【文档说明】【精准解析】河北省衡水市深州市中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试卷(选考).doc,共(15)页,545.500 KB,由小赞的店铺上传
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物理试题第Ⅰ卷(选择题共70分)一、选择题(15小题共70分,1-10在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,答对4分,选错或不答的得0分,11—15为多选,有两个或两个以上的符合题意答案,全部选对的6分,少选得3分,不选或选错得0分)单选题部分:
1.以下有关电动势的说法中正确的是()A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是电源两极间的电压C.非静电力做的功越多,电动势就越大D.WEq=只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电
力的特性决定的【答案】D【解析】【详解】电源内部非静电力把正电荷从电源负极移送到正极,根据电动势的定义式WEq=可知,电动势等于非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功.属于比值定义,电动势E与W、q及
体积和外电路无关,由电源内非静电力的特性决定.故A错误,D正确;电动势和电压虽然单位相同,但是二者具有不同的性质,不能说电动势就是电压;故B错误;非静电力做功的多少与时间有关,电动势很小,若时间很长也可以做功很多;故C错误;故选D.【
点睛】本题考查电动势的物理意义.要注意电动势与电压是两个不同的概念,不能说电动势就是电压.2.用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R1,如果采用乙电路,测量值为R2,那么R1、R2与
真实值R之间满足关系()A.12RRRB.12RRRC.12RRRD.12RRR【答案】C【解析】【详解】甲图均为并联部分的电压电流,所以测量值为电压表内阻与电阻的并联值,小于电阻值,即1RR.乙图均为串联部分的电压电
流,所以测量值为电流内阻与电阻的串联值,大于电阻值,即2RR,C对.3.将两个相同的灵敏电流计表头,分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串联起来,则()A.两表头指针都不偏转
B.两表头指针偏角相同C.改装成电流表的表头指针有偏转,改装成电压表的表头指针几乎不偏转D.改装成电压表的表头指针有偏转,改装成电流表的表头指针几乎不偏转【答案】D【解析】【分析】电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻;电流表改装成大
量程电流表是并联较小的分流电阻;将电压表和电流表串联,分析通过表头的电流关系,判断指针偏转角度的大小.【详解】电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻;电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻;两表
串联后,通过电流表的总电流与电压表的电流相等,由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻,所以大部分电流通过了分流电阻,通过表头的电流很小,所以电流表的指针几乎不偏转;电压表的指针有偏转.故D正确,ABC错误.故选D.4.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设E、r为定值)向变化的外电阻
供电时,关于电源的输出功率P随外电阻P变化的规律如图所示,则下列说法错误的是A.当R=r时,电源有最大的输出功率B.当R=r时,电源的效率η=50%C.电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大【答案】C【解析】【详解】AC.该图象反映了电
源的输出功率P随外电阻R变化的规律,由图看出,电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小,当R=r时,电源有最大的输出功率,故A正确,C错误;B.当R=r时,路端电压与电源的内电压,则U=0.5E,电源的效率η=100%=100%50
%PUIPEI出总=,故B正确;D.电源的效率η=100%=100%100%+PUIRPEIRr=出总,则知R增大时,电源的效率增大,故D正确.5.如图所示电路中,电源的内阻为r,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变
阻器的滑动触头P向左移动时,下面的判断不正确的是()A.1L变亮B.2L变亮C.3L变亮D.路端电压变小【答案】B【解析】【详解】A.当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大,即通过1L的电流变大,故L
1变亮,A正确,不符合题意;B.电路中总电流增大,故内电压及01RL、两端的电压增大,而电动势不变,故并联部分的电压减小,故2L变暗,B错误,符合题意;C.因2L中电流减小,干路电流增大,故流过3L的电流增大,故3L变亮,C正确,不符合题意;D.因总电流变大,则由UEIr=−可知,路端
电压变小,D正确,不符合题意.6.某同学在研究三种导电元件的伏安特性曲线时,他根据实验中所测得的数据,分别绘制了I-U图线如图甲、乙、丙所示.下列说法正确的是()A.图甲的元件可以作为标准电阻使用B.图乙的元件的电阻随电压升高而减小C.图丙的元件的电阻随电
压升高而增大D.以上说法均不正确【答案】A【解析】【详解】由图甲可知,甲的元件电阻保持不变;可以作为标准电阻使用;故A正确;图乙中随电压的增大,图象的斜率减小,则说明电阻在增大;故B错误;图丙的电阻随电压的增大而减小;故C错误;D错误;故选A.【点睛】伏安特性曲线能得出电流随电
压的变化关系,则由欧姆定律可得出电阻的变化;同时注意线性元件及非线性元件的伏安特性曲线的区别.7.如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路,闭合开关S,在下列四个过程中,为使灵敏电流计中有b到a电流,下列做法可行的是A
.在平行板电容器中插入一块塑料板B.增大平行板电容器两极板间的距离C.滑动变阻器R的滑片向右滑动D.减小平行板电容器两极板的正对面积【答案】A【解析】【分析】根据题图可知,考查了含容电路;电路稳定时,该电路中没有电流,滑动变阻器R上没有电压.根据电容的决
定式4SCkd=分析电容如何变化,由电容的定义式QCU=分析电容器所带电量如何变化,就能判断电路中电流的方向.【详解】A、在平行板电容器中插入电介质,根据电容的决定式4SCkd=分析得知电容增大,而电
容器的电压不变,则电容的定义式QCU=分析得知电容器所带电量增加,将要充电,电路中形成逆时针方向的充电电流,有b到a方向的电流通过电流计.故A正确;B、增大平行板电容器两极板间的距离,根据电容的决定式4SCkd=分析得知电容减小,而电容器的电压不变,则电容的定义式QCU=分析得知电容
器所带电量减小,将要放电,,有a到b方向的电流通过电流计.故B错误;C、电路稳定时,该电路中没有电流,移动滑动变阻器R的滑片,电容器的电压不变,电路中仍没有电流.故C错误;D、减小平行板电容器两极板的正对面积,根据电
容的决定式4SCkd=分析得知电容减小,而电容器的电压不变,则电容的定义式QCU=分析得知电容器所带电量减小,将要放电,有a到b方向的电流通过电流计.故D错误.【点睛】当电容器保持与电源相连时,电压不变.只有电容器充电或放电时,电路中才有电路.8.如图所示,一根长为L,横截面积
为S的金属棒,其材料的电阻为R,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为()A.22mveLB.2mvsneC.neSv
RLD.eRvSL【答案】C【解析】【详解】根据欧姆定律:UIR=,电流的微观表达式:I=neSv,匀强电场强度表达式:UEL=,联立解得neSvREL=故C正确ABD错误。故选C。9.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处。关于电
荷在a、b两处,以下判断正确的是()A.b处加速度较小B.b处电势能小C.b处电势高D.电荷在b处速度小【答案】D【解析】【详解】A.b处的电场线比a处的电场线密,说明b处的场强大于a处的场强。根据牛顿第二定律,检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度,A错误;B.
根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°,可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度,可判断由a到b电势能增加,B错误;C.由图可知,电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,且电场力的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电,所以电场线指向是从疏到密
。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a处电势较高,C错误;D.根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°,可知电场力对检验电荷做负功,所以电荷在b处速度小,D正确。故选D。10.如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀
强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上极板的过程中()A.它们运动的时间tQ>tPB.它们运动的加速度aQ<aPC.它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2D.它们的动
能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶2【答案】C【解析】【详解】A.带电粒子在电场中做类平抛运动,由s=vt可得P、Q运动的时间应相等,选项A错误;B.平行电场方向受到电场力,做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间关系公式
,有212yat=解得22yat=由于平行电场方向的位移之比为1:2,所以aQ>aP故B错误;C.根据牛顿第二定律,有qE=ma解得22ymqEt=所以P、Q的电荷量之比为qP∶qQ=1:2,选项C正确;D.由动能定理有qEy=△Ek而qP:qQ=1:2,yP:yQ=1:2,所以kpkQ:
1:4EE=选项D错误。故选C。多选题部分:11.三个阻值都为6Ω的电阻,若它们任意组合连接,则总电阻可能为()A.2ΩB.6ΩC.8ΩD.9Ω【答案】AD【解析】【分析】三个相同电阻可以有四种连接方式:三个电阻串联、
三个电阻并联、两个电阻串联后与第三个电阻并联,两个电阻并联后与第三个电阻串联,分析求出阻值.【详解】当三个电阻串联时,获得的总阻值为R总1=3R=3×6Ω=18Ω;当三个电阻并联时,获得的总阻值为26233RR===总;当两个电阻串联后与第三个电阻并联,获得的总阻值为3212642
126RRRRR总===++;当两个电阻并联后与第三个电阻串联,获得的总阻值为466923RRR=+=+=总,故AD正确,BC错误.【点睛】本题考查串并联电路中电阻的计算,对于电阻的连接方式考虑要全面,不能遗漏.注意串
并联电路中电阻的计算方法.12.如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是()A.此电源的内阻为0.67ΩB.灯泡L的额定电压为
3V,额定功率为6WC.把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻,电源的输出功率将变大,效率将升高D.小灯泡L的电阻随通过电流的增大而增大【答案】BD【解析】【详解】A.由图读出电源的电动势为E=4V,图线A的斜率大小表示电源的内阻,则4-1Ω=0.5Ω6
-0r=故A错误;B.灯泡与电源连接时,AB两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U=3V,I=2A,则灯泡L的额定电压为3V,功率为=32=6WPUI=故B正确;C.把灯泡L的电阻U3=Ω=1.5Ω2RI=换成一个1Ω的定值电阻,可知其电阻更接近电源的内阻,根据推论:电
源的内外电阻相等时电源的输出功率最大,知把灯泡L换成一个1Ω的定值电阻,电源的输出功率将变大,而效率rURER==+外电阻变小,效率变低,故C错误;D.小灯泡的U−I图线之所以是一条曲线,由图可以看出,小灯泡L的电阻随通过电流的增大而增大,故D正确。故选BD。13.如图,直
线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,抛物线OBC为该电源内部热功率P随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A。则下列判断正确的是()A.该电源的电动势为3V,内电阻为3ΩB.当总电流I=1A时,电源的输出功率为1WC.当总电流I=1A时,电源的输出功率为2WD.当总电
流I=1.5A时,电源的输出功率最大,为2.25W【答案】CD【解析】【详解】A.从图象可知:有两个交点,O点处是没有通电,而C处它们的电功率相等,说明电源短接,根据P=I2r,P=UI可得r=1Ω,E=3V,A错误;BC.根据闭合电路欧姆定
律E=I(R+r)当电路中电流为1A时,外电路的电阻R=2Ω,电源的输出功率为P=I2R=2WB错误,C正确;D.当外电路电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,此时电路中电流为EIRr=+=1.5A电源的输出功率最大,则有2max2.25W4EPr==D正确。故选
CD。14.把表头G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是()A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B.改装成电流表后,表头G本身允许通过的最大电流并不改变C.改装后,表头G自身的电阻减小了D.改装后使用时,表头G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通
过的电流增大了【答案】BD【解析】【详解】AB.把表头G改装成电流表应并联一个分流电阻,并联电阻后,通过表头G的最大电流不变,故A错误,B正确;C.改装后,表头电阻不变,改装后电流表总电阻减小,故C错误;D.改装后,表头参数,如满偏电流与内阻等参数不变,整个
并联电路允许通过的最大电流增大,故D正确。故选BD。15.如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,L为小灯泡,R为定值电阻,闭合电键,小灯泡能正常发光.现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离,滑动前后理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为12,UU
,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,则()A.电流表示数变大,V2示数变小B灯泡亮度逐渐变暗C.1UI与2UI均保持不变,且前者小于后者D.当电路稳定后,断开电键,小灯泡逐渐变暗至熄灭【答案】ACD【解析
】【详解】A.将滑动变阻器滑片向右滑动时接入电路的电阻减小,总电阻减小,根据闭合电路欧姆定理可知电路中电流增大,电流表A的示数增大,根据闭合电路欧姆定律可知电压表V2示数2()UEIrR=−+减小,故A正确;B.电路中电流增大,通过灯泡的电流增
大,所以灯泡变亮,故B错误;C.根据2()UEIrR=−+可得2UrRI=+,保持不变;根据1UIR=可得1URI=,保持不变,且有12UUII,故C正确;D.当电路稳定后,断开电键,电容器通过灯泡和变阻器放电,所
以小灯泡不会立即熄灭,会逐渐变暗至熄灭,故D正确.第Ⅱ卷(非选择题共30分)二、实验题(本题共1小题,共计10分,每空2分。)16.用伏安法测量某一小灯泡的伏安特性曲线,现有实验器材如下:A.小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)B.电流表(
量程0.6A,内阻约0.125Ω)C.电流表(量程3A,内阻约0025Ω)D.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)E.滑动变阻器(0-10Ω)F.滑动变阻器(0-2000Ω)G.电源(电动势3V。内阻不计)H.开关和导线若干①为了方便测量且测量结果尽量准确,电流表应选____;滑动变阻器应选___。
(选填器材前的字母)②为了获得更准确的伏安特性曲线,实验电路应选用图中的___(填字母代号)。A.B.C.D.③闭合开关前电路图中的滑动变阻器的滑片应该置于最____端(选填“左”“右”)。④闭合开关,移动滑动变阻器的滑片的位置,发现电压表的示
数逐渐增大,但电流表指针却几乎不动,电路的故障可能为____________。【答案】(1).B(2).E(3).B(4).左(5).灯泡断路【解析】【详解】①[1][2]为了方便测量且测量结果尽量准确,因小灯泡的额定电流为0.3A,则电流表应选B;滑动变阻
器要接成分压电路,则应选阻值较小的E;②[3]因电压表内阻远大于小灯泡的电阻,则应该采用电流表外接电路,滑动变阻器接成分压电路,即为了获得更准确的伏安特性曲线,实验电路应选用图中的B;③[4]闭合开关前,使灯泡两端的电压从零开始增加,则电路图中的滑动变阻器的滑片应该
置于最左端;④[5]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片的位置,发现电压表的示数逐渐增大,但电流表指针却几乎不动,电路的故障可能为灯泡发生了断路。三、计算题(本题共2小题,计20分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必
须明确写出数值和单位)17.工作出差时移动电源已经是智能手机的最佳搭配,用电动势为5V的电源给手机充电时,测得电源两极间的电压为4.5V,已知电源铭牌中标有电源容量为2Ah,且电源电能全部释放出来,则:(1)电源放出的总电能是多少焦耳?(2)手机得到多少电能?(3)电源给手机
充电过程中发出多少热量?【答案】(1)3.6104J;(2)3.24104J;(3)3.6103J【解析】【详解】(1)电源放出的总电能W=EIt=523600J=3.6104J(2)手机得到
的电能W1=UIt=4.523600J=3.24104J(3)电源给手机充电过程中发出的热量Q=W-W1=3.6104J-3.24104J=6.0103J18.如图所示,水平放置的两平行金属板,板长l=10cm,两板相距d=2cm。一束由静止开始经加速电场U1加速后的电
子以v0=4.0×107m/s的初速度从两板中央水平射入板间的偏转电场,然后从板间飞出射到距板右端L为45cm、宽D为20cm的荧光屏上。(不计电子重力,荧光屏中点在两板间的中线上,电子质量31m9.010kg−=,电荷量19e1.610
C−=),求:(1)电子飞入偏转电场前所经历的加速电场的电压U1;(2)为使电子能射到荧光屏的所有位置,偏转电场的两极板所加电压的最大值U2;【答案】(1)34.510V;(2)360V【解析】【详解】(1)设加速电场的电压为U1,由动能定理可得210102eUmv=−化简得2012mvU
e=代入数据得314.510U=V(2)如图所示,设电子飞出偏转电场时速度为v1,和水平方向的夹角为θ,偏转电压为U2,偏转位移为y,则:电子从偏转电场射出时,不论偏转电压多大,电子都像是从偏转电场的两极板间中线的中点沿直线射出一样,射出电场后电子做匀速直线运动恰好打在荧光屏
的边缘上,结合图可得2tan22DyllL==+tan2yl=222011()22eUlyatmdv==联立代入所有数据得2360U=V因此偏转电压在-360V~360V范围内时,电子可打在荧光屏上的任何位置.