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2015-2016学年山西省晋中市高二（上）期中物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一个选项符合题意；9-12题有多个选项符合题意．选全的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔张开，则（）A．金属球和金箔片均带正电B．金属球带负电，金箔片带正电C．金属球带正电，金箔片带负电D．金属球、金箔片均不正电2．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则（）A．EP＞EQ，φP＞φQB．EP＞EQ，φP＜φQC．EP＜EQ，φP＞φQD．EP＜EQ，φP＜φ3．如图所示，在沿x轴正方向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动，θ为OA与x轴正方向间的夹角，则O、A两点间电势差为（）A．UOA=ErB．UOA=ErsinθC．UOA=ErcosθD．UOA=4．某用电器与供电电源距离为L线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积的最小值是（）A．B．C．D．5．如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷﹣Q，且CO=OD，∠ADO=60°．下列判断正确的是（）A．D点电场强度为零B．O点电场强度为零C．若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D．若将点电荷﹣q从O移向C，电势能减小6．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示．下列判断正确的是（）A．I减小，U1增大B．I减小，U2增大C．I增大，U1增大D．I增大，U2增大7．如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（）A．如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小B．如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较大C．如果图中虚线是电场线，a点的场强大于b点的场强D．如果图中虚线是等势面，a点的电势高于b点的电势8．如图所示，平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，一电源与两极板相连，在板间电场内的P点固定一个带负电的点电荷，则关于P点的电势和点电荷的电势能，以下说法正确的是（）A．当S闭合时，A板下移，P点电势增大B．当S闭合时，B板上移，电荷电势能增大C．当S断开时，A板下移，P点电势减小D．当S断开时，B板上移，电荷电势能减小9．两个相同的金属小球（可视为点电荷），所带同种电荷电量之比为1：7，在真空中相距r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的（）A．B．C．D．10．关于电动势，下列说法正确的是（）A．电源两极间的电压等于电源电动势B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C．电源电动势的数值等于内、外电压之和D．电源电动势与外电路的组成无关11．如图所示，两极板与电源相连接，某种带电粒子（不计重力）从负极边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，以下以同样方式射入且仍从正极板边缘飞出的是（）A．开关闭合，速度加倍，极板间距变为原来的一半B．开关闭合，速度加倍，极板间距变为原来的四分之一C．开关断开，速度减半，极板间距变为原来的二倍D．开关断开，速度减半，极板间距变为原来的四倍12．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能EP与位移x的关系如图所示，下列图象中合理的是（）A．B．C．D．二、实验题（本题共3题，每空2分，共22分）13．已知某一表头G，内阻Rg=60Ω，满偏电流Ig=20mA．如果把它改装成量程是6V的电压表，应联Ω的电阻；如果把它改装成量程是3A的电流表，应联Ω的电阻．14．某同学在做《测量金属的电阻率》的实验中，由于金属丝较短，因此用游标卡尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝的直径．则测出的长度为cm，直径为mm．15．为了描绘标有“3V1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：A．电流表（0～200mA，内阻约0.5Ω）B．电流表（0～0.6A，内阻约0.01Ω）C．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）D．电压表（0～15V，内阻约50kΩ）E．滑动变阻器（0～10Ω，0.5A）F．电源（电动势3V，内阻不计）G．电键一个，导线若干．（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是．（2）在如图1所示的虚线框中画出完成此实验的电路图补充完整．（3）将实物图按电路图用导线补充完整．（4）实验描绘出的I﹣U图线如图2所示，小灯泡的电阻随电压的升高而（填变大、变小）；小灯泡是元件（填线性、非线性）．三、计算题（本题共4小题，共30分；其中16、17每题6分、18题10分，19题8分．解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分．有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位．）16．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q=+2.0×10﹣8C的点电荷在A点所受电场力FA=3.0×10﹣4N，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W=6.0×10﹣7J，求：（1）A点电场强度的大小EA；（2）A、B两点间的电势差UAB．17．如图所示电路，电动机的线圈电阻是1Ω，电动机工作时电压表的示数是12V，电池组的电动势是22V，内电阻是1Ω，电阻R的阻值为4Ω．不考虑电压表对电路的影响．求：（1）通过电动机的电流为多大？（2）电动机的机械功率为多大．18．如图所示，R1=12Ω，R2=8Ω，R4=6Ω，滑动变阻器的总阻值R3=20Ω，求：（1）当变阻器触头调到最上端和最下端时，AB间的总电阻分别是多少？（2）AB间最大电阻值为多少？19．如图所示，甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置．乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟．以y轴为界，左侧为沿x轴正向的匀强电场，场强为E=2.0×105V/M，右侧为沿y轴负方向的匀强电场．已知OA⊥AB，OA=AB，且OB间的电势差为U0=4.0×105V，若在x轴的C点无初速地释放一个质子（不计重力，质子的比荷为1×108C/kg），结果质子刚好通过B点，求：（1）CO间的距离d；（2）质子通过B点的速度大小．2015-2016学年山西省晋中市高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一个选项符合题意；9-12题有多个选项符合题意．选全的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔张开，则（）A．金属球和金箔片均带正电B．金属球带负电，金箔片带正电C．金属球带正电，金箔片带负电D．金属球、金箔片均不正电【考点】电荷守恒定律．【分析】导体内自由电荷在电场力作用下重新分布，导体两端出现等量正负感应电荷的现象叫做感应起电；感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，只有导体上的电子才能自由移动，【解答】解：用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，由于静电感应验电器（导体）两端出现等量正负感应电荷，近端的电荷的电性与A相反，带负电，所以金属球带负电，远端的金属箔片电荷与A的电性相同，带正电荷，即金属球带负电，金箔片带正电，故B正确，ACD错误．故选：B．2．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则（）A．EP＞EQ，φP＞φQB．EP＞EQ，φP＜φQC．EP＜EQ，φP＞φQD．EP＜EQ，φP＜φ【考点】电场线；电场强度；电势．【分析】根据P、Q两点处电场线的疏密比较电场强度的大小．根据沿电场线的方向电势降低．【解答】解：由图P点电场线密，电场强度大，EP＞EQ，．沿电场线的方向电势降低，φP＞φQ．故选：A．3．如图所示，在沿x轴正方向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动，θ为OA与x轴正方向间的夹角，则O、A两点间电势差为（）A．UOA=ErB．UOA=ErsinθC．UOA=ErcosθD．UOA=【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势．【分析】匀强电场中电势差U=Ed，关键在于明确d为沿电场线方向的有效距离．【解答】解：在匀强电场中，两点间的电势差U=Ed，而d是沿场强方向上的距离，所以dOA=r•cosθ，故：UoA=Ercosθ故选C．4．某用电器与供电电源距离为L线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积的最小值是（）A．B．C．D．【考点】电阻定律．【分析】根据欧姆定律、电阻定律求出输电导线的横截面积的最小值．【解答】解：根据欧姆定律得，R=，根据电阻定律R=，解得s=．故B正确，A、C、D错误．故选B．5．如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷﹣Q，且CO=OD，∠ADO=60°．下列判断正确的是（）A．D点电场强度为零B．O点电场强度为零C．若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D．若将点电荷﹣q从O移向C，电势能减小【考点】电势能；电场强度．【分析】D点电场是三个电荷产生的电场的叠加．根据点电荷的场强公式E=分析三个电荷在D点在产生的场强大小关系，根据平行四边形定则研究D的场强．两个正电荷Q在O点电场强度抵消，O点的场强方向是水平向左．根据电场力做功的正负，判断电荷电势能的变化．电场力做正功，电荷的电势能减小；相反，电场力做负功，电势能增大．【解答】解：A、由于三个电荷的电量大小相等，CO=OD，∠ADO=60°，根据平行四边形定则得到，y轴上两个等量同种点电荷+Q在D点产生的电场强度方向沿+x轴方向，大小等于E1=．﹣Q在D点产生的场强大小为E2=，方向水平向左．由几何知识得到，AD=CD，则E1=E2，所以D点电场强度为零．故A正确．B、y轴上两个等量同种点电荷+Q在O点产生的电场强度大小相等，方向相反，完全抵消．所以O点电场强度方向水平向左．故B错误．C、根据叠加原理可知，OC段的电场方向从O→C，将点电荷+q从O移向C，电场力做正功，电势能减小．故C错误．D、由上可知，OC段的电场方向从O→C，将点电荷﹣q从O移向C，电场力做负功，电势能增大．故D错误．故选A6．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示．下列判断正确的是（）A．I减小，U1增大B．I减小，U2增大C．I增大，U1增大D．I增大，U2增大【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压的变化，并判断通过闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据欧姆定律分的变化，根据干路电流和R3电流的变化分析电流表示数的变化及电压表V1示数的变化．根据路端电压和R1电压的变化，分析电压表V2示数的变化．【解答】解：闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻R增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I总减小，路端电压U增大．R3的电压等于路端电压，则流过R3电流I3增大．流过电流表的电流I=I总﹣I3，I总减小，I3增大，I减小，R1的电压减小，即电压表V1的示数U1减小．电压表V2示数U2=U﹣U1，U增大，U1减小，则U2增大．所以，I减小，U1减小，U2增大．故选B7．如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电