2014-2015学年湖南省益阳十五中高二（上）期中物理试卷（理科）

一、选择题（每题4分，共56分．每小题有一个或者多个选项正确，请将正确选项填在答卷相应位置，否则记零分．选对者得4分，选不全者得2分，不选或选错者不得分．）

1．下列说法正确的是（　　）

　 A． 元电荷实质就是电子（或质子）本身

　 B． 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量

　 C． 摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程

　 D． 不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移

2．真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到原来的3倍，Q2增大到原来的3倍，距离R增大到原来的3倍时，两电荷间的库仑力变为原来的（　　）

　 A． 1倍 B． 3倍 C． 6倍 D． 9倍

3．在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=，那么下列说法正确的是（　　）

　 A． 若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零

　 B． 若在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的场强就变为

　 C． 若在该点放一个电量为﹣2q的检验电荷，则该点场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向

　 D． 若在该点放一个电量为﹣的检验电荷，则该点的场强大小仍为E，电场强度的方向也还是原来的场强方向

4．如图所示，正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在电场是图中哪一个？（　　）

　 A． B． C． D．

5．下列关于电势和电势能的说法中正确的是（　　）

　 A． 克服电场力做功时，电荷的电势能减少

　 B． 电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势

　 C． 沿着电场线的方向，电势逐渐升高

　 D． 电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值

6．如图所示，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，若取地球的电势为零，则（　　）

　 A． 导体B上任意一点的电势为零

　 B． 导体B上任意一点的电势都为正

　 C． 导体B上任意一点的电势都为负

　 D． 导体B上右端点的电势等于左端点的电势

7．某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（　　）

　 A． 甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织

　 B． 乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用

　 C． 丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用

　 D． 丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用

8．若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（　　）

　 A． 一定沿电场线由高电势处向低电势处运动

　 B． 一定沿电场线由低电势处向高电势处运动

　 C． 不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动

　 D． 不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

9．关于给定电容器的电容C，带电量Q，极板间的电压U之间的关系，如图中正确的是（　　）

　 A． B． C． D．

10．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（　　）

　 A． a点电势比b点高

　 B． a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大

　 C． a、b、c三点和无穷远处等电势

　 D． 一个电子在a点的电势能比在b点的电势能大

11．欧姆表调零后，用“×10”档测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是（　　）

　 A． 这个电阻的阻值很小

　 B． 这个电阻的阻值很大

　 C． 为测得更准确些，应当换用“×1”档，并且重新调零后进行测量

　 D． 为测得更准确些，应当换用“×100”档，并且重新调零后进行测量

12．关于电动势E，下列说法正确的是（　　）

　 A． 电动势E的大小与非静电力做功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比

　 B． 电动势E是由电源本身的因素决定的，跟电源的体积和外电路都无关

　 C． 电动势E的单位是伏特

　 D． 电动势E是表征电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量

13．如图所示，当滑动变阻器R2的滑动片P向下移动时，两电表的示数变化情况为（　　）

　 A． 电流表示数减小，电压表示数增大

　 B． 电流表示数增大，电压表示数减小

　 C． 两电表的示数均增大

　 D． 两电表的示数均减小

14．如图表示电阻R1、R2的电流随电压变化的关系图线，则下列说法正确的是（　　）

　 A． R1和R2串联后的总电阻的I﹣U图线应在Ⅰ区域

　 B． R1和R2串联后的总电阻的I﹣U图线应在Ⅲ区域

　 C． R1和R2并联后的总电阻的I﹣U图线应在I区域

　 D． R1和R2并联后的总电阻的I﹣U图线应在Ⅱ区域

二、填空与实验题（本题共4小题，共20分）

15．一根长为0.2m的直导线垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，通以3A的电流时，它受到磁场的作用力是6×10﹣2N，则磁场的磁感应强度B是　　　　　　T；当导线的长度在原来位置缩短为原来的一半时，磁感应强度为　　　　　　T．

16．带正电的粒子，带电量为10﹣2C，只受电场力作用，先后经过电场中的A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了　　　　　　J，A、B两点间的电势差UAB=　　　　　　 V．

17．一灵敏电流计，允许通过的满刻度电流为Ig=lmA，表头电阻Rg=300Ω．若改装正量程为Im=3A的电流表，应并联阻值为　　　　　　Ω的电阻．若将此灵敏电流计改装成量程为Um=3V的电压表，应串联阻值为　　　　　　Ω的电阻．

18．“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验．

（1）要采用怎样的实验电路？请在图1方框中画出符合实验要求的电路图，要求电压从零开始调节且连线时使滑动变阻器的滑动触头处于电键闭合前的正确位置．

（2）根据图1电路图，将图2所示的仪器连成实际测量的电路．

（3）通过调节滑动变阻器的滑片P，改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，记录数据如表．根据表格中的数据，用描点法在图3的I﹣﹣U直角坐标系中画出小灯泡的伏安特性曲线．

U/V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0

A 0 0.14 0.26 0.32 0.38 0.42 0.48 0.52 0.56 0.58

三、计算题（本题共3小题，共24分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，结果必须明确写出数值和单位．）

19．如图所示，质量m=2.0×10﹣3kg的带电小球用绝缘细线竖直地悬挂于电场中，当小球的带电量为q1=1.0×10﹣4C时，悬线中的张力为T1=1.5×10﹣2N，则小球所在处的场强为多大？当小球的带电量为q2=﹣1.0×10﹣4C时，悬线中的张力T2为多大？

20．有一电子经电压U1加速后，进入两块间距为d，电压为U2的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，设电子的电量为e．求：

（1）金属板AB的长度．

（2）电子穿出电场时的动能．

21．如图所示，图线Ⅰ为一电源的路端电压随电流变化的图线，图线Ⅱ为一导体两端电压和导体中电流的关系图线，若该导体和电源连接成闭合电路，求路端电压和电源的输出功率．

2014-2015学年湖南省益阳十五中高二（上）期中物理试卷（理科）

参考答案与试题解析

一、选择题（每题4分，共56分．每小题有一个或者多个选项正确，请将正确选项填在答卷相应位置，否则记零分．选对者得4分，选不全者得2分，不选或选错者不得分．）

1．下列说法正确的是（　　）

　 A． 元电荷实质就是电子（或质子）本身

　 B． 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量

　 C． 摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程

　 D． 不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移

考点： 元电荷、点电荷；电荷守恒定律．

专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，但电性相反，故物体的带电量只能是电子电量的整数倍，人们把这个最小的带电量叫做元电荷．

电荷既不能被创生，也不能被消灭，摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移．

解答： 解：A、元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e=1.60×10﹣19C，故A错误；

B、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，故B正确；

C、D、电荷既不能被创生，也不能被消灭，摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移．故C错误，D正确．

故选：BD

点评： 元电荷是带电量的最小值，它本身不是电荷，所带电量均是元电荷的整数倍．且知道电子的电量与元电荷的电量相等，电荷量最早是由美国科学家密立根用实验测得．

2．真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到原来的3倍，Q2增大到原来的3倍，距离R增大到原来的3倍时，两电荷间的库仑力变为原来的（　　）

　 A． 1倍 B． 3倍 C． 6倍 D． 9倍

考点： 库仑定律．

专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 根据库仑定律公式F=k分析．

解答： 解：根据库仑定律公式F=k，电量的乘积变为原来的9倍，距离的平方也变为原来的9倍，故库仑力不变；

故选A．

点评： 本题是库仑定律的直接运用问题，直接根据公式分析即可．

3．在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=，那么下列说法正确的是（　　）

　 A． 若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零

　 B． 若在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的场强就变为

　 C． 若在该点放一个电量为﹣2q的检验电荷，则该点场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向

　 D． 若在该点放一个电量为﹣的检验电荷，则该点的场强大小仍为E，电场强度的方向也还是原来的场强方向

考点： 电场强度．

分析： 电场中某点的场强是由场源电荷决定的，与放入的检验电荷无关．

解答： 解：A、由题，该点的电场强度E=，该式采用比值法定义，E与F、q无关，若移去检验电荷，该点的电场强度仍为E=．故A错误．

B、若检验电荷的电量变为2q，检验电荷所受的电场力为2F，则该点的电场强度仍为E．故B错误．

C、D、若放置到该点的检验电荷变为﹣2q或﹣，检验电荷所受的电场力为﹣2F或﹣，但该点的电场强度仍为E，方向还是原来的场强方向，故C错误，D正确．

故选：D

点评： 电场强度的定义式E=，具有比值定义法的共性，定义出的电场强度与F、q无关，由电场本身决定．

4．如图所示，正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在电场是图中哪一个？（　　）

　 A． B． C． D．

考点： 电场线；电场强度．

分析： 电荷在电场只受电场力，根据牛顿第二定律可知，电场力越大，加速度越大．正电荷的电场力与电场强度成正比，电场线的疏密表示电场强度的大小．根据上述知识分析．

解答： 解：A、电荷在匀强电场中做匀加速直线运动，不符合题意．故A错误．

B、P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动．不符合题意．故B错误．

C、P到Q，电场线越来越密，电场强度越来越大，电荷做加速度减大的加速运动．符合题意．故C正确．

D、P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动．不符合题意．故D错误．

故选：C．

点评： 本题考查对电场线的理解能力．电场线可以形象直观表示电场，电场线的疏密表示电场的强弱，切线方向表示电场强度的方向．

5．下列关于电势和电势能的说法中正确的是（　　）

　 A． 克服电场力做功时，电荷的电势能减少

　 B． 电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势

　 C． 沿着电场线的方向，电势逐渐升高

　 D． 电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值

考点： 电势；电势能．

专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 克服电场力做功时，电荷的电势能增加；电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势；沿着电场线的方向，电势逐渐降低．根据电势的定义式分析电势与电势能的关系．

解答： 解：

A、克服电场力做功时，电荷的电势能增加；故A错误．

B、电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势；故B正确．

C、沿着电场线的方向，电势逐渐降低．故C错误．

D、根据电势的定义式φ=，可知电势为正值的地方，正电荷的电势能为正值，而负电荷的电势能为负值．故D错误．

故选：B．

点评： 本题可根据电场与重力场的相似性，理解并掌握电势能与电势的关系，掌握电势的定义式φ=．

6．如图所示，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，若取地球的电势为零，则（　　）

　 A． 导体B上任意一点的电势为零

　 B． 导体B上任意一点的电势都为正

　 C． 导体B上任意一点的电势都为负

　 D． 导体B上右端点的电势等于左端点的电势

考点： 静电现象的解释．

分析： 导体在电场中处于静电平衡后，整个导体是个等势体．正电荷产生的电场是发散的电场，沿着电场线电势要降低．

解答： 解：把一个在绝缘支架上不带电的导体B放在带正电的导体A附近，达到静电平衡后，导体B是个等势体．

带正电的导体产生的是发散的电场，产生的电场的电场线如右图所示，由于沿着电场线电势降低，以地球电势为零（等效于无穷远处的电势为零），那么电场中的所有电势都是正值．所以ACD都错，B正确．

故选：B．

点评： 此题考查静电平衡中的导体，电场中的处于静电平衡的导体是等势体，导体上电势处处相同．同时要知道负电荷产生的电场特点，以及电势分布的特点．此题属于中档题．

7．某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（　　）

　 A． 甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织

　 B． 乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用

　 C． 丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用

　 D． 丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用

考点： 静电现象的解释．

分析： 处在高压电场中的人体，会有危险电流流过，危及人身安全，因而所有进入高电场的工作人员，都应穿全套屏蔽服． 带电作业屏蔽服又叫等电位均压服，是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装．其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害． 成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头．

解答： 解：屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害．等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0．

所以C正确，ABD错误；

故选：C．

点评： 本题考查了屏蔽服的作用，要求同学们能用物理知识解释生活中的现象，难度不大，属于基础题．

8．若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（　　）

　 A． 一定沿电场线由高电势处向低电势处运动

　 B． 一定沿电场线由低电势处向高电势处运动

　 C． 不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动

　 D． 不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

考点： 库仑定律．

专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 带电小球仅受电场力作用，并根据初速度，来确定是否沿电场线运动，关键看电场线是直线还是曲线．

解答： 解：物体的运动情况取决于合力和初始条件．小球只受到电场力的作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，及初速度的方向，若为直线，且初速度为零，将可能沿电场线从高电势向低电势处运动，若电场线是曲线，且初速度为零，不会沿电场线运动，但是仍然从高电势向低电势处运动．故D正确，A、B、C错误．

故选：D．

点评： 对物体运动情况的判断能力，从力学的角度进行分析，物体的运动性质不仅取决于合力，还取决于初速度条件．虽然是简单题，同时也是易错题目．

9．关于给定电容器的电容C，带电量Q，极板间的电压U之间的关系，如图中正确的是（　　）

　 A． B． C． D．

考点： 电容．

专题： 电容器专题．

分析： 电容器的电容由本身的性质决定，与Q和U无关，根据Q=CU，知Q与U成正比．

解答： 解：A、电容的定义式为C=，C与Q和U无关，Q与U成正比．故A正确，B错误．

C、电容器的电容由本身的性质决定，与Q和U无关，所以C随U的变化不变．故D错误，C正确．

故选：AC

点评： 解决本题的关键掌握电容的定义式为C=，知道C与Q和U无关，根据Q=CU，知Q与U成正比．

10．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（　　）

　 A． a点电势比b点高

　 B． a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大

　 C． a、b、c三点和无穷远处等电势

　 D． 一个电子在a点的电势能比在b点的电势能大

考点： 电势；电场的叠加．

专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向．根据电子的受力情况，分析电子的运动情况，判断电势能变化情况．

解答： 解：A、C、点a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等．故A错误，C正确．

B、a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同．由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度．故B正确．

D、由于a、c点的电势相等，根据Ep=qφ，一个电子在a点的电势能与在b点的电势能相等．故D错误．

故选：BC

点评： 对于等量异种电荷和等量同种电荷连线和垂直平分线的特点要掌握，抓住电场线和等势面的对称性进行记忆．

11．欧姆表调零后，用“×10”档测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是（　　）

　 A． 这个电阻的阻值很小

　 B． 这个电阻的阻值很大

　 C． 为测得更准确些，应当换用“×1”档，并且重新调零后进行测量

　 D． 为测得更准确些，应当换用“×100”档，并且重新调零后进行测量

考点： 用多用电表测电阻．

专题： 实验题；恒定电流专题．

分析： 欧姆档的指针偏转角度越小，则电阻越大，要换大倍率的档位．

解答： 解：偏转角度小，说明电流小，则电阻大．故A错误，B正确

因是大电阻，则要换档位大一些即：换“×100”档．每次换档后要重新进行欧姆调零．故C错误，D正确

故选：BD

点评： 考查欧姆档的刻度特点，明确偏角越小，而对应的电阻越大．

12．关于电动势E，下列说法正确的是（　　）

　 A． 电动势E的大小与非静电力做功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比

　 B． 电动势E是由电源本身的因素决定的，跟电源的体积和外电路都无关

　 C． 电动势E的单位是伏特

　 D． 电动势E是表征电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量

考点： 电源的电动势和内阻．

专题： 恒定电流专题．

分析： 电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势与外电路无关．接在电源两极间的电压表测得的电压小于电源的电动势．

解答： 解：A、电动势E的大小与非静电力做功W及移送电荷量的大小无关；故A错误；

B、电动势E是由电源本身的因素决定的，跟电源的体积和外电路都无关；故B正确；

C、电动势E的单位为伏特；故C正确；

D、电动势E是表征电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量；故D正确；

故选：BCD

点评： 本题考查对电源电动势的理解，要抓住电动势的物理意义、定义和欧姆定律来强化理解．

13．如图所示，当滑动变阻器R2的滑动片P向下移动时，两电表的示数变化情况为（　　）

　 A． 电流表示数减小，电压表示数增大

　 B． 电流表示数增大，电压表示数减小

　 C． 两电表的示数均增大

　 D． 两电表的示数均减小

考点： 闭合电路的欧姆定律．

专题： 恒定电流专题．

分析： 根据滑片的移动方向判断出滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串并联电路特点及欧姆定律分析答题．

解答： 解：由电路图可知，滑动变阻器的滑片P向下移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，外电路的总电阻减小，电源的电动势不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电流I增大，路端电压U=E﹣Ir，则U减小，电压表V示数减小；

路端电压减小，电阻R1的电流减小，而总电流增大，则电流表示数增大．故B正确．

故选：B．

点评： 本题是一道闭合电路的动态分析题，要掌握动态电路动态分析题的解题思路与方法：局部→整体→局部，记住这个结论可提高分析的速度：变阻器电阻增大，所在电路的电流减小，与之并联的电路电流增大．

14．如图表示电阻R1、R2的电流随电压变化的关系图线，则下列说法正确的是（　　）

　 A． R1和R2串联后的总电阻的I﹣U图线应在Ⅰ区域

　 B． R1和R2串联后的总电阻的I﹣U图线应在Ⅲ区域

　 C． R1和R2并联后的总电阻的I﹣U图线应在I区域

　 D． R1和R2并联后的总电阻的I﹣U图线应在Ⅱ区域

考点： 欧姆定律．

专题： 恒定电流专题．

分析： I﹣U图线的斜率表示电阻的倒数，根据串并联电路的特点判断总电阻的变化，从而确定图线所在的位置．

解答： 解：A、R1和R2串联后总电阻比任何一个电阻大，则总电阻的倒数比任何一电阻倒数小，可知I﹣U图线的斜率比任何一个图线的斜率小，所以I﹣U图线在Ⅲ区域．故A错误，B正确．

C、R1和R2并联后总电阻比任何一个电阻小，则总电阻的倒数比任何一个电阻倒数大，可知I﹣U图线的斜率比任何一个图线的斜率答，所以I﹣U图线在I区域．故C正确，D错误．

故选：BC．

点评： 解决本题的关键知道串并联电路的特点，知道I﹣U图线的斜率表示电阻的倒数，基础题．

二、填空与实验题（本题共4小题，共20分）

15．一根长为0.2m的直导线垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，通以3A的电流时，它受到磁场的作用力是6×10﹣2N，则磁场的磁感应强度B是　0.1　T；当导线的长度在原来位置缩短为原来的一半时，磁感应强度为　0.1　T．

考点： 磁感应强度．

分析： 由F=BIL可求磁感应强度；磁感应强度与导线长度无关，导线受到的安培力与导线长度有关，而磁感应强度与导线的长度无关．

解答： 解：（1）由F=BIL可得磁感应强度为：B==0.1T；

（2）磁感应强度与导线长度无关，当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时，磁感应强度仍为0.1T．

故答案为：0.1、0.1

点评： 本题重点要知道磁感应强度与导线长度，通电电流等无关，只决定于磁场本身．

16．带正电的粒子，带电量为10﹣2C，只受电场力作用，先后经过电场中的A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了　6　J，A、B两点间的电势差UAB=　﹣600　 V．

考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．

专题： 带电粒子在电场中的运动专题．

分析： 带电粒子从A点到B点的过程中电势能的增加等于动能的减小．由W=qUAB求出AB两点的电势差．电势能增大，电场力做负功．

解答： 解：根据能量守恒定律得到，带电粒子从A点到B点的过程中电势能的增加等于动能的减小，即：

△EP=10J﹣4J=6J；

电场力做功为：

W=﹣△EP=﹣6J；

AB两点的电势差：

UAB==V=﹣600V；

故答案为：6，﹣600．

点评： 带电粒子在电场中运动时，若只有电场力，其电势能与动能的总量守恒．求解电势差时，公式中各量要代入符号一并计算．

17．一灵敏电流计，允许通过的满刻度电流为Ig=lmA，表头电阻Rg=300Ω．若改装正量程为Im=3A的电流表，应并联阻值为　0.1　Ω的电阻．若将此灵敏电流计改装成量程为Um=3V的电压表，应串联阻值为　2700　Ω的电阻．

考点： 把电流表改装成电压表．

专题： 实验题；恒定电流专题．

分析： 改装成电流表要并联电阻，阻值R=，I为量程．

改装成电压表要串联电阻，阻值为R=﹣Rg，U为改装后的电压表量程．

解答： 解：把灵敏电流计改装成电流表要并联一个小电阻，

并联电阻的阻值：R==≈0.1Ω；

把灵敏电流计改装成电压表要串联大电阻，

串联电阻的阻值：R=﹣Rg=﹣300Ω=2700Ω；

故答案为：0.1；2700．

点评： 改装成电流表要并联电阻分流，电阻值等于满偏电压除以所分最大电流，

改装成电压表要串联电阻分压，电阻值等于量程除以满偏电流减去原内阻．

18．“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验．

（1）要采用怎样的实验电路？请在图1方框中画出符合实验要求的电路图，要求电压从零开始调节且连线时使滑动变阻器的滑动触头处于电键闭合前的正确位置．

（2）根据图1电路图，将图2所示的仪器连成实际测量的电路．

（3）通过调节滑动变阻器的滑片P，改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，记录数据如表．根据表格中的数据，用描点法在图3的I﹣﹣U直角坐标系中画出小灯泡的伏安特性曲线．

U/V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0

A 0 0.14 0.26 0.32 0.38 0.42 0.48 0.52 0.56 0.58

考点： 描绘小电珠的伏安特性曲线．

专题： 实验题；恒定电流专题．

分析： （1）根据实验目的与实验要求确定滑动变阻器与电流表接法，作出电路图．

（2）描绘伏安特性曲线时，首先要注意坐标标度的选取，要使所描的各点能充满整个坐标纸；要用平滑的曲线将个点连起来．

解答： 解：（1）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为十欧姆左右，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

（2）根据原理图得出对应的实物图如图所示；

（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

故答案为：（1）如图上所述；（2）如图所示．

点评： 画图象描点时要适当选取标度，尽量使所描的各点能占据整个坐标纸，这样可使测量误差相对小些；变阻器采用分压式接法能使电流和电压从零调起；当电压表内阻较大时，电流表应用外接法接法．

三、计算题（本题共3小题，共24分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，结果必须明确写出数值和单位．）

19．如图所示，质量m=2.0×10﹣3kg的带电小球用绝缘细线竖直地悬挂于电场中，当小球的带电量为q1=1.0×10﹣4C时，悬线中的张力为T1=1.5×10﹣2N，则小球所在处的场强为多大？当小球的带电量为q2=﹣1.0×10﹣4C时，悬线中的张力T2为多大？

考点： 电场强度．

专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 先据重力和线的张力判断电场力的大小和方向；据此求出场强；再利用F=Eq求出电场力，利用三力的平衡求出悬线的张力．

解答： 解：小球的重力G=mg=2.0×10﹣3×10=2.0×10﹣2N

根据悬线的张力和平衡关系知电场力的方向向上，所以F+T1=G

所以F=G﹣T1=5×10﹣3N

小球处的场强E===50N/C

电量为q2=﹣1.0×10﹣4C时，电场力F2=Eq2=50×10﹣4=5×10﹣3N 方向向下，

此时绳子的张力为T2=G+F1=（2+0.5）×10﹣2N=2.5×10﹣2N

答：悬线中的张力T2为2.5×10﹣2N．

点评： 明确三力平衡的关系和场强的求法，再利用F=Eq求电场力是解题的关键，属于基础题．

20．有一电子经电压U1加速后，进入两块间距为d，电压为U2的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，设电子的电量为e．求：

（1）金属板AB的长度．

（2）电子穿出电场时的动能．

考点： 带电粒子在匀强电场中的运动．

专题： 带电粒子在电场中的运动专题．

分析： （1）电子在加速电场中做加速运动，由动能定理可以求出其速度，电子在偏转电场中做类平抛运动，由类平抛运动规律求出金属板的长度．

（2）由动能定理可以求出电子的动能．

解答： 解：（1）电子在加速电场中，由动能定理得：eU1=mv02﹣0，

电子在偏转电场中做类平抛运动，

水平方向：L=v0t，

竖直方向：d=at2=t2，

解得：L=d；

（2）整个过程中，由动能定理可得：

eU1+e×=EK﹣0，

解得：EK=；

答：（1）金属板AB的长度为d．

（2）电子穿出电场时的动能为．

点评： 本题考查了电子在电场中的运动，求金属板的长度、求电子的动能，分析清楚电子运动过程、应用类平抛运动规律与动能定理即可正确解题．

21．如图所示，图线Ⅰ为一电源的路端电压随电流变化的图线，图线Ⅱ为一导体两端电压和导体中电流的关系图线，若该导体和电源连接成闭合电路，求路端电压和电源的输出功率．

考点： 闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．

专题： 恒定电流专题．

分析： 根据电源的路端电压随电流变化的图线，读出电源的电动势和内阻．由导体的U﹣I图线的斜率读出电阻，根据闭合电路欧姆定律求出该导体和电源连接成闭合电路时电路中的电流，求出路端电压和电源的输出功率．

解答： 解：根据闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir可知，当I=0时，U=E，则由图线Ⅰ与纵轴交点读出电源的电势为E=6V，其斜率等于电源的内阻，r==Ω=2Ω．由图线Ⅱ得，导体的电阻为R==Ω=3Ω

当该导体和电源连接成闭合电路时，电路中电流为

I==1.2A，

路端电压U=E﹣Ir=6﹣1.2×2=3.6（V）

电源的输出功率为P=UI=3.6×1.2W=4.32W．

答：该导体和电源连接成闭合电路时，路端电压为3.6V，电源的输出功率为4.32W．

点评： 本题考查识别、理解电源的外特性曲线和导体伏安特性曲线的能力，实际上两图线的交点就表示该导体和电源连接成闭合电路时的电流和电压．

2014-2015学年湖南省益阳十五中高二（上）期中物理试卷（理科）