湖北省随州市第二高级中学、郧阳中学2020学年高二物理上学期期中联考试题 15页

随州二中、郧阳中学2020级高二上学期期中考试物理试题时限：90分钟满分值：110分考试范围：选修3-1第1-3章注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题，共60分）一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。将正确答案填涂在答题卡上。）1．下列说法正确的是（）A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷B．电场强度是矢量，方向就是电荷在该点的受力方向C．电容器的电容跟它两极所加电压成反比，跟它所带电量成正比D．外电路断开时，电动势数值上等于电源两极的电压2．电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A．磁场对电子的洛伦兹力大小、方向恒定不变B．磁场对电子的作用力做正功C．电子的速度、加速度始终不变　　　　D．电子的动能始终不变。3．用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍，加在A上的电压是加在B上的电压的一半，那么通过A和B的电流IA和IB的关系是（）A.IA＝2IBB.IA＝IBC.IA＝IBD.IA＝IB4．如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2 是外电路中的电阻，如果用Pr，P1和P2分别表示电阻r，R1，R2上所消耗的功率，当R1=R2=r时，Pr∶P1∶P2等于（）A．1∶l∶1　　B．4∶l∶1C．2∶1∶1　　D．1∶4∶45．下表是某逻辑电路的真值表,该电路是（）输入输出0010101001106．如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ；整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止则（）A．磁场方向竖直向下B．磁场方向竖直向上C．ab所受支持力的大小为mgcosθD．ab所受安培力的大小为mgcosθ7．如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点。将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，下列说法不正确的是(　　)A．电容器的电容减小B．电容器的带电量减小C．A、B两板间的电场强度增大D．P点电势降低 8．如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为DV1、DV2、DV3，理想电流表A示数变化量的绝对值DI，则下列选项中错误的是（）A．A的示数增大B．V2的示数减小C．DV2大于DI·RD．DV3大于DV29．如图所示的电路中，理想电流表A1的读数为1.2A，理想电流表A2的读数为2A，则以下说法正确的是（）A．R1R2，表A的读数为3.2AC．R1=R2，表A的读数为4AD．R1=R2，表A的读数无法判断10．如图，AB、CD是两根长度均为L＝4.0m，质量分别为m1＝0.6kg和m2＝0.2kg的金属棒，两根等长的细金属杆将两节电池与两个金属棒串联成闭合回路(不计电池和细金属杆的重力)，整个回路用绝缘细线悬挂在天花板上，保证金属棒水平。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝1.0T，电路中的电流I＝0.5A，待系统稳定之后（金属棒、细金属杆在力的作用下不会发生变形，取g＝10m/s2），则（）A．若电流沿顺时针方向，绝缘细线会垂直纸面向里偏，细金属杆会垂直纸面向外偏B．绝缘细线与竖直方向的夹角45ºC．细金属杆与竖直方向的夹角45ºD．减小磁感应强度，绝缘细线与竖直方向的夹角会减小 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。全部选对的得4分，选不全的得2分，错选、多选得0分。将正确答案填涂在答题卡上。）11．如图为两电源的U－I图象，则下列说法正确的是(　　)A．电源①的电动势和内阻均比电源②大B．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大12．如图是爱家牌扫地机器人的照片，下表内容是它的一些重要参数：额定电压100－240V/50－60HZ额定功率55W电池输入电压14.4V电池容量5200mAh充电时间约3小时工作时间2.5小时根据以上信息，下列说法正确的是（）A．工作时，电池把化学能转化为电能B．电池充电时平均充电电流约1.73AC．电池充满电时储存的能量大约为5.94×105JD．在2.5小时工作时间内机器人一直以55W额定功率工作13．如图所示,直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远,其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针稳定后北极(黑色一端)指示磁场方向正确的是（） A．aB．bC．cD．d14．如图所示，已知电源电动势E＝2V，电源内阻r＝0.5Ω，小灯泡电阻R0＝2Ω，滑动变阻器R最大阻值为10Ω。当开关闭合后，调节滑动变阻器，设灯泡电阻不随温度变化而变化，则(　　)A．当滑动变阻器阻值调至0.5Ω时，电源输出功率最大B．当滑动变阻器阻值调至1.5Ω时，灯泡最亮C．当滑动变阻器阻值逐渐减小时，电源输出功率逐渐增大D．当滑动变阻器阻值调至2.5Ω时，滑动变阻器的电功率最大15．如图所示为一电流表的原理示意图。质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。(不计通电时电流产生的磁场的作用) （）A.当电流表示数为零时，弹簧伸长 B.若要电流表正常工作，MN的M端应与电源正极相接C.若k＝2.0N/m，＝0.20m，＝0.050m，B＝0.20T，此电流表的量程是2.5AD.若将量程扩大2倍，其它不变，磁感应强度应变为2倍 第II卷（非选择题，共50分）二、实验题（本题共2小题，16小题5分，17小题7分，共12分）16.（1）在“测定金属丝的电阻率”实验中，某同学用游标卡尺测了金属丝长度为L=____cm；用螺旋测微器测得金属丝的直径，其示数D=________mm.（2）用多用表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转角度过大，因此需选择___________倍率的电阻挡(填：“×10”或“×1k”)，并需______________（填操作过程）后，再次进行测量，多用表的示数如图所示，测量结果为_________Ω.17.一研究性学习小组研究小灯泡的伏安特性，小灯泡上标有额定电压“4V”字样，但额定功率和电流均不清晰，实验室备有的器材是：电压表（6V，约6kΩ)、电流表（0～0.6A，约 0.1Ω)、电池组（电动势为6V）、开关、滑动变阻器、小灯泡、导线若干．实验时要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上．（1）他们应选用上图中____________图所示电路进行实验．（2）根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是_________________________________________。51015120V031200.230A0.60.4（3）根据U－I图象可知小灯泡的额定功率为_______W，某次测量两表示数如右图，此次实际功率为_____W。（结果保留两位有效数字）三、解答题（本题共4小题，18小题8分，19小题9分，20小题9分，21小题12分，共38分）18．（8分）在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E=6.0×105N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q=﹣5.0×10﹣8C，质量m=1.0×10﹣2kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0m/s，g取10m/s2，如图所示，求：（1）物块能到达O点右端的最远距离．（2）物块最终停止时的位置． 请在答题卡上做答19．（9分）在倾角θ=30°的斜面上，沿斜面方向固定一对平行的金属导轨，两导轨距离l=0.25m，接入电动势E=14V、内阻不计的电池及滑动变阻器，如图所示．垂直导轨放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与导轨间的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g=10m/s2）请在答题卡上做答20．（9分）如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表读数的变化情况分别如图乙中图线a、b所示．已知电流表读数在0.2A以下时，电动机不发生转动．不考虑电表对电路的影响，求ab（1）电源的电动势E和内阻r； （2）变阻器的最大阻值；（3）已知电动机的输出功率随电动机两端电压增大而增大，求滑动过程中电动机的最大输出功率。请在答题卡上做答21．（12分） 相距很近的平行板电容器AB，A、B两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为v0，质量为m，电量为e，在AB两板之间加上如图乙所示的交变电压，其中；紧靠B板的偏转电场的电压也等于U0，上极板恒带正电，板长为L，两板间距为d，偏转电场的中轴线（虚线）过A、B两板中心，距偏转极板右端处垂直中轴线放置很大的荧光屏PQ．不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器AB中的运动时间忽略不计．求：（1）在0-时间内和-T时间内，由B板飞出的电子的速度各为多大；（2）在0-T时间内荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离．（结果采用L、d表示）；（3）以偏转电场的中轴线为对称轴，只调整偏转电场极板的间距，要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足什么要求．请在答题卡上做答 随州二中、郧阳中学2020级高二上学期期中考试物理试题参考答案一、二、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。第1-10题为单选题，11-15题为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选、多选得0分。）题号123456789101112131415选项DDDBCBCCACADABABCDABC三、实验题（第16题5分，第17题7分，共计12分）16．【答案】(1).10.02（1分）0.900（1分）(2).×10（1分）欧姆调零（1分）70（1分）【解析】（1）游标卡尺的固定刻度读数为10cm，游标尺上第2个刻度游标读数为：0.1×2mm=0.2mm=0.02cm，所以最终读数为：10cm+0.02cm=10.02cm；螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm，所以最终读数为：0.5mm+0.400mm=0.900mm。（2）偏角大说明阻值小，要换较小挡：为×10，换档后要重新欧姆调零．示数为：7.0×10Ω=70Ω。17．【答案】(1).A（1分）(2).小灯泡电阻随温度的升高而变大（2分）(3).2.0（2分）1.0（2分）【解析】（1）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流用从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，故选A所示电路。（2）由图示图象可知，功率增大时灯泡温度升高，灯泡两端电压与电流的比值变大，灯泡电阻增大。（3）由图示图象可知，灯泡额定电压4V对应的电流为你0.5A，灯泡额定功率P=UI=4×0.5=2.0W，电流为0.42A对应的电压2.40V，则灯泡实际功率：P′=U′I′=2.40×0.42=1.0W． 18．【答案】（1）0.4m（4分）（2）0.2m（4分）解：（1）物块先在电场中向右减速，设运动的位移为x，由动能定理得，，（2分）所以，（1分）代入数据解得x=0.4m．（1分）（2）可知，当物块向右运动0.4m时速度减为零，因物块所受的电场力F=qE=0.03N＞μmg，所以物块将沿x轴负向加速．过O点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在O点左侧某处，设该点距O点距离为x1，则，（2分）所以：（1分）代入数据解得x1=0.2m．（1分）19．【答案】【解析】当安培力较小，摩擦力方向向上时：，（2分）得：；（2分）当安培力较大，摩擦力方向向下时：，（2分）得：．（2分） 滑动变阻器R的取值范围应为。（1分）20．【答案】（1）3.6V2Ω（2）30Ω（3）0.56W【解析】（1）内阻（1分）当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V（2分）（2）电动机不转时，根据图像，电动机的电阻RM=4Ω（1分）当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以R=-r-Rm=30Ω（2分）（3）当触头在左端时，电路中电流最大I=0.3A时，电动机电压U=3V,输出功率最大（1分）P=UI-I2RM=0.56W（2分）21．【答案】（1），（2）（3）解析:（1）在0-T/2时间内，设电子穿出B板后速度为，据动能定理（1分）代入后得（1分）在T/2-T时间内，设电子穿出B板后速度为，据动能定理（1分） 代入后得（1分）（2）电子以在偏转电场中做类平抛运动，电子的运动时间，侧移量（1分）出极板时的速度偏角为，有（1分）电子以在偏转电场中做类平抛运动，电子的运动时间，侧移量（1分）出极板时的速度偏角为，有（1分）两个发光点之间的距离为联立解得（1分）（3）要使荧光屏上只出现一个光点，则减小板间距让一种速度的电子打在板上，新的极板间距为d，则当速度的电子打在极板上时：解得（1分）当速度的电子打在极板上时：解得（1分） 所以板间距应满足的条件为（1分）