南昌市部分中学2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题
说明:本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号或IS号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡和答题纸上。
2.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持卡面清洁和答题纸清洁。不折叠、不破损。
3.考试结束后,请将答题纸交回。
一、单选题(本大题共6小题,每小题4分,共计24分,在每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的)
1.下列说法正确的是( )
A.由可知,ρ与R、S成正比,ρ与l成反比
B.由可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
C.电流的微观表达式中,n是指单位体积内的自由电荷数
D.导体的电阻率都随温度的升高而增大
2.如图甲所示是示波管的原理图,如果在电极XX'之间所加的电压按图丙所示的规律变化,在电极YY'之间所加的电压按图乙所示的规律变化,则荧光屏上会看到的图形是( )
甲 乙 丙
A. B. C. D.
3.已知一只表头的量程为0~100mA,内阻Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表,如图所示,已知R1=100Ω,R2=1kΩ,则下列正确的说法是( )
A.用oa两端时是电压表,量程为110V
B.用oa两端时是电流表,量程为200mA
C.用ob两端时是电压表,量程为110V
D.用ob两端时是电流表,量程为200mA
4.某个多用电表的表盘如图所示,若表头满偏电流为1mA,内阻为1kΩ,所用电池的电动势为1.5V,内阻为0.5Ω,使用“1”欧姆挡,若把多用电表的红黑表笔短接时,表针恰好指在电流满刻度处.若A、B、C、D、E平分表示刻度的那段圆弧AE,则测电阻时,刻度D处对应的电阻阻值是( )
A.1500Ω B.1000Ω C.500Ω D.0
5.图甲为某电源的U—I图线,图乙为某小灯泡的U—I图线,则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.电源的内阻为0.5Ω
B.小灯泡的电阻随着电压的增大而减小
C.当小灯泡两端的电压为0.5V时,它的电阻约为Ω
D.把图甲的电源和一个图乙的小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为2.59W
6.污染对身体的危害非常严重,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。电源输出电压恒为3V,R0为10Ω的定值电阻,R是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,50~100间为中度污染,100以上为重度污染,以下分析正确的是( )
甲 乙
A.电压表示数为1V时,属于中度污染
B.污染指数为50时,电压表示数为0.5V
C.污染指数越小,电压表示数越大
D.污染指数越大,电路中消耗的总功率越小
二、多选题(本大题共4小题,每小题6分,共计24分,每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,选对得6分,漏选得3分,错选得0分)
7.如图1,在矩形MNPQ区域中有平行于PM方向的匀强电场,电场强度为E0,一电荷量为+q,质量为m带电粒子以v0的初速度从M点沿MN方向进入匀强电场,刚好从Q点射出。MN=PQ=L,MP=QN=d。现保持电场强度不变,使匀强电场的方向做周期性变化(如图2)。使带电粒子仍以v0的初速度从M点沿MN方向进入,粒子刚好能从Q点沿PQ方向射出。不计粒子重力,取图1中方向为电场正方向。则( )
图1 图2
A.电场强度大小为 B.电场强度大小为
C.电场改变方向的周期 D.电场改变方向的周期
8.如图所示电路中,电源内阻不能忽略,三个电表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P向a端滑动时,表示电压表V1示数变化量的大小,表示电压表V2示数变化量的大小,表示电流表示数变化量的大小,下列选项正确的是( )
A. V1的示数增大、V2的示数减小,A的示数增大
B. V1的示数减小、V2的示数增大,A的示数增大
C.
D.
9.如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=3Ω,R0=2Ω,直流电动机内阻R0'=1Ω、额定输出功率P0=2W,调节滑动变阻器R1可使甲电路输出功率最大,调节R2可使乙电路输出功率最大且此时电动机刚好正常工作,则( )
甲 乙
A.甲电路中当R1=1Ω时,定值电阻R0功率最大
B.甲电路中当R1=1Ω时,电源的输出功率最大
C.乙电路中当R2=1.5Ω时,电源的输出功率最大
D.乙电路中当R2=2Ω时,电源的输出功率最大
10.如图甲所示电路中,定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电动势为E、内阻为r的电源两端,所有电表均为理想电表,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC,BC两直线所示,根据图上的已知信息,判断下列说法中正确的是( )
甲 乙
A.滑动变阻器R的最大阻值是8Ω
B.电源的电动势E=8V,内阻r=0.5Ω
C.当滑动变阻器R=1Ω时,定值电阻R0上消耗的电功率最大
D.在电流表示数逐渐减小的过程中,电源的效率逐渐增大
三、实验题(本大题共3小题,每空2分,共24分)
11.在练习使用多用电表的实验中,两小组的同学分别进行了如下操作:
(1)下列是A小组同学对多用电表的使用,其中操作正确的是 。
图甲 图乙 图丙 图丁
A.如图甲,利用多用电表直流电压挡测小灯泡两端的电压
B.如图乙,利用多用电表直流电流挡测通过小灯泡的电流
C.如图丙,利用多用电表直流电压挡粗测电源的电动势
D.如图丁,利用多用电表欧姆挡测电源的内阻
(2)B小组同学利用多用电表的欧姆挡测量某一定值电阻的阻值,开始时他们采用“100”倍率试测,请完善他们的实验步骤:
图戊
①将多用电表选择开关拨至“100”倍率;
② ;
③把待测电阻放在绝缘桌面或纸上,两表笔分别接在电阻两端;
④结果指针指在图戊中a位置;
⑤为了减小误差,需要把选择开关拨至“ ”(填“10”或“1k”)倍率;
⑥重复步骤②和③;
⑦最终指针指在图戊中b位置,读数为 kΩ;
⑧把选择开关拨至“OFF”,结束测量。
12.李老师想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有
A.电压表V(内阻RV=1000Ω,量程为2.5V)
B.电流表A1(内阻r1=0.4Ω,量程为0.6A)
C.电流表A2(内阻r2=10Ω,量程为3mA)
D.定值电阻R1=3000Ω
E.定值电阻R2=300Ω
F.滑动变阻器RL(最大电阻为5Ω)
G.电池组(电动势9V,内阻忽略不计)
H.待测金属棒(阻值约为Rx=20Ω)
I.一个开关和导线若干
J.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图甲,用螺旋测微器测金属棒直径d= mm;如图乙,用20分度游标卡尺测金属棒长度为L=
cm。
甲 乙
(2)请根据提供的器材,将下面的实验电路补充完整,要求测量多组数据,测量范围尽量大些,并且尽可能精确测量金属棒的阻值,在图上标出所选器材符号及定值电阻符号。
(3)金属棒长为L,横截面积为S,电压表示数为U,电流表示数为I,则金属棒电阻率的表达式为ρ= (需考虑电表内阻,用所选电表示数的符号及本问所给物理量表示)
13.王老师准备用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池,探究电极间距、电极插入深度对水果电池的电动势和内阻的影响。她设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r,电路原理如下图所示。实验室可供器材如下:
电压表V(0~3V,内阻约3kΩ:0~15V,内阻约15kΩ);
电流表A(0~0.6A,内阻约0.125Ω:0~3A,内阻约0.025Ω);
微安表G(量程200μA;内阻约1000Ω);
滑动变阻器(额定电流2A,最大阻值100Ω)
电阻箱(最大阻值99999Ω);开关、导线若干。
(1)查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V,内阻约为几kΩ,经过分析后发现方案A不合适,你认为方案A不合适的原因是 (多选题)。
A.滑动变阻器起不到调节的作用
B.电流表分压导致测量误差偏大
C.电压表示数达不到量程的三分之一
(2)实验小组根据方案B进行实验,根据数据作出图像,已知图像的斜率为k,纵轴截距为b,微安表内阻为rg,可求得被测电池的电动势E= ,内电阻r= 。
(3)改变电极间距、电极插入深度重复实验,测得数据如图所示。
序号 电极插入深度h/cm 电极间距d/cm 电动势E/V 内阻r/Ω
1 4 2 1.016 5981
2 4 4 1.056 9508
3 2 2 1.083 11073
(3)分析以上数据可知电极插入越深入,水果电池内阻越小,电极间距越大,水果电池内阻越 。
四、计算题(本大题共2小题,共28分,请各位同学把解答写在答题卡的指定区域,要求写出必要的文字说明、解题步骤)
14.(12分)如图所示电路中,电源的电动势E=9V,内阻r=1Ω:定值电阻R1=3Ω,R2=6Ω,电容C=30μF,电动机的额定电压为U=6V,内阻r0=0.5Ω。闭合开关S,电动机正常工作。求:
(1)通过R1的电流I1;
(2)电动机的输出功率P;
(3)此时电容C的电荷量q。
15.(16分)如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道ABC和水平绝缘轨道PA在A点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OA和OB之间的夹角为,,整个装置处于水平向右的匀强电场中。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电小球在电场力的作用下沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零,重力加速度大小为g。求
(1)匀强电场的场强大小;
(2)小球到达A点时速度的大小;
(3)小球从C点落至水平轨道上的位置与A点的距离。
高二物理期中考试参考答案
一、选择题
1.C 2.A 3.B 4.C 5.D 6.B
二、多选题
7.AD 8.AC 9.BC 10.BD
三、实验题(每空两分)
11.【8’】
(1)BC
(2)②将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆刻度最右端的零刻度处;
(写出“欧姆调零”,即给分)
⑤×1k;⑦10.0
12.【8’】
(1)4.700,10.230;
(2);
(3)或
13.【8’】(1)AC,(2),;(3)大
四、计算题
14.【12’】
【答案】(1)0.67A (2)5.5W (3)
【解析】(1)根据题意,设与的并联电阻为R,则有,
设回路中电流为,根据闭合电路欧姆定律得,解得,
(2)电动机的输出功率
联立代入数据解得
(3)电容两端电压为,
电容器的带电量,
15.【16’】
【答案】(1) (2) (3)。
解:(1)设小球所受电场力为,电场强度的大小为
由力的合成法则有
得
(2)小球到达点时所受合力的大小为
由力的合成法则有:
设小球到达点时的速度大小为,
由牛顿第二定律得
解得:
设小球到达点的速度大小为,作,交于点,
由几何关系得,
由动能定理有
故
(3)小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动,加速度大小为g
设小球在竖直方向的初速度为,从点落至水平轨道上所用时间为t
由运动学公式有
故
小球水平方向上做匀变速直线运动,设加速度大小为a,小球落至水平轨道上的位置到A点的距离为s,由运动学公式得:
在水平方向上由牛顿第二定律得:
解得:
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