2013-2014学年山西省山大附中高二上学期期中考试物理（理）试卷与答案（带解析）.doc

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1、2013-2014学年山西省山大附中高二上学期期中考试物理（理）试卷与答案（带解析） 选择题 真空中两个相同的金属小球 A和 B可看作质点，带电荷量分别为 QA=210-8C和 QB=410-8C，相互作用力为 F，若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为 A B F CD 答案： A 试题分析：未接触前，根据库仑定律，得 ；接触后两球带电量平分，再由库仑定律，得 ，故 A正确 考点：库仑定律。 硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，高速公路上安装的 “电子眼 ”通常也采用硅光电池供电。硅光电池的原理如图所示， a、b是硅光电池的两个电极， P、 N 是两块硅半导

2、体， E区是两块半导体自发形成的匀强电场区， P的上表面镀有一层增透膜。光照射到半导体 P上，使 P内受原子束缚的电子成为自由电子，自由电子经 E区电场加速到达半导体 N，从而产生电动势，形成电流。以下说法中正确的是 A E区匀强电场的方向由 P指向 N B电源内部的电流方向由 P指向 N C a电极为电池的正极 D硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置 答案： C 试题分析：根据题意， E区电场能使 P逸出的自由电子向 N 运动，因负电荷受到的电场力与电场方向相反，所以电场方向由 N 指向 P，由于电流的方向与负电荷的运动方向相反，所以电源内部的电流方向由 N 指向 P，故 A、 B错误；根

3、据以上对电流方向的分析可知， a为电源正极，该电池是将光能转化为电能的装置， C正确， D错误 考点：硅光电池的原理。 电阻 R1和 R2的伏安特性曲线如图甲，把 R1和 R2串联接成图乙所示的电路则下面说法正确的是 A由甲图可知 R1 R2 B由甲图可知 R1 R2 C调节 R0，一定可以使 R1、 R2上的电压相等 D两电阻消耗的功率之比与电源电动势和内电阻无关 答案： BD 试题分析： I-U图象的斜率表示电阻的倒数，故 R1 R2，故 A错误， B正确；R1和 R2串联，电流相同，在图中任意作一条与纵轴垂直的直线，总是电阻 R2的电压高，故 C错误；根据 P=I2R可知，两电阻消耗的功

4、率之比等于两电阻之比，与电源电动势和内电阻无关，故 D正确。 考点：电阻的 U-I图线及欧姆定律。 如图所示，每个电阻的阻值都是 2欧，安培表内阻不计，在 B、 C间加 6V电压时，安培表的示数是 A.0A B.1A C.2A D.3A 答案： B 试题分析：等效电路如图，则并联部分电阻为 0.5R，则电阻为R+0.5R=1.5R=3,则干路电流 ,则通过电流表的电流为 1A。 考点：部分电路欧姆定律。 使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是 A测量前应检查指针是否停在 “”刻度线的 “”处 B每一次换挡，都要重新进行一次调零 C在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔 D测量时，若

5、指针偏转很小，应换倍率更大的挡进行测量 答案： ABD 试题分析：测量前应检查指针是否停在 “”刻度线的 “”处；每一次换挡，都要重新进行一次调零 ；在外电路，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔 ；测量时，若指针偏转很小，应换倍率更大的挡进行测量。选项 ABD正确。 考点：欧姆表的使用。 在如图所示的电路中，电源电动势为 E、内电阻为 r，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是 A电压表 V的示数变大 B电流表 A2的示数变小 C电流表 A1的示数变小 D电流表 A的示数变大 答案： AB 试题分析：将滑动变阻器的滑片 P从图示位置向右滑动的过程

6、中，滑动变阻器的阻值变大，外电路的总阻值变大，所以电路的总的电流变小，所以电流表 A的示数变小，所以 D错误；电源的内电压减小，由 U=E-Ir可得，路端电压 U变大，所以电压表 V的示数变大，所以 A正确；由于路端电压 U变大，电阻R1不变，所以电流表 A1的示数变大，所以 C错误；由于总的电流减小，电阻R1的电流变大，所以滑动变阻器的电流减小，所以电流表 A2的示数变小，所以B正确 考点：全电路欧姆定律的应用；动态电路的分析。 一安培表由电流表 G与电阻 R并联而成。若在使用中发现此安培表读数比准确值 稍小些，下列可采取的措施是 A在 R上串联一个比 R小得多的电阻 B在 R上串联一个比

7、R大得多的电阻 C在 R上并联一个比 R小得多的电阻 D在 R上并联一个比 R大得多的电阻 答案： A 试题分析：在 R上串联一个比 R小得多的电阻，可实现增加分流电阻，减小分流，使电表示数增加故 A正确； 在 R上串联一个比 R大得多的电阻，会使G表的电流增加太多，读数偏大故 B错误；在 R上并联一个比 R小得多的电阻，使分流更大，示数更偏小故 C错误；在 R的并联一个比 R大的电阻，会使分流更大，示数更偏小故 D正确 考点：电表的改装 。 如图所示，在场强大小为 E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为 m、电荷量为 q的带负电小球，另一端固定在 O 点，把小球拉到使细线水平

8、的位置 A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成 60的位置 B时速度为零以下说法正确的是 A小球重力与电场力的关系是 mg Eq B小球重力与电场力的关系是 Eq mg C球在 B点时，细线拉力为 T mg D球在 B点时，细线拉力为 T 2Eq 答案： BC 试题分析：类比单摆，根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为 30，根据三角函数关系可得：qEsin30=mgcos30，化简可知 Eq= mg，选项 B正确 ,A错误；小球到达 B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60+m

9、gsin60，故细线拉力 T= mg，选项 C正确， D错误。 考点：共点力的平衡问题。 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地两板间有一个正试探电荷固定在 P点，如图所示，以 C表示电容器的电容、 E表示两板间的场强、 表示 P点的电势， W表示正电荷在 P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离 l0的过程中，各物理量与负极板移动距离 x的关系图象中正确的是 答案： C 试题分析：设负极板与正极板原来的距离为 d，则当将负极板缓慢向右平移一小段距离 x的过程中 ,由 ，则 C 与 x不是线性关系，选项 A 错误；因为当电量一定时，两板场强与两板间距无关，所以选项 B

10、错误； P点的电势等于 P点与负极板（零极板）的电势差，即 ，故选项 C正确；正电荷在 P点的电势能为 ，所以图线 D错误。 考点：电容器的电容、场 强、电势及电势能。 如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度 v1从 M点沿斜面上滑，到达 N 点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为 v2(v2 v1)若小物体电荷量保持不变， OM ON，则 A小物体上升的最大高度为 B从 N 到 M的过程中，小物体的电势能逐渐减小 C从 M到 N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功 D从 N 到 M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 答案

11、： AD 试题分析：设斜面倾角为 、上升过程沿斜面运动的最大距离为 L因为OM=ON，则 MN 两点电势相等，小物体从 M到 N、从 N 到 M电场力做功均为0上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为 W1在上滑和下滑过程，对小物体，摩擦力做功相等，则应用动能定理分别有： -mgsinL-Wf-W1=- 和 mgsinL-Wf-W1= ，上两式相减可得h=sinL= ， A正确；由 OM=ON，可知电场力对小物体先作正功后作负功，

12、 电势能先减小后增大， BC 错；从 N 到 M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到 O 的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小， D对 考点：动能定律；库仑定律及电场力的功。 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹， a、 b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是 A带电粒子所带电荷的符号 B带电粒子在 a、 b两点的受力方向 C带电粒子在 a、 b两点的速度何处较大 D带电粒子在 a、 b两点的电势

13、能何处较大 答案： BCD 试题分析：由图可知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在 a、 b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性故 A 错误，B正确；由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，若粒子从 a到 b运动，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在 a点的速度较大，在 b点电势能较大；若粒子从 b到 a运动，电场力对粒子做正功，粒子的动能增加，电势能减小，则粒子在 a点的速度较大，在 b点电势能较大故 CD正确 考点：电场线及电场力做功与电势能。 关于电场强度和电势，下列说法正确的是 A由公式 E F/q可知 E与 F成正比，与 q成反

14、比 B由公式 U Ed 可知，在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 C电场强度为零处，电势不一定为零 D无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做正功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少 答案： C 试题分析：电场中某点的场强与试探电荷的电量与其所受的电场力无关，选项A错误；由公式 U Ed 可知，在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点沿电场线方向间的距离成正比，选项 B 错误；电场强度为零处，电势不一定为零，例如等量同种电荷连线的中点处的场强为零，电势大于零，选项 C正确；无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做正功，它的电势

15、能一定减少，但是不一定是从电势高处移到电势低处，选项 D错误。 考点：电场强度及电势。 实验题 在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡 A、 B的规格为 “3.8 V,0.3 A”，合上开关 S后，无论怎样移动滑动片， A、 B灯都不亮 (1)用多用电表的直流电压 挡检查故障 选择开关置于下列量程的 _挡较为合适 (用字母序号表示 )； A 2.5 V B 10 V C 50 V D 250 V 测得 c、 d间电压约为 6 V， e、 f间电压为 0，则故障是 _； A A灯丝断开 B B灯丝断开 C d、 e间连线断开 D B灯被短路 (2)接着换用欧姆表的 “1”挡测灯泡的电阻，欧

16、姆表经过欧姆调零 测试前，一定要将电路中的开关 S_； 测 c、 d间和 e、 f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，而根据小灯泡的规格计算出的电阻为 12.7，它 不等于测量值，原因是： _. 答案： (1) B A (2) 断开 欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小 试题分析： (1) 由于电源电动势为 6V，所以应选择直流 10V档； 因为测得c、 d间电压约为 6 V， e、 f间电压为 0，说明灯 A断路，选项 A正确； (2) 测试前，一定要将电路中的开关 S断开，是电路中不会产生电流； 因为金属电阻随温度升高而增大，欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小。 考点：电路故障

17、分析；欧姆表的使用。 在测定某电阻的伏安特性曲线中，待测金属丝的 电阻 Rx约为 5 ，实验室备有下列实验器材 A电压表 V1 (量程 0 3 V，内阻约为 15 k) B电压表 V2 (量程 0 15 V，内阻约为 75 k) C电流表 A1 (量程 0 3 A，内阻约为 0.2 ) D电流表 A2 (量程 0 0.6 A，内阻约为 11 ) E变阻器 R1(0 10 ， 1A) F变阻器 R2(0 2000 ， 0.1 A ) k*s5u G电池组 E(电动势为 3 V，内阻约为 0.3 ) H开关 S，导线若干 (1)为减小实验误差，应选用的实验器材有 (填英文字母代号 ) (2)在实验

18、过程中，要求电表的示数从零开始变化，请你在线框中画出本实验的电路图 . (3)测量结果比真实值偏 。 大、小、无法确定 (4)若此电阻为金属丝绕制而成，用螺旋测微器测得该金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径为 _mm. 答案：（ 1） ADEGH （ 2） （ 3）小（ 4） 0.700 试题分析：（ 1）为减小实验误差，应选用的实验器材有：电源为 G;因为电池组电动势为 3V,所以电压表选 A；电路中可能的最大电流为 ，所以电流表选 D；滑动变阻器选 E，便于操作，还有 H。（ 2）电路如图 : （ 3）由于电压表的分流作用，所以电阻的测量值偏小； （ 4）金属丝的直径为 0.5mm+20.

19、00.01mm=0.700m 考点：研究电阻的伏安特性曲线实验。 计算题 如图所示， a、 b为两个固定的带正电 q的点电荷，相距为 L，通过其连线中点 O 作此线段的垂直平分面，在此平面上有一个以 O 为圆心，半径为 L的圆周，其上有一个质量为 m，带电荷量为 -q的点电荷 c做匀速圆周运动，求c的速率。 答案： 试题分析：对 c进行受力分析如图所示，由于 c到 O 点距离 R L，所以 abc是等边三角形。 a、 b对 c作用力 F1 F2 ，合力 F 合 2F1cos 30 。 由牛顿第二定律得： F 合 即 解得： 考点：力的合成、库仑定律及圆周运动问题。 如图所示，电源电动势 E 1

20、4V，内电阻 r 1，电灯规格为 “2V 4W”，电动机线圈的电阻为 R0 0.5，当可变电阻 R 1时，电灯和电动机都正常工作，求： （ 1）电动机的额定功率 （ 2）电动机输出的机械功率； （ 3）整个闭合电路工作 1min消耗的电能 （ 4）整个闭合电路工作 1min放出的焦耳热 答案：（ 1） 16W（ 2） 14W（ 3） 1680J (4)840J 试题分析： （ 1）电路中的电流： ,电动机两端电压为UM=E-I1(r+R)-U1= 8V,所以电动机的额定功率为： 。 （ 2）电动机输出的机械功率： （ 3）整个闭合电路工作 1min消耗的电能： （ 4）整个闭合电路工作 1mi

21、n放出的焦耳热： 考点：电动机问题的计算；焦耳定律。 如图所示，长 L 1.2 m、质量 M 3 kg的木板静止放在倾角为 37的光滑斜面上，质量 m 1 kg、带电荷量 q 2.510-4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数 0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E 4.0104 N/C的匀强电场。现对木板施加一平行于斜面向上的拉力 F 10.8 N。取 g 10 m/s2，斜面足够长。 求： (1)物块经多长时间离开木板； (2)物块离开木板时木板获得的动能； (3)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能。 答案：（ 1） s（ 2） 27 J（ 3） 2.1

22、6 J 试题分析： (1)物块向下做加速运动，设其加速度为 a1，木板的加速度为 a2，则由牛顿第二定律 对物块： mgsin 37-(mgcos 37 qE) ma1，代入数据，求得： a1 4.2 m/s2， 对木 板： Mgsin 37 (mgcos 37 qE)-F Ma2，代入数据，求得： a2 3m/s2 又 a1t2- a2t2 L 得物块滑过木板所用时间 t s。 (2)物块离开木板时木板的速度 v2 a2t 3 m/s。 其动能为 Ek2 Mv22 27 J。 (3)由于摩擦而产生的内能为： Q F 摩 x相 (mgcos 37 qE) L 2.16 J。 考点：牛顿定律及能

23、量守恒定律。 电路如图所示，电源电动势 E 28 V，内阻 r 2 ，电阻 R1 12 ， R2R4 4 ， R3 8 ， C为平行板电容器，其电容 C 3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长 l 0.20 m，两极板的间距 d 1.010-2 m。 (1)若开始时开关 S处于断开状态，则当其闭合后，求流过 R4的总电量为多少？ (2)若开关 S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以 v0 2.0 m/s的初速度射入 C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关 S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入 C的电场中，能否从 C的电场中射出？ (要求写出计算和分析过程， g取 10m/s2) 答案： (1)6.010-12 C (2)不能从 C的电场中射 出。 试题分析： (1)S断开时，电阻 R3两端电压为 U3 16 V S闭合后，外阻为 端电压为 U E 21 V 电阻 R3两端电压为 则所求流过 R4的总电荷量为 :Q CU3-CU/3 6.010-12C。 (2)设微粒质量为 m，电荷量为 q，当开关 S断开时有： 当开关 S闭合后，设微粒加速度为 a，则 设微粒能从 C的电场中射出，则水平方向： 竖直方向： y at2 由以上各式求得： y 6.25 m 故微粒不能从 C的电场中射出。 考点：直流电路的计算；电容器问题；牛顿定律及平抛运动规律。