1、安徽省安庆市第一中学2020-2021学年高一物理上学期期中试题1小明同学做作业时,不小心把一滴墨水滴在了一道物理题上,使一个数字变成了9.*1019C,小明同学感觉这道题是没法做了,果是你遇到这种情况,你认为可能是下列数字中的()A9.21019CB9.41019CC9.61019CD9.81019C【解答】解:任何带电体物体所带电荷量都是e的整数倍,选项中只有C项的电荷量为e 的整数倍,故C正确,ABD错误。故选:C。2某电场区域的电场线如图所示,a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法正确的是()Aa点的场强方向与b点相反B该电场可能是正点电荷产生的,也可能是负点电荷产生的C电荷在a点的
2、电势能一定高于在b点的电势能D电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力【解答】解:A、电场线某点的切线方向表示场强的方向,所以a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右,同时b点也是沿着电场线方向向右,因此它们的电场强度方向相同,故A错误;B、根据点电荷形成的场强的性质可知,该电场一定是在左侧的正点电荷形成的,故B错误;C、沿电场线的方向电势降落,故a点的电势高于b点的电势,正电荷在a点的电势能高于b点的电势能,而负电荷在a点的电势能低于b点的电势能,故C错误;D、根据FEq得正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力,故D正确。故选:D。3如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃
3、容器,P、Q为电极,设a0.5m、b0.2m、c0.1m,当里面注满某电解液且P、Q加上电压后,其UI图线如图乙所示,当U10V时,则电解液的电阻率为()A40mB80mC0.04mD0.08m【解答】解:由图乙可求得电解液的电阻为:R2000由图甲可知电解液长为:La0.5m截面积为:Sbc0.20.1m20.02m2由电阻定律R得:m80m,故B正确,ACD错误。故选:B。4如图所示,半径为40cm的圆处在竖直平面内,存在与OA方向平行的匀强电场。位于圆上的S点有一放射源向各个方向发射质子(),质子能够到达圆上任一位置,到达A点的质子动能的增量为120eV,已知OSA30,则此匀强电场的场
4、强大小为()A100V/mB100V/mC200V/mD200V/m【解答】解:OA方向为电场线方向,过S作SB垂直于OA于B点,则SB为等势线,如图所示。根据三角形的边角关系可知 ABR0.4m0.6m质子的电荷量为e,质子从S运动到A,则根据动能定理得 eUEk因此SA间的电势差为 U120V故此匀强电场的场强大小为 EV/m200V/m,故ABD错误,C正确。故选:C。5某款高科技的锂离子多功能电池有二路电压输出设计,如图。一路为环状凹槽电极,该路经由电路输出电芯电压,额定电压为3.7V;另一路为与干电池电极完全相同的中心柱状电极,经由变换电路输出额定电压1.5V下列说法正确的是()型号
5、电芯标准电压标准容量输出电流(最大)电池寿命PH5锂聚合物DC1.5V/3.7V810mAh(3.7V)3000mAh(1.5V)1500mA(3.7V)2000mA(1.5V)大于500次完全充放电(根据使用情况而异)A使用环状凹槽电极时,电池的能量是2916JB使用环状凹槽电极时,在最大输出电流工作状态下能工作约2hC使用中心柱状电极时,电池的电量是10800CD使用中心柱状电极时,在最大输出电流工作状态下能工作约1h【解答】解:A、使用环状凹槽电极时,电池的标准容量是810mAh0.81Ah,因此电池的能量为:WUIt3.70.813600J10789.2J,故A错误;B、使用环状凹槽电
6、极时,能够在最大输出电流下工作时间为:0.54h,故B错误;C、使用中心柱状电极时,有:QIt3000103A3600s10800C,故C正确;D、使用中心柱状电极时,在最大输出电流工作状态下能工作时间约:t1.5h,故D错误。故选:C。6如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()A增大,E增大B增大,EP不变C减小,EP增大D减小,E不变【解答】解:电容器与电源断开,
7、故电量不变;上极板向下移动时,两板间的距离减小,根据C可知,电容C增大,则根据C可知,电压U减小;故静电计指针偏角减小;两板间的电场强度为:E;因此电场强度与板间距无关,因此电场强度不变;再根据设P与下极板距离为L,则P点的电势PEL,电势能EPELq; 因此电荷在P点的电势能保持不变;故D正确,ABC错误;故选:D。7金属导体中的电流是导体的自由电子在电场作用下做定向运动形成的。已知一段粗细均匀的铜线中通过的电流为20A,设每个铜原子提供一个自由电子为载流子,电子的电量为1.61019C另外还有一些可供选择的物理量:阿伏伽德罗常数N0,铜的摩尔质量,铜线的长度L,铜线的电阻R,铜线的质量m,
8、铜线两端的电压U则为估算出电子定向运动的速度,从以上物理量中应该选用的是()AN0、m、RB、m、U、RCN0、m、LD、m、L、R【解答】解:设自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,则:t对铜导体研究:每个铜原子可提供一个自由电子,则铜原子数目与自由电子的总数相等,为:nt时间内通过导体截面的电荷量 qne则电流强度为 I得:v由于电流I是已知的,所以不需要使用I计算。故ABD错误,C正确故选:C。二多选题(共3小题)8如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,则()A电势cbaB场强大小EaEbEcC沿bc方向直线射入的电子有可
9、能做曲线运动D场强大小EbEaEc【解答】解:A、沿着电场线方向电势是逐渐降低的,同一等势面上各点的电势相等,则知cba,故A正确;BD、根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小,电场线疏处场强小,电场线密处场强大,可知EaEbEc,故B正确,D错误;C、沿bc方向直线射入的电子,所受的电场力沿bc方向,电子必定做直线运动,故C错误。故选:AB。9如图,电流表A1(03A)和A2(00.6A)是由两个相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是()AA1、A2的读数之比为11BA1、A2的读数之比为51CA1、A2的指针偏转角度之比为11
10、DA1、A2的指针偏转角度之比为15【答案】BCAB根据电表改装原理可知,电流计并联电阻改装成大量程的电流表,则内阻之比等于最大量程的反比,A1、A2的内阻之比为1:5,并联时,电流之比等于内阻的反比,电流读数之5:1,故A错误,B正确;CD电流表A1(03A)和A2(00.6A)是由两个相同的电流计改装而成,图中两个电流表为并联电路,则两电流计也是并联的,电压相等,流过电流计的电流相等,则A1、A2的指针偏转角度之比为1:1,故C正确,D错误。故选BC。10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,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电
11、路中电流变化的完整过程图线如图所示,电表均为理想电表,则()A图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线B电源内阻的阻值为10C电源的最大输出功率为3.6WD滑动变阻器R2的最大功率为0.9W【解答】解:由图可知,三电阻串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。A、当滑片向左端滑动时,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,由I可知,电路中的电流增大,R0、R1两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压减小,即电压表V2示数减小,由图象可知,甲表示电压表的示数随电流的增大而减小,表示的是电压表V2示数随电流变化的图线,故A正确;BC、当
12、滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,R1与R0串联,电路中的电流最大,由图象可知,R1两端的电压U13V,电路中的电流为:I10.6A,则电阻R1的阻值为:R15,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压为:UU1+I1R03V+0.6AR0当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,三电阻串联,由图象可知,R1两端的电压U11V,R2两端的电压U24V,电路中的电流I20.2A,滑动变阻器的最大阻值为:R2m20,则电源的电压为:UU1+U2+I2R01V+4V+0.2AR0由可得:R05,U6V,故B错误;电路的最大功率为:PmUI16V0.6A3.6W,故C正确;(3)电路中的电流为:
13、I滑动变阻器消耗的电功率为:P2I2R2()2R2,当R210时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则有:P2mW0.9W,故D正确。故选:ACD。三实验题(共3小题)11有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品(如图甲所示),电阻约为100,为了测量其电阻率,可先测其电阻Rx,现提供以下实验器材:A10分度的游标卡尺B螺旋测微器C电流表A1(量程50mA,内阻r1为100)D电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40)E电流表A3(量程1A,内阻r3约为0.1)F滑动变阻器R1(20,额定电流1A)G滑动变阻器R2(02k,额定电流0.1A)H直流电源E(12V,内阻不计)I圆柱体导体棒样品Rx(电阻R
14、x约为100)J开关一只,导线若干(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示,其示数L5.00cm;用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示,其示数D1.600mm。(2)为了尽可能精确地测量原件电阻Rx,电路原理图如丁所示,图中甲电流表应选C;乙电流表应选D。(用器材前的序号表示)(3)闭合开关,测量出需要测量的物理量。需要测量的物理量是电流表A1的读数I1,电流表A2的读数I2。(4)根据(1)(3)步测量的数据字母,表示出电阻率。【解答】解:(1)由图示游标卡尺可知,游标尺是10分度的,游标尺的精度是0.1mm,由图示游标卡尺可知,示数为L50mm+00.1mm50.0mm5.00cm;由
15、图示螺旋测微器可知,其示数为D1.5mm+10.00.01mm1.600mm;(2)实验没有电压表,可以用已知内阻的电流表A1与待测电阻并联测电压,即图中甲电流表选择C,用电流表A2测电流,即图中电流表乙选择D。(3)待测电阻阻值Rx,实验需要测量:电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2。(4)由电阻定律可知Rx,电阻率;故答案为:(1)5.00;1.600;(2)C;D;(3)电流表A1的读数I1,电流表A2的读数I2;(4)。12在“描绘小灯泡L(3V,0.5A)的伏安特性曲线”的实验中,有以下器材:A电压表(量程3V,内阻约6k);B电压表(量程15V,内阻约30k);C电流表(
16、量程0.6A,内阻约0.5);D电流表(量程3A,内阻约0.1);E滑动变阻器(阻值范围05);F滑动变阻器(阻值范围0100);G直流电源(3V,内阻不计);H开关、导线若干。(1)要求多次测量并使电压表读数从零开始连续可调,上述器材中,电压表应选用A,电流表应选用C,滑动变阻器应选用E(以上均填写器材前字母)。(2)在图虚线框内按要求设计实验电路图。(3)图为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的UI图象,图象是一条曲线而不是直线的原因是灯泡电阻随温度升高而增大;从图象中可求得小灯泡电压为1.8V时的小灯泡的实际功率为0.72W。【解答】解:(1)灯泡额定电压是3V,电压表应选择A
17、;灯泡额定电流是0.5A,电流表应选择C;要求多次测量并使电压表读数从零开始连续可调,滑动变阻器应采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选择E。(2)灯泡正常发光时的电阻R6,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,滑动变阻器采用分压接法,实验电路图如图所示;(3)由于灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,灯泡电阻不是定值,因此UI图线不是直线而是一条曲线;由图示UI图象可知,U1.8V时I0.4A,灯泡实际功率PUI1.80.4W0.72W;故答案为:(1)A;C;E;(2)实验电路图如图所示;(3)灯泡电阻随温度升高而增大;0.72。13某实验小组要把一块电流表改装成电压表,遇到
18、了两个问题:一是该电流表的表盘没有标注刻度数,但刻度均匀;二是内阻未知。通过对类似规格的电流表的参数比对,得到该电流表的满偏电流约为850A,内阻约为100,该组同学利用以下器材,通过下列步骤,完成了电压表的改装工作。A待测电流表;B电流表:量程0.6A,内阻约为0.1;C电压表:量程3V,内阻RV3k;D电阻箱R2:最大阻值999;E滑动变阻器R1:最大阻值5k,额定电流0.1A;F电源:电动势3V,内阻约为1.5;G开关两个S1、S2,导线若干。(1)步骤一:测定电流表的内阻。设计如图甲所示实验电路,请分析并补全以下操作:将R的滑片移至a(填“a”或“b”)端;仅闭合S1,调节R1,使电流
19、表的指针满偏;闭合S2,仅调节R2,使电流表的指针半偏,若此时电阻箱R2的阻值为110,则电流表的内阻为110。(2)步骤二:测定该电流表的满偏电流。设计如图乙所示实验电路,请分析并补全以下操作:闭合开关,调节滑动变阻器R1,使电流表的指针满偏;若此时电压表的示数为2.4V,则电流表的满偏电流为800A。(3)步骤三:改装电压表。将此电流表改装为一个量程为1V的电压表,需要串联(填“串联”或“并联”)一个1140的定值电阻。【解答】解:(1)实验初连入电路中的电阻要求最大,则滑动变阻器R1的触头要在a端;闭合S2后调节R2的阻值使电流表半偏,记下滑动变阻器的阻值R2,电流表的内阻为RgR211
20、0;(2)测量满偏电流要把电流计与一电压表串联,根据串联电路的电流强度处处相等,电流表的指针满偏时通过电流表的电流即为电流表的满偏电流,所以Ig800A;(3)电流计改装成U1V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值:RRg1140。故答案为:(1)a;110;(2)800;(3)串联;1140。四解答题(共1小题)14如图所示,直流电压U10 V,电阻R13 ,R22 ,R35 ,电容C14 F、C21 F。(1)K闭合时间足够长时C1、C2带的电荷量各为多少?(2)然后把K断开后,通过R2的电荷量是多少?答案 (1)1.6105 C 1.0105 C(2)2.6105 C解析 (1)电路稳
21、定后,UR30,所以UC1UR2U4 V,Q1C1UC11.6105 C,UC2U10 V,Q2C2UC21.0105 C。(2)QQ1Q22.6105 C。15如图所示,电源电动势E40V,内阻r1,电阻R24,M为一线圈电阻RM0.4的电动机,电流表为理想表,求:(1)当开关S断开时,电源输出功率P1是多少?(2)开关S闭合时,电流表的示数为4.0A通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少?【解答】解:(1)当开关S断开时,根据闭合电路欧姆定律,电流为:I1.6A,电源输出功率为:P1I2R1.622461.44W;(2)开关S闭合时,电流表的示数为4.0A,故路端电压为:UEIr404
22、136V,通过电阻R的电流:I11.5A,故流过电动机的电流为:I2II141.52.5A,故电动机的机械功率为:P2UI2362.52.520.487.5W;答:(1)当开关S断开时,电源输出功率P1是61.44W;(2)开关S闭合时,电流表的示数为4.0A,通过电动机的电流为2.5A,电动机输出功率P2是87.5W16如图所示,固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d ,电量分别为Q和QMN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电量为+q(可视为点电荷,q远小于Q),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g求:(1)C、O间的电势差UCO; (2)小球p经过O点时的加速度;(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小【答案】(1) (2) (3)【解析】(1)小球由运动到时,由动能定理可知由此得(2)小球经过点时受力如图,由库仑定律有它们的合力为由牛顿第二定律有得(3)小球由运动到的过程中,由动能定理由电场特点可知由以上关系及(1)中方程解得