内容正文:
莲塘一中2024-2025学年上学期高二11月期中考试
物理试卷
一、选择题(本题共10个小题,1~7题只有一个选项符合题目要求,选对得4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分)
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 由公式可知电场中某点的电势与成反比
B. 公式,其中电容器的电容与电容器两极板间电势差无关
C. 试探电荷在电场中所受的电场力与其电量q无关
D. 电容器电容越大,电容器所带的电荷量就越多
2. 如图所示,同种材料制成的圆柱形导体a,b,a的直径是b的2倍。将两部分导体串接在电路中,通过恒定电流时自由电子在两部分导体中定向移动的速度等于( )
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶4 D. 2∶1
3. 充电宝内部的主要部件是锂电池,电池充满电后能放出的总电荷量叫作电池容量,通常以“安时”或“毫安时”作单位.按照民航局乘机规定:严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机。某同学查看了自己的充电宝铭牌,上面写着“”和“”。根据上面信息能够判断出( )
A. 是能量的单位 B. 是功率的单位
C. 该充电宝的电池容量为 D. 该充电宝可以带上飞机
4. 如下左图所示,图线1示的导体的电阻为,图线2示的导体的电阻为,则下列说法正确的是( )
A.
B. 把拉长到原来的3倍长后电阻等于
C. 将与串联后接于电源上,则电流比
D. 将与并联后接于电源上,则电流比
5. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,用它们改装成量程更大的电流表和电压表,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电压表,R越小量程越大
B. 乙表是电流表,R越大量程越大
C. 甲表改装成量程为0.6A的电流表,则
D. 乙表改装成量程为3V的电压表,则
6. 图中实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。、两点处电场强度大小分别为、,电势分别为、。下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是一个正点电荷产生的
B. 同一点电荷在点的电势能小于点的电势能
C. 同一点电荷放在点受到的静电力比放在点时受到的静电力大
D. 正电荷在点处静止释放,将始终沿点所在的那条电场线运动
7. 某地新装了一批节能路灯可通过光控开关实现自动控制,电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)现增加光照强度,灯泡电阻不变,则下列判断正确的是( )
A. A灯变暗,B灯变亮 B. 电源的总功率变小
C. 电源的输出功率变大 D. 电源的效率变小
8. 如图所示,直线A为电源的图线,曲线B为灯泡电阻的图线。用该电源和小灯泡组成闭合电路时( )
A. 电源的电动势 B. 电源内阻为
C. 电源的输出功率为 D. 灯丝的电阻随电压升高而增大
9. 按如图所示的电路连接各元件后,闭合开关S,L1、L2两灯泡都能发光。不考虑灯丝电阻随电压的变化,在保证灯泡安全的前提下,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的是( )
A. L1变暗,L2变亮
B. L1变亮,L2变暗
C. 电流表的示数I增大,电压表的示数U减小
D. 电压表示数的变化量∆U与电流表示数的变化量∆I的比值变小
10. 如题所示的电路,电源电动势为E、内阻为r,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。开关闭合后,带电油滴P在平行板电容器中保持静止。下列说法中正确的是( )
A. 若使滑动变阻器滑片向下移动,则V表示数增大
B. 若使滑动变阻器滑片向下移动,则A表示数增大
C. 若使电容器上极板向下移动,则油滴向下移动
D. 若使电容器下极板向下移动,则电容器会有短暂的放电过程
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 实验小组测定一个小金属圆筒的电阻率,圆筒横断面如图甲所示,进行了如下操作:
(1)用游标卡尺测量圆筒的长度为L,如图乙所示,则L=____________mm;圆筒内径已测出为d,用螺旋测微器测圆筒的外径D如图丙所示,则外径为D=___________mm。
(2)为了精确测量该圆筒电阻,实验小组设计如图丁所示电路,测出多组电流、电压数值,画出伏安特性I-U图线如图戊所示。则圆筒电阻R=___________Ω(结果保留一位小数);用此电路测量的电阻值___________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(3)圆筒材料的电阻率ρ=___________(测得物理量分别用L,d,D,R等字母表示)。
12. 某同学在做“练习使用多用电表”的实验:
(1)当多用电表做电压表使用时,首先应调节指针定位螺丝,使多用电表指针指向左侧零刻度,然后将选择开关旋转到直流电压挡,将黑表笔与电源__________(填“正”或“负”)极相连,红表笔与电源另一极相连。
(2)用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值时,若发现选用“×100”挡时指针偏角过大,则应换用__________(填“×10”或“×1k”)挡;重新欧姆调零后,多用电表指针示数如图所示,则待测电阻的阻值约为Rx=_______Ω 。
(3)测量完毕,将选择开关旋转到OFF 位置。
三、解答题(13题10分,14题14分,15题14分)
13. 某一用直流电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为,电动机两端电压恒为5V,物体A重20N。某时刻电路中的电流为1A,不计摩擦力。
(1)电动机对该重物的最大提升速度是多少?
(2)若电动机因故不能转动,这时电动机实际消耗的电功率多大?
14. 如图所示是一个示波管工作原理图,电子由静止开始经电压加速后,以速度沿两极板的中线进入电压,间距为,板长的平行金属板组成的偏转电场,(,)求:
(1)电子进入偏转电场时的速度大小;
(2)射出偏转电场时速度的偏角;
(3)电子在偏转电场方向的位移大小。
15. 如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=4Ω,滑动变阻器的最大阻值R1=4Ω,定值电阻R2=4Ω,R3=2Ω,R4=5Ω,电容器的电容C=13µF。开关S闭合电路稳定后,求:
(1)滑动变阻器滑片滑到最左端时,电压表的示数;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻为多大时电源有最大输出功率,并求出最大输出功率;
(3)滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端过程中,通过R4的电量。
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莲塘一中2024-2025学年上学期高二11月期中考试
物理试卷
一、选择题(本题共10个小题,1~7题只有一个选项符合题目要求,选对得4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分)
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 由公式可知电场中某点的电势与成反比
B. 公式,其中电容器的电容与电容器两极板间电势差无关
C. 试探电荷在电场中所受的电场力与其电量q无关
D. 电容器电容越大,电容器所带的电荷量就越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.公式为比值定义式,电势与试探电荷没有本质上的决定关系,不能够认为电势与成反比,故A错误;
B.公式为比值定义式,电容与电荷量、电压没有本质上的决定关系,即电容器的电容与电容器两极板间电势差无关,故B正确;
C.根据
可知,试探电荷在电场中所受的电场力与其电量q有关,故C错误;
D.根据
解得
可知,电容器所带的电荷量与电容、极板之间的电压有关,即电容器电容越大,电容器所带的电荷量不一定越多,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,同种材料制成的圆柱形导体a,b,a的直径是b的2倍。将两部分导体串接在电路中,通过恒定电流时自由电子在两部分导体中定向移动的速度等于( )
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶4 D. 2∶1
【答案】C
【解析】
【详解】根据电流的微观表达式,I相同,S与v成反比, a的直径是b的2倍,则
所以
故选C。
3. 充电宝内部的主要部件是锂电池,电池充满电后能放出的总电荷量叫作电池容量,通常以“安时”或“毫安时”作单位.按照民航局乘机规定:严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机。某同学查看了自己的充电宝铭牌,上面写着“”和“”。根据上面信息能够判断出( )
A. 是能量的单位 B. 是功率的单位
C. 该充电宝的电池容量为 D. 该充电宝可以带上飞机
【答案】D
【解析】
【详解】A.在量纲上表示电流与时间的乘积,而电流与时间的乘积表示电荷量,因此是电荷量的单位,故A错误;
B.在量纲上表示功率与时间的乘积,而功率与时间的乘积表示能量,因此是能量的单位,故B错误;
C.该充电宝的电池容量为
故C错误;
D.该充电宝的能量
因此该充电宝可以带上飞机,故D正确。
故选D。
4. 如下左图所示,图线1示的导体的电阻为,图线2示的导体的电阻为,则下列说法正确的是( )
A.
B. 把拉长到原来的3倍长后电阻等于
C. 将与串联后接于电源上,则电流比
D. 将与并联后接于电源上,则电流比
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据,由图像可知
故A正确;
B.把拉长到原来的3倍长后,截面积变为原来的三分之一,则电阻变为原来的9倍,即等于,故B错误;
C.将与串联后接于电源上,则电流相等,即电流比为1:1,故C错误;
D.将与并联后接于电源上,电压相等,则电流比为
故D错误。
故选A。
5. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,用它们改装成量程更大的电流表和电压表,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电压表,R越小量程越大
B. 乙表是电流表,R越大量程越大
C. 甲表改装成量程为0.6A的电流表,则
D. 乙表改装成量程为3V的电压表,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲表由一个灵敏电流表和一个变阻器并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表,电流表的量程为
可知,R越小,量程越大,故A错误;
B.乙表由一个灵敏电流表和一个变阻器串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表,电压表的量程为
可知,R越大,量程越大,故B错误;
C.根据
可得
故C错误;
D.根据
可得
故D正确。
故选D。
6. 图中实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。、两点处电场强度大小分别为、,电势分别为、。下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是一个正点电荷产生的
B. 同一点电荷在点的电势能小于点的电势能
C. 同一点电荷放在点受到的静电力比放在点时受到的静电力大
D. 正电荷在点处静止释放,将始终沿点所在的那条电场线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,电场线汇集于一点,方向指向密集的地方,且电场线是曲线,因此该电场不可能是一个点电荷产生的,故A错误;
B.沿电场线方向,电势降低,电势满足,电势能的大小还取决于电荷的正负,如果是正电荷,则同一点电荷在点的电势能小于点的电势能;如果是负电荷,则同一点电荷在点的电势能大于点的电势能,故B错误;
C.由题图可知点电场线比点电场线密集,因此点电场强度大于点电场强度,同一点电荷放在点受到的静电力比放在点时受到的静电力大,故C正确;
D.带电电荷在电场中静止释放,其受力方向沿着电场线,图中电场线不是直线,因此受力方向和速度方向不平行,做曲线运动,其所受合力总是指向其运动轨迹的凹侧,不会沿着电场线运动,故D错误。
故选C。
7. 某地新装了一批节能路灯可通过光控开关实现自动控制,电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)现增加光照强度,灯泡电阻不变,则下列判断正确的是( )
A. A灯变暗,B灯变亮 B. 电源的总功率变小
C. 电源的输出功率变大 D. 电源的效率变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.光照强度增大,光敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,内阻的内电压增大,路端电压减小,则A灯变暗,通过A灯电流减小,则通过电流增大,则两端的电压增大,B灯两端的电压减小,B灯变暗,故A错误;
BC.电源的总功率为
电源电动势不变,电路总电流增大,则总功率变大;由于不知道电源内阻与外电路电阻的大小关系,则无法判断输出功率的变化,故BC错误;
D.电源的效率为
路端电压减小,则电源的效率变小,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,直线A为电源的图线,曲线B为灯泡电阻的图线。用该电源和小灯泡组成闭合电路时( )
A. 电源的电动势 B. 电源内阻为
C. 电源的输出功率为 D. 灯丝的电阻随电压升高而增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.根据
可知
E=3V,
故AB正确;
C.灯泡与电源连接时,工作电压
U=2V,I=2A
则电源的输出功率
P出=IU=4W
故C错误;
D.随着电压增大,图像与原点连线的斜率变大,所以灯丝的电阻随电压升高而增大,故D正确。
故选ABD。
9. 按如图所示的电路连接各元件后,闭合开关S,L1、L2两灯泡都能发光。不考虑灯丝电阻随电压的变化,在保证灯泡安全的前提下,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的是( )
A. L1变暗,L2变亮
B. L1变亮,L2变暗
C. 电流表的示数I增大,电压表的示数U减小
D. 电压表示数的变化量∆U与电流表示数的变化量∆I的比值变小
【答案】AC
【解析】
【详解】C.当滑动变阻器的滑片向左移动时, 接入到电路中的阻值变小,电路总电阻变小,故电路中的总电流变大,内电阻的内电压变大,路端电压变小。故电流表的示数I增大,电压表的示数U减小,C正确;
AB.干路的电流变大,L2变亮,并联部分电压变小,L1变暗,A正确,B错误;
D.由闭合电路欧姆定律得
则可得
保持不变,故D错误。
故选AC。
10. 如题所示的电路,电源电动势为E、内阻为r,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。开关闭合后,带电油滴P在平行板电容器中保持静止。下列说法中正确的是( )
A. 若使滑动变阻器滑片向下移动,则V表示数增大
B. 若使滑动变阻器滑片向下移动,则A表示数增大
C. 若使电容器上极板向下移动,则油滴向下移动
D. 若使电容器下极板向下移动,则电容器会有短暂的放电过程
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.若使滑动变阻器滑片向下移动,接入电路电阻变小,总电阻变小,则干路电流变大,所以电流表示数变大,电压表示数
变小,故A错误B正确;
C.若使电容器上极板向下移动,则场强
变大,电场力增大,油滴向上移动,故C错误;
D.若使电容器下极板向下移动,则电容
变小,带电量
变小,所以电容器放电,故D正确。
故选BD。
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 实验小组测定一个小金属圆筒的电阻率,圆筒横断面如图甲所示,进行了如下操作:
(1)用游标卡尺测量圆筒的长度为L,如图乙所示,则L=____________mm;圆筒内径已测出为d,用螺旋测微器测圆筒的外径D如图丙所示,则外径为D=___________mm。
(2)为了精确测量该圆筒电阻,实验小组设计如图丁所示电路,测出多组电流、电压数值,画出伏安特性I-U图线如图戊所示。则圆筒电阻R=___________Ω(结果保留一位小数);用此电路测量的电阻值___________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(3)圆筒材料的电阻率ρ=___________(测得物理量分别用L,d,D,R等字母表示)。
【答案】 ①. 50.15 ②. 10.500##10.499##10.501 ③. 6.0 ④. 小于 ⑤.
【解析】
【详解】(1)用游标卡尺测量圆筒长度
用螺旋测微器测量圆筒外径
(2)在I-U图像中,R为斜率的倒数,则
由于电流表外接,电阻测量值小于真实值;
(3)根据电阻定律
得
12. 某同学在做“练习使用多用电表”的实验:
(1)当多用电表做电压表使用时,首先应调节指针定位螺丝,使多用电表指针指向左侧零刻度,然后将选择开关旋转到直流电压挡,将黑表笔与电源__________(填“正”或“负”)极相连,红表笔与电源另一极相连。
(2)用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值时,若发现选用“×100”挡时指针偏角过大,则应换用__________(填“×10”或“×1k”)挡;重新欧姆调零后,多用电表指针示数如图所示,则待测电阻的阻值约为Rx=_______Ω 。
(3)测量完毕,将选择开关旋转到OFF 位置。
【答案】 ①. 负 ②. ×10 ③. 130
【解析】
【详解】(1)[1]多用电表的电流流向为“红进黑出”,故做直流电压表使用时,黑表笔与电源负极相连。
(2)[2][3]欧姆表指针偏角过大,说明选取的倍率太大,则应换用小倍率进行测量,即换用“×10”挡;由图可知,待测电阻的阻值为。
三、解答题(13题10分,14题14分,15题14分)
13. 某一用直流电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为,电动机两端电压恒为5V,物体A重20N。某时刻电路中的电流为1A,不计摩擦力。
(1)电动机对该重物的最大提升速度是多少?
(2)若电动机因故不能转动,这时电动机实际消耗的电功率多大?
【答案】(1)0.2m/s
(2)25W
【解析】
【小问1详解】
电动机的输入功率为
电动机线圈产生的热功率为
输出功率为
当牵引力等于重力时,速度最大,则有
解得
【小问2详解】
电动机不转时看作纯电阻元件,由于电动机两端电压恒为5V,根据欧姆定律,这时通过电动机的电流为
实际消耗的电功率为
14. 如图所示是一个示波管工作原理图,电子由静止开始经电压加速后,以速度沿两极板的中线进入电压,间距为,板长的平行金属板组成的偏转电场,(,)求:
(1)电子进入偏转电场时的速度大小;
(2)射出偏转电场时速度的偏角;
(3)电子在偏转电场方向的位移大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设电子经加速电场加速后以速度进入偏转电场,由动能定理有
则有
(2)电子进入偏转电场的速度
进入偏转电场后在电场线方向有
经时间飞出电场有
以上各式联立解得射出偏转电场时在竖直方向上的速度为
设射出偏转电场时速度的偏角为,则
(3)飞出电场时偏转量为
由以上各式得
15. 如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=4Ω,滑动变阻器的最大阻值R1=4Ω,定值电阻R2=4Ω,R3=2Ω,R4=5Ω,电容器的电容C=13µF。开关S闭合电路稳定后,求:
(1)滑动变阻器滑片滑到最左端时,电压表的示数;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻为多大时电源有最大输出功率,并求出最大输出功率;
(3)滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端过程中,通过R4的电量。
【答案】(1)4V (2)4Ω,9W
(3)1.3×10-5C
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器滑片滑到最左端时,R1阻值为零,R2短路,根据闭合电路欧姆定律可得
电压表的示数为
【小问2详解】
根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知,当外电路电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,所以
解得
又
解得
所以当滑动变阻器阻值为4Ω时,电源的输出功率最大,最大输出功率为
【小问3详解】
滑动变阻器在最左端时,电容器两端电压为U1,则有
滑动变阻器在最右端时,电容器两端电压为U2,根据闭合电路欧姆定律可得
则有
所以通过R4的电量为
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