1、2010年湖北省武汉二中高一下学期期末考试物理试卷与答案 选择题 一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它可能出现的运动状态是 （ ） A匀速直线运动 B匀加速直线运动 C匀变速曲线运动 D匀速圆周运动 答案： BCD 如图所示，一质量为 m、带电量为 q的物体处于场强按 E=E0kt（ E0、 k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为 ，当 t 0时刻物体处于静止状态若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（ ） A物体开始运动后加速度先增加、后保持不变 B物体开始运动后加速度不断增加 C经过时间 t= ，物体
2、在竖直墙壁上的位移达最大值 D经过时间 t= ，物体运动速度达最大值 答案： BC 如图所示，在一真空区域中， AB、 CD是圆 O 的两条直径，在 A、 B两点上各放置电 荷量为 Q 和 -Q 的点电荷，设 C、 D两点的电场强度分别为 EC、ED，电势分别为 C、 D，则下列说法正确的（ ） A、 EC与 ED相同， C与 D相等 B、 EC与 ED相同， C与 D不相等 C、 EC与 ED不相同， C与 D相等 D、 EC与 ED不相同， C与 D不相等 答案： B 如图是某同学设计的电容式位移传感器原理图，其中右板为固定极板，左板为可动 极板，待测物体固定在可动极板上。若两极板所带电荷
3、量 Q 恒定，极板两端电压 U将随待测物体的左右移动而变化，若 U随时间 t的变化关系为U at b（ a、 b为大于零的常数），其图象如图 2所示，那么图 3、图 4中反映极板间场强大小 E和物体位移 s随时间 t变化的图线是（设 t 0时物体位移为零） （ ） A 和 B 和 C 和 D 和 答案： D 如图所示， Q1、 Q2为两个被固定的点电荷，其中 Q1为正点电荷，在它们连线的延长线上有 a、 b两点。现有一质量为 m、电荷量为 q的正检验电荷以一定的初速度沿直线从 b 点开始经 a 点向远处运动（正检验电荷只受电场力作用），q运动的速度图象如图所示，则（ ） A Q2必定是正电荷
4、B Q2必定是负电荷 C从 b到 a的过程中正检验电荷的电势能一直减小 D从 b经过 a点向远处运动的过程中正检验电荷的电势能一直减小 答案： B 相同的电流表分别改装成两个电流表 A1、 A2和两个电压表 V1、 V2， A1的量程大于 A2的量程， V1的量程大于 V2的量程，把它们接入图所示的电路，闭合开关后 （ ） A A1的读数比 A2的读数大 B A1指针偏转角度比 A2指针偏转角度大 C V1的读数比 V2的读数大 D V1指针偏转角度比 V2指针偏转角度大 答案： AC 如图所示，两只相同的白炽灯泡 D1和 D2串联后接在电压恒定的电路中若D1的灯丝断了，经过搭丝后（搭丝后灯泡
5、的电阻减小）仍然与 D2串联，重新接人原来的电路假设在此过程中，灯丝电阻随温度变化的因素可忽略不计，且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比（ ） A D1的功率变大 B D1的功率变小 C D2的功率变大 D D2的功率变小 答案： BC 如图所示，半径为 R 20 cm的圆处在匀强电场中，圆上有四个点 A、 B、C、 D，若测得各点的电势分别为： A 7.0 V， B 8.4 V， C 9.4 V， D9.0 V， 0 0 V，则该电场的电场强度的大小和方向不可能是（ ） A、 35 V/ m，沿 AO 方向 B、 42 V/m，沿 BO 方向
6、C、 47 V/m，沿 CO方向 D、 45 V/m，沿 DO 方向 答案： ABD 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 26eV和 5eV当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为 -8 eV时，它的动能应为 （ ） A 8 eV B 20 eV C 13 eV D 34 eV 答案： B 一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内 （ ） A电炉和电动机产生的电热不相等 B电动机消耗
7、功率大于电炉消耗功率 C电炉两端电压小于电动机两端电压 D电炉和电动机两端电压相等 答案： BC 在如图所示的电路中，电池的电动势为 E，内阻为 r， R1为金属电阻、 R2为光敏电阻、 R3为热敏电阻。设电流表 A的读数为 I，电压表 V1的读数为 U1，电压表 V2的读数为 U2，三个电阻中仅有一个电阻的阻值发生变化，则下面的分析正确的是（ ） A给 R1升温， I变小， U1变小 B用光照 R2， I变小， U2变大 C给 R3降温， I变大， U1变大 D给 R1降温， I变小， U1变小 答案： B 如图所示的直线为某静电场中的一条电场线， A、 B为直线上的两个点，则下列判断正确的
8、是 （ ） A、正电荷沿该电场线由 A移动到 B，受到的电场力可能先增大后减小 B、正电荷沿该电场线由 A移动到 B，受到的电场力可能减小后增大 C、 A点的电势一定高于 B点的电势 D、负电荷在 B点的电势能比在 A点的小 答案： ABC 实验题 某物理兴趣小组为了测量 “水果电池 ”的电动势和内阻，将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的 “水果电池 ”，其电动势约为 15V，可是该电池并不能使额定电压为 1.5V，额定电流为 0.3A的小灯泡发光，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测定还不足 3 mA。现为了尽量精确地测定 “水果电池 ”的电动势和内电阻。 （ 1）实验室提供
9、备用的器材如下： A、电流表 A1（量程 0 0.6A） B、电流表 A2（量程 0 5 mA） C、电压表 V1（量程 0 15A） D、电压表 V2（量程 0 3V） E、滑动变阻器 R1（ 0 100 ） F、滑动变阻器 R2（ 0 3 k ） G、开关一个，导线若干 实验中，电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。 （ 2）请在下面的方框中画出实验电路图，并将下图的各器件用笔画线代替导线连接起来。 （ 3）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内阻的值和真实值相比电动势 E （填 “偏大 ”、 “相等 ”、 “偏小 ”），内电阻 r （填 “偏大 ”、 “相等 ”、
10、 “偏小 ”）。 答案：（ 1） B D F （每空 1分） （ 2）如图所示（ 4分） （ 3）相等 偏大 （每空 2分） 如图所示， R为电阻箱 (099.9 )，置于阻值最大位置， Rx为未知电阻，（ 1）断开 K2，闭合 K1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组 R、 I值，并依据 R、I值作出了如图乙所示的 图线，（ 2）断开 K2，闭合 K1，当 R调至某一位置时，理想电流表的示数 I1=1.0A；保持电阻箱的位置不变，断开 K1，闭合 K2，此时理想电流表的示数为 I2=0.8A，据以上数据可知 （ ） A电源电动势为 3.0V B电源内阻为 0.5 C Rx的阻值为 0.5 D K
11、1断开、 K2接通时，随着 R的减小，电源输出功率减小 答案： BC 计算题 S为一离子源，它能机会均等地向右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子。 .离子质量为 m=110-15kg，电量为 q=210-8C ，速度为 v0=4105m/s。在 S右侧有一半径为 R=410-2m的圆屏， OO是过其圆心且垂直圆面的中心轴线。（不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应）：如果 S与圆屏间有范围足够大的电场强度为 E=5106V/m的匀强电场，方向垂直屏向右 S发射的所有离子，都能打到屏上。求 S与屏的最大距离。答案： h=0.5 m 设平行于圆板的粒子恰好能打在其边缘时 , S与板距离的为 h是
12、满足条件的最大距离 , (1分 ) (2分 ) (2分 ) 解得 :h=0.5 m (2分 ) 把一电荷量为 q、质量为 m的小球放在光滑水平面上，水平面上方有一方向向东的匀强电场，用手按住小球使其静止在 P点，现在突然放开手，并设法使小球突然获得一水平向西的速度 v，并且在小球开始运动的同时，对小球施加一水平向北、大小为 F的恒力（图中未画出），当小球向西运动到最远处的速度大小也为 v，求： （ 1）电场强度的大小； （ 2）小球向西运动的最大距离。 答案：（ 1） （ 2） （ 1）设匀强电场的场强为 E，在东西方向上小球做匀减速直线运动，设其加速度大小为 a1，小球向西运动到最远处的时间
13、为 t，则有： qE=ma1 v a1t 设在南北方向上，小球的加速度大小为 a2，则有： F ma2 v a2t 联立解得： E （ 2）在东西方向上，设小球向西运动的最大距离为 x，有： V2 2a1x 联立解得： x （ 每式 1分 每式 2分） 如图所示的电路中，电源电动势 E 6V， 内阻 ，电阻 ，电容器的电容 C=3.6F，二极管 D具有单向导电性，开始时，开关 S1闭合， S2断开 （ 1）合上 S2，待电路稳定以后，求电容器 C上电量变化了多少？ （ 2）合上 S2，待电路稳定以后再断开 S1，求断开 S1后流过 的电量是多少？ 答案：（ 1） （ 2） （ 1）设开关 S1
14、闭合， S2断开时，电容两端的电压为 ，干路电流为 根据闭合电路欧姆定律有 = 合上开关 S2后，电容电压为 ，干路电流为 根据闭合电路欧姆定律有 = 所以电容器上电量变化了 （或电容器上电量减少了 ） （ 2）合上 S2后，电容上电量为 Q 断开 S1后， 和 的电流与阻值成反比，故流过的电量与阻值成反比 故流过 的电量 （ 式各得 1分， 式各得 2分） 两平行金属板间所加电压随时间变化的规律如图所示，大量质量为 m、带电量为 e的电子由静止开始经电压为 U0的电场加速后连续不断地沿两平行金属板间的中线射入，若两板间距恰能使所有子都能通过且两极长度使每个电子通过两板均历时 3t0，电子所受
15、重力不计，试求： （ 1）电子通过两板时侧向位移的最大值和最小值； （ 2）侧向位移最大和最小的电子通过两板后的动能之比。 答案：（ 1） ymax=d/2， ymin=d/4 （ 2） 16 13 （ 1）电子在 t=2 nt0（其中： n= 0、 1、 2、 ）时刻进入电场，电子通过两极的侧向位移最大，在 t (2n l） t0（其中 n 0、 l、 2、 ）时刻进入电场电子通过两板侧向位移最小电子侧向位移最大时，进入电场在沿电场线方向上作初速度为零的匀加速运动，再作匀速运动，后作初速度不为零的匀加速运动，各段运动的时间均为 t0；当电子侧向位移最小时，在电场线上只有在第二个 t0的时间开
16、始作初速度 为零的匀加速运动，在第三个 t0的时间作匀速运动电子进入偏转电场后，在电场中的加速度均为 a=eUO/md,电子侧向最大位移为 ymax= a t02/2 a t02 a t02 a t02/2 3a t02 3eU0 t02/md。 ymax=d/2 由以上两式解得 ymax t0 ； d 2ymax 2 t0 ； ；电子侧向最小位移为 ymin=a t02/2 a t02= ymax/2 t0 ymin=d/4 （ 2）电子离开偏转电场时的动能等于加速电场和偏转电场电场力做功之和当电子的侧向位移为最大时，电子在电场中加速（只有加速，电场力才做功）运动的距离为 y1 2 ymax
17、/3 d/3，电子的侧向位移最小时，电子在电场中加速运动的距离为 y2 ymin/3=d/12,侧向位移最大的电子动能为 Ekmax eUO eUO y1/d 4eUO/3，侧向位移最小的电子动能为 Ekmin= eUO eUO y2/d 13eUO/12，故 Ekmax Ekmin 16 13 如图所示电路中，甲、乙两个毫安表的内阻均为 6， R3 12， S 断开时，AB之间电阻为 3,S闭合时，甲、乙两个毫安表的示数之比为 1:2，求 R1、 R2的阻值各为多少？ 答案： R1 3， R2 1 如图所示，半径 R = 0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一方向的匀强电场时，带正
18、电的小球沿轨道内侧做圆周运动圆心 O 与 A点的连线与竖直成一角度 ，在 A点时小球对轨道的压力 N = 120N，此时小球的动能最大。若小球的最大动能比最小动能多 32J，且小球能够到达轨道上的任意一点（不计空气阻力）。则： （ 1）小球的最小动能是多少？ （ 2）小球受到重力和电场力的合力是多少？ （ 3）现小球在动能最小的位置突然撤去轨道，并保持其他量都不变，若小球在0.04s后的动能与它在 A点时的动能相等，求小球的质量。 答案：（ 1） EKB=8J （ 2） F = 20N （ 3） 0.01kg （ 1）、（ 2）小球在电场和重力场的复合场中运动，因为小球在 A点具有最大动能，所
19、以复合场的方向由 O 指向 A，在 AO 延长线与圆的交点 B处小球具有最小动能 EkB设小球在复合场中所受的合力为 F，则有； 即： （ 3分） 带电小球由 A 运动到 B的过程中，重力和电场力的合力做功，根据动 能定理有： -F 2R = EKB-EKA = -32 （ 3分） 由此可得： F = 20N， EKB=8J 即小球的最小动能为 8J （ 1分），重力和电场力的合力为 20N（ 1分） （ 3）带电小球在 B处时撤去轨道后，小球做类平抛运动，即在 BA方向上做初速度为零的匀加速运动，在垂直于 BA 方向上做匀速运动设小球的质量为 m，则： 2R = （ 2分） 得： m = = 0.01kg （ 2分）
