1、宁夏育才中学2017-2018学年高二上学期期中物理试题一、选择题:本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,第16题只有一项符合题目要求,第710题有多项符合题目要求。1. 关于三个公式:P=UIP=I2RP=U2/R,下列叙述中正确的是( )A. 公式适用于任何电路的热功率的计算B. 公式只适用于计算纯电阻电路的热功率C. 公式任何情况下都不能用D. 对于纯电阻电路公式、既可以用来计算电功率也可以计算热功率【答案】D【解析】在非纯电阻电路中热功率不能用P=UI计算,A错误;公式适用于一切电路热功率的计算,B错误;公式适用于纯电阻电路功率的计算,C错误;纯电阻电路中,电流做功全部转化为内能,
2、所以对于纯电阻电路公式、既可以用来计算电功率也可以计算热功率,D正确2. 关于电阻和电阻率的说法中,正确的是( )A. 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有在导体中有电流通过时才有电阻B. 由R=U/I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C. 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,材料导电性能越差D. 将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一【答案】C【解析】电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种特性,导体的电阻与其两端的电压以及通过导体的电流无关,公式只是电阻的计算式,AB错误;电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率
3、越大,材料导电性能越差,其大小和材料以及温度有关,与导体的长度无关,故C正确D错误3. 如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一等腰三角形,AB=c,底角=30,电场强度的方向平行于纸面。现有一电子,在电场力作用下,经A运动到C动能减少EK,而质子在电场力作用下,经A运动到B动能增加也等于EK,则该匀强电场的电场强度E的大小和方向的判断正确的是( )A. ,方向垂直于AB并由B指向ACB. ,方向垂直于AB并由B指向ACC. ,方向垂直于BC并由A指向BCD. ,方向垂直于BC并由A指向BC【答案】D【解析】电子在电场力作用下,从A运动到C,动能减小量与质子在电场力作用下,从A到B,动能的增加
4、量相等;由于电子与质子的电性相反,从而得出BC两点的电势高低,根据电场线与等势面垂直的特性,确定电场强度的方向并由电场力做功,导致电势能的变化从而引起动能变化,进而得出电势差,再由,算出电场强度的大小电子在电场力作用下,经A运动到C动能减少,则电势能增加,而质子在电场力作用下,经A运动到B动能增加也等于,则电势能减小,由于电子与质子的电性相反,则得出B点与C点的电势相等且比A点电势低由于匀强电场,所以BC连线即为等势面又因电场线与等势面相互垂直,且沿着电场线方向电势降低,则有电场强度方向垂直BC连线并由A指向与BC电子A运动到C动能减少,则电势能增加,说明电场力做负功,功值为,由电势差,再由,
5、D正确 4. 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是( )A. 2、3两点的电场强度相等B. 1、2两点的电势相等C. 把一电子从1点移动3点,电场力做正功,电势能减小D. 在只受电场力的作用下,质子从1点沿直线运动到2点的过程中,质子的加速度在减小【答案】D【解析】2、3两点的电场线方向不同,故电场强度方向不同,电场强度不同,A错误;顺着电场线,电势降低,所以1点的电势高于2点处的电势,B错误;2与3处于同一条等势线上,所以2与3两点的电势相等,所以1点电势高于3点电势,电子从高电势向低电势运动,电场力做负功,电势能减小,C错误;1点的电场线比2点的电场
6、线密,所以质子在1点的电场力大于在2点的电场力,故质子从1点沿直线运动到2点的过程中,质子的加速度在减小,D正确5. 如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为了、三个区域现把R1和R2并联在电路中,消耗的电功率分别用P1和P2表示;并联的总电阻设为R下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是( )A. 特性曲线在区,P1P2B. 特性曲线在区,P1P2C. 特性曲线在区,P1P2D. 特性曲线在区,P1P2【答案】C【解析】试题分析:伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数当两个电阻并联后总电阻R比任何一个电阻都要小,R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安
7、特性曲线的斜率R1和R2并联在电路中,电压相等,由图读出电流关系,再研究功率关系解:把R1和R2并联在电路中,并联的总电阻R比R1和R2都小,则R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率,则R的伏安特性曲线应该区R1和R2并联在电路中,电压相等,由图读出流过电阻R1的电流较大,则功率P1P2故选C【点评】本题首先要从数学角度理解图线的物理意义:斜率越大,电阻越小其次抓住并联电路的基本特点:支路两端的电压相等6. 如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两条等势线间的电势差相等。一正电荷(只在电场力的作用下)在3上时,具有的动能是20eV,它运动到等势线1上时,速度为零。令2的
8、电势为0。那么该电荷的电势能为4eV时,其动能大小为( )A. 16eV B. 6eV C. 10eV D. 4eV【答案】B【解析】试题分析:因为只有电场力做功,所以动能和电势能之和不变,又因为正电荷从等势线3运动到等势线1时,动能减小,所以电场线方向向右,正电荷在等势线1的电势能为,动能;又因为是匀强电场,且相邻的等势线间的电势差相等,电场力做功相同,动能变化相同,所以电荷位于等势线2上时,动能;同理可得:,当令2=0时,所以,即当该电荷的电势能为4eV时,其动能大小为6eV,故选项B正确考点:本题考查电场力做功和动能及电势能之间的关系,只有电场力做功时动能和电势能之和不变,但电势能的大小
9、与选取的零势面有关7. 对于电源电动势的理解,正确的是()A. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从负极搬运到正极克服电场力所做的功B. 电动势就是电压,大小等于电源没有接入电路时正负极间的电压C. 电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端D. 电源的电动势越大,则表征电源把其他形式的能量转化成电能的本领越大【答案】AD【解析】根据电动势的定义可知电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从负极搬运到正极克服电场力所做的功,电源的电动势越大,则表征电源把其他形式的能量转化成电能的本领越大,AD正确;电动势和电压不是同一个概念,电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势,B错误;
10、电源内部,电流是从负极(低电势端)流向正极(高电势端),C错误8. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了一个判断电梯运动状态的装置,装置示意图如右图所示。将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0。电梯在不同的运动过程中,电流表的示数分别如下图中甲、乙、丙、丁所示,下列判断正确的是( )A. 甲图表示电梯可能做匀速上升运动B. 乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C. 丙图表示电梯可能做匀减速下降运动D. 丁图表示电梯可能做变减速下降运动【答案】AC【解析】试题分析:压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,而电流变大说明电路中电阻变
11、小,则电流变大说明压力变大;反之,电流变小说明压力变小;物体加速上升和减速下降是超重状态,减速上升和加速下降是失重状态 9. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正电荷,a、b、c、d为以O为圆心的同一圆周上的四点,bd连线与电场线平行,ac连线与电场线垂直。则( ) A. a、c两点的场强相同B. b点的场强大于a点的场强C. da间的电势差等于ab间的电势差D. 检验电荷在a点的电势能等于在c点的电势能【答案】BCD【解析】试题分析:题中abcd四个点的场强实际上是匀强电场与点电荷的电场的叠加,合场强要用矢量合成的方法来判断abcd在点电荷等势面上,电势相同,ac在E
12、的一条等势面上,据此分析电势和电势能的关系点电荷在a点产生的电场强度方向竖直向上,与E叠加后,合场强偏向右上;点电荷在c点产生的电场强度方向竖直向下,与E叠加后,合场强偏向右下,故A错误;匀强电场的场强方向与Q的电场的场强方向在b点相同,两个矢量相加,同向时最大,故在b点的场强大于a点的场强,B正确;在Q产生的电场中abd处于同一个等势面上,电势相同,而在E的电场中da和ab沿电场线方向的距离相同,即da间的电势差等于ab间的电势差,C正确;ac两点在Q的电场中电势相等,在E的电场中电势也相等,故ac的电势相同,同一个检验电荷在两点的电势能相同,D正确10. 如图所示,用电池对电容器充电,电路
13、a、b之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q处于静止状态现将两极板的间距变大,则( )A. 电荷将向上加速运动B. 电荷将向下加速运动C. 电流表中将有从a到b的电流D. 电流表中将有从b到a的电流【答案】BD【解析】试题分析:将两极板的间距变大,而电容器的电压不变,板间场强减小,电荷q所受的电场力F=Eq减小,电荷将向下加速运动故A错误,B正确;根据电容的决定式可知,电容减小,电容器的电压U不变,由电容的定义式分析得知,电容器的电量减小,电容器放电,而电容器上极板带正电,则电流表中将有从b到a的电流故C错误,D正确故选BD考点:电容器【名师点睛】对于电容器动态变化分析问题,首先要根据电容
14、的决定式判断电容的变化,抓住不变量,再由电容的定义式分析电量或电压的变化,再进一步研究场强等的变化情况。二、实验题11. 如图所示,游标卡尺的读数为_cm,螺旋测微器的读数为_mm【答案】 (1). 2.030 (2). 8.116-8.119【解析】试题分析:游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读螺旋测微器的读数方法是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游标卡尺的读数为;螺旋测微器的读数为:12. 用伏安法测电阻时,如待测电阻Rx约为150,电流表内阻RA约为20,电压表内阻RV约为5K,应该用图中的_电路(填或)来测量可以尽量减小误差。当用电路图进行测量时,测
15、量值将比真实值偏_(填大或小);【答案】 (1). (2). 小【解析】因为电流表内阻和被测电阻相接近,所以采用电流表外接法,即电路来测量,该电路中,由于电压表的分流,导致电流表的测量值比真实值偏大,而电压值准确,根据欧姆定律可得测量值偏小13. 大量程的电压表和电流表都是有小量程的电流计改装过来的,已知某电流计的内阻Rg=120,满偏电流Ig=3mA,现要将该电流计改装成一量程为6V的电压表需 _(填“串联”或“并联”)一个_的电阻.【答案】 (1). 串联 (2). 1880【解析】改装电压表需要串联一个定值电阻分压,根据欧姆定律可得,解得14. 有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现
16、在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用:A电压表V1(0-5V,内阻约10k) B电压表V2(0-10V,内阻约20k)C电流表A1(0-0.3A,内阻约1) D电流表A2(0-0.6A,内阻约0.4)E滑动变阻器R1(010,2A) F滑动变阻器R2(0-100,0.2A)G学生电源(直流6V)、开关及导线(1)为了调节方便,测量尽可能准确,实验中应选用电压表_,电流表_,滑动变阻器_。(填器材的前方选项符号,如A,B)(2)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据;请在下面的方框中画出实验电路图_。(3)P为上图中图线上的一点,PN为图线上P点的切线、PQ为U轴
17、的垂线,PM为I轴的垂线,则由图可知:随着所加电压的增加,小灯泡的电阻将_(填“增大”、“减小”或“不变”);对应P点,小灯泡的电阻值约为_(保留三位有效数字)。【答案】 (1). A (2). D (3). E (4). (5). 增大 (6). 5.33(1)电表量程略大于电路中的最大值即可; 灯泡额定电压为4V,电压表选A,灯泡额定电流,则电流表选D,为方便实验操作,选较小的滑动变阻器,选E(2)电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;灯泡正常发光时电阻,则电流表应采用外接法,电路图如图所示(3)由图象可知,随着所加电压的增加,通过小灯泡的电流增大,但电压与电流的比值增大,即灯
18、泡电阻将增大;由图象可知,在P点U=2.4V,I=0.45A,此时灯泡电阻三.计算题15. 如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻r=1,电动机两端电压为8V,电路中的电流为2A,重物A重20N.不计摩擦力,求(1)电动机的输入功率和输出功率各是多少;(2)20 s内,可以把重物A匀速提升多高;(3)这台电动机的机械效率是多少.【答案】(1)5W;4W(2)12m(3)66.7%【解析】(1)电动机的输入功率为电动机的热功率为所以电动机的输出功率为(2)电动机的输出功率等于机械功率,故,解得故在20s内上升的高度为(3)机械效率为16. 如图所示,已知电阻R2 =R3=2R1 =2R,
19、电池提供给电路的电压始终保持不变,其内阻不计,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】【解析】试题分析:画出S闭合前后的等效电路图,结合串并联电路规律以及欧姆定律分析解题开关闭合前断路,只有和串联在电路中,根据欧姆定律可知闭合S后,和并联之后再和串联在电路中,根据欧姆定律可知电路中的总电流为,又因为(为通过的电流)和电阻相等,所以,故17. 在匀强电场中如图中所示分布着A、B、C三点当把一个电量的正电荷从A沿AB线移到B时,电场力做功为零;从B移到C时,电场力做功为(1)试在图中作出过C点的一条电场线,(2)求该电场的场强大小。【答案】(1)(2)1000V/m【解
20、析】(1)因为沿AB移动电荷,电场力做功为零,说明AB是一条等势线,故电场线与其垂直,从B移到C电场力做负功,电荷为正电荷,所以应该是从高电势向低电势移动,即C点电势高于B点电势,沿电场线方向电势降低,故电场方向应垂直AB指向右下,如图所示(2)根据,可得,则C、B间电势差为又由匀强电场中场强与电势差的关系18. 如图所示,为示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距离为d、板长为L,电子经电压为U1的电场加速后,从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场。设电子的质量为me、电荷量为e。(1)求经过电场加速后电子速度v的大小;(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大,两平行板间的电压U2应是多少?此时,从偏转电场射出时电子的动能是多大?【答案】(1)(2)【解析】(1)电子经电压为U1的电场加速,根据动能定理:(3分)则经电场加速后电子的速度 (2分)(2)电子离开偏转电场偏转角度最大时的偏转量为, (1分)电子受到偏转电场的电场力, (1分)电子沿偏转电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,有(1分),可解得两平行板间电压 (2分)又:(2分)(1分)(2分)