2017-2018学年宁夏银川九中高二上学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年宁夏银川九中高二上学期期中考试物理试题 解析版

宁夏银川九中2017-2018学年度第一学期期中考试 高二年级物理试卷 一、单项选择题：（本题共9小题，每小题3分，共27分.给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）‎ ‎1. 关于元电荷的理解，下列说法正确的是：( )‎ A. 元电荷就是电子 B. 元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量 C. 元电荷就是质子 D. 物体所带电量可以是任意的值 ‎【答案】B ‎ ‎ ‎【点睛】本题就是对元电荷概念的考查，知道元电荷的概念即可解决本题．‎ ‎2. 对下列物理公式的理解，其中正确的是：( )‎ A. 由公式φ=ЕP/q可知，静电场中某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能ЕP和该电荷电量q所决定的 B. 由公式R=U/Ｉ可知，导体的电阻R由它两端的电压U和通过它的电流Ｉ决定 C. 由公式E=kQ/r2可知，点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷电量Q和距场源电荷的距离r决定 D. 公式E=U/d对任何电场都适用 ‎【答案】C ‎【解析】A、静电场中某点的电势φ由电场本身决定，与试探电荷无关，故A错误；B、为电阻的定义式，电阻定律公式可知，导体的电阻R由它的长度L，它的横截面积S，以及导体材料的电阻率ρ决定，故B错误；C、‎ 根据点电荷的场强公式知：电场强度只由场源电荷电量和该点在电场中的位置决定；D、是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，只适用于匀强电场．故选C．‎ ‎【点睛】中学阶段有很多物理量是用比值定义法定义的，用比值定义法定义的物理量有一个共同点，解这个物理量与两个相关的物理量的大小无直接关系，但能反映物质的最本质的属性．‎ ‎3. 在电场中，把电荷量为4×10－9 C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8 J，以下说法中正确的是：( )‎ A. 电荷在B点具有的电势能是6×10－8 J B. B点的电势是15 V C. 电荷的电势能增加了6×10－8 J D. 电荷的电势能减少了6×10－8 J ‎【答案】C ‎【解析】电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，B点的电势、电荷在B点的电势能才是确定的数值，故AB错误；由于电荷从A移到B的过程中是克服静电力做功6×10-8 J，故电荷电势能应该是增加了6×10-8 J，故C正确，D错误．故选C.‎ ‎4. 如图所示，在E＝500 V/m的匀强电场中，a、b两点相距d＝2 cm，它们的连线跟场强方向的夹角是60°，则Uab等于：( )‎ A. 5 V B. 10 V C. －5 V D. －10 V ‎【答案】C ‎【解析】根据顺着电场线方向电势降低，判断得知a点的电势低于b点的电势，则Uab＜0．则得：Uab=-Edcos60°=-500×0.02×0.5V=-5V，故选C.‎ ‎5. 有四个金属导体，它们的伏安特性曲线如图所示，电阻最大的导体是：( )‎ A. a B. b C. c D. d ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：根据欧姆定律公式I=可得定值电阻的U﹣I图象是直线，斜率表示电阻．‎ 解：根据欧姆定律公式I=可得定值电阻的U﹣I图象是一条经过坐标原点的直线，斜率表示电阻；‎ 故导体d的电阻最大；‎ 故选D．‎ ‎【点评】本题关键明确定则电阻的U﹣I图象是经过坐标原点的直线，斜率表示电阻，基础题．‎ ‎6. 电流表的内阻是Rg = 100Ω，满偏电流是Ｉg= 1mA，现欲把这个电流表改装成量程为3V的电压表，正确的方法是：( )‎ A. 应并联一个0.1Ω的电阻 B. 应串联一个0.1Ω的电阻 C. 应并联一个2900Ω的电阻 D. 应串联一个2900Ω的电阻 ‎【答案】D ‎【解析】把电流表改装成3V电压表，需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值：，故D正确，ABC错误。‎ ‎7. 一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 Ω，则此电阻丝原来的阻值为：( )‎ A. 9 Ω B. 8 Ω C. 27 Ω D. 3 Ω ‎【答案】C ‎【解析】若设三段等长导体电阻均为R，由并联电路总电阻表达式可知，所以R="9" Ω。根据R＝，电阻率和横截面积不变，未截断之前长度L是现在的三倍，所以原来未截开时的电阻应该是3R="3×9" Ω=27Ω，选项C正确。‎ ‎8. 如图所示电路，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r 为电源内阻，以下说法中正确的是：( )‎ A. 当R2=R1+r时，R2获得最大功率 B. 当R1=R2+r时，R1获得最大功率 C. 当R2=r时，R1获得最大功率 D. 当R2=0时，电源输出功率最大 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大．对于定值电阻，根据P=I2R，电流最大时，功率最大．‎ 解：A、将R1等效到电源的内部，R2上的功率等于电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即R2=R1+r时，输出功率最大，即R2上的功率最大．故A正确．‎ B、根据P=I2R，电流最大时，R1上的功率最大．当外电阻最小时，即R2=0时，电流最大．故BC错误．‎ D、当外电阻等于内阻时，即R1+R2=r时，电源的输出功率最大．此时R2不等于零；故D错误；‎ 故选：A ‎【点评】解决本题的关键掌握当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大．对于定值电阻，根据P=I2R，电流最大时，功率最大．‎ ‎9. 在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S， 将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是：( )‎ A. 灯泡L变亮 B. 电流表读数变小，电压表读数变小 C. 电源的输出功率变小 D. 电容器C上所带的电荷量减少 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，电流I减小，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则灯泡变暗．故A错误；电流表读数变小，电压表读数U=E-Ir变大．故B错误；当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大．灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率变小．故C正确；变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故D错误。‎ 考点：直流电路动态分析 ‎【名师点睛】本题的难点在于确定电源的输出功率如何变化，可以用数学证明，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，这是很重要的结论．对于电容器，关键确定电压，记住这个结论很有必要：电容器与与它并联的电路电压相等．滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，电流减小，灯泡变暗；根据结论：当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大．灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率应减小．变阻器两端电压增大，电容器上电荷量增大，电流表读数变小，电压表读数U=E-Ir变大．‎ 二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共20分。给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，选对的4分，选不全得2分，有选错的的0分）‎ ‎10. 如图甲是某电场中的一条电场线,A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示,比较A、B两点电势的高低和电场强度大小可知：( )‎ A. φA<φB B. φA>φB C. EAEB ‎【答案】AD ‎【点睛】本题考查了对图象的认识和理解，能从图象中获取有用的物理信息，本题是小型的综合题．‎ ‎11. 如图所示的图象中，直线表示某电源路端电压与电流的关系，直线为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图象可知：( )‎ A. 的阻值为 B. 电源电动势为，内阻为 C. 电源的输出功率为 D. 电源内部消耗功率为 ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：R的U-I图线的斜率大小等于R的阻值，则，故A正确；根据闭合电路欧姆定：，当时，，可读出电源的电动势，内阻等于图线Ⅰ的斜率大小，则，故B错误；电源内部消耗功率为，则D正确；两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出路端电压，电路中电流I=1A，则电源的输出功率为，故C错误．‎ 考点：考查了U-I图像 ‎【名师点睛】对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义．本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义．‎ ‎12. 一带电粒子沿着右图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中φa＜φb＜φc＜φd，若不计粒子受的重力，可以确定：( )‎ A. 该粒子带正电 B. 该粒子带负电 C. 从J到K粒子的电势能增加 D. 粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变 ‎【答案】BD ‎【解析】电场方向是由高电势指向低电势，所以电场方向水平向左，粒子受到的电场力指向轨迹的内侧，即电场力方向水平向右，所以粒子带负电，A错误B正确；电场力方向和速度方向夹角为锐角，所以电场力做正功，电势能减小，动能增加，故C错误；粒子运动过程中只有电场力做功，所以电势能和动能之和保持不变，D正确．‎ ‎13. 如图所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是：( )‎ A. 灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗 B. 灯多时各灯两端的电压较低 C. 灯多时通过电池的电流较大 D. 灯多时通过各灯的电流较大 ‎【答案】ABC ‎【解析】试题分析：由并联电路的规律可知外部总电阻的变化；由闭合电路的欧姆定律可判断路端电压和通过电池的电流变化．‎ 解：A、B、C由图可知，灯泡均为并联．当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外部总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，通过电池的电流增大，则电池的内电压增大，故路端电压减小，灯泡两端的电压变小，灯泡变暗，故AB正确，C错误；‎ D、由上分析可知，灯多时，通过电池的总电流减小，而支路的数目增大，所以各灯的电流较小，故D错误．‎ 故选：AB ‎【点评】解答本题应掌握：并联电路中并联支路越多，总电阻越小；同时注意闭合电路欧姆定律在电路动态分析中的应用方法，一般可按外电路﹣内电路﹣外电路的思路进行分析．‎ ‎14. 如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间有一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列说法中正确的是：( )‎ A. 微粒带的是正电 B. 电源电压的大小等于 C. 断开开关S，微粒将向下做加速运动 D. 保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动 ‎【答案】ABD ‎【解析】微粒静止处于平衡状态，电场力与重力是一对平衡力，微粒受到的电场力竖直向上与电场强度方向相同，则微粒带正电，故A正确；微粒静止，处于平衡状态，由平衡条件得：，电源电压大小：，故B正确；断开开关，两极板间电场不变，微粒所受电场力不变，微粒所受合力为零，微粒静止不动，故C错误；保持开关S闭合，把电容器两极板距离d增大，极板间电压U不变，极板间的电场强度：变小，微粒所受电场力变小，微粒所受合力竖直向下，微粒将向下做加速运动，故D正确；故选ABD．‎ 三、填空题（本题共4小空，每空3分，共12分）‎ ‎15. 如图所示为某同学描绘额定电压为2.5 V的小电珠的I－U图线的实验电路图.‎ ‎(1)开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于_____(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).‎ ‎(2)实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是（_____）‎ A.灯泡中灯丝已烧断 B.滑片接触不良 ‎ C.灯泡内部短路 D.滑动变阻器A端接触不良 ‎(3)下图中电流表的读数是多少_______A ‎(4)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是 （_____）‎ A. a可以作为标准电阻使用 B. b能作为标准电阻使用 C. c可以作为标准电阻使用 D. c的阻值随电压升高而增大 ‎【答案】 (1). (1) A端 (2). C (3). 2.30 (4). A ‎【解析】(1)开始时灯泡两端的电压应为零，然后再逐渐增大；故开始时滑片应滑到A端；‎ ‎(2)若调节滑动变阻器，电流表示数变化，说明电路是接通的；但电压表示数不变，说明灯泡灯丝短路；故选C．‎ ‎(3)量程选择3A，最小分度为0.1A，故电流表示数为2.30A；‎ ‎(4) a图中电阻不随电压的变化而变化，故可以做为标准电阻使用；b的阻值随电压升高而增大，c的阻值随电压升高而降低，故A正确，B、C、D错误．故选A．‎ ‎【点睛】本题考查测量灯泡的伏安特性曲线的性质，要注意该实验中的滑动变阻器的接法及电流表的接法．‎ 四、计算题：（本题共4小题，共41分。解答时请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. 如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6V和0.4A．当S断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势和内电阻。‎ ‎【答案】E＝2 V，r＝1 Ω ‎【解析】试题分析：当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：‎ U1＝E－I1r即E＝1．6＋0．4r，①‎ 当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：‎ U2＝E－I2r，‎ 即E＝（1．6＋0．1）＋（0．4－0．1）r，②‎ 由①②得：E＝2 V，r＝1 Ω．‎ 考点：闭合电路欧姆定律 ‎【名师点睛】求解电源的电动势和内阻，常常根据两种情况由闭合电路欧姆定律列方程组求解，所以要牢记闭合电路欧姆定律的不同表达形式．‎ ‎17. 如图是提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V.‎ ‎(1)求通过电动机的电流．‎ ‎(2)求输入电动机的电功率．‎ ‎(3)若电动机以v＝1m/s的速度竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g取10m/s2)‎ ‎【答案】(1) IM＝5 A (2) P电＝550 W (3)m=53kg ‎【解析】（1）通过R的电流；‎ ‎（2）电动机的输入功率，‎ ‎（3）电动机内电阻的发热功率，‎ 输出的机械功率；‎ 而，解得 ‎18. 如图所示，A为粒子源，在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2，现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从A被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求：‎ ‎(1)带电粒子在射出B板时的速度；‎ ‎(2)带电粒子在C、D极板间运动的时间；‎ ‎(3)带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移y.‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】试题分析：（1）由动能定理得：W=qU1=‎ 则 ‎（2）离子在偏转电场中运动的时间t L =‎ ‎（3）设粒子在离开偏转电场时纵向偏移量为y 综合解得 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】本题关键明确粒子的运动性质，对应直线加速过程，根据动能定理列式；对于类似平抛运动过程，根据类似平抛运动的分运动公式列式求解；不难．‎ ‎19. 如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电荷、B板带负电荷．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔．C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的微粒(微粒的重力不计)，问：‎ ‎(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大？‎ ‎(2)为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板，C、D板间的电场强度大小应满足什么条件？‎ ‎(3)从释放微粒开始，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点？‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】试题分析：（1）设微粒穿过B板小孔时的速度为v，根据动能定理，有qU＝mv2，‎ 解得.‎ ‎（2）微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有，‎ 半径R＝，‎ 联立得.‎ ‎（3）微粒从释放开始经t1射入B板的小孔，，‎ 则，‎ 设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点，则，‎ 所以从释放微粒开始，经过微粒第一次到达P点；根据运动的对称性，易知再经过2(t1＋t2)微粒再一次经过P点……‎ 所以经过时间，(k＝0，1，2，…)微粒经过P点．‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题；了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．圆周运动问题的解决析关键要通过受力分析找出向心力的来源.‎ ‎ ‎