山东省平度市高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

平度市20142015学年度第二学期期末考试物理试题 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分第17题为单选题，第810题为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )a根据电场强度的定义式e可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比b根据电容的定义式c 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比c根据真空中点电荷的电场强度公式ek可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关d根据电势差的定义式uab可知，带电荷量为1 c的正电荷，从a点移动到b点克服电场力做功为1 j，则a、b两点间的电势差为uab1 v答案：d【解析】电场强度和电场的本身性质有关，与试探电荷无关，a错误；电容器的电容表示电容器容纳电荷的本领，与其两端的电压和电荷量无关，b错误，根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电量成正比，c错误，克服电场力做功，说明电场力做负功，即,所以a、b点的电势差为-1v，d正确，故选d。2标有“8 v 6.4 w”和“8 v 20 w”字样的l1、l2两只灯泡连接在如图所示的电路中，c点接地如果将电路中l1、l2两灯泡的位置互换，则( )ab点电势升高 bb点电势降低c两灯都变亮 dl1灯变暗，l2灯变亮答案：a【解析】根据可知，得出，此时。c点接地；如果将电路中、两灯的位置互换，电路总电阻没有变，总电流没有变，每个等分担的电压不变，等的亮度不变，此时，所以b点电势升高。故选a.3如图所示，r4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当r4所在处出现火情时，显示器的电流i和报警器两端的电压u的变化情况是( )ai变大，u变小 bi变大，u变大ci变小，u变大 di变小，u变小答案：a【解析】当所在处出现火情时，温度升高电阻减小，故电路总电阻减小，电路总电流增大，路端电压减小即报警器两端电压减小，通过的电流增大，所以两端的电压增大，因为路端电压是减小的，所以并联电路电压减小，即两端的电压减小，故通过的电流增大，而总电流增大，所以通过电流表的电流增大，即i变大，故选a。4.如图所示,一电荷量为+q的点电荷甲固定在光滑绝缘的水平面上的o点,另一电荷量为+q、质量为m的点电荷乙从a点经c以v0=2 m/s的初速度沿它们的连线向甲运动,到达b点时的速度为零,已知ac=cb,a=3 v,b=5 v,静电力常量为k,则( )a.c4 v b.c=4 vc.点电荷乙的比荷为1 c/kg d.点电荷乙的比荷为2 c/kg答案：c【解析】ab、根据点电荷的电场线的分布，及a=3v，b=5v，可知，电势为4v的等势面在bc之间，因此c4v，故ab错误；cd、根据动能定理，则有：0m=quab；解得：=1c/kg，故c正确，d错误；故选：c5如图所示，在a板附近有一电子由静止开始向b板运动，则关于电子到达b板时的速率，下列解释正确的是( )a两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大b两板间距越小，加速的时间就越长，则获得的速率不变c两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率不变d两板间距越小，加速的时间越短，则获得的速率越小答案：c【解析】根据动能定理知，qu=mv2，解得：v=，获得的速率与加速电压有关，与间距无关所以速率不变。加速度a=，知间距越小，加速度越大根据d=，解得：t=，间距越大，时间越长，故a、b、d错误，c正确故选：c6在如图所示的电路中，开关s闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障( )ar1短路 br2短路cr3短路 dr1断路答案：a【解析】a、若各原件没有故障，电路正常，则电流表测量流过r1的支路电流，电压表测量r3两端的电压；若r1短路，则r2被短路，外电路只有电阻r3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故a正确b、若r2短路，则r1被短路，电流表示数为零，显然不符合题意，故b错误c、若r3短路，则电压表示数为零，不符合题意；故c错误d、若r1断路，则电流表示数为零，也不符合题意，故d错误故选：a7图为测量某电源电动势和内阻时得到的ui图线用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 v则该电路可能为( )答案：b【解析】设直线与横轴的交点为a，与纵轴的交点为b，则a（4，4）、b（0，6）。所以直线的斜率为：k=（6-4）/（0-4）=-0.5。所以路端电压方程为：u-6=-0.5（i-0），即u=6-0.5i。所以电源电动势e=6v，内阻r=0.5。测量得到路端电压u=4.8v，则电路中的电流为：i=（6-4.8）/0.5=2.4（a）。所以外部电阻为：r=u/i=4.8/2.4=2（）。图a中，3个3电阻并联，总电阻为r=1，不正确。图b中，r=3（3+3）=2，符合要求。图c中，r=3+3+3=9，不正确。图d中，r=3+33=4.5（），不正确。所以答案选择为：b。8一不计重力的带电粒子q从a点射入一正点电荷q的电场中，运动轨迹如图所示，则( )a粒子q带负电 b粒子q的加速度先变小后变大c粒子q的电势能先变小后变大 d粒子q的动能一直变大答案：ac【解析】a、带电粒子受力的方向指向正电荷，所以粒子q带负电，a正确；b、靠近源电荷的地方场强大，所以粒子q的加速度先变大后变小，b错误；c、电场力先做正功后做负功，所以粒子q的电势能先变小后变大，c正确；d、电场力先做正功后做负功，所以粒子q的动能先增加后减小，d错误；故选ac9如图所示的电路中，ab是两金属板构成的平行板电容器先将电键k闭合，等电路稳定后再将k断开，然后将b板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点p与a板的距离不变则下列说法正确的是( )a电容器的电容变小b电容器内部电场强度大小变大c电容器内部电场强度大小不变dp点电势升高答案：acd【解析】当平行板电容器充电稳定后，两板间存在匀强电场，当开关断开后，两极板的电量不变，当变化极板间距，从而改变电容器的电容，但极板间的电场强度却不变化a、将b板向下平移一小段距离，由可知电容器的电容变小，故a正确；b、由、可知，只改变极板间距，没有改变电荷分布密度，板间场强不变，故b错误，c正确；d、板间场强不变，故d错误。故选：acd。10如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1 g，分别用10 cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时b球偏离竖直方向60，a竖直悬挂且与绝缘墙接触(g取10 m/s2)静电力常量k=9.0109 n.m2/c2.下列说法正确的是( )a小球的带电荷量为3.33108 cb墙壁受到的压力为8.7104 nca球受到细线的拉力为1.0103 ndb球受到的拉力为1.5103 n答案：ab【解析】a:对b球受力分析如图所示：b球受三力平衡，则重力与库伦力的合力大小等于绳子拉力，方向与绳子拉力方向相反，由几何知识可知：f=mg=tb根据库伦定律：f=k=mg解得：q=10-7c=3.33108 c.a对。b:对a球受力分析如图：a球受力平衡所以：n=fsin60=mgsin60=0.110-2=10-3n由牛顿第三定律得：墙受到小球的压力大小为10-3n=8.7104 ，方向水平向左所以b对。c:对a球受力平衡：ta=mg+fcos60=0.110-2（1+0.5）=1.510-3n,所以c错。d:由前面分析知tb=mg=110-3n,所以d错。故选ab。二、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分）11(8分)用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：a待测电阻rx(大约100 )b直流毫安表a1(量程010 ma，内阻约100 )c直流毫安表a2(量程040 ma，内阻约40 )d直流电压表v1(量程03 v，内阻约5 k)e直流电压表v2(量程015 v，内阻约15 k)f直流电源(输出电压4 v，内阻不计)g滑动变阻器r(阻值范围050 ，允许最大电流1 a)h开关一个、导线若干(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选_，直流电压表应选_(2)在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些(3)用铅笔按电路图将实物图连线答案：（1） a2 、v1 （2）（3）【解析】（1）电源电动势为4v，则电压表应选d，电路最大电流：i=0.03a=30ma，电流表应选c.（2）伏安法测电阻，要使电压与电流变化范围大，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值约为100，电压表内阻约为5k，电流表内阻为40，相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示12(8分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率.步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为_mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为_mm；(3)在实验室，该同学想测出某种材料的电阻率由于不知是何种材料，也不知其大约阻值，于是他用多用电表先粗测该材料一段样品的电阻，经正确操作后，用“100”挡时发现指针偏转情况如图所示，则他应该换用_挡(选填“10”或“1 k”)重新测量换挡后，在测量前先要_答案：（1）50.15 mm （2） 4.700 mm（3）1 k 、欧姆调零 【解析】(1)=50.15 (2)0.45+200.001=4.700(3)因为指针偏左，则说明读数过大，在中间部分读数较准确。所以换用倍率更大些的档位，所以选1 k ，这样读数较小更接近中间，更准确。三、计算题（本题共4小题，第13、14题各10分，第15、16题各12分，共44分）13(10分)如图所示，r为电阻箱，v为理想电压表当电阻箱读数为r12 时，电压表读数为u14 v；当电阻箱读数为r25 时，电压表读数为u25 v求：(1)电源的电动势e和内阻r；(2)当电阻箱r读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值pm为多少？答案：（1）e6 v，r1 .（2）9 w.【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得：eu1r，eu2r联立上述方程，代入数据解得e6 v，r1 .(2)由电功率表达式pr变形为p由上式可知当rr1 时，p有最大值，pm9 w.14.(10分)如图所示为用电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻r=1 ,电动机两端的电压u=5 v,电路中的电流i=1 a,物体a重g=20 n,不计摩擦力,则:(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?(2)10 s内,可以把重物a匀速提升多高?答案：(1)1 w(2)h=2 m【解析】(1)根据焦耳定律,得热功率 pr=i2r=1 w。(2)输入功率p=ui=5 w输出功率p输出=p-pr=4 w。电动机输出的功用来提升重物转化为机械能,在10 s内,有:p输出t=mgh。解得:h=2 m。15(12分)如图12所示，空间存在着场强为e2.5102 n/c、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为l0.5 m的绝缘细线，一端固定在o点，另一端拴着质量为m0.5 kg、电荷量为q4102 c的小球现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂取g10 m/s2.求： (1)小球的电性；(2)细线能承受的最大拉力；(3)当细线断裂后，小球继续运动到与o点水平方向距离为l时(仍在匀强电场中)，小球距o点的高度答案：(1)正电(2)15 n(3)0.625 m【解析】(1)由小球运动到最高点可知，小球带正电(2)设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有，(qemg)lmv2在最高点对小球进行受力分析，由圆周运动和牛顿第二定律得，ftmgqem由式解得，ft15 n(3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则a设小球在水平方向运动位移为l的过程中，所经历的时间为t，则lvt设竖直方向上的位移为x，则xat2由解得x0.125 m所以小球距o点的高度为xl0.625 m16(12分) 一平行板电容器长l10 cm，宽a8 cm，板间距d4 cm，在板左侧有一足够长的“狭缝”离子源，沿着两板中心平面，连续不断地向整个电容器射入离子，它们的比荷均为21010 c/kg，速度均为4106 m/s，距板右端l/2处有一屏，如图甲所示，如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电，由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期，故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场，不计离子重力试求：(1)离子打在屏上的区域面积；(2)在一个周期内，离子打到