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- 2021-06-01 发布
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长春市十一高中2016-2017学年度高二上学期期初考试
物 理 试 题
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分, 共100分,测试时间为80分钟。
2. 选择题用2B铅笔正确的涂在答题卡上,非选择题必须在规定答题区域内作答,否则无效。
第I卷(选择题,共48分)
一、选择题:(本题共12小题,每小题4分.单选还是多选,题号前已标出。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.(多选)关于电源电动势的说法,正确的是:( )
A.电动势是表征电源把其他形式的能转变成电能的本领的一个物理量
B.电动势在数值上等于外电路断开时两极间的电压,也等于电路中通过1C电量时,电源所提供的能量
C.外电路接通时,电源电动势等于内、外电路上的电压之和
D.由于内外电路上的电压随外电路电阻的改变而改变,因此,电源电动势跟外电路电阻有关
2. (多选)如图所示,两个截面不同,长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端的电压为U,则( )
A.通过两棒的电流强度不相等
B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相等
C.两棒内的电场强度不同,细棒内场强E1大于粗棒内场强E2
D.相等时间通过两棒的电荷量相等
3.粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等分,如图所示.当A、B点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P;当A、D点接入电路中时,圆环消耗的电功率为:(电源内阻不计)( )
A. B.P C. D.3P
4.(多选)用图1所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了U﹣I图线,由图2可知( )
A.电池电动势的测量值是1.40V
B.电池内阻的测量值是1Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40A
D.电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′=0.20A
5. 如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路,开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是( )
A. 带电液滴可能带正电
B. 增大两极板距离的过程中,电阻R中有从a到b的电流,电容器中负电荷从B到A
C. 断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降
D. 断开S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动
6.如图所示, A、B、C为直角三角形的三个顶点,∠A=30°,D为AB的中点,负点电荷Q位于D点.A、B、C三点的电势分别用、、表示,下列说法正确的是( )
A.大于
B.A、B两点电场强度相同
C.负检验电荷在BC连线上各点具有的电势能都相等
D.将正检验电荷沿AC从A点移到C点,电场力先做正功后做负功
7.如图所示,电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω.当开关S接位置1时,电流表的示数为0.20A.那么当开关S接位置2时,电流表的示数可能是下列的哪些值( )
A.0.28 A
B.0.25 A
C.0.22 A
D.0.19 A
8. (多选) 如图5所示,U-I图线上, a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点α=β,则下列说法中正确的是( )
A.在b点时,电源有最大输出功率
B.在b点时,电源的总功率最大
C.从a到b时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将增大
D.从b到c时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将减小
9. 在使用多用电表测电阻时,一同学选用“×10”挡,调整欧姆零点后测量一电阻的阻值,发现表针向右偏转幅度太大,为了把电阻值测得更准确些,下列判断和做法正确的是( )
A.换用“×1 ”挡,直接测量
B.换用“×100 ”挡,直接测量
C.换用“×1 ”挡,重新调整欧姆零点后测量
D.换用“×100”挡,重新调整欧姆零点后测量
10.一电流表并联一个分流电阻后就改装成一个电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准表读数为1A时,而改装表的读数为1.1A,稍微偏大些,为了使它的读数准确,应( )
A、在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B、在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C、在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D、在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
11.如图电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,电容器的电容为C.闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量为△U,电流表示数的变化量为△I,则( )
A.电压表示数U和电流表示数I的比值不变
B.变化过程中△U和△I的比值保持不变
C.电阻R0两端电压减小,减小量为△U
D.电容器的带电量减小,减小量为C△U
12.(多选)如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑。现将一质量为m,带电量为+q的小球从管中A点由静止释放,已知qE=mg,以下说法正确的是( )
A.小球从释放到第一次达B点的过程中,在D点时速度最大,B点时速度为零,并在BDA间往复运动
B.小球释放后,第一次达到最高点C时对管壁无压力
C.小球释放后,第一次和第二次经过最高点C时对管壁的压力之比为1:5
D.小球释放后,第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为5:1
第II卷(6小题,共52分)
二、实验题(本题共计12分.请将解答填写在答题卡相应的位置.)
13.(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图所示,则测量结果应该读作________mm
(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为________mm.
14.有一个小灯泡上有“4V 2W”的字样,现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线.现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.滑动变阻器(1kΩ,1A)
G.学生电源(直流6V),还有电键、导线若干
(1)电流表应选 ,滑动变阻器应选 (用序号字母表示).
(2)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图.
(3)若该同学已正确选用器材,并连接好部分实验电路.如图1所示,请在图中完成其余的电路连接
三、计算题 (共4小题,每小题10分,共计40分。解答计算题部分应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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。)
15.如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=6Ω,S闭合时,理想电压表V的示数为7.5V,理想电流表A的示数为0.75A,S断开时,理想电流表A的示数为1A,求:
(1)电阻R3的值;
(2)电源电动势E和内阻r的值.
16.如图12所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,电阻R1=1.5 Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0 V,求:
(1)电源释放的电功率;
(2)电动机消耗的电功率.将电能转化为机械能的功率;
(3)电源的输出功率.
17.如图所示的电路,电源的电动势E=28 V,内阻r=2 Ω,电阻R1=12 Ω,R2=R4=4 Ω,R3=8 Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板的距离相等,极板长L=0.20 m,两极板的间距d=1.0×10-2 m.
(1)若开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过R4的电荷量为多少?
(2)若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间,能否从极板间射出?(要求写出计算和分析过程,g取10m/s2)
18.如图,在x>0的空间存在沿x轴正方向的匀强电场,在x<0的空间中存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小均为E.一电子(﹣e,m)(不计重力)从x=d处的P点以初速度v0沿y轴正方向进入电场区域,求
(1)电子x方向分运动的周期;
(2)电子第二次通过y轴时的速度大小;
(3)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中任意两个交点间的距离.
试题解析部分
1
【答案】ABC
【解析】本题考查了电源的电动势和内阻知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量,选项A正确;电动势的数值反映了在两极间移动1C电荷量时把其他形式的能转换成电能的大小,也等于外电路断开时两极间的电压,或者在外电路接通时,内外电路上电压之和,选项BC正确;电动势是电源本身的性质,与外电路的结构无关,它不随内外电路的阻值变化而变化,选项D错误。综上本题选ABC。
2
【答案】CD
【解析】本题考查了欧姆定律,串联电路与并联电路等知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
因两导体棒串联,则电流强度一定相等,选项A错误;由可知,电流相同,单位体积内的电子数相同,电子的电荷量相同,因截面积不相同,故电子的定向移动速率不同,细棒中的电子定向移动速率大,选项B错误;因两棒的长度相等,而根据电阻定律,可知细棒的电阻较大,则由欧姆定律可知,细棒两端的电压较大,则由可知,细棒内的电场强度E1大于粗棒内的电场强度E2,选项C正确;根据,可知相等时间通过两棒的电荷量相等,选项D正确。综上本题选CD。
3
【答案】C
【解析】本题考查了电功、电功率,串联电路和并联电路等知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
设电源的电动势为E,金属环每一等分的电阻为R,则当A、B点接入电路中时总电阻R1=R,当A、D点接入电路中时总电阻,由功率公式,由于电源内阻不计,则,得,又P1=P,则可得,选项C正确,选项ABD错误。综上本题选C。
4
【答案】ABD
【解析】本题考查了闭合电路的欧姆定律,电源的电动势和内阻等知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
根据闭合电路欧姆定律原理,由图象2可知,电源U-I图象与纵轴交点坐标表示电源的电动势,则知电源的电动势的测量值为1.40V,选项A正确;电源的内阻的测量值为,选项B正确;外电路发生短路时的电流为,选项C错误;当电压表示数为1.20V时,电流表的示数,选项D正确。综上本题选ABD。
5
【答案】D
【解析】本题考查了带电粒子在混合场中的运动,电容器的动态分析等知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
带电液滴悬浮在两板间P点不动,所受的电场力与重力平衡,则知电场力向上,而场强向下,所以液滴带的是负电,选项A错误;增大电容器两极板间距离,根据电容的决定式,可知电容C减小,U不变,由,分析可知Q减小,电容器放电,则R中有从a流向b的电流.但是电荷不能“通过”电容器,选项B错误;断开S,极板上是电量不变,减小两极板正对面积的过程中,根据电容的决定式,可知电容减小,由,分析可知U增大,由公式场强公式,分析可知E增大,电场力大于重力,所以液滴将加速向上运动,选项C错误;当断开S,极板上是电量不变,减小两极板两极板距离过程中,根据电容的决定式,电容的定义式,以及电场强度公式,分析可得,与d无关,即场强E保持不变,所以液滴静止不动,选项D正确。综上本题选D。
6
【答案】D
【解析】本题考查了电势差与电场强度的关系,电势,电势能等知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
点电荷的等势面是一系列的同心圆,由几何关系可知A、C两点在同一个等势面上,则等于,选项A错误;A、B两点到场源点电荷距离相等,根据点电荷场强公式,可知A、B两点的电场强度大小相等,但方向不同,故A、B两点的电场强度不相同,选项B错误;由于BC连线上各点距场源电荷距离不等,则电势不等,根据,负检验电荷在BC连线上各点具有的电势能不相等,选项C错误;由图可知AC
连线上,越靠近负电荷电势越低,从A到C电势先降低后升高,正检验电荷具有的电势能先减小后增大,故电场力先做正功后做负功,选项D正确。综上本题选D。
7
【答案】C
【解析】开关接“2”后,电路的总电阻减小,总电流一定增大,所以不可能是0.19A,故D错误;路端电压一定减小, 一定小于2V,因此电流一定小于0.25A,故A、B错误,C正确。
8
【答案】AD
【解析】本题考查了闭合电路的欧姆定律,电功、电功率等知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
电源的输出功率,由数学知识可知,等于图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”,由图可知,在b点时“面积”最大,电源的输出功率最大,选项A正确;电源的总功率,在b点时I不是最大,电源的总功率不是最大,选项B错误;从时,角越大,电流越小,电源的总功率越小,但图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”增大,电源输出功率增大选项C错误;从时,角越大,电流越小,电源的总功率越小,图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”减小,电源的输出功率减小,选项D正确。综上本题选AD。
9
【答案】C
【解析】本题考查了多用电表的原理及其使用知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
调整欧姆零点后测量一电阻的阻值,发现表针向右偏转幅度太大,说明所测电阻比较小,用的挡位比较大,要让指针指在中间附近误差较小,所以需换用“×1 ”挡,换挡后需重新欧姆调零才能进行测量,选项C正确,ABD错误。综上本题选C。
10
【答案】A
【解析】改装表示数偏大,说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大,故要使内阻稍微变小一些,需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻,故A正确。
11
【答案】B
【解析】本题考查了闭合电路的欧姆定律,串联电路与并联电路等知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
由图可知,,R增大,则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大,选项A错误;根据闭合电路欧姆定律得:,由数学知识得知,,保持不变,选项B正确;闭合开关S,增大可变电阻R的阻值后,电路中电流减小,由闭合欧姆定律分析得知,电源内电电压变小,路端电压变大,而电阻R0两端的电压减小,则R两端的电压增大,所以电阻两端的电压减小量小于,选项C错误;电容器两极板间的电压等于R两端的电压,可知电容器板间电压增大,带电量增大,增大量为,选项D错误。综上本题选B。
12
【答案】CD
【解析】本题考查了向心力,牛顿第二定律,动能定理的应用,电场强度等知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
小球释放后,只有重力和电场力做功,当带电小球到达B点,重力势能不变,电势能减小,其动能大小等于电场力做的功,所以小球在B点时速度不为零,选项A错误;根据题意,小球从A运动到D过程根据动能定理有:,在D点由牛顿第二定律得,解得,根据牛顿第三定律可知小球第一次经过最低点D时对管壁的压力为,小球从A第一次运动到C的过程根据动能定理有:,小球释放后,第一次在C点有:,小球从A第二次运动到C的过程有:,小球释放后,第二次在C点有:,联立解得,,根据牛顿第三定律可知小球第一次经过最高点C与第二次经过最高点C,小球对管壁的压力分别为,,选项B错误,选项CD正确。综上本题选CD。
13
【答案】(1)10.40 (2)2.720-2.722
【解析】本题考查了刻度尺、游标卡尺的使用,螺旋测微器的使用等物理实验基础,意在考查考生的理解及运用能力。
(1)游标为50分度的游标卡尺的精确度为0.02mm,由图可知游标卡尺的固定刻度读数为10mm,游标读数为0.02×20mm=0.40mm,所以最终读数为10.40mm;
(2)螺旋测微器的固定刻度为2.5mm,可动刻度为22.2×0.01mm=0.222mm,所以最终读数为2.5mm+0.222mm=2.722mm。
14
【答案】(1)D E
(2) (3)
【解析】本题考查了描绘小电珠的伏安特性曲线电学实验,意在考查考生的理解及运用能力。
(1)灯泡额定电压是“4 V 2 W”,通过灯泡的额定电流,则电流表选D;由于描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调,所以变阻器应用分压式接法,故选用E来完成实验,综上本题选DE。
(2)由于小灯泡的额定电压为4V,所以电压表选用A,小灯泡的电阻,满足 ,所以电流表应用外接法,又实验要求电流从零调,变阻器应用分压式接法,电路图如图所示:
(3)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
15
【答案】(1) R3=6 Ω (2)E=9 V r=1 Ω
【解析】本题考查了闭合电路的欧姆定律知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
(1)由电路图可知,S闭合时电压表测量电源的路端电压,而电流表测量流过R2的电流,则干路电流:,流过R3的电流为,R3两端的电压等于R2两端的电压:,则电阻R3的值;
(2)由闭合电路欧姆定律可得,当S闭合时:,
当S断开时:,由闭合电路欧姆定律可得,联立解得,。
16
【答案】(1)20 W (2) 12 W 8 W (3) 18 W
【解析】本题考查了闭合电路的欧姆定律,串联电路与并联电路,电功率知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
(1)电动机正常工作时,总电流为:I== A=2 A,电源释放的电功率为P=EI=10×2 W=20 W;
(2)电动机两端的电压为:
U=E-Ir-U1=(10-2×0.5-3.0) V=6 V
电动机消耗的电功率为:P电=UI=6×2 W=12 W
电动机消耗的热功率为:P热=I2R0=22×1.0 W=4 W
电动机将电能转化为机械能的功率,据能量守恒为:
P机=P电-P热=(12-4) W=8 W;
(3)电源的输出功率为:P出=P-P内=P-I2r=(20-22×0.5) W=18 W。
17
【答案】(1)6.0×10-12C;(2)不能
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律和带电粒子在匀强电场中的电偏转
(1) S断开时,电阻R3两端电压为:
S闭合后,外阻为:
路端电压为:
电阻R3两端电压为:
则所求流过R4的总电量为:△Q=CU3−CU3′=6.0×10−12C
(2)设微粒质量为m,电量为q,当开关S断开时有:=mg
当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则:=ma
设微粒能从C的电场中射出,则水平方向:t=竖直方向:y=at2
由以上各式求得:y=6.25×10−3m>故微粒不能从C的电场中射出.
18
【答案】(1) ;(2);(3)
【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动知识点,意在考查考生的理解及运用能力。
(1)电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图甲所示:
在x>0的空间中,沿y轴正方向以的速度做匀速直线运动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为a,则F=eE=ma,
解得:t1=,电子从A点进入x<0的空间后,沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动,沿x轴负方向做加速度大小仍为a的匀减速直线运动,到达Q点,根据运动的对称性得,电子在x轴方向速度减为零的时间为:,电子的x方向分运动的周期:;
(2)由以上的分析可知,粒子第二次通过y轴时速度的大小与第一次通过y轴的速度大小相等,沿x轴方向的分速度的大小:
电子第二次通过y轴时的速度大小:;
(3)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中任意两个交点间的距离等于电子沿y轴正方向的半个周期内的位移,即:。
体验 探究 合作 展示
长春市十一高中2016-2017学年度高二上学期期初考试
物理试题参考答案
一、选择题
1
2
3
4
5
6
ABC
CD
C
ABD
D
D
7
8
9
10
11
12
C
AD
C
A
B
CD
二、实验
13.(1)(1)10.40(2分) (2)2.720-2.722(2分)
14.(1)D (1分 )E (1分 )
(2) (3分) (3) (3分)
三、解答题
15. (1) R3=6Ω(4分) (2)E=9V r=1Ω (6分)
16. 解 (1)电动机正常工作时,总电流为:I== A=2 A,电源释放的电功率为P=EI=10×2 W=20 W.(3分)
(2)电动机两端的电压为:
U=E-Ir-U1=(10-2×0.5-3.0) V=6 V. (1分)
电动机消耗的电功率为:P电=UI=6×2 W=12 W. (1分)
电动机消耗的热功率为:P热=I2R0=22×1.0 W=4 W. (1分)
电动机将电能转化为机械能的功率,据能量守恒为:
P机=P电-P热=(12-4) W=8 W. (1分)
(3)电源的输出功率为:P出=P-P内=P-I2r=(20-22×0.5) W=18 W. (3分)
17. (共12分) (1)S断开时,电阻R3两端电压
U3==16 V (1分)
S闭合后,外电路的总电阻R==6 Ω 路端电压U==21 V
电阻R3两端的电压U′3=U=14 V (2分)
流过R4的电荷量ΔQ=CU3-CU′3=6.0×10-12 C. (1分)
(2)设带电微粒的质量为m,带电荷量为q,当开关S断开时有=mg (1分)
当开关S闭合后,设带电微粒的加速度为a,则mg-=ma (1分)
假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向t= (1分)
竖直方向y=at2 (1分)
由以上各式得y=6.25×10-3 m> (1分)
故带电微粒不能从极板间射出. (1分)
18.解:(1)电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图甲所示.
在x>0的空间中,沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为a,
则F=eE=ma,
解得:t1= (2分)
电子从A点进入x<0的空间后,沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动,沿x轴负方向做加速度大小仍为a的匀减速直线运动,到达Q点.
根据运动的对称性得,电子在x轴方向速度减为零的时间为:t2=
电子的x方向分运动的周期:(2分)
(2)由以上的分析可知,粒子第二次通过y轴时速度的大小与第一次通过y轴的速度大小相等,沿x轴方向的分速度的大小:(1分)
电子第二次通过y轴时的速度大小:(2分)
(3)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中任意两个交点间的距离等于电子沿y轴正方向的半个周期内的位移,即:
L=(3分)
答:(1)电子x方向分运动的周期是;
(2)电子第二次通过y轴时的速度大小是;
(3)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中任意两个交点间的距离是