【物理】重庆市万州二中2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

【物理】重庆市万州二中2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

万州二中高2021级高二（上）期中考试试题 物　　理 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分，考试时间90分钟。‎ 第Ⅰ卷　(选择题　共48分)‎ 一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1--8题只有一个选项符合题目要求,第9--12题有多个选项符合要求。全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的不得分)‎ ‎1.下列物理量是矢量的是（　 　）‎ A. 电动势 B. 电势差 C. 电场强度 D. 电势 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电势、电势差和电动势都是只有大小没有方向的标量；电场强度是既有大小又有方向的矢量.所以选C.‎ ‎2.下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是(　　)‎ A. 电场强度公式E＝适用于一切电场 B. 根据电容的定义式C＝,电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V C. 根据电场力做功的计算式W＝qU，一个电子在1V的电压下加速，电场力做功为1eV D. 电场线就是正电荷只在电场力的作用下运动的轨迹 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场强度公式：‎ E＝‎ 只适用于匀强电场，故A错误；‎ B．根据电容的定义式：‎ C＝‎ 可知：‎ U=‎ 只有在电容器C=1F时，当电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V，故B错误；‎ C．电子的电量为e，由：W=Uq 可知电场对电子做功加速时：W=Ue 即在1V电压下加速，电场力做功为1eV，故C正确；‎ D．电场线并不存在，是虚拟的，是人为引入的，而物体的运动轨迹是实际存在的，故电场线不是电荷的运动轨迹，故D错误。‎ ‎3.有A、B两个电阻，它们I-U图线如图所示，从图线可以判断（　　）‎ A. 电阻A的电阻率大于电阻B的电阻率 B. 电阻A的阻值小于电阻B的阻值 C. 两电阻并联时,流过电阻A的电流强度较小 ‎ D. 两电阻串联时,电阻A消耗的功率较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．图线的斜率表示电阻的倒数，A图线的斜率大,则A的电阻小.又因为不清楚两个电阻的材料及横截面积，故不能判定电阻率的大小，所以A错误，B正确.‎ C．两电阻并联，电压相等,作出垂直横轴的直线，如图所示，竖直线与AB的交点即表示并联时的工作情况，由图可以知道A中电流较大；故C错误; ‎ D．两电阻串联时电流相等，由：‎ 可以知道电阻 A 消耗的功率较小，故D错误.‎ ‎4.某位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，在可移动介质P向左匀速移出的过程中(　 　) ‎ A. 电容器的电容大小不受影响 B. 电容器所带的电荷量增大 C. 电容器两极板间的电压增大 D. 电路中电流的方向为M→R→N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在介质P向右匀速移出的过程中，根据电容的决定式：‎ 分析可知电容变小，电容器始终与电源相连，故电压不变，由：‎ 可知电容器电荷量减小，电容器处于放电状态，则流过电阻R的电流方向从M到N，M点的电势比N点的电势高，故选D.‎ ‎5.欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c．电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由电阻的决定式可知，A中电阻，B中电阻；C中电阻；D中电阻；故电阻最小的为D；故选D．‎ ‎6.下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象 （ 　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：根据公式可得,故图像的斜率表示白炽灯电阻的倒数，我们知道家庭所用的白炽灯的电阻随着电压的增大而增大，所以在减小，即图像的斜率在减小，故选C ‎7.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W．关于该电吹风，下列说法正确的是(　　)‎ A. 电热丝的电阻为55 Ω B. 电动机的电阻为Ω C. 当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 J D. 当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880 J ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P=1 000 W－120 W=880‎ ‎ W，对电热丝，由P=可得电热丝的电阻为Ω=55 Ω，选项A正确；‎ B．由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误；‎ C．当电吹风吹冷风时，电热丝没有工作，选项C错误；‎ D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为W=Pt=1000 J，选项D错误．‎ ‎8.如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100 V．已知电流表的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值(　　)‎ A. 9500Ω；90000Ω B. 90000Ω；9500Ω C. 9500Ω；9000Ω D. 9000Ω；9500Ω ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图示电路图可知 ‎，‎ ‎，‎ 代入数据解得，‎ A. 9500Ω；90000Ω与分析相符，符合题意;B. 90000Ω；9500Ω与分析不符，不符合题意 C. 9500Ω；9000Ω与分析不符，不符合题意;D. 9000Ω；9500Ω与分析不符，不符合题意 ‎9.对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是 ‎ A. 常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B. 常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为 C. 给金属丝加上的电压逐渐从零增大到，则任一状态下的比值不变 D. 金属材料的电阻率随温度的升高而增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A：常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，横截面积减小为，电阻率不变，根据电阻定律，电阻增大为100倍。故A项错误。‎ B：常温下，若将金属丝从中点对折起来，长度变为一半，横截面积变为2倍，电阻率不变，根据电阻定律，电阻变为。故B项正确。‎ C：给金属丝加上的电压逐渐从零增大到，由图象可得金属丝电阻变大。故C项错误。‎ D：给金属丝加上的电压逐渐从零增大到，由于电功率增加，导致温度会略有升高，由图象得金属丝电阻变大，又横截面积和长度均不变，则金属电阻率会随温度的升高而增大。故D项正确。‎ ‎【点睛】金属电阻率会随温度的升高而增大，随温度的降低而降低，当温度降低到绝对零度附近时，电阻率会突然降为零，发生超导现象。‎ ‎10.如图，把塑料匙在干燥的布上摩擦几下，然后去舀爆米花，爆米花就会到处乱蹦．发生这种情况的原因是（　 　）‎ A. 爆米花与带电的勺子接触，带同种电荷 B. 爆米花与带电的勺子接触，带异种电荷 C. 爆米花受到塑料匙的作用力而到处乱跳 D. 爆米花是因为静电感应的带电，到外乱跳 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因为塑料与布摩擦后产生静电，而爆米花与勺子接触带电，故带同种电荷；所以A正确，B错误; ‎ C．爆米花之所以运动是因为受到塑料匙的作用力；所以C正确; ‎ D．爆米花与带电的勺子接触，带同种电荷,不是因为感应带电;故D错误;‎ ‎11.一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足 φa >φb > φc > φd ，若不计粒子所受重力，则( )‎ A. 粒子一定带负电 B. 粒子的运动是匀变速运动 C. 粒子从 A 点到 B 点运动的过程中动能先减小后增大 D. 粒子从 A 点到 B 点运动的过程中电势能增大 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电场线和等势线垂直，且从高电势处指向低电势处，得知电场沿竖直向下方向,而粒子的轨迹向上弯曲,则知电场力竖直向上,所以粒子带负电.故A正确.‎ B．在匀强电场中粒子所受的电场力是恒力，粒子做匀变速运动.故B正确.‎ C．粒子电场力向上,轨迹向上弯曲，则电场力对粒子做正功，其动能逐渐增大,所以C错误;‎ D．粒子从 A 点到 B 点运动的过程中电场力对带电粒子做正功，其电势能减小.故D错误.‎ ‎12.在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示．小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点．小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力．则（　 　）‎ A. 小球水平位移x1与x2的比值1：3‎ B. 小球水平位移x1与x2的比值1：4‎ C. 小球落到B点时的动能32J D. 小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6J ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设小球在电场中的水平加速度为a，在x1与x2段的时间是相等的，设时间均为t，则有：‎ 所以：‎ 故A正确，B错误 C．当小球运动到B点时，小球水平方向上的速度设为vBs，则：‎ 竖直方向上速率与在A点时的速率相同，由题意知：‎ 则在B点时的动能是：‎ 故C正确。‎ D．将x1段的运动反过来看，由M点运动到A点，水平反向做匀减速运动，竖直方向做初速度为0的自由落体运动，功率：‎ 则刚开始时重力的功率为0，由于电场力方向与运动方向相反，电场力的功率比0大，但电场力做负功，则动能减小，即由M运动到A过程中动能先减小后增大，在M点的动能为6J，故A运动到M过程中有动能小于6J的点，故D错误。‎ 第ⅠⅠ卷　(非选择题　共52分)‎ 二、填空题（共20 分）‎ ‎13.用伏安测电阻，可采用如图所示的甲、乙种接法。若所用电压表内阻约为5000Ω，电流表内阻约为0.5Ω。‎ ‎（1）当测量100Ω左右的电阻时，宜采用_____电路；其测量值比真实值 _____（偏大或偏小）。‎ ‎（2）现采用乙电路测量某电阻的阻值时，若电压表内阻恰为5000Ω，两电表的读数分别为10V、0.5 A，则此电阻的测量值为________Ω，真实值为_______Ω。‎ ‎【答案】 (1). 甲 偏大 (2). 20Ω 20.08Ω ‎【解析】 (1)[1][2]因为：‎ ‎ 所以为大电阻，则用电流表内接法，故用甲电路；由于电流表的分压作用，故测量值比真实值偏大.‎ ‎(2)[3][4]由：‎ ‎ 真实值则：‎ 解得 ‎14.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，电阻大约为6 Ω，横截面如图甲所示。‎ ‎（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为__________mm；‎ ‎（2）现有如下器材：‎ A．电流表（量程0.6 A，内阻约0.1 Ω）‎ B．电流表（量程3 A，内阻约0.03 Ω）‎ C．电压表（量程3 V，内阻约3 kΩ）‎ D．滑动变阻器（1750 Ω，0.3 A）‎ E．滑动变阻器（15 Ω，3 A）‎ F．蓄电池（6 V，内阻很小）‎ G．开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选___，滑动变阻器应选___；（只填代号字母）‎ ‎（3）该实验测量电阻的电路图应选图________(填甲或者乙)．‎ ‎（4）已知金属管线样品材料电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是___（所测物理量用字母表示并用文字说明）。计算中空部分横截面积的表达式为S=___________。‎ ‎【答案】(1). 1.125±0.001 (2). A E (3). 甲 (4). 测量得出金属管线的有效长度L ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据螺旋测微器的读数方法可知读数为：‎ ‎1mm+12.5×0.01mm=1.125mm ‎(2)[2][3]电路中的电流大约为：‎ 所以电流表选择A．待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，测量误差较大，所以滑动变阻器选择E.‎ ‎(3)[4]因滑动变阻器总阻值大于样品阻值，且实验中不需要从0开始调节，故滑动变阻器采用限流式接法，故选甲.‎ ‎(4)[5][6]据题意，据电阻定律有：‎ 还需要测量金属管的长度L，金属的横截面积为：‎ 中空部分横截面积为：‎ 三.计算题(共32分)‎ ‎15.在图所示的电路中，电源电压U恒定不变，当S闭合时R1消耗的电功率为9W，当S断开时R1消耗的电功率为4W，求：‎ ‎　　（1）电阻R1与R2的比值是多大？‎ ‎　　（2）S断开时，电阻R2消耗的电功率是多少？‎ ‎　　（3）S闭合与断开时，流过电阻R1的电流之比是多少？‎ ‎【答案】2∶1，2W，3∶2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当S闭合时R1消耗的电功率为9W,则：‎ 当S断开时R1消耗的电功率为4W，则：‎ 解得：‎ ‎(2)S断开时 R1和R2串联，根据公式，功率之比等于阻值之比，所以：‎ 又因为，所以，S断开时，电阻R2消耗的电功率：‎ ‎ (3)S闭合时：‎ S断开时:‎ 所以：‎ ‎16.如图所示，长为L的绝缘细线下端系一带正电的小球q，悬于O点，质量为m .当在O点固定一电荷量未知的电荷Q时，小球能静止在A处，且细线拉力是小球重力的5倍．现将小球拉至图中B处(θ＝60°)，并放开使之摆动，（已知静电力常量为k，重力加速度为g）问：‎ ‎（1）固定在O处的电荷是带正电还是负电？‎ ‎（2）固定在O处的电荷的带电荷量为多少？‎ ‎（3）小球回到A处时悬线拉力为多少？‎ ‎【答案】（1）正电（2）（3）6mg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因为细线拉力是小球重力的5倍，可知小球受到斥力作用，可知固定在O处的电荷 带正电；‎ ‎（2）球在A处静止时设细线拉力为F，由受力分析可得 F＝k＋mg 又F＝5mg .‎ 故 k＝4mg.‎ 解得：‎ ‎ .‎ ‎（3）小球由B回到A处的过程中只有重力做功，由动能定理可得 mgL(1－cos 60°)＝mv2.‎ 由牛顿第二定律可得 F′－mg－k＝m.‎ 由以上各式联立解得 F′＝6mg.‎ ‎17.在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1（未知），该点电荷的电荷量为，且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E2（未知）；第四象限内有大小为，方向按图乙周期性变化的电场E3，以水平向右为正方向，变化周期。一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动。以离子到达x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力。求：‎ ‎(1)离子在第一象限运动时的速度大小；‎ ‎(2)第二象限电场强度E2的大小；‎ ‎(3)当时，离子的坐标。（）‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设离子在第一象限的速度为v0．在第一象限内，由库仑力提供离子圆周运动的向心力有：‎ 解得：‎ ‎(2)在第二象限内，只有电场力对离子做功，由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎(3)时，离子在x方向的速度 所以一个周期内，离子在x方向的平均速度：‎ 每个周期离子在x方向前进 因为开始计时时离子坐标为x0，所以nT时，离子的横坐标为 纵坐标为 在nT时离子的坐标为：‎ ‎ ‎