福建省邵武市第四中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理（等级性）试题

福建省邵武市第四中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理（等级性）试题

邵武四中2019-2020学年第一学期期中考试 高二物理试题 一、单选题（8小题，每小题4分，共24.分）‎ ‎1.指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，指南针能指示南北方向是由于(　　)‎ A. 指南针的两个磁极相互吸引 B. 指南针的两个磁极相互排斥 C. 指南针能吸引铁、钴、镍等物质 D. 地磁场对指南针的作用 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】地球本身就是一个巨大的磁体，司南静止时指南的一端是南极，指北一端是北极；故勺柄指的南极。指南针指示南北主要是因为地磁场的作用；故D正确，ABC错误；‎ 故选D；‎ ‎2.下列关于电场强度的说法，正确的是 A. 式中，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是试探电荷的电荷量，它只适用于匀强电场 B. 由得，E与F成正比，与q成反比 C. 式中，Q是产生电场的场源电荷的电荷量，它只适用于点电荷电场 D. 适用于任何电场 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电场强度E的定义式适用于任何电场。故A错误；‎ B.电场强度E的定义式中，F是放入电场中的试探电荷所受的电场力，q 是试探电荷的电量。这是比值定义法，无比例关系，故B错误；‎ C.是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的源电荷的电荷量，它只适用于点电荷电场，故C正确；‎ D.匀强电场强度公式，故D错误；‎ 故选C；‎ ‎3.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（ ）‎ A. 由Q=I2Rt可知，电炉发热量减少 B. 由Q=UIt可知，电炉的发热量不变 C. 由可知，电炉的发热量增加 D. 无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 因电阻丝剪去一小段后，由电阻定律可知总电阻减小，而电路两端电压U不变，故由电功的计算公式：Q=U2t/ R，因时间、电压均保持不变，电阻减小，故电功变大，发热量就增大．‎ 故选C．‎ ‎【名师点睛】‎ 电炉的电热丝剪去一小段后电阻变小，而电路的电压不变，电炉是纯电阻电路，欧姆定律成立，根据Q=U2t/R分析热量的变化．‎ ‎4.两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为1∶7，相距为r.两者接触一下放回原来的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（ ）‎ A. 3∶7 B. 4∶7‎ C. 9∶7 D. 16∶7‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】接触前，两球之间的库仑力大小为 ，接触后两者所带的电荷量 为，它们之间的库仑力大小为，所以，故C正确，ABD错误．‎ ‎5.如图所示，将一绝缘导体AB置于一带负电荷量为q的小球近旁，小球可视为点电荷．若导体中有一点O点距小球距离为r，静电力常量为k，则下面说法中正确的是（）‎ A. O点的电场强度为 B. O点的电场强度无法确定 C. 感应电荷在O点产生的感应电场强度大小为0‎ D. 感应电荷在O点产生的感应电场强度大小为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.静电平衡以后，内部场强处处为零，所以O点的电场强度为0；故AB错误；‎ CD.感应电荷在O点产生的感应电场强度和点电荷在O点产生的场强大小相等，方向相反，即为：‎ 故C错误，D正确；‎ 故选择D；‎ ‎6.如图所示，A、B两灯分别标有“18V、0.6A”和“18V、1.0A”，按不同方法接入36V电路，则以下分析正确的是 A. 乙、丙两电路中A、B两灯都能正常发光，且丙电路消耗功率最大 B. 甲、乙两电路中A、B两灯都能正常发光，且甲电路消耗功率最大 C. 甲、丙两电路中A、B两灯都能正常发光，且乙电路消耗功率最大 D. 三个电路A、B两灯都能正常发光，乙电路消耗功率最大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】甲电路：由于额定电压都是18V，额定功率IA＝0.6A、IB＝1.0A，由此可知RA＞RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，也就是说甲电路不可能使A、B两灯都能正常发光；‎ 乙电路：由于额定电压都是18V，额定功率IA＝0.6A、IB＝1.0A，由此可知RA＞RB，把灯泡A与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使B与并联部分的电阻相同，所以AB能同时正常发光，并且电路消耗的功率与B灯泡的功率相同，所以总功率的大小为:‎ ‎；‎ 丙电路：把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为 ‎；‎ 由以上分析可知，只有乙丙能正常发光，乙电路消耗的功率小于丙电路消耗的功率；故A正确，BCD错误；‎ 故选A；‎ ‎7.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R．设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内不正确的是 A. 电炉和电动机产生的电热相等 B. 电炉两端电压小于电动机两端电压 C. 电炉消耗的电功等于电动机消耗的电功 D. 电炉消耗的电功小于电动机消耗的电功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q＝I2rt，得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确，不符合题意；‎ B.设电流为I，则电炉两端电压 U炉＝Ir，‎ 电动机两端电压 U机＞Ir，‎ 所以 U机＞U炉．‎ 即电动机两端电压大于电炉两端电压故B正确，不符合题意；‎ CD.电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率。故C错误，符合题意，D正确,不符合题意；‎ 故选C；‎ ‎8.有两个完全相同的灵敏电流计，允许通过的最大电流，表头电阻，若改装成一个量程为3V的电压表和一个量程为的电流表应分别　　‎ A. 串联一个的电阻和并联一个的电阻 B. 并联一个的电阻和串联一个的电阻 C. 串联一个的电阻和并联一个的电阻 D. 并联一个的电阻和串联一个的电阻 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】把灵敏电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：；把灵敏电流计改装成的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：，故C正确，A、B、D错误；‎ 故选C．‎ 二、多选题（4小题，全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错得0分共12分）‎ ‎9.如图所示的电路中，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向上移动，则有（　）‎ A. V1表读数变大 B. V2表读数变大 C. 电源的总功率变小 D. A表读数变小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向上移动，变阻器接入电路的阻值变大，则外电路的总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律，总电流变小，则路端电压变大，即V1表读数变大，故A正确；‎ B.总电流变小，根据部分电路的欧姆定律，R1两端的电压变小，即V2表读数变小，故B错误；‎ C.电源的总功率为P＝EI，E不变，I减小，电源的总功率变小。故C正确；‎ D.R2两端的电压加上R1两端的电压等于路端电压，即 U1＋U2＝U，‎ R1两端的电压变小，路端电压变大，所以R2两端的电压变大，故R2中的电流变大，即A表读数变大。故D错误；‎ 故选AC；‎ ‎10.一带电油滴在水平向右的匀强电场中运动轨迹如图中虚线所示，带电油滴从a点进入电场时，速度方向竖直向下，则从a运动到b的过程中．若不计空气阻力，下列物理量变化情况为 A. 油滴带正电 B. 电势增大 C. 动能和电势能之和增大 D. 动能减少 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图示运动轨迹可知，带电油滴的运动轨迹向左偏转，则其合力方向向左，则油滴受到竖直向下的重力和水平向左的电场力，则知电场力必定水平向左，与场强方向相反，油滴应带负电，故A错误；‎ B.油滴逆着电场线运动，电势升高，则在a点电势低于在b点电势，故B正确； C.重力做正功，重力势能减小，由能量守恒知动能和电势能之和增大，故C正确；‎ D.重力做正功，重力势能减小，电场力做正功，电势能减少，由能量守恒知动能和，动能一定增加，故D错误；‎ 故选BC；‎ ‎11.如图所示,在两个等量异号的点电荷连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b,在连线上有距中点O等距离的两点,c、d,则下列场强大小关系式正确的是(   ) ‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】因为是等量异种电荷的静电场,根据电场线的疏密分布特点可知:在连线上从c到d,电场强度先变小再变大,根据对称性知，故C正确，D错误；在中垂线上,‎ 根据对称性可知，故A正确，B错误．所以AC正确，BD错误．‎ ‎12.如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个带电量为q的油滴处于静止状态．现将两极板的间距变小，则 A. 油滴带正电 B. 油滴带负电 C. 电流表中将有从a到b电流 D. 电流表中将有从b到a的电流 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因粒子处于静止状态，则有电场力与重力平衡，即电场力方向向上，由于电场强度方向向下，因此粒子带负电，故A错误，B正确；‎ CD．将两极板的间距变小，根据电容的决定式可知，电容变大，电容器的电压不变，由公式可知，电荷量增大，所以电容器充电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从a到b的电流，故C正确，D错误．‎ 三．实验题：（每空2分，共28分。）‎ ‎13.如图为某多用电表表盘，选用“×10”倍率的电阻挡测量某电阻时，如图所示读数为___________Ω，如果发现多用表指针偏转角度过大，为使测量更准确，需选择___________倍率的电阻挡测量（填：“×1”或“×10”或“×100”）．‎ ‎【答案】 (1). 130 (2). ×1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]选用“×10”档，由图示可知，欧姆表示数为13×10Ω=130Ω；‎ ‎[2]发现指针偏角太大，说明电阻阻值太小，所选档位太大，为准确测量电阻，应换小倍率挡，应把选择开关置于×1挡；‎ ‎14.在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：‎ A．电池组（3V）‎ B．电流表（0~3A，内阻约0.0125）‎ C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125）‎ D．电压表（0~3V，内阻约3k）‎ E．电压表（0~15V，内阻约15k）‎ F．滑动变阻器（0~20，额定电流1A）‎ G．滑动变阻器（0~2000，额定电流0.3A）‎ H．电键、导线．‎ ‎（1）根据实验的实际需要，电流表应选_________，电压表应选_________，滑动变阻器应选_________．‎ ‎（2）实验电路应采用电流表________接法．（填“内”或“外”）‎ ‎（3）实验中某组电压表的示数如图A所示，则U=________V ，电流表的示数如图B所示，则I=________A．‎ ‎（4）待测电阻是一根均匀材料制成的金属丝（横截面为圆形），用刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图C和图D所示．由图可知其长度l=__________cm，直径d=_______mm．‎ ‎【答案】 (1). C (2). D (3). F (4). 外 (5). 2.10（2.09-2.11） (6). 0.40 (7). 59.40（59.39-59.42） (8). 0.435（0.433-0.436）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1][2][3]测量电阻需要电源、电流表、电压表、滑动变阻器、电键导线，由于电源电压为3V，所以电压表选择D，电路中的电流大约 ‎，‎ 所以电流表选择C；待测电阻阻值约为5左右的金属导线的电阻，我们用限流接法时，滑动变阻器阻值不能过大，故选F；‎ ‎（2）[4]待测电阻的阻值远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法；‎ ‎（3）[5][6]电压表每格为0.1V，所以电压表的读数为2.10V，电流表每格为0.02A，知电流表的读数为0.40A；‎ ‎（4）[7][8]刻度尺的读数为59.40cm，螺旋测微器的读数为：0mm＋0.01×43.5mm＝0.435mm；‎ ‎15.在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约３V)和内电阻r的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3V）　电流表（量程0.6A）保护电阻R0（阻值为3Ω ） 滑动变阻器（阻值约30Ω）‎ ‎⑴某同学设计电路图如图所示．当他闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数．反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此他拿来多用电表检查故障．他的操作如下：‎ ‎①断开电源开关s ‎②将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，‎ 红黑表笔分别接R两端，读数为30Ω ‎③将多用表选择开关置于×100Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图所示,则所测阻值为 Ω，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变．‎ 由以上操作可知，发生断路故障的元件是 　 ．‎ ‎⑵在更换规格相同的元件后，他改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据后，想通过描点作图的方法求电动势E与内阻r，如右图所示，请继续完成图象，根据 图象可求得该电源的电动势E＝　 　．并可求出电源内阻r = ．（保留两位有效数字）‎ ‎【答案】（1)2000欧姆 电流表 ‎（2）E=2.8至2.9V r=2.6至2.9欧姆 ‎【解析】‎ ‎；（1）③由图可知，指针示数为20，所选档位为×100Ω档，故读数为2000Ω；‎ 因电路已断开，欧姆表所测部分即为两表笔所接中间部位，接电流表时指针不动，即说明此处电阻无穷大，电路断开；故发生断路的是电流表．‎ ‎（2）因电源的输出电压与电流成正比，故在U-I图中应为直线，故将描出的各点用直线相连，中间一点由于误差过大而舍去，如图所示；‎ 由图可知电源的电动势约为2.9V；‎ 图象的斜率表示电源内电阻，则r=2.8Ω；‎ 三、计算题（本题共4小题，计36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16.空间中存在未知电场，将一个电荷量为q=-2×10-10C的点电荷从电场中的A点沿直线移到B点的过程中，电场力做功为4×10-9J．已知A点的电势为0V，求：‎ ‎（1）AB间的电势差UAB ‎（2）该点电荷在B点时具有的电势能EPB．‎ ‎【答案】（1）-20V（2）-4×10-9J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）AB间的电势差 ‎（2）因为A点的电势为0V，‎ ‎，‎ ‎，‎ 得：‎ ‎；‎ ‎17.如图所示的电路中，电源的电动势E=12V，内电阻r＝1Ω，R1=1Ω，R2=6Ω，电动机的线圈电阻RM=1Ω,若开关S闭合后通过电源的电流I=3A，通过R2电流I2=1A  ．求: ‎ ‎（1）R2的两端电压U2‎ ‎（2）R1的消耗电功P1‎ ‎（3）电动机输出的机械功率P ‎【答案】（1）6V （2）9W （3）8W ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据欧姆定律可知：‎ ‎（2）R1的消耗电功 ‎（3）通过电动机的电流为：‎ 电动机的输出功率为：‎ ‎18.如图所示，质量为0.4kg的物体带正电，其电量为4×10-4C，从半径为0.3m光滑的圆弧滑轨上端A点由静止下滑到底端B点，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的竖直向下的匀强电场中．(g取10 m /s 2），求：‎ ‎（1）物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力 ‎（2）物体在水平面上滑行的最大距离．‎ ‎【答案】（1）13.2N（2）0.75m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对物体从A运动到B由动能定理有：‎ ‎，‎ 物体运动到B点由牛顿第二定律有：‎ 由牛顿第三定律有：‎ ‎，‎ 代入数据得 ‎，‎ 故物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力为13.2N.‎ ‎(2)对全程同样由动能定理有：‎ ‎，‎ 代入数据得：‎ ‎；‎ ‎19.如图所示，一示波管偏转电极的长度d＝1.5cm，两极间电场是均匀的， E＝1.8×104V/m，(E 垂直于管轴)，一个电子以v0＝3×107m/s 的初速度沿管轴射入， 已知电子质量m＝9×10－31kg，电荷量q＝－1.6×10－19 C．求： ‎ ‎(1)电子穿出两极板的时间 ‎ ‎(2)电子经过电极后，离开电场时发生的偏移量y ‎【答案】(1) 5×10-10s (2)0.04cm ‎【解析】‎ ‎【分析】电子在偏转电场中做类平抛运动，电子在极板中平行速度方向做匀速运动，垂直速度方向做匀加速运动．‎ 解：(1) 电子在偏转电场中做类平抛运动，‎ 电子在极板中的运动时间为：‎ ‎(2)电子在极板中加速度为：‎ 电子经过电极后的偏转距离为 ‎ ‎