北京师大附中实验学校2016-2017学年高二(上)期中物理试卷(解析版)
2017-2018学年北京市北京师范大学附属中学高二上学期期中考试物理(理)试题 解析版

北京师大附中2017-2018学年上学期高二年级期中考试物理试题本试卷满分120分,考试时间为100分钟。
第I卷一、单项选择题1. 下列物理量属于矢量的是A. 电势B. 电势能C. 电场强度D. 电动势【答案】C【解析】电势、电势能和电动势只有大小无方向,是标量;电场强度既有大小又有方向,是矢量,故选C.2. 下面哪个符号是电容的单位A. JB. CC. AD. F【答案】D【解析】电容的单位是法拉,用F表示,故选D.3. 已知元电荷数值为,某个物体带电量不可能...是A. B.C. D.【答案】D【解析】任何物体的带电量都是元电荷电量的整数倍,故D物体带的电量不可能,故选D.4. 下列关于电场强度E的表达式,在任何电场中都成立的是A. B.C. D. 以上都不是【答案】C【解析】电场强度E=表达式,在任何电场中都成立;只适用点电荷电场;只适用匀强电场;故选C.5. 在真空中有两个点电荷,二者的距离保持一定。
若把它们各自的电量都增加为原来的3倍,则两电荷的库仑力将增大到原来的A. 9倍B. 6倍C. 3倍D. 27倍【答案】A【解析】由库伦力的公式F=k,当距离保持不变,把它们各自的电量都增加为原来的3倍时,F′=k=9k=9F,所以A正确,BCD错误.故选A.6. 对于电容,以下说法正确的是A. 一只电容器所充电荷量越大,电容就越大B. 对于固定电容器,它的带电量跟两极板间所加电压的比值保持不变C. 电容器的带电量跟加在两极间的电压成反比D. 如果一个电容器没有带电,也就没有电容【答案】B【解析】解:A、电容器带电荷量越大,板间电压越大,而电容不变.故A错误.B、电容表征电容器容纳电荷本领的大小,对于固定电容器,电容C不变,由定义式C=可知,则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.故B正确.C、电容器的带电荷量Q=CU,当电容C一定时,电量与电压成正比.当电容C变化时,电量与电压不成正比.故C错误.D、电容表征电容器容纳电荷本领的大小,与电容器的电量、电压无关.故D错误.故选:B【点评】本题考查对电容的理解能力,抓住电容的物理意义和定义式是关键.7. 下列关于电场的叙述错误的是A. 静止电荷的周围存在的电场称为静电场B. 只有电荷发生相互作用时电荷才产生电场C. 只要有电荷存在,其周围就存在电场D. A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用【答案】B【解析】静止电荷的周围存在的电场称为静电场,选项A正确;电荷的周围存在电场,无论电荷之间是否发生相互作用,选项B错误;只要有电荷存在,其周围就存在电场,选项C 正确;A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用,选项D正确;故选B.8. 一种锌汞电池的电动势为1.2V,这表示A. 该电源与电动势为2V铅蓄电池相比非静电力做功一定慢B. 该电源比电动势为1.5V的干电池非静电力做功一定少C. 电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能D. 电路通过1C的电荷量,电源把1.2J其他形式的能转化为电能【答案】D【解析】电动势在数值上等于将1C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功,即一节电池的电动势为1.2V,表示该电池能将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.2J的功,电源把1.2J其他形式能转化为电能.电动势表示电源做功的能力的大小,不表示做功的多少,也不是表示做功的快慢,故D正确;ABC错误;故选D.点睛:电动势:,也是属于比值定义式,与含义截然不同,电动势E大小表征电源把其它形式能转化为电能本领大小,而电压U大小表征电能转化为其它形式的能的大小,要注意区分.9. 如图所示,a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点,现将某检验电荷分别放在a、b 两点,下列说法中正确的是A. 受到电场力大小相等,方向相同B. 受到电场力大小相等,方向相反C. 受到电场力大小不相等,方向相反D. 受到电场力大小不相等,方向相同【答案】D【解析】试题分析:由图可知看出:a处电场线密,电场强度大.两点的电场线的切线方向相同,所以电场强度方向相同,放入同种检验电荷,受到的电场力大小不等,方向相同.故选D考点:等量异种电荷的电场.10. 在如图所示的点电荷Q的电场中,一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点,B、C、D、E在以Q为圆心的圆周上,则电场力A. 从A到B做功最大B. 从A到C做功最大C. 从A到E做功最大D. 做功都一样大【答案】D【解析】试题分析:由点电荷的电场分布特点可知,B、C、D、E四点位于对场源电荷为圆心的同一个圆上,即位于同一等势面上,将试探电荷从A点移到同一等势面上电场力做功相等,所以只有选项D正确;考点:等势面、静电力做功11. 已知O是等量同种点电荷连线的中点,取无穷远处为零电势点。
北京市西城区北京师范大学附属中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题 精品

北京师大附中2016—2017学年度第一学期期中考试高二物理试卷试卷说明:试卷总分100分,考试时间为100分钟一、单项选择题(每小题3分,共36分)1.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述正确的是()A.质子就是元电荷,电子也是元电荷B.美国科学家密立根在实验过程中发现了重要的电荷守恒定律C.元电荷的测定是由科学家库仑完成的D.质子、正电子所带电量与电子所带电量相同,但符号相反,人们把这个最小的电荷量叫做元电荷2.取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在A、B下面的金属箔是闭合的.现在把带正电荷的球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了.下列说法正确的是()A.A内部的场强比B内部的场强大B.A、B内部的场强均为零C.A左端的电势比B右端的电势低D.A左端的电势比B右端的电势高3.大小相同的两个金属小球A、B带有等量同种电荷,相隔一定距离时,两球间的库仑力大小为F,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A、B两个小球接触后再移开,这时A、B两球间的库仑力大小()A.一定是/8F D.可能是/8FF C.一定是3/8F B.一定是/44.在下列四种情况中,a、b两点电场强度和电势都相同的是()A.(正点电猗电场)B.(匀强电场)C.(静电平衡状态下的导体,a、b都在导体内部)D.(等量异号电荷电场,a、b关于两电荷连线的中点对称)5.一只普通白炽灯,不通电时灯丝的电阻为1R,正常发光时灯丝的电阻为2R,比较1R和2R的大小,应该是()A.12R R>B.12R R<C.12R R=D.条件不足,无法判断6.如图甲所示是某电场中的一条电场线,a、b是这条电场线上的两点,一带正电的粒子只受电场力作用,由静止开始从a运动到b.在此过程中,带电粒子的v t-图像如图乙所示,比较a、b两点电势的高低和场强的大小,下列判断正确的是()A.a bϕϕ>,a bE E=B.a bϕϕ>,a bE E<C.a bϕϕ<,a bE E=D.a bϕϕ<,a bE E>7.在一个真空点电荷电场中,在离该点电荷为r的一点,引入电量为q的检验电荷,所受到的电场力为F,则离该点电荷为r处的场强的大小为()A.FqB.22FrqrC.0FrqrD8.一台电动机,额定电压是100V,电阻是2Ω.正常工作时,通过的电流为5A,则电动机因发热损失的功率为()A.500W B.50W C.5000W D.450W9.如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在滑动变粗器R的滑片向下滑动的过程中()A .电压表的示数增大,电流表的示数减小B .电压表的示数减小,电流表的示数增大C .电压表与电流表的示数都增大D .电压表与电流表的示数都减小10.如图所示,电压表由灵敏电流计G 与电阻R 串联而成.某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏小一些,若要调准,可采用的措施是( )A .在电阻R 上并联一个比其小得多的电阻B .在电阻R 上并联一个比其大得多知电阻C .在电阻R 上串联一个比其小得多的电阻D .在电阻R 上串联一个比其大得多的电阻11.如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态,应( )A .给平行板电容器充电,补充电荷量B .给平行板电容器放电,减小电荷量C .使两金属板相互靠近些D .使两金属板相互远离些12.如图所示,一块有两个量程的电流表,当使用a 、b 两个端点时,量程为1A ,当使用a 、c 两个端点时,量程为0.1A ,已知表头的内阻g R 为200 ,满偏电流为2mA ,求电阻1R 、2R 的阻值为( )A .10.31R =ΩB .10.14R =ΩC .2 2.67R =ΩD .2 3.67R =Ω二、不定项选择题(每题至少有一个正确选项,每题3分,共15分)13.下面列举了四个物理量的单位,其中属于国际单位制(SI )的基本单位的是( )A .千克(kg )B .牛顿(N )C .安培(A )D .库仑(C )14.原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流.设氢原子的电子以速率v 在半径为r的圆周轨道上绕核运动,电子的电荷量为e ,电子质量为m ,静电力常量为k ,则等效电流是( )A .2πev rB .2πer vCD 15.一质量为m 的带电液滴以竖直向下的初速度0v 进入某电场中.由于电场力和重力的作用,液滴沿竖直方向下落一段距离h 后,速度变为0.在此过程中,以下判断正确的是( )A .液滴一定带正电B .重力对液滴做的功为2012mv mgh +C .合外力对液滴做的功为2012mv -D .液滴的机械能减少了16.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,一带电油滴位于容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移一小段距离,则()A.油滴将竖直向上运动B.P点电势降低C.带电油滴电势能减少D.电容减小,电量将增大17.图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处,不计电子的重力,下列说法正确的是()A.从0t=时刻释放电子,电子始终向右运动,直到打到右极板上B.从0t=时刻释放电子,电子可能在两板间做往返运动C.从/4=时刻释放电子,电子可能在两板间做往返运动,也可能打到右极板上t TD.从3/8=时刻释放电子,电子一定不会打到右极板上t T三、分析解答题(共49分)18.(1)某同学用刻度尺测金属丝的长度l,用螺旋测微器测金属丝的直径d,其示数分别如图甲和图乙所示,则金属丝长度l=________cm,金属丝直径d=________mm.他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值,测量时选用“1⨯”欧姆挡,示数如图丙所示,则金属丝的电阻R=________Ω.R的阻值(阻值约为3Ω).除电源(电动势为x1.5V)、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:a.电流表(量程0.6A)b.电流表(量程3A)c.电压表(量程3V)d.电压表(量程15V)e.滑动变阻器(最大阻值10Ω)f.滑动变組器(最大阻值100Ω)(a)实验中,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(填入所选器材前面的字母);(b)引起实验系统误差的主要原因是________.(请填写选项前的字母)A.将电压表量程看成0~15V,导致电压表读数大于实际电压.B.由于电压表分流,电流表示数大于通过R电流的真实值.xC.由于有估读,导致读数不准.D.由于电池有内阻,导致电流偏小.19.在测量一节干电池的电动势E和内电阻r的实验中,实验电路如图所示,实验室备有下列器材A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)E.变阻器R(最大阻值20Ω,额定电流1A)1F.变阻器R(最大阻值100Ω,额定电流0.1A)2G.待测干电池、电键S和导线若干(1)实验中电流表应选________;电压表应选________;(选填器材前的字母)(2)请将实物图连线成为实验电路;(3)李明同学所在小组实验测得的6组数据已在U I-图中标出,如图所示.请你根据数据点位置完成U I-图线,并由图线求出该电池的电动势E=________V,电阻r=________Ω.(4)若另一实验小组按电路图连接电路,经检查电路连接正确.合上开关,电流表和电压表的指针均发生偏转,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑片滑至接近B端时电压表的示数急剧变小.出现上述情况的原因是________________________________.20.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图甲所示的I U-坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.(1)根据图线的坐标数值,请在图乙中用画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.(2)根据图甲,可判断出图丙中正确的关系图是(图中P为小灯泡功率)()(3)小灯泡两端电压为1.0V时,由甲图可知,电阻等于________,此值与此时小灯泡的实际电阻值相比________.(填偏大、相等或偏小)21.如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球.现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37︒角.重力加速度为g,sin370.60︒=.︒=,cos370.80(1)判断小球的带电性质;(2)求该匀强电场的电场强度E 的大小;(3)若将小球向左拉起至与O 点处于同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时的速度大小.22.如图所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加以电压12500V U =,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S 射出.装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长 6.0cm l =,相距2cm d =,两极板间加以电压2200V U =的偏转电场.从小孔S 射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场.已知电子的电荷量191.610C e -=⨯,电子的质量31910kg m -=⨯,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力.求:(1)电子射入偏转电场时的动能k E ;(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y ; (3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W .23.如图甲所示,B 为电源,电动势75V E =,内阻不计.1R 为固定电阻,2R 为光敏电阻.C为平行板电容器,虚线OO '到两极板距离相等,极板长26.010m l -=⨯,两极板的间距21.010m d -=⨯.P 为一圆盘,由形状相同、透光率不同的两个半圆形透光片a 和b 构成,它绕AA '轴按图中箭头方向匀速转动.当细光束通过不同的透光片照射光敏电阻2R 时,2R 的阻值不同.有一细电子束沿OO '以速度0 2.0107m/s v =⨯连续不断地射入平行板电容器C ,电子发生偏转.平行板电容器右端有一接收屏S ,电子打到屏上的位置与OO '的距离记为y .当光束刚开始通过透光片a 照射2R 时取0t =,随着圆盘转动,y 随时间t 变化的关系如图乙所示.忽略细光束的宽度,忽略电容器的充、放电时间以及电子所受的重力.假设照在2R 上的光强发生改变时2R 阻值立即有相应的改变. (1)求圆盘P 匀速转动的角速度ω;(2)已知电子的电荷量191.610C e -=⨯,电子的质量31910kg m -=⨯.当细光束通过透光片a 照射光敏电阻2R 时,2R 的阻值为1000Ω,当细光束通过透光片b 照射光敏电阻2R 时,2R 的阻值小于1000Ω. Ⅰ.定值电阻1R 的阻值;Ⅱ.光束通过透光片b 照射2R 时,2R 的阻值应满足什么条件?。
2023北京北师大附中高二(上)期中物理(含答案)

2023北京北师大附中高二(上)期中物 理考生须知1. 本试卷有22道题,共8页。
考试时长90分钟,满分 100分。
2. 考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
3、考试结束后,考生应将答题纸交回。
第一部分一、单选题(本部分共12小题,每小题3分,共36分)1. 下面物理量中属于标量的是( ) A. 电场强度 B. 磁感应强度 C. 洛伦兹力D. 电动势2. 用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,以下属于用比值法定义的表达式是( ) A. 磁感应强度F B IL= B. 电场强度2kQ E r = C. 电容4SC kdεπ=D. 电阻Sl R ρ=3. 一个带电的金属球,当它带的电荷量增加一定数值后(稳定)与增加前比较,其内部的场强将( ) A. 一定增强 B. 不变C. 一定减弱D. 可能增强也可能减弱4. A 、B 是一条电场线上的两个点,一带正电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其速度−时间图象如图所示。
则这一电场可能是下图中( )A. B. C. D.5. 有一横截面积为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设每单位体积导线有n 个自由电子,电子的电荷量为e ,此时电子的定向移动速度为v ,在△t 时间里,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( ) A. nvS △tB. nv △tC.Is te∆ D.I tSe∆6. 在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r。
闭合开关S,电灯L正常发光。
两块电表均为理想电表。
在滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是()A. 电流表的示数变小B. 电源的总功率变大C. 灯泡L的亮度变大D. 电压表的示数变大7. 下列四幅图关于各物理量方向的关系中,正确的是()A. B. C. D.8. 如图所示,质量为m,通电电流为I的金属棒ab置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与宽为L 的水平导轨平面夹角为θ,金属棒ab处于静止状态。
精品解析:北京市首都师范大学附属中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题(解析版)

首师大附中2017~2018学年高二物理第一学期期中考试试题一、选择题1. 在闭合电路中,下列叙述正确的是()A. 当外电路断开时,路端电压等于零B. 闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内外电路的电阻之和成反比C. 当外电路短路时,电路中的电流趋近于无穷大D. 当外电阻增大时,路端电压将增大【答案】BD【解析】试题分析:根据闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir可知,当外电路断开时,路端电压等于电动势.当外电路短路时,电路中的电流很大,但不是无穷大,因为电源有一定的内阻.当外电阻增大时,电流减小,内电压减小,路端电压将增大.解:A、根据闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir可知,当外电路断开时,电流I=0,路端电压U=E.故A错误.B、根据闭合电路欧姆定律I=得知:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内外电路的电阻之和成反比.C、当外电路短路时,R=0,短路电流I短=,电源内阻r>0,I短≠∞.故C错误.D、当外电阻增大时,电流减小,内电压减小,路端电压将增大.故D正确.故选BD【点评】本题考查对闭合电路欧姆定律的理解能力.对于断路和短路两个特例,要在理解的基础上加强记忆.2. 在如图所示的电路中,电源的电动势为,内电阻为.、是两个小灯泡,闭合后,两灯均正常发光.当滑动变阻器的滑片向右滑动时()A. 变暗B. 变亮C. 变暗D. 变亮【答案】AD【解析】由电路图可以知道,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,由闭合电路欧姆定律可知,干路电流变小,灯电阻不变,由可知,灯的实际功率变小,灯变暗,干路电流变小,电源内阻,灯电阻不变,则并联电压变大,灯电阻不变,灯的实际功率大,则灯变亮,故A,D正确,B、C错误.故选AD.【点睛】本题是一道闭合电路的动态分析题,闭合电路的动态分析题是高中物理的常考问题,要掌握其解题思路,首先根据电路电阻变化情况由闭合电路欧姆定律判断电路电流如何变化,再由部分电路欧姆定律判断电源内电压如何变化,路端电压如何变化,然后应用串并联电路特点与规律、部分电路的欧姆定律、电功与电功率公式分析答题.3. 如图所示,电源内阻不计,已知,,现用一个内阻为的电压表并联在的两端,电压表的读数为.若把它接在、两点间,电压表的读数为()A. B. C. D.【答案】C【解析】当电压表并联在的两端时,电压表与的并联电阻为,可以知道,根据串联电路的分压特点,可以知道两端的电压边等于,故,所以把电压表接在,两点间,电压表的读数为,故C正确.故选C.【点睛】本题要注意电压表是实际的电表,内阻不是无穷大,电表对电路的影响不能忽略,把电压表看成可测量电压的电阻.4. 图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是()A. 指的是该电池放电时能输出的总电荷量B. 该电池的电动势为C. 该电池充满电可提供的电能为D. 若该手机的待机电流为,手机最多可待机小时【答案】ABD【解析】A.由电池的数据可以知道,该电池的容量为,故A正确;B.电场的电动势是,故B正确;C.依据公式,再依据电能公式,故C 错误;D.若待机时的电流为,理论上可待机,故D正确.故选ABD.【点睛】本题考查读取电池铭牌信息的能力.电池的容量是指电池所能释放的总电量.5. 关于电场中的等势面,下列说法中正确的有()A. 等势面不一定跟电场线垂直B. 沿电场线电势一定升高C. 在同一等势面上两点间移动电荷,电场力做功为零D. 处于静电平衡状态的导体是等势体,表面是一个等势面【答案】CD【点睛】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面;等势面与电场线垂直,沿着等势面移动点电荷,电场力不做功.电场线与等势面垂直.电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低.6. 某电场的分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面.、、三点的电场强度大小分别为、、,电势分别为、、,关于这三点的电场强度和电势的关系,以下判断正确的是()A. ,B. ,C. ,D. ,【答案】B【解析】由图示可知,处的电场线密,处的电场线稀疏,因此点的电场强度大,点的场强小,即,,沿着电场线的方向,电势逐渐降低,在同一等势面上,电势相等,电势相等,由图示可知,,,故B正确.故选B.【点睛】本题关键要掌握电场线的物理意义:电场线的疏密表示场强的大小、顺着电场线电势降低.7. 点荷置于真空中的点,、、三个虚线圆表示该点电荷电场中三个等势面,如图所示.已知等势面的电势,点位于等势面上,点位于等势面上.现有一电子从点以初速度沿方向入射,在电子从点至再次通过等势面的过程中,以下判断正确的是()A. 电子所受的电场力先增大后减小B. 电子所受的电场力先减小后增大C. 电子的动能先增大后减小D. 电子的动能先减小后增大【答案】AC【解析】电场线与等势面垂直且从电势高的等势面指向电势低的等势面,因为,故处于点的电荷为正电荷,故受到处于点的电荷的吸引力,其运动轨迹如图,因为电子与处于点的正电荷的距离先变小后变大,故库仑力先变大后变小,静电力先做正功后做负功,故动能先增加后减小,故A,C正确.故选AC.【点睛】本题关键是根据电场线与等势面的关系得到电场线分布规律,然后进一步得到场源电荷的电性,再结合牛顿第二定律分析物体的运动规律.8. 如图所示,、为平行板电容器的两块金属板,极板与静电计相连,静电计的外壳和极板都接地.当、两板带上等量异种电荷后,静电计指针偏转一定角度,此时,在、板间有一正点电荷(带电量很小)静止在点,则()A. 板不动,将板向下移动时,但静电计指针偏角减小B. 板不动,将板向右移动时,静电计指针偏角增大C. 板不动,将板向上移动时,点电荷保持不动D. 、板都不动,在、之间插入介质板时,静电计指针偏角增大【答案】BC学*科*网...学*科*网...学*科*网...学*科*网...学*科*网...学*科*网...学*科*网...学*科*网...【点睛】本题是电容器的动态分析,关键是抓住不变量,当电容器与电源相连,两端间电势差不变,当电容与电源断开,所带电量不变;如果只改变两板间的距离时,两板间的电场强度不变.9. 如图为一匀强电场,某带电粒子从点运动到点.在这一运动过程中克服重力做的功为,电场力做的功为.则下列说法正确的是()A. 粒子带负电B. 粒子在点的电势能比在点少C. 粒子在点的动能比在点多D. 粒子在点的机械能比在点少【答案】CD【解析】A.由运动轨迹上来看,垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转,说明带电粒子受到的电场力方向相同,所以带电粒子应带正电,故A错误;B.从到的过程中,电场力做正功,电势能在减少,所以在点时的电势能大于在点时的电势能,故B错误;C.从到的过程中,克服重力做功,电势力做功,由动能定理可知,粒子在点的动能比在点多,故C正确;D.从到的过程中,除了重力做功以外,还有电场力做功,电场力做正功,电势能转化为机械能,带电粒子的机械能增加,由能的转化与守恒可知,机械能的增加量等于电场力做功的多少,所以机械能增加了,故D正确.故选CD.【点睛】解决本题的关键掌握功能关系,知道合力做功与动能的关系,电场力做功与电势能的关系,除重力以外其它力做功与机械能的关系.10. 如图甲所示,一条电场线与轴重合,取点电势为零,方向上各点的电势随变化的规律如图乙所示.若在点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则()A. 电子将沿方向运动B. 电子的电势能将增大C. 电子运动的加速度恒定D. 电子运动的加速度先减小后增大【答案】AD【解析】试题分析:由图可知沿方向电势逐渐升高,则电场线方向沿负方向,电子所受电场力方向沿轴正方向,故A正确;由静止释放后,电场力对电子做正功,电子的电势能减小,故B错误;图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,所受电场力先减小后增大,故该电场不是匀强电场,电子加速度先减小后增大,故C错误,D正确。
北京师范大学附属实验中学高二上学期期中考试物理试题

北京师范大学附属实验中学2017—2018学年度第一学期高二年级物理期中试卷(P 、A 、R 层使用)试卷说明:1、本卷分为A 卷(100分)和B 卷(50分),考试时间为120分钟2、A 卷4道大题,共20道小题;B 卷2道大题,共7道小题3、A 卷、B 卷的选择题答案均填涂在答题卡上,题号与卡上的题号相对应;填空题和计算题的答案全部写在答题卡上.A 卷【P 、A 、R 层均必做】一、单项选择题(本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意.每小题3分,共30分)1.两个分别带有电荷量为Q -和3Q +的相同金属小球(它们均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离为/2r ,则两球间库仑力的大小变为( ) A .3/4F B .4/3F C ./12F D .12F【答案】B【解析】相距为r 时,根据库仑定律得:23Q QF kr⋅=,接触后,各自带电量变为Q ,则此时有2432Q Q FF kr ⋅'==⎛⎫⎪⎝⎭,故B 正确,ACD 错误.故选B .2.电场中有一点P ,下列说法正确的是( )A .若放在P 点的试探电荷的电荷量加倍,则P 点的场强加倍B .若P 点没有试探电荷,则P 点的场强为零C .P 点的场强越小,则同一电荷在P 点受到的电场力越小D .P 点的场强方向就是试探电荷在该店的受力方向 【答案】C【解析】A .若放在P 点的电荷的电荷量加倍,则P 点的电场力会加倍,而此处的电场强度却不变,即使不放电荷,电场强度一人存在,故A 错误;B.若放在P点的电荷的电荷量加倍,则P按的电场力会加倍,而此处的电场强度却不变,即使不放电荷,电场强度依然存在,故B错误;C.对于电场力是由电场强度与电量决定,当P点的场强越小,则同一电荷在P点受到的电场力一定越小,故C正确;D.P点的场强方向为放在该点的正电荷的受的电场力方向,故D错误.故选C.3.如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点电场强度大小相等、方向相同的是()A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中非匀强电场中的a、b两点【答案】B【解析】A.在甲图中a、b两点离场源电荷距离相等,电场强度大小相等,由于电场线是直线,a、b点的电场强度的方向就沿着电场线的方向,所以a、b的电场强度的方向不同,但不是相反的,故A错误;B.根据对称性可知,a、b两点的电场强度大小相等,在等量异种电荷连线的中垂线上各点的电场强度的方向都与亮点和连线平行,且指向负电荷的一侧的,所以a、b的电场强度的方向相同,故B正确;C.在等量同种电荷连线的中垂线上的点的电场强度方向都是由中间指向两侧的,在对称的位置,电场强度的大小是相同的,方向相反,故C错误;D.在非匀强电场中的a、b两点,电场强度的方向沿着该点的电场线的切线的方向不同,但是不是相反的,故D错误.故选B.4.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势 随x变化的情况如图乙所示,若在O 点由静止释放一质子,质子仅受电场力的作用,则( )A .质子沿Ox 的反方向运动B .质子的电势能将增大C .质子运动的加速度恒定D .质子运动的加速度先增大后减小 【答案】D【解析】A .由图看出,电势逐渐升高,则电场线方向沿Ox 负方向,电子所受的电场力沿Ox 正方向,则电子将沿Ox 正方向运动,故A 错误;B .电子受到的力沿电场线方向,故电子做直线运动,故B 错误;C 、D .x ϕ-图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,所以电子的加速度先减小后增大,故C 错误,D 正确. 故选D .5.如图所示,a 、b 是电场线上相距为d 的两点,将一带电荷量为q 的正点电荷从a 移到b ,电场力做功W ,则可知( )A .a 点比b 点间的电势高W qB .a 点的电场强度为W E qd =C .b 点的电场强度为W E qd= D .a 点的电势为W q【答案】A【解析】A .根据电场力做功与电势差的关系,有W Uq =,则a 、b 间的电势差为Wq,故A 正确;B 、C .由于不知题中的电场是否均匀,只有匀强电场中才满足U Ed =,故B 、C 错误;D .题中没有指明零点电势,所以无法确定a 点的电势,故D 错误. 故选A .6.如图所示,将不带电的导体BC 放在带正电的金属球A 附件,当导体BC 达到静电平衡后,则下列说法正确的有( )A .用导线连接BC 两端,导线中有瞬间电流通过B .用手摸一下导体任意一端可使用导体带负电C .导体C 端电势低于B 端电势D .B 和C 端感应电荷在导体内部产生的场强大小相等 【答案】B【解析】A .导体BC 发生了静电感应现象,当导体BC 达到静电平衡后,导体是等势体,用导线连接BC 两端、无电势差,不会有电流通过,故A 错误;B .用手摸一下导体B 端可使导体带负电荷,因为BC 的电势高于大地,当用手触摸时大地上的负电荷即电子会在电场力的作用下向BC 运动,使导体带负电,故B 错误; C .导体BC 达到静电平衡后,是等势体,故C 错误;D .导体BC 发生了静电感应现象,当导体BC 达到静电平衡后,内部场强处于零,感应电荷的电场强度与A 电荷的电场强度大小相等,方向相反,由点电荷的电场强度公式2kqE r =,可知,场强沿BC 方向逐渐减小,故D 错误. 故选B .7.如图所示,电子在电势差为1U 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为2U 的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,可能使电子的偏转角θ变大的( )A .1U 变大,2U 变大B .1U 变小,2U 变大C .1U 变大,2U 变小D .1U 变小,2U 变小【答案】D【解析】设电子被加速后获得初速为0V ,则由动能定理得:210102qU mV =-①又设极板长为l ,则电子在的寒潮中偏转所用时间0l t V =②又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a ,由牛顿第二定律得:2U q Eq a m md==③,电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度:y V at =④,由①②③④可得:20y U qlV atmdV =,又有0tan y V V θ=,计算得出1U 变小,2U 变大,偏转角一定增大,故D 正确. 故选D .8.下列关于电源电动势的叙述中,不正确的说法是( ) A .电源电动势等于内外电路电势降落之和B .在电源外部中,静电力做的功越多即电源把电能转化成其它形式的能为也越多,电动势也越大C .在电源内非静电力把单位正电荷从负极移送到正极所做的功的大小就等于电源的电动势D .电源的电动势等于外电路断开时的路端电压 【答案】C【解析】A .电源的电动势是描述的内部非静电力做功,将其他形式的能转变呈电能的物理量,电流从电源正极发出,经外电路回到电源负极,故A 正确;B .在电源外,静电力对单位电荷做的功越多,电源把其他形式的能转化为电能也越多,电动势越大,故B 正确;C 、D .由于功不等于电动势,功与电荷量的比值才等于电动势,故C 错误,D 正确. 故选C .9.如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S 闭合后,在变阻器0R 的滑动端向下滑动的过程中( )A .电压表与电流表的示数都减小B .电压表与电流表的示数都增大C .电压表的示数增大,电流表的示数减小D .电压表的示数减小,电流表的示数增大 【答案】B【解析】当1R 向上滑动即电路图中R 总变大,I 总则减小,依据U E I V =-总,故U 变大,依据电压的等式关系21()U E I r R =-+总故2I 变大,故B 正确,ACD 错误. 故选B .10.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中,某同学通过测量两个电池的电流和电压,得到了如图所示的U I -图线,从图象中可以看出( )A .电池a 的电动势较大,内电阻较大B .电池a 的电动势较小,内电阻较小C .电池b 的电动势较小,内电阻较大D .电池b 的电动势较大,内电阻较小 【答案】A【解析】根据闭合电路欧姆定律知U E Ir =-,故U I -图像中图像与纵轴的交点等于电源的电动势,由图可知,a 的电动势较大,图像中的斜率大小表示电源的内阻,a 的斜率较大,故a 的内阻较大,故A 正确. 故选A .二、多项选择题(本题共5小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一项符合题意.每小题全选对得4分,选对但不全得2分,错选不得分,共20分)11.如图,直线上有O 、a 、b 、c 四点,ab 间的距离与bc 间的距离相等.在O 点处有固定点电荷,已知b 点电势高于c 点电势.若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c 点运动到b 点,再从b 点运动到a 点,则( )A .两过程中电场力做的功相等B .前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C .前一过程中,粒子电势能不断减小D .后一过程中,粒子动能不断减小 【答案】CD【解析】A 、B .b 点电势高于C 点电势,表面点电荷带正电,场强方向沿abc 方向,带负电的粒子从c 向a 运动,电场力做正功,由ab bc =,ab bc U U =,因此电场力做功W qU =不等,且cb ba W W <,故AB 错误;C 、D .粒子从c 点运动到b 点,再从b 点运动到a 点过程中,电场力一直做正功,粒子电势能不断减小,动能不断增加,故C 正确,D 正确. 故选CD .12.下列说法中,正确的是( )A .物体不带电荷是因为该物体中没有正、负电荷B .物体中有大量的正、负电荷,当它失去部分负电荷后,就会显正电性C .橡胶棒与毛皮摩擦过程中,创造出了负电荷D .正、负电子对可以同时湮没,转化为光子,但是电荷守恒定律仍成立 【答案】BD【解析】A .物体内正负电荷数相等也不显示电性,但有电荷存在,故A 错误; B .由于正电荷比较多,故B 正确;C .用玻摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中玻上的电子即负电荷转移到了硬橡胶棒上,故C 错误;D .因为电荷不会凭空消失,故D 正确. 故选BD .13.如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q ,电压U 、电容C 之间相互关系的图像,其中正确的是( )A .B .C .D .【答案】BCD 【解析】A .QC U=是电容的定义式,电容器电容的大小与电容的带电量ϕ以及电容器两极板三间的电压无关,电容器电容的决定式为:4πsC kdε=,只有电容器不变其电容就不发生变化,故A 错误,BD 正确. C .根据QC U=可Q CU =,因为容器不变,因此电量Q 和电压U 长正比,故C 正确. 故选BCD .14.平行板电容器充电后断开电源,然后将两极板间的正对面积逐渐增大,则在此过程中( )A .电容器电容将逐渐增大B .两极板间的电场强度将逐渐增大C .两极板间的电压将保持不变D .两极板上带电荷量不变 【答案】AD【解析】A .由电容公式4πkdsC ε=,所以当正对面积s 增大时,电容C 增大,故A 正确;B 、C .由于电源切开,两极板之间Q 不变,由QC U=,电容C 增大,电压U 减小,电场强度4πU Q kQ E d cd sε===,与d 没有关系,即电场强度不变,故BC 错误; D .由B 、C 项分析,两极板之间的电荷量Q 不变,故D 正确. 故选AD .15.一直流电源的电动势为E ,内阻为r ,用它给线圈电阻为R 的直流电动机供电,工作时通过电动机的电流为I 电动机两端电压为U 经t 秒后( ) A .电源释放电能IEt ,电动机消耗电能2I RtB .电源给内外电路所做的总功为()Ir U It +C .电动机输出的机械能为2()IEt I R r t -+D .电源的效率为2()/UI I r EI - 【答案】BC【解析】A 、B .电源在内外电路做的功为W EIt =总,又E U Ir =+得2()W I r IU t =+总,电动机消耗电能UIt ,电动机输出的机械能为2UIt I Rt =,发热为2I Rt ,故A 错误,B 正确; C .根据能力守恒得:电动机输出的机械能为:22()IUt I Rt IEt I Q r t -=-+,故C 正确; D .电池组的效率为100%100%UI UEI Eη=⨯=⨯,故D 错误. 故选BC .三、填空题(本大题共26分)16.小灯泡的电阻不是一个定值,某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8V ,0.3A ”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U 变化的图象.根据实验数据,计算并描绘处R U -的图象如图所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为__________Ω;当所加电压为3.00V 时,灯丝电阻为__________Ω,此时灯泡实际消耗的电功率为__________W .②请说明小灯泡的电阻R 随U 的增大而增大的主要原因______________________________. 【答案】①1.5Ω;11.5Ω;0.78W ; ②见解析.【解析】①当灯泡不工作时,灯泡两端的电压为0,由图可以知道此时灯泡的电阻为1.5Ω,当灯泡两端的电压为3.0V 时,灯泡的电阻为11.5Ω,根据2U P R =可以知道此时灯泡实际消耗的功率为2390.78W 11.511.5P ===; ②灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而变大.17.某同学改装和校准电压表的电路如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)已知表头G 满偏电流为100μA ,表头上标记的内阻值为900Ω.1R 、2R 和3R 是定值电阻.利用1R 和表头构成1mA 的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a 、b 两个接线柱,电压表的量程为1V ;若使用a 、c 两个接线柱,电压表的量程为3V .则根据题给条件,定值电阻的阻值应选1R =__________Ω,2R =__________Ω,3R =__________Ω.(2)用量程为3V ,内阻为2500Ω的标准电压表对改装表3V 挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E 为5V ;滑动变阻器R 有两种规格,最大阻值分别为50Ω和5k Ω.为方便实验中调节电压,图中R 应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S 前,滑动变阻器的滑动端P 应靠近__________(填“M ”或“N ”)端.【答案】(1)100;910;2000; (2)50; (3)M .【解析】(1)根据题意,1R 与表头G 构成1mA 的电流表,则1()IgRg I Ig R =-解得,若使用a 、b 两接线柱,电压表的量程为1V ,则2910ab U IgRgR I-==Ω,若使用a 、c 两个接线柱,电压表的量程为3V ,则232000abU IgRg IR R I --==Ω;(2)电压表与之并联后,电阻小于2500Ω,对于分压式电路,应使滑动变阻器的最大组织远小于并联部分阻值,同时便于调节电压,故应选择50Ω的电阻;(3)在闭合开关S 前,滑动变阻器的滑动端P 应靠近M 端,这样把并联部分电路短路,起到保护作用.18.(1)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合.为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是__________. A .一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B .一个伏特表和多个定值电阻 C .一个安排表和一个电阻箱 D .两个安培表和一个滑动变阻器(2)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3V ,内阻约2Ω),保护电阻1R (阻值10Ω)和2R (阻值5Ω),滑动变阻器R ,电流表A ,电压表V ,开关S ,导线若干. 实验主要步骤:(i )将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ii )逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ;(iii )以U 为纵坐标,I 为横坐标,做U I -图线(U 、I 都用国际单位); (iv )求出U I -图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a .(纵坐标U 从0开始)回答下列问题:①滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是__________.A .两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B .两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C .一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D .一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱 ②选用k 、a 、1R 和2R 表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式E =__________,r =__________,代入数值可得E 和r 的测量值.【答案】(1)ABC ;(2)①D ;②2r k R =-;E ak =.【解析】(1)A .根据闭合回路欧姆定律可得E U Ir =+,可测量多组数据到式求解,故A 正确;B .根据欧姆定律可得()UE R r R=+测量多种数据可求解,故B 正确; C .根据欧姆定律可得()E I R r =+测量多种数据可求解,故C 正确;D .两个安倍表和一个滑动变阻器,由于不知道滑动变阻器电阻,故无法测量,故D 错误. 故选ABC .(2)①滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,说明移动过程中滑动变阻器接入电路的电阻增大,因此说明一根导线接在金属杆上,另一条导线接在电阻丝左端接线柱,故D 正确;②根据必和电阻欧姆定律有2()U E I r R =-+图像斜率绝对值2k r R =+图像与横轴的截距为电压表短路的电流,即2a Er R =+,因此有电源的内阻2r k R =-,电源的电动势E ak =.四、计算题(本大题共24分,要求写出必要的公式和计算过程)19.(12分)电场中某区域的电场线如图所示,A 、B 是电场中的两点.一个电荷量84.010q C -=⨯的点电荷在A 点所受电场力42.010N A F -=⨯,将该点电荷从A 点移动到B点,电场力做功78.010J W -=⨯.求:(1)A 点电场强度的大小A E ; (2)A 、B 两点间的电势差U . 【答案】(1)3510N C '⨯;(2)20V .【解析】(1)438210/510/410A FA E N C N C q --⨯===⨯⨯; (2)78810V 20V 410W U q --⨯===⨯. 20.如图,电路中三个电阻1R 、2R 和3R 的阻值分别为R 、2R 和4R .当电键1S 断开、2S 闭合时,电源输出功率为0P ;当1S 闭合、2S 断开时,电源输出功率也为0P .求:(1)电源电动势E 和内阻r ;(2)当1S 、2S 都断开时,电源的总功率P .【答案】(12R ; (2)0P【解析】(1)当电键1S 断开,2S 闭合,对全电路1()E I R r =+,输出功率20I R P =,当1S 闭合,2S 断开时,对全电路2(4)E I R r =+,输出功率2204I R P =,解以上方式可得E =,2r R =;(2)当0S 、2S 都断开时,外电路电阻7R R '=,则电源总功率为20E P P R r=='+. B 卷【P 、A 、R 层同学必做】五、不定项选择题(本题共5小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一项符合题意.每小题全选对得5分,选对但不全得3分,错选不得分,共25分.)21.在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示.已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大.现保持电容器的电量不变,且电容器B 板位置不动.下列说法中正确的是( )A .将A 板向左平移,则静电计指针张角增大B .将A 板向右平移,则静电计指针张角增大C .将A 、B 板之间插入薄木板,则静电计指针张角减小D .将A 板竖直向上平移,则静电计指针张角减小 【答案】AC【解析】A 、B .将A 板向左平移,板间距离增大,电容减小,而电容器的电量不变,由QC U=分析可知,板间电压增大,则静电计指针张角增大,故A 正确,B 错误; C .插入一定的介质,依据电容的表达式4πsC kdε=,定义式QC U=,故C 正确; D .将A 板竖直向上平移两板正对面积减小,电容减小,而电容器的电量不变,由Q C U=分析可知,板间电压增大,则静电计指针张角增大,故D 错误. 故选AC .22.在如图所示电路中,电源电动势为12V ,电源内阻为1.0Ω,电路中电阻0R 为1.5Ω,小型直流电动机M 的内阻为0.5Ω.闭合开关S 后,电动机转动稳定后,理想电流表的示数为2.0A .则以下判断中正确的是( )A .电动机的总功率为2WB .电动机两端的电压为7.0VC .电动机的发热功率为14WD .电源输出的电功率为20W 【答案】BD【解析】A .电路中电流表的示数为2.0A 所以电动机的电压为:001212212 1.55V U E U UR Ir IR =--=--=-⨯-⨯=内,电动机的总功率为:7214W P UI ==⨯=总,电动机的发热功率为:2220.5 2.0W P I R ==⨯=热,故B 正确,AC错误;D .电源的输出的功率为:22122120W P EI I R =-=⨯-⨯=输出,故D 错误.故选BD .23.如图,一带正电的点电荷固定于O 点,两虚线圆均以O 为圆心,两实线分别为带电粒子M和N 先后在电场中运动的轨迹,a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是( )A .M 带负电荷,N 带正电荷B .M 在b 点的动能小于它在a 点的动能C .N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能D .N 在从c 点运动到d 点的过程中动能增加 【答案】ABC【解析】A .由图可知,曲线运动的合力指向凹侧,则带电离子M 所受的电场力向左,故M 带负电荷,N 粒子所受电场力方向向下,故N 粒子带正电荷,故A 正确;B .由于虑线是等势面,故M 粒子从a 到b 电场力对其不做功,动能减小,故B 正确;C .由于d 和e 在同一等势面上,所以从d 到e 电场力不做功,故电势能不变,故C 错误;D .由于N 粒子带正电,从c 点运动到d 点的过程中,电场力做正功,故D 错误. 故选ABC .24.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻M R 发生变化,导致S 两端电压U 增大,装置发出警报,此时( )A .M R 变大,且R 越大,U 增大越明显B .M R 变大,且R 越小,U 增大越明显C .M R 变小,且R 越大,U 增大越明显D .M R 变小,且R 越小,U 增大越明显 【答案】C【解析】根据欧姆定律U IR =,由闭合电路欧姆定律EI R r=+知,两者联立可知M R 变小,且R 越大,U 增大越明显,故ABD 错误,C 正确. 故选C .25.如图,半径为R 的均匀带正电的薄球壳,其上有小孔A .已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O 时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初速度动能0k E 沿OA 方向射出.下列关于试探电荷的动能k E 与离开球心的距离r 的关系,不可能正确的是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】在r R ≤时,试探电荷在球壳内运动,由于球壳内电场强度处处为零,不受电场力由动能定理可得试探电荷动能不变,在r R >时,试探电荷在球壳外运动,电场力做正功,试探电荷动能增加,由库仑力定律得:离球心越远,电场强度越小,则电场力越小,故试探电荷往外走过相同距离时电场力做功越小,由动能定理可得试探电荷动能增加得越慢,故A 正确. 故选A .六、计算题(本题共2道题,共25分.要求写出必要的公式和计算过程)26.(12分)如图,匀强电场中有一半径为r 的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行.a 、b 为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行.一电荷量为(0)q q >的质点沿轨道内侧运动,经过a 点和b 点时对轨道压力的大小分别为a N 和b N ,不计重力,求电场强度的大小E 、质点经过a 点和b 点时的动能.【答案】1()6b N Na q -;(5)12r Nb Na +;(5)12rNb Na +. 【解析】质点所受电场力的大小为:f qE =,①设质点质量为m ,经过a 点和b 点时的速度大小分别为a V 和b V ,由牛顿第二定律有2V f Na m r +=,②2v b V N f m r-=,③ 设顶点经过a 点和b 点时的动能分别为ka E 和kb E 有212ka a E mV =,④212kb b E mV =,⑤根据动能定理有2kb ka E E rf -=,⑥联立①②③④⑤⑥式得: 1()6b a E N N q=-,⑦ (5)12ka b a rE N N =-,⑧ (5)12kb b a rE N N =-.⑨ 27.(13分)在如图所示的装置中,电源电动势为E ,内阻不计,定值电阻为1R ,滑动变阻器总阻值为2R ,置于真空中的平行板电容器水平放置,极板间距为d .处在电容器中的油滴A 恰好静止不动,此时滑动变阻器的滑片P 位于中点位置.(1)求此时电容器两极板间的电压;(2)求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q 与质量m 的比值;(3)现将滑动变阻器的滑片P 由中点迅速向上滑到某位置,使电容器上的电荷量变化了1Q ,油滴运动时间为t ;再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置,使电容器上的电荷量又变化了2Q ,当油滴又运动了2t 的时间,恰好回到原来的静止位置.设油滴在运动过程中未与极板接触,滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计.求:1Q 与2Q 的比值. 【答案】2122k E R R +; (2)122(2)gd R R ER +;(3)49. 【解析】(1)电路中的电流212EI R R =+,平行板电容两端的电压222121222R ER U E R R R R ==++;(2)电容上极速写正电,油滴处于静止状态,电场力向上,则油滴带负电,对油滴受力分析得0F mg -=电,即221122ER qmg R R d =⎛⎫+ ⎪⎝⎭,所以122(2)gd R R q m ER +=; (3)设电容器的电容为C ,极板原来具有的电荷量为Q ,电容器上的电量变化1Q 为油滴在电场中向上做初速度为零的匀加速直线运动,t 秒末油滴的速度为1r 位移为S ,板间的电压11Q Q U C +=,根据牛顿第二定律得:1F mg ma -=电,11()Q Q qmg ma Cd+-=,根据运动学公式得2112S a t =,1V at =,电容器上的电量又变化了2Q 后,油滴在电场中向上做匀速直线运动,2t 秒未位移为S -,极板间的电压为1222Q Q Q U ma Cd++==;根据运动学公式为:21212(2)2S V t a t -=-,计算得出:1249Q Q =.。
【最新经典文档】2016-2017年北京市海淀区高二(上)期中物理试卷及解析答案(理科)

三、填空题(每个小题 2 分,共 16 分)
19.( 16 分)某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为 2.5V 的小灯泡的伏安
特性曲线.
A.直流电源 ( 3V,内阻不计);
B.电流表( 0~3A,内阻约 0.03 Ω);
D.t 秒内输出的机械能为( U﹣IR) It
17.( 3 分)用控制变量法,可研究影响平行板电容器电容的因素(如图) .设两
极板正对面积为 S,极板间的距离为 d,静电计指针偏角为 θ.实验中,极板所
带电荷量不变,若(
)
A.保持 S 不变,增大 d,则 θ变大 B.保持 S 不变,增大 d,则 θ变小
)
A.安培 B.法拉 C.焦耳 D.伏特
3.( 3 分)如果在某电场中将电荷量为 q 的点电荷从 A 点移至 B 点,电场力所做
的功为 W,那么 A、B 两点间的电势差为(
)
A. B. C. D.qW
4.(3 分)下列关于电源电动势的说法正确的是(
)
A.电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置
13.( 3 分)一块电流表的内阻为 12Ω,当通过它的电流为 2mA 时,指针偏转一
个小格.要使偏转一个小格的电流为 1A 时,正确的做法是(
)
A.在表上并一个 0.024Ω的电阻 B.在表上并一个 0.24 Ω的电阻
C.在表上并一个 0.012 Ω的电阻 D.在表上并一个 0.12 Ω的电阻
14.( 3 分)一负电荷从电场中 A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运
Rx 的实际电流 Rx 的实际电流 Rx 的实际电流 Rx 的实际电流
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7.(3 分)关于静电场的下列说法中正确的是(
北京师范大学附属中学高二物理上学期期中试题 理

北京师大附中2017-2018学年上学期高二年级期中考试物理试卷(理科)本试卷满分120分,考试时间为100分钟。
第I 卷一、单项选择题1. 下列物理量属于矢量的是A. 电势B. 电势能C. 电场强度D. 电动势 2. 下面哪个符号是电容的单位 A. J B. C C. A D. F3. 已知元电荷数值为C e 19106.1-⨯=,某个物体带电量不可能...是 A. C 19106.1-⨯ B. C 19102.3-⨯C. C 19108.4-⨯D. C 19106-⨯4. 下列关于电场强度E 的表达式,在任何电场中都成立的是A. 2rQk E = B. dU E = C. qF E =D. 以上都不是5. 在真空中有两个点电荷,二者的距离保持一定。
若把它们各自的电量都增加为原来的3倍,则两电荷的库仑力将增大到原来的A. 9倍B. 6倍C. 3倍D. 27倍 6. 对于电容UQC =,以下说法正确的是 A. 一只电容器所充电荷量越大,电容就越大B. 对于固定电容器,它的带电量跟两极板间所加电压的比值保持不变C. 电容器的带电量跟加在两极间的电压成反比D. 如果一个电容器没有带电,也就没有电容 7. 下列关于电场的叙述错误的是A. 静止电荷的周围存在的电场称为静电场B. 只有电荷发生相互作用时电荷才产生电场C. 只要有电荷存在,其周围就存在电场D. A 电荷受到B 电荷的作用,是B 电荷的电场对A 电荷的作用 8. 一种锌汞电池的电动势为1.2V ,这表示A. 该电源与电动势为2V 铅蓄电池相比非静电力做功一定慢B. 该电源比电动势为1.5V 的干电池非静电力做功一定少C. 电源在每秒内把1.2J 其他形式的能转化为电能D. 电路通过1C的电荷量,电源把1.2J其他形式的能转化为电能9. 如图所示,a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点,现将某检验电荷分别放在a、b两点,下列说法中正确的是A. 受到电场力大小相等,方向相同B. 受到电场力大小相等,方向相反C. 受到电场力大小不相等,方向相反D. 受到电场力大小不相等,方向相同10. 在如图所示的点电荷Q的电场中,一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点,B、C、D、E在以Q为圆心的圆周上,则电场力A. 从A到B做功最大B. 从A到C做功最大C. 从A到E做功最大D. 做功都一样大11. 已知O是等量同种点电荷连线的中点,取无穷远处为零电势点。
2016~2017学年北京西城区北京师范大学附属实验中学高二上学期期中物理试卷(答案)

26. 【答案】A C D
27. 【答案】B C
28. 【答案】A C D
29. 【答案】A B C
二、计算题(本题共3小题,每小题10分,共30分)
30. 【答案】(1)T
2πr e ke − − − mr √
2
=
(2)Ek = (3)I
=
2r e
2
√
2πr
31. 【答案】(1)a = 3.2m/s2
πU d 4I l
2
22. 【答案】(1)甲 (2)
爱
智
;最左端 (3)
康
;变大
20. 【答案】A B D
23. 【答案】(1)1.B 2.A (2)保持可变电阻R1不变,闭合开关S2,调节可变电阻R2使电流表G半偏 (3)2.30
四、计算题(本题共1小题,共20分)
24. 【答案】(1)加速电场中电子做初速度为零的匀加速直线运动;偏转电场中,水平方向电子做匀速直线运动, 竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动 (2)v0 = √
爱 智
k − − − k mr
康
(2)h1 = 0.9m (3)ΔEp = 0.084J
32. 【答案】(1)F1 = 10mg ;F2 = 20mg (2)N
= 7
爱
智
康
− − − − − 2eU1 m − − − − − m 2eU1
2 2
(3)t = L√ (4)v = √ (5)y =
− − − − − − − − − − − − − − eU2 L + 4eU1 d
2 2 2
;tan θ =
U2L 2U1d
2mU1d U2L
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2016-2017学年北京师大附中实验学校高二(上)期中物理试卷一、选择题1.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F 表示.则以下对该实验现象的判断正确的是()A.保持Q、q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比2.如图四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点.其中电势和场强都相同的是()A. B. C.D.3.在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷,图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况,符合实际情况的是()A.B.C.D.4.如图所示,R为阻值较大的电阻,电容器C不带电.现将开关合到1,待电路稳定后再合到2,此过程中通过R的电流i随时间t变化的图象可能是()A.B.C. D.5.图示为研究影响平行电容器电容因素的实验装置.设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量几乎不变,则下列说法中正确的是()A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,增大S,则θ变大D.保持d不变,增大S,则θ不变6.美国物理学家密立根(R.A.Millikan)于20世纪初进行了多次实验,比较准确的测定了电子的电荷量,其实验原理可以简化为如下模型:两个相距为d 的平行金属板A、B水平放置,两板接有可调电源.从A板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量,将两板间的电势差调节到U时,带电油滴恰好悬浮在两板间;然后撤去电场,油滴开始下落,由于空气阻力,下落的油滴很快达到匀速下落状态,通过显微镜观测这个速度的大小为v,已知这个速度与油滴的质量成正比,比例系数为k,重力加速度为g.则计算油滴带电荷量的表达式为()A.B.C.D.7.如图所示,水平放置、间距为d的两平行金属板A、B带有等量异种电荷,在离A、B板均为处有a、b两点.不计电场边缘效应,则()A.a、b两点的电场强度E a>E bB.A板与a点间的电势差U Aa和B板与b点间的电势差U Bb相同C.将A、B板间距离增大到2d时,两板间的电势差增大到原来的两倍D.将A、B板间距离增大到2d时,两板所带的电荷量增大到原来的两倍8.如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc.实线为一带正电的质点(不计重力)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是()A.三个等势面中,a的电势最低B.带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大C.带电质点通过M点时的动能比通过N点时大D.带电质点通过M点时的加速度比通过N点时小9.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线过P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线.则下列说法中不正确的是()A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小B.对应P点,小灯泡的电阻为R=C.对应P点,小灯泡的电阻为R=D.对应P点,小灯泡的电阻为R=10.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是()A.a代表的电阻丝较粗B.b代表的电阻丝较粗C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比11.如图所示为一未知电路,现测得两个端点a,b之间的电阻为R,若在a、b 之间加上电压U,测得通过电路的电流为I,则该未知电路的电功率一定是为()A.I2R B.C.UI D.UI﹣I2R12.截面积为S的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量是e,自由电子定向移动的速率是v,则在时间△t内通过导线横截面的电子数是()A.B.nv△t C.nSv△t D.13.a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好同时飞出电场,下列说法中不正确的是()A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B.b和c同时飞离电场C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D.动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大14.如图所示,a、b、c表示某点电荷产生的电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa=U,φb=,φc=.一带电粒子(所受重力不计)从等势面a上某点由静止释放后,经过等势面b时速率为v,则它经过等势面c时的速率为()A.v B.v C.2v D.4v15.如图所示,A、B为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S分别与电源两极相连,两极中央各有一个小孔a和b,在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落,若不计空气阻力,该质点到达b孔时速度恰为零,然后返回.现要使带电质点能穿过b孔,则可行的方法是()A.保持S闭合,将A板适当上移B.保持S闭合,将B板适当下移C.先断开S,再将A板适当上移D.先断开S,再将B板适当下移二、不定项选择题16.下列关于电场强度的两个表达式E=和E=的叙述,正确的是()A.E=是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量B.E=是电场强度的计算式,F是放入电场中的电荷受的力,q是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场C.E=是点电荷场强的定义式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场D.从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F=k,式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小17.有关电压与电动势的说法中正确的是()A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时,非静电力做的功的大小C.电动势公式E=中的W与电压U=中的W是一样的,都是电场力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量18.如图所示,绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,则()A.电容器的电容将减小B.电容器的电容将增大C.静电计指针的偏转角度会减小D.静电计指针的偏转角度会增大19.如图所示,示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的()A.极板X应带正电 B.极板X′应带正电C.极板Y应带负电 D.极板Y′应带负电20.一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,在竖直平面内,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是()A.此液滴带负电B.液滴的加速度等于零C.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能和动能之和是增加的三、实验题21.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值L.其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示,如图乙中读数为mm.(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=计算出金属丝的电阻率(用上述直接测量的物理量表示).22.(1)某小组同学测量小灯泡U﹣I关系的实验数据:表格中所列数据是由以上实验数据可知,他们测量小灯泡是采用图1中的图(选填甲或乙)(2)图2是测量小灯泡的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据(1)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的开关前,调节滑动变阻器,滑片P应滑至变阻器的;(选填“最左端”“任意位置”或“最右端”),防止电压表或电流表不至于被烧坏.(3)方格纸(图3)内画出小电珠的U﹣I曲线.分析曲线可知小电珠的电阻值随I变大而(选填变大、变小或不变)23.在把电流表改装成电压表的实验中,把量程I g=300μA、内阻约为100Ω的电流表G改装成电压表.(1)采用如图1所示的电路测电流表G的内阻Rg,可选用器材有:A.电阻箱:最大阻值为999.9Ω;B.电阻箱:最大阻值为99999.9Ω;C.滑动变阻器:最大阻值为200Ω;D.滑动变阻器,最大阻值为2kΩ;E.电源,电动势约为6V,内阻很小;F.开关、导线若干。为提高测量精度,在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择;可变电阻R2应该选择;电源E应该选择.(填入选用器材的字母代号)(2)测电流表G内阻R g的实验步骤如下,把缺少的部分补充完整a.连接电路,将可变电阻R1调到最大;b.断开S2,闭合S1,调节可变电阻R1使电流表G满偏;c.此时可以认为电流表G的内阻R g=R2(3)若测得R g=105.0Ω,现串联一个9895.0Ω的电阻将它改装成电压表,用它来测量电压,电流表表盘指针位置如图2所示,则此时所测量的电压的值应是V.五、选择题24.如图甲所示,Q1、Q2为两个固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b、c三点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动经过b、c两点(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b、c三点时的速度分别为v a、v b、v c,其速度﹣时间图象如图乙所示.以下说法中正确的是()A.Q2一定带正电B.Q2的电量一定小于Q1的电量C.b点的电场强度最大D.粒子由a点运动到c点运动过程中,粒子的电势能先增大后减小25.A、B两导体板平行放置,在t=0时将电子从A板附近由静止释放.则在A、B两板间加上下列哪些电压时,可以使电子到达B板()A.B.C.D.26.如图所示,纸面内有一匀强电场,带正电的小球(重力不计)在恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B,已知力F和AB间夹角为θ,AB间距离为d,小球带电量为q,则下列结论正确的是()A.电场强度的大小为E=B.AB两点的电势差为U AB=﹣C.带电小球由A运动至B过程中电势能增加了FdcosθD.带电小球若由B匀速运动至A,则恒力F必须反向27.空间存在着平行于x轴方向的静电场.A、M、O、N、B为x轴上的点,OA <OB,OM=ON,AB间的电势φ随x的分布为如图所示,一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动,则下列判断中正确的是()A.粒子一定带负电B.粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C.粒子一定能通过N点D.AO间的电场强度大于OB间的电场强度28.如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷.t=0时,甲静止,乙以初速度6m/s向甲运动,甲的速度为0.此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v﹣t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示.则由图线可知()A.两电荷的电性一定相同B.t1时刻两电荷的电势能最大C.0~t2时间内,两电荷的静电力先增大后减小D.0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小六、计算题29.氢原子内有一个氢原子核和一核外电子,电子和原子核都带一个元电荷e,电子带负电,原子核带正电,电子质量为m,设电子绕原子核运动的轨道半径为r.求:(1)电子的运动周期;(2)电子的动能.(3)等效电流.30.如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=5.0×104N/C、竖直向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=4.5×10﹣6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=1.0×10﹣6C,质量m=1.0×10﹣2kg.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,取g=10m/s2)(1)小球B开始运动时的加速度为多大?(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时,速度为v=1.0m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?31.如图所示,一根长为L的绝缘轻绳的一端固定在O点,另一端连接着一个带正电的小球,小球可视为质点,其质量为m,电荷量为q.在O点正上方和正下方距O点L处,各固定一个绝缘弹性挡板A和B,两个挡板尺寸很小,均竖直放置.此装置处在一个竖直匀强电场中,电场强度的大小为E=mg/q,方向最初竖直向上.现将小球拉到O点右侧同一高度且距O点L处,给它一个竖直向上的初速度v0=.此后小球在A、B之间的右侧区域竖直面内做圆周运动,并不时与A、B挡板碰撞,在小球与A、B挡板碰撞时,通过两挡板上安装的传感器和控制电路,控制电场方向在碰后瞬间反向,不计碰撞中的能量损失,重力加速度为g,求:(1)小球与A、B挡板第一次碰前瞬间,绳中的拉力分别为多少?(2)若轻绳可以承受的最大拉力为70mg,则在绳断之前,小球与B挡板碰撞了多少次?2016-2017学年北京师大附中实验学校高二(上)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F 表示.则以下对该实验现象的判断正确的是()A.保持Q、q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比【考点】库仑定律.【分析】根据库仑定律公式F=判断物体与小球之间的作用力F与什么因素有关.丝线偏离竖直方向的角度θ越大,则作用力越大.【解答】解:A、保持Q、q不变,根据库仑定律公式F=,增大d,库仑力变小,则θ变小,减小d,库仑力变大,则θ变大.F与d的二次方成反比.故A、B错误.C、保持Q、d不变,减小q,则库仑力变小,θ变小,知F与q有关.故C正确.D、保持q、d不变,减小Q,则库仑力变小,θ变小,根据库仑定律公式F=,知F与两电荷的乘积成正比.故D错误.故选C.2.如图四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点.其中电势和场强都相同的是()A. B. C.D.【考点】电势;电场强度.【分析】电势是标量,根据电场线的方向和对称性分析a、b两点电势是否相同.场强是矢量,根据电场线的疏密和切线方向及对称性,确定场强是否相同.【解答】解:A、ab两点在一等势面上,电势相同,a的场强方向向左,b的场强方向向右,则场强不同.故A错误.B、a、b在等量异种电荷连线的中垂线上,而此中垂线是一条等势线,两点电势相同.根据电场线分布的对称性可知,这两点场强相同.故B正确.C、a、b两点场强相同,而电势a点高于b点,故C错误.D、根据电场线的对称性可知:a、b两点的电势相同,而a的场强方向向上,b点的场强方向下,场强不同.故D错误.故选B3.在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷,图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况,符合实际情况的是()A.B.C.D.【考点】电场线;静电场中的导体.【分析】当正电荷放入不带电金属球壳内部的时候,由于静电感应的作用,在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零,在球壳外的电场的分布不受球壳的影响.【解答】解:把正电荷放在金属球壳内部,由于静电感应的作用,在球壳的内壁会感应出负电荷,在球壳的外壁会感应出正电荷,所以在金属球壳的壳壁之间,由于正电荷的电场和感应电场的共同的作用,在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零,所以在金属球壳的壳壁之间没有电场线,对于球壳外部的电场分布情况不会受到影响,所以正确的是D.故选D4.如图所示,R为阻值较大的电阻,电容器C不带电.现将开关合到1,待电路稳定后再合到2,此过程中通过R的电流i随时间t变化的图象可能是()A.B.C. D.【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用.【分析】由i﹣t图象可知,充电时电流为正,放电时电流为负,图象与坐标轴围成的面积表示q=it,从而即可求解.【解答】解:由i﹣t图象可知,充电时电流为正,放电时电流为负,即流过电阻R的充电电流和放电电流方向相反;图象与坐标轴围成的面积表示it,即为电荷量,所以图电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量,即相等,故A正确,BCD错误;故选:A.5.图示为研究影响平行电容器电容因素的实验装置.设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量几乎不变,则下列说法中正确的是()A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,增大S,则θ变大D.保持d不变,增大S,则θ不变【考点】电容器的动态分析.【分析】静电计指针偏角大小表示极板间电势差的大小,抓住电量不变,根据U=,通过C的变化,从而判断U的变化.【解答】解:A、根据电容的定义式C=,保持S不变,增大d,电容C减小,再根据U=,知U增大,所以θ变大.故A正确,B错误.C、保持d不变,增大S,电容增大,再根据U=,知U减小,所以θ变小.故CD错误.故选A6.美国物理学家密立根(R.A.Millikan)于20世纪初进行了多次实验,比较准确的测定了电子的电荷量,其实验原理可以简化为如下模型:两个相距为d 的平行金属板A、B水平放置,两板接有可调电源.从A板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量,将两板间的电势差调节到U时,带电油滴恰好悬浮在两板间;然后撤去电场,油滴开始下落,由于空气阻力,下落的油滴很快达到匀速下落状态,通过显微镜观测这个速度的大小为v,已知这个速度与油滴的质量成正比,比例系数为k,重力加速度为g.则计算油滴带电荷量的表达式为()A.B.C.D.【考点】电场强度.【分析】根据两板间的电势差调节到U时,带电油滴恰好悬浮在两板间,写出受力平衡的方程,根据速度与油滴的质量成正比,比例系数为k写出相应的平衡方程,然后联立即可.【解答】解:油滴在电场中平衡时,由平衡得:mg=由题给已知信息油滴匀速下落的过程中:v=km,联立得:q=,故B正确.故选:B7.如图所示,水平放置、间距为d的两平行金属板A、B带有等量异种电荷,在离A、B板均为处有a、b两点.不计电场边缘效应,则()A.a、b两点的电场强度E a>E bB.A板与a点间的电势差U Aa和B板与b点间的电势差U Bb相同C.将A、B板间距离增大到2d时,两板间的电势差增大到原来的两倍D.将A、B板间距离增大到2d时,两板所带的电荷量增大到原来的两倍【考点】电场强度;电势;电势能.【分析】两平行金属板A、B带有等量异种电荷,板间建立匀强电场,根据公式U=Ed分析电势差;当板间距离增大时,板间场强是不变的,再由U=Ed分析板间电势差的变化;根据电容的决定和定义式结合分析电量的变化.【解答】解:A、由于两平行金属板A、B建立的是匀强电场,场强处处相同,所以E a=E b.故A错误.B、设板间场强大小为E,根据顺着电场线方向电势降低可知,A的电势最高,B的电势最低,则U Aa=E,U Bb=﹣E,所以U Aa与U Bb不同.故B错误.C、根据C=、C=、E=得到板间场强E=,E与d无关,所以将A、B板间距离增大到2d时,两板间的场强E不变,由U=Ed可知,板间的电势差为原来的2倍.故C正确.D、将A、B板间距离增大到2d时,极板的带电量不变,故D错误.故选:C.8.如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc.实线为一带正电的质点(不计重力)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是()A.三个等势面中,a的电势最低B.带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大C.带电质点通过M点时的动能比通过N点时大D.带电质点通过M点时的加速度比通过N点时小【考点】电势差与电场强度的关系;电势能.【分析】由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等差等势线密的地方电场线密,电场的场强大.【解答】解:A、质点所受的电场力指向轨迹内侧,由于质点带正电,因此电场线指向右下方,根据沿电场线电势降低,则知a等势线的电势最高,故A错误.BC、根据质点的受力情况可知,从M到N过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故B正确,C错误;D、等差等势面中等势面密的地方电场线也密,则M点场强大,质点所受的电场力大,加速度大,故D错误故选:B9.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线过P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线.则下列说法中不正确的是()A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小B.对应P点,小灯泡的电阻为R=C.对应P点,小灯泡的电阻为R=D.对应P点,小灯泡的电阻为R=【考点】路端电压与负载的关系.【分析】根据电阻的定义式R=,求出对应P点小灯泡的电阻,不能根据斜率的倒数求解电阻.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大【解答】解:A、图线上的点与原点连线的倒数等于电阻大小,由数学知识可知,随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大.故A错误.BC、根据电阻的定义式可知,对应P点,小灯泡的电阻为R=.故B错误,C 正确;D、此电阻是非线性元件,其电阻不等于图象切线斜率的倒数,所以小灯泡的电阻为R≠.故D错误;本题选错误的,故选:ABD10.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是()A.a代表的电阻丝较粗B.b代表的电阻丝较粗C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比【考点】电阻定律.【分析】I﹣U图线的斜率表示电阻的倒数,根据斜率比较电阻的大小.根据电阻定律R=比较电阻丝的粗细.【解答】解:A、图线的斜率表示电阻的倒数,图线a的斜率小于b的斜率,所以a的电阻大于b的电阻,根据电阻定律R=知,长度相同,材料相同,知a 的横截面积小,b的横截面积大.故A、C错误,B正确.D、电阻的大小与电压、电流无关.故D错误.故选:B.11.如图所示为一未知电路,现测得两个端点a,b之间的电阻为R,若在a、b 之间加上电压U,测得通过电路的电流为I,则该未知电路的电功率一定是为()A.I2R B.C.UI D.UI﹣I2R【考点】电功、电功率.【分析】黑箱中是一个未知电学元件,可能是纯电阻元件,也可能是非纯电阻元件,电功率只能用P=UI求.【解答】解:A、当黑箱中是一个纯电阻元件时,电功率可以用P=I2R求,若是非纯电阻元件,。