关山中学2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题
一、选择题(共12小题,共48分,在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项符合题目要求,每小题4分;第9~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1. 下列物理量属于矢量的是( )
A. 电势 B. 电容 C. 电场强度 D. 电流强度
2. 比值定义法是定义物理概念常用的方法,下列哪个表达式属于比值定义式( )
A. 电场强度 B. 电场强度 C. 电容 D. 电流
3. 如图所示,两个相同的金属球A、B(可看成点电荷)带等量异种电荷,两球相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F,现让另一个相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开,这时A、B两球之间的相互作用力的大小是( )
A. B. C. D.
4. 电量值为q的点电荷,在如图所示的两个固定的等量异种电荷和的连线的垂直平分线上从A移动到B,则下列说法正确的是( )
A. 电场力先做正功后做负功 B. 电场力先做负功后做正功
C. 电场力始终不做功 D. 电场力做功正负,取决于q正负
5. 在下列四种情况中,a、b两点电场强度和电势都相同的是( )
A. 距离正点电荷等距离的a、b两点
B. 带等量异种电荷的无限大平行金属板之间的a、b两点
C. 静电平衡状态下的导体中的a、b两点(两点都在导体内部)
D. 等量异号电荷周围的电场,关于两电荷连线的中点对称的a、b两点
6. 如图所示的实验装置中,已经充好电的平行板电容器,极板A接地,极板B与一个灵敏的静电计相接。现将A极板向左移动,B板保持不动,则电容器所带的电量Q、电容C、静电计指针偏角,电容器两极板间的场强E的变化情况是( )
A. Q变小,C不变,不变,E变小 B. Q变小,C变小,不变,E不变
C. Q不变,C变小,变大,E不变 D. Q不变,C变小,变大,E变小
7. 在如图所示的电路中,已知电源的电动势,内电阻,电阻。闭合开关S后,电路中的电流等于( )
A. 0.67A B. 0.75A
C. 1.0A D. 1.2A
8. 如图所示,直线A为电源的图线,直线B为电阻R的图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率、电路的总功率及电源的效率分别是( )
A. 4W、8W、50.0% B. 2W、4W、50.0%
C. 4W、6W、66.7% D. 2W、3W、66.7%
9. (多选)下列关于电源电动势的说法正确的是( )
A. 电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置
B. 在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动
C. 电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
D. 把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化
10.(多选)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A. 电压表示数减小
B. 电压表示数增大
C. 电流表示数减小
D. 电流表示数增大
11. 在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为零,电阻R1=2R2,在R2的两端并联上一段电阻忽略不计的导线L,则( )
A. 通过电阻R1和R2的电流I1=I2
B. R1两端电压
C. 导线L中通过的电流
D. 使电阻R2断路,通过R1电流不发生变化
12. 如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为d,一个带电的液滴带电量大小为q,质量为m,从下板边缘射入电场,沿直线从上板边缘射出,则( )
A.液滴做的是匀速直线运动 B.液滴做的是匀变速运动
C.两板的电势差为 D.液滴的电势能减少了mgd
二、实验与填空题(共3题,14分)
13.(2分) 一个灵敏电流计允许通过的最大电流(满刻度电流)为,表头电阻,若将其改装成量程为0.1A的电流表,应________(选填“串联”或“并联”)一个电阻,阻值为________Ω.(保留3位有效数字)
14. (6分)现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图a和b所示。
(1)由图中读得圆柱体的直径为________ cm,长度为________ cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为D、L,测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________。
15.(6分) 某同学想用电压表和电流表比较精确地测量一个大约为5Ω左右电阻的阻值,他找来如下器材:
A.电源:电动势3V,内阻约0.5Ω;
B.电流表:量程为0.6A,内阻约为2Ω;
C.电流表:量程为3A,内阻约为2Ω;
D.电压表:量程为3V,内阻约为2KΩ;
E.电压表:量程为15V,内阻约为2KΩ;
F.滑动变阻器:最大阻值15Ω,额定电流1.0A;
G.开关一个;导线若干。
(1)此实验电流表应选择________,电压表应选择________(选填器材前的字母)。
(2)为了减小实验误差,电流表和电压表的连接方法应该选用图1中的________(选填“甲”或“乙”),采用这种方式测量的结果与真实值相比偏________(选填“大”或“小”)。
(3)他在相关实验手册中,看到图2所示的两种滑动变阻器的连接方式,他选择了其中一种,经过实验他得到下表中的数据。
电压U/V 0.00 0.40 0.60 1.00 1.20 1.50 1.70 2.00
电流I/A 0.00 0.08 0.12 0.19 0.25 0.31 0.34 0.40
由数据可知,他选择的滑动变阻器的连接方式是图2中的________(选填“甲”或“乙”)。你的判断依据是:________。
三、计算题(共3题,38分)要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案,有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位.
16. (12分)如图所示,电源的电动势是6V,内阻是0.5Ω,小电动机M的线圈电阻为0.5Ω,限流电阻R0为3Ω,若理想电压表的示数为3V,试求:
(1)电源的总功率和电源的输出功率;
(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率.
17.(12分) 如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37°角,重力加速度为g,,。
(1)判断小球的带电性质;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时的速度v的大小及此时细线对小球的拉力F的大小。
18. (14分)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为,M、N两板间的电压为,两板间的距离为d,板长为,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量为m,电荷量为e。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W;
(4)P点到O点的距离。关山中学2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题答案
选择题(共12小题,共48分,在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项符合题目要求,每小题4分;第9~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C B A C C C D C BC AC BD ACD
二、实验与填空题(共3题,15分)
13.(3分) ①. 并联 ②. 0.101
14. (6分) ①. 0.1844 ②. 4.240 ③.
15. ①. B ②. D ③. 甲 ④. 小 ⑤. 乙 ⑥. 电表示数从零开始变化
三、计算题(共3题,38分)要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案,有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位.
16. (12分)如图所示,电源的电动势是6V,内阻是0.5Ω,小电动机M的线圈电阻为0.5Ω,限流电阻R0为3Ω,若理想电压表的示数为3V,试求:
(1)电源的总功率和电源的输出功率;
(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率.
【答案】(1)6 W;5.5 W (2)2.5 W;2 W
【解析】
【详解】(1)在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得
电源的总功率:
由能量转化和守恒定律得:
(2)电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和,
有得
17.(12分) 如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37°角,重力加速度为g,,。
(1)判断小球的带电性质;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时的速度v的大小及此时细线对小球的拉力F的大小。
【答案】(1)负电;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由图可知,小球所受电场力与电场强度的方向相反,则小球带负电。
(2)由平衡得
电场强度
(3)根据动能定理
得
最低点时,根据牛顿第二定律
得
18. (14分)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为,M、N两板间的电压为,两板间的距离为d,板长为,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量为m,电荷量为e。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W;
(4)P点到O点的距离。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)电子经电压加速后的速度为,根据动能定理得
解得
(2)电子以速度进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动.设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场运动的时间为,电子的加速度为a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y.根据牛顿第二定律和运动学公式得
又因为
电子在偏转电场中做类平抛运动,有
以上联立解得
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功
(4)方法一:设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为.根据运动学公式得
电子离开偏转电场后做匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为,电子打到荧光屏上的侧移量为,
如图所示
解得
P到O点的距离为
方法二:
根据推论,平抛运动速度的反向延长线交水平位移的中点,如图
可得
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