江苏省如皋市2018-2019学年高一下学期期末调研物理试题（选修）

江苏省如皋市2018-2019学年高一下学期期末调研物理试题（选修）

www.ks5u.com ‎2018-2019学年度如皋市高一年级第二学期期末调研 物 理 试 题（选修）‎ 一、单项选择题：本题共7小题，每题3分，共计21分，每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1.关于四个公式：①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝.下列叙述正确的是( )‎ A. 公式①④适用于任何电路的电功率 B. 公式②③适用于任何电路的电热功率 C. 公式①②③适用于任何电路的电功率 D. 没有一个正确 ‎【答案】A ‎【解析】‎ P＝UI、P＝适用于任何电路电功率的计算，而P＝I2R适用于任何电路热功率的计算，故A正确；P＝只适用于纯电阻电路中电功率及热功率的计算，故B、C、D错．‎ ‎2.手电筒的两节干电池已经用了较长时间，小灯泡只能发出微弱的光，把电池取出，用电压表测电压，电压表示数接近3V，若把此电池作为一个电子钟的电源，电子钟能正常工作，下列说法正确的是 A. 这两节干电池的电动势减小很多 B. 这两节干电池的内电阻减少很多 C. 这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小 D. 这台电子钟正常工作时的电流一定比手电筒里的小灯泡正常工作时的电流小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由题两节干电池的电动势约为3V，现在直接通过电压表示数很接近3V，可知电动势几乎不变，故A错误；‎ B．两节干电池已经用了较长时间，使用时小灯泡只能发出很微弱的光，除电动势降低之外，电池的内阻增大，故B错误；‎ C．由题可知电子钟的额定电压也是3V，与手电筒里的小灯泡额定电压相等，故C错误；‎ D ‎．台式电子钟能正常工作是由于它的内阻比电池的内阻大得多，可知电子钟的电阻较大，而电子钟的额定电压与小灯泡的额定电压相同，所以由公式P=UI可知电子钟正常工作时的电流小，故D正确；‎ ‎3.2019年4月20日，我国成功发射了第44颗北斗导航卫星．该卫星是倾斜地球同步轨道卫星，它的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等．仅考虑卫星与地球间的作用，下列说法正确的是 A. 该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大 B. 该卫星的环绕速度介于7.9km/s和11.2km/s之间 C. 该卫星的周期大于地球同步轨道卫星的周期 D. 该卫星可以始终处在地面某点的正上方 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据，由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等，具有相等的轨道半径，所以该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大，故A正确；‎ B．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的环绕速度一定小于7.9km/s，故B错误；‎ C．根据，由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等，具有相等的轨道半径，所以该卫星的周期等于地球同步轨道卫星的周期，故C错误；‎ D．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方，故D错误；‎ ‎4.如图所示，彼此接触的导体A和B被绝缘柱支撑住，起初它们不带电．将带正电的物体C移近导体A，下列说法正确的是 A. 感应起电创造出了电荷 B. A的电势高于B的电势 C. 先移走C，再把A、B分开，则A带负电 D. 先把A、B分开，再移走C，则B带正电 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．自然界电荷是守恒的，电荷不能够被创造。故A错误；‎ B．金属AB同一等势体，AB电势相等。故B错误；‎ C．先移走C，A、B中正负电荷中和，再把A、B分开，则A、B都不带电。故C错误；‎ D．还没有移走C前，A带负电点，B带正电，这时把AB分开，则B带正电。故D正确；‎ ‎5.甲、乙两同学使用多用电表欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发现指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1k”挡，乙把选择开关旋“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零．则以下说法正确的是 A. 甲选挡错误，而操作正确 B. 甲选挡错误，操作也错误 C. 乙选挡错误，而操作正确 D. 乙选挡正确，而操作错误 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】选择开关旋到“×100”挡，正确操作，指针偏角太小，说明被测阻值较大，所选挡位偏小，应换大挡，应把选择开关旋到“×1k”挡，然后进行欧姆调零，再测电阻，由此可知：‎ AB．甲的选挡是正确的，但操作是错误的，故AB错误；‎ CD．乙的选挡是错误的，但操作是正确的，故C正确，D错误。‎ ‎6.有A、B两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为dA∶dB＝1∶2，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是 A. 它们的电阻之比RA∶RB＝8∶1‎ B. 通过它们的电流之比IA∶IB＝4∶1‎ C. 两段电阻丝中的电场强度之比EA∶EB＝1∶4‎ D. 电子在两段中定向移动速度之比vA∶vB＝4∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电阻定律，有 RA：RB=SB：SA=dB2：dA2=4：1‎ 故A错误。‎ B．它们串联在电路中，电流相等，IA：IB=1：1，故B错误。‎ C．根据U=IR，电流相同，‎ UA：UB=RA：RB=4：1‎ 再由，d相同，‎ EA：EB=UA：UB=4：1‎ 故C错误。‎ D．电流的微观表达式I=nqSv，电流相同，nq相同，速度和S成反比有：‎ vA：vB=SB：SA=4：1‎ 故D正确。‎ ‎7.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处于真空中，重力可忽略.在满足电子能射出平行板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏角φ变大的是：‎ A. U1变大，U2变大 B. U1变小，U2变大 C. U1变大，U2变小 D. U1变小，U2变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设电子被加速后获得初速为v0，则由动能定理得：…①‎ 又设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：…②‎ 又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：…③‎ 电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy=at…④‎ 由①、②、③、④可得：‎ 又有：，故U2变大或U1变小都可能使偏转角φ变大，故选项B正确．‎ 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分，每个选择题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分．‎ ‎8.某电场的电场线分布如图所示，则(　　)‎ A. 电荷P带正电 B. 电荷P带负电 C. a点的电场强度大于b点的电场强度 D. 正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎9.如图所示，由两块相互靠近平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小 A. 将M板向下平移 B. 将M板沿水平向左方向远离N板 C. 将M板沿水平向右方向靠近N板 D. 在M、N板之间插入云母板 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将M板向下平移，正对面积减小，根据 ，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；‎ B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；‎ C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；‎ D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据 ，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；‎ ‎10.如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图像，由图可知 A. 固定电阻R的阻值为1 Ω B. 该电源的内阻为2 Ω C. 该电源的短路电流为1 A D. 当该电源只对电阻R供电时，电源的输出功率最大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据伏安特性曲线OM可知，，故A正确。‎ BC．由图象AB可知电源的电动势E=6V，短路电流为6A，则内阻 故BC错误。‎ D．当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，即该电源只对电阻R 供电时，电源的输出功率最大，故D正确。‎ ‎11.A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是( )‎ A. 点电荷的速度先增大后减小 B. 空间电场是某负点电荷形成的 C. 电荷所受电场力先减小后增大 D. 空间各点的电势先升高后降低 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误 B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误 C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确 D、根据，粒子带正电且电势能先增大后减小，同时电势能均为正值，所以空间各点的电势先升高后降低，D正确 ‎12.如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量为ΔU．在这个过程中，下列判断正确的 A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大 C. 电容器的带电量减小，减小量小于CΔU D. 电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量ΔI比值不变 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，电流表示数减小，由欧姆定律分析得知，电阻R1两端的电压减小，电阻R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R1两端的电压减小量小于△U，则电容器的带电量减小，减小量小于C△U．故A错误，C正确。‎ B．由图，，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故B正确。‎ D．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R1+r），由数学知识得知，，保持不变，故D正确。‎ 三、简答题：本题共3小题，每空2分，共计24分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎13.在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图．一位同学使用的电源电动势为10.0V，测得放电的I-t图像如图所示．‎ ‎（1）若按“四舍五入（大于半格算一个，小于半格舍去）”法，根据“I-t 图线与两坐标轴包围面积”，电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为_________ C．（结果保留两位有效数字）‎ ‎（2）根据以上数据估算电容器的电容值为_________ F．（结果保留两位有效数字）‎ ‎（3）如果将电阻R换一个阻值更大的电阻，则放电过程释放的电荷量___________（选填“变多”、“不变”或“变少”）．‎ ‎【答案】 (1). 0.016-0.018 (2). 0.0016-0.0018 (3). 不变 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．电容器放电图象是一条逐渐下降的曲线，而q=It，从微元法得到，I-t ‎ 图象与坐标轴围成的面积就是总的电荷量，经确认：图象下共有42格，所以电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 Q=42×0.001×0.4C=0.017C。‎ ‎（2）[2]．从上一问知道，电容器充满电后所带的电荷量Q=0.017C，而所加电压U=E=10V，所以 ‎（3）[3]．由图看出，若将电阻换一个阻值较大电阻，但由于电容器电荷量一定，则所有电荷量将通过电阻R释放，只是图象更加平缓些，但总量不变。‎ ‎14.在“测定金属的电阻率”的实验中：用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图甲所示，用米尺测出金属丝的长度，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．‎ ‎（1）从图中读出金属丝的直径为________mm．‎ ‎（2）实验室有两节新干电池、开关、若干导线及下列器材：‎ A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω ‎①要求较准确地测出其阻值，电流表应选________，滑动变阻器选_________．(填器材前面的序号)‎ ‎②实验中实物接线如图所示，图中有几处错误，请写出其中的一处错误：____________．‎ ‎【答案】 (1). 0.680 (2). C (3). E (4). 导线连接在滑动变阻器的滑片上或者电压青虾程接错 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．由图所示螺旋测微器可知，其示数为0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；‎ ‎（2）①[2][3]．两节新的干电池，电源电动势为3V，若选取电压表15V，测量读数误差较大，因此电压表选A；电路最大电流约为 ‎，电流表应选C；金属丝的电阻大约为5Ω，为方便实验操作在保证安全的前提下，应选择较小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选E。‎ ‎②[4]．由图示电路图可知，导线接在滑动变阻器的滑片上，这是错误的，导线应接在接线柱上。‎ ‎15.在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：‎ A．干电池(电动势约为1.5 V，内阻小于1.5 Ω)‎ B．电流表G(满偏电流2 mA，内阻10 Ω)‎ C．电流表A(0～0.6 A，内阻约0.1 Ω)‎ D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A)‎ E．滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A)‎ F．定值电阻R3＝990 Ω G．开关、导线若干 ‎(1)为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器______(填写序号)．‎ ‎(2)在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的实验电路原理图_______.(标出代表元件字母符号) ‎ ‎ ‎ ‎(3)某同学根据他设计的实验测出了6组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数)，请在如图所示的坐标纸上作出I1和I2的关系图线__________.‎ 序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ I1/mA ‎1.40‎ ‎1.36‎ ‎1.35‎ ‎1.28‎ ‎1.20‎ ‎1.07‎ I2/A ‎0.10‎ ‎015‎ ‎0.23‎ ‎0.25‎ ‎0.35‎ ‎0.50‎ ‎(4)根据图线可得，被测电池的电动势为______V，内阻为______Ω.‎ ‎【答案】（1）D ； ⑵如下左图； ⑶ 如下右图； ⑷1.48， 0.82‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，选择D（R1）比较合适。‎ ‎（2）由于没有电压表，给定的电流表G可与定值电阻R3串联作电压表使用，实验电路如图所示。‎ ‎（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出I1-I2图象如图所示。‎ ‎（4）则由闭合电路欧姆定律可知：I1（R3+RA）=E-I2r，变形，由图可知，图象与纵坐标的交点为1.48mA，解得E=1.48V（1.46-1.50）；由图象可知，r=0.82Ω（0.70-0.82）‎ 考点： 测定电源的电动势和内阻 四、计算题：本题共3小题，共计35分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎16.如图甲所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1＝1900‎ ‎ Ω，R2＝ Ω．则：‎ ‎（1）当S1和S2均断开时，改装成的是什么表？量程多大？‎ ‎（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是什么表？量程多大？‎ ‎（3）利用改装后的电压表对图乙的电路进行故障分析．接通S后，将电压表并联在A、C两点时，电压表有读数；当并联在A、B两点时，电压表读数为零，请写出存在故障的可能情况．‎ ‎【答案】（1）改装为电压表，其量程为（2）改装为电流表，其量程为（3）段断路或段短路或两种情况均存在。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当S1、S2均断开时， Rg与R1串联，改装为电压表，其量程为 解得：‎ ‎（2）当S1、S2均闭合时， Rg与R2并联，改装为电流表。其量程为：‎ 解得：‎ ‎（3）接通S后，将电压表并联在A、C两点时，电压表有读数；说明故障在AC之间；当并联在A、B两点时，电压表读数为零，说明故障的原因可能是BC段断路或AB段短路或两种情况均存在。‎ ‎17.如图所示，在水平向右的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的长度为L=40 cm，细线的一端连着一个质量为m=1.0×10－4 kg、带电量为q=+5.0×10－8 C的小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速由A点释放，当细线转过90°，小球到达B 点时速度恰好为零．不计空气阻力和细线质量，重力加速度g=10 m/s2．求：‎ ‎（1）A、B两点间的电势差UAB；‎ ‎（2）匀强电场的电场强度E的大小；‎ ‎（3）小球从A点运动到B点过程中的最大速度的大小．（结果可保留根号）‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小球，从运动到，由动能定理得 解得：‎ ‎（2）由解得：‎ ‎（3）由，可知在细线转过45°时小球速度最大；从运动到中点，由动能定理得 解得：‎ ‎18.如图甲所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U的恒压电源的两极，两极板间距为d，板长为L．α粒子从非常靠近上极板的C点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线CO方向射入电场，经电场偏转后由D点飞出匀强电场．已知α粒子质量为m，电荷量为+q，不计α粒子重力．求：‎ ‎（1）α粒子飞离电场时沿电场方向发生的位移大小；‎ ‎（2）C、D两点间的电势差；‎ ‎（3）若仅将A、B极板上的电压换为如图乙所示的周期性变化的电压，t＝0时A板比B板的电势高．为使在t＝时刻由C点射入两板间的α粒子最终刚好能由O点水平射出，分别写出电压变化周期T与板间距离d满足的条件．(用L、U、m、q、v0表示)‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）两板之间为匀强电场 粒子在电场中的加速度大小 粒子的偏移量 运动时间 解得：‎ ‎（2）两点的电势差为 解得：‎ ‎（3）为使粒子刚好由点水平射出，粒子在一个周期内竖直方向的分位移应为零，且在电场中运动时间与电压变化周期的关系为，则 竖直向下的最大分位移应满足：‎ 解得：‎ ‎ ‎