北京市密云二中2011-2012学年高二上学期期中考试物理(理)试题

P + M R A B r E 北京市密云二中 2011-2012 学年高二上学期期中考试物理（理）试题 一、本题 7 个小题，共 21 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的 小题有多个选项是正确的。全选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分，把正确选 项前的字母填在答题纸的相应位置内 1示波器是一种电子仪器，可以用它来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管， 由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示，图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在 偏转电极 xx、yy上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点 O。下列有关运用偏转电场实现对电 子束的控制的方法：要让亮斑沿 Oy 向上移动，需在偏转电极 yy上加恒定电压，且 y比 y 电势高； 要让亮斑移到荧光屏的左上方，需在偏转电极 xx、yy上加恒定电压，且 x 比 x电势高、y 比 y电 势高；要让荧光屏上出现一条水平亮线，只在偏转电极 xx上加特定的周期性变化的电压（扫描电压） 即可；要让荧光屏上出现正弦曲线，需在偏转电极 xx上加适 当频率的扫描电压、在偏转 电极 yy上加按正弦规律变 化的电压；不计重力，那么 以上说法中正确的是（ ） A B C D 2一平行金属板电容器，充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一个正电荷固定在 P 点，如图， 以 E 表示两极板间的场强，U 表示两极 板间的电压，W 表示电荷在 P 点的电势能，若保持负极板不动，将 正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ） AU 变小，E 不变； BU 变小，W 不变； CE 变大，W 变大； DU 不变，W 不变； 3在如图所示的电路中，M 是直流电动机，R 是保护电阻， 阻值等于 1，A、B 间输入 12V 的电压，若把电动机的转子刹 住，电路中的电流为 8A。若使电动机的转子正常运转，通过转 子线圈的电流为 2A，此时电动机的输出功率为（ ） A18W B20W C22W D24W 4如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向上端移动 图甲 S2 S1 E r R2 R1G R1 R2 R3 k1 k2 k3 0 cm 1 69 70 时（电源内阻 r0） （ ） AV 的读数增大，A 的读数减小 BV 和 A 的读数都增大 CV 和 A 的读数都减小 DV 的读数减小， A 的读数增大 5将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功 率为 P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源， 那么它的电功率为（不计温度的影响）（ ） A4P B0.25P C16P D0.125P 6如图所示电路，a、b、c 是三个相同的灯泡，其电阻大于电源的内电阻 r，当滑动变阻器滑动触头 从变阻器中点向左移动时，下列说法正确的是（ ） Aa 灯两端的电压增大 B通过 c 灯的电流减小 Cb 灯消耗的电功率减小 D电源输出的功率增大 7如图所示电路，最初 k1、k 2、k 3均闭合，带电 液滴静止于水平放置的平行金属板中，要使液滴下降， 可采用的办法有（ ） A只断开 k1； B只断开 k2； C只断开 k3； D只减小 R3； 二、填空和计算题 8在测定金属丝电阻率 的的实验中，已知金属丝的电阻约为 5左右，需要进一步利 用伏安法测定其阻值 R，请完成下列问题： （1）该实验需要测量的物理量有金属丝的 、金属丝的直径 D、金属丝两端的电压 U、通过金属丝的电流 I，所需的测量仪器有 、螺旋测微器、电压表、电流表，计 算电阻率的表达式为 = （用所测物理量的符号表示） ； （2）下列操作中正确的是（ ） A测电阻之前用最小刻度 为 1mm 的米尺测金属丝的 有效长度全长三次，算出其 平均值 L； B测电阻之前用螺旋测微器 在金属丝的三个不同的位置各 测一次直径，算出平均值 D； C用伏安法测电阻时采用电流表 内接法，多次测量后算出平均值 R； D实验时电路中的电流不宜过大； R b a c 本卷第 3 页（共 13 页）_ （3）实验中测量金属丝的长度和 直径时，刻度尺和螺旋测微器的示 数分别如图所示，则金属丝长度的 测量值 L= cm，金属丝直 径的测量值为 D= mm。 （4）提供下列器材： A、电池组（电动势 3V，内阻约 1） B、电压表（量程 03V，内阻约 3k） C、电压表（量程 015V，内阻约 15k） D、电流表（量程 00.6A，内阻约 0.1） E、电流表（量程 03A，内阻约 0.02） F、滑动变阻器（阻值范围 020， 额定电流 1A） G、滑动变阻器（阻值范围 01000， 额定电流 0.5A） H、开关、导线。 在虚线框内画出实验电路图。为了 实验能正常进行并减小误差，要求变阻 器便于调节，选择的电流表是 ；选择的电压表是 ；选择的变阻器是 。 （填器材前的字 母） （5）根据器材的规格和要求，在本题的实物图上连线。 （6）某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示。则电流表的示数 为 I= A，电压表的示数 为 U= V，可计算出电 阻丝的电阻为 R= ， 这种金属的电阻率 约 为 m （后两空都保留两位有效数字） 。 9在把灵敏电流计 G 改装成电压表的实验中，要将内阻大约为几百 、量程为 IG=200A的电流表 G 改装成量程为 5V 的电压表。 （1）先利用如图 1 所示的电路，采 用“半偏法”测出电流表 G 的内电 阻 RG，在测量 RG的实验中，有如 下的主要实验器材供选择： A滑动变阻器（阻值范围 0200 ） B滑动变阻器（阻值范围 080k） 图 1 S2 S1 E r R2 R1G S1 R2 S2 G 图 2 -+ E R1 V + A- + 图 3 图 4 A V Rx R S E 0 100 200 A 图 5 图 6 A A C电阻箱（阻值范围 0999.9） D电阻箱（阻值范围 09999） E电源（电动势 6V，内阻 0.3） F电源（电动势 12V，内阻 0.6） G电源（电动势 50V，内阻 2.0） 在上述可供选择的器材中，可变电阻R 1应选择 ，为提高测量 精度，可变电阻R 2应选用 ，电源E最好选用 。 （填字母代 号） （2）按图1所示电路在图2所给出的实物中画出连接导线。 （3）实验时要进行的步骤有： A合上S 1； B合上S 2； C将R 1连入电路的阻值调到最大； D调节R 1的阻值，使电流表 G的指针偏转到满刻度； E调节R 2的阻值，使电流表G 的指针偏转到满刻度的一半； F记下R 2 的阻值； G按图1所示的电路连接好实物图 2； 上述实验步骤中的合理顺序为 。 （4）若步骤 F 中记录的 R2 的阻值为 100，则待测电流表 G 的内阻 RG 的测量值 为 ，考虑到实验的系统误差，电流表 G 内阻的测量值与真实值之间的大小关系是 RG 测 RG 真 。 （5）将此电流表 G 改装成 量程为 5V 的电压表，应 联一个阻值 为 的电阻。 （6）现用一个标准电压表 对改装后的电压表进行校准， 改装及校准所用器材的实物如图3所示（虚线方框内 的为改装表） ，在方框图4中画出改装和校对都包括 在内的电路图（要求对05V 的所有刻度都能在实验 中进行校对） ，然后将器材实物按以上要求连接成实 验电路图。 （7）若校准时发现改装表示数总是小于标准表的示数， 则应将串联电阻的阻值适当调 （填“大”或“小” ）一些。 （8）用改装并校对后的电压表，按图 5 所示的电路测量未知电阻 Rx。若测量未知电阻 Rx时，电流表的 读数为 0.20，而改装后的电压表的表头（刻度盘仍为原电流表的刻度）示数如图 6 所示， 那么 Rx的测量值为 。 （9）若将此电流表 G 改装成量程为 10mA 的电流表，应 联一个阻 值约为 的电阻。 （10）将改装后的量程为 10mA 的电流表与标准电流表逐格进行核对，改装及校准所用的实物如图 8 所 本卷第 5 页（共 13 页）_ 序号 器材 规格 序号 器材 规格 1 小灯 泡 标有 “3.8V，0.3A”字样 5 滑动变阻 器 R 1 最大阻值 10，额 定电流 1.0A 2 电压表 V 量程 0-5V；内阻 5k 6 滑动变阻 器 R 2 最大阻值 1k，额 定电流 0.5A 3 电流表 A 1 量程 0-100mA； 内阻 4 7 直流电 源 E 电动势约为 4.5V，内 阻约为 0.5 4 电流表 A 2 量程 0-400mA； 内阻 0.4 8 导线、电 键等 I/mA 50 100 150 200 250 300 0 U/V1.00 350 2.00 3.00 4.00 S G Rd1mA 10mA 图 10 Rc G Ra 10mA 1mA Rb S 图 9 图 7 图 8 A R0 mA + _ A A 示，其中标准电流表已与保护电阻 R0 串联。在图 7 中画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图，图 中待核对的电流表用符号 表示，标准电流表用符号 表示，然后将器材实物按以上要求连接成实 验电路。 （11）若将此电流表 G 改装成两量程电流表，现有两种备 选电路，如图 9 和图 10 所示。图 为合理电路。 10下列所给是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中可供选择的实验仪器： （1）滑动变阻器应选 ，电流表应选 ； （填器材代码） （2）在虚线框内画出实验电路图。 甲 乙 1k 100 10 1 OFF 2.5 50 100 10 10 V 1k 100 10 1 O FF 2.5 10 50 250 500 2. 550 mA 10 0101 50 0 10 25 0 V + V 丁 E r R A B Rx 丙 （3）利用实验中得到的实验数据在右图所示 的 I-U 坐标系中，描绘得出了小灯泡的伏安特 性曲线。根据此图给出的信息，若把该灯泡接 到一个电动势为 3.0V，内阻为 10的直 流电源上时小灯泡消耗的实际功率约 为 W。 （结果保留两位有效数字） 11 （1）如图甲所示，是多用电表示意图。某同学想用此多用电表检测一下家庭电路的电压，他应 该将多用电表的挡位选择旋钮放在 位置。图乙中示数即为他的测量值，则他所测 家庭电路的电压为 V。 （2）用多用电表的欧姆档测 量阻值约为几十 k 的电阻 Rx， 以下给出的是可能的操作步骤， 其中 S 为选择开关，P 为欧姆 档调零旋钮，T 为调零螺丝， 把你认为正确的步骤前的字母 按合理的顺序填写在下面的横 线上， a将两表笔短接，调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，再断开两表笔 图 3 本卷第 7 页（共 13 页）_ V A S R 图 1 图 2 图 3 U/V I/A 2.50 0.00 2.00 1.50 0.10 0.20 0.30 0.4 0.50 0.6 b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出 Rx的阻值后，断开两表笔 c旋转 S 使其尖端对准欧姆档1k d旋转 S 使其尖端对准欧姆档100 e旋转 S 使其尖端对准 OFF，并拔出两表笔 f调节调零螺丝 T，使指针指在表盘左边 0 刻线上； （3）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（ ） A测 量 电 阻 时 若 指 针 偏 转 角 过 大 ， 应 将 选 择 开 关 S 拨 至 倍 率 较 小 的 档 位 ， 重 新 欧 姆 调 零 后 测 量 B测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C测量电路中的某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路中的其它电器断开 D测量阻值不同的电阻时都必须重新进行欧姆调零 （4）某同学从标称为“220V ，25W” 、 “220V，300W ”、 “220V，500W”的 3 只灯泡中任选一只，正确 使用多用电表测量灯泡阻值如图丁所示，则测得该灯泡的阻值是 ，标称的额定功率为 W。 （5）图丙为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流 Ig=300A，内阻 Rg=100，可变电阻 R 的 最大阻值为 10k，电池的电动势 E=1.5V，内阻 r=0.5，图中与接线柱 A 相连的表笔颜色应是 色。 按正确使用方法测量电阻 Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则 Rx= k。若该欧姆表使 用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述 Rx，其测量结 果与原结果相比将 （填“变大” 、 “变小”或“不变” ） 。 12某同学用电流表 和电压表测定两节干电池 的电动势和内电阻，实验 采用的电路如图 1 所示。 （1）下列给出的器材中， 应该选用 （填代号） A待测干电池（两节串联，电动势约 3V） ； B电流表（量程 03A，内阻 0.025） C电流表（量程 00.6A，内阻 0.125） D电压表（量程 03V，内阻 3k） E电压表（量程 015V，内阻 15k） F滑动变阻器（020，额定电流 1A） G滑动变阻器（02000，额定电流 0.3A） H开关、导线 （2）图 2 中给出了做实验所需要的各种仪器， 请你按电路图 1 把它们连成实验电路。 （3）该同学进行实验。记录了 5 组数据， 图 5 A0 0.2 0.4 0.6 A 电池 图 4 图 5 A0 0.2 0.4 0.6 R/ /A-11I 6 5 4 3 2 1 O 41 2 3 5 -1 图 6 并根据这些数据在坐标图 3 中画出了电池的 U-I 图线，如图所示。根据图线求出两节干 电池串联的电动势 E= V， 内阻 r= （保留三位有效数字） （4）引起该实验系统误差的主要原因 是 。考虑到系统误 差的影响，电动势的测量值将 真实 值，内阻的测量值将 真实值（填“大 于” 、 “小于”或“等于” ） 。 （5）某同学通过查找资料自己动手制作了一 个电池。该同学想测量一下这个电池的电动 势 E 和内电阻 r，但是从实验室只借到一个 开关、一个电阻箱（最大阻值为 999.9，可 当标准电阻用） 、一只电流表（量程 Ig=0.6A， 内阻 rg=0.1）和若干导线。 请根据测定电动势 E 和内电阻 r 的要求， 设计图 4 中器件的连接方式，画线把它们连 接起来。 接通开关， 逐次改变电 阻箱的阻 值 R，读出 与 R 对应的 电流表的示数 I， 并作记录。当电阻箱的阻值 R=2.6时，其对应的电流表的示数如图 5 所示。处理实验数据时，首先计算 出每个电流值 I 的倒数 1/I，再制作 R（1/I）坐标图，如图 6 所示，图中已标注出了【R， （1/I ） 】的几 个与测量对应的坐标点。请你将与图 5 的实验数据对应的坐标点也标注在图 6 上。 在图 6 上把描绘出的坐标点连成图线。 根据图 6 描绘出的图线可得出这个电池的电动势 E= V，内电 阻 r= 。 13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 U1 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 M、N 两板间的电压为 U2，两板间的距离为 d，板长为 L1，板右端到荧光屏的距离为 L2，电子 的质量为 m，电荷量为 e。求：（1）电子穿过 A 板时的速度 vA的大小；（2）电子从偏转电场射出时的 本卷第 9 页（共 13 页）_ 侧移量 y 的大小；（3）电子从偏转电场射出时的偏转角 的正切值；（4）P 点到 O 点的距离 yOP；（5）写出一个可以使打电子在屏 上的距离 yOP变大的方法；（6）若 U2的值任意，求电 子打在屏上的距离 OP 的最大值 ym的大小； 14如图， ABD 为竖直平面内的光滑绝缘轨道， 其中 AB 段是水平的，BD 段为半径 R=0.2m 的 半圆， 两段轨道相切于 B 点， 整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小 E=5.0103V/m。一不带 电的绝缘小球甲，以速度 v0 沿水平轨道向右运动，与静止在 B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞。 已知 甲、乙两球的质量均为 m=1.010-2kg， 乙所带电荷量 q=2.010-5C，g 取 10m/s2。 （水平轨道足够长，甲、 乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移） （1）甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点 D，求 乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离 x 的大小；（2）在满足（1）的条件下，求 甲的速度 v0 的大小；（3）若甲仍以速度 v0 向右运动， 增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上 的首次落点到 B 点的距离的最大值 xm的大小。 A V Rx R SE 密云二中20112012学年度第一学期期中考试高二物理答题纸（理科） 一、选择题（每题 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分） 1 2 3 4 5 6 7 D AB A A B ABD BD 二、填空（每空 1 分共 58 分）和计算题（共 21 分） 8 （1）长度 L、米尺（或直尺） 、UD 2/4IL；（2）ABD；（3）69.8469.86 、 0.1040.106； （5）连线 （4