粒子在电场中的运动规律的
19、应用。 （ 12 分）如图所示，电源电动势 E=30V，内阻 r=1，电灯 L 上标有 “25V， 25W”的字样，直流电动机 M的线圈电阻 R=2闭合电键，若电灯恰能正常发光，求： （ 1）电路中的总电流 I； （ 2）电动机的热功率 ； （ 3）电动机输出的机械功率 。 答案：（ 1）；（ 2）；（ 3）。 试题分析：（ 1）由于灯泡正常发光，故其两端电压为 UL=25V， 由全电路欧姆定律 E=UL+Ur得， Ur=5V， 故内阻上的电压 Ur=Ir，所以电路中的总电流 I=5A。 （ 2）电灯的电流 IL= =1A，由于 I=IL+IM， 故电动机中通过的电流 IM=4A， 电动机的热电功率 PR=IM2RM=32W； （ 3）电动机的总电功率 PM=UMIM=100W， 故电动机输出的机械功率 P=PM-PL=68W。 考点：全电路欧姆定律，电动机中电功率的计算。
