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- 2021-05-27 发布
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2018-2019学年湖南省怀化三中高二上学期期中考试物理试题
命题人:史琪 审题人:龙旭东 时量:90分钟 分值:100分
一、选择题(本题包括15小题,每小题4分,共计60分。在每小题给出的四个选项中,1~12题只有一项符合题目要求,13~15题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患,小明有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个电荷所带的电荷量看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为下列几个关于电荷量的数字中正确的是( )
A.6.6×10﹣19C B.7.2×10﹣19C
C.8.0×10﹣19C D.8.4×10﹣19C
2.为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关,小宇做了如下实验:把一个带正电的物体放在A处,然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处,发现情况如图所示。由此,小宇归纳得出的初步结论是( )
A.电荷之间的作用力大小随距离增大而减小
B.电荷之间的作用力大小随距离增大而增大
C.电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小
D.电荷之间的作用力大小与距离无关
3.关于电压和电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源两极间的电压
B.电压和电动势单位相同,所以电动势和电压是同一物理量
C.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
D.电源电动势定义式和电势差定义式中的W都是电场力做的功
4.两个完全一样的金属球,A球带电量为q,B球不带电,将A球与B球接触后,A球与B球的带电量分别为( )
A.0和q B.q和q
C.和 D.和
5.真空中两个静止的点电荷相距r时,相互作用的静电力大小为F。当它们之间的距离增大到2r时,它们之间的静电力大小为( )
A. B. C.2F D.4F
6.在如图所示的匀强电场中,有A、B两点,则以下说法中正确的是( )
A.A点的电场强度大于B点的电场强度
B.A点的电场强度小于B点的电场强度
C.A点的电势高于B点的电势
D.A点的电势低于B点的电势
7.已知电荷量单位是库,符号为C:电流单位是安,符号为A;时间单位是秒,符号为s。由电流的定义式可知,这三个单位之间的关系是( )
A.1C=1A•s B.1C=lA•s﹣1 C.1C=1A﹣1•s D.1C=1A﹣1•s﹣1
8.一根粗细均匀的电阻丝的阻值为R,在材料和温度不变的情况下,下列情况中阻值仍为R的是( )
A.长度和横截面的半径都增大为原来的2倍
B.长度不变,横截面的面积增大为原来的2倍
C.横截面的面积不变,长度减小为原来的
D.长度和横截面的面积都减小为原来的
9.如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A.R1:R2=1:3
B.R1:R2=3:1
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流之比I1:I2=1:3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流之比I1:I2=1:3
10.下列用电器中,不是根据电流的热效应制成的是( )
A.电热毯 B.电熨斗
C.电话 D.电热水器
11.将一个Rg=10Ω,Ig=3mA的表头改装成一个量程为3V的电压表,正确的操作应该是( )
A.加一节电池 B.加两节电池
C.串联一个990欧姆的电阻 D.并联一个990欧姆的电阻
12.如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中正确的是( )
A.当R2=r时,电阻R2获得最大功率
B.当R2=R1+r时,电阻R1获得最大功率
C.当R2=0时,电阻R1获得最大功率
D.当R2=0时,电源的输出功率最大
13.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是( )
A.使U1减小到原来的1/2
B.使U2增大为原来的2倍
C.使偏转板的长度增大为原来2倍
D.使偏转板的距离减小为原来的1/2
14.如图所示,在匀强电场中有直角三角形△BOC,电场方向与三角形所在平面平行,若三角形三顶点处的电势分别为φO=4.5V、φB=0V、φC=9V,且边长OB=3cm,BC=6cm,则下列说法中正确的是( )
A.电场强度的大小为V/m
B.电场强度的大小为100V/m
C.一个电子由B点运动到C点,电场力做正功
D.一个电子在O点由静止释放后会沿直线OB运动
15.一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极间有一带电油滴静止于P点,如图所示。以U表示两极板间的电压,E表示两极板间的场强,φ表示该P点的电势,EP表示油滴该P点的电势能。若保持负极板不动,而将正极板移至图中虚线所示位置(仍保持正极板接地),下列说法中正确的是( )
A.油滴向上运动 B.U变小,E不变
C.φ变大,EP增大 D.C变大,EP减小
二、填空题(本题共2小题,每空2分,共14分)
16.张明纲同学在测定某种合金丝的电阻率时:
(1)用螺旋测微器测得其直径为 mm(如图所示); 0.730
(2)用20分度的游标卡尺测其长度为 cm(如图所示);1.015
(3)用如图所示的电路测得的电阻值将比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。偏小
17.在描绘一个标有“6.3V0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V,并便于操作。
已选用的器材有:
学生电源(电动势为9V,内阻约1Ω);
电流表(量程为0﹣0.6A,内阻约0.2Ω;量程为0﹣3A,内阻约0.04Ω);
电压表(量程为0﹣3V,内阻约3Ω;0﹣15V,内阻约15Ω);
开关一个、导线若干
(1)实验中还需要一个滑动变阻器,现有以下两个滑动变阻器,则应选其中的 A (选填选项前的字母)
A.滑动变阻器(最大阻值10Ω,最大允许电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1500Ω,最大允许电流0.3A)
(2)实验电路图应选用图中的实验电路图应选用图中的 乙 (选填“甲”或“乙”)。
(3)接闭合关,改变滑动变阻器滑动端的位置,并记录对应的电流表示数、电压表示数,图中电流表选择0﹣0.6A量程,电压表选择0﹣15V量程,电流表、电压表示数如右上图所示,可知该状态下小灯泡电阻的测量值 18 Ω(计算结果保留两位有效数字)。
(4)根据实验数据,画出的小灯泡I﹣U图线如图所示。由此可知,当小灯泡两端的电压增加时,小灯泡的电阻值将 变大 (选填“变大”或“变小”)。
三、计算题(本题共3小题,共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分)
18.(6分)如图所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘丝线悬挂于O点,受水平向右的电场力偏转θ角而静止。试求小球所在处的电场强度的大小和方向。
;方向:水平向右
19.(6分)如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.6Ω,定值电阻R1=4Ω,R2=6Ω,R3=17Ω,
求:(1)外电路的总电阻;
(2)通过R3的电流;
(3)电源两端的电压。
解:R1和R2的并联电阻R12===2.4Ω
故外电路总电阻R=R3+R12=17+2.4=19.4Ω
(2)通过R3的电流等于干路电流I===0.5A
(3)路端电压U=IR=0.5×19.4V=9.7V
答:(1)外电路的总电阻为19.4Ω;
(2)通过R3的电流为0.5A;
(3)电源两端的电压为9.7V
20.(8分)
一台直流电动机的额定电压为U=200V,电动机线圈的电阻R=1Ω,当它正常工作时通过的电流I=20A,若电动机正常运转时间t=50s。求:
(1)电动机消耗的总电能;
(2)线圈电阻上产生的热量;
(3)电动机机械效率。
(1)2×105J;
(2)2×104J;
(3)90%
21.(6分)在如图所示的绝缘水平面上,有两个边长为d=0.2m的衔接的正方形区域I、II,其中区域I中存在水平向右的大小为E1=30N/C的匀强电场,区域II中存在竖直向上的大小为E2=150N/C的匀强电场。现有一可视为质点的质量为m=0.3kg的滑块以v0=1m/s的速度由区域I边界上的A点进去电场,经过一段时间滑块从边界上的D点离开电场(D点未画出),滑块带有q=+0.1C的电荷量,滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.75,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)D点距离A点的水平间距、竖直间距分别为多少?A、D两点之间的电势差UAD为多少?
(2)滑块在D点的速度应为多大?
(3)仅改变区域II中电场强度的大小,欲使滑块从区域II中的右边界离开电场,则区域II中电场强度E2的取值范围应为多少?
解:(1)滑块在区域I中运动时,根据牛顿第二定律可得E1q﹣μmg=ma1,
代入数据得,
设滑块运动到两电场区域的交界点B的速度为vB,则,
联立解得,
对滑块在区域II中做类平抛时,根据牛顿第二定律得E2q﹣mg=ma2,
整理得,
滑块在区域II内做类平抛运动,假设滑块从区域II的上边界离开电场区域,
运动的时间为t0,根据类平抛运动的规律得,
滑块在水平方向上做匀速运动,则x1=vBt0,
在竖直方向上做匀加速运动,则,
联立解得,因此假设成立,
因此滑块最终离开电场时,A、D两点之间的竖直距离yAD=d=0.2m,
A、D两点之间的水平距离,
A、B两点之间的电势差为UAB=E1d=6V,
B、D两点之间的电势差为UBD=E2d=30V,
A、D两点之间的电势差UAD=UAB+UBD=36V;
(2)对滑块全程由动能定理得,
解得;
(3)滑块在区域II中运动好从右边界的最上端离开时,根据平抛运动的规律水平方向上d=vBt,竖直方向上,
根据牛顿第二定律得,
联立解得E3q=3mg,
解得E3=90N/C,
滑块刚好从C点离开区域II时,由运动学规律,
根据牛顿第二定律得μ(mg﹣E4q)=ma4,
联立解得,
则区域II中的电场强度10N/C<E≤90N/C时,滑块从区域II的右边界离开.
答:(1)D点距离A点的水平间距、竖直间距分别为m、0.2m,A、D两点之间的电势差UAD为36V.
(2)滑块在D点的速度应为多大m/s.
(3)仅改变区域II中电场强度的大小,欲使滑块从区域II中的右边界离开电场,则区域II中电场强度E2的取值范围应为10N/C<E≤90N/C.