1、2013-2014湖北鄂南、鄂州高中、黄石二中高二上期中联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列关于物理学史的说法正确的是 ( ) A伽利略指出物体的运动需要力来维持 B库伦发现了真空中两静止点电荷相互作用的规律 C开普勒通过对行星观察记录的研究发现了万有引力定律 D焦耳定律是欧姆首先发现的 答案： B 试题分析：伽利略反对力是维持物体运动的原因而提出力是改变物体运动状态的原因， A选项错误；库伦发现了库伦定律，即真空中两个静止点电荷的相互作用规律， B选项正确；开普勒发现了三大行星运动规律，即轨迹规律、面积规律和周期规律，而万有引力定律是牛顿发现的，故 C选项错误；焦耳定律是焦耳首先发现的
2、，故 D选项错误。 考点：本题考查物理学史问题。 （ 5分）在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，下面叙述正确的是 ( ) A应该用天平称出物体的质量 B操作时应先放纸带后接电源 C安装打点计时器时，两纸带限位孔应在同一竖直线上 D电火花打点计时器应接在电压为 220V的交流电源上 答案： CD 试题分析：由于该实验中质量可以消去，即： 可以转化为，则物体质量不必测量， A选项错误；打点计时器启动后再释放纸袋，故 B选项错误；为了减少摩擦带来的误差，尽量让两限位孔在同一直线，C 选项正确；电火花计时器工作电压为 220v而电磁打点计时器工作电压为 4-6v，故 D选项正确。 考点：本题考查 “
3、验证机械能守恒定律 ”的实验。 如图所示，水平地面上有一楔形物块 a，倾角为 =37，其斜面上有一小物块 b， b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上。 a与 b之间光滑， a与 b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动。当它们刚运行至轨道的粗糙段时（物块 a与粗糙地面的 动摩擦因数为 ， g=10m/s2），（ ） A若 =0.1，则细绳的张力为零，地面对 a的支持力变小 B若 =0.1，则细绳的张力变小，地面对 a 的支持力不变 C若 =0.75，则细绳的张力减小，斜面对 b的支持力不变 D若 =0.75，则细绳的张力为零，斜面对 b的支持力增大 答案： BD 试题分析
4、：据题意，当整体匀速运动时，据平衡条件绳子拉力有：，物体 b受到的支持力为： ；当运动到粗糙段，当动摩擦因数为 =0.1时，整体有向右的加速度为： ，在水平方向有： ，在竖直方向有：，联立解得： T=5.2m和 N=8.6m；而由于整体在竖直方向合力为 0，则地面对 a的支持力为整体的重力，即不变，则 B选项正确。当动摩擦因数为 =0.75时， b物体将沿斜面向上运动，则绳子拉力为 0， b物体具有竖直向上的分加速度， b物体处于超重状态，则斜面对 b物体支持力增加， D选项正确。 考点 :本题考查物体平衡条件和牛顿第二定律。 质量为 m、带 +q的油滴处于竖直向上的匀强电场中，电场强度为 E
5、，且qE=mg/2。现让油滴从静止开始下落高度 h，在这个过程中 (不计空气阻力 )( ) A油滴的电势能增加 mgh/2 B油滴的机械能增加 mgh/2 C油滴的重力势能减少 mgh/2 D油滴的动能增加 mgh/2 答案： AD 试题分析：据题意，油滴受到的合力竖直向下，大小为 F=qE=mg/2，油滴从静止下落 h，电场力做负功为： ，则电势能增加 ， A 选项正确；机械能变化量等于除了重力的外力做功，现在电场力做负功 ，则机械能减少 ，故 B选项错误；重力做正功则重力势能减少，油滴的重力势能的减少量为： ，故 C 选项错误；油滴动能增加量等于合外力所做的功，即：，故 D选项正确。 考点
6、：本题考查电场力做功与电势能变化关系，重力做功与 重力势能变化关系和机械能变化与外力做功关系。 如图所示，有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线 AB运动，虚线 a、 b、 c为电场中的等势面，且 a b c 粒子在 A点时的初速度 v0的方向与等势面平行，则下列说法中，正确的是（ ） A粒子带正电荷 B粒子在运动过程中动能逐渐减 C粒子在运动过程中电势能逐渐减少 D粒子在运动过程中电势能和动能之和不变 答案： CD 试题分析：据题意，由于 a b c，再根据电场线和等势面互相垂直的关系可知，电场线方向垂直等势面向下，又根据电场力指向运动轨迹的凹 侧可知，该粒子受到电场力竖直向上，则该粒子带负电，
7、 A选项错误，从 A到 B，电场力做正功，动能增加电势能减少，则 B选项错误而 C选项正确；由于运动过程中带点粒子只受到电场力，则电势能和动能之和保持不变， D选项正确。 考点：本题考查电场力做功与电势能关系、电场线与等势面方向关系、运动轨迹与电场力方向关系。 如图所示，设电表为理想电表，外电阻 R1R2R3。若把电流表和电压表位置对换，则 ( ) A电流表读数为零 B电压表读数为零 C电流表读数增大 D电压表读数增大 答案： BC 试题分析：据题意，由图可知，当电压表与电流表位置互换，则电阻 R2和电阻R3这两条支路被短路，电压表示数为 0，电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律 可知电流增加，
8、则电流表示数变大，所以 B、 C选项正确。 考点：本题考查对电路和理想电表的理解。 一个带正电荷 q、质量为 m的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的 A点由静止下滑，小球恰能通过半径为 R的光滑绝缘竖直圆形轨道的最高点 B而做圆周运动。现在竖直方向上加如图所示的匀强电场，若仍从 A点由静止释放该小球，则 ( ) A小球不能过 B点 B小球仍然恰好能过 B点 C小球 能过 B点，且在 B点与轨道之间压力不为 0 D以上说法都不对 答案： B 试题分析：据题意，施加电场之前，小球刚好过 B 点，即： ，则有：；小球从 A点静止下滑，到 B点的速度为： ，以上关系联立求得： ；当施加电场之后，对小球受力分
9、析，小球受到重力G、支持力 N 电场力 F，其中重力做正功，支持力不做功而电场力做正功，则从静止下滑到到达 B点过程中据动能定理有： ，整理得 ；而假设小球恰好过 B 点，对小球分析则有： ，则加了电场后，小球也恰好过 B点，则 A、 C、 D选项错误而 B选项正确。 考点：本题考查机械能守恒定律、动能定理和圆周运动。 从空中以 40m/s 的初速度平抛一重为 10N 的物体。物体在空中运动 3s 落地，不计空气阻力，取 g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为 ( ) A 500W B 400 W C 300W D 700W 答案： C 试题分析：据题意，物体做自由落体运动，下落
10、 3s后落到地面，落地时竖直分速度为： ，则物体落地瞬间重力的瞬时功率为重力大小与重力方向分速度的乘积，即： ，故 C选项正确。 考点：本题考查瞬时功率。 下列关于力的说法中正确的是（ ） A物体的重心一定在物体上 B合力一定大于分力 C某运动物体的速度变化得越快，该物体受到的合力就越大 D运动物体受到的摩擦力一定与它们的运动方向相反 答案： C 试题分析：物体的重心不一定在物体上，例如铁环的重心就不在铁环上， A选项错误；合力不一定大于分力，两个大小相等的分力，如果夹角为 60，合力等于分力大小，如果夹角大于 60，合力小于分力大小，故 B选项错误；据，某物体速度变化越快则加速度越大，据 可
11、知则该物体加速度越大， C选项正确；运动物体受到的摩擦力一定与相对运动方向相反，但可能与运动方向一致，故 D选项错误。 考点：本题考查重心、力的合成、加速度与力及摩擦力。 下列说法中正确的是 ( ) A等势面上各点的场强大小相等、方向相同 B在匀强电场中，电场强度等于单位长度上的电势差 C野外高压输电有三条输电线，在其上方还有两条导线是输电备用线 D在一个以点电荷 Q 为中心， r为半径的球面上，各处的电场强度都不同 答案： D 试题分析：孤立电荷形成的电场向四周辐射，等势面是一个半径相等的球体，该球体上任意两点的电场强度大小相 等但方向不相同， A选项错误，而 D选项正确；在匀强电场中，电场
12、强度等于沿电场方向上单位长度的电势差， B选项错误；野外高压输电有三条电线，其上方两条是避雷线，则 C选项错误。 考点：本题考查电场的力的性质和能的性质。 平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为 U，电量为 Q，电容为 C，极板间的场强为 E。现将两极板间距离减小，则引起的变化是（ ） A Q 变大 B C变小 C E变小 D U变小 答案： A 试题分析：据题意，电容器与电源相接，则电压 U保持不变，则 D选项错误；据 可知，当两极板距离减小时，电量 Q 将增加， A选项正确而 B选项错误；据 可知，当距离减小时电场强度将变大， C选项错误。 考点：本题考查电容器的动
13、态平衡问题。 如图所示，电场中某条电场线上 a、 b两点相距为 d，电势差为 U，同一试探电荷在 a、 b两点所受的电场力大小分别为 F1和 F2，则下列说法中正确的是( ) A若 F1F2，则 a点场强可能小于 b点场强 C若 F1=F2，则 a点场强不一定等于 b点场强 D a、 b两点场强大小一定不等于 U/d 答案： A 试题分析：据题意可知，当 F1F2时，据 可知， a点的电场强度较小， A选项正确而 B选项错误；若 F1=F2，则 a、 b两点电场强度大小一定相等，而方向据图所示也一定相同，故这两点电场强度一定相等， C选项错误；如果这是匀强电场，则 a、 b两点的电场强度一定为
14、： ，故 D选项错误。 考点：本题考查电场强度的定义。 两颗人造地球卫星，质量之比 m1： m2 1:2，轨道半径之比 R1:R2=3:1，下面有关数据之比正确的是 ( ) A周期之比 T1:T2=3:1 B线速度之比 v1:v2=3:1 C向心力之比为 F1:F 2=1:9 D向心加速度之比 a1:a2=1:9 答案： D 试题分析：据题意，已知人造地球卫星质量之比和轨道半径之比，则据得 ，即 故 A选项错误；据可得 ，故 B选项错误；向心力与万有引力关系为：，则有： ，故 C选向南错误；由 可得： ，故 D选项正确。 考点：本题考查万有引力定律的应用。 实验题 （ 12分）在用电压表、电流
15、表测两节干电池串联的电动势和内电阻时，除备有被测电池、电键和足量导线，还备有下列仪器可供选择： A电流表（ 00.6A） B电流表（ 03A） C电压表（ 03V） D电压表（ 015V） E滑动变阻器（ 10， 2A） F滑动变阻器（ 50， 1.5A） （ 1）应该选用的仪器是（写出的字母） ； （ 2）一学生用以上仪器测得如下表所示数据，根据数据，在坐标轴上画出 U-I图象； 实验次数 1 2 3 4 5 6 U（ V） 2.70 2.50 2.30 2.00 1.80 1.62 I（ A） 0.08 0.16 0.25 0.36 0.45 0.50 （ 3）从图中可得出电源电动势为 V
16、，内电阻为 （结果保留两位有效数字）。 答案：（ 1） ACF(3分 )、（ 2）如下图（ 3分）、 （ 3） 2.9（ 3分）、 2.5（ 3分） 试题分析：（ 1）测量两节干电池的电动势，电动势为 3v，所以应用电压表 0-3v；一节干电池内阻 1左右，两节 2左右，则电流最大值约为 1.5A左右，如果选择 0-3A的电流表则读数误差较大，且据本题实验数据，应该选择 0-0.6A的电流表；电路中最大电流约为 1.5A，而从滑动变阻器的额定电流上判断应该选择额定电流 1.5A的。 （ 2）如图所示： （ 3）图线与纵坐标交点为电动势大小，即为 2.9v，内阻为： 。 考点：本题考查电动势和内
17、阻的测量。 计算题 （ 15分） 在如图所示的电路中，电阻 R1=2， R2=3。当电键 K 断开时，电流表示数为 I1=0.5A。当 K 闭合时，电流表示数为 I2=1.0A。求： （ 1）电键 K 断开和闭合时的路端电压 U1及 U2； （ 2）电源的电动势 E和内电阻 r。 答案：（ 1） 2V （ 2） E=3V， r=1 试题分析：（ 1）根据欧姆定律， 电键 K 断开时，路端电压 U1=(R1+R2)I1=2.5V； （ 3分） 电键 K 闭合时，路端电压 U2=R1I2=2V。 （ 3分） （ 2）根据闭合电路的欧姆定律， 电键 K 断开时， U1=E-I1r （ 3分） 电键
18、K 闭合时， U2=E-I2r （ 3分） 代入数据，解方程得 E=3V， r=1。 （ 3分） 考点：本题考查闭合电路欧姆定律和欧姆定律。 （ 15分）如图所示，水平光滑绝缘轨道 MN 的左端有一固定绝缘挡板，轨道所在空间存在水平向左、 E 4102N/C的匀强电场。一个质量 m 0.2kg、带电荷量 q 5.010-5C的滑块 (可视为质点 )，从轨道上与挡板相距 x1 0.2m的 P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动。当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距 x2 0.1m的 Q 点，滑块第 一次速度减为零。若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不
19、变，求： (1)滑块由静止释放时的加速度大小 a； (2)滑块从 P点第一次达到挡板时的速度大小 v； (3)滑块与挡板第一次碰撞的过程中损失的机械能 E。 答案： (1) 0.1m/s2 (2) 0.2m/s (3) 210-3J 试题分析： (1)设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为 a，根据牛顿第二定律有 qE ma （ 3分） 代入数据得 a 0.1m/s2。 （ 2分） (2)滑块从 P点运动到挡板处的过程中，由动能定理有 qEx1 mv2/2 （ 3分） 代入数据有 v=0.2m/s。 （ 2分） (3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由 P点运动到 Q 点过程中电
20、场力所做的功，即 E qE(x1-x2) 210-3J。 （ 5分） 考点：本题考查牛顿第二定律和动能定理。 （ 15分）如图所示， A、 B、 C是半径 R=5m的圆筒上一圆的三点， O 为其圆心， AC 垂直 OB。在圆 O 平面加一场强 E=2.5103V/m、水平向右、宽度与直径相同的匀强电场。现通过圆筒上唯一的小孔 A沿 AC 直径射入速率为 v的一带电粒子 S，粒子质量 m=2.510-7kg、电量 q=1.010-7C，粒子 S恰好能沿曲线直接运动到 B点（不计粒子重力和粒子间的相互作用），求： (1)粒子 S的速率 v为多大； (2)若粒子 S与筒壁的碰撞是弹性的（粒子 S沿半
21、径方向的分速度碰撞后反向、速度大小不变；垂直半径方向的分速度碰撞后不变），则粒子 S在圆筒中运动的总时间是多少。 答案：（ 1） 50m/s （ 2） 0.4s 试题分析：（ 1）粒子运动到 B点的时间为 t1，加速度 a，根据牛顿第二定律有 qE=ma （ 3分） 代入数据得 a=1000m/s2。 （ 1分） 根据运动学公式， 在 AC 方向， R=vt1 （ 2分） 在 水平方向， R=at12/2 （ 2分） 代入数据得 t1=0.1s， v=50m/s （ 2分） （ 2）粒子运动轨迹如图所示，粒子与 B点碰撞后沿抛物线运动到 C点，然后沿原来的轨迹运动到 B点，碰撞后回到 A点。根据对称性，可知粒子在圆筒中运动的总时间 t=0.4s。（说明：只要能够给出简单的说明，并给出结果 t=0.4s就给 5分） （ 5分） 考点：本题考查牛顿第二定律，类平抛运动。
