山东省德州市重点中学高二物理上学期期中试题（含解析）.doc

2015-2016学年山东省德州市重点中学高二（上）期中物理试卷一、选择题（每小题4分，共10小题）1关于场强的三个公式e=e=ke=的适用范围，下列说法正确的是（）a三个公式都只能在真空中适用b公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用c公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用d公式适用于任何电场，公式只适用于点电荷形成的电场，公式只适用于匀强电场2如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经a点飞向b点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）a粒子带正电b粒子在a点加速度大c粒子在b点动能大da、b两点相比，b点电势能较高3今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1：2，则甲、乙两个电阻阻值的比值为（）a1：2b1：3c1：4d1：54电流表的内阻是rg=200，满刻度电流值是ig=500 a，现欲把这电流表改装成量程为2.0v的电压表，正确的方法是（）a应串联一个0.05的电阻b应并联一个0.05的电阻c应串联一个3 800的电阻d应并联一个3 800的电阻5为探究小灯泡l的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的ui图象应是（）abcd6如图所示，因线路故障，按通k时，灯l1和l2均不亮，用电压表测得uab=0，ubc=0，ucd=4v由此可知开路处为（）a灯l1b灯l2c变阻器d不能确定7如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子m、n质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将m、n从虚线上的o点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点已知o点电势高于c点，若不计重力，则（）am带负电荷，n带正电荷bn在a点的速度与m在c点的速度大小相同cn在从o点运动至a点的过程中克服电场力做功dm在从o点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零8下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（）a电功率越大，电流做功越快b公式w=uit适用于任何电路，而q=i2rt只适用于纯电阻电路c热功率p热=i2r=适用于任何电路d焦耳定律q=i2rt适用于任何电路9如图所示为两电阻r1和r2的伏安特性曲线若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是（）a电阻r1的阻值较大b电阻r2的阻值较大c电阻r1的发热功率较大d电阻r2的发热功率较大10闭合电路的电源电动势为e，内阻为r，如图所示，闭合电键s，当滑动变阻器的滑片p从右端滑到左端时，下列说法中正确的是（）a小灯泡l1、l3变亮，l2变暗b小灯泡l3变暗，l1、l2变亮c电压表v1示数变化量较小d电压表v2示数变化量较小二、填空题（共2小题26分，11题14分，12题12分）11（14分）（2015秋德州校级期中）（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待测金属丝的阻值大约为10，为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材a电流表a1（量程300ma，内阻约1）b电流表a2（量程0.6a，内阻约3）c电压表v1（量程3.0v，内阻约5k）d电压表v2（量程15.0v，内阻约15k）e滑动变阻器r1（最大阻值为10）f滑动变阻器r2（最大阻值为500）g电源e（电动势4v，内阻可忽略）h电键、导线若干（2）为了尽可能提高测量准确度，电压从0v开始调节，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表；电压表；滑动变阻器（3）画出合理的实验电路图12（12分）（2015秋德州校级期中）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：a被测干电池一节b电流表1：量程00.6a，内阻约0.3c电流表2：量程00.6a，内阻约为10d电压表1：量程03v，内阻未知e电压表2：量程015v，内阻未知f滑动变阻器1：010，2ag滑动变阻器2：0100，1ah开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）在上述器材中请选择适当的器材：（填写选项前的字母）；（2）实验电路图应选择图中的（填“甲”或“乙”）；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的ui图象，干电池的电动势e=v，内电阻r=三、解答题（共34分，13题8分，14题12分，15题14分）13如图a为粒子源，在a和极板b间的加速电压为u1，在两水平放置的平行带电板c、d间的电压为u2，现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从a被加速电压u1加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为l，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求：（1）带电粒子在射出b板时的速度；（2）带电粒子在c、d极板间运动的时间；（3）带电粒子飞出c、d电场时在竖直方向上发生的位移y14（12分）（2015秋德州校级期中）如图所示电路中，电源电动势e=12v，内电阻r=1.0，电阻r1=9.0，r2=15，电流表a示数为0.40a，求电阻r3的阻值和它消耗的电功率15（14分）（2015秋德州校级期中）一台电风扇，内阻为20，接上220v电压后，消耗功率66w求：（1）电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度；（2）电风扇工作时，转化为机械能的功率和内能的功率，电动机的效率（3）若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？2015-2016学年山东省德州市重点中学高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共10小题）1关于场强的三个公式e=e=ke=的适用范围，下列说法正确的是（）a三个公式都只能在真空中适用b公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用c公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用d公式适用于任何电场，公式只适用于点电荷形成的电场，公式只适用于匀强电场【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度 【专题】电场力与电势的性质专题【分析】本题应明确三个公式的来源：公式为电场的定义式，公式是根据定义及库仑定律求出的公式，公式为匀强电场中得出的场强与电势差的关系【解答】解：因公式为电场强度的定义式，故适用于任意电场；而公式是由库仑定律得出的直空中点电荷周围的场强，故只能适用于真空中点电荷形成的电场；公式是匀强电场中场强与电势关系，故只能适用于匀强电场；故选d【点评】每一个物理公式都有其适用的范围，故在学习中要注意体会其范围，以免错用了公式2如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经a点飞向b点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）a粒子带正电b粒子在a点加速度大c粒子在b点动能大da、b两点相比，b点电势能较高【考点】电场线；动能定理的应用；电势能 【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向不计重力的粒子在电场力作用下从a到b，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧【解答】解：a、根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电故a错误；b、由于b点的电场线密，所以b点的电场力大，则a点的加速度较小故b错误；c、粒子从a到b，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，故c错误；d、对负电荷来讲电势低的地方电势能大，故d正确；故选：d【点评】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧3今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1：2，则甲、乙两个电阻阻值的比值为（）a1：2b1：3c1：4d1：5【考点】电流、电压概念 【专题】恒定电流专题【分析】根据q=it求解电流之比，再根据欧姆定律求解电阻之比【解答】解：甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，根据公式i=，甲、乙两个电阻的电流之比为2：1，甲、乙两端的电压之比为1：2，根据欧姆定律公式r=，两个电阻之比为；故选：c【点评】本题关键结合电流强度的定义公式i=和电阻的定义公式r=列式求解，基础问题4电流表的内阻是rg=200，满刻度电流值是ig=500 a，现欲把这电流表改装成量程为2.0v的电压表，正确的方法是（）a应串联一个0.05的电阻b应并联一个0.05的电阻c应串联一个3 800的电阻d应并联一个3 800的电阻【考点】把电流表改装成电压表 【专题】实验题【分析】把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值【解答】解：把电流表改装成2v的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：r=rg=200=3800；故选：c【点评】本题考查了电压表的改装，知道电压表改装原理是解题的关键，应用串联电路特点与欧姆定律可以解题5为探究小灯泡l的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的ui图象应是（）abcd【考点】电阻率与温度的关系；伏安法测电阻 【专题】恒定电流专题【分析】解答本题的关键是理解电阻的ui图象的物理意义以及温度对电阻的影响【解答】解：灯丝电阻随电压的增大而增大，在图象上某点到原点连线的斜率应越来越大，故abd错误，c正确故选c【点评】本题考查的恒定电流中的基础知识：ui图象含义以及温度对电阻的影响对于这些基本知识要加强理解和应用6如图所示，因线路故障，按通k时，灯l1和l2均不亮，用电压表测得uab=0，ubc=0，ucd=4v由此可知开路处为（）a灯l1b灯l2c变阻器d不能确定【考点】闭合电路的欧姆定律 【专题】恒定电流专题【分析】对于完好的电阻，阻值一定，电流i=0时，根据欧姆定律可知，其电压u=ir=0若发生断路，其两端电压等于电源的电动势【解答】解：a、b对于完好的电阻，阻值一定，电流i=0时，根据欧姆定律可知，其电压u=ir=0由题：uab=0，ubc=0，则可知：灯l1、l2没有发生断路故ab错误 c、由题ucd=4v，则变阻器发生断路，因为断路时，电流无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势故c正确 d、由上述分析可知d错误故选：c【点评】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解7如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子m、n质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将m、n从虚线上的o点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点已知o点电势高于c点，若不计重力，则（）am带负电荷，n带正电荷bn在a点的速度与m在c点的速度大小相同cn在从o点运动至a点的过程中克服电场力做功dm在从o点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势 【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向，o点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可判断出电场方向，从而确定出粒子的电性由动能定理可知，n在a点的速度与m在c点的速度大小相等，但方向不同n从o点运动至a点的过程中电场力做正功o、b间电势差为零，由动能定理可知电场力做功为零【解答】解：a、由题，等势线在水平方向，o点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出a粒子所受的电场力方向竖起向上，m粒子所受的电场力方向竖直向下，故知n粒子带负电，m带正电故a错误；b、由动能定理可知，n在a点的速度与m在c点的速度大小相等，但方向不同，速度不同故b正确；c、n从o点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功故c错误；d、o、b间电势差为零，由动能定理可知m从o点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零故d正确故选：bd【点评】本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向，根据电场线与等势线垂直的特点，分析能否判定电性由动能定理分析电场力做功是常用的方法8下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（）a电功率越大，电流做功越快b公式w=uit适用于任何电路，而q=i2rt只适用于纯电阻电路c热功率p热=i2r=适用于任何电路d焦耳定律q=i2rt适用于任何电路【考点】电功、电功率 【专题】恒定电流专题【分析】电功是表示电流做功的多少，电功率是表示电流做功的快慢，焦耳定律是表示电流产生的热量的多少【解答】解：a、电功率越大，表示电流做功越快，故a正确；b、公式w=uit是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，q=i2rt只是电路中发热的功率，同样适用于任意电路；故b错误；c、当为纯电阻电路时，根据欧姆定律i=，可以推到出w=i2rt，所以w=i2rt，只能适用于纯电阻电路，故c错误；d、焦耳热q=i2rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算，所以d正确故选：ad【点评】本题考查功率公式的应用，每个公式的使用的条件是不同的，掌握住公式的使用的条件，这是做题的前提条件9如图所示为两电阻r1和r2的伏安特性曲线若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是（）a电阻r1的阻值较大b电阻r2的阻值较大c电阻r1的发热功率较大d电阻r2的发热功率较大【考点】闭合电路的欧姆定律 【专题】恒定电流专题【分析】图象的斜率表示电阻的倒数，很容易比较出两电阻的大小再根据功率的公式p=，比较两电阻的发热功率【解答】解：a、b：因为该图象是iu图线，图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，所以r2的阻值大于r1的阻值故a错误、b正确c、d：根据功率的公式p=，电压相同，电阻大的功率小，所以r1的发热功率大故c正确、d错误故选bc【点评】解决本题的关键是搞清iu图线的斜率表示什么10闭合电路的电源电动势为e，内阻为r，如图所示，闭合电键s，当滑动变阻器的滑片p从右端滑到左端时，下列说法中正确的是（）a小灯泡l1、l3变亮，l2变暗b小灯泡l3变暗，l1、l2变亮c电压表v1示数变化量较小d电压表v2示数变化量较小【考点】闭合电路的欧姆定律 【专题】恒定电流专题【分析】（1）分析电路结构，明确各电路元件的连接方式；（2）根据滑动变阻器滑片的移动方向判读电路电阻变化情况，然后根据欧姆定律判断电路电流变化情况；（3）根据欧姆定律及串联电路特点判断电压表示数变化情况；由通过灯泡的电流判断灯亮度变化情况【解答】解：a、触片p从右端滑到左端时，电阻变小，总电流变大，l2变亮，内电阻与l2电压变大，并联部分电压变小，l3变暗，l3电流变小，总电流变大，流过l1电流变大，l1变亮，故a错误，b正确；c、并联部分电压变小，电压表v1示数变小，l2电压变大，v2示数变大，路端电压变小，所以u1u2，c错误，d正确故选：bd【点评】在判断闭合电路中的动态变化问题，判断此类问题的思路是：先局部判断电阻变化、后整体电阻和电流变化，最后判断各部分电阻、电压和电流的变化二、填空题（共2小题26分，11题14分，12题12分）11（14分）（2015秋德州校级期中）（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=10.02cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径，其示数d=0.900mm待测金属丝的阻值大约为10，为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材a电流表a1（量程300ma，内阻约1）b电流表a2（量程0.6a，内阻约3）c电压表v1（量程3.0v，内阻约5k）d电压表v2（量程15.0v，内阻约15k）e滑动变阻器r1（最大阻值为10）f滑动变阻器r2（最大阻值为500）g电源e（电动势4v，内阻可忽略）h电键、导线若干（2）为了尽可能提高测量准确度，电压从0v开始调节，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表a；电压表c；滑动变阻器e（3）画出合理的实验电路图【考点】测定金属的电阻率 【专题】实验题【分析】（1）掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读（2）估算电阻上最大电流，选择电表量程根据该电阻与变阻器最大电阻的关系选择变阻器（3）根据该电阻与两电表内阻的倍数关系选择电流表的接法，因所测电阻较小，选择滑动变限流式即可【解答】解：（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：0.12mm=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0.0140.0mm=0.400mm，所以最终读数为：0.5mm+0.400mm=0.900mm（2）电阻额定电压为3v则电压表选c即可；根据欧姆定律，流过电阻的最大电流i=，故电流表选a；为了尽可能提高测量准确度，选择滑动变阻；分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器选小阻值的e（3）因被测电阻为小电阻，选取电流表外接，因要求电压从零开始调节，故采用分压接法电路图如图所示；故答案为：（1）10.02；0.900；（2）a，c，e；（3）如图所示；【点评】本题考查伏安法测电阻实验中的器村选择；对于选择器材通常的步骤：1、根据实验要求设计合理的实验电路2、估算电路中电压、电流可能达到的最大值，以此选择电压表和电流表的量程12（12分）（2015秋德州校级期中）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：a被测干电池一节b电流表1：量程00.6a，内阻约0.3c电流表2：量程00.6a，内阻约为10d电压表1：量程03v，内阻未知e电压表2：量程015v，内阻未知f滑动变阻器1：010，2ag滑动变阻器2：0100，1ah开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）在上述器材中请选择适当的器材：abdfh（填写选项前的字母）；（2）实验电路图应选择图中的乙（填“甲”或“乙”）；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的ui图象，干电池的电动势e=1.5v，内电阻r=1.0【考点】测定电源的电动势和内阻 【专题】实验题【分析】（1）实验中要能保证安全和准确性选择电表；（2）本实验应采用电阻箱和电压表联合测量，由实验原理可得出电路原理图；（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻【解答】解：（1）本实验中必选的仪器有：a被测干电池一节；h开关、导线若干；因电源电动势为1.5v，电流较小，为了读数准确，所以电流表应选择：量程00.6a，内阻0.3的b；电压表选择d量程03v，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选f（2）为了减小误差，电流表采用相对电源的外接法，故选择图乙；（3）由ui图可知，电源的电动势e=1.50v；内电阻r=1故答案为：abdfh乙1.5，1.0【点评】本题为设计性实验，在解题时应注意明确实验的原理；并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式，由图象得出电动势和内电阻三、解答题（共34分，13题8分，14题12分，15题14分）13如图a为粒子源，在a和极板b间的加速电压为u1，在两水平放置的平行带电板c、d间的电压为u2，现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从a被加速电压u1加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为l，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求：（1）带电粒子在射出b板时的速度；（2）带电粒子在c、d极板间运动的时间；（3）带电粒子飞出c、d电场时在竖直方向上发生的位移y【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用 【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】（1）粒子在ab板间做匀加速直线运动，根据动能定理列式求解粒子在射出b板时的速度；（2）粒子在cd板间做类似平抛运动，根据类平抛运动的水平分运动公式列式求解；（3）粒子在cd板间做类似平抛运动，根据类平抛运动的竖直分运动公式列式求解【解答】解：（1）带电粒子由a到b，设到b板的速度为v，根据动能定理，有：qu1=解得：v=（2）粒子从c到d做类似平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，故运动时间为：t=l（3）粒子从c到d做类似平抛运动，竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动，故：y=其中：a=故：y=（l）2=答：（1）带电粒子在射出b板时的速度为；（2）带电粒子在c、d极板间运动的时间为l；（3）带电粒子飞出c、d电场时在竖直方向上发生的位移y为【点评】本题关键明确粒子的运动性质，对应直线加速过程，根据动能定理列式；对于类似平抛运动过程，根据类似平抛运动的分运动公式列式求解；不难14（12分）（2015秋德州校级期中）如图所示电路中，电源电动势e=12v，内电阻r=1.0，电阻r1=9.0，r2=15，电流表a示数为0.40a，求电阻r3的阻值和它消耗的电功率【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率