安徽省合肥一中学年高二上学期段考二物理试题.docx
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安徽省合肥一中学年高二上学期段考二物理试题
合肥一中2017-2018学年度高二第一学期段二考试
物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分
第Ⅰ卷
一、选择题(本题共12题,每题3分,共36分,前8题为单选题,后4题为多选题)
1.如图所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电,B球固定,其正下方的A球静
止在绝缘斜面上,则A球受力个数可能为()
A.可能受到2个力作用
B.可能受到3个力作用
C.可能受到5个力作用
D.可能受到6个力作用
2.如图所示,电场强度为E的匀强电场中,带电荷量为+q的电荷沿直线AB、折线A
CB、曲线AB运动,关于静电力做的功和大小关系,下列说法正确的是()
A.沿折线ACB运动时做功最多
B.沿直线AB运动时做功最少
C.沿直线AB运动时,静电力做功为qEd
D.沿折线ACB运动时做功为
3.电压表、电流表均有小量程电流表(表头)改装而成,则下列说法中正确的是()
1由表头改装成电压表,需给表头串联一个大电阻
2由表头改装成电压表,需给表头并联一个大电阻
3由表头改装成电流表,需给表头并联一个小电阻
4由表头改装成电流表,需给表头串联一个大电阻
A.13B.14C.23D.24
4.在如图所示的电路中
,当开关S闭合且电路稳定时,电容器C的带电荷量为
;当开关S断开且电路稳定时,电容器C的带电量为
则()
5.如图所示,长方体金属块边长之比a∶b∶c=3∶1∶2,将A、B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C、D接入电压为U的电路中,则电流为()
A.IB.2IC.
D.
6.如图所示直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡
的U-I图线的一部分,用该电源和小灯泡
串联起来组成闭合回路时灯泡
恰能正常发光,则下列说法中正确的是()
A:
此电源的内电阻为Ω
B:
灯泡
的额定电压为3V,额定功率为6W
C:
把灯泡
换成阻值恒为1Ω的纯电阻,电源的输出功率将变小,效率将变低
D:
由于小灯泡
的U-I图线是一条曲线,所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
7.如图所示,某中学生科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的水果制作了水果电池,该电池能使一个发光二极管发光,但却不能使标称值为“2.5V0.3A,”的小灯泡发光.断开电路用电表测量该电池两端的电压值,却发现接近于2.5V.对小灯泡不亮的原因,该小组同学进行以下一些猜想,你认为可能正确的是()
A:
水果电池的电动势太大
B:
水果电池的电动势太小
C:
小灯泡的电阻太大
D:
水果电池的内阻太大
8.水平面上A,B,C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷,将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在0点,OABC恰构成一棱长为L的正四面体,如图所示.已知静电力常量为k,重力加速度为g,为使小球能静止在0点,小球所带的电荷量为()
A:
B:
C:
D:
9.关于电源的电动势,下列说法中正确的是()
A.电源电动势越大,表明它将其他形式的能转化为电能的本领越大
B.电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压
C.电源电动势在数值上等于非静电力在单位时间内所做的功
D.电源电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
10.如图所示的电路中,已知电源电动势为E,内电阻为r,定值电阻为R1,滑动变阻器为R,阻值可以从零连续增大到Rmax,已知r<R1<Rmax,下列结论正确的是()
A.当R=R1-r时,R1消耗的功率最大
B.R消耗的最大功率可能为
C.当R=0时,R1消耗的功率最大
D.外电路消耗的最大功率为
11.真空中有一半径为的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势分布如图,r表示该直线上某点到球心的距离,、分别是该直线上A、B两点离球心的距离,下列说法中正确的有()
A.该金属球壳可能带负电
B.A点的电场强度方向由A指向B
C.A点的电场强度大于B点的电场强度
D.负电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做正功
12.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,调整电路的可变电阻R的阻值,使电压表的示数增大ΔU,则在这个过程中()
A.通过R1的电流增大,增加量一定等于ΔU/R1
B.R2两端的电压减小,减少量一定等于ΔU
C.通过R2的电流减小,但减少量一定小于ΔU/R2
D.路端电压增大,增加量一定等于ΔU
第Ⅱ卷
二、试验题(共28分,每空或每图均为2分)
13、
(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的实验操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮.把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上______
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
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使其尖端对准欧姆挡×1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准OFF挡,并拔出两表笔
根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________Ω.
(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()
A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
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,应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零
14(10分)要测一段阻值大约为5Ω的均匀金属丝的电阻率.除米尺、螺旋测微器、电源E(电动
势3V,内阻约0.5Ω)、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外,电流表和电压表各两只供选择:
Al(量程lA,内阻约1Ω),A2(量程0.6A,内阻约2Ω),Vl(量程3.0V,内阻约1000Ω),V2(量程15V,内阻约3000Ω).
①用螺旋测微器测金属丝的直径d,如图甲所示,则d=____mm.
②为了使测量有尽可能高的精度,电流表应选______,电压表应选______.
③实验电路已经画出了一部分,如图乙所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好.(Rx表示待测金属丝)
④若用米尺测得金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得金属丝直径为d,电流表的读数为I,电压表读数为U,则该金属丝的电阻率:
ρ=______.
15、甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值.实验器材有:
待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.①先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:
闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数Ul,保持电阻箱示数不变,______,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=______
②甲同学已经测得电阻Rl=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:
闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的1/U-1/R图线,则电源电动势E=______V,电阻R2=______Ω.
③利用甲同学设计的电路和测得的电阻Rl,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:
闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出于相应的1/U-1/R+Rl图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围______(选填“较大”、“较小”或“相同”),所以______同学的做法更恰当些。
三、计算题(每题12分,共计36分。
要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
16、如图所示,质量m=0.5kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度为L=1m的光滑绝缘框架上,磁感应强度B的方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内),右侧回路电源的电动势E=8V、内电阻r=1Ω,额定功率为8W、额定电压为4V的电动机正常工作,取sin37=0.6,cos37=0.8,重力加速度大小g=10m/s2。
求:
(1)干路中的电流为多少安培?
(2)求磁感应强度为多少T?
17、如图所示电路中,电源电动势E=12V,内阻r
=1Ω,定值电阻R2=10Ω,滑动变阻器R1可在0~19Ω范围内调节,平行板电容器板长L=10cm,板间距d=4cm,一带正电的粒子m=1×10_26kg(不计重力),q=8×10_16C,以速度v0=2×106m/s从两板正中间射入。
当电键断开时,粒子击中距电容器极板右边缘b=20cm的荧光屏正中心O,则当电键闭合后,求:
(1)R1在什么范围内调节可使该粒子打到荧光屏上?
(2)粒子打到荧光屏上距O点最大距离是多少?
(荧光屏足够大)
18、如图甲所示,真空中存在电场强度
、方向竖直向上的匀强电场.在电场中固定有竖直面内的光滑绝缘轨道ABC,其中AB段水平,BC段是半径
的半圆,直径BC竖直.甲、乙是两个完全相同的导体小球(均可视为质点),质量均为
.甲球电量为
、乙球不带电.开始时,乙球静止于B点.甲球在水平轨道上以初速度
向右运动,与乙球发生时间极短的弹性正碰.碰撞后乙球沿圆轨道运动到C点后水平抛出,落到水平轨道AB上的D点位置.取
求:
(1)甲、乙两球碰撞后瞬间,乙球的速度
的大小;
(2)小球乙落在D点时,甲、乙两小球之间的距离S;
(3)若只改变场强E的大小,为了保证乙球能沿竖直轨道运动,并通过C点后落到水平轨道AB上,试确定场强E的取值范围.设乙球从B点运动到C的过程中,电势能的变化量为
在图2的坐标系中,定量画出小球乙的电势能变化量
与场强E的关系图象.(画图时不必说明理由)
合肥一中2017-2018学年第一学期高二年级段二考试
物理参考答案
1A2C3A4A5C6B7D8C9ABD10BC11BC12AC
13.
(1)cabe 30k
(2)AC
14.答案
(1)0.850
(2)A2;V1 (3)图见解析 (4)
15.解析:
(1)电压表内阻很大,电压表接入电路对电路中的电流无影响。
将S2切换到a时,电压表示数为U1,电阻箱电阻为r,则电路中电流为
;将S2切换到b时,电压表示数为U2,则电路中电流为
由于电路结构未变,故有I1=I2,解得
(2)由闭合电路欧姆定律,有
,整理得
,所以图象与纵轴的交点表示电动势的倒数,由图象可得
V,解得
V;由图象的斜率得
,解得
Ω,所以R2=1.2Ω。
(3)根据甲同学测的实验数据R1=4.8Ω、R2=1.2Ω,乙同学实验时电压表示数的最小值为电源电动势的五分之四,所以电压表测得数据范围较小,误差较大,所以甲同学的做法更恰当些。
16.解析 电动机M正常工作时的电流I1=
=2A,电源内阻上的电压U′=E-U=8V-4V=4V,根据欧姆定律得干路中的电流I=
=4A,通过导体棒的电流I2=I-I1=2A,导体棒受力平衡,有BI2L=mgsin37°,得B=1.5T,
17.解:
(1)若粒子刚好从下极板边缘飞出,此时R1的最小值是R1m.
则竖直方向有:
=
,a=
水平方向有:
L=v0t
根据欧姆定律得U=IR2,E=I(R1m+R2+r)
代入数据得R1m=4Ω
所以R1的取值范围是 4Ω<R1≤19Ω
(2)粒子最大距离是ymax(如图所示),由类平抛运动规律可知
=
得ymax=0.1m=10cm
答:
(1)R1在4Ω<R1≤19Ω范围内调节可使该粒子打到荧光屏上.
(2)粒子打到荧光屏上距O点最大距离是10cm.
18.解:
(1)设甲小球和乙小球碰撞后的速度分别为
和
,由于动量守恒和机械能守恒:
…①
…②
解得:
,
m/s…③
甲球和乙球碰撞后电量均为
…④
(2)设乙球经过C点速度为
,由动能定理得:
…⑤
解得:
…⑥
由向心力公式得:
…⑦
解得:
…⑧
乙球离开C点后做类似平抛运动,加速度为a,运动时间为t,水平位移为x:
…⑨
…⑩
…⑪
解得:
x=2m…⑫
(3)乙球能够运动到C点的条件是
…⑬
联立(5)、(7)、(13)解得:
场强的最小值为
…⑭
乙球离开C点后落到轨道AB上,需满足的条件是
…⑮
解得场强的最大值为
…⑯
所以场强的取值范围为
…⑰
乙球由B点沿轨道运动至C点的过程中,电场力做正功,电势能减小.
•2R…⑱
解得:
,
…⑲
其电势能变化量
与场强E的关系图象如图所示.
答:
(1)甲、乙两球碰撞后瞬间,乙球的速度v2的大小
;
(2)小球乙落在D点时,甲、乙两小球之间的距离S为2m;
(3)若只改变场强E的大小,为了保证乙球能沿竖直轨道运动,并通过C点后落到水平轨道AB上,场强E的取值范围为.设乙球从B点运动到C的过程中,电势能的变化量为△Ep,在图2的坐标系中,定量画出小球乙的电势能变化量△Ep与场强E的关系图象,图象如上图所示
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