河北省石家庄市第四中学2020学年高二物理上学期期中试题

河北省石家庄市第四中学2020学年高二物理上学期期中试题

张家口市第四中学2020学年第一学期期中考试试卷 ‎ 高二物理（理）‎ 一、选择题（共14小题，每小题3分，满分42分，1—13单选，第14题多选，错选不得分，漏选得1分）‎ ‎1．关于电源和电流下列说法正确的是（　　）‎ A．因为电流有方向，所以电流是矢量 B．通过导体截面的电荷量越多，电流越大 C．电源是将电能转化为其他形式的能的装置 D．电源能把自由电子从正极搬运到负极 ‎2．如图所示，一根横截面积为S的长直导体棒，每米含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，当自由电荷以速度v定向运动时，导体棒中的电流大小（　　）‎ A．nqv B． C．nqvS D．‎ ‎3．安培提出了著名的分子电流假说．根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，下列关于该环形电流的说法正确的是（　　）‎ A．电流大小为，电流方向为顺时针 B．电流大小为，电流方向为逆时针 C．电流大小为，电流方向为顺时针 D．电流大小为，电流方向为逆时针 ‎4．下列关于电源电动势的说法正确的是（　　）‎ A．电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置 B．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领 C．在电源内部负电荷从低电势处向高电势处移动 D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化 ‎5．某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是（　　）‎ A．电压 B．电量 C．功率 D．能量 ‎6．如图所示用电压表和电流表测电阻，Rx为待测电阻，如果电压表的读数是3.50V，电流表的读数是10.0mA，电压表的电阻是1.50kΩ，电流表的电阻是10Ω，那么Rx的精确值就是（　　）‎ A．457Ω B．350Ω C．360Ω D．1200Ω ‎7．已知电流表的内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，若待测电阻约为5Ω，用伏安法测其电阻，则（　　）‎ A．应采用电流表内接法，测量值偏大 B．应采用电流表内接法，测量值偏小 C．应采用电流表外接法，测量值偏大 D．应采用电流表外接法，测量值偏小 ‎8．一电流表G的满偏电流Ig=2mA，内阻为100Ω．要把它改装成一个量程为‎0.4A的电流表，则应在电流表G上（　　）‎ A．并联一个0.5Ω的电阻 B．并联一个100Ω的电阻 C．串联一个0.5Ω的电阻 D．串联一个100Ω的电阻 ‎9．如图所示，有三个电阻，已知Rl：R2：R3=1：3：6，则电路工作时，电压Ul：U2为（　　）‎ A．1：6 B．1：‎9 ‎C．1：3 D．1：2‎ ‎10．分析如图所示电路，下列说法正确的是（　　）‎ A．四个电阻为并联关系 B．四个电阻为串联关系 C．A1的示数为通过R2和R3的电流之和 D．A2的示数为通过R3和R4的电流之和 ‎11．如图所示的电路中，各个电阻都是2Ω，电流表内阻不计，在B、C两点间加6V电压时，则电流表的示数为（　　）‎ A．‎1 A B．‎0.5 A C．‎1.5 A D．‎‎2 A ‎12．电动机线圈的电阻为R，电动机正常工作时，两端电压为U，通过电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电动机消耗的电能为 B．电动机消耗的电能为I2Rt C．电动机线圈生热为I2Rt D．电动机线圈生热为 ‎13．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为‎2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（　　）‎ A．QA：QB=1：2 B．QA：QB=2：‎1 ‎C．QA：QB=1：1 D．QA：QB=4：1‎ ‎14．如图所示，电路两端电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20 Ω，电阻R1的阻值为5 Ω。在滑动变阻器R的滑片P由a向b滑动的过程中(　　)‎ A．干路中的电流不断增大 B．R1上消耗的电功率不断增大 C．R1上消耗的电功率不断减小 D．R2上消耗的电功率不断减小 二、填空题（每空3分，满分18分）‎ ‎15．某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的器材如下：‎ A.待测小灯泡（2.5V，1.25W）‎ B.电源（电动势3V，内阻不计）‎ C.电流表（0～‎0.6A，内阻约0.125Ω）‎ D.电流表( 0～‎3A，内阻约0.025Ω）‎ E.电压表（0～3V，内阻约3kΩ )‎ F. 电压表（0～15V，内阻约15kΩ）‎ G.滑动变阻器（最大阻值2Ω，最大允许电流‎0.6A）‎ H.滑动变阻器（最大阻值1500Ω，最大允许电流‎0.3A）‎ I.单刀单掷开关及导线若干 ‎（1）为减小误差，实验时电压表应选用　 　，电流表应选用　 　，滑动变阻器应选用　 　。（用序号字母表示）；‎ ‎（2）如图是本实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，为了满足实验要求并尽可能减小误差，请补充完成实物图间的连线．‎ ‎（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U中电流表选择0﹣‎0.6A量程，电压表选择0﹣3V量程，电流表、电压表示数如图所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值　 　Ω（计算结果保留三位有效数字）。‎ ‎（4）如图是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线。从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的特点是　 　。‎ 三、计算题（共4小题，满分40分，要求写出必要的文字说明和主要物理方程，否则不得分）‎ ‎16.(10分)在如图所示的电路中，三个电阻的阻值分别为R1=2Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，电源电压恒定。‎ ‎（1）接通开关S，断开开关S′时，R1与R2两端电压之比为多少？‎ ‎（2）两个开关S、S′都接通时，R1与R2两端电压之比为多少？‎ ‎17. (10分) 有一电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA．‎ ‎（1）要把它改装成量程为0～3V的电压表，应串联一个多大的电阻？‎ ‎（2）改装后电压表的内阻是多大？‎ ‎18. (10分)规格为“220 V　36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求：‎ ‎(1)接上220 V的电压后，求排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；‎ ‎(2)如果接上220 V的电压后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。‎ ‎19. (10分)如图所示，在水平面上方，O点右侧空间有一匀强电场，场强大小E=6.0×105N/C，方向水平向右，在O点有一个电荷量为q=﹣5.0×10﹣‎8C，质量为m=1.0×10﹣‎2kg的绝缘物体（可视为质点），物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，现给物块一个水平向右的初速度v0=‎3.0m/s（g=10/s2）。求：‎ ‎（1）物块向右运动离O点的最远距离x1为多大？‎ ‎（2）物块最终停止时的位置。‎ 张家口市第四中学2020学年第一学期11月期中考试 高二物理试卷（理科）参考答案 ‎1.【解答】A、电流有方向，但电流的计算不能根据平行四边形定则进行计算，故电流是标量，故A错误；‎ B、根据电流的定义式I=可知，通过导体横截面的电荷量越大，导体中的电流不一定大，还要看时间长短，故B错误；‎ C、电源是提供电能的装置，把其他形式的能转化成电能，故C错误；‎ D、电源能把自由电子从正极搬运到负极，从而形成两极间的电势差，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎2. 【解答】在导线上任取一截面，则在时间t内，该截面之前的所有电荷均经过该截面，‎ 则单位时间内流过某一截面的电荷量为：Q=nqvt，‎ 电流为：I==nqv，故A正确，BCD错误。‎ 故选：A。‎ ‎3. 【解答】电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为：T=‎ 根据电流的定义式得：电流强度为：I===‎ 因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故D正确，ABC错误。‎ 故选：D。‎ ‎4. 【解答】A、电源是通过内部非静电力把其它形式的能转化为电能的装置，故A错误；‎ B、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，故B正确；‎ C、在电源内部，电流方向从负极指向正极，所以正电荷从低电势处向高电势处，若是负电荷，则从高电势处向低电势处移动，故C错误；‎ D、把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，故D错误 故选：B。‎ ‎5. 【解答】单位mA•h对应的电流与时间的乘积，根据q=It可知，单位mA•h对应的物理量是电量。故ACD错误，B正确 故选：B。‎ ‎6. 【解答】解：通过电压表的电流为：‎ IV===×10﹣‎3A；‎ 故通过待测电阻的电流为：‎ I=10.0×10﹣3﹣×10﹣3=×10﹣‎‎3A 故有：Rx===457Ω；故A正确，BCD错误。‎ 故选：A。‎ ‎7. 【解答】电流表的内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，待测电阻约为5Ω，电压表内阻是待测电阻的2000倍，待测电阻阻值是电流表内阻的50倍，由此可知本电阻为小电阻，故应采用电流表的外接法；在电流表的外接法中，由于电压表的分流作用，电流表的测量值I大于真实值，由R=可知，电阻的测量值小于电阻的真实值，故D正确，ABC错误。‎ 故选：D。‎ ‎8. 【解答】要使电流表量程变为‎0.4A，则流过并联电阻的电流I=0.4﹣‎0.002A=‎0.398A；‎ 并联部分的电压U=IgR=0.002×100Ω=0.2V，‎ 则需要并联的电阻r===0.5Ω；‎ 故选：A。‎ ‎9. 【解答】设Rl=R，由于Rl：R2：R3=1：3：6，则R2=3R，R3=6R，‎ R并==2R，通过串联电路的电流I相等，则Ul：U2=IRl：IR并=1：2；‎ 故选：D。‎ ‎10. 【解答】AB、将电流表用导线代替可得到等效电路为R1，R2，R3并联后与R4串联，故AB错误；‎ CD、再将电流表画入等效电路中可知：A1的示数为通过R2和R3的电流之和，A2的示数为通过R2的电流，故C正确，D错误；‎ 故选：C。‎ ‎11. 【解答】如下图所示，电阻R2与R3并联后与R1串联，电路的总电阻为：R=2+×2=3Ω；‎ 根据欧姆定律得干路电流为：I==A=‎‎2A 由于并联电路的电流与电阻成反比，故电流表的示数为：IR2==‎‎1A 故选：A。‎ ‎12. 【解答】A、电动机是非纯电阻电路，公式不能计算电动机消耗的电能。故A错误；‎ B、I2Rt是线圈产生的焦耳热，小于电动机消耗的电能。故B错误；‎ C、线圈电阻是R，通过线圈的电流是I，线圈电阻R产生的焦耳热Q=I2Rt，故C正确；‎ D、电动机是非纯电阻电路，公式不能计算电动机线圈生热。故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎13. 【解答】长度之比为1：2，直径比为1：2，则横截面积比为1：4，根据电阻定律R=ρ知，电阻之比为2：1，根据Q=I2Rt，电流相等，则热量之比为2：1．故B正确，A、C、D错误。‎ 故选：B。‎ ‎14. 解析：选ABD　滑片P由a向b滑动时滑动变阻器接入电路的电阻变小，R并变小，R总变小，电路中的总电流变大，R1两端电压变大，R1消耗的电功率变大；并联部分电压变小，R2消耗的电功率变小。故选项A、B、D正确。‎ ‎15. 【解答】（1）：由于灯泡额定电压为2.5V，故电压表应选择3V量程；‎ 灯泡额定电流为：I===‎0.5A，故电流表应选择0～‎0‎‎.6A量程；‎ ‎（2）在描绘灯泡的伏安特性曲线时，为了准确测量要求多测几组数据，并且要求电流从零开始调节，故应采用滑动变阻器分压接法；同时由于灯泡内阻较小，故电流表应采用外接法．连接出的实物图如图所示．‎ ‎（3）电流表的量程为‎0.6A，所以每一小格的读数为‎0.02A，所以电流表的读数为‎0.22A；电压表的量程为3V，所以每一小格的读数为0.1V，所以读数为：8.1×0.1=0.81V。由欧姆定律得：Rx=3.68Ω ‎（4）在I﹣U图象中，各个点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知，随电压增大，各点与坐标原点的连线的斜率减小，所以可知待测电阻的电阻值增大。‎ 答案：（1）E,C,G（2）如图所示．（3）18；（4）从绘制出的伏安特性曲线的弯曲情况可以看出，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大；‎ ‎16. 【解答】（1）接通开关S，断开开关S′时，R1与R2两电阻串联，电流相等，由欧姆定律可知，电压之比等于电阻之比，故R1与R2两端电压之比为U1：U2=R1：R2=2：3：‎ ‎（2）两个开关S、S′都接通时，R2与R3并联后再与R1串联，故电压之比等于R1与R2和R3并联后的电阻之比；则有：U'1：U'2=R1：=2：=7：6；‎ 答：（1）接通开关S，断开开关S′时，R1与R2两端电压之比为2：3：‎ ‎（2）两个开关S、S′都接通时，R1与R2两端电压之比为7：6。‎ ‎17. 【解答】（1）串联电阻阻值为：R=﹣Rg=﹣10=990Ω；‎ ‎（2）改装后电压表内阻问：R===1000Ω；‎ 答：（1）要把它改装成量程为0～3V的电压表，应串联一个990Ω的电阻．‎ ‎（2）改装后电压表的内阻是1000Ω．‎ ‎18. [解析]　(1)排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为：‎ I＝＝ A≈‎0.16 A，‎ 发热功率为：‎ P热＝I2R＝(0.16)2×40 W≈1 W。‎ 转化为机械能的功率为：‎ P机＝P电－P热＝36 W－1 W＝35 W。‎ ‎(2)扇叶被卡住不能转动后， 电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为 I′＝＝ A＝‎5.5 A，‎ 电动机消耗的功率即发热功率：‎ P电′＝P热′＝UI′＝220×5.5 W＝1 210 W。‎ ‎19. 【解答】（1）物块受到的电场力为：F=qE=0.03N 物块受到的摩擦力为：f=μmg=0.02N 设物块到达最右端的最大位移为x1，根据动能定理有：‎ 解得：。‎ ‎（2）因为F＞f，因此该物块先向右做匀减速直线运动，瞬间静止后再向左做匀加速直线运动，越过O点进入无电场区域后，再减速运动直到静止。设物块最终静止的位置离O点的距离为x2；因为全过程电场力不做功，对全过程再次列出动能定理，‎ 有：‎ 解得：x2=‎0.45m，因此物块最终停止时的位置在O点左侧‎0.45m。‎ 答：（1）物块向右运动离O点的最远距离为‎0.9m；（2）物块最终停止时的位置在O点左侧‎0.45m。‎ ‎　‎