湖南省师大附中2020学年高二物理上学期期中试题 理

湖南省师大附中2020学年高二物理上学期期中试题 理

湖南师大附中2020－2020学年度高二第一学期期中考试 ‎ 物　理(理科)‎ 得分：____________‎ 本卷分第Ⅰ卷(100分)和第Ⅱ卷(50分)两部分．时量90分钟．‎ 第Ⅰ卷(100分)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 一、单项选择题(下列各题中所供选项有一个是正确的，请将正确选项的序号填写在答题卷上，每小题5分，共60分)‎ ‎1．关于电场强度与电势，下列说法中正确的是 A．在电场中某点不放检验电荷，该点的电场强度为零 B．正电荷从A点移到B点，电场力做正功，A点电势一定较高 C．由电场强度的定义式E＝可知，电场中某点的E与q所受的电场力F成正比 D．电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点的电场强度方向 ‎2．下列各图中，a、b两点电场强度相同的是 ‎3．关于电动势的概念，下列说法中不正确的是 A．电动势就是路端电压 B．电动势在数值上等于外电路断路时的路端电压 C．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 D．电动势在数值上等于非静电力把‎1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 ‎4．如图所示，Q是固定的点电荷，虚线是以Q为圆心的两个同心圆．一个带电粒子在仅受电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处，实线与两圆在同一平面内，带电粒子在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，电势能大小分别为Ea、Eb、Ec，则 A．aa>ab>ac，Eaab>ac，Ebac>aa，Ebac>aa，EaEb B．a、b两点的电场强度大小Ea、Eb的关系为EaEb′‎ D．a、b两点的电势大小φa、φb的关系是φa>φb ‎7．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P点下方)‎ A．电容器的电容减小，则极板带电量将增大 B．带电油滴将沿竖直方向向下运动 C．P点的电势将升高 D．带电油滴的电势能将增大 ‎8．如图所示，电流表A1(0～‎3 A)和A2(0～‎0.6 A)由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是 A．A1、A2的内阻之比为5∶1‎ B．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1‎ C．A1、A2的读数之比为1∶1‎ D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5‎ ‎9．如图所示，电源电动势为6 V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压分别为Uad＝0，Ucd＝6 V，Uab＝6 V，由此可以断定 A．灯泡L1和L2的灯丝都断了 B．灯泡L1的灯丝断了 C．灯泡L2的灯丝断了 D．变阻器R断路 ‎10．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，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，‎ 由图象可知 A．R的阻值为1.5 Ω B．电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω C．电源的输出功率为3.0 W D．电源内部消耗功率为0.5 W ‎11．如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小．下列说法正确的是 A．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高 B．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高 C．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高 D．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高 ‎12．示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况．当u2和u3的电压都为零时，电子经电压u1加速后通过偏转电场打在荧光屏的正中间．竖直偏转电压u2，以A板带正电为正；水平偏转电压u3，以C板带正电为正，以下关于所加电压与荧光屏上所得的图形的说法中错误的是 A．如果只在u2上加上甲图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(a)‎ B．如果只在u3上加上乙图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(b)‎ C．如果同时在u2和u3上加上 甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(c)‎ D．如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(d)‎ 二、实验题(每空3分，共15分)‎ ‎13．(6分)某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ，完成下列部分步骤：‎ ‎(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图甲所示，由图可知其长度为______mm；‎ ‎(2)用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，由图可知其直径为______________mm.‎ ‎14．(9分)(1) 根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整．‎ ‎(2)开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于________(填“A”“B”或“AB中间”)端．‎ ‎(3)实验中测得有关数据如下表：‎ U/V ‎0.40‎ ‎0.80‎ ‎1.20‎ ‎1.60‎ ‎2.00‎ ‎2.40‎ ‎2.80‎ I/A ‎0.10‎ ‎0.16‎ ‎0.20‎ ‎0.23‎ ‎0.25‎ ‎0.26‎ ‎0.27‎ 根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线．‎ 三、计算题(本题包括2小题，共25分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．(10分)把一带电荷量为q＝－3×10－‎6 C的点电荷从电场中的A点移动B点，电荷克服电场力做功为6×10－4 J，从B点移到C点，电场力对点电荷做功为9×10－4 J．求：‎ ‎(1)A、C两点的电势差；‎ ‎(2)把Q＝4×10－‎6 C的点电荷从A点移动到B点，电场力对电荷做的功．‎ ‎16．(15分)如图所示，电源的电动势E＝110 V，电阻R1＝21 Ω，电动机线圈的电阻R0＝0.5 Ω.当开关S断开时，电阻R1的电功率是525 W；当S闭合时，电阻R1的电功率是336 W，求：‎ ‎(1)电源的内阻；‎ ‎(2)当S闭合时电动机的输出功率．‎ 第Ⅱ卷(50分)‎ 一、多项选择题(下列各题中所供选项有多个是正确的，全选出得4分，部分选出得2分，有错选或未选得0分，共20分)‎ ‎1．如图，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕圆心O点逆时针缓缓转过一个微小角度，轻绳对A、B两点拉力FA、FB，则 A．FA变小 B．FB变大 C．轻绳对小铁环的作用力变大 D．小铁环与O点总是在同一竖直线上 ‎2．如图所示，一个可视为质点的物体从高为h＝‎0.8 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，物体经过A点时速率变化可忽略不计，滑上传送带A端的瞬时速度为vA，到达B端的瞬时速度设为vB，水平传送带A、B两端相距x＝‎6 m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，取g＝‎10 m/s2，下列说法中正确的是 A．物体滑上传送带A端的瞬时速度vA＝‎4 m/s B．若传送带不动，物体到达B端的瞬时速度vB＝‎2 m/s C．若传送带逆时针匀速转动，vB一定小于‎2 m/s D．若传送带顺时针匀速转动，vB一定大于‎2 m/s ‎3．如图所示，‎ 在一竖直平面内有一光滑的绝缘倾斜轨道ab与一光滑的绝缘圆弧轨道bcde平滑相接，一个质量为m的带正电小球从距最低点c所在水平面高h0处由静止释放后，刚好能通过圆轨道的最高点e.现在轨道空间内加一竖直向上的、范围足够大的匀强电场，且小球所受的电场力小于小球的重力，下列说法中不正确的是 A．小球经过c点时，小球的机械能最小 B．小球经过c点时动能最大，电势能最小 C．若要小球仍能通过e点，必须从斜面上更高的位置静止释放 D．若小球仍从斜面上原位置静止释放，通过e点时会对轨道产生压力 ‎4．不考虑重力作用，从t＝0时刻开始，下列各种随时间变化的电场中能使原来静止的带电粒子做单向直线运动的有 ‎5．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化．图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况．则下列说法正确的是 A．图线a表示的是电压表V1的示数的变化情况 B．图线c表示的是电压表V2的示数的变化情况 C．此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表A示数的变化量ΔI的比值的绝对值不变 D．此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表A示数的变化量ΔI的比值的绝对值变小 二、实验题(本题包括2小题，共8分)‎ ‎6．(2分)某班级开展了一次10分钟实验竞赛，试题命题形式为各小组自己出题，然后交到老师那进行审核，并汇总在一起，在某自习课进行随机抽取试题比赛，某小组在本次实验竞赛中，抽到的试题如下：‎ 现有一多用电表，其欧姆挡的“0”刻度线与中值刻度线间刻度模糊，若用该欧姆挡的“×100 Ω”挡，经正确调零后，规范测量某一待测电阻R时，指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，如图所示，则该待测电阻R＝________Ω.‎ ‎7．(6分)为了精确测量一电动势约为5 V，内阻约为2.5 Ω的直流电源的电动势E和内阻r，现在除提供导线若干、开关一个和待测电源外，还提供有如下仪器：‎ A．电流表A(量程为200 mA，内阻约为10 Ω)‎ B．电流表G1(量程为50 mA，内阻约为20 Ω)‎ C．电流表G2(量程为20 mA，内阻为50 Ω)‎ D．定值电阻10 Ω E．定值电阻50 Ω F．定值电阻150 Ω H．滑动变阻器50 Ω J．滑动变阻器500 Ω ‎(1)选择合适的仪器，设计的实验电路如图甲所示，电流表A的读数为IA，电流表G的读数为Ig，移动滑动变阻器，测量多组IA和Ig的数据，并以IA为纵轴坐标，以Ig为横坐标描点作图，若得到的图象如图乙所示，对应的关系方程为IA＝kIg＋b，且测量电路中对应的仪器参数如图所示，则b＝____________(用R、R1、R2、Rg、RA、E和r中的某些量表示)；‎ ‎(2)电路中电流表G应选择：______(填“B”或“C”)，若b的数值为0.4，则定值电阻R2应选择：______(填“D”“E”或“F”)，定值电阻R1应选择：______(填“D”“E”或“F”)，滑动变阻器应该选择：______(填“H”或“J”)；在该实验电路中，是否会因为仪表有内阻而产生系统实验误差：______(填“会”或“不会”)．‎ 三、计算题(本题包括2小题，共22分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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)‎ ‎8．(10分)在如图甲所示电路中，已知电源的电动势E＝6 V、 内阻r＝1 Ω，A、B两个定值电阻的阻值分别为RA＝2 Ω和RB＝1 Ω，小灯泡的U－I图线如图乙所示，求小灯泡的实际电功率和电源的总功率分别为多少？‎ ‎9．(12分)如图所示，倾角θ＝37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m＝‎1 kg的物体A和B用一劲度系数k＝240 N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住．用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角 α＝53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零．图中SD水平且长度为d＝‎0.2 m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行．现让环C从位置R由静止释放，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取‎10 m/s2.求：‎ ‎(1)小环C的质量M；‎ ‎(2)小环C通过位置S时的动能Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT；‎ ‎(3)小环C运动到位置Q的速率v.‎ 湖南师大附中2020－2020学年度高二第一学期期中考试 物理(理科)参考答案 第Ⅰ卷(100分)‎ 一、单项选择题(下列各题中所供选项有一个是正确的，请将正确选项的序号填写在答题卷上，每小题5分，共60分)‎ 题　号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答　案 B C A D A C D B C A B C 二、实验题(每空3分，共15分)‎ ‎13．(6分)(1)50.15　(2)4.700(或4.699)‎ ‎14．(9分)(1)如图1所示　(2)A　(3)如图2或图3所示 ‎【解析】(1)在连接实际电路图时，一般都是画圈圈，先画干路圈，再画电压表圈，最后画滑动变阻器圈．‎ ‎(2)因为变阻器采用的是分压式接法，开关闭合前，实物图中滑动变阻器的滑片应该置于A端，以便使电流从零逐渐增大．‎ ‎(3)如图所示：‎ 三、计算题(本题包括2小题，‎ 共25分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．(10分)【解析】(1)负电荷从A点移到B点，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即φA>φB，AB间的电势差为 UAB＝＝ V＝200 V(2分)‎ 负电荷从B点移到C点，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC>φB，BC间的电势差：‎ UBC＝＝ V＝－300 V(2分)‎ 根据UAC＝UAB＋UBC，AC两点的电势差为：UAC＝UAB＋UBC＝200 V－300 V＝－100 V(2分)‎ ‎(2)把Q＝4×10－‎6 C的点电荷从A点移到B点，电场力对电荷做功为：‎ W＝QUAB＝4×10－6×200 J＝8×10－4 J(4分)‎ ‎16．(15分)【解析】(1)S断开时，对R1：P1＝I2R1(2分)‎ 所以I＝‎5 A(1分)‎ 对闭合回路：E＝I(R1＋r)‎ 所以r＝1 Ω(2分)‎ ‎(2)S闭合时，对R1：P1′＝IR1(2分)‎ 所以I1＝‎4 A(1分)‎ R1两端电压U＝I1R1＝84 V(1分)‎ 对闭合回路，设通过电源的电流为I′，则E＝U＋I′r(2分)‎ 所以I′＝‎26 A(1分)‎ 所以电动机中的电流为I2＝I′－I1＝‎22 A(1分)‎ 则电动机输出的功率为P＝UI2－IR0＝1 606 W(2分)‎ 第Ⅱ卷(50分)‎ 一、多项选择题(下列各题中所供选项有多个是正确的，全选出得4分，部分选出得2分，有错选或未选得0分，共20分)‎ 题　号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 答　案 AD AB BCD AC BC 二、实验题(本题包括2小题，共8分)‎ ‎6．(2分)500‎ ‎7．(6分)(1)　(2)C　D　F　H　不会 三、计算题(本题包括2小题，共25分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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)‎ ‎8．(10分)【解析】设小灯泡两端电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律有 E＝U＋(RA＋r)(3分)‎ 代入数据有U＝1.5－0.75I(1分)‎ 作电压与电流的关系图线，如图所示：‎ ‎(2分)‎ 交点所对应的电压U＝0.75 V(0.73 V～0.77 V均算正确)‎ 电流I＝‎1 A(‎0.96 A～‎1.04 A均算正确)(1分)‎ 则灯泡的实际功率P＝UI＝0.75 W(0.70 W～0.80 W均算正确)(1分)‎ 电源的总功率P总＝E＝10.5 W(10.1 W～10.9 W均算正确)(2分)‎ ‎9．(12分)【解析】(1)先以AB组成的整体为研究对象，AB系统受到重力、支持力和绳子的拉力处于平衡状态，则绳子的拉力为：T＝2mgsin θ＝2×10×sin 37° N＝12 N(1分)‎ 以C为研究对象，则C受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图，则：‎ T·cos 53°＝Mg(1分)‎ 代入数据得：M＝‎0.72 kg(1分)‎ ‎(2)由题意，开始时B恰好对挡板没有压力，所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力．弹簧处于伸长状态，产生沿斜面方向的力：‎ F1＝mgsin θ＝1×10×sin 37° N＝6 N 弹簧的伸长量：Δx1＝＝‎0.025 m(1分)‎ 当小环C通过位置 S 时A下降的距离为：xA＝－d＝‎‎0.05 m 此时弹簧的压缩量为：Δx2＝xA－Δx1＝‎0.025 m(1分)‎ 由速度分解可知此时A的速度为零，所以小环C从R运动到S的过程中，初末态的弹性势能相等，对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有：‎ Mgdcot α＋mgxAsin θ＝Ek(1分)‎ 代入数据解得：Ek＝1.38 J(1分)‎ 环从位置 R 运动到位置 S 的过程中，由动能定理可知：WT＋Mgdcot α＝Ek(1分)‎ 代入数据解得：WT＝0.3 J(1分)‎ ‎(3)环从位置 R 运动到位置 Q 的过程中，对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有：‎ Mg(2dcot α)＝Mv2＋mv(1分)‎ 对环在Q点的速度进行分解如图，则：vA＝vcos α(1分)‎ 两式联立可得：v＝‎2 m/s(1分)‎