【物理】山东省威海市文登区2018-2019学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

【物理】山东省威海市文登区2018-2019学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

山东省威海市文登区2018-2019学年高一下学期期中考试题 第Ⅰ卷（选择题，共40分）‎ 一、选择题：本题共12小题。在每小题给出的四个选项中，第1~8题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，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.下列说法正确的是（　　）‎ A. 在自助加油站给汽车加油时，可以接打移动电话 B. 家用电器或电线发生火灾时，应先断开电源再灭火 C. 如果有人触电倒地，应该抱住他的腰部拖到安全的地方 D. 超高压带电作业的工人所穿衣物的织物中掺入了金属丝，目的是导走因摩擦产生的静电 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在自助加油站给汽车加油时，不可以接打移动电话，会有爆炸的风险，故A错误；‎ B．家用电器或电线发生火灾时，应先断开电源再灭火，故B正确；‎ C．如果有人触电倒地，抱住他的腰部有触电的风险，应立即切断电源或者用绝缘体挑开电线，故C错误； ‎ D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的，这种工作服叫屏蔽服，其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。故D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.下列物理量的正负号表示大小的是（　　）‎ A. 功 B. 电荷量 C. 电势能 D. 电势差 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】功的正负表示对应的力是动力还是阻力。电荷量的正负表示是正电荷还是负电荷，不表示大小。电势差的正负表示两点电势的高低，也不表示大小。电势能的正负表示大小。故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎3.扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人电动机线圈电阻为r，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为U，通过的电流为I，下列说法正确的是（　　）‎ A. ‎ B. 经过时间t，电动机消耗的电能 C. 经过时间t，电动机产生的热量 D. 经过时间t，电动机输出的机械功 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】B．经过时间t，电动机消耗的电能，故B错误；‎ C．电动机产生的热量，故C错误； ‎ D．电动机输出的机械功，故D错误。‎ A．根据得，故A正确；‎ 故选A。‎ ‎4.一个量程为0~150V的电压表，内阻为20kΩ，把它与一个高阻值电阻串联后接在电压为110V的电路两端，电压表的读数为10V，则这个高阻值电阻的阻值为（　　）‎ A. 100kΩ B. 200kΩ C. 300kΩ D. 400kΩ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据串联规律和欧姆定律，有，代入数据 解得 ，故B正确，ACD错误。‎ ‎5.A、B、C为直线上等间距的三点，在A点固定一电荷量为的点电荷，B点固定另一点电荷后，C点的合场强为0，则固定在B的点电荷的电荷量为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】C点的合场强为0，A点固定一电荷量为的点电荷，说明固定在B的点电荷带负电。设固定在B的点电荷的电荷量为，A、B间距为L，根据点电荷场强公式，有 ‎ ，解得，故D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎6.下列有关物理学史或所用物理学方法的叙述正确的是（　　）‎ A. 库仑用扭秤实验比较准确地测定了电子的电荷量 B. 法拉第不仅提出了场的概念，而且采用电场线来描述电场 C. 点电荷与元电荷都是理想化模型 D. 电场强度和电流采用的都是比值定义法 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．库仑用扭秤实验比较准确地测定了静电力常量，电子的电荷量是密立根首先测出的，故A错误；‎ B．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用电场线来描述电场，故B正确；‎ C．点电荷是理想化模型，人们把最小电荷叫做元电荷，元电荷不是理想化模型，故C错误； ‎ D．电场强度是比值定义法，是欧姆定律，不是电流的定义式，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎7.如图所示，实线为一点电荷电场中的三条电场线，虚线与中间那条电场线垂直，a、b是位于虚线上的两点，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该点电荷带正电 B. a、b两点场强的方向可能相同 C. a点场强小于b点场强 D. 虚线为一条等势线 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．三条电场线的交点为该点电荷所在位置 可知该点电荷带负电。故A错误；‎ B．由图可知这两点的场强方向不相同。故B错误；‎ C．a点离点电荷远。由点电荷的场强公式 可知，a点的场强小，故C正确；‎ D．点电荷的等势线是以该点电荷为圆心的同心圆，不是直线，故D错误。‎ 故选Ｃ。‎ ‎8.下列关于电场线和等势面的说法，正确的是（　　）‎ A. 电场线是电场中实际存在的线 B. 电场线越密集的地方，电势越高 C. 等差等势面越密集的地方，场强越大 D. 同一等势面上各点的场强都相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场线不是电场中实际存在的线，是假象出来的描述电场的。故A错误；‎ B．电场线越密集的地方，电场越强，电势不一定高。故B错误；‎ C．等差等势面越密集的地方，场强越大，故C正确； ‎ D．同一等势面上各点的电势都相同，电场强度不一定相同，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎9.A、B、C为位于匀强电场中的圆上的三点，该圆所在平面与电场线平行，O为圆心，AC为一条直径，，已知圆的半径为‎2cm，A、B、C三点的电势分别为2V、3V、4V，下列说法正确的是（　　）‎ A. 场强的方向由B指向A B. 场强的方向由C指向A C. 场强的大小为 D. 场强大小为50V/m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．AC的中点O的电势为3V，故OB为等势线，AC为电场线，由C指向A。故A错误，B正确；‎ CD．电场强度的大小为 ，故C错误，D正确。故选BD。‎ ‎10.固定在a、c两点等量点电荷的电场线如图所示，a、b、c、d为正方形的四个顶点，下列说法正确的是（　　）‎ A. 两点电荷为同种电荷 B. b、d两点的电场强度相同 C. 在两点电荷产生的电场中，a、c中点的电势最低 D. 沿b、d连线移动电荷，电场力不做功 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知a点处是负电荷，c点处是正电荷，故A错误；‎ B．由对称性可知这两点的电场强度大小相等，电场强度的方向沿电场线的切线方向，由图可知这两点的电场强度方向相同，故这两点的电场强度相同，B正确；‎ C．沿电场线方向电势降低，可知ac中点的电势不是最低，故C错误；‎ D．bd与电场线垂直，为等势线，故沿b、d连线移动电荷，电荷的电势能不变，电场力不做功。故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，和为滑动变阻器，R为定值电阻，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　）‎ A. 若只将的滑动触头向右移动，电压表示数将变大 B. 若只将的滑动触头向右移动，电流表示数将变大 C. 若只将的滑动触头向右移动，电压表示数将变小 D. 若只将的滑动触头向右移动，电流表示数将变大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．若只将的滑动触头向右移动，的阻值增大，由串反并同可知，电压表的示数变大，电流表的示数变小，故B错误，A正确；‎ CD．若只将的滑动触头向右移动，的阻值增大，由串反并同可知，电压表的示数变大，电流表的示数变大，故C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎12.某静电场的一条电场线与x轴平行，该电场线上各点的电势随x轴上的位置坐标的变化规律如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该电场是一点电荷形成的 B. 场强方向沿x轴负方向 C. 处的场强大小为 D. 将一电子从处移到处，电子的电势能增大为原来的2倍 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．图像斜率表示电场强度，可知电场强度不变，为，点电荷的一条电场线上的电场强度大小变化，故该电场不是点电荷形成的。故A错误，C正确；‎ B．沿电场线方向电势降低，由图可知，场强方向沿x轴负方向，故B正确；‎ D．将一电子从处移到处，电子受到的电场力方向沿x轴正方向，做正功，电势能减小，故D错误。‎ 故选BC。‎ 第Ⅱ卷（非选择题，共60分）‎ 二、实验题：本题共3小题，共20分。‎ ‎13.在“测定金属丝电阻率”的实验中，小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度，当金属丝的左端与毫米刻度尺的“‎0”‎刻度对齐时，右端如图甲所示；用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示；用伏安法测得多组U、I数据，做出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示。‎ ‎(1)金属丝的有效长度L为______cm，直径D为______mm，电阻R为______Ω。‎ ‎(2)将测得的数据代入公式____，即可求出金属丝的电阻率。（用第(1)问给出的字母表示）‎ ‎【答案】 (1). 98.70 5.780 6.5 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 毫米刻度尺的最小刻度是‎1mm，需要估读到‎0.1mm，故金属丝的有效长度L为‎98.70cm。‎ 直径D为 电阻R为 ‎(2)根据，得 ‎14.老师给小明一个密封盒，其表面可见一个灯泡和一个可调电阻器的旋钮。为了探究密封盒里的灯泡和可调电阻器是如何连接的，小明连接了一个如图所示的电路，他将可调电阻器的电阻R调小，并将变化前后的结果记录下来。‎ ‎(1)盒中的可调电阻器和灯泡的连接方式是______（填“串联”或“并联”。利用记录的数据计算出灯泡工作时的电阻值______Ω。‎ ‎(2)将两个1.5V的电池串联来代替低压电源，进行同样的实验。发现当R减小时，灯泡的亮度______发生变化（填“会”或“不会”），理由是__________。‎ ‎【答案】 (1). 并联 10 (2). 会 因为电池有内阻，由闭合电路欧姆定律可知，电路电阻发生变化时，路端电压会发生变化,即灯泡的电压变化 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)如果连接方式是串联，则当可调电阻器的阻值调小时，由闭合电路的欧姆定律可知，电流表的读数会变小，不符合观察结果，故不是串联，所以连接方式是并联。‎ 由闭合电路的欧姆定律可知，盒内总电阻为 由电阻并联规律 ‎ 解得 ‎(2) 将两个1.5V的电池串联来代替低压电源，进行同样的实验。因为电池有内阻，由闭合电路欧姆定律可知，当R减小时，电路总电阻发生变化，路端电压会发生变化，即灯泡的电压变化，灯泡的亮度会发生变化。‎ ‎15.小红同学要测量1节干电池的电动势和内阻，实验员老师为她准备了如下器材：‎ A.电流表（0‎-0.6A~‎3A）‎ B.电压表（0-3V~15V）‎ C.滑动变阻器（0~20Ω）‎ D.滑动变阻器（0~100Ω）‎ E.开关一个、导线若干 ‎(1)请你根据老师提供的器材，设计实验原理图，画在方框中___________。‎ ‎(2)为减小实验误差，滑动变阻器应选用______。（填器材前的字母）‎ ‎(3)小红同学按正确步骤规范操作实验，利用测得的数据在坐标纸上描点如图所示，请在坐标纸上，画出合理的U-I图线__________，根据图像可求出干电池的电动势______V，内阻______Ω。（结果保留3位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 见解析 (2). C (3). 见解析 1.48 0.633‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 测电源电动势和内阻，滑动变阻器要采用限流接法，因为干电池的内阻较小，电流表采用相对电源的外接法。故实验原理图为 ‎(2)滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故为减小实验误差，滑动变阻器应选用C。‎ ‎(3)U-I图线为 图像纵轴的截距表示电动势，由图可知 斜率的绝对值表示内阻 三、计算题：本题共4小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式，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。‎ ‎16.A、B是完全相同的金属小球，质量均为m，其中A球带电（可视为点电荷），B球不带电。分别用长为l的绝缘细线悬挂于同一点O，两小球接触后，由于静电斥力最终平衡，如图所示，它们之间的距离也为l。静电力常量为k，重力加速度为g。‎ ‎(1)画出A球平衡后的受力分析图；‎ ‎(2)求接触前A球的电荷量。‎ ‎【答案】（1）见解析；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对A球受力分析如图所示 ‎(2)设接触前A球的电荷量为q，由题可知细线和水平方向的夹角为，根据受力平衡 两小球接触后，电量等分，则由库仑定律 联立解得 ‎17.如图所示，空间中存在着水平方向的匀强电场，一个带电量为的点电荷在A点具有的电势能为，把该电荷从A点移动到B点，克服静电力做功，已知A、B两点间距为‎20cm，两点连线与水平方向成37°角。已知，。求：‎ ‎(1)A、B两点的电势和；‎ ‎(2)匀强电场的场强E。‎ ‎【答案】（1），；（2），方向水平向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 根据电势的定义 因为 解得 ‎(2)根据 解得 由沿电场线方向电势降低可知，电场强度方向水平向左。‎ ‎18.如图所示，电源的电动势，三个定值电阻的阻值相同且，电容器的电容，闭合电键，电路稳定后，理想电流表的示数为。求：‎ ‎(1)电源的内阻；‎ ‎(2)电容器的带电量；‎ ‎(3)电源的输出功率及其效率。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3） 3.75W ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由闭合电路欧姆定律得 解得 ‎(2)根据 解得 ‎(3)电源的输出功率 解得 电源的效率 解得 ‎19.如图甲所示，两平行金属板竖直放置，A板接地，B板的电势为，一质量为m、电荷量为的粒子从紧靠B板处由静止释放，经过时间运动到A板。粒子的重力忽略不计。‎ ‎(1)求粒子到达A板时的速度v及两金属板间距d；‎ ‎(2)若改变B板的电势，使其按图乙所示规律变化，时刻释放粒子，时刻粒子恰好到达A板，则U为多大？‎ ‎【答案】（1），；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据动能定理 解得粒子到达A板时速度 根据运动学公式 解得两金属板间距 ‎(2) 在电场中 时刻释放粒子，时刻粒子恰好到达A板，结合图乙可知前半段时间从零开始加速，后半段时间减速到零。两段时间内的位移相等，故有 解得