1、20192020年启迪中学高二上期中物理试卷一、单项选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。1.随着技术的进步,不少国产手机也已极具竞争力,如图所示,为一款手机电池的背面印有的一些符号,下列说法错误的是( )A. 该电池的容量为500 mAhB. 该电池的电动势为3.6 VC. 该电池在正常工作时的额定电流为500 mAD. 若电池以10 mA的电流工作,可用50小时【答案】C【解析】【详解】AB由电池的铭牌读出:该电池的容量为500mAh,电动势为3.6V,故AB正确,不符合题意;C由电池的容量可知该电池在连续工作1小时时,电流为I=500mA,不是电池在工作1小时后达到的电流为500
2、mA故C错误,符合题意;D根据公式可得若电池以10mA的电流工作,可用h故D正确,不符合题意。故选C【点睛】本题关键是熟悉描述电池特性的物理量,要能从表格中读出有用的信息2.下列说法正确的是( )A. 由可知,电阻与电压、电流都有关系B. 由可知,电阻只与导体的长度和横截面积有关系C. 由可知,电阻率由导体的电阻、长度和横截面积决定D. 各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随着温度的升高而增大【答案】D【解析】【详解】A.电阻与导体本身的性质有关,与电压和电流无关;故A错误;B.,是电阻的决定式,所以电阻与导体的长度、电阻率和横截面积都有关;故B错误;C.电阻率由材料和温度决定,与横截面
3、积、电阻和长度无关,故C错误;D.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大;故D正确3.关于电动势,下列说法正确的是( )A. 一节干电池的电动势是1.5V,则它接入电路工作时,两极间的电压恒为1.5VB. 在外电路接通时,电源的电动势等于内外电路上的电压之和C. 电动势的大小与外电路的电阻有关D. 电动势是1.5V的干电池,表示将1C的正电荷从该电池的正极移到负极的过程中非静电力做功1.5J【答案】B【解析】【详解】A.该电池接入电路工作时,电池两极间的电压小于电动势,故A错误;B.当外电路接通时,由闭合电路欧姆定律可知:电源的电动势等于内外电路上的电压之和,故B正确C.电
4、动势与电源本身的性质有关,与外电路的电阻无关;故C错误;D.干电池电动势为1.5V,表明将1C的正电荷从电源负极移到正极,通过非静电力做功,将其它形式的能量1.5J转化为电能,即非静电力做功1.5J,故D错误4.如图,图线1表示导体的电阻为R1,图线2表示导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )A. R1:R2=1:3B. 把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C. 将R1与R2串联后接于电源上,则功率之比P1:P2=1:3D. 将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1:I2=1:3【答案】AC【解析】【详解】A.根据IU图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1:R2=1:3.故A正确;
5、B.把R1拉长到原来的3倍长后,截面积变为原来的,根据可知,电阻变为原来的9倍,为R2的3倍,故B错误;C.串联电路电流相等,所以将R1与R2串联后接于电源上,电流比I1:I2=1:1.根据P=I2R可知,功率之比P1:P2=1:3,故C正确;D.并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流比I1:I2=3:1,故D错误;5.在如图所示的电路中,已知电源电动势E=3V,内阻r=1,R1=2. 滑动变阻器R的最大阻值为10,则当R调为多大时,R消耗的功率最大,最大功率为多少( )A. 1,2. 25WB. 1,0. 75WC 2,2. 25WD. 3,0. 7
6、5W【答案】D【解析】【详解】把R1视为内电路的一部分,则当:3此时R消耗的功率最大,其最大值为:W故选D6.甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备,原理如图甲所示电源电压恒为3V,R0为10的定值电阻,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,污染指数在50以下为轻度污染,50100间为中度污染,100以上为重度污染,以下分析正确的是( )A. 电压表示数为1V时,属于重度污染B. 污染指数越小,电压表示数越大C. 污染指数越大,电路中消耗的总功率越小D. 污染指数为50时,电压表示数为2.5V【答案】A【解析】【详解】A电压表示数为
7、1V时,电路中电流:可变电阻两端电压根据欧姆定律可得:可变电阻连入电路中的阻值:由图象可知,电阻为20时,污染指数为150,属于重度污染,故A正确;B由图象可知,污染指数越小,可变电阻的阻值越大,根据串联电路的分压特点可知,可变电阻分担的电压越大,则定值电阻分担的电压越小,即电压表示数越小,故B错误;C由图象可知,污染指数越大,可变电阻的阻值越小,电路总电阻越小,根据可知,电源电压不变,总电阻越小,总功率越大,故C错误;D由图象可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50,根据串联电路的分压特点:即解得:R0两端电压U0=0.5V,即电压表示数为0.5V,故D错误7.如图所示,A、B
8、为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),由静止释放后,下列说法中正确的是()A. 点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B. 点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C. 点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零【答案】C【解析】【详解】AB根据点电荷电场强度的叠加法则,可知,同种正电荷连线的中垂线上,电场强度方向由O点向两边延伸,且大小先增大后减小,在P点由静止释放一个负点电荷q,在从P点到O运动的过程中,它只在电场力作用下,向下加速,电场强
9、度可能可能越来越小,电场力可能越来越小,则加速度可能越来越小故AB错误C运动到O点时,电场强度为零,所受的电场力为零,加速度为零,速度达最大值,故C正确D点电荷越过O点后,速度越来越小,所受的电场力向上,速度减小,电场强度可能越来越大,加速度可能越来越大,故D错误8.甲、乙两根保险丝粗细不同,用同种材料制成,单位长度的电阻分别为4和1,熔断电流分别为2 A和6 A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是()A. 6.0AB. 7.5AC. 8AD. 10A【答案】B【解析】【详解】每根保险丝允许的最大电压为:V=8VV=6V两保险丝并联,两端电压相等,并联电压最大
10、应为U=6V,则:AA并联电路允许的最大电流为:=6A+1.5A=7.5AACD由上分析可知,ACD错误; B由上分析可知,B正确9.有两个相同的灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig=1mA,表头电阻Rg=30,若改装成一个量程为3V的电压表和一个量程为0.6A的电流表应分别:A. 串联一个2990的电阻和并联一个0.15的电阻B. 并联一个2990的电阻和串联一个0.15的电阻C. 串联一个2970的电阻和并联一个0.05的电阻D. 并联一个2970的电阻和串联一个0.05的电阻【答案】C【解析】【详解】把灵敏电流表改装成电压表的方法是串联一个电阻,由串联可知改装成大量程的电流表
11、需要并联电阻,由并联分流可知A分析可知,应串联一个2970的电阻和并联一个0.05的电阻,故A错误B分析可知,应串联一个2970的电阻和并联一个0.05的电阻,故B错误C分析可知,应串联一个2970的电阻和并联一个0.05的电阻,故C正确D分析可知,应串联一个2970的电阻和并联一个0.05的电阻,故D错误10.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路. 当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法中正确的是( )A. 电流表和电流表的读数都增大B. 电流表和电压表的读数都减小C. 电压表的读数增大,电流表A1示数减小,A2示数增大D. 电压表的读数减小
12、,电流表A1示数增大,A2示数减小【答案】C【解析】【详解】当滑片向b滑动时,R接入电阻增大,总电阻增大;由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小,即电流表A1示数减小,由可知路端电压增大,即电压表V示数增大;因路端电压增大,R1两端的电压减小,故并联部分电压增大,对R2,由欧姆定律可知电流表A2示数增大,故选C11. 空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示下列说法正确的是A. O点的电势最低B. 点的电势最高C. 和-两点的电势相等D. 和两点的电势相等【答案】C【解析】试题分析:作出电场线,根据顺着电场线电势降低,则O电势最高,故A错误,B错误;从图线看出,电场强
13、度关于原点O对称,则X轴上关于O点对称位置的电势相等故C正确;和两点在电场线的不同位置,沿电场线电势降低,故两点电势不相等,故D错误考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系【名师点睛】根据题意,电场关于x轴对称分布可知,作出电场线如图,根据顺着电场线,电势降低和对称性可判断电势高低12.如图所示,图线a是某一电源的U-I曲线,图线b是一定值电阻的U-I曲线若将该电源与该定值电阻连成闭合电路(已知该电源的内阻r=2.0),则说法正确的是A. 该定值电阻为6;B. 该电源电动势为20V;C. 将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大;D. 将2只这种电阻串联作为外电阻,电源输出功率最大;【答案
14、】ABC【解析】【详解】A图线b的斜率,则定值电阻的阻值R=k=6,故A正确;B由图读出交点的电压U=15V,电流I=2.5A,根据闭合电路欧姆定律得,电源的电动势故B正确;CD对于电源,当内外电路的电阻相等时输出功率最大,故将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大,故C正确,D错误二、多项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。13.一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V下列说法正确的是()A. 电场
15、强度的大小为2.5 V/cmB. 坐标原点处的电势为1 VC. 电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD. 电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV【答案】ABD【解析】【详解】A如图所示,设ac之间的d点电势与b点相同,则:所以d点的坐标为(3.5 cm,6 cm),过c点作等势线bd的垂线,由几何关系可得cf的长度为3.6 cm.电场强度的大小:E2.5 V/cm故A正确;B因为Oacb矩形,所以有:UacUOb解得坐标原点O处的电势为1 V ,故B正确;Ca点电势比b点电势低7 V,电子带负电,所以电子在a点的电势能比在b点的高7 eV.故C错误;Db点电势比c点电势低 9 V,电子从
16、b点运动到c点,电场力做功为9 eV,故D正确14.如图所示是简化的多用电表的电路转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断他们中的正确说法是 ( )A. S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大B. S与3、4连接时,多用表就成了欧姆表,且A 接线柱为红表笔C. S与5、6连接时,多用表就成了电压表,且前者量程较小D. S与5、6连接时,多用表就成了电压表,且前者量程较大【答案】ABC【解析】【详解】A选项中,由图知当转换开关s旋转到1、2连接时,多用电表就成了电流表,电阻与表头并联,当并联电阻越小时,量程越大,故A对;B选项中,由图可
17、知S接3、4时,多用表就成了欧姆表,电源的负极与红表笔相连,故A接线柱为红表笔,B对;CD选项中,S与5、6连接时,多用电表就成了电压表,电流表所串联的电阻越大,改装的电压表量程越大,故转换开关S旋转到6时的量程较大,故C对、D错15.“测量金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是()A. 电流表采用外接法,将会使测真B. 电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差C. 由可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起的测量误差D. 由可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量【答案】ACD【解析】【详解】电流表采用外接法,则电阻的测量值偏小,根据可知
18、,将会使测真,选项A正确;电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分流的减小而引起测量误差,选项B错误;由可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起的测量误差,选项C正确;由可知,因电阻率与直径的平方成正比,可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量,选项D正确;故选ACD.16.我国已经禁止销售100 W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的UI图象如图所示图象上A点与原点的连线与横轴成角,A点的切线与横轴成角,则A. 白炽灯的电阻随电压的增大而减小B. 在A点,白炽灯的电阻可表示为tan C. 在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0D. 在A点
19、,白炽灯的电阻可表示为【答案】CD【解析】【详解】由图示图象可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,电压与电流的比值增大,灯泡电阻变大,故A错误;在A点,白炽灯的电阻,故B错误;在A点,白炽灯的电功率P=U0I0,故C正确;由欧姆定律可知,在A点,白炽灯的电阻,故D正确;故选CD【点睛】本题考查了求灯泡电阻与电功率问题,分析清楚图象、应用欧姆定律与电功率公式即可正确解题17.如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1,电阻R1=6、R2=5、R3=3,电容器的电容C=2105F,若将开关S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电量为q则( )A. I=0.75AB.
20、I=0.5AC. q=2105CD. q=1105C【答案】AD【解析】【详解】解:开关S闭合电路稳定时,外电路中总电阻为R=R2+=5+=7根据闭合电路欧姆定律得:I=A=0.75A电容器两端的电压为U=I=0.752V=1.5V电量Q=CU=1.52105C=3105C断开开关S后:电容器通过R1与R3放电,设通过R1与R3的放电电流分别为I1和I3,则=由电量公式q=It可知,通过R1与R3的电量之比为又q1+q3=Q联立得:通过R1的电量为q1=3105C=1105C故选AD18.如图所示,电源内阻为R,固定电阻R0=R,可变电阻的总电阻值为2R,若变阻器滑片P由图示位置自左向右滑动,
21、则( )A. 电源的输出功率由小变大B. 消耗的功率由小变大C. R0消耗功率由小变大D. 电源的效率由大变小【答案】ACD【解析】【详解】A.由题意可知,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻减小;但外电阻一直大于内阻,当滑动变阻器接入电阻最小时,内外阻最接近,故电源的输出电压最大;故输出功率一直增大;故A正确;B.将R0等效为内阻,则当滑片在左端时,滑动变阻器接入电阻最大,此时等于等效内阻,故滑动变阻器上消耗的功率最大;在向右移动过程中,外电阻减小,则消耗的功率减小,故B错误;C.R0为定值电阻,其功率随电流的变化而变化,而在滑片移动过程中,滑动变阻器接入电阻越来越小,则电流越来越大,故功率
22、越来越大,故C正确;D.电源的路端电压越大,则电源的输出功率越大,故滑片右移时,效率减小,故D正确三、实验题:本题每空1. 5分,共15分。19.某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是_、_、_. 【答案】 (1). 0.400 (2). 0.42 (3). 2.30【解析】【详解】1固定刻度读数为0mm,可动刻度读数为40.00.01mm= 0.400mm,则直径为0.400mm;2电流表的量程为0.6A,最小分度为0.02A,读数为0.42A;3电压表的量程为3V,最小分度为0.1V,要估计到最小分度的下一
23、位,读数为2.30V20.如右图所示,电压表和电流表读数分别为10 V和0.1 A,电压表内阻为500 ,那么待测电阻R的测量值比真实值_,测量值为_,真实值为_【答案】 (1). 小 (2). 100 (3). 125【解析】【详解】如右图所示,电流表外接,所测电压为真实值,电流表示数偏大,根据,可知待测电阻R的测量值比真实值偏小,测量值为,真实值为21.要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 ),现有下列器材:电压表V(03 V15 V)、电阻箱(0999.9 )、定值电阻R02 、开关和导线某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路(1)电路中定值电阻R0的作用是保护_
24、(填“电源”或“电压表”)(2)A同学调节电阻箱阻值R,读出对应的电压表读数U,得到两组数据:R12.0 时U12.24 V;R24.0 时U22.40 V由这两组数据可求得电源的电动势为E_V,内阻r_(结果保留两位有效数字)(3)B同学图乙作图法计算,图象斜率为K,纵轴截距为b,则 E_V,内阻r_(用k和b表示)【答案】 (1). 电源 (2). 2.8 (3). 1.0 (4). (5). 【解析】【详解】(1)若无R0存在,当R调节到0时,电源即短路,有烧坏危险,所以作用是保护电源(2)根据闭合电路欧姆定律,当电阻箱阻值R12.0 时有:,当电阻箱阻值R24.0 时有:,联立上两式得
25、E=2.8V,r=1.0(3)由闭合电路欧姆定律得:,变形得:,其图象的斜率为:,纵轴截距为,联立可得:,三、计算题(共4小题,共35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能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)22.如图所示,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电路两端电压U不变,开关S闭合前流过R2的电流为I,求S闭合后流过R2的电流大小【答案】067I【解析】【详解】设电池两端的电压恒为U,电阻阻值为R,开关S闭合前电阻R1、R2两电阻串联,R2的电流为I,由欧姆定律得: U=I(R1+R2)=2IRS闭合后R2、R3并联再和R1串联,由欧姆定律
26、得:U=IR,联立解得:I=I,R2中的电流是干路中的一半:I2=I=I0.67I23.如图所示的电辂中,电源电动势E=10V,内阻r=0.5,电动机的电阻R0=1.0,电阻R1=1.5. 电动机正常工作时,电压表的示数U1=3. 0V,求:(1)电源的总电功率和输出功率分别为多少;(2)电动机消耗的电功率,将电能转化为机械能的功率;【答案】(1)20W,18W(2)12W,8W【解析】【详解】(1)电动机正常工作时,总电流为:A电源的总电功率:W电源的输出功率为:W(2)电动机两端的电压为:V电动机消耗的电功率为:W电动机消耗的热功率为:W根据能量守恒得,电动机将电能转化为机械能的功率为:W
27、24.如图所示的电路中,两平行金属板A,B水平放置,接入如图所示电路中,两板间的距离d=50cm,电源电动势E=15V,内电阻r,电阻R1=4,R2=10,闭合开关S,待电路稳定后,将一带电的小球放入板间恰能保持静止,若小球质量为m=210-2kg,电量q=110-2C(取g=10m/s2)问:(1)小球带正电还是负电,电容器的电压为多大?(2)电源的内阻为多大?电源的效率是多高?【答案】(1)负电,10V(2)1,【解析】【详解】(1)小球放入板间后,受重力和电场力作用,由二力平衡,可知电场力竖直向下,而电场强度方向向上,所以小球带负电根据平衡条件有:代入数据解得:V(2)电路中的电流A根据
28、闭合电路欧姆定律得:代入数据解得:电源的效率代入数据得:25.如图所示,两平行金属板A、B长为L=8cm,板间距为d=8cm,A板电势比B板高300V一质量为m=1020 kg、电荷量为q=1010 C的带正电粒子(重力不计)以v0=2106m/s的初速度沿两板中心线RO射入电场中;粒子飞出板间电场,经过MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,该电场不受界面PS影响;粒子最后垂直打在放置于中心线处的荧光屏bc上已知PSRO,MN、PS相距12cm,O点与界面PS相距9cm,静电力常量k=9109 Nm2/C2,sin 37=0.6,cos 37=0.8(1)求粒子穿
29、过界面MN时偏离中心线RO的距离(2)试粗略画出粒子运动全过程的轨迹(3)求点电荷Q的电性及电荷量大小(结果保留三位有效数字)【答案】(1)3 cm (2)见下图(3)带负电,1.04108 C【解析】【详解】(1)粒子在板间做类平抛运动,有:y=at2L=v0ta=联立解得:y=3 cm(2)第一段是抛物线(类平抛运动),第二段是直线(匀速直线运动),第三段是圆弧(匀速圆周运动),轨迹如图所示(3)要使带正电粒子经过界面PS后向上偏转,点电荷Q一定带负电粒子在MN、PS间做匀速直线运动,设其到达界面PS时偏离中心线RO的距离为Y由类平抛运动速度的反向延长线经过水平位移中点,有:=得:Y=12 cm粒子从板间电场飞出时沿电场方向的分速度:vy=v0=1.5106 m/s粒子经过界面PS时的速度:v=2.5106 m/s方向与RO夹角:=arctan=37由:=粒子经过界面PS的位置与O点的连线和速度方向垂直,又粒子垂直打在放置于中心线处的荧光屏bc上故粒子在点电荷形成的电场中运动轨迹为圆弧,做匀速圆周运动,半径r=15 cm由牛顿第二定律有:=解得:Q=1.04108 C