湖南省郴州市湘南中学学年高二上学期期中物.docx
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湖南省郴州市湘南中学学年高二上学期期中物
2016-2017学年湖南省郴州市湘南中学高二(上)期中物理试卷
一、单项选择题(每小题4分,共64分.请把答案填涂到答题卡上)
1.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述中不正确的是( )
A.把质子或电子叫元电荷
B.1.6×10﹣19C的电量叫元电荷
C.电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷
D.质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷
2.关于库仑定律,下列说法正确的是( )
A.库仑定律适用于体积很小的带电球体
B.根据公式F=k
,当两个电荷间的距离趋于0时,库仑力将趋于无穷大
C.若点电荷Q1的电荷量大于Q2的电荷量,则Q1对Q2的库仑力大于Q2对Q1的库仑力
D.库仑定律适用于真空中任何两个点电荷
3.一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性很好,内部有两个完全相同的弹性金属小球A和B,带电量分别为9Q和﹣Q,两球从如图所示的位置由静止释放,那么两球再次经过图中的原静止位置时,A球受到的库伦力为释放时的( )
A.
倍B.
倍C.1倍D.
倍
4.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=
,那么下列说法正确的是( )
A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的场强就变为
C.若在该点放一个电量为﹣2q的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向
D.若在该点放一个电量为﹣q的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的场强方向
5.如图关于a、b两点的电场强度的大小及方向,下列表述正确的是( )
A.Ea>Eb方向相同B.Ea>Eb方向不同
C.Ea<Eb方向相同D.Ea<Eb方向不同
6.关于重力势能和电势能的下列说法中,正确的是( )
A.两种势能都是物体单独具有的
B.两种势能的值都与零势能位置选择无关
C.两种势能的变化量,都可以用力做的功来衡量
D.两种势能的值都可正可负,所以都是矢量
7.如图所示,将一带负电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点,下列说法正确的是( )
A.电场力做正功,电势能增加B.电场力做负功,电势能增加
C.电场力做正功,电势能减少D.电场力做负功,电势能减少
8.电荷量为1.6×10﹣19C的带正电的质子在静电场中由A点移到B点,在这过程中,静电力做的功为8.0×10﹣17J,则A、B两点间的电势差UAB为( )
A.3×102VB.5×102VC.4×102VD.7×102V
9.一个电容器的规格是“10μF 50V”,则( )
A.这个电容器的电容为10﹣5F
B.这个电容器加上50V电势差时,电容才是10μF
C.这个电容器没有电势差时,电容为0
D.这个电容器加的电势差不能低于50V
10.某电场电场线分布如图所示,A、B为某电场线上的两点,一带负电的粒子以一定的初速度沿电场线从A运动到B.不计粒子的重力,在这个运动过程中( )
A.粒子做匀加速直线运动B.粒子运动的加速度增大
C.粒子的电势能减少D.粒子的动能减少
11.三个电阻的阻值之比R1:
R2:
R3=1:
2:
5,若将这三个电阻并联,则通过它们的电流之比I1:
I2:
I3为( )
A.1:
2:
5B.5:
2:
1C.10:
5:
2D.1:
1:
1
12.如图所示,为某一闭合电路的部分电路,其中R1=20Ω,R2=R3=40Ω,下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3,以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是( )
A.U1=U2,P1=P2=P3B.U1>U2,P1:
P2:
P3=1:
2:
2
C.U1=U2,P1:
P2:
P3=2:
1:
1D.U1<U2,P1<P2=P3
13.如图是一同学将变阻器与一只“6V,8W”的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发亮.按此图的接法,当滑片P向右滑动时,灯泡将( )
A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡
14.一块太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( )
A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V
15.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( )
A.电源的电动势为5.0V
B.电源的内阻为12Ω
C.电源的短路电流为0.5A
D.电流为0.3A时的外电阻是18Ω
16.在如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A.则以下判断中正确的是( )
A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7.0V
C.电动机的发热功率为4.0WD.电源输出的电功率为24W
二、填空题(每空2分,共20分.请把答案填写到答题卡上)
17.
(1)图甲所示的电流表使用0.6A量程时,图中表针示数是 A;当使用3A量程时,图中表针示数为 A.
(2)如图乙所示的电表使用较小量程时,图中指针的示数为 V.若使用的是较大量程,图中表针指示的是 V.
18.某学习小组要描绘一个标有“3.6V,1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线,除了导线和开关外,还有下列器材可供选择:
直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)
电流表A1(量程350mA,内阻约为1Ω)
电流表A2(量程150mA,内阻约为2Ω)
滑动变阻器R1(阻值0~200Ω)
滑动变阻器R2(阻值0~10Ω)
实验中电流表应选 ,滑动变阻器应选 ;(填写器材代号)
19.用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量.
①旋动部件 ,使指针对准电流的“0”刻线.
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
③将插入“+”、“﹣”插孔的表笔短接,旋动部件 ,使指针对准电阻的 (填“0”刻线或“∞刻线”).
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成读数测量.
A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准.
三、计算题(请把解答过程写到答题卡上,要有必要的文字说明和解题步骤,只写答案的不给分.20题、21题每个题8分,共16分.22题和23题是附加题,每个题10分,共20分)
20.如图所示,质量为m、带电荷量为q的小球B用绝缘细线悬挂,处于固定的带电体A产生的电场中,A可视为点电荷,B为试探电荷.当B静止时,A、B等高,细线与竖直方向的夹角为θ.已知重力加速度为g.则A在B处所产生的场强大小为多少?
21.如图1所示为小明爷爷家里的老式手电筒.小明按下开关,小灯光正常发光,然后他打开后盖,发现里面装有三节1.5V的干电池,打开电筒前盖,观察到里面的小灯泡上标有“3.8V,0.3A”字样.其结构简图如图2所示,不计导线和接触电阻.
(1)求小灯泡正常发光时的电阻;
(2)求每一节干电池的内阻;
(3)求小灯泡正常发光时整个电路每分钟消耗的电能.
22.如图所示,喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的电荷,在电场的作用下使电荷发生偏转到达纸上.已知两偏转极板长度L=1.5×10﹣2m,两极板间电场强度E=1.2×106N/C,墨滴的质量m=1.0×10﹣13kg,电荷量q=1.0×10﹣16C,墨滴在进入电场前的速度v0=15m/s,方向与两极板平行.不计空气阻力和墨滴重力,假设偏转电场只局限在平行极板内部,忽略边缘电场的影响.
(1)判断墨滴带正电荷还是负电荷?
(2)求墨滴在两极板之间运动的时间;
(3)求墨滴离开电场时在竖直方向上的位移y.
23.有两个完全相同的表头G,内电阻为Rg=100Ω,满偏电流为Ig=1mA.现将它们分别改装成量程为0.6A的电流表和量程为3V的电压表,需分别并联一个电阻R1和串联一个电阻R2,则R1和R2的值分别为多少?
2016-2017学年湖南省郴州市湘南中学高二(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题4分,共64分.请把答案填涂到答题卡上)
1.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述中不正确的是( )
A.把质子或电子叫元电荷
B.1.6×10﹣19C的电量叫元电荷
C.电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷
D.质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷
【考点】元电荷、点电荷.
【分析】由元电荷的定义可知,我们将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷,由此可以判定各个选项.
【解答】解:
A、由元电荷定义:
将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷,而不是把质子或电子叫元电荷,故A不正确;
B、电子或质子带电量的绝对值都是1.6×10﹣19C,故可把1.6×10﹣19C的电量叫元电荷,故B正确;
C、由元电荷的定义可知CD正确.
本题选不正确的,故选:
A.
2.关于库仑定律,下列说法正确的是( )
A.库仑定律适用于体积很小的带电球体
B.根据公式F=k
,当两个电荷间的距离趋于0时,库仑力将趋于无穷大
C.若点电荷Q1的电荷量大于Q2的电荷量,则Q1对Q2的库仑力大于Q2对Q1的库仑力
D.库仑定律适用于真空中任何两个点电荷
【考点】库仑定律.
【分析】库仑定律只适用于真空中两静止的点电荷之间的作用力.当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时,可以看成点电荷.两个带电体间的距离趋近于零时,带电体已经不能看成点电荷了.两电荷之间的相互作用力大小相等,与点电荷电量的大小无关.
【解答】解:
A、库仑定律适用于点电荷,点电荷并不是体积很小的球体,故A错误.
B、根据公式F=k
可知,当两个点电荷距趋于0时,不再是点电荷,因此库仑定律不适用,无法判定库仑力的大小,故B错误.
C、两点电荷之间的作用力是相互的,根据牛顿第三定律,无论点电荷Q1的电荷量与Q2的电荷量大小如何,Q1对Q2的电场力大小上总等于Q2对Q1电场力.故C错误.
D、库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用,故D正确.
故选:
D.
3.一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性很好,内部有两个完全相同的弹性金属小球A和B,带电量分别为9Q和﹣Q,两球从如图所示的位置由静止释放,那么两球再次经过图中的原静止位置时,A球受到的库伦力为释放时的( )
A.
倍B.
倍C.1倍D.
倍
【考点】库仑定律.
【分析】碰撞前两球带异种电荷,相互吸引而发生碰撞,碰后电量平分,根据库仑定律和牛顿第二定律研究库仑力,即可求解.
【解答】解:
碰撞后两球的带电量均为q=
=4Q,经过图示位置时两球间距离为r,则根据库仑定律和牛顿第二定律得
碰撞前经过图示位置时:
k
=F1
碰撞后经过图示位置时:
k
=F2,
则得F1:
F2=9:
16,
即A球受到的库伦力为释放时的
倍,故A正确,BCD错误;
故选:
A
4.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=
,那么下列说法正确的是( )
A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的场强就变为
C.若在该点放一个电量为﹣2q的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向
D.若在该点放一个电量为﹣q的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的场强方向
【考点】电场强度.
【分析】电场中的电场强度与放入电场中的电荷无关,由电场本身性质决定.
【解答】解:
电场中的电场强度与放入电场中的电荷无关,无论有无放入检验电荷、检验电荷的电量如何,电场强度不变.故D正确,A、B、C错误.
故选:
D.
5.如图关于a、b两点的电场强度的大小及方向,下列表述正确的是( )
A.Ea>Eb方向相同B.Ea>Eb方向不同
C.Ea<Eb方向相同D.Ea<Eb方向不同
【考点】电场线;电场强度.
【分析】为了形象的描述电场中各点的电场强度的大小和方向,引入了电场线的概念,电场线密的地方电场强度大,电场线稀疏的地方电场强度小,因此依据电场线的疏密即可解决本题.
【解答】解:
电场线密的地方电场强度大,电场线稀疏的地方电场强度小,由图象可知Ea>Eb,电场线的切线方向表示该点场强的方向,所以ab两点方向不同.故B正确.
故选B
6.关于重力势能和电势能的下列说法中,正确的是( )
A.两种势能都是物体单独具有的
B.两种势能的值都与零势能位置选择无关
C.两种势能的变化量,都可以用力做的功来衡量
D.两种势能的值都可正可负,所以都是矢量
【考点】电势能;机械能守恒定律.
【分析】重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加.重力势能的大小与零势能的选取有关,重力势能是物体与地球共同拥有的.电势能与重力势能由很多的相似.
【解答】解:
A:
重力势能是物体与地球共同拥有的,故A错误;
B:
重力势能和电势能的大小都与零势能的选取有关,故B错误;
C:
重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加;电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.两种势能的变化量,都可以用力做的功来衡量.故C正确;
D:
势能是标量,两种势能的正负仅仅表示它的位置与零势能面的位置的关系,故D错误.
故选:
C
7.如图所示,将一带负电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点,下列说法正确的是( )
A.电场力做正功,电势能增加B.电场力做负功,电势能增加
C.电场力做正功,电势能减少D.电场力做负功,电势能减少
【考点】电势能.
【分析】负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反,根据电场力与位移方向的关系判断电场力做功的正负,再判断电势能的变化.
【解答】解:
带负电的点电荷所受的电场力方向从B到A,该点电荷沿电场互A点移动到B点,电场力方向与位移方向相反,则电场力做负功,电势能增大.
故选:
B
8.电荷量为1.6×10﹣19C的带正电的质子在静电场中由A点移到B点,在这过程中,静电力做的功为8.0×10﹣17J,则A、B两点间的电势差UAB为( )
A.3×102VB.5×102VC.4×102VD.7×102V
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.
【分析】根据电场力做功的公式Wab=qUab,代入数据计算即可得ab两点之间的电势差.
【解答】解:
根据电场力做功的公式Wab=qUab,得:
Uab=
=
=5×102V,故B正确、ACD错误.
故选:
B.
9.一个电容器的规格是“10μF 50V”,则( )
A.这个电容器的电容为10﹣5F
B.这个电容器加上50V电势差时,电容才是10μF
C.这个电容器没有电势差时,电容为0
D.这个电容器加的电势差不能低于50V
【考点】电容.
【分析】明确电容器的单位和铭牌信息的意义;电容器的电容与板间电压和电荷量的多少无关,仅有电容器本身决定.
【解答】解:
A、B、C、电容器的电容与电容器板间电压无关,加电压或不加电压、电荷量多或少时,电容都是10µF=1×10﹣5F.故A正确,BC错误.
D、50V是电容器的耐压值,这个电容器上加的电压不能高于50V.故D错误.
故选:
A.
10.某电场电场线分布如图所示,A、B为某电场线上的两点,一带负电的粒子以一定的初速度沿电场线从A运动到B.不计粒子的重力,在这个运动过程中( )
A.粒子做匀加速直线运动B.粒子运动的加速度增大
C.粒子的电势能减少D.粒子的动能减少
【考点】电场线.
【分析】负电的粒子以一定的初速度沿电场线从A运动到B,电场力变小,电场力做正功,动能增加.
【解答】解:
A、B、沿电场线运动,场强变小,受力变小,加速度变小,则AB错误
C、D、电场力做正功,动能增加,电势能减小,则C正确,D错误
故选:
C
11.三个电阻的阻值之比R1:
R2:
R3=1:
2:
5,若将这三个电阻并联,则通过它们的电流之比I1:
I2:
I3为( )
A.1:
2:
5B.5:
2:
1C.10:
5:
2D.1:
1:
1
【考点】串联电路和并联电路.
【分析】并联电路两端电压相等,根据欧姆定律求出电流,然后求出电流之比.
【解答】解:
由题意知:
R1:
R2:
R3=1:
2:
5,不妨设:
R1=R,则R2=2R,R3=5R,
并联电路两端电压U相等,电阻并联时通过它们的电流之比:
I1:
I2:
I3=
:
:
=
:
;
=10:
5:
2,故ABD错误,C正确;
故选:
C.
12.如图所示,为某一闭合电路的部分电路,其中R1=20Ω,R2=R3=40Ω,下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3,以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是( )
A.U1=U2,P1=P2=P3B.U1>U2,P1:
P2:
P3=1:
2:
2
C.U1=U2,P1:
P2:
P3=2:
1:
1D.U1<U2,P1<P2=P3
【考点】电功、电功率;串联电路和并联电路.
【分析】R2和R3并联之后与R1串联,并且R2和R3的电阻相等,根据串并联的关系和功率的公式来逐个分析电阻的功率的大小即可.
【解答】解:
R2和R3并联,并且它们的电阻也是相等的,
设R2、R3的电流大小为I,那么的电流的大小为2I,
所以R1的电压为U1=IR=2I×20=40I,
R2的电压U2为U2=IR=I×40=40I,
所以U1=U2,
R1的功率为P1=I2R1=(2I)2×20=80I2,
R2、R3消耗电功率P2=P3=I2R2=I2×40=40I2,
所以P1:
P2:
P3=2:
1:
1,所以C正确.
故选C.
13.如图是一同学将变阻器与一只“6V,8W”的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发亮.按此图的接法,当滑片P向右滑动时,灯泡将( )
A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【分析】根据电路图,分析变阻器哪部分电阻接入电路,判断滑片P向右滑动时,其接入电路电阻的变化,由欧姆定律分析电流的变化,确定灯泡亮度的变化.
【解答】解:
ABC、由图可知,变阻器接入电路的是P的右侧电阻丝,当滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,根据欧姆定律得知,电路中电流增大,则灯泡变亮.故AC错误,B正确.
D、由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯泡.故D错误.
故选:
B
14.一块太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( )
A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V
【考点】电源的电动势和内阻.
【分析】由开路电路等于电源的电动势,求出电动势,由短路电流求出电源的内阻.再根据欧姆定律求出电流和路端电压.
【解答】解:
电源没有接入外电路时,路端电压值等于电动势,则电动势E=800mV
由闭合电路欧姆定律得短路电流
I短=
则电源内阻r=
=
Ω=20Ω
该电源与20Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流
I=
=
mA=20mA
故路端电压U=IR=400mV=0.4V,故D正确.
故选:
D.
15.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( )
A.电源的电动势为5.0V
B.电源的内阻为12Ω
C.电源的短路电流为0.5A
D.电流为0.3A时的外电阻是18Ω
【考点】路端电压与负载的关系.
【分析】电源的路端电压与电流的关系图象中应明确:
图象与纵坐的交点为电源的电动势;但与横坐标的交点可能不是短路电流,要根据对应的纵坐标进行分析;图象的斜率表示电源的内阻
【解答】解:
A、由图可知,电源的电动势为6.0V,故A错误;
B、电阻的内阻r=
=2Ω;故B错误;
C、图象与横坐标的交点为电压为5.0V时的电流,不是短路电流;故C错误
D、电流为0.3A时,路端电压为5.4V,则由欧姆定律可知R=
=
Ω=18Ω;故D正确
故选:
D
16.在如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A.则以下判断中正确的是( )
A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7.0V
C.电动机的发热功率为4.0WD.电源输出的电功率为24W
【考点】电功、电功率.
【分析】在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.
【解答】解:
A、电路中电流表的示数为2.0A,所以电动机的电压为:
U=E﹣U内﹣UR0=12﹣Ir﹣IR0=12﹣2×1﹣2×1.5=7V,电动机的总功率为:
P总=UI=7×2=14W,电动机的发热功率为:
P热=I2R=22×0.5=2W,所以电动机的输出功率为:
P出=14W﹣2W=12W,所以B正确,AC错误;
D、电源的输出的功率为:
P输出=EI﹣I2R=12×2﹣22×1=20W,所以D错误.
故选:
B
二、填空题(每空2分,共20分.请把答案填写到答题卡上)
17.
(1)图甲所示的电流表使用0.6A量程时,图中表针示数是 0.44 A;当使用3A量程时,图中表针示数为 2.20 A.
(2)如图乙所示的电表使用较小量程时,图中指针的示数为 1.70 V.若使用的是较大量程,图中表针指示的是 8.5 V.
【考点】用多用电表测电阻.
【分析】
(1)根据电流表量程确定其分度值,然后根据指针位置读出其示数.
(2)根据电压表量程确定其分度值,然后根据指针位置读出其示数.
【解答】解:
(1)图甲所示的电流表使用0.6A量程时,其分度值为0.2A,示数是0.44A;当使用3A量程时,其分度值为0.1A,示数为:
2.20A.
(2)如图乙所示的电表使用较小量程时,其分度值为0.1V,示数为1.70V.若使用的是较大量程,其分度值为0.5V,示数为:
8.5V.
故答案为:
(1)0.44,2.20;
(2)1.70,8.5.
18.某学习小组要描绘一个标有“3.6V,1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线,除了导线和开关外,还有下列器材可供选择:
直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)
电流表A1(量程350mA,内阻约为1Ω)
电流表A2(量程150mA,内阻约为2Ω)
滑动变