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北京市西城区2017 — 2018学年度第二学期期末试卷
高一物理 2018.7
本试卷共7页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷
上作答无效。
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。)
1.在前人研究的基础上,有一位物理学家利用如图所示的扭秤装置进行研究,
提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律,这位物理学家是
A.安培 B.牛顿 C.库仑 D. 焦耳
2.真空中有两个电荷量保持不变的点电荷。若将他们间的距离增大到原来的3
倍,则两电荷之间相互作用的静电力将变为原来的
A.3倍 B.倍 C.9倍 D.倍
3.P点为点电荷+Q的电场中的某点。若将电荷量为q的试探电荷放在P点,该试探电荷受到的电场力是F。下列说法正确的是
A.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的场强大小为
B.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的场强大小为
C.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的场强大小为
D.若将放在P点的试探电荷取走,则P点的场强为零
+
-
4.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>φQ
B.EP>EQ,φP<φQ
C.EP<EQ,φP>φQ
D.EP<EQ,φP<φQ
+Q
+
P
5.如图所示,一导体棒原来不带电,现将一电荷量为+Q的点电荷放在棒的左端,P点为棒的中点。当达到静电平衡时,下列说法正确的是
A.棒的左端出现的感应电荷为正电荷
B.棒左端的电势高于棒右端的电势
C.棒内P点处的电场强度大小为0
D.棒上感应电荷在P点处产生的电场强度大小为0
t
v
O
图乙
6.如图甲所示是某电场中的一条电场线,a、b是这条电场线上的两点,一带正电的粒子只在静电力作用下,沿电场线从a运动到b。在这过程中,粒子的速度-时间图像如图乙所示,比较a、b两点电势的高低和电场强度的大小
A.φa>φb,Ea=Eb
a
b
图甲
B.φa>φb,Ea<Eb
C.φa<φb,Ea=Eb
D.φa<φb,Ea>Eb
7.下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后,哪种粒子获得的动能最大
A.质子 B.氘原子核 C.氚原子核 D.氦原子核
8.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I。已知单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q。此时电子的定向移动的速度为v。在△t时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为
A. B. C. D.
R2
R1
E
r
S
A1
A
A2
V
9.在如图所示的电路中,电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S,当滑动变阻器滑动片向下移动时,下列说法正确的是
A.电压表V的示数将不变
B.电流表A的示数将变大
C.电流表A1的示数将变大
D.电流表A2的示数将不变
G
M
N
10.如图所示,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱。已知灵敏电流计G的满偏电流为200μA,内阻为495.0Ω,电阻箱读数为5.0Ω。根据以上数据计算可知改装好的电表
A.电压量程为1mV
B.电压量程为100mV
C.电流量程为20mA
D.电流量程为2μA
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项是符合题意的,全部选对得3分,选对但不全得2分,错选不得分。)
11.铅蓄电池的电动势为2 V,它表示的物理意义是
A.电路中每通过1C的电荷,电源把2 J的化学能转化为电能
B.铅蓄电池接入电路后两极间的电压为2V
C.铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转化成电能
D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比干电池的大
U
I
O
b
a
12.导体a、b 的伏安特性曲线如图所示,下列说法正确的是
A.两导体的电阻Ra > Rb
B.两导体的电阻Ra < Rb
C.若将两导体串联接入电路,则它们消耗的电功率Pa > Pb
D.若将两导体并联接入电路,则它们消耗的电功率Pa > Pb
13.在如图所示的A、B、C、D四种典型电场的情景中,a、b两点电场强度相同的是
b
a
C
Q
b
+ + + + +
- - - - -
-
-
a
A
O
a
b
D
O
a
b
B
A.平行板电容器带电时,两极板间除边缘附近外的任意两点a、b
B.两个等量异号点电荷的连线上,与中点O等距的任意两点a、b
C.离点电荷Q等距的任意两点a、b
D.两个等量同号点电荷连线的中垂线上,与中点O等距的任意两点a、b
10V
8V
6V
a
b
d
c
14.某电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d是等势面上的四个点。
将一电荷量为+ q的点电荷在这四个点之间移动,下列判断正确的是
A.沿任一路径从a到b,电场力做的功均为0
B.沿任一路径从a到c和从b到c,电场力做的功均相等
C.沿任一路径从a到c电场力做的功大于从c到d电场力做的功
D.沿任一路径从a到d电场力所做的功均为从a到c电场力做功的两倍
15.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。平行板电容器已经充电,实验中保持极板上的电荷量Q不变。下列关于实验现象的描述正确的是
A.若保持S不变,增大d,则θ变大
B.若保持S不变,增大d,则θ变小
C.若保持d不变,减小S,则θ变大
D.若保持d不变,减小S,则θ变小
三、填空题(本题共5小题,每小题4 分,共20分。)
A
E
16.如图所示,电场中A点的电场强度E = 2.0×104 N/C。将电荷量q = +2.0×10-8 C的点电荷放在电场中的A点,则该点电荷在A点所受静电力F的大小为___________。
A
B
E
17.如图所示为一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差UAB =300V。将电荷量q=+6.0×10-8C的点电荷从A点移到B点,电场力做的功为__________J。若已知B点的电势φB=100V,则A点的电势φA=__________V。
R1
R2
A
B
C
D
18.如图所示为一分压器电路,电阻R1=20Ω,R2的最大阻值为20Ω。当输入端A、B 接220V电压时,用电压表测得输出端C、D的电压范围是____________。
19.某同学按如图甲所示的电路图连接电路,并测出路端电压U和电流I的多组数据,作出U-I图像如图乙所示。从图像中可求出电池的电动势E=__________V,内电阻r=__________Ω。
图乙
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
U/V
I/A
0.6
0.2
0.4
0
R
E r
V
A
图甲
图甲
20.用一段金属丝做“测定金属的电阻率”的实验,为便于选择测电阻的合适电路,先用多用电表粗测金属丝的电阻,将选择开关旋至欧姆挡(´1挡),测量结果如图甲所示,由此可知金属丝的电阻值约为_______Ω。然后用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量结果如图乙所示,这次测量的读数为_______mm。
图乙
4
5
5
0
0
35
40
0
四、论述、计算题(本题共4小题,共35分。)
解答要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
R
S
21.(7分)在如图所示的闭合电路中,设电源的电动势为E,内阻为r,外电阻为R,
其余电阻不计,电路中的电流为I。请根据电动势的定义和能量转化与守恒定律,推导闭合电路欧姆定律表达式:。
22.(8分)如图所示,匀强电场的场强方向水平向右。一根绝缘丝线一端固定在O点,另一端连接一质量为m、电荷量为q的小球。小球静止在电场中,丝线与竖直方向成37°。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
37°
m
O
E
(1)小球带电的种类;
(2)小球受到的电场力大小F;
(3)电场强度的大小E。
23.(10分)电风扇是一种利用电动机驱动扇叶旋转,来达到使空气加速流通的家用电器。有一台电风扇,其电动机的线圈电阻R =10Ω。当接上U = 220V的电压后,电风扇正常工作,通过电动机的电流I=0.3A。求:
(1)电风扇正常工作时消耗的电功率P;
(2)电风扇正常工作时的发热功率P热和输出的机械功率P机;
(3)如果接上220V电压后,电风扇的风叶被卡住,不能转动。请通过计算,分析说明此时电动机的线圈为什么容易被烧毁。
A
-
N
M
+
24.(10分)如图所示,M、N是两块正对的平行金属板,两板间
是场强为E的匀强电场,N板接地。A是电场中的一点,已知A点到N
板的距离为d。
(1)把一个电荷量为+q的油滴从A点移到N板。求电场力对油滴
所做的功W以及油滴在A点具有的电势能EPA。
(2)a.电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势j的定
义式,并据此求出A点的电势jA;
b.两板间既有静电场也有重力场。类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势”的概念,写出重力势的表达式,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
北京市西城区2017 — 2018学年度第二学期期末试卷
高一物理参考答案及评分标准2018.7
一、单项选择题(每小题3分,共30分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
A
C
A
D
D
B
C
二、多项选择题(每小题3分,共15分。全部选对得3分,选对但不全得2分,错选不得分。)
题号
11
12
13
14
15
答案
AD
AC
AB
ABD
AC
三、填空题(每小题4分,共20分。)
16.4.0×10-4 N 17.1.8×10,400 18.0 – 110V
19.1.5 , 1.0(1也给分)20. 6(6.0也给分);0.433~0.435
四、论述、计算题(4小题,共35分。)
21.(7分)解:
根据电动势的定义(3分)
在时间t 内通过导体横截面的电荷量为q=It
根据能量守恒定律,非静电力做的功等于内外电路产生焦耳热的总和
即W非= Q外+Q内= I2Rt+I2rt (2分)
联立以上各式可得EIt= I2Rt+I2rt
FT
mg
F
37°
整理得(2分)
22.(8分)解:
(1)小球带正电(2分)
(2)小球在电场中静止时,受力分析如右图所示(1分)
根据平衡条件得F=mgtan37°=mg (2分)
(3)根据电场强度的定义(2分)
解得电场强度E=(1分)
23.(10分)解:
(1)根据P=IU (2分)
解得 P = 66W (1分)
(2)电动机的输入功率P=66W
电动机的发热功率P热=I2R=0.9W (2分)
电动机输出的机械功率P机=P-P热=65.1W (2分)
(3)电动机被卡住后,视为纯电阻电路,通过电动机的电流
此时电动机的发热功率P内=I2R=222×10W=4840W,远远大于正常工作时的发热功
率0.9W,线圈迅速发热被烧毁。(3分)
24.(10分)解:
(1)电场力做的功W=Eqd(2分)
油滴在A点具有的电势能EPA=Eqd(1分)
(2) a.电场中某点电势j定义为电荷在该点的电势能Ep与其电荷量q的比值,
即(2分)
A点的电势(2分)
b.由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能EG与其质量m的比值,叫做“重力势”,即。(2分)
电势j和重力势都是反映场的能的性质的物理量,仅由场自身的因素决定。
(1分)