物理·湖南省岳阳市岳阳一中2016-2017学年高二上学期月考物理试卷（10月份）+Word版含解析

物理·湖南省岳阳市岳阳一中2016-2017学年高二上学期月考物理试卷（10月份）+Word版含解析

2016-2017 学年湖南省岳阳市岳阳一中高二（上）月考物理试卷 （10 月份） 　 一、选择题（共 14 个小题，每小题 4 分，共计 56 分，1-10 题为单选题，11-14 为多选题） 1．下列静电学公式中，F、q、E、U、r 和 d 分别表示电场力、电荷量、场强、电势差及距 离，①F=k ，②E=k ，③E= ，④U=Ed，有关四个公式的说法中正确的是（　　） A．它们都只对真空中的点电荷或点电荷的电场成立 B．①②③只对真空中的点电荷或点电荷电场成立，④对任何电场都成立 C．①②只对真空中的点电荷或点电荷电场成立，③对任何电场成立，④只对匀强电场成 立 D．①②只对真空中的点电荷或点电荷电场成立，③④对任何电场成立 2．有三个电阻，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，现把它们并联起来接入电路，则通过它们的电流 之比为 I1：I2：I3 是（　　） A．6：4：3 B．3：4：6 C．2：3：4 D．4：3：2 3．某金属导线的电阻率为 ρ，电阻为 R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导 线的电阻率和电阻分别变为（　　） A．4ρ 和 4R B．ρ 和 4R C．16ρ 和 16R D．ρ 和 16R 4．如图所示，AC、BD 为圆的两条互相垂直的直径，圆心为 O，半径为 R．电荷量均为 Q 的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于 AC 对称，+Q 与 O 点的连线和 OC 间夹角为 30°．下列说法正确的是（　　） A．O 点的场强大小为 B．O 点的场强大小为 C．B、D 两点的电势关系是 φB=φD D．电荷量为 q 的正电荷在 A 点的电势能小于在 C 点的电势能 5．下列图中，a、b、c 是匀强电场中的三个点，各点电势 φa=10V，φb=2V，φc=6V，a、b、c 三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是（　　） A． B． C． D． 6．光滑绝缘细杆与水平面成 θ 角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为 m，带电荷量为 q．为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆 上保持静止（　　） A．垂直于杆斜向上，场强大小为 B．竖直向上，场强大小为 C．垂直于杆斜向下，场强大小为 D．水平向右，场强大小为 7．额定电压都是 110V，额定功率 PA=100W、PB=40W 的电灯两盏，若接在外电压是 220V 的电路上，使每盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的功率最小的电路是下列图所示的（　　） A． B． C． D． 8．在平行板电容器 A、B 两板上加上如图所示的交变电压（只变正负，大小不变），0 时刻 B 板的电势比 A 板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在 运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是（不计电子重力）（　　） A．电子一直向 A 板运动 B．电子一直向 B 板运动 C．电子先向 A 板运动，然后向 B 板运动，再返回 A 板做周期性来回运动 D．电子先向 B 板运动，然后向 A 板运动，再返回 B 板做周期性来回运动 9．如图所示，有一带电粒子贴着 A 板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为 U1 时，带 电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为 U2 时，带电粒子沿②轨迹落到 B 板中 间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（　　） A．U1：U2=1：8 B．U1：U2=1：4 C．U1：U2=1：2 D．U1：U2=1：1 10．两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷放在 x 轴上的 O、M 两点，两电荷连线上各点电势 φ 随 x 变化的关系如图所示，其中 A、N 两点的电势均为零，ND 段中的 C 点电势最高，则 （　　） A．N 点的电场强度大小为零 B．q1 带正电，q2 带负电，且电量相等 C．NC 间场强方向指向 x 轴正方向 D．将一负点电荷从 N 点移到 D 点，电场力先做正功后做负功 11．平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接，对电容器充电，使静电计指针张 开某一角度，撤去电源后以下说法正确的是（　　） A．增大两板间距离，静电计指针张开角度变大 B．减少两板间距离，静电计指针张开角度变大 C．将两板平行错开一些，静电计指针张开角度变大 D．将某电介质插入两板间，静电计指针张开角度将变大 12．两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示．带正电的 粒子流由电场区域的一端 M 射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端 N 射 出，由图可知（　　） A．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等 B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等 C．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等 D．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等 13．有一横截面积为 S 的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为 I．设每 单位体积的导线中有 n 个自由电子，电子电量为 e，此时电子定向移动的速度为 v，则在△t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　） A．nvS△t B．nv△tC． D． 14．如图所示，MON 是固定的光滑绝缘直角杆，MO 沿水平方向，NO 沿竖直方向，A、B 为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力 F 作用在 A 小球上， 使两球均处于静止状态．现将 A 小球向 NO 方向缓慢拉动一小段距离后，A、B 两小球可以 重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是（　　） A．A、B 两小球间的库仑力变大 B．A、B 两小球间的库仑力变小 C．A 小球对 MO 杆的压力变大 D．A 小球对 MO 杆的压力肯定不变 　 二、实验题（共 3 小题共 14 分，其中 15.16 题每空 3 分，17 题每空 2 分） 15．一把游标卡尺，主尺的最小分度是 1mm，游标尺上有 20 个小的等分刻度．如图所示， 用它测量某一钢球的直径，钢球的直径是　　mm． 16．在一块微安表 G 两端并联一个电阻 R，就改装成了一块电流表．今将该表与一标准电 流表串联后去测电流，发现该表的示数总比标准表的示数小，修正的方法为（　　） A．在 R 上并联一个小电阻B．在 R 上并联一个大电阻 C．将 R 的阻值变大些 D．将 R 的阻值变小些 17．在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出其长度 L、直径 d 和电阻 R． （1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为　　mm． （2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值　　．（选填“偏大”或“偏小”） （3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙，则电压表的读数为　　V， 所测金属丝的电阻为　　Ω． 　 三、计算题（共 3 题共 30 分，18 题 8 分，19 题 10 分，20 题 12 分） 18．图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m=0.2kg，带电荷量为 q=+2.0×10﹣6C 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数 μ=0.1，从 t=0 时该开 始，空间上加一个如图乙所示的电场．（取水平向右的方向为正方向，g 取 10m/s2）求： （1）4 秒内小物块的位移大小； （2）4 秒内电场力对小物块所做的功． 19．如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中 D 是直流电动机．p 是一个质量为 m 的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关 s，重物 p 以速度 v 匀速上升，这时理想电 流表和理想电压表的示数分别是 I=5.0A 和 U=110V，重物 p 上升的速度 v=0.70m/s．已知该 装置机械部分的机械效率为 70%，重物的质量 m=45kg（g 取 10m/s2）．求 （1）电动机消耗的电功率 P 电； （2）绳对重物做功的机械功率 P 机； （3）电动机线圈的电阻 R． 20．两块水平平行放置的导体板如图 1 所示，大量电子（质量 m、电量 e）由静止开始，经 电压为 U0 的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间．当两板 均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为 3t0；当在两板间加如图 2 所示的周期为 2t0， 幅值恒为 U0 的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过．问： （1）这些电子通过两板之间后，侧向位移的最大值和最小值分别是多少？ （2）侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多 少？ 　 2016-2017 学年湖南省岳阳市岳阳一中高二（上）月考物 理试卷（10 月份） 参考答案与试题解析 　 一、选择题（共 14 个小题，每小题 4 分，共计 56 分，1-10 题为单选题，11-14 为多选题） 1．下列静电学公式中，F、q、E、U、r 和 d 分别表示电场力、电荷量、场强、电势差及距 离，①F=k ，②E=k ，③E= ，④U=Ed，有关四个公式的说法中正确的是（　　） A．它们都只对真空中的点电荷或点电荷的电场成立 B．①②③只对真空中的点电荷或点电荷电场成立，④对任何电场都成立 C．①②只对真空中的点电荷或点电荷电场成立，③对任何电场成立，④只对匀强电场成 立 D．①②只对真空中的点电荷或点电荷电场成立，③④对任何电场成立 【考点】电场强度；点电荷的场强． 【分析】本题应明确四个公式的来源：公式①为电场的定义式，公式②是库仑定律，公式 ②根据定义及库仑定律求出的公式得到的点电荷场强公式，公式③电场强度的定义式，公 式④为匀强电场中得出的场强与电势差的关系式． 【解答】解：公式①F=k 是库仑定律，只适用于点电荷，公式②E=k 是根据定义 及库仑定律求出的公式得到的点电荷场强公式，只适用点电荷的电场，公式③E= 是场强 的定义式，适用于任何电场，公式④U=Ed 为匀强电场中得出的场强与电势差的关系式，只 适用于匀强电场．故 ABD 错误，C 正确． 故选：C． 　 2．有三个电阻，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，现把它们并联起来接入电路，则通过它们的电流 之比为 I1：I2：I3 是（　　） A．6：4：3 B．3：4：6 C．2：3：4 D．4：3：2 【考点】串联电路和并联电路． 【分析】根据并联电路中支路电流与支路电阻的比值关系进行分析，即电流之比等于电阻的 反比． 【解答】解：因为 R1：R2：R3=2Ω：3Ω：4Ω=2：3：4； 所以 I1：I2：I3= = =6：4：3 故选：A． 　 3．某金属导线的电阻率为 ρ，电阻为 R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导 线的电阻率和电阻分别变为（　　） A．4ρ 和 4R B．ρ 和 4R C．16ρ 和 16R D．ρ 和 16R 【考点】电阻定律． 【分析】在电阻丝温度不变的条件下，电阻的影响因素是材料（电阻率）、长度、横截面积， 当导线被拉长后，长度变长的同时，横截面积变小，但导体的整个体积不变． 【解答】解：电阻为 R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，其材料和体积均不变，则横 截面积变为原来的 ，长度为原来的 4 倍；由于导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反 比，所以此时导体的电阻变为原来的 16 倍，即 16R． 由于电阻率受温度的影响，因温度不变，所以电阻率也不变． 故选：D． 　 4．如图所示，AC、BD 为圆的两条互相垂直的直径，圆心为 O，半径为 R．电荷量均为 Q 的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于 AC 对称，+Q 与 O 点的连线和 OC 间夹角为 30°．下列说法正确的是（　　） A．O 点的场强大小为 B．O 点的场强大小为 C．B、D 两点的电势关系是 φB=φD D．电荷量为 q 的正电荷在 A 点的电势能小于在 C 点的电势能 【考点】电场强度． 【分析】两个等电量正点电荷 Q 产生 的电场等势线与电场线具有对称性，作出 AC 间的电 场线，根据顺着电场线电势降低和对称性，分析 B 与 D 电势的高低，判断电场力做功情况， 可知 A 点和 C 电电势能的大小，根据点电荷的电场 E=k 和电场叠加原理可求解 O 点的 场强大小． 【解答】解：A、根据点电荷的电场 E=k 和电场叠加原理 O 点的场强大小 E= ，故 A 正确，B 错误； C、根据顺着电场线电势降低和对称性，φB＞φD．故 C 错误 D、A 点与 C 点的电势相等，其电势差为零，则电荷 q 从 A 点运动到 C 点，电场力做功为 零，A 点的电势能等于在 C 点的电势能，故 D 错误． 故选 A． 　 5．下列图中，a、b、c 是匀强电场中的三个点，各点电势 φa=10V，φb=2V，φc=6V，a、b、c 三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是（　　） A． B． C． D． 【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势． 【分析】在匀强电场中，电场强度处处相同，电场线平行且等间距．沿着电场线电势逐渐降 低，且电势差与场强的关系为：U=Ed，可先确定出 a、b 两点连线中点的电势，与 c 点的电 势相等，即可得到一条等势线，再根据相关知识分析． 【解答】解：据题，a、b、c 三点的电势分别 φa=10V，φb=2V，φc=6V，因为匀强电场中沿 电场线方向相同距离电势差相等，则a、b两点连线中点的电势为 φ= = V=6V， 因此该中点与 c 点的连线为等势线，那么与此连线垂直的直线即为电场线，由于 φA=10V， φB=2V，又因为沿着电场线电势降低，所以电场线方向垂直于 ab 的中点与 c 点连线向下， 故 D 正确，ABC 错误． 故选：D 　 6．光滑绝缘细杆与水平面成 θ 角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为 m，带电荷量为 q．为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆 上保持静止（　　） A．垂直于杆斜向上，场强大小为 B．竖直向上，场强大小为 C．垂直于杆斜向下，场强大小为 D．水平向右，场强大小为 【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度． 【分析】当加一匀强电场时，小球将受到电场力作用，小球带正电，电场力方向与场强方向 相同；当加电场后，小球所受的合力能为零时，就能在杆上保持静止状态． 【解答】解： A、若电场方向垂直于杆斜向上，小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，在垂直于杆的 方向小球受力能平衡，而在平行于杆方向，重力有沿杆向下的分力，没有力与之平衡，则小 球将向下滑动，不能保持静止．故 A 错误； B、若电场方向竖直向上，此时球受两个力，竖直向上的电场力和竖直向下的重力，根据二 力平衡可知，Eq=mg，故 E= ．故 B 正确； C、如电场方向垂直杆斜向下，在垂直于杆的方向上，小球受力能平衡，而在平行于杆方向， 小球的重力和电场力沿杆有向下的分力，不能平衡，小球将沿杆向下滑动．故 C 错误； D、若电场方向向右，此时受三个力，重力、电场力和支持力．重力和电场力垂直于杆方向 的分力的合力和支持力等值反向，重力和电场力沿杆子方向的分力大小相等方向相反，有 mgsinθ=Eqcosθ，故 E= ，故 D 错误． 故选：B． 　 7．额定电压都是 110V，额定功率 PA=100W、PB=40W 的电灯两盏，若接在外电压是 220V 的电路上，使每盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的功率最小的电路是下列图所示的（　　） A． B． C． D． 【考点】电功、电功率；串联电路和并联电路． 【分析】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻 的大小不同，在由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率 最小的电路． 【解答】解：A、由于 AB 两个灯泡的电阻大小不同，所以直接把 AB 串连接入电路的话，AB 的电压不会平分，AB 不会同时正常发光，所以 A 错误； B、由于额定电压都是 110V，额定功率 PA=100W、PB=40W，由此可知 RB＞RA，把灯泡 A 与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以 AB 的电压不会平分，AB 不会同时正 常发光，所以 B 错误； C、由于额定电压都是 110V，额定功率 PA=100W、PB=40W，由此可知 RB＞RA，把灯泡 B 与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使 A 与并联部分的电阻相同，所以 AB 能同时正常发光，并且电路消耗的功率与 A 灯泡的功率相同，所以总功率的大小为 200W； D、把 AB 并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与 AB 并联的总的电阻相等时， AB 就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为 AB 灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率 的大小为 280W； 由 CD 的分析可知，正常发光并且消耗的功率最小的为 C，所以 C 正确． 故选 C． 　 8．在平行板电容器 A、B 两板上加上如图所示的交变电压（只变正负，大小不变），0 时刻 B 板的电势比 A 板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在 运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是（不计电子重力）（　　） A．电子一直向 A 板运动 B．电子一直向 B 板运动 C．电子先向 A 板运动，然后向 B 板运动，再返回 A 板做周期性来回运动 D．电子先向 B 板运动，然后向 A 板运动，再返回 B 板做周期性来回运动 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】根据AB 两极板电场的变化，分析电子所受电场力的变化，结合加速度与速度方向 的关系判断其运动性质． 【解答】解：在前半个周期内，B 板的电势高，电场的方向向右，电子受到的电场力方向水 平向左，向左做匀加速直线运动，第二个半周期内，电子所受的电场力水平向右，电子向左 做匀减速直线运动，0.5s 末速度减为零，此后重复之前的运动，可知电子一直向 B 板运动， 位移一直增大．故 B 正确，ACD 错误． 故选：B． 　 9．如图所示，有一带电粒子贴着 A 板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为 U1 时，带 电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为 U2 时，带电粒子沿②轨迹落到 B 板中 间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（　　） A．U1：U2=1：8 B．U1：U2=1：4 C．U1：U2=1：2 D．U1：U2=1：1 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】带点粒子在电场中做类似平抛运动，将合运动沿着平行平板和垂直平板方向正交分 解，根据运动学公式和牛顿第二定律列式求解． 【解答】解：带点粒子在电场中做类似平抛运动，将合运动沿着平行平板和垂直平板方向正 交分解，有 x=v0t y= 解得 ∝ 故 故选 A． 　 10．两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷放在 x 轴上的 O、M 两点，两电荷连线上各点电势 φ 随 x 变化的关系如图所示，其中 A、N 两点的电势均为零，ND 段中的 C 点电势最高，则 （　　） A．N 点的电场强度大小为零 B．q1 带正电，q2 带负电，且电量相等 C．NC 间场强方向指向 x 轴正方向 D．将一负点电荷从 N 点移到 D 点，电场力先做正功后做负功 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系． 【分析】φ﹣x 图象的斜率等于电场强度 E．根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示， 由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性．根据功能关系分析电场力做功的正负． 【解答】解：A、该图象的斜率等于场强 E，则知，N 两点电场强度不为零．故 A 错误． B、由图可知：从 C 到 D，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，CD 间电场强度方向 沿 x 轴正方向．故 q1 带正电，q2 带负电，但由于两点间电势变化并不是对称的，故说明电 量并不相等，故 B 错误； C、N→C 段中，电势升高，所以场强方向先沿 x 轴负方向．故 C 错误； D、因为 MC 间电场强度方向沿 x 轴负方向，CD 间电场强度方向沿 x 轴正方向，则将一负 点电荷从 N 点移到 D 点，电场力先做正功后负功．故 D 正确； 故选：D 　 11．平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接，对电容器充电，使静电计指针张 开某一角度，撤去电源后以下说法正确的是（　　） A．增大两板间距离，静电计指针张开角度变大 B．减少两板间距离，静电计指针张开角度变大 C．将两板平行错开一些，静电计指针张开角度变大 D．将某电介质插入两板间，静电计指针张开角度将变大 【考点】电容器的动态分析． 【分析】撤去电源后电容器的带电荷量保持不变，根据电容器的决定式 C= 和电容器 的定义式 C= 进行分析讨论即可． 【解答】解：A、极板间距离 d 增大，则根据 C= 可知电容器的电容减小，再根据 C= 知，Q 不变 C 减小，故电势差 U 增大，及静电计的张角变大，故 A 正确； B、极板间距离 d 减小，则根据 C= 可知电容器的电容增大，再根据 C= 知，Q 不变 C 增大，故电势差 U 减小，及静电计的张角变小，故 B 错误； C、平行板错开一些，则其正对面积 S 减小，则根据 C= 可知电容器的电容减小，再 根据 C= 知，Q 不变 C 减小，故电势差 U 增大，及静电计的张角变大，故 C 正确； D、将某电介质插入两板间，则 ɛ 增大，则根据 C= 可知电容器的电容增大，再根据 C= 知，Q 不变 C 增大，故电势差 U 减小，及静电计的张角变小，故 D 错误． 故选：AC． 　 12．两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示．带正电的 粒子流由电场区域的一端 M 射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端 N 射 出，由图可知（　　） A．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等 B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等 C．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等 D．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等 【考点】电势差与电场强度的关系． 【分析】粒子从半圆形轨道通过电场并从另一端 N 射出，靠电场力提供向心力，抓住半径 相等进行分析． 【解答】解：A、根据电场力提供向心力得，qE=m ，若入射粒子的电荷量相等，因为半 径一定，E 大小一定，则 mv2 相等，粒子的质量不一定相等．动能一定相等．故 A 错误，B 正确． C、根据电场力提供向心力得，qE=m ，则 v= ，若粒子的电荷量与质量比值相等， 因为 E 的大小一定，半径一定，则速率一定相等．故 C 正确． D、动能 ，知电荷量与质量比值相等，粒子的动能不一定相等．故 D 错 误． 故选 BC． 　 13．有一横截面积为 S 的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为 I．设每 单位体积的导线中有 n 个自由电子，电子电量为 e，此时电子定向移动的速度为 v，则在△t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　） A．nvS△t B．nv△tC． D． 【考点】电流、电压概念． 【分析】根据电子定向移动的速度和时间，求出自由电荷△t 时间内移动的距离，再求出体 积，即可求解通过导体横截面的自由电子数目； 也可以根据电量公式 q=It，求出电量，也求解电子数目． 【解答】解：在△t 时间内，以速度 v 移动的电子在铜导线中经过的长度为 v△t，由于铜导 线的横截面积为 S，则在△t 时间内，电子经过的导线对应体积为 v△tS．又由于单位体积的 导线有 n 个自由电子，在△t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 N=nvS△ t． 由于流经导线的电流为 I，则在△t 时间内，流经导线的电荷量为 I△t，而电子的电荷量为 e，则△t 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 N= ．故 AC 正确，BD 错误； 故选：AC 　 14．如图所示，MON 是固定的光滑绝缘直角杆，MO 沿水平方向，NO 沿竖直方向，A、B 为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力 F 作用在 A 小球上， 使两球均处于静止状态．现将 A 小球向 NO 方向缓慢拉动一小段距离后，A、B 两小球可以 重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是（　　） A．A、B 两小球间的库仑力变大 B．A、B 两小球间的库仑力变小 C．A 小球对 MO 杆的压力变大 D．A 小球对 MO 杆的压力肯定不变 【考点】库仑定律；共点力平衡的条件及其应用． 【分析】对A、B 两球分别受力分析，根据平衡条件结合正交分解法列方程求解出各个力的 表达式，然后分析讨论． 【解答】解：对 A 球受力分析，受重力 mg、拉力 F、支持力 N1，静电力 F1，如图，根据 平衡条件，有 x 方向：F=F1sinθ…① y 方向：N1=mg+F1cosθ…② 再对 B 球受力分析，受重力 Mg、静电力 F1、杆对其向左的支持力，如图，根据平衡条件， 有： x 方向：F1sinθ=N2…③ y 方向：F1cosθ=Mg…④ 有上述四式得到： F1= …⑤ N1=mg+Mg…⑥ 由⑤式，由于新位置两球连线与竖直方向夹角 θ 变小，故静电力 F1 变小，故 A 错误，B 正 确； 由⑥式，水平杆对球 A 的支持力等于两个球的重力之和，不变，再结合牛顿第三定律可知， 求 A 对水平杆的压力不变，故 C 错误，D 正确； 故选：BD 　 二、实验题（共 3 小题共 14 分，其中 15.16 题每空 3 分，17 题每空 2 分） 15．一把游标卡尺，主尺的最小分度是 1mm，游标尺上有 20 个小的等分刻度．如图所示， 用它测量某一钢球的直径，钢球的直径是　8.55　mm． 【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用． 【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读． 【解答】解：20 分度的游标卡尺，精确度是 0.05mm，游标卡尺的主尺读数为 8mm，游标 尺上第 11 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为 11×0.05mm=0.55mm，所以最终 读数为：8mm+0.55mm=8.55mm． 故答案为：8.55 　 16．在一块微安表 G 两端并联一个电阻 R，就改装成了一块电流表．今将该表与一标准电 流表串联后去测电流，发现该表的示数总比标准表的示数小，修正的方法为（　　） A．在 R 上并联一个小电阻B．在 R 上并联一个大电阻 C．将 R 的阻值变大些 D．将 R 的阻值变小些 【考点】把电流表改装成电压表． 【分析】电流表示数偏小，说明所并联电阻的分流太大，则分流电阻阻值偏小．让分流电阻 变的稍大些即可． 【解答】解：电流表示数偏小，说明所并联电阻的分流太大，则分流电阻阻值偏小．让分流 电阻变的稍大些即可，故 C 正确，D 错误； 在原分流电阻上再并联一个适当的小电阻或者并联适当的大电阻，都会使其并联值稍小，分 流稍大，不可以．故 AB 错误． 故选：C． 　 17．在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出其长度 L、直径 d 和电阻 R． （1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为　0.697　mm． （2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值　偏小　．（选填“偏大”或“偏小”） （3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙，则电压表的读数为　2.60　 V，所测金属丝的电阻为　5　Ω． 【考点】测定金属的电阻率． 【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数； （2）根据电路结构进行分析，明确电表内阻带来的影响，再根据欧姆定律分析误差现象； （3）根据图示电表确定其量程与分度值，然后读出其示数，再由欧姆定律求解电阻． 【解答】解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为 0.5mm+19.7×0.01mm=0.697mm； （2）图乙采用了电流表外接法，由于电压表内阻不是无穷大，故电压表分流导致电流表测 量电流大于流过电阻的电流，则可知，测量值将小于真实值； （3）由图示电压表可知，其量程为 3V，分度值为 0.1V，示数为 2.60V； 由图示电流表可知，其量程为 0.6A，分度值为 0.02A，示数为 0.52A； 求得电阻 R= = =5Ω 故答案为：（1）0.697；（2）偏小；（3）2.60，5 　 三、计算题（共 3 题共 30 分，18 题 8 分，19 题 10 分，20 题 12 分） 18．图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m=0.2kg，带电荷量为 q=+2.0×10﹣6C 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数 μ=0.1，从 t=0 时该开 始，空间上加一个如图乙所示的电场．（取水平向右的方向为正方向，g 取 10m/s2）求： （1）4 秒内小物块的位移大小； （2）4 秒内电场力对小物块所做的功． 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时 间的关系． 【分析】（1）由图乙所示图象可以求出电场强度，由牛顿第二定律求出物块的加速度，然后 由匀变速运动的运动学公式求出物块的位移． （2）由动能定理可以求出物块做的功． 【解答】解：（1）0～2s，由牛顿第二定律得物块加速度： a1= = =2m/s2， x1= a1t12= ×2×22=4m， v=a1t1=2×2=4m/s， 2～4s，由牛顿第二定律得加速度： a2= = =2m/s2， x2=vt2﹣ a2t22=4×2﹣ ×2×22=4m， 4s 内的位移：x=x1+x2=8m， v′=v﹣a2t2=4﹣2×2=0m/s； （2）由动能定理得：W﹣μmgx= mv′2﹣0， 解得：W=μmgx+ mv′2=0.1×0.2×10×8+0=1.6J； 答：（1）4 秒内小物块的位移大小为 8m； （2）4 秒内电场力对小物块所做的功 1.6J． 　 19．如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中 D 是直流电动机．p 是一个质量为 m 的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关 s，重物 p 以速度 v 匀速上升，这时理想电 流表和理想电压表的示数分别是 I=5.0A 和 U=110V，重物 p 上升的速度 v=0.70m/s．已知该 装置机械部分的机械效率为 70%，重物的质量 m=45kg（g 取 10m/s2）．求 （1）电动机消耗的电功率 P 电； （2）绳对重物做功的机械功率 P 机； （3）电动机线圈的电阻 R． 【考点】电功、电功率；闭合电路中的能量转化． 【分析】（1）已知电动机两端的电压和通过的电流，根据 P=UI 求出电动机的耗电功率； （2）根据 P 机=mgv 求出机械功率； （3）由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率，根据电动机消耗的功率与输出功率之 差，即为线圈电阻发热功率，再由 P=I2R 求出电动机线圈的电阻． 【解答】解：（1）电动机消耗的电功率为 P 电=UI=5×110W=550W （2）绳对重物做功的机械功率为 P 机=mgv=45×10×0.70W=315W （3）电动机输出的电功率为 P 机出= = W=450W 电动机线圈的电阻 R 的发热功率为 P 线=P 电﹣﹣P 机出=100W 由 P 线=I2R 得 电动机线圈的电阻 R= 答：（1）电动机消耗的电功率 P 电为 550W； （2）绳对重物做功的机械功率 P 机为 315W； （3）电动机线圈的电阻 R 为 4Ω． 　 20．两块水平平行放置的导体板如图 1 所示，大量电子（质量 m、电量 e）由静止开始，经 电压为 U0 的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间．当两板 均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为 3t0；当在两板间加如图 2 所示的周期为 2t0， 幅值恒为 U0 的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过．问： （1）这些电子通过两板之间后，侧向位移的最大值和最小值分别是多少？ （2）侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多 少？ 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】（1）作出电子在 t=0 时和 t=t0 时进入电场的 v﹣t 图象进行分析值，从 t=0 时刻进入 侧向位移最大，从 t=t0 时进入侧向偏移最小．结合牛顿第二定律和运动学公式求出侧向最大 位移和最小位移． （2）根据动能定理求出经加速电场加速后进入偏转电场时的初动能，然后分别求出粒子出 偏转电场时竖直方向上的分速度，结合 水平分速度和竖直分速度求出末动能之比． 【解答】解：画出电子在 t=0 时和 t=t0 时进入电场的 v﹣t 图象进行分析 （1）竖直方向的分速度：v1y= t0，v2y= ×2t0= ， 侧向最大位移：symax=2（ t0+v1yt0）= ， 侧向最小位移：symin= t0+v1yt0= d， 解得：d= t0，则：symax= ，symin= ； （2）由此得：v1y2=（ t0）2= ，v2y2=（ •2t0）2= ， 而 v02= ， 所以 = = ； 答：（1）这些电子通过两板之间后，侧向位移（沿垂直于两板方向上的位移）的最大值和 最小值分别是 、 ； （2）侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为 ． 　 2016 年 11 月 26 日