西安市第一中学

2015-2016学年度第一学期期中

高二年级物理（选修3-1）试题

一、单项选择题(每小题3分，共30分，每个小题只有一个选项正确)

1．下列说法中，正确的是( )

A．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度都相同

B．电场中某一点的场强越大，则同一电荷在该点受到的电场力越大

C．电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的静电力的方向

D．若P点没有检验电荷，则P点场强为零

2.如图1所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是(　　)

A．这个电场可能是负点电荷的电场

B．点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大 图1

C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)

D．负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向

3.如图2，质量为m、带电量为q的小球用长为l的细线悬挂，处在水平方向的匀强电场中，小球静止于A点，此时悬线与竖直方向夹角为θ=30°，现用力将小球缓慢拉到最低点B由静止释放。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A．场强的大小为
 图2

B．小球将在A、B之间往复摆动 C．小球将回到A处停下来

D．小球从B向右摆到最高点的过程中，电势能的减少量为


4.如图3所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到 c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定 （ ）

A．φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞Ec

C．φa –φb=φb –φc D．Ea = Eb = Ec

5.图4中所示是一个平行板电容器，其板间距为d，电容为C，带电量为Q，上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极间的A点移动到B点，如图所示，A、B两点间的距离为S，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于（ ） 图4

A
B．
C．
D．

6.如图5所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B板接地，使其A板带有电荷量+Q，B板带有电荷量﹣Q，板间电场中有一固定点P，以下说法正确的是（　　）

A.若将B板固定，A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势降低

B.若将B板固定，A板下移时，P点的电场强度增大，P点电势升高

C.若将A板固定，B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低

D.如果A板固定，B板上移时，P点的电场强度增大，P点电势升高 图5

7．有长度相同，质量相同，材料不同的金属导线A、B各一根。已知A的密度比B的大，A的电阻率比B的小。则A、B两根导线的电阻为( )

A．RA＞RB B．RA＜RB C．RA= RB D．无法判断

8．如图7所示，当滑动变阻器R3的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是△U1和△U2，则下列结论正确的是 （ ）

　　A．△U1＞△U2 B．电阻R1的功率先增大后减小

　　C．电阻R2的功率一定减小 D．电源的输出功率先增大后减小

9.如图8所示，R1和R2的规格为“4W、100Ω”，R3的规格为“1W、100Ω”，当A、B端加电源通电时，这部分电路允许消耗的最大功率为（ ） 图8

A.1.25W　 B.1.5W　 C.3W　 D.9W

10. 铜的相对原子质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为(　　)

A． B.  C.  D. 光速c

二、多项选择题(每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，每个小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

11．两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在O点，当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为α、β，α<β，如图所示．现将两细线同时剪断，则(　　)

A．两球都做匀变速运动 B．两球下落时间相同

C．落地时两球水平位移相同

D．a球落地时的速度小于b球落地时的速度

12.如图所示，A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应)，不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E.则以下说法正确的是 (　　)

A．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg＋qE

B．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg－qE

C．剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE

D．剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE

13.如图所示，实线是电场线，方向已标明，虚线ab是某一带电粒子(不计重力)在电场中的运动轨迹，则根据以上条件可以作出的正确判断是 (　　)

A．粒子带正电荷 B．电场力的方向

C．a、b两点的速度大小关系

D．a、b两点的加速度大小关系

14. 实验室中常用滑动变阻器来调节电流的大小，有时用一个不方便，须用两个阻值不同的滑动变阻器，一个作粗调（被调节的电流变化大），一个作微调（被调节的电流变化小）。使用时联接方式可以是串联，也可以是并联，如图所示，则（ ）

　　A．串联时，阻值大的变阻器作粗调

　　B．串联时，阻值大的变阻器作微调

　　C．并联时，阻值大的变阻器作微调

　　D．并联时，阻值大的变阻器作粗调

15. 我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示．图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则 (　　)

A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小

B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tan β

C．在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0

D．在A点，白炽灯的电阻可表示为

三、实验填空题：（每空2分，共20分）

16．在水深超过200 m的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己．若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生电场的强度可达104 V/m，可击昏敌害．身长50cm的电鳗，它在放电时产生的瞬间电压可达约__________V．

17．如图，实线为电场线，虚线为等势面且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面U3上时具有动能20 J，它运动到等势面U1上时，速度恰好为零，令U2＝0，那么，当该电荷的电势能为4 J时，其动能大小为__________J．

18. 用伏安法测电阻时，为了较正确地测定一个标志为R=100＋10%Ω的电阻，应选用下列器材中哪一些来测量？

　　A．毫安表，内阻100Ω，量程30mA B．电流表，内阻0．2Ω，量程1A

　　C．电压表，内阻104Ω，量程15V D．电压表，内阻4×103Ω，量程3V

　　E．变阻器，规格为200Ω，1A F．电源，直流3V。

　　 应选用的器材为：__ __.

19. 如图所示，用伏安法测电阻R0的值时，M、N接在恒压电源上，当S接a时电压表示数10V，电流表示数0.2A；当S接b时，电压表示数12V，电流表示数0.15A。为了较准确地测定R0的值，S应接在_ ___点，R0的真实值为__ __Ω。

20. 在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的度数如图所示。可知该金属丝的直径
=

21．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．干电池E(电动势约为1.5 V、内电阻大约为1.0 Ω)

B．电压表V(0～15 V) C．电流表A(0～0.6 A、内阻0.1 Ω)

D．电流表G(满偏电流3 mA、内阻Rg＝10 Ω)

E．滑动变阻器R1(0～10 Ω、10 A) F．滑动变阻器R2(0～100 Ω、1 A)

G．定值电阻R3＝990 Ω H．开关、导线若干

(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是________(填写“R1”或“R2”)；

(2)请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；

(3)如图14所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，由图线可求得被测电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.

四、论述·计算题(共3小题，共30分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

22.（10分）如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L＝0．4 m，两板间距离d＝4×10－3 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m＝4×10－5 kg，电量q＝＋1×10－8 C．(g＝10 m/s2)问：

(1)微粒入射速度v0为多少？

(2)闭合开关S，为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，所加的电压U应取什么范围？

23.（10分）如图9所示的电路，外电阻均为R，电源内阻为.当S断开时，在电容器极板间放一个质量为m，带电荷量为q的电荷恰能静止．当S闭合时，电容器极板间放一个质量仍为m，带电荷量为q′的电荷，恰能静止，则q∶q′为多少．

24.（10分） 如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一个质量为m的小球，带正电荷量为q＝，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？

西安市第一中学

2015-2016学年度第一学期期中

高二年级物理（选修3-1）参考答案

一、单项选择题(每小题3分，共30分，每个小题只有一个选项正确)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



B

B

A

A

D

C

D

A

B

A



二、多项选择题(每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，每个小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

11

12

13

14

15



BD

AC

BCD

AC

CD



三、填空与实验题：（每空2分，共20分）

16. 5000V 17. 6J 18.ADEF 19. b，70

20.___8.852—8.855_

21. 答案　(1)R1　(2)电路图如图所示　(3)1.47(1.46～1.48均对)　0.83(0.81～0.85均对)

解析　从实验操作方便和安全角度出发，滑动变阻器选小阻值，大额定电流的R1；所给器材中电压表量程过大，不能选用，需要把电流表G与R3串联，被测量电源的内阻很小，电流表相对电源用外接法；图象与纵轴的截距为1.47 mA，为断路时通过G的电流．断路电流乘以(R3＋Rg)等于1.47 V，为电源电动势；图线的斜率为电源内阻r＝0.83 Ω.

四、论述·计算题(共3小题，30分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

22. 解析：(1)＝v0t，　＝gt2可解得v0＝＝10 m/s

(2)电容器的上板应接电源的负极,当所加的电压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出

＝a12 a1＝ 解得：U1＝120 V

当所加的电压为U2时，微粒恰好从上板的右边缘射出

＝a22 a2＝ 解得U2＝200 V

所以120 V

23. 解　S断开时，R外＝R，电容器两极板间电压为路端电压U＝IR＝R＝E，电荷静止，则mg＝q＝.

当S闭合时，R外′＝＝R，电容器两极板间电压：

U′＝U外＝·＝··R＝E.电荷静止，则mg＝q′＝，所以q∶q′＝5∶16. 答案　5∶16

24. 小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力，然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道作用力，如图所示，

类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为mg′＝＝，tan θ＝＝，得θ＝30°，

等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效“最高点”(D点)满足等效重力刚好提供向心力，即有：mg′＝，因θ＝30°与斜面的倾角相等，由几何关系可知AD＝2R

令小球以最小初速度v0运动，由动能定理知：－mg′2R＝mv－mv

解得v0＝，因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应为v≥ .

【答案】　v≥ 

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