四川省射洪县射洪中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题 16页

射洪中学高2018级2019年下期半期考试 物理试题 一、单项选择题（本题共8个小题，每题4分，共32分）‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ A. 同一电场线上的各点，电势一定不相等 B. 带电粒子沿电场线方向移动时，电势能一定增加 C. 电源两端的电压一定等于电源电动势 D. 欧姆定律适用于正常工作的电动机 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．沿电场线方向，电势降低，所以同意电场线上各点，电势一定不相等，A正确；‎ B．带正电的粒子，沿电场线运动，电场力做正功，电势能降低，B错误；‎ C．由于电池有内阻，所以电源两端的电压即路端电压不等于电源电动势，C错误；‎ D．电动机属于非纯电阻元件，不适用于欧姆定律，D错误。‎ ‎2.两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线（方向未画出）如图所示，在A、B两点的电场强度分别为和,则它们的大小关系为( )‎ A. B. C. D. 无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由电场线的疏密分布情况可知，A处电场线密集，场强大。B处电场线稀疏，场强小，故EA＞EB．故选B。‎ ‎【点睛】掌握住电场线的特点，明确其物理意义：电场线的疏密表示场强的大小，即可研究.‎ ‎3.如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）‎ A. 电源电动势为3.0 V，内阻为0.5Ω B. R的阻值为1Ω C. R消耗的功率1.5 W D. 电源消耗的总功率为2.5 W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．直线Ⅰ可以看出，电源电动势为3.0V，斜率为内阻，A错误；‎ B．直线Ⅱ的斜率为R的阻值，为，B错误；‎ C．用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，图像的交点即为此时电阻工作的电压和电流，其电功率为1.5W，C正确；‎ D．电阻和电源的总电阻为，电源电动势为3V，则电源消耗总功率为3W，D错误。‎ ‎4.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图，可以判定（　　）‎ A. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C. 电场中A点的电势低于B点的电势 D. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大;故A错误.‎ B、D ‎、粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线斜向下的，所以粒子从A到B的过程中，电场力做负功，电荷的电势能增加，动能减小，所以粒子在A点的动能大于它在B点的动能，粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能;故B错误，D正确.‎ C、沿电场线方向电势逐渐降低，A点的电势高于B点的电势;所以C错误.‎ 故选D.‎ ‎【点睛】本题要根据轨迹的弯曲方向判断电场力的方向，根据电场力的做功情况，判断动能和电势能的大小．用电场线可以形象地描述电场的强弱和方向，电场线的方向反映了电势的高低．‎ ‎5.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）‎ A. θ增大，E增大 B. θ增大，EP不变 C. θ减小，EP增大 D. θ减小，E不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据，Q=CU，，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确。‎ ‎【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能 ‎【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，‎ ‎，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。‎ 此处有视频，请去附件查看】‎ ‎6.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg＝30 Ω，满偏电流Ig＝5mA，要将它改装为量程为0～3 A的电流表，所做的操作是 (　　)‎ A. 串联一个570 Ω的电阻 B. 并联一个570 Ω的电阻 C. 串联一个0.05 Ω的电阻 D. 并联一个0.05 Ω的电阻 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 改装成电流表是要扩大电流的量程，使用并联电路的分流原理；要并联的阻值为：；故选D．‎ 点睛：改装成电流表要并联电阻分流，电阻值等于满偏电压除以所分最大电流，改装成电压表要串联电阻分压，电阻值等于量程除以满偏电流减去原内阻．‎ ‎7.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大．为探测有无磁场和磁场强弱变化，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L发光．若某次探测装置从无磁场区进入磁场区，则（　　）‎ A. 电容器C的电量减小 B. 电灯L变暗 C. 电流表的示数减小 D. 电流表的示数增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．进入磁场时，磁敏电阻变大，电容器并联在电源两端，电压不变，电容不变，所以电量也不变，A错误；‎ B．由于电灯并联在电池两端，所以电灯的亮度不变，B错误；‎ CD．电流表在干路上，由于磁敏电阻变大，磁敏电阻所在支路的电流减小，干路总电流减小，C正确，D错误。‎ ‎8.如图所示， 、、、为一粗糙绝缘水平面上的四个点，一电荷量为的负点电荷固定在点，现有一质量为、电荷量为的带负电小金属块（可视为质点），从点静止沿它们的连线向右运动，到点时速度最大，其大小为，小金属块最后停止在点．已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为， 间的距离为，静电力常量为，不计空气阻力，则（ ）‎ A. 在点电荷一形成电场中， 、两点间的电势差为 B. 在小金属块由向运动的过程中，电势能先增大后减小 C. 从到的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能 D. 间的距离为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、滑块从A到B过程,由动能定理得: ,得A、B两点间的电势差，所以A选项是错误的. B、小金属块由A点向C点运动的过程中,电场力一直做正功,电势能一直减小.故B错误 C、从B到C的过程中,小金属块的动能全部转化为电势能和内能,故C错误 C、根据题意知,A到B过程,金属块做加速度减小的加速运动，到点时速度最大，所以在B点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡,则有 ，得.所以D 选项是正确的.;‎ 综上所述本题答案是：D 二、多项选择题（本题共4个小题，每题4分，共16分。全对得4分，有错误选项得0分，没选全得2分）‎ ‎9.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，电子枪发射电子经过加速后，通过偏转电极打在荧光屏上形成亮斑，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（   ）‎ A. 极板x应带正电 B. 极板x'应带正电 C. 极板y应带正电 D. 极板y'应带正电 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】电子受力方向与电场方向相反，因电子向x向偏转则，电场方向为x到x′，则x带正电，即极板x的电势高于极板x′．同理可知y带正电，即极板y的电势高于极板y′。‎ A．极板x应带正电。故A符合题意。‎ B．极板x'应带正电。故B不符合题意。‎ C．极板y应带正电。故C符合题意。‎ D．极板y'应带正电。故D不符合题意。‎ ‎10.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变 B. 对应P点，小灯泡的电阻为 C. 对应P点，小灯泡的电阻为 D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．有图像可知，随着电压的增大，割线斜率减小，斜率的倒数为电阻的大小，则电阻增大，A错误；‎ BCD．在P点，流过小灯泡的电流为I2，小灯泡两端的电压为U1，则小灯泡的电阻为，此时小灯泡的电功率为电压与电流的乘积，在图像上即为矩形PQOM所围面积大小，BD正确，C错误。‎ ‎11.在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是 A. R1短路 B. R2断路 C. R3断路 D. R4短路 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】如果R1短路，回路中总电阻变小，干路上的电流会增大，A灯处在干路上，A灯会变亮，所以A项错误；如果R2断路，回路中总电阻变大，干路上电流会减小，A灯变暗，电阻所在并联部分电压变大，电阻上的电流增大，干路电流在减小，流经电阻上的电流会减小，电阻所占电压减小，B灯所占电压变大变亮，B项正确；如果R3断路，回路中总电阻变大，干路上电流会减小，A灯变暗，A灯和所占电压减小，B灯电压变大变亮，所以C 项正确；如果R4短路，回路中总电阻变小，干路上的电流会增大，A灯处在干路上，A灯会变亮，所以D项错误。‎ ‎12.一个质量为m，电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长．已知每一电场区的场强大小相等，方向竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动 B. 若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同 C. 若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相同 D. 无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动，将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，其水平方向不受外力，做匀速直线运动，竖直方向在无电场区做匀加速运动，有电场区也做匀变速运动，但加速度不同，运用速度时间关系公式分析，可以得到小球在竖直方向的运动规律．‎ ‎【详解】A．将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解水平方向不受外力，以v做匀速直线运动，故A正确；‎ B．竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为g，竖直向下，有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向当电场强度等于 ‎ 时，电场力等于mg，故在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区，小球的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不相等，故B错误；‎ C．当电场强度等于时，电场力等于2mg，故在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，有：经过第一个无电场区y=gt12，v1=gt1，经过第一个电场区，y=v1t2-gt22，v2=v1-gt2，联立解得t1=t2，v2=0。接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，故C正确；‎ D．通过前面的分析可知，物体通过每个无电场区的初速度不一定相同，所以，通过电场的时间不同；故D错误。‎ 三、实验题（每个空2分，作图2分，实物连线2分，共18分）‎ ‎13.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、丁，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A．‎ ‎【答案】 (1). 0.697（0.695﹣0.698） (2). 偏小 (3). 2.60（2.59﹣2.61） (4). 0.52‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据内接的特点，结合欧姆定律以及串并联电路的特点，即可分析出测量值与真实值之间的关系； （2）先算出电表的分度值，若测量的最小分度为“1“时要估读到下一位，若测量的最小分度为“2“或“5“时读到本位即可。‎ ‎【详解】（1）金属丝的直径为：0.5mm+0.01mm×19.8=0.698mm；‎ ‎（2）电流表外接法测量电阻，由于电压表分流的影响，故金属丝电阻的测量结果将比真实值偏小； （3）电压表的分度值为0.1V，要估读到下一位，故其读数为2.60V； 电流表选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，故其读数为0.52A.‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握螺旋测微器和电表的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。读电表读数时要注意计算电表的分度值，然后再确定是否估读，若测量的最小分度为“1“时要估读到下一位，若测量的最小分度为“2“或“5“时读到本位即可。内外接选择的方法：大电阻选内接测量结果偏大，小电阻选外界测量结果偏小，口诀：“大内大，小外小。”‎ ‎14.通过实验描绘：一个“2.5V，0.2W”小灯泡的伏安特性曲线，可供选择的仪器有 A.0~0.6A，电阻为0.2Ω的电流表 B.0~100mA,电阻为5Ω的电流表 C.0~3V,电阻为10KΩ的电压表 D.0~15V,电阻为50KΩ的电压表 E.最大电阻为20Ω额定电流为1.0A的滑动变阻器 F.最大电阻为1KΩ额定电流为0.1A的滑动变阻器 G.蓄电池6V、导线、电键 要求实验灯泡电压从零逐渐增大到额定电压。‎ ‎（1）电压表应选__________. 电流表应选 ________. 滑动变阻器选________. （均填写前面的字母序号）‎ ‎（2）画出电路图在下面方框内__________。‎ ‎（3）按照正确的电路图连接右边的实物图__________ ‎ ‎【答案】 (1). C (2). B (3). E (4). (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2][3]灯泡额定电压为2.5V，电压表选C；灯泡额定电流：‎ 电流表应选择B；为方便实验操作滑动变阻器应选择E。 (2)[4]描绘灯泡伏安特性曲线电压表与电流表应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应选择外接法，实验电路图如图所示： (3)[5]根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示： ‎ 四、计算题 (共34分，计算时要求写出必要的文字叙述、公式、重要的步骤等．)‎ ‎15.在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功2.0×10-7J．再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功为-4.0×10-7J．‎ ‎(1)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ ‎ ‎(2)A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？ ‎ ‎(3)把-1.0×10-9C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？‎ ‎【答案】(1)100V，－200V ，-100V；(2) C点的电势最高，B点的电势最低；(3) ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据电场力做功公式：得AB间的电势差:‎ BC间的电势差:，知A点电势比B点电势高75V，C点电势比B点高200V，则C点的电势最高，B点的电势最低． （2分）‎ ‎（2）由以上可得：A、B间电势差：（2分）‎ B、C间电势差为：（2分）‎ A、C间的电势差UAC=UAB+UBC=﹣125V． （2分）‎ ‎（3）把﹣1．5×10﹣9C的电荷从A点移到C点，静电力做功：（4分）‎ 考点：电场力做功与电势差的关系．‎ ‎【名师点睛】此题考查了电场力做功与电势差的关系；主要是理解和掌握电场力的功与电势差的关系式，并能理解各个物理量的意义；注意三个物理量都有符号，解题时都不能丢，同时注意W和U角码的顺序应该一样．‎ ‎16.如图所示，电源电动势E=8V，内电阻为r=0.5Ω，“3V，3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机正常工作，电动机的线圈电阻R=1.5Ω．求：‎ ‎（1）电源的输出功率 ‎（2）电动机的输出功率．‎ ‎【答案】(1) 7.5W (2)3W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据灯泡的额定值可知：‎ 解得 电源路端电压 解得 ‎ 电源的输出功率 即P出=7.5W ‎ ‎(2)电动机两端电压 电动机内阻热功率 电动机输出功率 联立解得电动机的输出功率为 P出=3W ‎17.如图所示，有一带电粒子电量为q，质量为m，由静止经电压U1加速后，进入两块长度为L，电压为U2的平行金属板间，若粒子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从下板右边缘穿出电场(不计粒子重力)．求：‎ ‎(1)粒子离开加速电场U1时的速度大小；‎ ‎(2)粒子在偏转电场U2中运动时间；‎ ‎(3)偏转电场两平行金属板间的距离．‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据动能定理：‎ 解得：‎ ‎(2) 粒子在偏转电场U2中，水平方向做匀速直线运动，则运动时间为：‎ ‎(3)粒子在竖直方向做匀加速运动，则有：‎ 加速度：‎ 联立以上解得：‎ ‎18.如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．‎ ‎（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时，受到轨道的作用力大小？‎ ‎（2）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小？‎ ‎（3）在（2）问中，求s的大小？‎ ‎【答案】(1)N=1.75mg (2) (3)s=11.5R ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A到C，由动能定理得：‎ 而在C：‎ 解得：N=1.75mg ‎(2)电场力与重力的合力 方向与竖直方向夹角 当合力F′恰好提供向心力时，速度最小 所以：‎ ‎(3)从A到速度最小的点全程动能定理：‎ 代入解得：s=11.5R ‎ ‎