2011-2012学年浙江省杭州市西湖区学军中学高二（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
C．物体带电1.60×10^-9C，这是因为该物体得到了1.0×10¹⁰个电子
D．物体带电电荷量的最小值为1.6×10^-19C

2. 难度：中等

三个相同的金属小球1.2.3．分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为-q，球2的带电量为nq，
球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F．现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，
此时1、2之间作用力的大小仍为F．由此可知（ ）
A．n=12
B．n=10
C．n=8
D．n=6

3. 难度：中等

如图所示，是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ）

A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的场强大小关系是E_d＞E_a＞E_b＞E_c
C．a、b、c、d四点的场强大小关系是E_a＞E_c＞E_b＞E_d
D．a、b、d三点的场强方向相同

4. 难度：中等

如图甲所示，Q₁、Q₂为两个被固定的点电荷，其中Q₁带负电，a、b两点在它们连线的延长线上．现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b两点时的速度分别为v_a、v_b，其速度图象如图乙所示．以下说法中正确的是（ ）

A．Q₂一定带负电
B．Q₂的电量一定大于Q₁的电量
C．b点的电场强度一定为零
D．整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大

5. 难度：中等

空间存在匀强电场，有一电荷量q（q＞0），质量m的点电荷从O点以速率v射入电场，运动到A点时速率为2v．现有另一电荷为q、质量m的粒子以速率2v仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v．若忽略重力的影响，则（ ）
A．在O、A、B三点中，B点电势最高
B．在O、A、B三点中，A点电势最高
C．OA间的电势差比BO间的电势差大
D．OA间的电势差比BA间的电势差小

6. 难度：中等

如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度．下述哪些做法可使指针张角增大（ ）
A．使A、B两板靠近些
B．使A、B两板正对面积错开些
C．断开S后，使B板向右平移拉开些
D．断开S后，使A、B正对面积错开些

7. 难度：中等

如图所示，水平虚线上有两个等量异种点电荷A、B，M、N是AB的垂线上两点，且AO＞OB，2ON=OM．虚线的曲线表示空间中部分等势线的分布．一个带正电的试探电荷在空间中运动的轨迹如图中实线所示，设M、N两点的场强大小分别E_M、E_N，电势分别为φ_M、φ_N，则下列判断正确的是（ ）

A．A点电荷一定带正电
B．试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能
C．φ_M小于φ_N
D．U_MN=U_NO

8. 难度：中等

如图所示，一光滑绝缘斜槽放在方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，从斜槽顶端A沿斜槽向下释放一初速度为v的带负电的小球，小球质量为m，带电荷量为q，斜槽底端B与A点的竖直距离为h．则关于小球的情况，下列说法中正确的是（ ）

A．只有，小球才能沿斜槽运动到B点
B．只有，小球才能沿斜槽运动到B点
C．小球若沿斜槽能到达B点，最小速度可能是v
D．小球若沿斜槽能到达B点，最小速度一定大于v

9. 难度：中等

我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA时（设电子的速度是3×10⁷m/s），在整个环中运行的电子数目为（电子电量e=1.6×10^-19C）（ ）
A．5×10¹¹
B．5×10¹⁰
C．1×10²
D．1×10⁴

10. 难度：中等

某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量铜片和锌片间电压为0.30V．然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组（n个相同电池串联时，总电动势为nE，总电阻为nr），与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接，小灯泡不发光，测得小灯泡两端的电压为0.2V．对此现象以下解释正确的是（ ）
A．西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已经烧毁
B．西红柿电池组不可能提供电能
C．西红柿电池组输出的电功率太小
D．西红柿电池组的内阻远大于小灯泡的电阻

11. 难度：中等

某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光．拨出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）

A．仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障
B．仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障
C．仅导线AB断路
D．因插座用导线接地，所以发生了上述故障

12. 难度：中等

如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R₁为光敏电阻，R₂为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是（ ）
A．当有光照射R₁时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R₁时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次

13. 难度：中等

如图所示的电路，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器的滑动头P向右滑动时，则有（ ）

A．R₁上电压的变化量一定小于R₂上电压的变化量
B．R₁上电流的变化量一定小于R₂上电流的变化量
C．R₁上电流的变化量一定小于R₃上电流的变化量
D．R₂上电流的变化量一定小于R₃上电流的变化量

14. 难度：中等

如图所示，电源电动势均E=12V，内阻均r=3Ω，R=1Ω，直流电动机内阻R′=0.5Ω．当调节滑动变阻器使R₁=2Ω时，图甲电路输出功率最大．调节R₂使图乙电路输出功率与甲电路相同也最大，且此时电动机刚好正常工作（额定功率为6W），则此时R₂的阻值和电动机的机械功率P为（ ）

A．R₂=2.5Ω
B．R₂=1.5Ω
C．P=2W
D．P=4W

二、填空题

15. 难度：中等

如图所示，验电器A与B的顶端各安装了一个上端开有小孔的金属圆筒，验电器B上的圆筒C带有正电荷，用带有绝缘柄的金属小球E，在下列操作中能将C上的电荷尽量多的搬至D的是（ ）
A．把E与筒C的内壁接触后，再与筒D的内壁接触，重复多次
B．把E与筒C的内壁接触后，再与筒D的外壁接触，重复多次
C．把E与筒C的外壁接触后，再与筒D的内壁接触，重复多次
D．把E与筒C的外壁接触后，再与筒D的外壁接触，重复多次．

三、解答题

16. 难度：中等

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．
备有如下器材：
A．干电池1节；
B．滑动变阻器（0～20Ω）；
C．滑动变阻器（0～1kΩ）；
D．电压表（0～3V）；
E．电流表（0～0.6A）；
F．电流表（0～3A）；
G．开关、导线若干．
（1）其中滑动变阻器应选______，电流表应选______．（只填器材前的序号）
（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．
（3）某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线得到被测电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．

	1	2	3	4	5	6
I（A）	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.40
U（V）	1.32	1.26	1.18	1.13	1.04	0.93

17. 难度：中等

在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．要求能测出尽可能多组数据，如图所示是没有连接完的实物电路．（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根）

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（2）连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是______；
（3）排除故障后比和开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，在要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端滑动（选填“左”“右”）；
（4）通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U-I图线．根据U-I图线提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W．
（5）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是______．

18. 难度：中等

某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电源电压为120V．当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A．求：
（1）、电动机线圈的电阻R等于多少？
（2）、若因故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流多大？电动机消耗的电功率又为多大？

19. 难度：中等

一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求：
（1）AB两点的电势差U_AB；
（2）匀强电场的场强大小；
（3）小球到达B点时，细线对小球的拉力大小．

20. 难度：中等

在如图所示的电路中，R₁=2Ω，R₂=R₃=4Ω，当电键K接a时，R₂上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4.5V，试求：
（1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；
（2）电源的电动势和内电阻；
（3）当电键K接c时，通过R₂的电流．

21. 难度：中等

如图所示，两平行金属板A，B长l=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，即U_AB=300V．一带正电的粒子电荷量q=1.0×10^-10C，质量m=1.0×10^-20Kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度V=2×10⁶m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN，PS间的无电场区域后，进入固定在中线上的O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS的右边点电荷的分布不受界面的影响），已知两界面MN，PS相距为L=12cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上．求（静电力常数K=9×10⁹N．m²/C²）
（1）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远？
（2）点电荷Q的电量．