2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高二上学期期中考试物理（理）试题 解析版

2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高二上学期期中考试物理（理）试题 解析版

黑龙江省哈尔滨市第三中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理（理）试题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1～8小题只有一个选项正确，其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分）‎ ‎1. 下列说法正确的是 A. 元电荷是最小的带电体 B. 电动势既有大小又有方向，因此是矢量 C. 电势降低的方向就是电场线方向 D. 金属导体中，电流的方向与电子定向移动的方向相反 ‎【答案】C ‎【解析】元电荷是与电子的电荷量数值相等的电荷量，但不是电子、质子，也不是带电荷量最小的带电粒子．故A错误．电动势没有方向，是标量．故B错误；电场线的方向电势降低的最快的方向，不能说电势降低的方向就是电场线方向．故C错误；物理学中规定正电荷移动的方向与电流的方向相同，金属中做定向移动的是电子，而电子带负电，所以金属导体中，电流的方向与电子定向移动的方向相反．故D正确．故选D.‎ ‎2. 如图所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的电路。在增大电容器两极板间距离的过程中 A. 电阻R中没有电流 B. 电容器的电容在变大 C. 电阻R中有从a流向b的电流 D. 电阻R中有从b流向a的电流 ‎【答案】C ‎【解析】在增大电容器两板间距离的过程中，电容C减小，电压U不变，则电量Q=CU减小，电容器放电．由于电容器上极板带正电，则电阻R中有从a流向b的电流．故C正确，ABD错误．故选C.‎ ‎3. 三个电阻器按照如图所示的电路连接，其阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶3∶6，则电路工作时，通过三个电阻器R1、R2、R3上的电流之比I1∶I2∶I3为 A. 6∶3∶1 B. 1∶3∶6‎ C. 6∶2∶1 D. 3∶2∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：电阻R2和R3是并联关系，则电流之比等于电阻之比的倒数即：I2：I3= R3∶R2=2：1；则R1上的电流等于R2和R3的电流之和，故I1∶I2∶I3=3∶2∶1，故选D.‎ 考点：串并联电路的特点 ‎【名师点睛】此题考查了串并联电路的特点；要知道在串联电路中电流处处相等；并联电路中电压相等，且总电流等于各个电阻上的电流之和；此题是基础题，意在考查学生对基础知识的掌握程度.‎ ‎4. 在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P由中点向上调节，则以下判断正确的是 A. 灯L1变暗，电流表的示数增大 B. 灯L2变暗，电流表的示数减小 C. 灯L1变亮，电压表的示数减小 D. 灯L2变亮，电压表的示数增大 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：由图可知，R与L2并联后与L1串联，电压表测量电源的路端电压；当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小；则总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大；则由U=E-Ir可知，路端电压减小；由灯泡L1变亮；故A错误；C正确；因路端电压减小，灯泡L1电压增大，故并联部分电压减小；则L2亮度变暗，电流减小；再由并联电路中的电流规律可知，流过A的电流增大；故B D错误；故选C.‎ 考点：电路的动态分析.‎ ‎【名师点睛】本题为闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，要掌握好此类题目的解题方法；明确“局部-整体-局部”的分析方法；首先分析电路得出电路结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化；再由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化；从而得出电流表示数及灯泡亮度的变化。‎ ‎5. 已知电流表内阻约为0.1，电压表内阻约为10k，若待测电阻约为10，用伏安法测其电阻则 A. 应采用内接法，测量值偏大 B. 应采用内接法，测量值偏小 C. 应采用外接法，测量值偏大 D. 应采用外接法，测量值偏小 ‎【答案】D ‎【解析】电流表的内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，待测电阻约为10Ω，电压表内阻是待测电阻的1000倍，待测电阻阻值是电流表内阻的100倍，由此可知本电阻为小电阻，故应采用电流表的外接法；在电流表的外接法中，由于电压表的分流作用，电流表的测量值I大于真实值，由可知，电阻的测量值小于电阻的真实值，即电阻真实值大于测量值．故D正确，ABC错误．故选D．‎ 点睛：在伏安法测电阻实验中，当电压表内阻原大于待测电阻阻值时，采用电流表外接法，当待测电阻阻值远大于电流表内阻时，一般采用电流表内接法；电流表的外接法，由于电压表的分流作用，电阻测量值小于电阻的真实值．‎ ‎6. 如图两等量正电荷P、Q连线中点为O，A、B为中垂线上的两点，且OA=AB，则 ‎ ‎ A. A点的电场强度一定大于B点的电场强度 B. A点的电势一定高于B点的电势 C. O、A两点间的电势差一定等于A、B两点间的电势差 D. A点电场强度方向平行于PQ向右 ‎【答案】B 点睛：常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，同时注意等量同号电荷形成电场的对称性．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．‎ ‎7. 一个电流表的满偏电流Ig=1mA.内阻为500Ω，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上 A. 串联一个9.5kΩ的电阻 B. 并联一个10kΩ的电阻 C. 串联一个10kΩ的电阻 D. 并联一个9.5kΩ的电阻 ‎【答案】A ‎【解析】要将电流表改装成电压表，必须在电流表上串联一个大电阻，串联电阻起分压作用．应串联电阻为，故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎8. 在绝缘光滑的水平面上，如图所示有相隔一定距离的两个带同种电荷的小球．让它们从静止开始释放，则两个球的加速度和速度随时间的变化情况是 A. 速度、加速度都变大 B. 速度、加速度都变小 C. 速度变小、加速度变大 D. 速度变大、加速度变小 ‎【答案】D ‎【解析】由于同种电荷间存在相互作用的排斥力，两球将相互远离，距离增大，根据库仑定律得知，相互作用力减小．由牛顿第二定律得知它们的加速度变小．随着两球间距离增大，电场力做功正功，电势能减少，总动能增加．所以速度增加，故选D．‎ ‎9. 如图，一带负电的粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右边．不计重力，下列表述正确的是 A. 粒子在M点的速率最小 B. 粒子所受电场力水平向右 C. 粒子在电场中的加速度不变 D. 粒子在电场中的电势能始终在增加 ‎【答案】AC ‎............‎ 点睛：本题要掌握电场力做功的特点，电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小.‎ ‎10. 在如图所示电路中，电源电动势为12V，内阻为1.0Ω。电阻R0的阻值为3.0Ω，小型直流电动机M的内阻为2.0Ω。闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为1.0A。则以下判断中正确的是 A. 电动机两端的电压为8.0V B. 电源输出的电功率为12W C. 电动机的输出功率为6W D. 电动机的机械效率为75%‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】试题分析：电路中电流表的示数为1.0A，所以电动机的电压为：U=E-U内-UR0=12-Ir-IR0=12-1×1-1×3.0=8V，故A正确；电源的输出的功率为：P输出=EI-I2r=12×1-12×1=11W，故B错误；电动机的总功率为：P总=UI=8×1W=8W，电动机的发热功率为：P热=I2R=12×2=2W，所以电动机的输出功率为8‎ ‎ W-2W=6W，所以C正确；电动机的机械效率为，选项D正确；故选ACD.‎ 考点：功率的计算.‎ ‎【名师点睛】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的.‎ ‎11. 如图A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则 A. a点与c点的电场强度相同 B. a点与c点的电势相同 C. a、b间电势差与b、c间电势差相等 D. 点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎12. 如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处，若不计重力的作用。下列说法中正确的是 A. 从t＝0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B. 从t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C. 从t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D. 从t＝3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：分析电子在一个周期内的运动情况．从t=0时刻释放电子，前T/2内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后T/2内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动；接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动，直到打在右板上．故A正确，B错误．从时刻释放电子，在-内，电子向右做匀加速直线运动；在-内，电子受到的电场力向左，电子继续向右做匀减速直线运动，‎ 时刻速度为零；在-T内电子受到向左的电场力，向左做初速度为零的匀加速直线运动，在T-内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在时刻速度减为零；接着重复．若两板距离足够大时，电子在两板间振动．故C正确．用同样的方法分析从t=T时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动，后向左运动，由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，电子最终从左极板的小孔离开电场．也可能电子在向右过程中就碰到右极板，故D错误．故选AC。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 二、实验题（共15分，每空3分。）‎ ‎13. 某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时，测得的结果如下图左所示，则该金属丝的直径d＝_________mm。另一位同学用标有20等分刻度的游标卡尺测某一工件的长度，的如果如下图右所示，则该工件的长度L＝_________cm。‎ ‎【答案】 (1). 3.406 (2). 2. 030‎ ‎【解析】螺旋测微器固定刻度为：3mm，可动刻度读数为：40.6×0.01mm=0.406mm，所以最终读数为3mm+0.406=3.406mm； 游标卡尺主尺读数为2cm=20mm，游标尺上第6条刻度与上面对齐，则游标尺读数为：6×0.05mm=0.30mm，所以游标卡尺最终读数为20mm+0.30mm=20.30mm=2.030cm． 点睛：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．以及螺旋测微器的读数方法，固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎14. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了小灯泡(2.5 V,0.5 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材：‎ ‎（1）图甲为实验中某同学连接好的实验电路图，在开关S闭合后，把滑动片P从A向B 端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”)。‎ ‎（2）某同学由测出的数据画出I—U图象，如图乙所示，当小灯泡两端电压为1.6 V时，小灯泡的电阻值R＝________ Ω，此时小灯泡的实际功率P＝________W。‎ ‎【答案】 (1). （1）大 (2). （2）4或4.0 (3). 0.64‎ ‎【解析】（1）由图示电路图可知，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑动片P移到A端；实验中滑动片P从从A向B端移动过程中会观察到电压表读数变大． （2）由图象可知，当U=1.6V时，对应的电流为：I=0.40A， 则小灯泡的电阻值为： ‎ 灯泡的实际功率为：P=UI=1.6×0.40=0.64W； 点睛：本题应明确：①若要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应用分压式接法；②涉及到图象问题，可以表示出纵轴物理量与横轴物理量的函数表达式，然后再根据斜率和截距的概念讨论即可．‎ 三、计算题(共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)‎ ‎15. 现有一定值电阻，当两端电压为 14.4V 时，20 秒内有 9×1018自由电子通过此电阻，已知 e=1.6×10-19C，求电阻大小。‎ ‎【答案】200Ω ‎【解析】由得：； 则由欧姆定律可得：；‎ ‎16. 如图所示的电路中，电源电动势E＝6.0V，内阻r＝0.6Ω，电阻R2＝0.5Ω，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V，试求：‎ ‎(1)电阻R1和R3的阻值；‎ ‎(2)当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率．‎ ‎【答案】（1）1.4Ω；2Ω（2）1 V；2 W ‎【解析】（1）S断开时，由U1=I1R3 代入数据解得： R3=2Ω ‎ 又由 代入数据解得：R1=1.4Ω ‎ ‎（2）S闭合时，R2、R3并联电阻 ‎ 由闭合电路欧姆定律得回路总电流： 代入数据解得：‎ 电压表示数为: U2=I2R23=1V ‎ R2上消耗的功率为: ‎ ‎17. 将一个质量为m，带电量为+q的微粒自A点以大小为4v的初速度垂直射入水平向右的匀强电场（如图所示），微粒运动到最高点B时速度变为3v，求 ‎（1）匀强电场的场强大小E=?；‎ ‎（2）A,B两点间电势差UAB=?‎ ‎（3）微粒自A点至B点过程中速度的最小值？‎ ‎【答案】（1）（2）（3）2.4v ‎【解析】（1）若自A点至B点所用的时间为t1，电场强度为E，粒子在水平方向加速度为a，‎ 竖直方向：0=4v-gt1；水平方向有：Eq=ma，3v=at1‎ 联立得： ‎ ‎（2）若AB间竖直高度差为h1，则：-2gh1=0-(4v)2‎ ‎-mgh1+qUAB=m(3v)2- m(4v)2‎ 则UAB= ‎ ‎（3）微粒速度与合力之间的夹角为钝角，后为锐角，当二者垂直时，速度最小，若从A点到微粒速度最小时间为t2，速度最小时速度的水平分量为vx，竖直分量为vy则：‎ vx=at2；vy=4v-gt2 ‎ 解得： ‎ vmin= ‎ 解得：vmin= ‎ ‎ ‎