高二物理上学期期中福州一中学年高二上学期期中物理试题及答案.docx
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高二物理上学期期中福州一中学年高二上学期期中物理试题及答案
2014-2015学年福建省福州一中高二（上）期中物理试卷
一、单项选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分）
1．关于静电场，以下说法正确的是（ ）
A．电场强度的大小，与试探电荷的电量成反比
B．初速度为零的电荷在电场中，运动轨迹一定与电场线重合
C．电场强度的方向就是电荷的受力方向
D．同一电荷放在电场强度大的地方受到的静电力大
2．关于电流，下列说法中正确的是（ ）
A．通过导线截面的电量越多，电流越大
B．由R=
，电阻与电流成反比，电阻与电压成正比
C．金属导电时，其中的自由电子除做无规则热运动外，还做定向运动，电流的大小与自由电子定向移动的速率有关
D．金属靠自由电子导电，金属的温度升高时，自由电子的平均热运动速率增大，金属导体中的电流增大
3．如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷．相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F．今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开．这时，A、B两个球之间的相互作用力大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5eV，下面判断中正确的是（ ）
A．电场强度的方向一定由b指向a
B．电子的电势能减少了5eV
C．a、b两点电势差Uab=5V
D．电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值
5．如图，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力的作用下，做以Q为焦点的椭圆运动，电子从M点经P到达N点．P点是轨道上离Q最近的点，电子在从P到达N点的过程中（ ）
A．速率增大B．加速度增大
C．是从低电势到高电势的位置D．电势能增大
6．电流表的内阻是Rg=500Ω，满刻度电流值是Ig=1mA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（ ）
A．应串联一个约500Ω的电阻B．应并联一个约500Ω的电阻
C．应串联一个约0.05Ω的电阻D．应并联一个约0.05Ω的电阻
7．如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是（ ）
A．当n1=n2时，电流为零
B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流为I=
C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流为I=
D．无论n1、n2大小如何，电流方向都从A→B，电流都为I=
8．如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点．则（ ）
A．粒子受电场力的方向一定由M指向N
B．粒子在M点的速度一定比在N点的大
C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D．电场中M点的电势一定高于N点的电势
9．某匀强电场方向竖直向上，场强大小为E；一质量为m、带电量为+q的小球以某一初速度竖直向下做匀减速直线运动，其加速度大小为a=
小球运动距离S时速度变为零．则在此过程中（ ）
A．电场力做功qESB．小球的电势能增加了
qES
C．小球的重力势能减少了qESD．物体的动能减少了
qES
10．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点．a、b电势分别为φa=5V，φb=3V，下列叙述正确的是（ ）
A．该电场在c点处的电势一定为4V
B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a
11．如图所示，当K闭合后，一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．保持K闭合，使P滑动片向左滑动，微粒仍静止
B．保持K闭合，使P滑动片向右滑动，微粒向下移动
C．打开K后，使两极板靠近，则微粒将向上运动
D．打开K后，使两极板靠近，则微粒将向下运动
12．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的点电荷q（负电荷），当把该点电荷释放，它只在电场力作用下运动时，下列说法正确的是（ ）
A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零
13．如图中虚线为匀强电场中的等势面，两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点A、B、C为实线与虚线的交点，已知O点电势高于C点．若不计重力，则（ ）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在A点的速率与M在C点的速率相等
C．N在从O点运动至A点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至B点的过程中，电场力对它做的负功
二、填空题（本题共8空，每空2分，共16分）
14．一段导体电阻是5Ω，1.5分钟内所通过的电量是45C．则导体两端的电压为 V．
15．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L的均匀细丝后，其电阻值为 Ω
16．如图所示，A、B两端接直流稳压电源，Uab=30V，滑动变阻器总阻值为40Ω，滑动片P处于变阻器的中点，C、D两端电压Ucd= V；若C、D两端接入一个20Ω的电阻，则Ucd= V．
17．一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图（a）（b）两种电路各测一次，用（a）图所测数据为3.0V，3.0mA，用（b）图测得的数据是2.9V，4.0mA，由此可知，用 图测得Rx的误差较小，测量值Rx= Ω．
18．在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为 ，方向 ．
三、计算题（本题共3小题，10分+10分+12分=32分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
19．如图所示电路中，电池组的电动势E=42V，内阻r=2Ω，定值电阻R=20Ω，D是电动机，其线圈电阻R′=1Ω．电动机正常工作时，理想电压表示数为20V．求：
（1）通过定值电阻R的电流；
（2）电动机的电功率；
（3）电动机输出的功率．
20．两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是匀强电场．一个质量为m，电荷量为q正粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向指向圆心射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板圆心．忽略重力和空气阻力的影响，求：
（1）两极板间的电场强度E的大小；
（2）正粒子在极板间运动的加速度a的大小；
（3）正粒子的初速度v0的大小．
21．如图所示，空间存在着电场强度为E=2.5×103N/C、方向竖直向上的匀强电场，一长为L=0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=5×10﹣3kg、电荷量q=4×10﹣5C的小球．现将细线拉直到水平位置A，使小球由A静止释放，则小球能运动到最高点．不计阻力．取g=10m/s2．求：
（1）小球的电性．
（2）细线在最高点受到的拉力．
（3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时，小球距OA所在水平面的高度．
四、附加题（本小题10分）附加题以外分值达到80分时，附加题的分值方可计入总分，总分不超过100分．
2004秋•宝山区期末）如图所示a所示，A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板，加上恒定电压后，它们之间的电场可看成匀强电场．有一如图b所示的周期性变化的电压u，它的最大值在正半周内恒为+U0，在负半周内恒为﹣U0，现将这一周期性变化的电压加在A、B两板上，设t=0时，A板电势比B板高，这时在紧靠B板处有一初速为零的电子（质量为m，电量为e）在板间电场作用下开始运动．要想使这个电子到达A板时具有最大的动能，则所加电压的变化周期最小不能小于多少（结果用所供的物理量的符号表示）？
2014-2015学年福建省福州一中高二（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分）
1．关于静电场，以下说法正确的是（ ）
A．电场强度的大小，与试探电荷的电量成反比
B．初速度为零的电荷在电场中，运动轨迹一定与电场线重合
C．电场强度的方向就是电荷的受力方向
D．同一电荷放在电场强度大的地方受到的静电力大
考点：
电场强度．
分析：
电场强度是描述电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关．场强方向是放在该点的正电荷所受电场力方向；电场线是人们为形象描述电场而假想的，实际不存在；电场线与带电粒子的运动轨迹无直接关系，其轨迹是由力和初速度共同决定
解答：
解：
A、电场强度是描述电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关，不能说电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比．故A错误；
B、静止释放的点电荷的运动轨迹是由电场力决定，当电场力的方向不变时，其轨迹是直线，即与电场线重合；当电场力的方向变化时，其轨迹是曲线，并不与电场线重合；运动轨迹是由力和初速度共同决定，故B错误．
C、电场强度的方向就是正电荷的受力方向，与负电荷受力方向相反，故C错误；
D、由F=qE可得，同一电荷放在电场强度大的地方受到的静电力大，故D正确；
故选：
D
点评：
电场强度的定义式E=
具有比值定义法的共性，定义出场强只与电场本身有关，与放入电场的试探电荷所受的电场力、电荷量大小无关；明确电场线是人们为形象描述电场而假想的，实际不存在；电场线与带电粒子的运动轨迹无直接关系，题目较简单
2．关于电流，下列说法中正确的是（ ）
A．通过导线截面的电量越多，电流越大
B．由R=
，电阻与电流成反比，电阻与电压成正比
C．金属导电时，其中的自由电子除做无规则热运动外，还做定向运动，电流的大小与自由电子定向移动的速率有关
D．金属靠自由电子导电，金属的温度升高时，自由电子的平均热运动速率增大，金属导体中的电流增大
考点：
电流、电压概念；电功、电功率．
分析：
电流为通过导体截面的电量与所用时间的比值；电阻是导体本身的性质，与电压及电流无关；电流大小与自由电子的热运动无关．
解答：
解：
A、通过导线截面的电量多，但如果用的时间长，则电流强度不一定大；故A错误；
B、电流强度取决于电荷的定向移动速度，速率大电流强度不一定大；故B错误；
C、金属导电时，其中的自由电子除作无规则的热运动外，还作定向运动，电流的大小是由定向运动的速率决定的；故C正确；
D、电流与自由电子的热运动无关，温度变大时金属导体中的电阻增大，电流是减小的；故D错误；
故选：
C．
点评：
本题考查电流的定义、电阻的定义等，要注意明确电子的速率可能是无规则运动的速率．
3．如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷．相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F．今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开．这时，A、B两个球之间的相互作用力大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
考点：
库仑定律．
专题：
电场力与电势的性质专题．
分析：
理解库仑定律的内容，知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分，然后根据各种情况列库仑定律方程，然后两式比较即可正确求解．
解答：
解：
两球之间的相互吸引力，则两球带等量异种电荷；
假设A带电量为Q，B带电量为﹣Q，
两球之间的相互吸引力的大小是：
F=k
第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为：
C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为：
﹣
这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：
F′=k
=
，故A正确；BCD错误．
故选：
A．
点评：
要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分，根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量熟练应用库仑定律即可求题．
4．在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5eV，下面判断中正确的是（ ）
A．电场强度的方向一定由b指向a
B．电子的电势能减少了5eV
C．a、b两点电势差Uab=5V
D．电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值
考点：
电势能；电势差．
专题：
电场力与电势的性质专题．
分析：
电子在电场中移动时，根据电场力做功不能确定场强方向．电场力做正功多少，电子的电势能就减小多少．由公式U=
求出a、b两点电势差Uab．由题，电势零点未确定，a、b两点的电势没有确定值．
解答：
解：
A、由题，电子由a点移到b点，电场力做功5eV，电子的位移方向不沿b到a，电场强度的方向不一定由b指向a．故A错误．
B、由于电场力对电子做功5eV，电子的电势能就减少了5eV．故B正确．
C、a、b两点电势差Uab=
=
=﹣5V．故C错误．
D、电势是相对的，是相对零电势点的，根据已知条件只能求出a、b间电势差，不能确定a、b两点的电势．故D正确．
故选BD．
点评：
在应用公式U=
解题时，U、W、q都要代入符号求解，还要注意电荷移动的方向和电势差的顺序．基本题．
5．如图，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力的作用下，做以Q为焦点的椭圆运动，电子从M点经P到达N点．P点是轨道上离Q最近的点，电子在从P到达N点的过程中（ ）
A．速率增大B．加速度增大
C．是从低电势到高电势的位置D．电势能增大
考点：
库仑定律；电势能．
分析：
根据影响速度和电势能大小的因素来分析速度和电势能的变化，找到转化的方向．而加速度则根据牛顿第二定律，结合库仑力大小来确定．沿电场线方向电势逐渐降低．
解答：
解：
AD、当电子从P点向N点运动时，库仑力负功，运动的速度减小，所以动能减小，对于电势能增加．所以A错误，D正确；
B、由F=
可知，从P到达N点的过程中，库仑力减小，故加速度减小，故B错误；
C、Q带正电，根据电场线的分布可知，P点电势最高，故C错误；
故选：
D．
点评：
考查牛顿第二定律与库仑定律等规律，掌握库仑力做功的特点，库仑力做正功，电势能减小，库仑力做负功，电势能增加．
6．电流表的内阻是Rg=500Ω，满刻度电流值是Ig=1mA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（ ）
A．应串联一个约500Ω的电阻B．应并联一个约500Ω的电阻
C．应串联一个约0.05Ω的电阻D．应并联一个约0.05Ω的电阻
考点：
把电流表改装成电压表．
专题：
实验题．
分析：
把电流表改装成电压表，需要串联分压电阻，由串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值．
解答：
解：
把电流表改装成1V电压表，需要串联一个分压电阻，
串联电阻阻值：
R=
﹣Rg=
﹣500=500Ω；
故选：
A．
点评：
本题考查了电压表的改装，知道电压表改装原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．
7．如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是（ ）
A．当n1=n2时，电流为零
B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流为I=
C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流为I=
D．无论n1、n2大小如何，电流方向都从A→B，电流都为I=
考点：
欧姆定律．
专题：
恒定电流专题．
分析：
由电流的定义式I=
进行分析运算，明确电荷量等于正负电量绝对值的和；电流的方向与正电荷定向移动的方向相同．
解答：
解：
由题意可知，流过溶器截面上的电量q=（n1+n2）e；则电流I=
；方向与正电荷的定向移动方向相同；故由A到B；
故D正确、ABC错误．
故选：
D．
点评：
本题考查电解质中电流的计算方法，要注意同时有正负电荷参与时，总电量等于正负电荷电量绝对值的和．
8．如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点．则（ ）
A．粒子受电场力的方向一定由M指向N
B．粒子在M点的速度一定比在N点的大
C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D．电场中M点的电势一定高于N点的电势
考点：
带电粒子在匀强电场中的运动；电势；电势能．
专题：
压轴题．
分析：
由粒子的运动情景可得出粒子受到的电场力的方向，由电场力做功的性质可得出电势能及动能的变化；由电势与电势能的关系可判断电势．
解答：
解：
A、由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A错误；
B、粒子由M到N电场力做负功，电势能增加，动能减少，故速度减小，故M点的速度大于N点的速度，故B正确，C错误；
D、由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M、N点电势的高低，D错误．
点评：
本题应明确：
（1）电场力做正功则电势能减小，电场力做负功则电势能增加；
（2）电场力做功要注意电荷的正负极性，极性不同则做功不同．
9．某匀强电场方向竖直向上，场强大小为E；一质量为m、带电量为+q的小球以某一初速度竖直向下做匀减速直线运动，其加速度大小为a=
小球运动距离S时速度变为零．则在此过程中（ ）
A．电场力做功qESB．小球的电势能增加了
qES
C．小球的重力势能减少了qESD．物体的动能减少了
qES
考点：
电势能；动能定理的应用．
分析：
物体所受电场力为F=Eq，方向和电场方向相同，由于运动方向和电场方向相反，故电场力做负功，根据电场力做功情况可以判断电势能的变化；重力势能的变化量等于重力所做的功．根据动能定理求解动能的变化量．
解答：
解：
A、小球所受的电场力方向竖直向上，由于物体所受的电场力和运动方向相反，故电场力做负功，为W=﹣qES，故A错误；
B、电场力做负功，电势能增大，则小球的电势能增加了qES，故B错误；
C、重力做功mhS，则小球的重力势能减小了mgS；故C错误；
D、物体做减速运动，合外力做负功，动能减小，由动能定理得：
△Ek=﹣F合S=﹣maS=﹣
qES，所以物体的动能减少了
qES，故D正确．
故选：
D
点评：
本题在电场中考察了各种功能关系的转化，正确解答的关键是明确各种功能关系．
10．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点．a、b电势分别为φa=5V，φb=3V，下列叙述正确的是（ ）
A．该电场在c点处的电势一定为4V
B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a
考点：
电势能；电势．
专题：
电场力与电势的性质专题．
分析：
只有当该电场是匀强电场时，在c点处的电势一定为4V．根据推论：
正电荷在电势高处电势能大，分析正电荷从c点运动到b点电势能如何变化．电场线的疏密可以判断场强的大小．正电荷受到的电场力方向与场强方向相同．
解答：
解：
A、当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为4V．当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V．故A错误．
B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb．故B错误．
C、由题，a点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少．故C正确．
D、由题可判断电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向b．故D错误．
故选C
点评：
本题要抓住电场线的物理意义：
电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低．
11．如图所示，当K闭合后，一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．保持K闭合，使P滑动片向左滑动，微粒仍静止
B．保持K闭合，使P滑动片向右滑动，微粒向下移动
C．打开K后，使两极板靠近，则微粒将向上运动
D．打开K后，使两极板靠近，则微粒将向下运动
考点：
闭合电路的欧姆定律；电容．
专题：
恒定电流专题．
分析：
当S闭合后，带电微粒在平行板电容器间处于静止状态，合力为零，电场力与重力平衡．保持S闭合，电容器板间电压不变，若板间距离也不变，板间的场强不变，微粒仍处于静止状态．打开S后，根据电容的决定式C=
，分析电容的变化，由电容的定义式C=
分析电压的变化．再由E=
分析板间场强的变化，即可判断带电微粒的运动状态．
解答：
解：
A、B、保持K闭合，电容器板间电压不变，使滑动片P向左或向右滑动，板间距离不变，则由E=
分析得知，板间场强仍保持不变，带电微粒所受的电场力不变，仍处于静止状态．故A正确，B错误．
C、D、由C=
，C=
，E=
得到极板间场强E=
，E与板间距离无关，故使两极板靠近，板间场强不变，带电微粒所受的电场力不变，则带电微粒仍处于静止状态，故CD错误．
故选：
A．
点评：
本题关键要抓住不变量进行分析：
电容器与电源保持相连，板间电压保持不变；充电后与电源断开后，电量不变．电量、正对面积不变时，改变板间距离，板间场强不变．
12．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的点电荷q（负电荷），当把该点电荷释放，它只在电场力作用下运动时，下列说法正确的是（ ）
A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零
考点：
电场线；牛顿第二定律．
分析：
M、N为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．越过O点后，负电荷q做减速运动，点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值，加速度变化情况同样不确定
解答：
解：
A、点电荷在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下
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