2017-2018学年江西省南昌市第二中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年江西省南昌市第二中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

‎ 江西省南昌市南昌二中2017—2018学年高二上学期期中考试物理试题 一、选择题（12小题，1-7单选题， 8-12多选题）‎ ‎1. 下列说法中正确的是（ ）‎ A. 通电导线受安培力大的地方，磁感应强度一定大 B. 根据磁感应强度定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比 C. 放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D. 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线的受力大小和方向均无关 ‎【答案】D ‎【解析】根据安培力的公式：F=BILsinθ，一小段通电导体在磁场中受安培力大的地方，该处磁感应强度不一定大，还与导线与磁场的夹角有关．故A错误．磁感应强度B的定义式，采用的是比值定义法，则知B与F、IL均无关．故B错误．根据安培力的公式：F=BILsinθ，放在匀强磁场中各处的通电导线，因放置的方式不同，受力大小不是处处相同，选项C错误；在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，跟放在磁场中的通电导线的受力大小和方向均无关，选项D正确；故选D.‎ ‎2. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长，当A与B之间接入的电压为U时，电流为1A，若C与D间接入的电压为U时，其电流为(　 　)‎ A. 4A B. 2A C. 0.5A D. 0.25A ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：设金属片的厚度为m，则接A、B时；接C、D时，；所以，又电压不变，得．‎ 考点：考查了电阻定律的应用 ‎【名师点睛】根据电阻定律求出两种接法时的电阻之比，再根据欧姆定律求出电流之比，从而得出C与D间接入的电压为U时的电流大小．‎ ‎3. 有以下几种测量:① 用非理想电压表并联在电阻两端测电阻两端的电压；②用非理想电流表串联在电路中测所在电路的电流强度；③用外接法测定值电阻的阻值；④用内接法测定值电阻的阻值。不考虑偶然因素的影响，仅从实验原理上分析，上述测量的结果与对应的真实值相比分别是（ ）‎ A. 偏大 偏大 偏小 偏大 B. 偏小 偏小 偏小 偏大 C. 偏大 偏小 偏大 偏小 D. 偏小 偏大 偏大 偏小 ‎【答案】B ‎【解析】用非理想电压表并联在电阻两端测电阻两端的电压时，由于电压表与电阻并联后阻值略小于待测电阻的值，则此时电压值会偏小；用非理想电流表串联在电路中测所在电路的电流强度时，由于电流表的电阻与待测电阻串联后阻值偏大，使得电流的测得的电流值偏小；用外接法测定值电阻的阻值时，由于电压表的分流作用，使得电阻的测量值偏小；用内接法测定值电阻的阻值时，由于电流表的分压作用，使得电阻的测量值偏大；故选B.‎ ‎4. 如图所示，是三个完全相同的小灯泡，串联后接在电压为6V的电路中，原来三个小灯泡都正常发光，现在三个小灯泡都不亮了．用电压表接在a、c两端时，示数是6V；接在a、b两端时，示数是0.接在b、d两端时，示数也是0，那么灯丝断了的小灯泡是( )‎ A. 这三个小灯泡中的某一个 B. 和 C. 和 D. 和 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：本题是电路故障分析问题，用电压表测量各部分电压，电压表的示数等于电源电动势的那部分电路存在断路．若仅是 断路，电路中没有电流，由欧姆定律得知，bd两端的电压为零，而ab两端的电压为6V，与题不符．若仅是断路，电路中没有电流，由欧姆定律得知，ac两端的电压为6V，ab两端的电压为零，而bd两端的电压为6V，与题不符．若仅是断路，电路中没有电流，由欧姆定律得知，bd两端的电压为6V， ab两端的电压为零，而ac两端的电压为零，与题不符，故A错误；若、断路，根据欧姆定律分析得知，ac两端的电压为6V，bd两端的电压为零，ab两端电压为零，与题相符，故B正确；若、断路，根据欧姆定律分析得知，ab、ac、bd两端的电压均为零，与题不符，故C错误；若、断路，根据欧姆定律分析得知，bd两端的电压应为6V，与题不符，故D错误．所以选B．‎ 考点：本题考查电路故障分析问题，意在考查考生对欧姆定律的理解和应用．‎ ‎5. 图甲所示的电路中，电流表指针指满刻度，电流表指针指满刻度的处；图乙中，指针指满刻度，指针指满刻度的处．已知的内阻为，则的内阻为(　 　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】设电流表A1、A2满偏电流分别为I1、I2；由题意知，当电流表串联时：I1=I2…① 当电流表并联时：电源的电压为：U=I2R2=I1R1…② 由于R1=0.45Ω…③ 将①③式代入②解得：R2=0.1Ω．故选A．‎ ‎6. 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当热敏电阻的温度等于时，电流表示数；当电流表的示数时，热敏电阻的温度是(　 　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】电源电动势，，；由图象知当的温度等于时，热敏电阻的阻值，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得：即，解得．当电流时，由串联电路特点及欧姆定律得：即，解得．由图象知，此时热敏电阻的温度．故选D．‎ 点睛：本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、识图能力，熟练掌握串联电路的特点、欧姆定律是正确解题的前提，由图象找出热敏电阻的阻值与对应的温度关系是解题的关键；解题时注意单位换算．‎ ‎7. 如图所示电路中，均为定值电阻，若在AB两接线柱之间接恒压电源，CD之间接理想电流表，电流表读数为，若把相同输出电压的恒压电源接CD之间，在AB间接理想电流表，电流表读数为，则与之比为 ( )‎ A. ‎ B. ‎ C. 1:1‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】在AB两接线柱之间接恒压电源U时，CD之间接理想电流表，电流表读数 ‎； ‎ 同理可知在CD两接线柱之间接恒压电源U时，AB之间接理想电流表，电流表读数，即I1=I2，故选C.‎ ‎8. 关于电源电动势，以下说法中正确的是( )‎ A. 电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 B. 在闭合电路中，并联在电源两端的电压表的读数等于电源的电动势 C. 同一节干电池接入不同的电路时，电池的电动势将发生变化 D. 在闭合电路中，电源电动势在数值上等于内外电压之和 ‎【答案】AD ‎...............‎ 考点：电动势；全电路欧姆定律.‎ ‎9. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，各电表都看做理想表。闭合开关，滑动变阻器滑片P向右移动，若以、分别表示电压表和电流表A的示数变化的大小，则下述结论正确的是（ ）‎ A. 电压表和电流表A的示数分别是变小、变大、变小、变大 B. 电压表和电流表A的示数分别是变大、变小、变大、变小 C. ‎ D. 、、分别是变小、不变、变小 ‎【答案】AC ‎【解析】当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则电路中的总电流增大，则电流表A的示数变大；根据欧姆定律可知R2的电压增大，电压表V2示数变大；内电压增大，则路端电压减小，电压表V3示数变小．R2的电压增大，路端电压减小，则R1的电压减小，则电压表V1的示数变小，故A正确，B错误．根据全电路欧姆定律知：△U2+△U3=△U1，故C正确．由U1=E-I（R2+r），=R2+r，不变．=R2，不变．由U3=E-Ir，=r，不变．故D错误．故选AC.‎ ‎10. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，串联的固定电阻为，滑动变阻器的总电阻是，电阻大小关系为，则在滑动触头从a端移到b端的过程中，下列描述正确的是（ ） ‎ ‎ ‎ A. 电路的总电流先增大后减小 B. 电路的路端电压先增大后减小 C. 电源的输出功率先减小后增大 D. 滑动变阻器上消耗的功率先减小后增大 ‎【答案】BC ‎【解析】当滑动变阻器从a→b移动时，R1左右两个部分并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知：电流是先减小后增大，故A错误；路端电压U=E-Ir，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B正确；当R外=r的时候 电源的输出功率最大，可知当滑片在a端或者b端时，外电路总电阻 R外=r，此时电源的输出功率最大，所以输出功率是先减小后增大的，故C正确；将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为2r，变阻器为外电路，显然外电阻小于内电阻，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率，即R1上消耗的功率先增大后减小，故D错误．故选BC.‎ 点睛：本题关键判断出滑动变阻器滑片P从最右端→中间→左端总电阻变化情况和电源的输出功率与外电阻的关系，能巧妙运用等效思维分析变阻器功率的变化．‎ ‎11. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电 流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则(　 　)‎ A. 电压表读数减小 B. 电流表读数减小 C. 质点P将向上运动 D. 上消耗的功率逐渐增大 ‎【答案】BC ‎【解析】由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，同时R1两端的电压也减小，故并联部分的电压增大，由欧姆定律可知流过R3的电流增大，而流过并联部分的总电流减小，故电流表示数减小；因并联部分电压增大，而R2中电压减小，故电压表示数增大，故A错误，B正确；因电容器两端电压等于R3的电压，则电容器的电压增大，板间场强增大，故质点P受到的电场力增大，则质点P将向上运动，故C正确；因R1的电流减小，由公式P=I2R，R1上消耗的功率逐渐减小， 故D错误。所以BC正确，AD错误。‎ ‎12. 某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．则下列说法正确的是(　 　)‎ A. 图线b表示输出功率随电流I变化的关系 B. 图中a线最高点对应的功率为最大输出功率 C. 在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系 D. 两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4‎ ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：由电源总功率和电源内部的发热功率表达式，，则电源输出功率，可知图线a表示电源总功率，图线b表示电源内部的发热功率，图线c表示电源的输出功率；在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率等于输出功率和电源内部的发热功率的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b、c线的交点M时的电流，此时电流的大小为，功率的大小为，a、b线的交点N表示电源的总功率和电源内部的发热功率相等，此时只有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为，功率的大小为，所以横坐标之比为1：2，纵坐标之比为1：4，所以正确选项为C、D。‎ 考点：本题考查了电功、电功率和闭合电路中能量的转化。‎ 二、填空题（4小题）‎ ‎13. 写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数 ‎（1）游标卡尺的读数_________mm；（2）螺旋测微器的读数_______mm。‎ ‎【答案】 (1). 52.35 (2). 3.853‎ ‎【解析】试题分析：（1）游标卡尺的读数5.2cm+0.05mm×7=52.35mm；‎ ‎（2）螺旋测微器的读数3.5mm+0.01mm×35.3=3.853mm。‎ 考点：游标卡尺及螺旋测微器的读数.‎ ‎14. 某个多用电表的面板如图所示，若表头满偏电流为1mA，内阻为，所用电池的电动势为1.5V，内阻为，使用欧姆×1挡，若把多用电表的红黑表笔短接时，表针恰好指在电流满刻度处，则此时欧姆表的内阻值为________．若A、B、C、D、E平分表示刻度的那段圆弧AE，则测电阻时，刻度D处对应的电阻阻值是__________．　‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】试题分析：欧姆表的内阻值为:；刻度D处所对应的电流值为，故刻度D处对应的电阻阻值是：500Ω。‎ 考点：全电路欧姆定律的应用.‎ ‎15. 如图，合上开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出相应的理想电流表示数I，从而得到多组I、R值。以I的倒数为纵轴，R为横轴，得出图像如图。则电源电动势E=_____，内阻r=_____（以图像中的a、b、c表示）‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】由闭合电路的欧姆定律可知，，即；由图线可知，, ，联立解得：，‎ ‎16. 一直流电压表V，量程为1V，内阻为，现将一个阻值在之间的固定电阻与此电压表串联，以扩大电压表量程，为求得扩大后量程的准确值，再给一直流电源（电动势E为6-7V，内阻不计）、一阻值的固定电阻、两个单刀开关及导线若干。‎ ‎（1）为达到上述目的，将对应的图连成一个完整的实验电路图。______‎ ‎（2）连线完成以后，当均闭合时，电压表示数为0.90V；当闭合，断开时，电压表示数为0.70V。由此可以计算出改装后电压表的量程为__________V，电源电动势为__________V。‎ ‎【答案】 (1). (2). 7V (3). 6.3V ‎【解析】（1）实验电路如图所示；‎ 若S1与S2都闭合：E=U1+R1=0.90+9×10-4•R1‎ 若S1闭合S2断开：E=U2+（R1+R2）=0.70+7×10-4•（R1+R2） 量程为U=Ig（RV+R1）‎ 联立解得   U=7V；E=6.3V            ‎ 三、计算题（4小题）‎ ‎17. 如图所示，电源的电动势E＝24V，内阻，电阻，M为直流电动机，其电阻 ，电动机正常工作时，其两端所接电压表读数为，求电动机输出的机械功率。‎ ‎【答案】20W 由能量守恒可知电动机输出的机械功率为 P机=IUV-I2r′=（1×21-12×1）W=20 W 点睛：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．‎ ‎18. 在如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻，定值电阻，，，电容器的电容，电容器原来不带电．求：‎ ‎（1）闭合开关S后，电路稳定时，流过的电流大小；‎ ‎（2）闭合开关S后，直至电路稳定过程中流过的总电荷量Q.‎ ‎【答案】（1）0.12A，（2）.‎ ‎【解析】（1）闭合开关S后电路稳定时， 外电阻 ‎ 总电流 ‎ 路端电压U外=IR外=0.6×8=4.8V    流过R3的电流为   ‎ ‎（2）闭合开关S后，电路稳定时， 加在电阻R3的电压U3=I3R3=3.6V    电容充电完毕所带的电荷量Q=CU3=3.6×10-4C    闭合开关S直至电路稳定流过R4的总电荷量Q=3.6×10-4C  ‎ 点睛：对于含有电容器的问题，关键是确定电容器的电压．电路稳定时电容器的电压等于其并联电路两端的电压．‎ ‎19. 如图所示的电路中，，，，，。在 ab间接一只理想电压表，它的读数是多少？如在ab间接一只理想电流表，它的读数又是多少？‎ ‎【答案】0.67A ‎【解析】（1）ab间接电压表，R2、R3串联，再与R1并联，此并联部分总电阻为 ； ‎ 外电路总阻值； ‎ ‎； ‎ ‎； ‎ ‎（2）ab间接电流表R3、R4并联再与R1串联，最后再与R2并联；‎ ‎； ‎ ‎ ‎ ‎； ‎ ‎ ‎ 点睛：本题考查电流表和电压表的读数，关键在于欧姆定律及其变形的灵活运用，难点是明白换接不同的电表时电路的连接，能画出等效电路图，还要知道串、并联电路电流、电压和电阻的规律．‎ ‎20. 如图 (a)所示,平行金属板A和B的长均为L，板间距离为d，在离它们的右端相距处安放着垂直金属板的足够大的靶MN。现有粒子质量为m、带正电且电荷量为q的粒子束从AB的中点O沿平行于金属板的方向源源不断地以的初速度射入板间.若在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压,t=0时A板比B板的电势高,电压的正向值为，反向值也为,且，设粒子能全部打在靶MN上,而且所有粒子在AB间的飞行时间均为，不计重力影响,试问:‎ ‎（1）要使粒子能全部打在靶MN上，板间距离d应满足什么条件?‎ ‎（2）在距靶MN的中心点多远的范围内有粒子击中?‎ ‎【答案】（1），（2）.‎ ‎【解析】（1）零时刻进入的粒子向下偏转，设第一个1/3周期的测移量为y0‎ ‎ ‎ 第一个、第二个和第三个1/3周期的侧移量之比为1:3:3‎ ‎ ‎ ‎ 故： ‎ ‎（2）所有粒子射出时都相互平行；分析可得：2/3周期时刻进入的粒子的侧移量在OO1线上方y0位置射出，根据相似三角形，可得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2/3周期时刻粒子打在O1下方： ‎ 零时刻进入的粒子打在O1下方： ‎ 所以O1点下方--处有粒子击中.‎ ‎ ‎ ‎ ‎