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

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 ‎