江苏省江阴市四校2019-2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

江苏省江阴市四校2019-2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、单项选择题1.关于电流,下列各种说法中正确的是( )a. 电流的定义式i=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流b. 由i=nqsv可知,金属导体中自由电荷的运动速率越大,电流一定越大c. 电荷定向移动的方向就是电流的方向d. 因为电流有方向,所以电流是矢量【答案】a【解析】【详解】a、电流定义式i=q/t采用的是比值定义法，具有比值定义法的共性是普遍适用，适用于任何电荷的定向移动形成的电流；故a正确.b、由i=nqsv可知，电流的大小跟导体的材料(决定n)，导体的横截面积(s)和电荷定向移动的速率(v)共同决定；故b错误.c、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的反方向是电流的方向；故c错误.d、电流有大小和方向，但方向是指沿着电荷运动的直线上，不同于矢量的方向；故电流是标量；故d错误.故选a.2.一根均匀电阻丝阻值为r，在以下哪些情况下，阻值仍为r（ ）a. 长度变为一半，横截面积增大一倍时b. 横截面积变为一半，长度变为二倍时c. 长度和横截面积都变为原来的2倍时d. 直径变为一半，长度变为原来的1/2时【答案】c【解析】【详解】根据电阻定律可知，长度变为一半，横截面积增大一倍时，阻值变为r /4，a错误；横截面积变为一半，长度变为二倍时，阻值变为4r，b错误；长度和横截面积都变为原来的2倍时，阻值仍为r，c正确；直径变为一半，长度变为原来的1/2时，阻值变为2r，d错误。3.用比值法定义物理量是物理学中常用的方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是（ ）a. 电动势b. 电容c. 电阻d. 磁感应强度【答案】b【解析】【详解】a. 电源电动势： 采用w与q的比值定义的，属于比值法定义，故a不符合题意；b. 电容：为电容器的决定式，不属于比值定义法，故b符合题意；c. 导体电阻：采用电压u与电流i的比值定义的，属于比值法定义，故c不符合题意；d.磁感应强度：采用f与il的比值定义的，属于比值法定义，故d不符合题意。4.r1和r2分别标有“2，1.0a”和“4，0.5a”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为（ ）a. 1.5wb. 3.0wc. 5.0wd. 6.0w【答案】a【解析】试题分析：串联电路中各用电器电流相同，允许最大电流应小于等于0.5a，由，可知r1和r2在最大允许电流时的功率分别为0.5 w、1w，故a项正确。考点：本题考查了串联电路、电功率的概念5.如图所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线ab，是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周围气体电离，其能量越来越小，电量保持不变，由此可知（ ）a. 粒子带负电，由a向b运动b. 粒子带负电，由b向a运动c. 粒子带正电，由a向b运动d. 粒子带正电，由b向a运动【答案】a【解析】据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则由公式得知，粒子的轨迹半径逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从a向b运动。在a处，粒子所受的洛伦兹力斜右下方，由左手定则判断可知，该粒子带负电，a正确6.两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边abc的a和b处，如图所示两通电导线在c处产生磁场的磁感应强度大小都是b0，则c处磁场的总磁感应强度大小是（）a. 0b. c. d. 【答案】c【解析】试题分析：根据安培右手螺旋定则可知，导线a在c处产生磁场方向垂直于ac方向向右，导线b在c处产生的磁场方向垂直于bc方向向右，如图根据平行四边形定则得到，c处的总磁感应强度，故c正确。所以c正确，abd错误。考点：磁场的叠加【名师点睛】此题是磁场的叠加问题，解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断通电电流周围的磁场方向,以及知道磁感应强度是矢量，合成遵循平行四边形定则。根据右手螺旋定则得出两根通电导线在c点的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则得出合场强的大小。二多项选择题7.关于磁感线的描述，正确的是（ ）a. 沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱b. 利用磁感线疏密程度可以比较磁场中两点磁场强弱c. 磁铁周围小铁屑有规则的排列，正是磁感线真实存在的证明d. 不管有几个磁体放在某一空间，在空间任一点绝无两根（或多根）磁感线相交【答案】bd【解析】【详解】ab.磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方，磁场越强，越疏的地方，磁场越弱，但沿磁感线，磁场并不一定减弱，故a错误，b正确。c.磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线，是不存在的。故c错误。d.磁感线不会相交，因为如果相交，交点会有两个切线方向，即有两个磁场方向，故d正确。8.如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是（ ）a. b. c. d. 【答案】c【解析】根据左手定则，a图导线受磁场力向下，a错误；b不受磁场力；c正确；d图所受磁场力方向应垂直于导线方向，d错误。9.在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使a灯变暗，b灯变亮，则故障可能是a. r1短路b. r2断路c. r3断路d. r4短路【答案】bc【解析】试题分析：如果r1短路，回路中总电阻变小，干路上电流会增大，a灯处在干路上，a灯会变亮，所以a项错误；如果r2断路，回路中总电阻变大，干路上电流会减小，a灯变暗，电阻所在并联部分电压变大，电阻上的电流增大，干路电流在减小，流经电阻上的电流会减小，电阻所占电压减小，b灯所占电压变大变亮，b项正确；如果r3断路，回路中总电阻变大，干路上电流会减小，a灯变暗，a灯和所占电压减小，b灯电压变大变亮，所以c项正确；如果r4短路，回路中总电阻变小，干路上的电流会增大，a灯处在干路上，a灯会变亮，所以d项错误。考点：本题考查了电路故障分析10.如图所示是一实验电路图在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是（ ）a. 路端电压变小b. 电流表的示数变大c. 电源内阻消耗的功率变大d. 电源的输出功率一定变大【答案】ac【解析】【详解】a.在滑动触头由a端滑向b端过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中总电流i变大，根据路端电压：知u变小。故a正确。b.电流表的示数：因为路端电压u变小，所以变小。故b错误。c.电源内阻消耗的功率：因为i变大，p变大。故c正确。d.电源输出功率取决于电源的内阻与外电阻的大小关系，由于这两者的关系未知，不能判断电源输出功率如何变化，故d错误。11.如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置其核心部分是两个d型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连则下列说法正确的是（ ）a. 高频交变电流的周期与粒子运动周期一定相同b. 粒子从磁场中获得能量c. 带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关d. 带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关【答案】ad【解析】【详解】a.为保证粒子每次进入电场中都被加速，所以交变电场的周期一定要与带电粒子运动的周期相同，故a正确； b.质子在磁场中所受的洛伦兹力对质子不做功，不能改变质子的动能，所以质子不能从磁场中获得能量，故b错误。cd.设d形盒的半径为r，当离子圆周运动的半径等于r时，获得的动能最大，由洛伦兹力提供向心力，有：解得：则最大动能：故最大动能与加速电压无关，与d形盒的半径有关。故c错误，d正确。12.如图所示，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力)，从边界上的o点以相同速度先后射入磁场中，入射方向与边界成角，则正、负粒子在磁场中a. 运动轨迹的半径相同b. 重新回到边界所用时间相同c. 重新回到边界时速度大小和方向相同d. 重新回到边界时与o点的距离相等【答案】acd【解析】【详解】根据牛顿第二定律得：得，由题q、v、b大小均相同，则r相同，a正确；粒子的运动周期，则知t相同；根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为，轨迹的圆心角也为，运动时间，同理，负离子运动时间，显然时间不等，b错误；正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同，c正确；根据几何知识得知重新回到边界的位置与o点距离，r、相同，则s相同，d正确【点睛】根据题意画出轨迹示意图，可根据几何关系求出回到边界时离o点的距离；利用对称关系判断回到边界时速度的方向；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动问题求运动时间，可用关系式有，是轨迹的圆心角，而且轨迹的圆心角等于速度的偏转角三简答题13.在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中：（1）用多用电表测电流或电阻的过程中（ ）a在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零b在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零c在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测d在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测（2）测量时多用电表指针指在如图所示位置若选择开关处于“2.5 v”挡，其读数为_v；若选择开关处于“10”挡，其读数_(选填“大于”“等于”或“小于”)200.【答案】 (1). ad (2). 1.35v (3). 小于【解析】【详解】（1）1a.在测量电阻时，更换倍率后，欧姆表的内部电阻发生了变化，欧姆档的零刻度在最右边，也就是电流满偏，所以必须重新进行调零，故a正确； b.在测量电流时，根据电流表的原理，电流的零刻度在左边，更换量程后不需要调零，故b正确； c.在测量未知电阻时，若先选择倍率最大挡进行试测，当被测电阻较小时，电流有可能过大，所以应从倍率较小的挡进行测试，若指针偏角过小，在换用倍率较大的挡，故c错误； d.在测量未知电流时，为了电流表的安全，必须先选择电流最大量程进行试测，若指针偏过小，在换用较小的量程进行测量，故d正确。（2）2选择开关处于“2.5v”挡，最小分度值为0.05v，所以此时的读数为1.35v；3因多用电表的欧姆档的刻度分布不是均匀的，越向左，刻度越密集，所以10至30的中间数值一定小于20，若选择开关处于“10”挡，由图可知其读数小于200。14.有一个额定电压为 2.8v，功率约为 0.8w 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的 i-u 图线， 有下列器材供选用：a.电压表（03v，内阻约6k）；b.电压表（015v，内阻约30k）；c.电流表（03a，内阻约0.1）；d.电流表（00.6a，内阻约0.5）；e.滑动变阻器（10，2a）；f.滑动变阻器（200，0.5a）；g.蓄电池（电动势 6v，内阻不计）（1）某同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路，其他部分连接正确，接通电源后，小灯泡的发光情况是_(选填“亮”或“不亮”)要求小灯泡的电压从零开始增大，应选择图乙中的电路图是_（填“a”或“b”）（2）用正确的电路进行测量，电压表应选用_，电流表应选用_滑动变阻器应选用_（用序号字母表示）（3）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_（4）若将此灯泡连接在另一电动势为3v、内阻为5的电源上，灯泡的实际功率为_w（此空答案取两位有效数字）【答案】 (1). 不亮 (2). b (3). a (4). d (5). e (6). 9.7 (9.6-10.04) (7). 0.43(0.42-0.44)【解析】【详解】（1）1由电路图可知，电压表串接在电路中，电路中的电阻很大，小灯泡不亮；2要使电压从零开始调节，应采用分压接法；故电路图应选择b；（2）3由题意可知，灯泡的额定电压为2.8v，故电压表的量程应大于2.8v，故电压表应选3v量程，故选a；4 由：p=ui可得电流为：a故电流表应选d；5 本实验中应选用分压接法，故滑动变阻器应选小电阻，故滑动变阻器选e；（3）6 由图可知，当电压为2.8v时，电流为0.29a，故电阻：(9.6-10.04)；（4）7在i-u图象中作出灯泡的伏安特性曲线如图所示：则由图可知，灯泡的工作电压为1.8v，电流为0.24a，则实际功率为：p=ui=1.80.24=0.43w(0.42-0.44)。四计算或论述题15.如图所示，电源电动势e=12v，电源内阻不计定值电阻r1=2.4k、r2=4.8k（1）若在 ab 之间接一个 c=100f的电容器，闭合 s，电路稳定后，求电容器上所带的电量；（2）若在 ab之间接一个内阻 rv=4.8k的电压表，求电压表的示数【答案】（1）c；（2）6v【解析】【详解】（1）设电容器上的电压为，则有：电容器的带电量：代入数据解得：c（2）设电压表与并联后电阻为：解得： 6v16.在研究微型电动机的性能时，可采用图所示的实验电路当调节滑动变阻器r，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和；重新调节r，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为和求：(1)这台电动机的内阻；(2)这台电动机正常运转时的热功率；(3)这台电动机正常运转时的输出功率【答案】（1）2 （2）8w (3) 22w【解析】【详解】(1)当电动机停止转动时，电动机可视为纯电阻电路，则有：(2)正常运动时，电流为2.0a，则其热功率p热=i2r=222=8w；(3)输出功率p出=ui-i2r=152-222=22w【点睛】本题的关键是明白电路中各个用电器的连接情况，要知道电动机停转时其电路是纯电阻电路，欧姆定律能适用，当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻，欧姆定律不成立，要理清功率是如何分配的17.如图，水平导轨间距为 l=0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒 ab 的质量 m=1 kg， 与导轨接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 r0=0.9 ；电源电动势 e=10 v，内阻 r=0.1 ，电阻 r=4 ；外加匀强磁场的磁感应强度 b=5 t，方向垂直于 ab，与导轨平面成夹角=53；ab 与导轨间的动摩擦因数为=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对 ab 的拉力为水平方向，重力加速度 g=10 m/s2，ab 处于静止状态。已知 sin 53=0.8，cos 53=0.6。求：（1）通过 ab 电流大