物理·黑龙江省哈师大附中2016-2017学年高二上学期期中物理试卷+Word版含解析 20页

‎2016-2017学年黑龙江省哈师大附中高二（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题：（本大题共13小题，每小题4分，共52分，1-8题为单选题，9-13题为多选题）‎ ‎1．为了防止静电危害．下列措施中不当的是（　　）‎ A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链 B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎 C．在地毯中夹杂不锈钢纤维 D．尽可能保持印染厂空气干燥 ‎2．下列关于静电场的说法不正确的是（　　）‎ A．在匀强电场中，电场线一定和等势面垂直 B．电场强度大的地方电势可能低，电场强度小的地方电势可能高 C．将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点，电场力做功一定为零 D．在正电荷产生的静电场中，电场强度方向指向电势降低最快的方向 ‎3．对下列物理公式的理解，其中正确的是（　　）‎ A．由公式φ=可知，静电场中某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能ЕP和该电荷电量q所决定的 B．由公式R=可知，导体的电阻R由它两端的电压U和它当中通过的电流I决定 C．由公式E=可知，点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷电量Q和距场源电荷的距离r决定 D．由公式C=可知，电容器的电容C由电容器所带电荷量Q和两极板间的电势差U决定 ‎4．如图是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点．这两点相比较，一定正确的是（　　）‎ A．a点的场强较大 B．b点的电势较高 C．同一个试探点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大 D．同一个试探点电荷放在b点所具有的电势能比放在a点时所具有的电势能大 ‎5．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成2L长的均匀细丝后，切成等长的两段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（　　）‎ A． B．2R C． D．R ‎6．电流表的内阻是Rg=100Ω，满刻度电流值是Ig=1mA，现欲把这电流表改装成量程为3V的电压表，正确的方法是（　　）‎ A．应串联一个0.1Ω的电阻 B．应并联一个0.1Ω的电阻 C．应串联一个2900Ω的电阻 D．应并联一个2900Ω的电阻 ‎7．如图所示电路中，电源电动势ε=12V，内阻r=1Ω，此时电阻R1=5Ω，R2=2Ω，则（　　）‎ A．电键K断开时，A、B两端电压小于12V B．电键K闭合，电容器C充电后，电容器两极板间的电压等于10V C．电键K闭合，若将变阻箱R1调大，则电容器C所带的电量将变少 D．电键K闭合，若将变阻箱R1调为2Ω，则电源的输出功率最大 ‎8．如图为1、2两个不同闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象，其中U为电源的路端电压，I为通过电源的电流，下列判断不正确的是（　　）‎ A．发生短路时的电流I1＜I2‎ B．发生断路时两电路中电源的路端电压相等 C．电动势E1=E2，内阻r1＜r2‎ D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源1的路端电压变化小 ‎9．如图所示的电路图，AB间电压为U，则下列说法正确的是（　　）‎ A．滑动变阻器滑片向下移动时，RX两端电压变小 B．滑动变阻器滑片向下移动时，RX两端电压变大 C．滑动变阻器滑片位于中间时，RX两端电压小于 D．滑动变阻器滑片位于中间时，若CD间改接为内阻为RX的电动机，电动机恰能正常工作，则此电动机消耗的热功率小于 ‎10．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为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（　　）‎ A．对应P点，小灯泡的电阻为R=‎ B．对应P点，小灯泡的电阻为R=‎ C．对应P点，小灯泡的功率为图中曲线PQO所围面积 D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积 ‎11．在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于点电荷c的对称点，规定距正三角形abc无限远处的电势为零，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．G点、D点和H点的电势都大于零 B．E、F两点的电场强度等大反向，但电势不相等 C．电荷a对电荷c的库仑力与电荷b对电荷c的库仑力等大反向 D．若释放电荷c，电荷c将一直做加速运动（不计空气阻力）‎ ‎12．一平行板电容器，充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正点电荷，电荷量足够小，固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电势差，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示位置，则（　　）‎ A．U不变 B．U变小 C．ε不变 D．E不变 ‎13．一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．带电粒子只向一个方向运动 B．2s～4s内，电场力的总功等于0‎ C．6s末带电粒子回到原出发点 D．1s时和5s时速度相同 ‎　‎ 二、填空题（14题、15题和16题第一问每空2分，16题第二问2分，总分18分．）‎ ‎14．某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为　　cm，厚度的测量值为　　mm．‎ ‎15．如图为一简单的欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ⅰg=300μA，内阻Rg=300Ω，可变电阻R的最大阻值为30KΩ，电池的电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱B相连的表笔颜色应是　　色．按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=　　kΩ．若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小．内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法在测上述Rx，其测量结果与原结果相比将　　（填“偏大”、“偏小”或“一样”）．‎ ‎16．有一小灯泡上标有“2.5V，0.5A”字样，现要描绘该小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用 A．电压表（0﹣3V，内阻2.0kΩ）‎ B．电压表（0﹣5V，内阻3.0kΩ）‎ C．电流表（0﹣0.6A，内阻2.0Ω）‎ D．电流表（0﹣3A，内阻1.5Ω）‎ E．滑动变阻器（0.5A，10Ω）‎ F．滑动变阻器（1A，10Ω）‎ G．滑动变阻器（1A，1000Ω）‎ H．学生电源（直流5V），及开关，导线等 ‎（1）实验中为了精度尽量高，且有足够大测量范围，则所用的电压表应选　　，电流表应选　　，滑动变阻器应选　　‎ ‎（2）在虚线方框中画出实验电路图，要求电压能从0开始测量，并能尽量准确、完整地画出小灯泡的伏安特性曲线．‎ ‎　‎ 三.计算题：本题共3小题，共计30分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．‎ ‎17．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．其中电压表和电流表均可视为是理想表，电源的电动势为30V，内阻为1Ω，电动机内阻为4Ω．当调节滑动变阻器R使电动机正常运转时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V．则这台电动机正常运转时输出功率为多少？变阻器R 此时接入电路的阻值多大？‎ ‎18．如图所示，一带电为+q质量为m的小球，从距地面高h处以一定的初速水平抛出，在距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管，管的上口距地面．为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：‎ ‎（1）小球的初速度；‎ ‎（2）应加电场的场强；‎ ‎（3）小球落地时的动能．‎ ‎19．如图所示，空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场，长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点．另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×10﹣2C的小球．拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点．试求：‎ ‎（1）绳子的最大张力；‎ ‎（2）A、C两点的电势差；‎ ‎（3）当小球运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F的方向及取值范围．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年黑龙江省哈师大附中高二（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：（本大题共13小题，每小题4分，共52分，1-8题为单选题，9-13题为多选题）‎ ‎1．为了防止静电危害．下列措施中不当的是（　　）‎ A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链 B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎 C．在地毯中夹杂不锈钢纤维 D．尽可能保持印染厂空气干燥 ‎【考点】静电现象的解释．‎ ‎【分析】静电危害是由于相互间不断摩擦，从而产生大量的静电，不及时导走，会出现放电危害．‎ ‎【解答】解：A、油罐车在运输过程中，不断的相互摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时导走，这是防止静电危害．故A正确，但不选；‎ B、飞机在飞行时，与空气摩擦产生大量的静电，所以着落时通过飞机轮上装搭地线，将静电导走．故B正确，但不选；‎ C、不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生电中和时出现火灾．故C正确，但不选；‎ D、印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，故D错误．‎ 故选：D ‎　‎ ‎2．下列关于静电场的说法不正确的是（　　）‎ A．在匀强电场中，电场线一定和等势面垂直 B．电场强度大的地方电势可能低，电场强度小的地方电势可能高 C．将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点，电场力做功一定为零 D．在正电荷产生的静电场中，电场强度方向指向电势降低最快的方向 ‎【考点】电场线．‎ ‎【分析】在静电场中场强方向就是电势降低最快的方向；两点之间的电势差与场强及两点间沿电场线方向的距离有关；电场强度与电势无关；根据电场力做功公式W=qU分析电场力做功情况．‎ ‎【解答】解：A、沿着等势面移动，电场力不做功，故电场力一定与等势面垂直，所以A正确；‎ B、在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低，而在负电荷的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，所以B正确；‎ C、场强为零，电势不一定为零，电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点，在这样的两个点之间移动电荷，电场力将做功，所以C错误；‎ D、沿电场方向电势降低，而且速度最快，所以D正确；‎ 本题选错误的 故选：C ‎　‎ ‎3．对下列物理公式的理解，其中正确的是（　　）‎ A．由公式φ=可知，静电场中某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能ЕP和该电荷电量q所决定的 B．由公式R=可知，导体的电阻R由它两端的电压U和它当中通过的电流I决定 C．由公式E=可知，点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷电量Q和距场源电荷的距离r决定 D．由公式C=可知，电容器的电容C由电容器所带电荷量Q和两极板间的电势差U决定 ‎【考点】点电荷的场强；电势；电容．‎ ‎【分析】所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比如①物质密度 ②电阻 ③场强 ④磁通密度 ⑤电势差 等．一般地，比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变．当然用来定义的物理量也有一定的条件，如q为点电荷，S为垂直放置于匀强磁场中的一个面积等．类似的比值还有：压强，速度，功率等等．‎ ‎【解答】解：A、静电场中某点的电势φ由电场本身决定，与试探电荷无关，故A错误；‎ B、由欧姆定律公式R=可知，属于比值定义法，导体的电阻R与两端电压U，及流过的电流I无关，故B错误；‎ C、由公式E=可知，Q是形成此电场的点电荷的电量，r是该点距Q的距离，因此点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷电量Q和距场源电荷的距离r决定，故C正确；‎ D、电容器的电容C由电容器本身决定，与试探电荷无关，故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．如图是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点．这两点相比较，一定正确的是（　　）‎ A．a点的场强较大 B．b点的电势较高 C．同一个试探点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大 D．同一个试探点电荷放在b点所具有的电势能比放在a点时所具有的电势能大 ‎【考点】电场线；电势．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线越密，电场强度越大．同一点电荷在电场强度越大的地方受到的电场力越大；利用沿电场线方向电势越来越低和电势能公式判断即可．‎ ‎【解答】解：ABC、由图看出，a点处电场线比b点处电场线密，则a点的场强比b点的大，所以同一电荷在a点所受的电场力一定比在b点所受的电场力大，沿电场线方向电势越来越低，所以a点的电势高于b点的电势，故B错误，AC正确；‎ D、由电势能公式Ep=qφ可知，电势能取决于电荷与电势，所以同一电荷在a的电势能不一定比b点的电势能大．故D错误．‎ 故选：AC ‎　‎ ‎5．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成2L长的均匀细丝后，切成等长的两段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（　　）‎ A． B．2R C． D．R ‎【考点】电阻定律．‎ ‎【分析】一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成2L长的均匀细丝后，切成等长的二段，长度和横截面积均没有改变，根据电阻定律判断．‎ ‎【解答】解：一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成2L长的均匀细丝后，切成等长的二段，然后把它们并联在一起，长度和横截面积均没有改变，根据电阻定律公式R=，其电阻不变，为R；故ABC错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．电流表的内阻是Rg=100Ω，满刻度电流值是Ig=1mA，现欲把这电流表改装成量程为3V的电压表，正确的方法是（　　）‎ A．应串联一个0.1Ω的电阻 B．应并联一个0.1Ω的电阻 C．应串联一个2900Ω的电阻 D．应并联一个2900Ω的电阻 ‎【考点】把电流表改装成电压表．‎ ‎【分析】电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R=﹣Rg，U为改装后的量程 ‎【解答】解：改装成电压表要串联电阻分压，串阻值为：‎ R=﹣Rg=‎ 则A，B，D错误，C正确 故选：C ‎　‎ ‎7．如图所示电路中，电源电动势ε=12V，内阻r=1Ω，此时电阻R1=5Ω，R2=2Ω，则（　　）‎ A．电键K断开时，A、B两端电压小于12V B．电键K闭合，电容器C充电后，电容器两极板间的电压等于10V C．电键K闭合，若将变阻箱R1调大，则电容器C所带的电量将变少 D．电键K闭合，若将变阻箱R1调为2Ω，则电源的输出功率最大 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电容．‎ ‎【分析】电键K断开时，电容器相当于电源，此时AB间的电压为R1两端的电压；电键K闭合，R2和电容器串联后与R1并联接入电路，电容器C充电后，两极板间的电压等于R1两端的电压，根据闭合电路欧姆定律即可求解．‎ ‎【解答】解：A、电键K断开时，AB间的电压为即为电源电动势，即为12V，故A错误；‎ B、电键K闭合，电容器C充电后，两极板间的电压等于R1两端的电压，则U=，故B正确，‎ C、电键K闭合，若将变阻箱R1调大，两端的电压增大，则电容器C所带的电量将变大，故C错误；‎ D、当内外电路的电阻相等时，输出功率最大，内阻r=1Ω，从5Ω调为2Ω，输出功率增大，但不是最大，故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎8．如图为1、2两个不同闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象，其中U为电源的路端电压，I为通过电源的电流，下列判断不正确的是（　　）‎ A．发生短路时的电流I1＜I2‎ B．发生断路时两电路中电源的路端电压相等 C．电动势E1=E2，内阻r1＜r2‎ D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源1的路端电压变化小 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，斜率表示电源的内阻．根据数学知识分析．‎ ‎【解答】解：A、U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，故电动势E1=E2，发生短路时的电流I1＞I2，故A错误；‎ B、发生断路时两电路中电源的路端电压相等，等于电源的电动势，电源的电动势相等，故B正确；‎ C、U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故C正确；‎ D、电动势E1=E2，内阻r1＜r2，根据U=E﹣Ir可知，当两电源的工作电流变化量相同时，电源1的路端电压变化小，故D正确；‎ 本题选错误的，故选：A ‎　‎ ‎9．如图所示的电路图，AB间电压为U，则下列说法正确的是（　　）‎ A．滑动变阻器滑片向下移动时，RX两端电压变小 B．滑动变阻器滑片向下移动时，RX两端电压变大 C．滑动变阻器滑片位于中间时，RX两端电压小于 D．滑动变阻器滑片位于中间时，若CD间改接为内阻为RX的电动机，电动机恰能正常工作，则此电动机消耗的热功率小于 ‎【考点】串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】滑动变阻器是分压式接法，即电阻Rx与变阻器的下半部分并联后再与上半部分串联．‎ ‎【解答】解：A、B、滑动变阻器是分压式接法，电阻Rx与变阻器的下半部分并联后再与上半部分串联；‎ 滑动变阻器滑片向下移动时，串联部分电阻变大，并联电阻变小，分压小，则Rx两端电压变小；故A正确，B错误；‎ C、滑动变阻器滑片位于中间时，电阻R2与变阻器的下半部分并联后再与上半部分串联；由于并联部分的电阻比变阻器上半部分电阻小，故R2两端电压小于，故C正确．‎ D、CD间改接为内阻为RX的电动机，由C知其电压小于，其又不是纯电阻电路，则其消耗的热功率小于，则D正确 故选：ACD ‎　‎ ‎10．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为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（　　）‎ A．对应P点，小灯泡的电阻为R=‎ B．对应P点，小灯泡的电阻为R=‎ C．对应P点，小灯泡的功率为图中曲线PQO所围面积 D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积 ‎【考点】欧姆定律．‎ ‎【分析】由图看出此灯泡是非线性元件，根据电阻是指对电流的阻碍作用判断灯泡电阻与电压之间的关系；找到P点对应的电压和电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；由功率公式可知功率对应图线的“面积”．‎ ‎【解答】解：A、B、由图象可知，灯泡的电阻等于R=，等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻R=，故B正确，A错误；‎ C、D、因P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故C错误，D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎11．在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于点电荷c的对称点，规定距正三角形abc无限远处的电势为零，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．G点、D点和H点的电势都大于零 B．E、F两点的电场强度等大反向，但电势不相等 C．电荷a对电荷c的库仑力与电荷b对电荷c的库仑力等大反向 D．若释放电荷c，电荷c将一直做加速运动（不计空气阻力）‎ ‎【考点】库仑定律；电场强度．‎ ‎【分析】D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120°，故D点的场强为0，再依据距正三角形abc无限远处的电势为零，即可判定电势的高低；‎ 电场强度是矢量，场强的合成满足平行四边形定则，故E、F两点的场强大小相同，但方向不同；‎ 在直线cF上场强方向向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动．‎ ‎【解答】解：A、D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120°，故D点的场强为0．因为规定距正三角形abc无限远处的电势为零，故G点、D点和H点的电势都大于零，故A正确．‎ B、由于a、b在E点的场强大小相等方向相反，故E点的场强仅由电荷c决定，故场强方向向左，而电荷c在D、F位置的场强大小相同方向相反，但电荷a、b在F点的场强矢量和不为0，故E、F两点的电场强度大小不同，方向相反；再依据电场力做功不相等，那么它们的电势也不相等．故B错误．‎ C、依据库仑定律，电荷a对电荷c的库仑力与电荷b对电荷c的库仑力大小相等，但方向不相反，故C错误．‎ D、若释放电荷c，则a、b在C点的合场强水平向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动．故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎12．一平行板电容器，充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正点电荷，电荷量足够小，固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电势差，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示位置，则（　　）‎ A．U不变 B．U变小 C．ε不变 D．E不变 ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】平行板电容器充电后与电源断开后，电荷量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，通过电容的变化，确定两极板电势差的变化，电场强度的变化，以及P点的电势变化，确定P点电势能的变化．‎ ‎【解答】解：AB、平行板电容器充电后与电源断开后，电荷量Q不变．将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据C= 知，电容C增大，根据U=，则板间电势差U变小，故A错误，B正确．‎ CD、板间场强：E===，则知电场强度不变．则P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能ɛ不变．故CD正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎13．一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．带电粒子只向一个方向运动 B．2s～4s内，电场力的总功等于0‎ C．6s末带电粒子回到原出发点 D．1s时和5s时速度相同 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】根据电场力公式F=qE分析带电粒子的各时间段内的加速度大小，明确运动过程并作出v﹣t图象，再根据动能定理判断电场力做功的正负，并分析什么时刻带电粒子回到原出发点．‎ ‎【解答】解：带电粒子在t=0时刻由静止释放，在0﹣2s内带电粒子沿着电场力方向做匀加速直线运动，根据电场强度的变化规律可知，2﹣4s内和6﹣8s内加速度为0﹣2s内和4﹣6s内加速度的两倍；作出v﹣t图象如图所示；则有：‎ A、由上分析可知，带电粒子做往复运动．故A错误．‎ B、2S﹣4s动能的变化量为零，由动能定理可知，电场力做功为零，故B正确；‎ C、由图可知，6s内总位移为零，故粒子在6s末回到起点，故C正确；‎ D、由图可知，1s末和5s末的速度大小相等，但方向相反，故D错误；‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ 二、填空题（14题、15题和16题第一问每空2分，16题第二问2分，总分18分．）‎ ‎14．某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为　1.240　cm，厚度的测量值为　1.869～1.871　mm．‎ ‎【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．‎ ‎【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎【解答】解：1、游标卡尺的主尺读数为：1.2cm=12mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为：12mm+0.40mm=12.40mm=1.240cm．‎ ‎2、螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为37.0×0.01mm=0.370mm，所以最终读数为1.5mm+0.370mm=1.870mm，由于需要估读，最后的结果可以在1.869～1.871之间．‎ 故答案为：1.240，1.869～1.871‎ ‎　‎ ‎15．如图为一简单的欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ⅰg=300μA，内阻Rg=300Ω，可变电阻R的最大阻值为30KΩ，电池的电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱B相连的表笔颜色应是　黑　色．按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=　20　kΩ．若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小．内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法在测上述Rx，其测量结果与原结果相比将　偏大　（填“偏大”、“偏小”或“一样”）．‎ ‎【考点】用多用电表测电阻．‎ ‎【分析】根据欧姆表的结构，由闭合电路欧姆定律可以判断读数，以及电池电动势变小，内阻变大时测量结果的变化．‎ ‎【解答】解：（1）欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“﹣”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是黑色；‎ 当两表笔短接（即Rx=0）时，电流表应调至满偏电流Ig，‎ 设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系为：Ig=‎ 得：R内==20kΩ；‎ 当指针指在刻度盘的正中央时I=，有，代入数据可得：RX=R内=20kΩ；‎ 当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，‎ 由公式Ig=，欧姆表内阻R内得调小，‎ 待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I=，‎ 可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了．‎ 故答案为：黑，20，偏大 ‎　‎ ‎16．有一小灯泡上标有“2.5V，0.5A”字样，现要描绘该小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用 A．电压表（0﹣3V，内阻2.0kΩ）‎ B．电压表（0﹣5V，内阻3.0kΩ）‎ C．电流表（0﹣0.6A，内阻2.0Ω）‎ D．电流表（0﹣3A，内阻1.5Ω）‎ E．滑动变阻器（0.5A，10Ω）‎ F．滑动变阻器（1A，10Ω）‎ G．滑动变阻器（1A，1000Ω）‎ H．学生电源（直流5V），及开关，导线等 ‎（1）实验中为了精度尽量高，且有足够大测量范围，则所用的电压表应选　A　，电流表应选　C　，滑动变阻器应选　F　‎ ‎（2）在虚线方框中画出实验电路图，要求电压能从0开始测量，并能尽量准确、完整地画出小灯泡的伏安特性曲线．‎ ‎【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．‎ ‎【分析】（1）根据小灯泡的额定电压可以选出电压表，根据灯泡的额定功率可求出额定电流，则可确定出电流表；根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器；‎ ‎（2）根据测伏安特性曲线的实验要求可以选出滑动变阻器的接法，由电流表及电压表内阻的关系可得出电流表的接法；‎ ‎【解答】解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为3V，为了准确性及安全性原则，电压表应选择A；‎ 灯泡的额定电流为0.5A，故电流表应选择C；‎ 测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，同时因E中滑动变阻器额定电流较小，故应选择F；‎ ‎（2）测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；灯泡内阻约为： ==5Ω，‎ 而电流表内阻约为2Ω，小灯泡的电阻远小于电压表内阻，接近电流表内阻，故电流表应采用外接法，电路图如图所示：‎ 故答案为：（1）A，C，F （2）如图所示．‎ ‎　‎ 三.计算题：本题共3小题，共计30分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．‎ ‎17．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．其中电压表和电流表均可视为是理想表，电源的电动势为30V，内阻为1Ω，电动机内阻为4Ω．当调节滑动变阻器R 使电动机正常运转时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V．则这台电动机正常运转时输出功率为多少？变阻器R 此时接入电路的阻值多大？‎ ‎【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】电动机正常运转时，根据输入的电功率和热功率之差求出输出功率；根据闭合电路欧姆定律列式求解变阻器R 此时接入电路的阻值．‎ ‎【解答】解：电动机正常运转时，输入的电功率为：P电=UI=24×2=48W，‎ 发热功率为：P热=I2RM=22×4W=16W，‎ 所以输出功率为：P出=P电﹣P热=48﹣16=32W；‎ 根据闭合电路欧姆定律，有：E=U+I（R+r），故R=；‎ 答：这台电动机正常运转时输出功率为32W，变阻器R 此时接入电路的阻值为2Ω．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，一带电为+q质量为m的小球，从距地面高h处以一定的初速水平抛出，在距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管，管的上口距地面．为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：‎ ‎（1）小球的初速度；‎ ‎（2）应加电场的场强；‎ ‎（3）小球落地时的动能．‎ ‎【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；电场强度；电势能；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，而小球水平方向仅受电场力，做匀减速运动，竖直方向为自由落体运动，可求时间，由分运动的等时性，结合水平方向匀变速运动的位移公式可求水平初速度 ‎（2）已知初速度和位移，由运动学公式可得加速度，结合牛顿第二定律可求电场力和电场强度 ‎（3）对全程应用动能定理求解落地时的动能 ‎【解答】解：（1）要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，‎ 从抛出到管口过程，竖直方向为自由落体运动，则运动时间t满足：‎ ‎=gt2‎ 水平方向，粒子做匀减速运动，减速至0‎ 位移：L=t ‎ 解得：v0=2L ‎（2）水平方向，根据牛顿第二定律：qE=ma 又由运动学公式：02﹣=﹣2as 解得：E=，方向水平向左．‎ ‎（3）对小球从抛出到落地的全过程应用动能定理：‎ 即：mgh﹣qEL=EK﹣‎ 解得：EK=mgh ‎ 答：（1）小球的初速度为2L；‎ ‎（2）应加电场的场强为，方向水平向右；‎ ‎（3）小球落地时的动能为mgh ‎　‎ ‎19．如图所示，空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场，长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点．另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×10﹣2C的小球．拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点．试求：‎ ‎（1）绳子的最大张力；‎ ‎（2）A、C两点的电势差；‎ ‎（3）当小球运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F的方向及取值范围．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】根据动能定理求出小球经过最低点时的速度．经过最低点时，由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力粒子在电场中做类平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀加速直线运动，由此可以求得粒子末速度的大小．‎ ‎【解答】解：（1）A→B由动能定理及圆周运动知识有：‎ ‎…①‎ ‎…②‎ 联解①②得：T=30N…③‎ ‎（2）A→C由功能关系及电场相关知识有：‎ ‎…④‎ ‎ vCsinθ=vB…⑤‎ ‎ UAC=E•hAC…⑥‎ 联解④⑤⑥得：UAC=125V…⑦‎ ‎（3）由题可知施加恒力F后小球必须做匀速直线或匀加速直线运动，才能垂直打在档板上．‎ 设恒力F与竖直方向的夹角为α，作出小球的受力矢量三角形分析如图所示．（或由矢量三角形可知：当F与F合（或运动）的方向垂直时，F有最小值而无最大值）…⑧‎ 由矢量三角形图有：Fmin=（mg+qE）•sinθ…⑨‎ ‎ θ≤（α+θ）≤180°…⑩‎ 联解⑨⑩得：F≥8N…（11）‎ ‎ 0°＜α＜127°…（12）‎ 答：‎ ‎（1）绳子的最大张力为30N；‎ ‎（2）A、C两点的电势差为125V；‎ ‎（3）所加恒力F的取值范围F≥8N；方向范围为0°＜α＜127°．‎ ‎　‎ ‎2016年11月23日