福建省福州市第一中学2020学年高二物理上学期期中试题

福建省福州市第一中学2020学年高二物理上学期期中试题

‎2020学年第一学期期中考试 ‎ 高二物理试题（理科）‎ 一、选择题：本题共12小题，共40分．第1～8题在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，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．下列说法中不正确的是 A．美国物理学家密立根最早测得的元电荷量e的数值 B．奥斯特发现，电流周围会产生磁场 C．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能多少的物理量 D．电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量 ‎2．右图中a、b、c为三根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正三角形的三个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。可以判断出a、b两长直导线在c导线处产生的磁感应强度方向是 A．向上　　 　B．向下　 C．向左　 　 　D．向右 ‎3．如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成，下列说法正确的是 A．甲表是电流表，R增大时量程减小 B．甲表是电压表，R增大时量程增大 C．乙表是电流表，R增大时量程增大 D．乙表是电压表，R增大时量程减小 ‎4．在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V  6W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.5Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是 A．电动机的输入电压是8V B．流过电动机的电流是‎10A C．电动机的效率是80% D．整个电路消耗的电功率是10W ‎5．在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一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相连组成闭合电路，由图象可知 A．电源的电动势为3 V，内阻为1Ω B．电阻R的阻值为2 Ω C．电源的输出功率为4 W D．电源的效率为50%‎ ‎6．www.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m.com图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点。若不计粒子重力，则 A．M带负电荷，N带正电荷 B．N在a点的速度与M在c点的速度大小不相同 C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 ‎7．如右图所示的电路为欧姆表原理图，电池的电动势E＝1.5 V，G为电流表，满偏电流为200 μA．当调好零后，在两表笔间接一被测电阻Rx时，电流表G的指针示数为50 μA，那么Rx的值是 A．7.5 kΩ B．22.5 kΩ C．15 kΩ D．30 kΩ ‎8．某原子电离后其核外只有一个电子，该电子在核的静电力作用下绕原子核做匀速圆周运动，并形成环形电流，那么对该电子运动及所形成的环形电流有 A．轨道半径越大，周期越小 B．轨道半径越大，环形电流越大 C．轨道半径越小，周期越大 D．轨道半径越小，环形电流越大 ‎9．如图所示，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是 A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 ‎10．有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。不考虑墨汁微粒的重力，为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是 A．减小墨汁微粒的质量 B．减小墨汁微粒所带的电荷量 C．增大偏转电场的电压 D．增大墨汁微粒的喷出速度 ‎11．如图所示，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V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则 A．A的示数增大 B．V2的示数增大 C．电源的输出功率增大 D．ΔU1大于ΔU2‎ ‎12．用标有“6 V　3 W”的灯泡L1、“6 V　6 W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，发现其中一个灯泡正常发光。其中电源电动势E＝9 V，图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线，则 A．电流表的示数为‎1 A B．电压表的示数约为6 V C．电路输出功率为4W D．电源内阻为2 Ω 二、实验题：本题共2小题，第13题10分，第14题10分，共20分．把答案写在答题卡中指定的答题处．‎ ‎13．（10分）要测绘一个标有“3V 1.5W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：‎ 直流电源（电压为4V）；‎ 电流表（量程为0～0‎.6A，内阻约0.2)；‎ 电压表（量程为0～3V)；‎ 电键一个、导线若干。‎ ‎① 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_______‎ ‎（填字母代号）。‎ A．滑动变阻器（最大阻值10, 额定电流‎1A）‎ B．滑动变阻器（最大阻值1k，额定电流‎0.3A）‎ ‎②（1）为了设计合理的实验方案，某同学用多用电表来粗略测量电压表的内阻，表盘读数及开关选择档位，如右图所示，则其阻值约为 ；测量时多用电表的红表笔应接电压表的 （填“正”或者“负”）接线柱；‎ ‎（2）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图________；‎ ‎（3）下图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接。（电路中仅缺少2条导线，请用笔代替导线连上）‎ ‎14．（10分）如图，有一根细长且均匀的空心金属管线，长约‎30 cm，电阻约为5 Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，现在要尽可能精确测定它的内径d.‎ L D ‎(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如下图所示，从图中读出外径为________ mm，应用毫米刻度尺测金属管线的长度L；‎ ‎(2)测量金属管线的电阻R，为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：‎ A．电压表0～3 V，内阻约10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻约50 kΩ C．电流表0～‎0.6 A，内阻约0.05 Ω D．电流表0～‎3 A，内阻约0.01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω 要求较准确地测出其阻值，电流表应选 ，滑动变阻器应选 ；(填仪器前面字母)‎ ‎(3)按照电路图连接实物图后，某次测量电表的读数如上图所示，则电压表读数为 V；‎ ‎(4)用已知的物理常数和应直接测量的物理量(均用符号D，L，ρ，U，I)表示，推导出计算金属管线内径的表达式d＝______________‎ 三、计算题：本题共4小题，第15题8分，第16题8分，第17题10分，第18题14分，共40分．把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写答案不得分．‎ ‎15．(8分) 如图所示，一带电量为q=-5×10‎-3C，质量为m=‎0.1kg的小物块，处于一倾角α=37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰能处于静止状态。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取‎10m/s2）求：‎ ‎（1）电场强度的大小；‎ ‎（2）若从某时刻开始，该电场强度减小为原来的一半，则物块下滑距离L=‎1.5m时的速度大小。‎ E ‎16．（8分）如图所示，两平行金属导轨间距L=‎1m，导轨与水平面成=37°，导轨电阻不计．导轨上端连接有E=6V、r=1Ω的电源和滑动变阻器R．长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=‎0.2kg，电阻R0=2Ω，整个装置处在竖直向上磁感应强度为B=1.5T的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上。（g取‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：‎ ‎（1）当金属棒刚好与导轨间无摩擦力时，接入电路中的滑动变阻器的阻值R多大；‎ ‎（2） 当滑动变阻器接入电路的电阻为R=5Ω时金属棒受到的摩擦力。‎ ‎17．（10分）有一种测量压力的电子秤，其原理如下图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。‎ 压力F/N ‎0‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎150‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎．．．．．．‎ 电阻R/Ω ‎300‎ ‎280‎ ‎260‎ ‎240‎ ‎220‎ ‎200‎ ‎180‎ ‎．．．．．．‎ ‎（1）在坐标系中画出电阻R随压力F变化的图线，并归纳出电值R随压力F变化的函数关系式；‎ ‎（2）写出压力随电流变化的关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀；‎ ‎（3）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的量程是多少牛顿。‎ S G R R0‎ E 秤台 C ‎18．（14分）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形，电子的电量为e（不计电子所受重力）。‎ ‎（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子， 求电子离开ABCD区域的位置坐标。‎ ‎（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置坐标。‎ ‎（3）在满足（2）的情况下，粒子从释放点出发到达D点所需的最短时间是多少。‎ ‎2020学年第一学期期中考试 高二物理试题（理科）参考答案：‎ ‎1-8：C B A C C D B D； 9-12：BC BD ACD CD ‎13．① A ； ② （1）3.6KΩ、负；（2）丙 ；（3）略；（每空2分，共10分）‎ ‎14． (1)5.200　；　(2) C，　E　； (3)1.90 ；(4) 　（每空2分，共10分）‎ ‎15． (1)小物块处于静止状态时，受力分析如图，‎ 满足平衡方程。。。。2分 解得E=150N/C。。。。1分 ‎(2)当E减小为原来一半时，物块会沿斜面向下加速，根据牛顿第二定律可得 ‎。。。。2分 解得a=‎3m/s2‎ 根据运动学方程：。。。。2分 解得v=‎3m/s。。。。1分 ‎16．（1）当金属棒中电流为时，金属棒与导轨没有摩擦力，受力分析如图得：‎ ‎。。。。2分 根据闭合电路欧姆定律得：‎ ‎。。。。1分 联立解得：R=3Ω。。。。1分 ‎（2）当滑动变阻器的电阻时，根据闭合电路欧姆定律得：‎ ‎=‎0.75A。。。。1分 受力分析如图，根据平衡方程得：‎ ‎。。。。2分 联立解得：。。。。1分 ‎17．（1）图像略。。。。1分 由图像可知R与F成线性变换关系，关系式为：R=300‎-0.4F。。。。2分 ‎（2）根据闭合电路欧姆定律得：‎ ‎。。。。2分 R=300‎-0.4F联立可得：。。。。2分 由此式可知，电流刻度均匀，F的刻度不均匀，但满足电流越大，力越大。‎ ‎（3）当电容上电压最大时，电路中电流为：‎ ‎。。。。2分 把I带入方程得：F=550N。。。。1分 ‎18．‎ ‎（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有 ‎ 。。。。2分 ‎。。。。2分 解得　y＝，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－‎2L，）。。。。1分 假设电子从AD边射出 竖直方向偏转：‎ 水平方向：，‎ 解得，不合题意。‎ ‎（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有 ‎。。。。2分 ‎。。。。2分 解得　xy＝，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。。。。。1分 ‎（3）加速电场用的时间t1： 。。。。。1分 无电场用的时间t2：。。。。。1分 偏转电场用的时间t3：。。。。。1分 所以总运动时间=‎ 根据数学方程解得，当x=L时：。。。。。1分 ‎（或：匀速时间t2：，）同样给分！‎