广西南宁市第三中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理（理）试题

广西南宁市第三中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理（理）试题

南宁三中2019~2020学年度上学期高二段考 理科物理试题 ‎ 2019.11‎ 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，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1．下列说法中正确的是 ‎ A．电场不是实物，因此不是物质 ‎ ‎ B．库仑定律与万有引力定律在形式上很相似，由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力 ‎ C．电子就是元电荷 ‎ D．首次比较准确地测定电子电荷量的实验被称为密立根实验，其实验原理是微小的带电油滴在匀强电场中受到的电场力与重力平衡 ‎2．如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点 在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是 ‎ A．b、d两点处的电场强度相同 B．a、c两点处的电势相同 C．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力对试探电荷先做负功再做正功 D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能一直减小 ‎ ‎3．如图所示，电路中每个电阻的阻值都相同．当电压U升高时，先烧坏的电阻应是 A．R1和R2 B．R3和R4 C．R5 D．不能确定 ‎ ‎ ‎ 第3题图 第4题图 ‎4．测定电源电动势E和内阻r实验电路如图所示，按图连接好 电路，当滑动变阻器的滑片由右端滑到中点的过程中，电流表示数有明显变化，但电压表示数基本不变，只有滑片滑到左端附近时，电压表才有比较明显变化。则以下关于滑动变阻器总阻值R与电源内阻r的关系正确的是 ‎ A．R比r稍小 B．R比r稍大 C．R比r小很多 D．R比r大很多 ‎5．将一根粗细均匀的铜丝接到电压恒为U的A、B间两点间，然后将该铜丝取下，将其均匀拉长，使长度是原来的2倍，再将拉长后的铜丝接回到A、B间。则拉长后的铜丝与原来相比，以下说法正确的是 ‎ A．电阻是原来的2倍 B．发热功率是原来的倍 ‎ ‎ C．铜丝内自由电子定向移动的平均速率是原来的倍 ‎ ‎ D．铜丝内自由电子定向移动的平均速率是原来的倍 ‎6．如图所示，电容器耐压值足够大，二极管为理想二极管。闭合开关s，电路稳定之后又断开开关，以下说法正确的是 ‎ A．刚闭合开关时，R1和R2中都有电流 ‎ B．电路稳定时，有恒定的电流流过R0 ‎ ‎ C．电路稳定时，电容器板间电压等于电源电动势 ‎ D．将开关s断开时，电容器放电 ‎7．（多选）物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了单位间的关系。如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的大小关系，也确定了V(伏)与A(安)和Ω(欧)的乘积是等效的。现有物理量单位：m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)和Ω(欧)，由它们组合成的单位与电荷量单位“C（库）”一致的是 ‎ A． B． C． D．‎ ‎8．（多选）学习了多用电表的使用之后，某物理学习小组开展用多用电表排除电路故障的课外活动。由小组长设计一个故障电路如图所示：闭合开关之后电流表没有示数，其原因可能是接线点A、B、C、D、E、F、G中的某处接触不良，也可能是导线1、2、3、4中有一根断路。现由其他组员用多用电表来排除故障：首先确认各接线点接触良好，闭合开关，发现电流表依然没有示数；再用多用电表进行检查，以下说法正确的是则 ‎ A．在开关闭合的情况下，既可选用多用电表的电压档 进行检查，也可选用多用电表的欧姆档进行检查 ‎ B．在开关断开的情况下，应当选用多用电表的欧姆档 进行检查 ‎ C．在正确选用检测档位的情况下，若测得B、C 两接线点间的电压很接近电源的电动势，则表明导线2断路 ‎ ‎ D．在正确选用检测档位的情况下，若测得C、D两点间的电压为0，则表明导线3断路 ‎ ‎9．（多选）在如图(a)所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示，则 A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线 B．图线甲延长线与U轴交点的纵坐标数值上 等于电源的电动势 C．电源的最大输出功率为3.6W D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W ‎10．（多选）如图所示，竖直面内的光滑绝缘半圆轨道，直径MN水平，将一带正电的小球从M点静止释放，经时间t到达最低点，速率为v，对轨道的压力为；若在轨道圆心处固定一正电荷，重新将该小球从M点静止释放，经时间t′到达最低点，‎ 速率为v′，对轨道的压力为。下列说法正确的是 ‎ A．t′< t B．t′= t ‎ ‎ C．v′= v D．‎ ‎11．（多选）如图所示，边长为L=0.5m的等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势φA=φB=0，电荷量为1C的正电荷仅在电场力作用下从C点运动到A点，电势能减少1J。保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°（图中未画出），则 A．电场强度的大小为 V/m，方向垂直转动前的AB向左　‎ B．转动后B点的电势为V C．转动后B点的电势为V　 　‎ D． 转动后B和C两点间的电势差 ‎12．（多选）一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个负试探电荷固定在P点，如图(甲)所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、表示P点的电势，Ep表示负电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向P点移动一小段距离x0的过程中，在图(乙)中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是 ‎ ‎ ‎ 二、实验题：（共18分）‎ ‎13．（6分）以下分别是用刻度尺、螺旋测微器、游标卡尺测量长度的示意图，各图对应的测量长度分别为：（1）甲图　 cm；（2）乙图　 　mm；（3）丙图　 　cm。‎ ‎ ‎ ‎14．（12分）为测量某一玩具电动机M中导线圈导线的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下：‎ ‎（1）用多用电表测量电动机中导线圈的电阻Rx，选择 ‎“×10”欧姆挡测量时，发现指针指示位置很靠近欧姆“0”刻度，‎ 需要更换倍率测量。某小组成员将选择开关旋到　 　的 倍率档位后，立即将红、黑表笔分别接触导线圈两端重新 测量，指针指示的位置如图甲所示，则Rx=　 　Ω。‎ ‎（2）该成员的以上操作中，遗漏了一个很重要的步骤，请指出　 。‎ ‎（3）为了提高精度，实验小组又增加以下仪器，用“伏安法”再次测量导线圈的电阻Rx：‎ 电流表A1(0～3 A、约5Ω)； 电流表A2(0～30 mA、约10Ω)；‎ 滑动变阻器R1(0～1 kΩ)； 滑动变阻器R2(0～50Ω)； ‎ 定值电阻R0=60 Ω； 电源(4 V、约1 Ω)、开关、导线若干。‎ ‎①实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图乙所示的电路图， 多用电表已选择“直流电压2.5 V”挡作为电压表使用，应选择的电流表是　 　，滑动变阻器是　　　。(填写仪器字母符号)‎ ‎②实验中给电动机串联R0的原因是　 　 。‎ ‎③请依据图乙的实验电路图将图丙所示的实物图用笔画线代替导线将缺少的两根导线补完整。‎ ‎④图丁是该实验小组用测得的数值描绘出的图象，其斜率表示的是　　　(填选项)。‎ A．导线圈的电阻 B．导线圈的电阻与R0阻值之和 ‎ 三、计算题（共34分）‎ ‎15．（8分）电动自行车的车灯和电动机（提供行驶动力）均由电瓶供电，工作原理简化如图所示电路，查得电瓶的电动势E=48V，电瓶的内阻r及保护电阻R1的阻值均未知。在停车状态下打开车灯（S1闭合、S2断开）,车灯正常发光，电流表的示数为1A；在打开车灯时行驶（S1和S2均闭合）,调节R2，仍使车灯正常发光，此时电流表的示数为3.2A，电压表示数减少为原来的。若电动机内阻RM=2Ω,电流表和电压表均为理想电表，假定车灯灯丝电阻不变，用R0等效替代电瓶内阻与保护电阻R1之和，求：‎ ‎（1）等效电阻R0； ‎ ‎（2）行驶时电动机的效率。 ‎ ‎16．(10分)如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在静电力作用下沿直线在A、B两点间以很高的频率往返运动（称为振荡）。已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103 N/C和E2=4.0×103‎ ‎ N/C，方向如图所示，带电微粒质量m=1.0×10-20 kg，带电荷量q=-1.0×10-9 C，A点距虚线MN的距离d1=1.0 cm。不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：‎ ‎(1)B点到虚线MN的距离d2；‎ ‎(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。‎ ‎17．(16分)如图所示，平面直角坐标系xOy位于竖直平面内，x轴水平，该空间存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E。从坐标原点O以动能Ek0竖直向上抛出一带正电的小球，一段时间后小球通过x轴上的P(L，0)点，过P点时小球的动能为，重力加速度为g。求：‎ ‎(1)小球的电荷量； ‎ ‎(2)小球的质量； ‎ ‎(3)小球运动过程中的最小动能。‎ 高二段考理科物理参考答案 ‎1．D ‎2．D 解析：b、d两处电场强度大小相等，方向不同，选项A错误；从+Q处到c点区域的场强大于到a点区域的场强，从+Q处往c点的电势降低比往a点的电势降低更快，则c点电势低于a点电势，选项B错误；将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+Q对其一直不做功，-Q对其一直做正功，总功一直为正，电势能一直减小，选项C错误，D正确。‎ ‎3．C 解析：画出等效电路如图所示，可知该电路有两个支路：‎ 一个为R1和R2并联后与R5串联；另一个为R3和R4串联，‎ 当电压U升高时，先烧坏的电阻应是电流最大的电阻R5，选项C正确．‎ ‎4．D 解析：由知，当外电阻比内电阻大得多，则路端电压比内电压大得多，电压表示数很接近电源电动势，选项D正确。‎ ‎5．D 解析：铜丝体积不变，当拉长为2倍时，横截面积变为，由知，阻值变为原来的4倍，接回原电压，由知，发热功率为原来的，由知，自由电子定向移动的平均速率是原来的，选项D正确。‎ ‎6．C 解析：电容器只有在充、放电时才有电流流进、流出，电路稳定时电容器极板带电量恒定，其所在支路没有电流，二极管可以正向导通（理想二极管正向电阻为零，相当于导线），反向电阻无穷大（相当于断路）。刚闭合开关时，对电容器充电，R2中有充电电流，对二极管是加了反向电压，没有电流流过，选项A错误；电路稳定时，电路中没有电流，电容器板间电压等于路端电压，路端电压等于电源电动势，选项B错误、C正确； 开关断开时，电容器如果放电，对二极管是加了反向电压，电流不能通过，因此电容器不能放电，选项D错误。‎ ‎7．AB 解析：由知，选项A正确、D错误；由知，选项B正确；由知，选项C错误。‎ ‎8．BC 解析：有电源供电电路中才有可能出现电压，因此，用电压表检查时，开关应闭合；欧姆表测电阻时，只能由欧姆表的内置电源供电，其它电源必须与被测电阻断开，因此，用欧姆档检查时，开关应断开，选项A错误、B正确； C、D两点间短路和C、D两点之外的任一处断路，都会造成C、D间电压为零，选项D错误。‎ ‎9．AB 解析： R1是定值电阻，电压表V1的示数为U1=IR1，随U1与I成正比，可知图线乙是V1示数随电流变化的图线，则图线甲是V2示数随电流变化的图线，选项A正确；设图中电源的电动势为E、内阻为r，则图线甲可理解为电动势为、内阻为（R1+r）的等效电源，由等效电源的电动势特征可知，，选项B正确 (或：由两图线得滑片分别位于右端和左端时，U1+U2=7.5V≠U1′+U2′=4.5V，可知电源有内阻，当滑片位于R2的左端时，V1示数最 大为U1=4.5V，此时流经R1的电流I1=0.6A，得R1=，同理得滑动变阻器的最大阻值R2m===30Ω。由闭合电路的欧姆定律得0.2=，0.6=解得E=9.0 V，r=7.5Ω，)；当R2=0时，外电阻R1=r，电源有最大输出功率Pm==2.7W，选项C错误；当R2=R1+r时，R2上有最大功率P2m==1.35 W，选项D错误。‎ ‎10．BCD 解析：在圆心固定正电荷之后，小球运动过程中电场力对其不做功，小球的运动情况与之前是一样的，选项A错误，B、C正确；经最低点时，在圆心固定电荷前：，在圆心固定电荷后：，可知选项D正确。‎ ‎11．AC  解析：转动前，电荷量为1C的正电荷仅在电场力作用下从C点运动到A点，电势能减少1J，可知电场力做正功1J，C点电势高于A点电势，电场方向与AB边垂直（AB为零 等势线），方向向左；由W=qU，得UCA=1V，则电场强度E=，选项A正确；让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，B点向电势低处移动，转动后B点电势比零电势低，其到零等势线的距离d=Lsin30°，所以，故转动后B点的电势为V，选项B错误、C正确；转动之后C点电势为，得 ‎，选项D错误。 ‎ ‎12．CD 解析：零原来板间距离为d，由平行板电容器的电容知电容C变大，但不是一次函数，选项A错误；在电容器两极板所带电荷量一定的情况下，U=，E==，‎ 与x无关，选项B错误；在负极板接地的情况下，设P点最初的电势为0（正值），则平移后P点的电势为=0-Ex，选项C正确；负电荷在P点的电势能Ep=q=-|q|(0-Ex)= - |q|0+|q|Ex，选项D正确。‎ ‎13．(6分)（1）1.50 （2）1.074～1.077均可 （3）6.160‎ ‎14．(12分)‎ ‎（1）×1（1分） 25（1分） 更换到×1倍率档位之后没有进行欧姆调零（2分）‎ ‎（3）①A2 （1分） R2（1分）‎ ‎②电动机两端最大电压约为，比电压表量程小得多（2分）‎ ‎③如图所示（2分）‎ ‎④B（2分）‎ ‎15．（8分）（1）S1闭合、S2断开时：‎ S1,S2均闭合时： ……（2分）‎ 代入数据，解得：R0=4Ω, U2=35.2 V ……（2分）‎ ‎（2）S1、S2均闭合时,流经车灯的电流：IL=I1=1.0A 流过电动机的电流：IM=I2-IL=(3.2-1.0) A=2.2 A ‎ 电动机的输入功率：P=U2IM=77.44W 电动机的发热功率：P热=IM2RM=9.68W ……（2分）‎ 电动机的输出的机械功率：P机=P-P热=67.76W 电动机的效率： ……（2分）‎ ‎16．（10分）解：(1)带电微粒由A运动到B的过程中，有|q|E1d1-|q|E2d2=0 ……（2分） ‎ 解得d2=d1=0.50 cm． ……（2分）‎ ‎(2)微粒在虚线左侧运动：|q|E1=ma1 d1=a1 ……（2分）‎ 微粒在虚线右侧运动：|q|E2=ma2 d2=a2 ……（2分） ‎ 又t=t1+t2 解得t=1.5×10-8 s． ……（2分）‎ ‎17．（16分）解：　(1)从O到P，据动能定理可得： ……（2分）‎ ‎　　 解得：  ……（2分）‎ ‎(2)设小球在O点时速度大小为v0，则： ‎ 在P点： ……（1分）‎ 从O到P，小球在水平方向做匀加速直线运动： vx=axt ……（1分）‎ 小球在竖直方向做竖直上抛运动，由对称性知：vy=v0 ……（1分）‎ 解得： ……（2分）‎ ‎（3）设小球所受合外力方向与竖直方向的夹角为θ： ……（1分）‎ 速度最小时，合外力方向与速度方向垂直，如图所示。……（1分）‎ 从抛出到速度最小的过程：v1x=axt1 v1y=v0-ayt1 ……（1分）‎ ‎ ……（1分）‎ 又有：ay=g，ax=g ……（1分）‎ 最小动能： 解得：Ekmin=Ek0 ……（2分）‎