【物理】山东省威海荣成市2017-2018学年高二上学期期中考试试卷（解析版）

【物理】山东省威海荣成市2017-2018学年高二上学期期中考试试卷（解析版）

山东省威海荣成市2017-2018学年高二（上）期中考试 物理试题 考试时间90分钟，满分100分 一、选择题：本题有10个小题，每题4分，共40分。1~5题为单选题；6~10题为复选题，复选题选不全的得2分，有错选的得0分。‎ ‎1. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 是电容的定义式 B. 是电流强度的定义式 C. 电势能公式适用于任何静电场 D. 磁感应强度的定义式只适用于匀强磁场 ‎【答案】C ‎【解析】A．是电容的决定式，A错误；‎ B．是电流强度的决定式，B错误；‎ C．电势能公式是电势能的定义式，适用于任何静电场，C正确；‎ D．磁感应强度的定义式，适用于匀强磁场，也适用于非匀强磁场，D错误。‎ 故选C。‎ ‎2. 在地球赤道正上方一导线中通有自西向东的电流，则导线受到地磁场给它的安培力方向为（　　）‎ A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 东偏上 D. 西偏上 ‎【答案】A ‎【解析】赤道处的磁场方向从南向北，电流方向自西向东，根据左手定则，安培力的方向竖直向上，故选A。‎ ‎3. 工地上用电动机将重量为mg建筑材料运到高处，当建筑材料以速度v匀速上升时，供电电压为U，电流为I，已知电动机线圈的电阻为R。则以下关系式成立的是（忽略阻力）（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】电动机为非纯电阻电路，则 即 故选C。‎ ‎4. 初速为0的电子经电压U1加速后垂直电场方向进入平行板间电场，平行板间的电压为U2，若U1加倍，为了使电子在板间的轨迹不变，下列做法可行的是（　　）‎ A. 将U2加倍 B. 将板间距离加倍 C. 将U2及板间距离同时加倍 D. 将U2变为原来的一半 ‎【答案】A ‎【解析】电子现在加速电场中被加速，获得速度后进去偏转电场做类平抛运动，由类平抛运动的公式 其中 在加速电场中，由动能定理得 化简可得电子做类平抛运动的轨迹方程为 若U1加倍，为了使电子在板间的轨迹不变，可以将U2加倍，或者将板间距离减半。‎ ‎5. 甲、乙两个电阻是用同种材料制成的电阻丝绕制而成的，所用电阻丝的长度比为4:1，截面积比为2:1。现将两电阻丝并联起来接到电路中，则甲乙两电阻的电阻丝内的电荷定向移动的速率比为（　　）‎ A. 1:2 B. 2:‎1 ‎C. 4:1 D. 1:4‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据电阻定律 由于两电阻是用同种材料制成的，所以两电阻的相同，则两电阻丝的电阻之比为 现将两电阻丝并联起来接到电路中，则两电阻丝两端的电压相同，根据欧姆定律 可得 电流的微观表达式 其中，n表示单位体积内的电荷数，q表示单个电荷的电荷量，S表示导体的横截面，v指的是电荷运动的速率，则 ‎6. 在电场中将一电子从A点移到B点，电场力做了20eV的功，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 电势能减少20eV B. 电势能增加20eV C. 电场的方向一定是由B指向A D. AB两点的电势差 ‎【答案】AD ‎【解析】AB．电场力做正功，电势能减少，根据题意，电场力做了20eV的功，所以电势能减少20eV，A正确，B错误；‎ C．电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，所以不能确定电场的方向，C错误；‎ D．AB之间的电势差由公式 D正确。故选AD。‎ ‎7. 图为某电场中的一组电场线，A、B、C为电场中的三点，下列说法正确的是（　　）‎ A. 这三点中B点场强最强 B. 这三点中C点的电势最低 C. A点和C点场强可能相同 D. 若将一正电荷从B 点静止释放，它将沿着电场线运动到C点 ‎【答案】AB ‎【解析】A．由电场线的分布可知，B点电场线最密，则B点场强最强，故A正确；‎ B．沿电场线的方向电势逐渐降低，有 C点电势最低，故B正确；‎ C．A点和C点的场强大小不等，方向也不相同，故C错误；‎ D．B、C是电场线上的两点，不是电荷的运动轨迹，将一正电荷从B点静止释放，它将不会沿着电场线运动到C点，故D错误。‎ ‎8. 如图所示，半径为r的均匀带电圆环带电量为Q（），对称轴（虚线）上的M、N两点关于圆心O点对称。下列说法正确的是（　　）‎ A. O点的场强为 B. 对称轴为等势线 C. M、N两点的场强大小相等，电势相等 ‎ D. 若取无穷远处电势为0，则O点的电势大于0‎ ‎【答案】CD ‎【解析】A．由于带电圆环所带正电荷均匀分布，根据对称性及场强叠加原理可得，圆环上各点电荷在O点产生的场强抵消，所以合场强为0，故A错误；‎ BCD．由场强叠加原理可判断，在对称轴MN上，场强以O点为中心，沿MN上下对称分布。根据沿电场线方向，电势逐渐降低，可知在MN上O点电势最高，往两边电势逐渐降低，且关于O点对称的两点电势大小相等，若取无穷远处电势为0，则O点的电势一定大于0，故B错误，CD正确。‎ ‎9. 如图所示电路，电源的电动势为E，内阻为r，用PR表示电源的输出功率；用Pr表示电源内阻消耗的功率。以下说法正确的是（　　）‎ A. 根据公式可知，当I增大时，U随着增大 B. 根据公式可知，当I增大时，U随着减小 C. 根据公式可知，当I增大时，PR随着增大 D. 根据公式可知，当时PR有最大值 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．由闭合电路欧姆定律可知，当I增大时，U随着减小，A错误，B正确；‎ CD．根据公式可知，当时PR有最大值，C错误，D正确。‎ ‎10. 如图所示，a、b两质量相同的绝缘物体叠放在光滑水平面上，a带正电，电荷量为q，b不带电。空间存在着相互垂直的匀电场和匀强磁场，电场方向水平向右，场强为E。现将两物体静止释放，开始时两物体能一起运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 两物体一起运动的过程中，两物体间的弹力逐渐减小，摩擦力也逐渐减小 B. 两物体一起运动的过程中，两物体间的弹力逐渐减小，摩擦力不变 C. 当两物体间弹力等于0时，两物体开始相对滑动 D. 当两物体间的最大静摩擦力为时开始相对滑动 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．当两物体一起运动时，对物体a受力分析，有重力，b对a的向上的支持力，水平向左的静摩擦力，水平向右的电场力和竖直向上的洛伦兹力。则由牛顿第二定律可得，两物体一起运动的加速度为 可见，此时两物体一起向右做匀加速直线运动。对物体b受力分析可知，水平方向只受水平向右的静摩擦力，由牛顿第二定律得 可见此时，a、b之间的摩擦力是个定值，是不变的。物体a、b之间的弹力为 当速度增大时，物体a、b之间的弹力逐渐减小，所以B正确，A错误；‎ CD．由AB选项分析，可知，当两物体一起匀加速运动时，两者之间是静摩擦力。而最大静摩擦近似等于滑动摩擦力，为 由于当两物体一起匀加速运动时，两者间的弹力在逐渐减小，所以两者间的最大静摩擦力也逐渐减小，且 所以当a、b之间的最大静摩擦力减小为时，a、b就要发生相对滑动，所以D正确，C错误。‎ 二、实验：本题有两个小题，满分17分。‎ ‎11. (1)用多用电表测量电阻，所用多用电表如图所示。表盘上的X、Y、Z分别表示对应的三个旋钮。完成下列填空。（如需填旋钮名称，只填对应的字母）‎ a．测量前观察表的指针是否指在电流的“‎0”‎刻度，如果不指“‎0”‎，应调节______旋钮，使指针指在电流的“‎0”‎刻度处；‎ b．将红表笔插入______孔内；黑笔插入______孔内；‎ c．现要使用“×‎100”‎挡进行测量，应调节____；‎ d．将红黑表笔短接，调节________，使指针对准电阻的“‎0”‎刻度；‎ e．将两表笔接在待测电阻的两端，然后读出阻值。‎ ‎(2)上图是某次测量指针所指的位置，若用的是×1Ω挡，则读数为________Ω；若用的是直流250mA挡，则读数为_________mA；若用的是直流50V挡，则读数为________V。‎ ‎【答案】(1). Y + X Z (2). 11.3（或：11.2，11.4） 140（或：141） 28.0（或：28.1）‎ ‎【解析】 (1)[1]测量前观察欧姆表的指针是否指在电流的“‎0”‎刻度，如果不指“‎0”‎，应调节机械调零按钮Y，使指针指在电流的“‎0”‎刻度处。‎ ‎[2][3]测量时，将红表笔插“+”，黑表笔插“”。‎ ‎[4]现要使用“×‎100”‎挡进行测量，应调节换挡开关“X”。‎ ‎[5]将红黑表笔短接进行电阻调零时，应调节电阻调零旋钮“Z”，使指针对准电阻的“‎0”‎刻度线。‎ ‎(2)[6]多用电表测电阻时，若用的是×1Ω挡，则直接读出读数，读数为11.3Ω，或11.2~11.4Ω均可以。‎ ‎[7]测电流时，用的是直流250mA挡，读数为140mA，或141mA。‎ ‎[8]测电压时，用的是直流50V挡，读数为28.0V，或28.1V。‎ ‎12. 用电压表、电流表、滑动变阻器、开关及足量导线测两节干电池的电动势和内阻。各器材规格如下：‎ A．电流表（0~‎0.6A） B．电流表（0~‎3A） C．电压表（0~3V）‎ D．电压表（0~15V） E．滑动变阻器（） F．滑动变阻器（）‎ ‎(1)电流表应选用_______；电压表应选用________；滑动变阻器应选用______（填字母）；‎ ‎(2)某同学连的电路如图所示，其中有两条导线连接错误，错误的导线是_________（填数字）；‎ ‎(3)改正后，根据实验数据做出的U-I图线如图所示，由图线得：电源的电动势为______V；内阻为____（都保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). A C E (2). ③、⑥ (3). 2.85（或2.84，2.86） 4.90（或4.88，4.92）‎ ‎【解析】(1)[1][2]两节干电池的电动势约为3V，所以电压表选C（0~3V），再根据图象可知，电路中的最大电流为‎0.48A，所以电流表选A（0~‎0.6A）；‎ ‎[3]本实验要测两节干电池的电动势和内阻，所以滑动变阻器选限流接法，为了方便调节电路，所以应选最大阻值较小的E（）。‎ ‎(2)[4]电路图中接错的有两根线：一根是③，一端接电流表的负接线柱，另一端接滑动变阻器上面两个接头中的一个，接线柱在滑动变阻器上面金属杆的两端；另一根是⑥，一根接在电压表的3V的接线柱，另一端接在开关的右边的接线柱。‎ ‎(3)[5][6]根据闭合电路欧姆定律 变形可得 对照U-I图象，可得 三、计算题：本题有四个小题，共 43分 ‎13. 平行板电容器间存在匀强电场，板间距离为‎10cm，板间电压为100V，B板接地（即电势为0）。‎ ‎（1）两板间的电场强度是多少？‎ ‎（2）电场中有M、N两点，M点离A板‎2cm，N点离B板‎1cm。求M、N两点的电势；‎ ‎（3）若将一电量为2×10‎-6C的电荷从M点移到N点电场力做多少功？‎ ‎【答案】（1）1000V/m；（2）80V，10V；（3）J ‎【解析】（1）平行板电容器间存在匀强电场，由公式可得两板间的电场强度 ‎（2） 设M、N与下极板间的距离分别用xM、xN表示，则 ‎（3）M点移到N点的电势差 则将一电量为2×10‎-6C的电荷从M点移到N点电场力做功 ‎14. 如图所示，在水平直线MN的下方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带电量为q（），质量为m的带电粒子从直线上的A点射入磁场，速度大小为v，方向与直线成角。粒子最后从直线上的B点离开磁场，已知。求：‎ ‎(1)磁感应强度大小；‎ ‎(2)粒子在磁场中运动的时间。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 根据几何知识有 在磁场中，洛伦兹力提供向心力，则有 解得 ‎(2)根据粒子的运动轨迹可知，粒子在磁场中运动的时间 其中 解得 ‎15. 如图所示电路，电源电动势为6.0V，内阻8Ω。图中，，电容器C电容为240μF，当S闭合时电源的输出功率最大。‎ ‎(1)求R3（要有推导过程）；‎ ‎(2)将闭合S断开，求电容器上的电量变化量。增加了还是减少了。‎ ‎【答案】(1)35Ω；(2)增加 ‎【解析】(1)设外电路总电阻为R，则 ‎，‎ 由以上两式得 由上式知源输出功率最大时，外阻等于内阻，即 解得 R3=35Ω ‎(2)S闭合时路端电压 ‎，‎ S断开时 ‎，‎ 则 电量增加了。‎ ‎16. 如图所示匀强电场水平向右，在电场中的O点固定一轻细线，细线的另一端系一质量为m带电量为q的小球，小球平衡时细线与竖直方向成角。（重力加速度g，，）‎ ‎(1)求电场强度；‎ ‎(2)将小球拉至右侧与O等高，细线水平伸直，然后将小球静止释放，求小球运动到最低点时线的张力；‎ ‎(3)小球从最低点继续向左运动，求小球运动到最高点时细线与竖直方向的夹角。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)‎ ‎(2) 根据动能定理、牛顿第二定律得 解得 ‎（3）设最大偏角为β，从小球释放到运动到最大高度过程中由动能定理得 解得 β=16°‎