【物理】宁夏银川市贺兰县景博中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题(解析版)
景博高中2019-2020年第一学期高二年级期中考试
物理
一、选择题(本题包括13小题。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,每题3分。共计39分)
1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.下列说法中正确的是( )
A. 安培提出场的概念
B. 牛顿发现了电流的热效应
C. 密里根通过油滴实验测定了电子的电荷量
D. 欧姆指出导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A.法拉第提出场的概念,A错误;
B.焦耳发现了电流的热效应,B错误;
C.密里根通过油滴实验测定了电子的电荷量,C正确;
D.欧姆指出电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,D错误。故选C。
2.如图,两个定值电阻R1R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源中.有人把一个内阻不是远大于R1R2的电压表接在R1两端,电压表的示数8V,如果他把此表改接在两端R2,则电压表的示数( )
A. 小于4V B. 等于4V
C. 大于或等于8V D. 大于4V小于8V
【答案】A
【解析】
【详解】电压表接在R1两端,电压表的示数8V,则此时R2两端的电压为4V.把此表改接在R2两端时,由于电压表的内阻不是远大于R1R2,电压表与R2并联的阻值小于R2,而R1
与并联部分串联,总电压U=12V,则R1的电压大于8V,电压表与R2并联的电路的电压小于4V.故选A
【点睛】本题要注意电压表是实际的电表,内阻不是无穷大,电表对电路的影响不能忽略,把电压表看成可测量电压的电阻.
3.下列说法中正确的是( )
A. 导体中只要电荷运动就形成电流 B. 在国际单位制中,电流的单位是A
C. 电流有方向,它是一个矢量 D. 根据,可知I与q成正比
【答案】B
【解析】A.导体中只要电荷能定向运动就形成电流,选项A错误;
B.在国际单位制中,电流的单位是A,选项B正确;
C.电流有方向,但它是一个标量,选项C错误;
D.根据I=q/t,电路中的电流强度用电量与时间的比值来量度,但是与电量和时间无关,选项D错误。故选B。
4.处于静电平衡的导体,内部场强处处为零的原因是( )
A. 导体内部无任何电场
B. 外电场不能进入导体内部
C. 所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
D. 外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
【答案】C
【解析】处于静电平衡的导体内部存在两个电场,一个是外加电场、一个是导体内部自己产生的感应电场,两电场叠加的合场强为零,故只有C正确.
5.关于静电场下列说法正确的是( )
A. 沿一条电场线方向上的各点,电势不可能相同
B. 沿一条电场线方向上的各点,电场强度不可能相同
C. 同一等势面上的各点,电场强度不可能相同
D. 同一等势面上的各点,电场方向一定相同
【答案】A
【解析】沿电场线方向电势降低,所以沿一条电场线方向上的各点,电势不可能相同,故A正确;匀强电场沿一条电场线方向上的各点,电场强度相同,故B错误;匀强电场中同一等势面上的各点,电场强度相同,故C错误;电场线与等势面垂直.匀强电场的等势面上各点电场相同,故D错误.所以A正确,BCD错误.
6.如图所示是某区域的电场线分布,A、B、C是电场中的三个点,下列关于三点处电场强度E和电势ϕ的关系正确的是( )
A. EA
ϕB>ϕc B. EB>EA>EC, ϕB>ϕA>ϕc
C. EA>EB>EC, ϕB>ϕA>ϕc D. EAPA>PD>PC B. PB>PD>PA>PC C. PB>PD>PC>PA D. PA>PC>PD>PB
【答案】A
【解析】A灯的电阻:,B灯的电阻:
,C灯的电阻:, D灯的电阻:,设a到b回路的电流为1A,则;C、D两灯并联,,即,则有,,A灯消耗的功率为,B灯消耗的功率为,C灯消耗的功率为,D灯消耗的功率为,所以,故A正确,B、C、D错误;
故选A.
【点睛】关键是知道串联电路和并联电路特点,以及电功率公式的灵活应用;会用特殊值法简化计算,难点是各灯泡之间串并联的辨别.
二、多项选择题(本题包括5小题共计20分。14-18小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表、,且的量程大于的量程.若把、分别采用串联或并联的方式接入电路,如图(a)、所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A. 图中的的示数小于的示数
B. 图中的、的指针偏角相同
C. 图中的的指针偏角小于的指针偏角
D. 图中的、的示数和偏角都不同
【答案】BC
【解析】AB.图(a)中的、
并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同,量程大的电流表示数大,A错误B正确;
CD.图(b)中的、串联,、的示数相同,由于量程不同,内阻不同,电表两端的电压不同,流过表头的电流不同,指针偏转的角度不同,量程越大,电流表内阻越小,电流表两端电压越小,指针偏角越小,的指针偏角小于的指针偏角,D错误C正确。
故选BC。
15.如图所示的电路中,AB两端的电压U恒为14V,灯泡L标有“6V、12W”字样,电动机线圈的电阻.若灯泡恰能正常发光,且电机能正常运转,则以下说法中正确的是( )
A. 电动机的输出功率是14W B. 电动机的输入功率是16W
C. 电动机的热功率是1.0W D. 整个电路消耗的电功率是30W
【答案】AB
【解析】
【详解】ABC.电动机两端的电压
UM=U-UL=14-6V=8V,
整个电路中的电流
所以电动机的输入功率
P入=UMI=8×2W=16W.
电动机的发热功率
P热=I2RM=22×0.5W=2W,
则电动机的输出功率
P出=P入-P热=(16-2)W=14W.
故AB正确.C错误.
D.整个电路消耗的功率
P总=UI=14×2W=28W
故D错误.故选AB。
16. 如图所示示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的
A. 极板X应带正电 B. 极板X'应带正电
C. 极板Y应带正电 D. 极板Y'应带正电
【答案】AC
【解析】
【详解】电子受力方向与电场方向相反,因电子向X极板偏转则,电场方向为X到X′,则X极板带正电;同理可知Y极板带正电.
A.极板X应带正电,与结论相符,选项A正确;
B.极板X'应带正电,与结论不相符,选项B错误;
C.极板Y应带正电,与结论相符,选项C正确;
D.极板Y'应带正电,与结论不相符,选项D错误;
17.如图所示,放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C,如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B,则( )
A. 在B的内表面带正电荷,φB=φC=0 B. 在B的右侧外表面带正电荷
C. 验电器的金属箔片将张开,φB<φC D. φB=φC,B的左右两侧电势相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.静电平衡时,电荷分布于导体的外表面上,选项A错误;
B.由于产生静电感应,使B金属网罩的左侧外表面感应出负电荷,所以B的右侧外表面感应出正电荷,选项B正确;
C.由于静电屏蔽,金属网罩内电场强度为零,故C上无感应电荷,验电器的金属箔片不会张开,选项C错误;
D.由静电屏蔽特点知,导体等势体,导体表面是等势面,选项D正确.故选BD。
18.一电动摩托车的电瓶由四组相同的蓄电池串联而成,每组蓄电池的电动势为,容量为,则( )
A. 该摩托车的电瓶总电动势为
B. 该摩托车的电瓶总电动势为
C. 该摩托车的电瓶总容量为
D. 该摩托车的电瓶总容量为
【答案】BC
【解析】AB.由题意可知,每组蓄电池的电动势为12V,则四组电池串联的总电动势为48V,所以B正确,A错误;
CD.电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量。4组串联则总容量为。
故选BC。
三、填空题(本题包括2小题。每空2分,共计18分)
19.某电流表内阻Rg为,满偏电流Ig为2mA,如按图甲、乙改装成量程为0→0.1A和0→1A的两个量程的电流表。
则在图甲中________,________;在图乙中________,________。
【答案】 (1). (2). (3). (4).
【解析】
【详解】[1][2]如图甲所示,电阻阻值
[3][4]如图乙所示,分流电阻的阻值为
连接1A档时有
即
联立解得
20.某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E(电动势为4.5V);
B.电压表V(量程为0∼5V,内阻约为4kΩ);
C.电流表A1(量程0∼0.6A,内阻约为0.2Ω);
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流1A);
F.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ,额定电流100mA)。
(1)为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用___,滑动变阻器应选用___(填所选仪器前的字母序号);
(2)在该实验中(小电风扇的电路符号),一同学设计了如图所示的四个电路。为了减小误差,应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上);
(3)请按正确实验电路连接实物图_________;
(4)操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出小电风扇的伏安特性曲线如图所示,由此可以判定小电风扇正常工作时的机械功率为________。
【答案】(1). C E (2). C (3). (4). 1.5W
【解析】
【详解】(1)[1][2]电风扇的额定电流
从读数误差的角度考虑,电流表选择C。电风扇的电阻比较小,则滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小,即选择E。
(2)[3]因为电压电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,电风扇的电阻大约
远小于电压表内阻,属于小电阻,电流表采用外接法。电路图如图所示。
所以选C选项。
(3)[4]实物图如图所示。
(4)[5]电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。根据欧姆定律得
正常工作时电压为4V,根据图象知电流为0.6A。则电风扇发热功率
则机械功率
四、计算题(本题共3小题,共33分。22题9分,23题12分,24题12分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
21.如图所示,用长为l绝缘线悬挂一个质量为m、电量为q的带正电小球A,将另一带电小球B用绝缘支架固定于悬点O点的正下方,并与A球位于同一水平面上,当A球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ。(AB两球均可看成点电荷)求B球的所带的电量Q及B球在A球所在位置的场强的大小和方向。
【答案】,,方向水平向左
【解析】
【详解】对A球,由平衡条件可得
解得
由可得,B球在A球处产生的电场的场强为
方向水平向左。
22.在图所示的电路中,电源电压U=15V,电阻R1、R2、R3的阻值均为10Ω,S为单刀三掷电键,求下列各种情况下电压表的读数:
(1)电键S接B
(2)电键S接A
(3)电键S接C
【答案】(1)7.5V(2)0(3)10V
【解析】(1)S接B时,与串联,电路中电流为:
则电压表的读数为
(2)S接A时,电压表被短路,所以电压表读数
(3)S接C时,外电路总电阻
则电压表的读数为
23.如图所示,半径为R环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑。现将一质量为m,带电荷量为+q的小球从管中A点由静止释放,已知qE=mg。求:
(1)小球释放后,第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力;
(2)小球释放后,第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力。
【答案】(1);对管壁的压力大小为5mg,方向向下。(2)mg,方向向上
【解析】(1)小球从A至D点过程,由动能定理得
又
qE=mg
解得
在D点,由牛顿第二定律得
解得FN=5mg
由牛顿第三定律可知,小球经过最低点D时对管壁的压力为5mg,方向向下;
(2)小球第一次经过C点时,由动能定理得
设在C点管壁对小球的作用力方向向下
解得FC=−mg,方向向上