广东省广州仲元中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

广东省广州仲元中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

‎2019-2020学年广州仲元中学高二上学期期中考试物理试题 一、单项选择题 ‎1.真空中有两个静止点电荷，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量分别变为原来的2倍和3倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的 A. 4倍 B. 5倍 C. 6倍 D. 7倍 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据库仑定律的公式有：‎ 它们的间距不变，但它们的电荷量分别变为原来的2倍和3倍，则库仑力增大为原来的6倍；‎ A. 4倍与分析不符，故A错误；‎ B. 5倍与分析不符，故B错误；‎ C. 6倍与分析相符，故C正确；‎ D. 7倍与分析不符，故D错误。‎ ‎2.如果在某电场中将5.0×10-8C的正电荷由A点移到B点，电场力做6.0×10-3J的功，那么 A. A、B两点间的电势差UAB=2.4×105V B. A、B两点间的电势差UAB=-1.2×1010V C. A、B两点间的电势差UAB=1.2×105V D. A、B两点间电势差UAB=-3.0×1010V ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】、两点间的电势差：‎ A. 与分析不符，故A错误；‎ B. 与分析不符，故B错误；‎ C 与分析相符，故C正确；‎ D. 与分析不符，故D错误。‎ ‎3.始终连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，下列结论正确的是 A. 电容器的电容变大 B. 电容器的带电量变小 C. 电容器两极板间的电势差增大 D. 电容器两极板间的电场强度不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.当两极板之间的距离减小时，根据平行板电容器的电容，可知电容器的电容变大，故A正确；‎ B.电容器连接在电池上，电压不变，由得知电容器极板的带电量变大，故B错误；‎ C.电容器连接在电池上，电路中电流为零，电源的内电压为零，则由闭合电路欧姆定律可知，电容器两极板的电势差等于电池的电动势，保持不变，故C错误；‎ D.由分析，不变，两极板之间的距离减小，则电容器两极板间的电场强度变大，故D错误。‎ ‎4.有甲、乙两根材料和长度不同，横截面积相同的金属丝，在温度一定的情况下，甲金属丝的长度和电阻率是乙金属丝的长度和电阻率的2倍，以下有关它们电阻值的说法正确的是 A. 甲、乙两金属丝的电阻值相等 B. 甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的4倍 C. 乙金属丝的电阻值是甲金属丝电阻值的2倍 D. 甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的6倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由电阻定律公式可以知道，横截面积相同的金属丝，电阻与电阻率和长度的乘积成正比，因为甲金属丝的长度和电阻率是乙金属丝的长度和电阻率的2倍，所以甲电阻率和长度的乘积是乙电阻率和长度的乘积的4倍，则甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的4倍；‎ A. 与分析不符，故A错误；‎ B. 与分析相符，故B正确；‎ C. 与分析不符，故C错误；‎ D. 与分析不符，故D错误。‎ ‎5.一个电动机的内线圈电阻r=1Ω，电动机正常工作时两端的电压U=3V，流过线圈的电流为1A，则 A. 电动机消耗的电功率为1W B. 电动机的输出功率为3W C. 电动机的热功率为2W D. 电动机转化为机械能的功率为2W ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为：‎ 电 故A错误；‎ BCD.电动机的发热功率：‎ 热 电动机的输出功率为：‎ 出电热 即电动机转化为机械能的功率为2W 故B、C错误，D正确。‎ ‎6.在如图的电路中，、为相同的两个灯泡，当变阻器的滑动头向端滑动时 A. 灯变亮，灯变亮 B. 灯变暗，灯变亮 C. 灯变暗，灯变暗 D. 灯变亮，灯变暗 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当滑片向端滑动，滑动变阻器的阻值变小，电路的总电阻都会变小，根据闭合电路欧姆定律知总电流变大，内电压减大，所以路端电压减小，可知灯变暗；再据干路电流变大，灯电流变小，所以电源右侧电路的电流变大，电阻上的电流变大，所以分压也就变大，但是路端电压减小，所以灯和滑动变阻器上的电压就变小，所以灯实际功率的变小，所以灯变暗；‎ A. 与分析不符，故A错误；‎ B. 与分析不符，故B错误；‎ C. 与分析相符，故C正确；‎ D. 与分析不符，故D错误。‎ 二、多项选择题 ‎7.如图，虚线代表电场中的三条电场线，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、M为轨迹上的两个点，由此可知 A. P点的电势比M点的电势高 B. 粒子在P点的加速度比M点的加速度小 C. 粒子在M点的动能比P点的动能小 D. 粒子在P点的电势能比M点的电势能大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，速度沿着曲线的切线方向，由于正电荷的受力方向与场强方向一致，故可画出电场线方向，如图所示：‎ 顺着电场线方向电势降低，因此点的电势比点的电势低，故A错误；‎ B.处电场线比处疏，则有，电荷在点处场强大，电荷在点受的电场力小，那么加速度小，故B正确；‎ CD. 如果粒子由到，粒子的速度与受力的方向夹角小于，电场力做正功，电势能减小，动能增大，因此粒子在点的动能比点的动能小，而粒子在在点的电势能比点的电势能小，故C正确，D错误。‎ ‎8.在如图所示电路中，R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板MN中有一带电液滴正好处于静止状态。则以下判断正确的是 A. 将R3变大，液滴将向上运动 B. 将R3变大，电容器将放电 C. R1变大，电容器两端的电压变大 D. R1变大，电容器上的带电量不变 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 将变大，电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上运动，由分析可知电容器电量增加，电容器将充电，故A正确，B错误；‎ CD.变大，电容器两端电压与两端电压相等，保持不变，由分析可知电容器带电量不变，故C错误，D正确。‎ ‎9.如图所示电路中，电池的电动势E=5V，内电阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阻。在R0由零增加到400Ω的过程中，以下说法正确的是 A. 当可变电阻R0=100Ω时，电源效率最大 B. 当可变电阻R0=0Ω时，固定电阻R消耗的电功率最大 C. 当可变电阻R0=10Ω时，可变电阻R0消耗的电功率最小 D. 当可变电阻R0=100Ω时，可变电阻R0消耗的电功率最大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电源的效率为：‎ 则当可变电阻时，路端电压最大，则电源的效率最大，故A错误；‎ B.当可变电阻时，电路中电流最大，根据公式分析得知电阻消耗的功率最大，故B正确；‎ CD.将看成电源的内电阻，可变电阻消耗的电功率即为等效电源的输出功率，根据结论当电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大，可知当可变电阻时，可变电阻消耗的电功率最大；当可变电阻时，可变电阻消耗的电功率最小，故C错误，D正确。‎ 三、实验题 ‎10.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻约为6Ω，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0.6A，内阻约0.1Ω）‎ B．电流表（量程3A，内阻约0.03Ω）‎ C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）‎ D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）‎ E．滑动变阻器（15Ω，3A）‎ F．蓄电池（6V，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)请将图丙所示的实际测量电路补充完整。（ ）‎ ‎(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=_______。（用字母填写表达式）‎ ‎【答案】 (1). (2). A (3). E (4). (5). 管线长度L (6). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×12.5mm=0.125mm，所以最终读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm；‎ ‎(2)[2]电路中的电流大约为：‎ 所以电流表选择A；[3]待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，从测量误差角度考虑，所以滑动变阻器选择E；‎ ‎(3)[4]待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法；滑动变阻器可以采用限流式接法；‎ ‎(4)[5]根据，则有：‎ 所以还需要测量的物理量是管线长度；‎ ‎[6]则中空部分的横截面积：‎ ‎11.为了测一节干电池的电动式和内阻，现准备了下列器材：‎ ‎①待测干电池（电动势约1.5V，内阻约0.5Ω）‎ ‎②电流表G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）‎ ‎③安培表A（量程0～0.6A，内阻约为2Ω）‎ ‎④滑动电阻器R1（0～20Ω，10A）‎ ‎⑤滑动电阻器R2（0～100Ω，1A）‎ ‎⑥定值电阻R3=990‎ ‎⑦开关和导线若干 ‎(1)实验中应选用的滑动变阻器是________。（选填R1或R2）‎ ‎(2)提供的实验器材中缺一个电压表，用上述提供的器材解决问题，请写出你的方法：_________。‎ ‎【答案】 (1). R1 (2). 用电流表G和定值电阻R3串联改装成一个电压表 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]干电池的内阻比较小，为了调节方便选取阻值比较小的滑动变阻器即；‎ ‎(2)[2]提供的实验器材中缺一个电压表，需要用电流表串联一个定值电阻改装成电压表。‎ 四、论述、计算题 ‎12.如图所示，A、B为真空中相距为d 的一对平行金属板，两板间的电压为U，一电子以v0的速度从A板小孔与板面垂直地射入电场中。已知电子的质量为m，电子的电荷量为e。求 ‎(1)电子从B板小孔射出时的速度大小；‎ ‎(2)要使进入电子减速至处速度为零，A、B两板哪个金属板电势高，电压多大？‎ ‎【答案】(1)；(2) 板；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设带电粒子从板射出时的速度为，根据动能定理则有：‎ 解得：‎ ‎(2)在、板间做减速运动，所以电场力向左，则电场线向右，板的电势更高，根据动能定理有：‎ 所以、两板间电压为：‎ ‎13.如图所示为示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d，板长为L，初速度为0的电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子的质量为m，电荷量为e。若电子只能打在偏转电场的下极板的中点到右侧边缘部分，‎ ‎(1)求经电场加速度后电子速度大小；‎ ‎(2)两平行板间的偏转电压U2的大小范围。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电子在电场加速过程，由动能定理得：‎ 则得：‎ ‎(2)电子进入偏转电场做类平抛运动，如打在极板中点，则有：‎ 根据牛顿第二定律有：‎ 联立解得：‎ 如打在极板中点，则 解得：‎ 所以两平行板间的偏转电压的大小范围为：‎ ‎14.质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电小球静止在空间范围足够大的匀强电场中的O点（坐标原点），电场强度大小为E。在t=0时刻，电场强度突然增加到2E，电场方向保持不变。到t=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右，电场强度大小保持为2E不变。重力加速度g=10m/s2.则 ‎(1)求t=0.20s时刻带电小球的速度大小；‎ ‎(2)求当带电小球运动速度变为水平向右时动能的大小；‎ ‎(3)求t=0.60时，小球所在的位置坐标。‎ ‎【答案】(1) ；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当场强为的时候，带正电微粒静止，所以有：‎ 可得：‎ 当场强为的时候，带正电微粒由静止开始向上做匀加速直线运动，设0.20s后的速度为，由牛顿第二定律：‎ 得到：‎ 由运动学公式可得：‎ ‎(2)把电场改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达到水平向右所用时间为，则有：‎ 解得：‎ 设带电微粒在水平方向电场中的加速度为，根据牛顿第二定律：‎ 解得：‎ 设此时带电微粒的水平速度为，可得：‎ 解得：‎ 设带电微粒的动能为，则有：‎ ‎(3)时，小球刚好回到和等高的位置，此时纵坐标为：‎ 横坐标为：‎ 所以时，小球所在的位置坐标为 ‎ ‎