1、20182019 学年上学期 2017 级第四次双周练物理试卷1.在图所示的实验装置中，平行板电容器的极板 A 与一灵敏的静电计的金属小球相连接，极板 B 及静电计的金属外壳接地，并使 A、 B 两个极板充电。若极板 B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（ ）A. 两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小B. 两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大C. 极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变小D. 极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大【答案】D【解析】【详解】电容器的 A 极板以及与其相连的静电计均与外界绝缘，所带电荷量几乎不变；B 板与 A
2、 板带总是带等量异种电荷，故而电荷量也几乎不变，即电容器的电荷量几乎不变；静电计指针偏角变大，说明电势能增加，指针与外壳见的电势差增大，故电容器两极板间的电压变大；据 可得，电容器电容变小。故 D 项正确，ABC 三项错误。2.如图所示，电子在电势差为 U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为 U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移量 y 变大的是（ ）A. U1变大， U2变大B. U1变小， U2变大C. U1变大， U2变小D. U1变小， U2变小【答案】B【解析】【
3、详解】设电子的电荷量为 、电子的质量为 、电子打出加速场的速度为 、偏转电场平行板板长 、偏转电场平行板间间距为 ，电子在加速场运动过程，应用动能定理可得：；电子在偏转场中运动时，沿极板方向： ，垂直极板方向： ；联立解得： 。一定能使电子的偏移量 y 变大的是 U1变小， U2变大。故 B 项正确，ACD 三项错误。3.如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的负电荷经过等势面 L3上某点时的动能为 20 J，运动至等势面 L1上的某一点时动能变为 0，若取 L2为零等势面，则此电荷的电势能为 4 J 时，其动能为（ ）A. 16 J B. 10 J
4、 C. 6 J D. 4 J【答案】C【解析】解：负电荷经过等势面 L3上某点时的动能为 20J，运动至等势面 L1上的某一点时动能变为0，因为相邻两个等势面间的电势差相等，电场力做功相等，所以等势面 L2上的动能为10J，所以动能和电势能之和为 10J，当电荷的电势能为 4J 时，其动能为 6J故 C 正确，A、B、D 错误故选：C【点评】解决本题的关键知道电场力做功和电势能的变化关系，以及知道电荷的电势能和动能之和保持不变4.如图所示，两个定值电阻 R1、 R2串联后接在电压 U 稳定于 12V 的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于 R1、 R2的电压表接在 R1两端，电压表的示数为 8
5、 V。如果他把电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（ ）A. 小于 4 VB. 等于 4 VC. 大于 4 V，小于 8 VD. 等于或大于 8 V【答案】A【解析】【详解】原电路是 R1、 R2串联后接在电压 U 稳定于 12V 的直流电源上，将电压表接在 R1两端，电压表与 R1并联，电路的总电阻减小，电路的总电流增大，则 R2两端电压增大， R1两端电压减小，电压表的示数为 8 V，不接电压表时， R1两端电压大于 8V， R2两端电压小于 4V。将电压表接在 R2两端，电压表与 R2并联，电路的总电阻减小，电路的总电流增大，则 R1两端电压增大， R2两端电压减小， R2两端电压更加
6、小于 4V，电压表示数小于 4 V。故 A 项正确。【点睛】本题中的电压表是实际电表，内阻不是无穷大，电表对电路的影响不能忽略，要把电压表看成可测量电压的电阻。5. 如图所示，直线 a 为某电源与可变电阻连接成闭合电路时的路端电压 U 与干路电流 I 的关系图象，直线 b 为电阻 R 两端电压的 U 与通过它的电流 I 的图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为（ ）A. 4 W、33.3% B. 2 W、33.3%C. 4 W、67% D. 2 W、67%【答案】C【解析】解：由图象 a 可知电源的电动势 E=3V，短路电流为 6A，该电源和该电阻组成闭合电路时
7、路端电压为 2V，电流 I=2A电源的输出功率即为电阻 R 上消耗的功率，根据 P=UI 得：P=22W=4W，电源的总功率为：P 总 =EI=32W=6W所以效率为：= 100%= 100%=67%；故选：C【点评】根据 UI 图象 a 正确读出电源的电动势和短路电流，根据 UI 图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点6.如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表 示数变化量的绝对值分别为 ，理想电流表 示数为 I、 变化量的绝对值为 ，则（ ）A. 、 、 都不变B. 、 、 都不变，且 最大C. D. 当滑动变阻
8、器接入电路中的电阻等于 R r 时， R 消耗的电功率最大【答案】B【解析】【详解】A：分析电路结构可知，此电路为滑动变阻器与定值电阻 R 串联后接在电源上，电流表测电路中电流，电压表 测定值电阻 R 两端的电压，电压表 测电源的路端电压，电压表 测滑动变阻器两端电压，则 、 、 。将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则 不变、 变小、 变小。故 A 项错误。B： ，则 ； ，则 ； ，则 。综上， 、 都不变，且 最大。故 B 项正确。C：据 B 项分析知： 、 、 ，又定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r，则 。故 C 项错误。D：R 为定值电阻， R 消耗的电功率最
9、大时，电路中电流最大，滑动变阻器接入电路电阻为零。故 D 项错误。【点睛】定值电阻 ，非定值电阻 。7.如图为一逻辑电路，根据电路图完成它的真值表。其输出端从上到下排列的结果正确的是（ ）A. 0 0 1 0 B. 0 0 1 1 C. 1 0 1 0 D. 0 0 0 1【答案】A【解析】【详解】当 A 输入为 0，B 输入为 0 时，从非门输出为 1，从与门输出为 0；当 A 输入为0，B 输入为 1 时，从非门输出为 0，从与门输出为 0；当 A 输入为 1，B 输入为 0 时，从非门输出为 1，从与门输出为 1；当 A 输入为 1，B 输入为 1 时，从非门输出为 0，从与门输出为0。
10、故 A 项正确，BCD 三项错误。【点睛】非门的特点是：输出状态与输入状态相反；与门的特点是：当所有条件都满足时，事件才能发生。解决本题的关键牢记各简单逻辑门的功能与特点。8.下列读数中正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】A：刻度尺的分度值是 0.1cm，则刻度尺的读数为 2.50cm。故 A 项错误。B：游标卡尺的分度值是 ，游标卡尺的读数为 。故 B 项错误。C：游标卡尺的分度值是 ，游标卡尺的读数为 。故 C项错误。D：螺旋测微器的读数为 ，故 D 项正确。9.为了用伏安法较准确地测量一个阻值约为 20 的电阻的阻值，现已取来两节新的干电池、开关和若干导线及下
11、列器材：电压表 V1（03 V，内阻约 10 k） ；电压表 V2(015 V，内阻约 50 k） 。电流表 A1（0200mA，内阻约 0.5 ） ；电流表 A2（03 A，内阻约 0.01 ） 。滑动变阻器 R1（040 ） 。下列说法正确的是（ ）A. 电压表选择 V2 B. 电流表选择 A2 C. 测量电路用内接法 D. 控制电路用限流式【答案】D【解析】【详解】A：电源是两节干电池 ，电阻两端电压小于 ，则电压表选量程为 03 V的电压表 V1。故 A 项错误。B：电阻两端电压小于 ，流过电阻的最大电流约为 ，则电流表选量程为0200mA 的电流表 A1。故 B 项错误。C：待测电阻
12、约为 20，电流表内阻约 0.5 ，电压表内阻约 10 k，待测电阻远小于电压表内阻，则测量电路用电流表的外接法。故 C 项错误。D：待测电阻约为 20，滑动变阻器 R1（040 ） ，滑动变阻器最大阻值约为待测电阻的 2倍，则控制电路用限流式。故 D 项正确。10.如图所示，定值电阻 R20 ，电动机线圈的电阻 R01.0 ，当开关 S 断开时，电流表的示数是 1.0 A。当开关 S 闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数为 2.0A。则（ ）A. 电路电压为 20VB. 电路的发热功率为 20WC. 电动机的输出功率为 19WD. 电动机的效率是 95【答案】ACD【解析
13、】【详解】A：开关 S 断开时，电流表的示数是 1.0 A，电路电压 。故 A项正确。B：开关 S 闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，流过电阻电流不变，电流表的示数为 2.0A，则流过电动机的电流 ，电路的发热功率为。故 B 项错误。C：电动机的输出功率 ，故 C 项正确。D：电动机的总功率 ，则电动机的效率 。故 D 项正确。11.在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻 R1、 R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极 a，再将黑表笔分别连接在电阻器 R1的 b 端和 R2的 c 端，并观察多用电表指针的示数，下列说法正
14、确的是（ ）A. 多用电表可以选直流 10V 挡B. 多用电表可以选欧姆挡C. 若多用电表选的是直流 10 V 挡，上述两种情况电表示数相同，则 ab 导线是断的D. 若多用电表选的是直流 2A 挡，上述两种情况电表示数相同，则 ab 导线是断的【答案】AC【解析】【详解】A：电源电动势为 6V，则电压挡检测时量程要大于 6V，故 A 项正确。B：用欧姆挡时，电源与电路要断开。故 B 项错误。C：多用电表选择直流 10 V 挡时，若 ab 导线是断的，则两次电表读数均为 6V；若 R1、R 2间导线是断的，则一次电表示数是 0，一次电表示数是 6V；若 R2与电源间导线是断的，则两次电表均没有
15、读数。故 C 项正确。D：多用电表选择直流 2A 挡，若 ab 导线是断的，两次电表示数不同。故 D 项错误。12.在如图所示的电路中，电源电动势为 E，内电阻为 r，C 为电容器，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器. 开关闭合后，灯泡 L 能正常发光当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（ ）A. 灯泡 L 将变暗B. 灯泡 L 将变亮C. 电容器 C 的电荷量将减小D. 电容器 C 的电荷量将增大【答案】AD【解析】解：A、B 由题 R 增大，电流 I= 减小，灯泡 L 将变暗故 A 正确，B 错误C、D 路端电压 U=EIr 增大，则电容器电量 Q=CU 增大故 C 错误，D 正
16、确故选 AD【点评】本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压13.某同学在正确使用多用表的情况下，指针指在如图所示的位置。则下列读数结果中错误的是（ ）A. 若使用的是“10” 的欧姆档，则被测电阻为 26B. 若使用的是 500V 交流电压档，则被测电压为 180VC. 若使用的是 2.5V 直流电压档，则被测电压为 0.90VD. 若使用的是 1A 直流电流档，则被测电流为 0.36A【答案】A【解析】【详解】A：若使用的是“10” 的欧姆档，则被测电阻为 。故 A 项错误。B：若使用的是 500V 交流电压档，则分度值为
17、 ，被测电压为 。故 B 项正确。C：若使用的是 2.5V 直流电压档，则分度值为 ，被测电压为 。故 C 项正确。D：若使用的是 1A 直流电流档，则分度值为 ，被测电压为 。故 D 项正确。本题选择错误的选项，故而选 A。【点睛】分度是 1(包括 100，10，0.1，0.01)的电表，要估读到分度的下一位，即下一位按十分之一估读；分度是 2(包括 0.2，0.02)的电表，要估读到分度的同一位，即同一位按二分之一估读；分度是 5(包括 0.5，0.05)的电表，要估读到分度的同一位，即同一位按五分之一估读。14.如图所示是简化的多用电表的电路图转换开关 S 与不同接点连接，就组成不同的电
18、表，已知 R3 R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是( )A. S 与 1 或 2 连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较小B. S 与 3 或 4 连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大C. S 与 3 或 4 连接时，多用电表就成了电压表，若 R1出现断路故障，电压表的量程会减小D. S 与 5 连接时，多用电表就成了欧姆表，若电池用旧了会因电动势减小而使测量值偏大【答案】CD【解析】【详解】A：S 与 1 或 2 连接时，多用电表就成了电流表；S 与 1 连接时，电流表量程；S 与 2 连接时，电流表量程 ；则 ，前者量程较大。故A 项错误。B：S 与
19、 3 或 4 连接时，多用电表就成了电压表，S 与 3 连接时，电压表量程；S 与 4 连接时， ；因为 R3 R4，所以，前者量程较小。故 B 项错误。C：由 B 项分析可知，S 与 3 或 4 连接时，多用电表就成了电压表，若 R1出现断路故障，电压表的量程会减小。故 C 项正确。D：S 与 5 连接时，表内有电源，多用电表就成了欧姆表；欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小；调零时，由 知欧姆表内阻 得调小；待测电阻的测量值是通过表头的示数体现出来的，由 可知，当 变小时， I 变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了，测量值偏大。故 D 项正确。15.如图所示，是测电源电动势
20、和内阻的两种常用方法，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差下列分析正确的是（ ）A. 采用图 1 的方法，引入系统误差的原因是电压表的分流作用；采用图 2 的方法，引入系统误差的原因是电流表的分压作用B. 图 3 是用“图 1”电路处理的结果，其中图线表示测量图线，图线表示真实图线C. 图 4 是用图 2 电路处理的结果，其中图线表示测量图线，图线表示真实图线D. 图 3 和图 4 结合处理实验数据，可以消除因电表不理想而引起的系统误差【答案】ABD【解析】【详解】A：由于电表不是理想电表，则电流表存在电阻，电压表内阻不是无穷大；采用图1 的方法，由于电压表的分流使电流表读
21、数偏小，引入系统误差的原因是电压表的分流作用；采用图 2 的方法，由于电流表的分压使电压表读数偏小，引入系统误差的原因是电流表的分压作用。故 A 项正确。B：采用图 1 的方法，由于电压表的分流使电流表读数偏小，当外电路短路时，电压表分流为 0，即图 1 方法中测量图线和真实图线与横轴交点相同；则图 3 是用“图 1”电路处理的结果，其中图线表示测量图线，图线表示真实图线。故 B 项正确。C：采用图 2 的方法，由于电流表的分压使电压表读数偏小，当外电路断路时，电流表的分压为 0，即图 2 方法中测量图线和真实图线与纵轴交点相同，则图 4 是用图 2 电路处理的结果，其中图线表示真实图线，图线
22、表示测量图线。故 C 项错误。D：利用图 3 中图线与横轴交点、图 4 中图线与纵轴交点，连接后可得出真实的图线，消除因电表不理想而引起的系统误差。故 D 项正确。16.在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，选择“3V 0.5A”的小灯泡作为研究对象，请回答下面几个问题：(1)下列实验器材中应选择_(填入器材序号)A电流表(量程 00.6 A, 内阻约 1 )B电流表(量程 03 A，内阻约 1 )C电压表(量程 015 V，内阻约 10 k)D电压表(03 V，内阻约 2 k)E滑动变阻器(阻值 0100 )F滑动变阻器(阻值 010 )G电源 E6 VH开关 S，导线若干(2)画出实物连线
23、图_.【答案】 (1). ADFGH (2). 【解析】【详解】(1)小灯泡的规格是“3V 0.5A” ，则电流表量程选 00.6 A，电压表量程选 03 V；由于是描绘伏安特性曲线，小灯泡两端电压应从零开始连续变化，则滑动变阻器选用阻值 010 的，且控制电路为分压式。综上，实验器材中应选择 ADFGH。(2)实验用电流表内阻约 1 ，电压表内阻约 2 k，小灯泡的规格是“3V 0.5A” ，小灯泡正常发光时电阻约 6 ，则小灯泡电阻远小于电压表内阻，测量电路采用电流表的外接法；又控制电路为分压式，则实物连接如图：【点睛】待测电阻远小于电压表内阻时，采用电流表的外接法；待测电阻远大于电流表内
24、阻时，采用电流表的内接法。17.在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为 0.1 和 1 k，如图为所需器材。(1)一位同学设计出了合理的原理图，准确连线并正确操作完成实验_.记录的 6 组数据见下表：试根据这些数据在图中画出 U I 图象_，根据图象和自己认为合理的原理图，得出电池的电动势 E_ V，电池内阻 r_ .【答案】 (1). (2). (3).1.46(1.451.47) (4). 0.61(0.590.63)【解析】（1）按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示（2）根据 U、 I 数据，在方格纸 U I 坐标上找点描迹如图乙所示，然后
25、将直线延长，交U 轴于 ，此即为电源电动势；交 I 轴于 ，注意此时 ，由闭合电路欧姆定律得 ，则 18.如图所示的电路中，两平行金属板 A， B 水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势 E=15V，内电阻 r=1，电阻 R1=4， R2=10，闭合开关 S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为 m=210-2kg，电量为 q，问：(1)电路中的电流为多大？(2)AB 间的电压为多大？(3)q 是多大？（取 g=10m/s2）【答案】(1)1A (2)10V (3) q=110-2C【解析】【分析】(1)据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流；
26、(2)据欧姆定律求电阻 R2两端的电压， AB 间的电压等于电阻 R2两端的电压；(3)对小球受力分析，据平衡条件列式，求出小球的电量 q。【详解】(1)闭合开关后，据闭合电路欧姆定律，电路中的电流代入数据解得：(2)据欧姆定律可得， R2两端的电压AB 间的电压等于电阻 R2两端的电压，则(3)对小球受力分析，小球受重力和电场力，据平衡条件可得：代入数据解得，小球的电量19.如图所示，在 E10 3 V/m 的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道 QPN 与一水平绝缘轨道 MN 在 N 点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径 R45 cm， N 为半圆形轨道最低点， P 为 QN
27、圆弧的中点，一带负电 q10 4 C 的小滑块质量 m10 g，与水平轨道间的动摩擦因数 1/3，位于 N 点右侧 x=1.5 m 的 M 处， g 取 10 m/s2，求：(1)要使小滑块能运动到半圆形轨道的最高点且落到 M 点，则小滑块在 M 处应以多大的初速度 向左运动？(2)小滑块如果通过 P 点时的加速度为 20m/s2，则小滑块在 M 处应以多大的初速度 向左运动？【答案】(1)9m/s (2)【解析】【分析】(1)小滑块从半圆形轨道的最高点落到 M 点过程中，小滑块做类平抛运动，对此过程研究可得小滑块过半圆形轨道最高点的速度；对小滑块从 M 处运动到半圆形轨道最高点的过程，应用动
28、能定理可得小滑块在 M 处的初速度 ；(2)对通过 P 点时的小滑块受力分析，求出小滑块通过 P 点加速度为 20m/s2时对应的速度，对小滑块从 M 处运动到 P 点的过程，应用动能定理可得小滑块在 M 处的初速度 。【详解】(1)小滑块从 Q 点到 M 点过程中，小滑块从开始运动至到达 Q 点过程中，由动能定理得联立方程组，解得： 、 且(2)对通过 P 点时的小滑块受力分析，则 ，解得：小滑块通过 P 点时的加速度为 20m/s2，则小滑块通过 P 点时速度为零。小滑块从 M 运动到 P 点的过程中由动能定理有：代入数据解得：20.如图甲所示，相距 d=30cm 的 A， B 两极板是真
29、空中平行放置的金属板，当给它们加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，今在 A， B 两板之间加上如图乙所示的交变电压，交变电压的周期 T=1.010-6s； t=0 时， A 板电势比 B 板电势高，电势差 U0=1080V一个荷质比=1.010 8C/kg 的带负电的粒子在 t=0 时从 B 板附近由静止开始运动，不计重力问：(1)当粒子的位移为多大时，粒子速度第一次达到最大，最大值为多大？(2)粒子运动过程中，将与某一极板相碰撞，求粒子撞击极板时速度的大小【答案】(1)x=0.02m； (2)v=6 104m/s【解析】【分析】(1) 在 0 时间内，粒子加速向 A 板运动，当 t=
30、时，粒子第一次达到最大速度；据运动学公式可求得粒子的位移、粒子速度最大值；(2)分析出粒子在一个周期内的运动情况，粒子的运动呈现周期性，分析出粒子在周期性运动中撞击极板时对应的时间段、运动情况等，用运动学公式求解粒子撞击极板时速度。【详解】(1) 在 0 时间内，粒子加速向 A 板运动，当 t= 时，粒子第一次达到最大速度根据牛顿第二定律可知，粒子运动的加速度设粒子的最大速度为 vm，此时的位移为 s，则根据运动学公式有：(2) 粒子在第一周期的前 时间内，先加速后减速向 A 板运动，位移为 sA；后 内先加速后减速向 B 板运动，位移为 sB以后的每个周期都将重复上述运动由于粒子在加速减速运动中的加速度大小相等，所以有： ，同理，则所以粒子在一个周期内的位移为 第 9 个周期末，粒子与 B 板的距离为 此时粒子距离 A 板的距离为 ，表明粒子将在第 10 个周期内的前 内到达 A 板。由（1）中可知：前 时间内，位移为 0.02m，此时速度为 ，再减速走即到达 A 板，根据运动学公式 ，代入数据解得：粒子撞击极板时速度。
