甘肃省静宁县一中2020学年高二物理上学期第二次考试试题（含解析）

甘肃省静宁县一中2020学年高二物理上学期第二次考试试题（含解析）

甘肃省静宁县一中2020学年高二物理上学期第二次考试试题（含解析） ‎ 一、选择题(本大题共14小题，其中1—8题每小题只有一个答案是正确的，9—14题每小题至少有一个答案是正确的，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分，每小题4分，共56分)‎ ‎1.关于电场，下列说法正确的是 A. 电场和电场线都是客观存在的 B. 没有画电场线的地方不存在电场 C. 电场线的方向即为带电粒子的运动方向 D. 等差等势面越密的地方,电场线越密,电场强度越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场是客观存在的，电场线不是客观存在的，故A错误.‎ B．没有画电场线的地方不一定不存在电场，有可能存在，故B错误.‎ C．电场线的方向不一定是带电粒子运动的方向，是正电荷受力的方向，故C错误.‎ D．电场线的疏密程度描述场强大小，电场线越密的地方电场强度越大，而等差等势面越密的地方电场线也越密，故D正确.‎ ‎2.真空中两个静止的点电荷相距一定距离时，它们之间的库仑力F。若将两个电荷的电荷量都变为原来的3倍而距离保持不变，则它们之间的库仑力将变为 A. ‎9F B. ‎6F C. F D. F ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】开始时：‎ ‎；‎ 当将两个电荷的电荷量都变为原来的3倍而距离保持不变，则 A．‎9F，与结论相符，选项A正确；‎ B．‎6F，与结论不相符，选项B错误；‎ C．F，与结论不相符，选项C错误；‎ D．F，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎3.下列说法中正确的是 A. 电动势在数值上等于电源两端的电压 B. 电动势的大小等于非静电力把‎1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功 C. 由可知，通过导线截面的电荷量越多，电流越大 D. 电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据闭合电路欧姆定律得知：电动势的数值等于内外电压之和，当电源没有接入电路时，电路中没有电流，电源的内电压为零，外电压即电源两极间的电压等于电动势；当电源接入电路时，电路有电流，电源有内电压，两极间的电压小于电动势，故A错误；‎ B.电动势的大小等于非静电力把‎1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，故B正确；‎ C.单位时间通过导体横截面的电荷量越大，电流越大，故C错误；‎ D. 电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱；电势差、电势描述电场的能的性质的物理量，三者的本质不同，故D错误。‎ ‎4.关于电流，以下说法正确的是（ ）‎ A. 导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动 B. 电流的方向就是电荷定向移动的方向 C. 在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流 D. 导体两端没有电压就不能形成电流 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有发生定向移动，选项A错误；‎ B. 电流的方向就是正电荷定向移动的方向，选项B错误；‎ C. 在导体中，只要自由电荷发生定向运动，就一定会形成电流，选项C错误；‎ D. 导体两端没有电压就不能形成电流，选项D正确。‎ ‎5.关于电阻的计算式和决定式，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 导体的电阻与其两端电压成正比，与通过它的电流成反比 B. 导体的电阻仅与导体的长度、横截面积和材料有关 C. 导体的电阻不随工作温度的变化而变化 D. 对一段确定的导体来说，在恒温下比值是恒定的，导体电阻不随或的变化而变化 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.导体的电阻是导体本身的特性，与其两端电压和电流强度无关，故选项A不符合题意；‎ BC.根据电阻定律 可知导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关，导体的电阻率随温度变化而变化，所以电阻也随温度而变化，故选项B、C不符合题意；‎ D.导体的电阻是导体本身的特性，对一段一定的导体来说，在恒温下比值是恒定的，导体电阻不随或的变化而化，故选项D符合题意。‎ ‎6.如图所示,三个电阻的阻值是、、,在AB间接上电源后,三个电阻的功率之比为 A. 8：5：20 B. 5：4：‎1 ‎C. 2：1：1 D. 10：4：1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】电阻与的电流为：‎ 设,则,通过的电流为5I；三个电阻的功率之比：‎ ‎：：：：：4：1‎ A. 8：5：20与分析不符，故A错误。‎ B. 5：4：1与分析不符，故B错误。‎ C. 2：1：1与分析不符，故C错误。‎ D. 10：4：1与分析相符，故D正确。‎ ‎7.若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了‎0.4A。如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为（）‎ A. ‎1.0‎A‎ B. ‎1.5A C. ‎2.0A D. ‎‎2.5A ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设导体两端原来的电压为U，电流为I，则导体的电阻 又由题，导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了‎0.4 A，则有 联立得 解得I=‎1.0 A；当电压变为2U时，I′=2I=‎2.0A，故选C。‎ ‎8.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表、，若把、分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是 A. 图甲中的、的示数相同 B. 图甲中的、的指针偏角相同 C. 图乙中的、的示数和偏角都不同 D. 图乙中的、的指针偏角相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，故A错误，B正确；‎ CD.图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故CD错误。‎ ‎9.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（ ）‎ A 带正电 B. 在b点的电势能大于在c点的电势能 C. 由a点到b点的动能变化等于由b点到c点的动能变化 D. 由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据轨迹弯曲方向判断知，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，根据同种电荷相互排斥，故知该粒子带正电荷，故A正确；‎ B．粒子从b到c电场力做正功，电势能减小，则在b点的电势能大于在c点的电势能，故B正确；‎ CD．根据点电荷的电场的特点可知，ab之间的电场强度大于bc之间的电场强度，所以ab之间的电电势差大于bc之间的电势差，则由a点到b点的电场力做的功大于由b点到c点电场力做的功，所以a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，故C错误，D正确。‎ ‎10.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 A. 带电油滴将沿竖直方向向下运动 B. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 C. 带电油滴的电势能将减小 D. P点的电势将降低 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。故A正确。‎ B. 因间距增大，则电容器的电容减小，根据Q=UC，由于电势差不变，故带电量减小，故B错误；‎ CD. 由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电， ，P点与下极板电势差降低，则P点的电势降低，则油滴的电势能将增加。故C错误D正确。‎ ‎11.一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷(电荷量小)固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么（ ）‎ A. U变小，E不变 B. E变大，W变大 C. U变小，W不变 D. U不变，W不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】平行板电容器充电后与电源断开后，电量Q不变。将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据：‎ 知电容C增大，根据：‎ 知板间电压U变小。由公式：‎ 得：‎ 可知E与d无关，则知电场强度E不变。P与负极板间的距离不变，由公式：‎ U=Ed 可知，P与负极板间的电势差不变，则P点的电势不变，正电荷在P点的电势能W不变。‎ AC.由上分析知，AC正确；‎ BD.由上分析知，BD错误。‎ ‎12.示波管是示波器的核心部件，如图，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的(　 　)‎ A. 极板X应带正电 B. 极板X′应带正电 C. 极板Y应带负电 D. 极板Y应带正电 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】电子受力方向与电场方向相反，因电子向X向偏转则，电场方向为X到X′，则X带正电，同理可知Y带正电。‎ AD.由上分析可知，AD正确；‎ BC.由上分析可知，BC错误。‎ ‎13.如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()‎ A. 在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B B. 在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B C. 在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B D. 电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可以知道，两电阻的阻值大小相等，所以B正确，A错误，C错误.‎ D．由图可以知道，电阻A的图象的割线斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，故D正确.‎ ‎14.一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为 (     )‎ A. nvSt B. nvt C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为N=nV=nvSt，故A正确，B错误；‎ CD. 从电流的定义式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为，故C正确，D错误；‎ 二、实验探究题(本大题共2小题，共18分，其中15题10分，每空1分，16题共8分；每空1分；连接电路图2分)‎ ‎15.伏安特性曲线是非线性电路元件的基本参数。某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线，电压要求能从0V开始变化。实验室提供下列器材：‎ A. 电流表A1（量程为0－300mA，内阻约1Ω）‎ B. 电流表A2（量程为0－‎0.6A，内阻约0.5Ω）‎ C. 电压表V（量程为0－3V，内阻约5kΩ）‎ D. 滑动变阻器R1（0－10Ω，额定电流‎1.5A）‎ E. 滑动变阻器R2（0－1kΩ，额定电流‎0.6A）‎ F. 直流电源（电动势3V，内阻不计）‎ G. 开关一个、导线足够 ‎（1）本实验电流表应选择______（填A1或A2）；滑动变阻器应选择______（填R1或R2）。‎ ‎（2）应选用下图中图________所示电路进行实验 ‎（3）完成图中的实物连线_________，开关S闭合之前，图5中滑动变阻器的滑片应该置于________（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。‎ ‎（4）根据所描绘的曲线回答：‎ ‎①根据实验数据，画出小灯泡的I－U 特性曲线如图所示。图线发生弯曲，其原因是_________；根据图线，小灯泡两端电压为1.50V时，其实际电阻为______Ω，功率P约为______W（结果保留2位有效数字）。‎ ‎②如果实验室只提供了量程为0-100μA，内阻为100Ω的灵敏电流计，需要将其改装为量程是0-3V的电压表，则需要_______联（填“串”或“并”）一个_______Ω的电阻。‎ ‎【答案】 (1). A1 (2). R1 (3). A (4). (5). A端 (6). 电阻随温度的增加而增加 (7). 7.5 (8). 0.30 (9). 串 (10). 29900‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1].本实验小灯泡的额定电流为，则电流表应选择A1；‎ ‎[2].滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相当的R1。‎ ‎（2）[3].电压表的内阻远大于小灯泡的内阻，则采用安培表外接；滑动变阻器用分压电路；故选则电路A.‎ ‎（3）[4].实物连线如图；‎ ‎[5]. 图中滑动变阻器的滑片应该置于A端。‎ ‎（4）①[6]. 图线发生弯曲，其原因是电阻随温度的增加而增加；‎ ‎[7].根据图线，小灯泡两端电压为1.50V时，电流为0.2A，则其实际电阻为 ‎[8]. 功率约为P=IU=0.30W。‎ ‎②[9].[10].如果实验室只提供了量程为0-100μA，内阻为100Ω灵敏电流计，需要将其改装为量程是0-3V的电压表，则需要串联一个的电阻。‎ ‎16.用一段长80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验。‎ ‎（1）用多用电表粗测电阻丝的电阻，测量值约为6.0Ω。‎ ‎（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图甲所示，由此可知金属丝直径的测量结果为________mm。‎ ‎（3）在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：‎ A.直流电源(电动势约为4.5 V，内阻很小)‎ B.电压表(量程3 V，内阻约3kΩ)‎ C.电压表(量程15 V，内阻约15kΩ)‎ D.电流表(量程0.6 A，内阻约0.125Ω)‎ E.电流表(量程3 A，内阻约0.025Ω)‎ F.滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，最大允许电流1 A)‎ G.滑动变阻器(阻值范围0～200Ω，最大允许电流2 A)‎ H.开关、导线若干 要求操作简便且能保证测量准确度，在供选择的器材中，电流表应选择________，电压表应选择________，滑动变阻器应选择________。(均填字母代号)‎ ‎（4）根据上面选择的器材，在图乙中完成实验电路的连接_____________。‎ ‎（5）另外某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为_____cm，厚度的测量值为_____mm．‎ ‎【答案】 (1). 0.934(0.932～0.936) (2). D (3). B (4). F (5). (6). 1.240 (7). 1.878～1.880‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(2)[1]螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度的读数为 ‎0.01×43.4 mm＝0.434 mm 所以最终读数为：‎ ‎0.5mm＋0.434mm＝0.934mm 因为需要估读，故0.932～0.936 mm均可；‎ ‎(3)[2]选择电表时，由于电动势约为4.5V，要使指针偏转尽量大一些，在其满刻度的左右偏转比较准确，故电压表选择B，‎ ‎[3]电流约为 电流表选择D；‎ ‎[4]待测电阻6Ω左右，为了便于调节，因此选择阻值范围0～15 Ω的滑动变阻器F即可。‎ ‎(4)[5]待测电阻较小，因此滑动变阻器应采用限流接法，电流表应采用外接法，其实物图如图所示。‎ ‎[5] [1]游标卡尺的主尺读数为：，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：‎ ‎[2]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为，所以最终读数为 由于需要估读，最后的结果可以在之间。‎ 三、解答题（共36分，17题 6分，18题8分，19题10分，20题12分）‎ ‎17.电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没有转动。当加上3V电压时，电流为1A，这时电动机正常工作。求：‎ ‎（1）电动机的电阻大小；‎ ‎（2）电动机正常工作时消耗的电功率；‎ ‎（3）电动机正常工作时的机械功率。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当电动机没有转动时电动机的电阻：‎ ‎（2）电动机正常工作时的电功率：‎ ‎（3）电动机正常工作时的机械功率：‎ 答：(1)电动机的电阻大小为；‎ ‎(2)电动机正常工作时消耗的电功率为；‎ ‎(3)电动机正常工作时的机械功率为。‎ ‎18.如图所示的电路中，三个电阻的阻值均为6欧，电压U恒为18伏，求 ‎(1)电流表和电压表的示数；‎ ‎(2)将电压表和电流表的位置互换，电流表和电压表的示数．‎ ‎【答案】(1)1A和12V(2)3A和9V ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电压表视为开路，电流表视为短路；电路结构为两电阻R并联后与一个R串联；总电阻为 总电流 电压表示数为：‎ UV=IR=2×6 V =12V 电流表示数为：‎ ‎(2)两表互换位置后，电路变成两电阻串联后再与一个R并联；总电阻为：‎ 总电流：‎ 电流表示数为流过R的电流：‎ 流过2R的电流为：‎ I′=4.5A﹣4A=1.5A 电压表示数为：‎ ‎19.现有内阻为，量程为的毫安表。要把它改装为量程为3mA和10mA的双量程毫安表，改装电路图如下。要求使用a、c接线柱时量程为3mA，使用a、b接线柱时量程为10mA。求、的阻值；‎ ‎【答案】， ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由欧姆定律可得，接ab时：‎ ‎ ；‎ 接ac时：‎ 代入数据解得：R1=15Ω；R2=35Ω ‎20.如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1＝2E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2＝3E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子(电荷量为e，质量为m，重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：‎ ‎(1)电子到MN的速度大小；‎ ‎(2)电子从释放到打到屏上所用的时间；‎ ‎(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ；‎ ‎(4)电子打到屏上的点P′到点O的距离x.‎ ‎【答案】(1) (2) (3) (4)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电子在电场E1中做初速度为零匀加速直线运动，由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎(2)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，时间为t1，‎ 由牛顿第二定律得：‎ 电子进入电场E2时的速度为：‎ v0=a1t1，‎ 则 进入电场E2到PQ水平方向做匀速直线运动，时间为：‎ 出电场后到光屏在水平方向做匀速直线运动，时间为：‎ 电子从释放到打到屏上所用的时间为：t=t1+t2+t3‎ 联立求解得：‎ ‎(3)设粒子射出电场E2时沿电场反方向的速度为 由牛顿第二定律知电子进入电场E2时加速度为：‎ 电子射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为 联立各式解得：‎ ‎(4)电子在电场中的运动轨迹如图所示：‎ 设电子达到屏上的点P到O点的距离为x，根据几何关系可得：‎ 联立解得： ‎