福建省南安市国光中学2019-2020学年高二上学期期中考试 物理

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福建省南安市国光中学2019-2020学年高二上学期期中考试 物理

南安市国光中学2019—2020学年上学期期中考 高 二 年 物理 科 试卷 ‎ ‎(考试时间:90分钟 )‎ 一、选择题(本题共12小题,48分,每小题4分。第1~8题只有一个选项符合要求,第9~12题有多个选项符合要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)‎ ‎1. 科学家在物理学的研究使用了许多研究方法,如控制变量法、等效法、类比法、理想模型法、微元法等等,这些方法对我们学好物理有很大帮助,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )‎ A.在研究带电体时满足一定条件可以把带电体当做点电荷,这利用了等效法 B.在研究电场时,常用人为假设的电场线来描述真实的电场,这用的是微元法 C.在探究电阻与材料、长度和横截面积三者之间的关系时应用了控制变量法 D.在电路中,可以用几个合适的小电阻串联来代替一个大电阻,这利用了类比法 ‎2.下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )‎ A. 根据场强的定义式E=F/q,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 B.由真空中点电荷场强公式,电场中某点场强和场源电荷的电荷量成正比 ‎ C. 根据电容定义式C=Q/U,电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比 D. 根据E=U/d,可知在匀强电场中,电场强度与电压成正比 ‎3. 如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一带电粒子在此电场中的运动轨迹,若带电粒子是从a处运动到b处的。以下有关a、b两处的比较正确的是 A. a处的电场强度较弱 B.带电粒子在b处时电势能较大 b a E C. b处的电势较高 D.带电粒子在a处时速度较小 ‎4.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,电炉的发热量减少 ‎ 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 ‎5.如图所示,A、B是两个等量异种点电荷,C、D是A、B连线的中垂线上,且与连线距离相等的两点,则以下说法正确的是( )‎ A.在A、B连线上,从A到B,场强逐渐增大,电势逐渐升高 B.在A、B连线的中垂线上,从C到D,场强先增大后减小,电势先升高后降低 C.在A、B连线的中垂线上,从C到D,各点电势都相等,场强都相同 D.在A、B连线的中垂线上,从C到D,场强先增大后减小,各点的电势都相等 ‎6. 如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。以E表示两板间的电场强度,θ表示静电计指针的偏角。若保持上极板不动,将下极板向下移动一小段距离至图中虚线位置的过程中,下列说法正确的是( )‎ A. 电容器中的电场强度不变 ‎ B. 表中有电流流过 C. 静电计的指针偏角θ减小 ‎ D. 电容器的电容变大 ‎7. 已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B、B和A间的距离均为R,现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为,则A点处场强的大小为(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎8.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )‎ A. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.03A B. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A C. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A ‎9. 如图所示电路中,电源的电动势为E、内电阻为r,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,下面判断正确的是( )‎ A. L1和L3变暗,L2变亮 B. L1变暗,L2变亮,L3变亮 C. L1中电流变化绝对值大于L3中的电流变化绝对值 ‎ D. L1上的电压变化绝对值小于L2上的电压变化绝对值 ‎10.真空中相距为3a的两个点电荷Q1、Q2,分别固定于X轴上x1=0处和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示,取沿x轴正方向为场强的正方向,以下判断正确的是( )‎ A.X=2a 处的电势一定为零 B.点电荷Q1、Q2一定为同种电荷 C.点电荷Q1所带电荷量是Q2所带电荷量的4倍 D. x=1.5a处的电势小于x=2a处的电势 ‎11.如图所示电路中,R1=5Ω,R2=7Ω,R3=8Ω,R4=10Ω,C=20μF,电源电动势E=18.6V,内阻r=1Ω,电表为理想电表,开始电键K是闭合的,则下列判断正确的是( )‎ A.电流表的示数为l A ‎ B.电压表的示数为6 V C.电容器所带的电荷量为1.8×10-4C D.当电键K断开后,通过电阻R1的电荷量为1.8×10-4C ‎12. 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知( ) ‎ A、反映Pr变化的图线是c B、电源电动势为4v ‎ C、电源内阻为4Ω D、当电流为0.5A时,外电路的电阻为6Ω 二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)‎ ‎13.(1)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。‎ Ⅰ.待测电阻是一根均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形),用螺旋测微器测量其直径,结果如图A所示。由图可知其直径d=_______mm。‎ Ⅱ.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________ (填选项号:如A、B、C等)‎ Ⅲ.实验电路应采用电流表________接法。(填“内”或“外”)‎ ‎(2)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中:‎ 该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,额定电流1.0A),L为待测小电珠,V为电压表(量程6V,内阻约20kΩ),A为电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关。‎ Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最____端;(填“左”或“右”)‎ Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是_____点至_____点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线)‎ Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______。(填“不变”、“增大”或“减小”)‎ 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)‎ ‎14. (8分)如图所示,把质量为克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10﹣8C的正电小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为30°,(A、B都可视为点电荷,取g=10m/s2,k=9.0×109N∙m2/kg2)求:‎ ‎(1)此时小球A受到的库仑力大小和方向?‎ ‎(2)小球A带的电量qA?‎ ‎15. (8分)如图所示,电源电动势E=8V,内阻为r=0.5Ω,“3V,3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R=1.5Ω.求:‎ ‎(1)电源的输出功率;‎ ‎(2)电动机的输出功率。‎ ‎16.(10分)如图的电路中,电池组的电动势E=30V,电阻R2=10Ω,两个水平放置的带电金属板间的距离d=1.5cm。在金属板间的匀强电场中,有一质量为m=7×10-8kg,带电量q=-5×10-10C的油滴,当把可变电阻器R3的阻值调到35Ω接入电路时,带电油滴恰好静止悬浮在电场中,此时安培表示数I=1.5A,安培表为理想电表,取g=10m/s2,试求:‎ ‎(1)两金属板间的电场强度;‎ ‎(2)电源的内阻和电阻R1的阻值;‎ ‎(3)B点的电势.‎ ‎17. (10分) 如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口B开始,整个空间中突然加一个匀强电场,这个匀强电场的电场力可分解为竖直方向和水平方向两个分力,其中竖直向上的分力大小与重力大小相等,水平分力大小未知,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹经过A点,设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g,求:‎ ‎(1)小球到达B点的速度大小;‎ ‎(2)小球受到的总的电场力的大小和方向;‎ ‎(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。‎ 参考答案和评分标准 一、选择题(本题共12小题,48分,每小题4分。第1-8题只有一个选项符合要求,第9-12题有多个选项符合要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C B B C D A A D AD BC BC ABD 二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分。把答案填在答题卡相应的横线上)‎ ‎13.(1)Ⅰ. d=0.435mm。(0.433-0.436)‎ Ⅱ.电流表应选 C ,电压表应选 D ,滑动变阻器应选F ‎ Ⅲ.实验电路应采用电流表 外 接法。‎ ‎(2)Ⅰ.左;‎ Ⅱ.1 点至 5 点(或 5 点至 1 点);‎ Ⅲ.增大 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)‎ ‎14. (8分)‎ ‎(1)A处于平衡状态,所受合外力为零,根据平行四边形定则有:‎ 库仑力 F=mgtan‎30‎‎0‎            ………2分 ‎ F=‎3‎‎3‎‎10‎×‎10‎‎-3‎×10×‎3‎‎3‎‎3‎=1×‎10‎‎-3‎N  ………1分 方向水平向左,指向带正电的小球B。      ………1分 ‎(2)根据库仑定律F=kqAqBr‎2‎           ………2分 有小球A带的电量 ‎      qA‎=Fr‎2‎kqB=‎1×‎10‎‎-3‎×‎‎3×‎‎10‎‎-2‎‎2‎‎9×‎10‎‎9‎×4×‎‎10‎‎-8‎=2.5×‎10‎‎-9‎C ………2分 ‎15、(8分)(1)灯泡L正常发光,通过灯泡的电流 IL=pu =1(A),……1分 电动机与灯泡串联,通过电动机的电流 IM=IL=1(A);……1分 路端电压: U=E-Ir=7.5(V),……1分 电源的输出功率:   P=UI=7.5(W);……1分 ‎    (2) 电动机两端的电压 UM=U-UL=4.5(V);……2分      电动机的输出功率 P输出=UMIM-IM2R=3W;……2分 ‎16、(10分)‎ ‎(1)由油滴受力平衡有,mg=qE,得到      ………2分 代入计算得出:       E=1400N/C     ………1分 ‎(2)电容器的电压       U3=Ed=21V       ………1分 流过的电流            ………1分 B点与零电势点间的电势差      ………1分 根据闭合电路欧姆定律得 电源的内阻                ………1分 ‎    ………1分 ‎(3)由于               U1=φB-0,     ………1分 B点的电势大于零,则B点的电势  φB=27V      ………1分 ‎17.  试题分析:(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故有:‎ ‎  ……1分 小球到达B点时的速度大小为 ……1分 (2)设电场力的水平分力为(方向水平向左),竖直分力为(方向水平向上),则 小球从B运动到C的过程中,由动能定理得: ……1分 小球从管口C处脱离圆管后,做类平抛运动,由于其轨迹经过A点,有:‎ ‎ ……1分 ‎ ……1分 联立以上各式,解得:‎ 电场力的大小为:, ……1分 方向斜向左上方与水平方向夹角450. ……1分 ‎(3)小球经过管口C处时,向心力由和圆管的弹力提供,设弹力的方向向左,则 ‎……1分 ‎ 解得:……1分 ‎ 方向向左 根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力为:,方向水平向右。……1分 ‎
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