2017-2018学年福建省三明市三地三校高二上学期期中联考物理试题 解析版
福建省三明市三地三校2017-2018学年高二上学期期中联考物理试题
一、选择题
1. 下述关于静电的防范和利用的事例中，不正确的是: （ ）
A. 油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应良好绝缘
B. 飞行中的飞机会带静电，飞机着地后可用搭地线或导电橡胶机轮把静电导走
C. 静电除尘器是使灰尘带电后在电场力的作用下奔向电极并吸附于电极上
D. 做地毯时，在地毯中夹进一些不锈钢丝导电纤维，可以防止静电积累
【答案】A
【解析】A、油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，故A错误；
B、飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全，故B正确；
C、静电除尘器是使灰尘带电后在电场力的作用下奔向电极并吸附于电极上，故C正确；
D、做地毯时，在地毯中夹进一些不锈钢丝导电纤维，能及时把静电导入大地，可以防止静电积累．故D正确；
不正确的故选A。
【点睛】考查对静电现象的了解程度。
2. 下列属于理想物理模型的是（ ）
A. 电场 B. 电阻 C. 加速度 D. 点电荷
【答案】D
【解析】A、电场是客观存在的物质，不是理想物理模型，故A错误；
B、电阻是描述导体对电流阻碍作用的物理量，不是理想物理模型．故B错误；
..................
D、点电荷是忽略了带电体的大小和形状，抽象成的带电的点，是理想物理模型，故D正确；
故选D
【点睛】理想模型是指抓住物体、过程的主要方面属性，而忽略次要方面属性；按照研究对象分，有过程模型、物体模型。
3. 把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内( )
A. 由Q=I2RT可知，电炉的发热量减小 =
B. 由Q= UIT可知，电炉的发热量不变=
C. 由Q=T可知，电炉的发热量增大
D. 无法确定
【答案】C
【解析】因电阻丝剪去一小段后，由电阻定律可知总电阻减小，而电路两端的电压U不变，故由电功的计算公式：Q=U2t/ R，因时间、电压均保持不变，电阻减小，故电功变大，发热量就增大。
故选：C。
【名师点睛】
电炉的电热丝剪去一小段后电阻变小，而电路的电压不变，电炉是纯电阻电路，欧姆定律成立，根据Q=U2t/R分析热量的变化。
4. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（ ）
A. 根据电场强度的定义式E=F/q，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B. 根据电容定义式C=Q/U，电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
C. 根据真空中点电荷场强公式，电场中某点场强和场源电荷的电荷量成正比
D. 根据E=U/d，可知在匀强电场中，电场强度与电压成正比
【答案】C
【解析】A、公式是电场强度的定义式，电场强度大小有电场本身的性质决定，与试探电荷q无关，与所受到的电场力F无关，故A错误；
B、公式是电容定义式，电容也是电容器本身的性质，和极板上的电荷量及电压无关，故B错误；
C、公式是真空中点电荷电场强度决定式，当距离r变大时，电场强度变小，电场中某点场强和场源电荷的电荷量成正比，故C正确；
D、公式是E与U的关系式，在匀强电场中，电场强度不变，与电压无关，故D错误；
故选C。
5. 如图所示的电场中有A、B 两点，下列判断正确的是( )
A. 电势 场强EA>EB
B. 电势 场强EA
EO> Ed
【答案】A
【解析】两个等量异号的点电荷电场线的分布情况如图
根据电场线越密场强越大，中垂线上中点O的场强最大，而且根据对称性可知，a、b两处电场线疏密相同，场强大小相等，Ea=Eb＜Eo；在两个电荷连线上，O点电场线最疏，场强最小，而且根据对称性可知，c、d两处的电场线疏密相同，故有Ec=Ed＞Eo，故A正确，BCD错误；
故选A。
【点睛】等量同种、等量异种电荷周围的电场分布情况是考察的重点，要结合电场强度、电势、电势能等概念充分理解等量同种、等量异种电荷周围的电场特点。
11. 在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大。现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动。下列说法中正确的是
A. 将A板向右平移，则静电计指针张角增大
B. 将A板向左平移，则静电计指针张角增大
C. 将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小
D. 将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大
【答案】BD
【解析】A、将A板向右平移，板间距离减小，由知电容增大，而电容器的电量不变，由可知，板间电压减小，则静电计指针张角减小，故A错误；
B、将A板向左平移，板间距离增大，由知电容减小，而电容器的电量不变，由可知，板间电压增大，则静电计指针张角增大，故B正确；
CD、将A板竖直向上平移，两板正对面积减小，由知电容减小，而电容器的电量不变，由可知，板间电压增大，则静电计指针张角增大，故C错误，D正确；
故选BD。
【点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式判断电容的变化，抓住不变量，再由电容的定义式分析电量或电压的变化。
12. 如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变小，则( )
A. 电荷带正电
B. 电荷带负电
C. 电流表中将有从a到b的电流
D. 电流表中将有从b到a的电流
【答案】BC
【解析】AB、电荷q处于静止状态，受到重力与电场力而平衡，电容器上极板带正电，电场方向向下，而电场力方向向上，故电荷带负电，故A错误，B正确；
CD、将两极板的间距变小，而电容器的电压不变，根据电容的决定式 可知，电容增大，电容器的电压U不变，由电容的定义式 分析得知，电容器的电量增大，电容器充电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从a到b的电流，故D错误，C正确；
故选BC。
【点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式判断电容的变化，抓住不变量，再由电容的定义式分析电量或电压的变化。
13. 两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1：7，相距为r．两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比可能是（ ）
A. 16:7 B. 9:7 C. 4:7 D. 3:7
【答案】AB
【解析】试题分析：两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A和B带电量为Q：7Q，所以A、B所带的电荷相等都为3Q，根据库仑定律得：，
解得：，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是9：7．故选B。
考点：库仑定律
【名师点睛】本题主要考查了库仑定律的直接应用，注意两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，难度不大，属于基础题。
14. 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点电势能较小。
B. 如果图中虚线是等势面，电子在b点电势能较大。
C. 不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的加速度都大于b点的加速度。
D. 不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势。
【答案】AC
【解析】A、若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，在a处动能最大，电子在a点电势能较小，故A正确；
B、若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，故b处动能最大，电子在b点电势能较小，故B错误；
C、不论图中虚线是电场线还是等势面，电场线的密集程度与等势面密集程度等价，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，a点的加速度都大于b点的加速度，故C正确；
D、若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小，故D错误；
故选AC。
【点睛】无论虚线代表的是电场线还是等势面，粒子受到的电场力的方向都是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断粒子的受力的方向和运动方向之间的关系，从而可以确定电场力对粒子做的是正功还是负功。
二、实验填空题
15. 如图所示，长为l的水平导体棒原来不带电，现将一带电量为Q的点电荷放在距棒左端 R处，当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端处 产生的场强大小等于____________，方向____________
【答案】 (1). (2). 向左
【解析】水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端
处产生的场强大小与一带电量为Q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，则有，由于该处的电场强度为零，所以方向与一带电量为Q的点电荷在该处产生的电场强度的方向相反，即水平向左。
16. 在“测定金属电阻率”的实验中。
① 请你在方框中画出实验电路图（用电阻的电路符号代替金属丝）_____________。
② 请根据你设计的电路图，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整_______________。
③ 该同学用螺旋测微器测量这一金属丝的直径, 螺旋测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为_____mm。
④ 某同学在实验中测得数据如下表：在图坐标纸中画出电阻的I－U曲线___________，根据图中可求得该电阻线的电阻值为_____Ω(结果保留三位有效数)
【答案】 (1). 如图所示：
(2). 如图所示：
(3). 8.560-8.563mm (4). 如图所示：
(5). 3.80-4.20Ω
【解析】(1) 在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量电阻，实验电路图为
(2) 根据设计的电路图，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整为
(3) 螺旋测微器固定刻度读数为8.5mm，可动刻度读数为0.01mm×6.2，最终读数为8.562mm；
(4) 根据表格数据取标度、描点，并用直线画出的图象如图所示
根据图中由欧姆定律得该电阻线的电阻值为;
三、计算题
17. 在匀强电场中，将带电荷量q＝－6×10－6C 的电荷从电场中的A 点移到B 点，电场力做了－2.4×10－5J 的功,再从B 点移到C 点，电场力做了1.2×10－5J 的功．求： (1)A、B 两点间的电势差UAB 和B、C 两点间的电势差UBC；
(2)如果规定B 点的电势为零，则A 点的电势为多少？
【答案】（1）－2 V(2) 4 V
【解析】（1）
（2）UAB=φA-φB，UBC=φB-φC又 φB=0
解得φA=4 V，φC=2 V
18. 如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B， 静止在图示位置，若固定的带正电小球A 的电荷量为3Q，B 球的质 量为m，带电荷量为Q，θ=37°，A 和B 在同一条水平线上，整个装置处于真空中， （tan37°=0.75）求：
(1)A 球受到的库仑力的大小
(2)A、B 两球间的距离．
【答案】（1）（2）
【解析】【分析】以小球B为研究对象，对小球进行受力分析，根据小球处于平衡状态求出A球受到的库仑力的大小，由库仑力公式求出AB 两球间的距离。
解：（1）以小球B为研究对象，对小球进行受力分析，
根据小球处于平衡状态可知
（2）而小球所受库仑力大小为
联立解得A、B 两球之间的距离为
19. 如图所示，一示波管偏转电极的长度d＝1.5cm，两极间电场是均匀的， E＝1.8×104V/m，(E 垂直于管轴)，一个电子以v0＝3×107m/s 的初速度沿管轴射入， 已知电子质量m＝9×10－31kg，电荷量q＝－1.6×10－19 C．求：
(1)电子穿出两极板的时间
(2)电子经过电极后，离开电场时发生的偏移量y
【答案】(1) 5×10-10s (2)0.04cm
【解析】【分析】电子在偏转电场中做类平抛运动，电子在极板中平行速度方向做匀速运动，垂直速度方向做匀加速运动。
解：(1) 电子在偏转电场中做类平抛运动，
电子在极板中的运动时间为：
(2)电子在极板中加速度为：
电子经过电极后的偏转距离为
20. 光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m 的带电小球从槽的右端A 处(与球心等高)无初速度沿轨道滑下,滑到最低点B 时,球的速度为 。求:
(1) 小球从A 到B 的过程中受到的电场力做的功
(2)电场力的大小
(3)带电小球在滑动过程中的最大速度。
【答案】(1) －mgR (2) mg(3)
【解析】【分析】设小球运动到最底位置B时速度为v，小球从A处沿槽滑到最底位置B的过程中，根据动能定理结合向心力公式联立方程即可求解；小球在滑动过程中最大速度的条件：是小球沿轨道运动过程某位置时切向合力为零，设此时小球和圆心间的连线与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系及动能定理即可求。
解：(1) 设电场力大小为F,做功为W,由题意,小球从A 处沿槽滑到最低位置B 的过程中,
根据动能定理
由以上两式得，电场力做负功,说明电场力方向水平向右
(2)电场力的大小
(3)小球在滑动过程中最大速度的条件是小球沿轨道运动到某位置时切向合力为零。
设此时小球和圆心间的连线与竖直方向的夹角为θ,如图,
小球由A 处到最大速度位置的过程中
得
