2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高二上学期期中考试物理(理)试题 解析版

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2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高二上学期期中考试物理(理)试题 解析版

黑龙江省哈尔滨市第三中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理(理)试题 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1~8小题只有一个选项正确,其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分)‎ ‎1. 下列说法正确的是 A. 元电荷是最小的带电体 B. 电动势既有大小又有方向,因此是矢量 C. 电势降低的方向就是电场线方向 D. 金属导体中,电流的方向与电子定向移动的方向相反 ‎【答案】C ‎【解析】元电荷是与电子的电荷量数值相等的电荷量,但不是电子、质子,也不是带电荷量最小的带电粒子.故A错误.电动势没有方向,是标量.故B错误;电场线的方向电势降低的最快的方向,不能说电势降低的方向就是电场线方向.故C错误;物理学中规定正电荷移动的方向与电流的方向相同,金属中做定向移动的是电子,而电子带负电,所以金属导体中,电流的方向与电子定向移动的方向相反.故D正确.故选D.‎ ‎2. 如图所示,是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的电路。在增大电容器两极板间距离的过程中 A. 电阻R中没有电流 B. 电容器的电容在变大 C. 电阻R中有从a流向b的电流 D. 电阻R中有从b流向a的电流 ‎【答案】C ‎【解析】在增大电容器两板间距离的过程中,电容C减小,电压U不变,则电量Q=CU减小,电容器放电.由于电容器上极板带正电,则电阻R中有从a流向b的电流.故C正确,ABD错误.故选C.‎ ‎3. 三个电阻器按照如图所示的电路连接,其阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,通过三个电阻器R1、R2、R3上的电流之比I1∶I2∶I3为 A. 6∶3∶1 B. 1∶3∶6‎ C. 6∶2∶1 D. 3∶2∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析:电阻R2和R3是并联关系,则电流之比等于电阻之比的倒数即:I2:I3= R3∶R2=2:1;则R1上的电流等于R2和R3的电流之和,故I1∶I2∶I3=3∶2∶1,故选D.‎ 考点:串并联电路的特点 ‎【名师点睛】此题考查了串并联电路的特点;要知道在串联电路中电流处处相等;并联电路中电压相等,且总电流等于各个电阻上的电流之和;此题是基础题,意在考查学生对基础知识的掌握程度.‎ ‎4. 在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P由中点向上调节,则以下判断正确的是 A. 灯L1变暗,电流表的示数增大 B. 灯L2变暗,电流表的示数减小 C. 灯L1变亮,电压表的示数减小 D. 灯L2变亮,电压表的示数增大 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析:由图可知,R与L2并联后与L1串联,电压表测量电源的路端电压;当滑片下移时,滑动变阻器接入电阻减小;则总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大;则由U=E-Ir可知,路端电压减小;由灯泡L1变亮;故A错误;C正确;因路端电压减小,灯泡L1电压增大,故并联部分电压减小;则L2亮度变暗,电流减小;再由并联电路中的电流规律可知,流过A的电流增大;故B D错误;故选C.‎ 考点:电路的动态分析.‎ ‎【名师点睛】本题为闭合电路欧姆定律的动态分析类题目,要掌握好此类题目的解题方法;明确“局部-整体-局部”的分析方法;首先分析电路得出电路结构,由滑片的移动可知电路中电阻的变化;再由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化;从而得出电流表示数及灯泡亮度的变化。‎ ‎5. 已知电流表内阻约为0.1,电压表内阻约为10k,若待测电阻约为10,用伏安法测其电阻则 A. 应采用内接法,测量值偏大 B. 应采用内接法,测量值偏小 C. 应采用外接法,测量值偏大 D. 应采用外接法,测量值偏小 ‎【答案】D ‎【解析】电流表的内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为10kΩ,待测电阻约为10Ω,电压表内阻是待测电阻的1000倍,待测电阻阻值是电流表内阻的100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,由可知,电阻的测量值小于电阻的真实值,即电阻真实值大于测量值.故D正确,ABC错误.故选D.‎ 点睛:在伏安法测电阻实验中,当电压表内阻原大于待测电阻阻值时,采用电流表外接法,当待测电阻阻值远大于电流表内阻时,一般采用电流表内接法;电流表的外接法,由于电压表的分流作用,电阻测量值小于电阻的真实值.‎ ‎6. 如图两等量正电荷P、Q连线中点为O,A、B为中垂线上的两点,且OA=AB,则 ‎ ‎ A. A点的电场强度一定大于B点的电场强度 B. A点的电势一定高于B点的电势 C. O、A两点间的电势差一定等于A、B两点间的电势差 D. A点电场强度方向平行于PQ向右 ‎【答案】B 点睛:常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握,同时注意等量同号电荷形成电场的对称性.加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题.‎ ‎7. 一个电流表的满偏电流Ig=1mA.内阻为500Ω,要把它改装成一个量程为10V的电压表,则应在电流表上 A. 串联一个9.5kΩ的电阻 B. 并联一个10kΩ的电阻 C. 串联一个10kΩ的电阻 D. 并联一个9.5kΩ的电阻 ‎【答案】A ‎【解析】要将电流表改装成电压表,必须在电流表上串联一个大电阻,串联电阻起分压作用.应串联电阻为,故A正确,BCD错误.故选A.‎ ‎8. 在绝缘光滑的水平面上,如图所示有相隔一定距离的两个带同种电荷的小球.让它们从静止开始释放,则两个球的加速度和速度随时间的变化情况是 A. 速度、加速度都变大 B. 速度、加速度都变小 C. 速度变小、加速度变大 D. 速度变大、加速度变小 ‎【答案】D ‎【解析】由于同种电荷间存在相互作用的排斥力,两球将相互远离,距离增大,根据库仑定律得知,相互作用力减小.由牛顿第二定律得知它们的加速度变小.随着两球间距离增大,电场力做功正功,电势能减少,总动能增加.所以速度增加,故选D.‎ ‎9. 如图,一带负电的粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右边.不计重力,下列表述正确的是 A. 粒子在M点的速率最小 B. 粒子所受电场力水平向右 C. 粒子在电场中的加速度不变 D. 粒子在电场中的电势能始终在增加 ‎【答案】AC ‎............‎ 点睛:本题要掌握电场力做功的特点,电场力做正功,电势能减小,动能增加,电场力做负功时,电势能增加,动能减小.‎ ‎10. 在如图所示电路中,电源电动势为12V,内阻为1.0Ω。电阻R0的阻值为3.0Ω,小型直流电动机M的内阻为2.0Ω。闭合开关S后,电动机转动,理想电流表的示数为1.0A。则以下判断中正确的是 A. 电动机两端的电压为8.0V B. 电源输出的电功率为12W C. 电动机的输出功率为6W D. 电动机的机械效率为75%‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】试题分析:电路中电流表的示数为1.0A,所以电动机的电压为:U=E-U内-UR0=12-Ir-IR0=12-1×1-1×3.0=8V,故A正确;电源的输出的功率为:P输出=EI-I2r=12×1-12×1=11W,故B错误;电动机的总功率为:P总=UI=8×1W=8W,电动机的发热功率为:P热=I2R=12×2=2W,所以电动机的输出功率为8‎ ‎ W-2W=6W,所以C正确;电动机的机械效率为,选项D正确;故选ACD.‎ 考点:功率的计算.‎ ‎【名师点睛】在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.‎ ‎11. 如图A、B为两等量异号电荷,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,ab=bc,则 A. a点与c点的电场强度相同 B. a点与c点的电势相同 C. a、b间电势差与b、c间电势差相等 D. 点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不做功 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎12. 如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处,若不计重力的作用。下列说法中正确的是 A. 从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上 B. 从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动 C. 从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上 D. 从t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析:分析电子在一个周期内的运动情况.从t=0时刻释放电子,前T/2内,电子受到的电场力向右,电子向右做匀加速直线运动;后T/2内,电子受到向左的电场力作用,电子向右做匀减速直线运动;接着周而复始,所以电子一直向右做单向的直线运动,直到打在右板上.故A正确,B错误.从时刻释放电子,在-内,电子向右做匀加速直线运动;在-内,电子受到的电场力向左,电子继续向右做匀减速直线运动,‎ 时刻速度为零;在-T内电子受到向左的电场力,向左做初速度为零的匀加速直线运动,在T-内电子受到向右的电场力,向左做匀减速运动,在时刻速度减为零;接着重复.若两板距离足够大时,电子在两板间振动.故C正确.用同样的方法分析从t=T时刻释放电子的运动情况,电子先向右运动,后向左运动,由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移,电子最终从左极板的小孔离开电场.也可能电子在向右过程中就碰到右极板,故D错误.故选AC。‎ 考点:带电粒子在电场中的运动 二、实验题(共15分,每空3分。)‎ ‎13. 某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时,测得的结果如下图左所示,则该金属丝的直径d=_________mm。另一位同学用标有20等分刻度的游标卡尺测某一工件的长度,的如果如下图右所示,则该工件的长度L=_________cm。‎ ‎【答案】 (1). 3.406 (2). 2. 030‎ ‎【解析】螺旋测微器固定刻度为:3mm,可动刻度读数为:40.6×0.01mm=0.406mm,所以最终读数为3mm+0.406=3.406mm; 游标卡尺主尺读数为2cm=20mm,游标尺上第6条刻度与上面对齐,则游标尺读数为:6×0.05mm=0.30mm,所以游标卡尺最终读数为20mm+0.30mm=20.30mm=2.030cm. 点睛:解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.以及螺旋测微器的读数方法,固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.‎ ‎14. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5 V,0.5 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材:‎ ‎(1)图甲为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关S闭合后,把滑动片P从A向B 端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”)。‎ ‎(2)某同学由测出的数据画出I—U图象,如图乙所示,当小灯泡两端电压为1.6 V时,小灯泡的电阻值R=________ Ω,此时小灯泡的实际功率P=________W。‎ ‎【答案】 (1). (1)大 (2). (2)4或4.0 (3). 0.64‎ ‎【解析】(1)由图示电路图可知,在开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑动片P移到A端;实验中滑动片P从从A向B端移动过程中会观察到电压表读数变大. (2)由图象可知,当U=1.6V时,对应的电流为:I=0.40A, 则小灯泡的电阻值为: ‎ 灯泡的实际功率为:P=UI=1.6×0.40=0.64W; 点睛:本题应明确:①若要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时,变阻器应用分压式接法;②涉及到图象问题,可以表示出纵轴物理量与横轴物理量的函数表达式,然后再根据斜率和截距的概念讨论即可.‎ 三、计算题(共37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给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)‎ ‎15. 现有一定值电阻,当两端电压为 14.4V 时,20 秒内有 9×1018自由电子通过此电阻,已知 e=1.6×10-19C,求电阻大小。‎ ‎【答案】200Ω ‎【解析】由得:; 则由欧姆定律可得:;‎ ‎16. 如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,内阻r=0.6Ω,电阻R2=0.5Ω,当开关S断开时,电流表的示数为1.5A,电压表的示数为3.0V,试求:‎ ‎(1)电阻R1和R3的阻值;‎ ‎(2)当S闭合后,电压表的示数、以及R2上消耗的电功率.‎ ‎【答案】(1)1.4Ω;2Ω(2)1 V;2 W ‎【解析】(1)S断开时,由U1=I1R3 代入数据解得: R3=2Ω ‎ 又由 代入数据解得:R1=1.4Ω ‎ ‎(2)S闭合时,R2、R3并联电阻 ‎ 由闭合电路欧姆定律得回路总电流: 代入数据解得:‎ 电压表示数为: U2=I2R23=1V ‎ R2上消耗的功率为: ‎ ‎17. 将一个质量为m,带电量为+q的微粒自A点以大小为4v的初速度垂直射入水平向右的匀强电场(如图所示),微粒运动到最高点B时速度变为3v,求 ‎(1)匀强电场的场强大小E=?;‎ ‎(2)A,B两点间电势差UAB=?‎ ‎(3)微粒自A点至B点过程中速度的最小值?‎ ‎【答案】(1)(2)(3)2.4v ‎【解析】(1)若自A点至B点所用的时间为t1,电场强度为E,粒子在水平方向加速度为a,‎ 竖直方向:0=4v-gt1;水平方向有:Eq=ma,3v=at1‎ 联立得: ‎ ‎(2)若AB间竖直高度差为h1,则:-2gh1=0-(4v)2‎ ‎-mgh1+qUAB=m(3v)2- m(4v)2‎ 则UAB= ‎ ‎(3)微粒速度与合力之间的夹角为钝角,后为锐角,当二者垂直时,速度最小,若从A点到微粒速度最小时间为t2,速度最小时速度的水平分量为vx,竖直分量为vy则:‎ vx=at2;vy=4v-gt2 ‎ 解得: ‎ vmin= ‎ 解得:vmin= ‎ ‎ ‎
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