广东省深圳市高级中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试卷 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 广东省深圳市高级中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试卷 Word版含答案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 593.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-18 15:23:23 | ||
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文档简介
高二上学期期中考试物理
一.单项选择题(本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分)
1.[ ]关于机械能是否守恒的叙述，正确的是
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做变速运动的物体机械能一定守恒
C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
D.若只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
2.[ ]对于和两个公式，下列说法正确的是
A.E=F/q适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和试探电荷所受的F一致
B.E随q的增大而减小，随Q的增大而增大
C.q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量
D.拿走电量为Q的电荷后，场强E保持不变
3.[ ]关于电容器、电容以下说法正确的是
A.电容器的电容大说明它能容纳的电荷量多
B.电容的定义式为C=Q/U ，也可写为C= Q/U
C.由电容的定义式可知：电容C和电容器带电量Q成正比，和两极间的电压U成反比
D.根据电容的定义式知，若电容器不带电，则其电容为零
4.[ ]如图所示，水平放置的光滑金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电的光滑小球(可视为质点，且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，关于此小球的运动，下列说法中错误的是
A.小球做匀速直线运动
B.小球先做减速运动，后做加速运动
C.小球的电势能保持不变
D.静电力对小球所做的功为零
5.[ ] 如图所示是一个复杂电路的一个部分，其中三个固定电阻的阻值分别为R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω。各个支路上的电流方向如图所示，其大小分别为I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，
那么流过电流表的电流的大小和方向分别为
A.0.2 A，方向向右 B.0.15 A，方向向左
C.0.2 A，方向向左 D.0.3 A，方向向右
6.[ ]在如图甲所示的电路中，为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时
A.小灯泡L2的电阻为12Ω
B.小灯泡L1上消耗的电功率为0.75W
C.小灯泡L1与小灯泡L2消耗的电功率之比小于4
D.小灯泡L1两端的电压为小灯泡L2两端电压的2倍
7.[ ]某同学在用电解槽在做电解实验时，在时间t内有n个二价正离子到达电解槽的阴极，同时有2n个电子到达电解槽的阳极，元电荷用e表示，则电解槽电路中的电流强度为
二.多项选择题(本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题都至少有二个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)
8.[ ]水平抛出一个质量恒定的小球，不考虑小球受到的空气阻力，则
A.相同的时间里小球的动量的变化量相同
B.在任何时间内，小球动量的变化方向都是竖直向下
C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定
D.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零
9.[ ]一个带负电的小球，带电量大小为1 C，在匀强电场中从A点运动到相距1 m的B点的过程中，重力做功为3 J，克服空气阻力做功为1 J，小球的动能增加了5 J。已知只有重力、空气阻力、电场力对小球做了功，则有
A.小球在A点的重力势能比在B的重力势能大3 J
B.小球在A点具有的电势能比在B点具有的电势能小2 J
C.A、B两点的电势差大小为3 V，B点电势高于A点的电势
D.该电场的电场强度大小可能为4 V/m
10.[ ]如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表。现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，使其电阻发生变化，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是
A.通过电阻R1的电流变化量大小等于
B.电源的输出功率一定增大，电源的效率也一定增大
C.电源的输出功率变化量大小等于
D.比值的大小为恒定不变
三.实验题(本大题共2小题，第11题6分，第12题10分。请将答案填写题中的横线上)
11.(6分)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式计算得出，式中U和I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_________(填“大于”、“等于”、或“小于”)真实值，测量值Rx2_________(填“大于”、“等于”、或“小于”)真实值。
12.(10分)某同学利用电压表和电阻箱测定特殊电池的电动势(E约为9V，r约为50Ω)。已知该电池最大允许电流为150mA，该同学利用图示电路实验，电压表内阻约为2kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用
⑴定值电阻R0有以下几种规格，保护电阻应选_______(填入相应的字母)
A.2Ω B.20Ω C.200Ω D.2000Ω
⑵在实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接
⑶该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图所示，其读数为________V
⑷改变电阻箱阻值, 取得多组数据, 作出图示图线, 则电动势E为____V，内阻r为____Ω.(保留两位有效数字)
四.计算题(本大题共3小题，共38分。其中第13题12分，第14题12分，第15题14分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分)
13.(12分)如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求
(1)通过电动机的电流
(2)输入电动机的电功率
(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量(g取10m/s2)
14.(12分)初速为零的电子在经U1=4500V电压加速后，垂直平行板间匀强电场从距两极板等距处射入，如图，两板间距d=1.0cm，板长L＝3.0cm，两板间电压U2=200V；已知电子电量为e=1.6×10－19 C，质量为m=0.9×10－30kg，只考虑两板间的电场，不计重力，求
⑴电子经加速电压加速后以多大的速度v0进入偏转电场
⑵电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y
⑶电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图所示，则P点到下极板右端的距离x
15.(14分)如图，在竖直面平内有一个矩形区域ABCD，其水平边AB=6L，竖直边BC=8L，O点为矩形区域的对角线的交点。将一颗质量为m的小球(看成质点)以一定初动能从O点在矩形区域所在的平面内沿水平向右方向抛出，小球恰好能经过C点。现使此小球带电(看成是点电荷)，电荷量为q（q>0），同时加一个方向平行于矩形ABCD的匀强电场，再从O点以同样大小初动能在矩形区域所在的平面内沿各个不同的方向抛出此带电小球，小球会从矩形边界的不同位置射出，其中经过D点时小球的动能为初动能的5倍，经过E点（E为DC边中点）时的小球的动能和初动能相等，重力加速度为g，求
(1)小球从O点抛出时的初动能Ek0
(2)取电场中O点的电势为零电势，则D、E两点的电势各为多少
(3)匀强电场的电场强度E的大小和方向
答案
一.单项选择题(本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分)
1.[ D ]关于机械能是否守恒的叙述，正确的是
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做变速运动的物体机械能一定守恒
C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
D.若只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
【解析】做匀速直线运动物体机械能不一定守恒，如匀速下降的降落伞机械能减少，机械能不守恒，A错误； 做变速运动的物体机械能可能守恒，如自由落体运动，也可能不守恒，在水平方向上匀变速直线运动，B错误； 外力做功为零，机械能不一定守恒，如在空中匀速下落的物体，外力对物体做功为零，机械能不守恒，C错误； 若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒，故D正确
2.[ C ]对于和两个公式，下列说法正确的是
A.E=F/q适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和试探电荷所受的F一致
B.E随q的增大而减小，随Q的增大而增大
C.q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量
D.拿走电量为Q的电荷后，场强E保持不变
【解析】E=F/q适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和正试探电荷所受的F一致，故选项A错误； 电场强度的大小和场源电荷有关，与检验电荷的大小无关，故选项B错；
q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量，电场强度的大小和场源电荷有关，与检验电荷的大小无关，故选项B错误、选项C正确； 由于Q是场源电荷，所以从看，拿走Q后，E就不存在，故选项D错误。
3.[ B ]关于电容器、电容以下说法正确的是
A.电容器的电容大说明它能容纳的电荷量多
B.电容的定义式为C=Q/U ，也可写为C= Q/U
C.由电容的定义式可知：电容C和电容器带电量Q成正比，和两极间的电压U成反比
D.根据电容的定义式知，若电容器不带电，则其电容为零
4.[ B ]如图所示，水平放置的光滑金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电的光滑小球(可视为质点，且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，关于此小球的运动，下列说法中错误的是
A.小球做匀速直线运动
B.小球先做减速运动，后做加速运动
C.小球的电势能保持不变
D.静电力对小球所做的功为零
【解析】金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动。故选项A正确，选项B错误；由于电场力与小球的速度方向垂直，小球受到电场力的方向不变，电场力对小球不做功，小球的电势能不变，故选项C 、D正确。
5.[ C ] 如图所示是一个复杂电路的一个部分，其中三个固定电阻的阻值分别为R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω。各个支路上的电流方向如图所示，其大小分别为I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，
那么流过电流表的电流的大小和方向分别为
A.0.2 A，方向向右 B.0.15 A，方向向左
C.0.2 A，方向向左 D.0.3 A，方向向右
6.[ B ]在如图甲所示的电路中，为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时
A.小灯泡L2的电阻为12Ω
B.小灯泡L1上消耗的电功率为0.75W
C.小灯泡L1与小灯泡L2消耗的电功率之比小于4
D.小灯泡L1两端的电压为小灯泡L2两端电压的2倍
【解析】L2的电流为0.125A，由图可知，此时L2的电压小于0.5V，根据R2=U2/I2可知，L2的电阻小于4Ω，故选项A错误； 根据图象可知，当电流为0.25A时，电压U=3V，所以L1消耗的电功率P=UI=0.75W，故选项B正确；根据P=UI可知，L2消耗的电功率P2<0.125×0.5=0.0625W，所以L1、L2消耗的电功率的比值大于4：1，故选项C错误；L2和L3并联后与L1串联，L2和L3的电压和电流均相同，L1的电流为L2电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以L1的电压不是L2电压的2倍，故选项D错误。
7.[ B ]某同学在用电解槽在做电解实验时，在时间t内有n个二价正离子到达电解槽的阴极，同时有2n个电子到达电解槽的阳极，元电荷用e表示，则电解槽电路中的电流强度为
二.多项选择题(本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题都至少有二个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)
8.[ ABC ]水平抛出一个质量恒定的小球，不考虑小球受到的空气阻力，则
A.相同的时间里小球的动量的变化量相同
B.在任何时间内，小球动量的变化方向都是竖直向下
C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定
D.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零
【解析】根据动量定理得，动量变化量相等，则重力的冲量相等，时间相等， A正确；动量变化量的方向与冲量的方向相同，重力冲量的方向竖直向下，则动量变化量的方向向下，B正确；根据动量定理得， ，则动量的变化率，可知在任何时间内，动量对时间的变化率恒定，故C正确D错误
9.[ ACD ]一个带负电的小球，带电量大小为1 C，在匀强电场中从A点运动到相距1 m的B点的过程中，重力做功为3 J，克服空气阻力做功为1 J，小球的动能增加了5 J。已知只有重力、空气阻力、电场力对小球做了功，则有
A.小球在A点的重力势能比在B的重力势能大3 J
B.小球在A点具有的电势能比在B点具有的电势能小2 J
C.A、B两点的电势差大小为3 V，B点电势高于A点的电势
D.该电场的电场强度大小可能为4 V/m
【解析】重力做功等于重力势能的变化量，重力做功3J，重力势能减小3J，所以a点重力势能比b点大3J，故选项A正确； 由动能定理可得，电场力做功等于电势能的减小量，故a点电势能比b点大3J，故B错误； 由，，故选项C正确； 设AB连线和电场强度方向的夹角为θ，则，故选项D正确
10.[ AD ]如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表。现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，使其电阻发生变化，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是
A.通过电阻R1的电流变化量大小等于
B.电源的输出功率一定增大，电源的效率也一定增大
C.电源的输出功率变化量大小等于
D.比值的大小为恒定不变
【解析】电压表V1测量路端电压，即R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1的电流变化量大小等于，故选项A正确。
由于不知道外电路总电阻和电源内电阻大小关系，故无法确定电源的输出功率变化情况，但外电阻增大，电源的效率增大，故选项B错误。
电源的输出功率的变化量大小，选项C错误
电压表V1测量路端电压，根据欧姆定律可知为定值，选项D正确
三.实验题(本大题共2小题，第11题6分，第12题10分。请将答案填写题中的横线上)
11.(6分)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式计算得出，式中U和I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_________(填“大于”、“等于”、或“小于”)真实值，测量值Rx2_________(填“大于”、“等于”、或“小于”)真实值。
答案：Rx1 大于 小于
解析：由题意有 ，待测电阻为大电阻，用内接法误差较小，故Rx1更接近于真实值。 图甲的电路，由于电流表的分压使测量值Rx1大于真实值；用图乙的电路，由于电压表的分流使测量值Rx2小于真实值。
12.(10分)某同学利用电压表和电阻箱测定特殊电池的电动势(E约为9V，r约为50Ω)。已知该电池最大允许电流为150mA，该同学利用图示电路实验，电压表内阻约为2kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用
⑴定值电阻R0有以下几种规格，保护电阻应选_______(填入相应的字母)
A.2Ω B.20Ω C.200Ω D.2000Ω
⑵在实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接
⑶该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图所示，其读数为________V
⑷改变电阻箱阻值, 取得多组数据, 作出图示图线, 则电动势E为____V，内阻r为____Ω.(保留两位有效数字)
答案：⑴B； ⑵实物链接图如右图 ⑶6.5 ⑷10、50
解析：⑴最大电流为150mA，最小总电阻为
最小保护电阻为 应该选B
⑶电压表用的应该是0～15V量程，按5分度的电表的读数规则读数，应为6.5V
⑷
四.计算题(本大题共3小题，共38分。其中第13题12分，第14题12分，第15题14分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分)
13.(12分)如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求
(1)通过电动机的电流
(2)输入电动机的电功率
(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量(g取10m/s2)
【答案】(1) 5 A (2) 550 W (3) 53 kg
【解析】(1)电阻R上电压 1分
流过电阻R的电流 2分
即通过电动机的电流 1分
(2)电动机的分压 1分
输入电动机的功率 2分
(3)电动机的发热功率 2分
电动机输出的机械功率 1分
又因 所以 2分
14.(12分)初速为零的电子在经U1=4500V电压加速后，垂直平行板间匀强电场从距两极板等距处射入，如图，两板间距d=1.0cm，板长L＝3.0cm，两板间电压U2=200V；已知电子电量为e=1.6×10－19 C，质量为m=0.9×10－30kg，只考虑两板间的电场，不计重力，求
⑴电子经加速电压加速后以多大的速度v0进入偏转电场
⑵电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y
⑶电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图所示，则P点到下极板右端的距离x
【答案】(1) ⑵0.1cm ⑶6cm
【解析】(1) 加速过程，由动能定理得 2分
解得 1分
(2)偏转板间的电场强度 1分
电子在偏转板的加速度 1分
电子通过偏转板的时间为 1分
电子在板间做类平抛运动 1分
联立解得 1分
(3)设速度反向延长线与水平方向的夹解为θ，则
1分
利用几何关系 1分
联立上述两式可得 2分
15.(14分)如图，在竖直面平内有一个矩形区域ABCD，其水平边AB=6L，竖直边BC=8L，O点为矩形区域的对角线的交点。将一颗质量为m的小球(看成质点)以一定初动能从O点在矩形区域所在的平面内沿水平向右方向抛出，小球恰好能经过C点。现使此小球带电(看成是点电荷)，电荷量为q（q>0），同时加一个方向平行于矩形ABCD的匀强电场，再从O点以同样大小初动能在矩形区域所在的平面内沿各个不同的方向抛出此带电小球，小球会从矩形边界的不同位置射出，其中经过D点时小球的动能为初动能的5倍，经过E点（E为DC边中点）时的小球的动能和初动能相等，重力加速度为g，求
(1)小球从O点抛出时的初动能Ek0
(2)取电场中O点的电势为零电势，则D、E两点的电势各为多少
(3)匀强电场的电场强度E的大小和方向
【答案】(1). (2).；
(3).，方向与OE成37°斜向左上方
【解析】(1)不加电场时，由平抛运动的知识可得
水平方向 1分
竖直方向 1分
解得 初动能 1分
(2)从D点射出的小球，由动能定理 1分
解得 1分
因为O点的电势为零，则 1分
从E点射出的小球，由动能定理 1分
解得 1分
因为O点的电势为零，则 1分
(3)设电场方向与OE成θ角斜向左上方，则从E射出的小球由动能定理得
1分
而DO间电势差 1分
联立解得 2分
电场强度的方向与OE成37°斜向左上方 1分
试卷第1 11页，总11 1111页
一.单项选择题(本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分)
1.[ ]关于机械能是否守恒的叙述，正确的是
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做变速运动的物体机械能一定守恒
C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
D.若只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
2.[ ]对于和两个公式，下列说法正确的是
A.E=F/q适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和试探电荷所受的F一致
B.E随q的增大而减小，随Q的增大而增大
C.q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量
D.拿走电量为Q的电荷后，场强E保持不变
3.[ ]关于电容器、电容以下说法正确的是
A.电容器的电容大说明它能容纳的电荷量多
B.电容的定义式为C=Q/U ，也可写为C= Q/U
C.由电容的定义式可知：电容C和电容器带电量Q成正比，和两极间的电压U成反比
D.根据电容的定义式知，若电容器不带电，则其电容为零
4.[ ]如图所示，水平放置的光滑金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电的光滑小球(可视为质点，且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，关于此小球的运动，下列说法中错误的是
A.小球做匀速直线运动
B.小球先做减速运动，后做加速运动
C.小球的电势能保持不变
D.静电力对小球所做的功为零
5.[ ] 如图所示是一个复杂电路的一个部分，其中三个固定电阻的阻值分别为R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω。各个支路上的电流方向如图所示，其大小分别为I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，
那么流过电流表的电流的大小和方向分别为
A.0.2 A，方向向右 B.0.15 A，方向向左
C.0.2 A，方向向左 D.0.3 A，方向向右
6.[ ]在如图甲所示的电路中，为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时
A.小灯泡L2的电阻为12Ω
B.小灯泡L1上消耗的电功率为0.75W
C.小灯泡L1与小灯泡L2消耗的电功率之比小于4
D.小灯泡L1两端的电压为小灯泡L2两端电压的2倍
7.[ ]某同学在用电解槽在做电解实验时，在时间t内有n个二价正离子到达电解槽的阴极，同时有2n个电子到达电解槽的阳极，元电荷用e表示，则电解槽电路中的电流强度为
二.多项选择题(本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题都至少有二个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)
8.[ ]水平抛出一个质量恒定的小球，不考虑小球受到的空气阻力，则
A.相同的时间里小球的动量的变化量相同
B.在任何时间内，小球动量的变化方向都是竖直向下
C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定
D.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零
9.[ ]一个带负电的小球，带电量大小为1 C，在匀强电场中从A点运动到相距1 m的B点的过程中，重力做功为3 J，克服空气阻力做功为1 J，小球的动能增加了5 J。已知只有重力、空气阻力、电场力对小球做了功，则有
A.小球在A点的重力势能比在B的重力势能大3 J
B.小球在A点具有的电势能比在B点具有的电势能小2 J
C.A、B两点的电势差大小为3 V，B点电势高于A点的电势
D.该电场的电场强度大小可能为4 V/m
10.[ ]如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表。现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，使其电阻发生变化，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是
A.通过电阻R1的电流变化量大小等于
B.电源的输出功率一定增大，电源的效率也一定增大
C.电源的输出功率变化量大小等于
D.比值的大小为恒定不变
三.实验题(本大题共2小题，第11题6分，第12题10分。请将答案填写题中的横线上)
11.(6分)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式计算得出，式中U和I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_________(填“大于”、“等于”、或“小于”)真实值，测量值Rx2_________(填“大于”、“等于”、或“小于”)真实值。
12.(10分)某同学利用电压表和电阻箱测定特殊电池的电动势(E约为9V，r约为50Ω)。已知该电池最大允许电流为150mA，该同学利用图示电路实验，电压表内阻约为2kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用
⑴定值电阻R0有以下几种规格，保护电阻应选_______(填入相应的字母)
A.2Ω B.20Ω C.200Ω D.2000Ω
⑵在实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接
⑶该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图所示，其读数为________V
⑷改变电阻箱阻值, 取得多组数据, 作出图示图线, 则电动势E为____V，内阻r为____Ω.(保留两位有效数字)
四.计算题(本大题共3小题，共38分。其中第13题12分，第14题12分，第15题14分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分)
13.(12分)如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求
(1)通过电动机的电流
(2)输入电动机的电功率
(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量(g取10m/s2)
14.(12分)初速为零的电子在经U1=4500V电压加速后，垂直平行板间匀强电场从距两极板等距处射入，如图，两板间距d=1.0cm，板长L＝3.0cm，两板间电压U2=200V；已知电子电量为e=1.6×10－19 C，质量为m=0.9×10－30kg，只考虑两板间的电场，不计重力，求
⑴电子经加速电压加速后以多大的速度v0进入偏转电场
⑵电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y
⑶电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图所示，则P点到下极板右端的距离x
15.(14分)如图，在竖直面平内有一个矩形区域ABCD，其水平边AB=6L，竖直边BC=8L，O点为矩形区域的对角线的交点。将一颗质量为m的小球(看成质点)以一定初动能从O点在矩形区域所在的平面内沿水平向右方向抛出，小球恰好能经过C点。现使此小球带电(看成是点电荷)，电荷量为q（q>0），同时加一个方向平行于矩形ABCD的匀强电场，再从O点以同样大小初动能在矩形区域所在的平面内沿各个不同的方向抛出此带电小球，小球会从矩形边界的不同位置射出，其中经过D点时小球的动能为初动能的5倍，经过E点（E为DC边中点）时的小球的动能和初动能相等，重力加速度为g，求
(1)小球从O点抛出时的初动能Ek0
(2)取电场中O点的电势为零电势，则D、E两点的电势各为多少
(3)匀强电场的电场强度E的大小和方向
答案
一.单项选择题(本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分)
1.[ D ]关于机械能是否守恒的叙述，正确的是
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做变速运动的物体机械能一定守恒
C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
D.若只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
【解析】做匀速直线运动物体机械能不一定守恒，如匀速下降的降落伞机械能减少，机械能不守恒，A错误； 做变速运动的物体机械能可能守恒，如自由落体运动，也可能不守恒，在水平方向上匀变速直线运动，B错误； 外力做功为零，机械能不一定守恒，如在空中匀速下落的物体，外力对物体做功为零，机械能不守恒，C错误； 若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒，故D正确
2.[ C ]对于和两个公式，下列说法正确的是
A.E=F/q适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和试探电荷所受的F一致
B.E随q的增大而减小，随Q的增大而增大
C.q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量
D.拿走电量为Q的电荷后，场强E保持不变
【解析】E=F/q适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和正试探电荷所受的F一致，故选项A错误； 电场强度的大小和场源电荷有关，与检验电荷的大小无关，故选项B错；
q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量，电场强度的大小和场源电荷有关，与检验电荷的大小无关，故选项B错误、选项C正确； 由于Q是场源电荷，所以从看，拿走Q后，E就不存在，故选项D错误。
3.[ B ]关于电容器、电容以下说法正确的是
A.电容器的电容大说明它能容纳的电荷量多
B.电容的定义式为C=Q/U ，也可写为C= Q/U
C.由电容的定义式可知：电容C和电容器带电量Q成正比，和两极间的电压U成反比
D.根据电容的定义式知，若电容器不带电，则其电容为零
4.[ B ]如图所示，水平放置的光滑金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电的光滑小球(可视为质点，且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，关于此小球的运动，下列说法中错误的是
A.小球做匀速直线运动
B.小球先做减速运动，后做加速运动
C.小球的电势能保持不变
D.静电力对小球所做的功为零
【解析】金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动。故选项A正确，选项B错误；由于电场力与小球的速度方向垂直，小球受到电场力的方向不变，电场力对小球不做功，小球的电势能不变，故选项C 、D正确。
5.[ C ] 如图所示是一个复杂电路的一个部分，其中三个固定电阻的阻值分别为R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω。各个支路上的电流方向如图所示，其大小分别为I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，
那么流过电流表的电流的大小和方向分别为
A.0.2 A，方向向右 B.0.15 A，方向向左
C.0.2 A，方向向左 D.0.3 A，方向向右
6.[ B ]在如图甲所示的电路中，为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时
A.小灯泡L2的电阻为12Ω
B.小灯泡L1上消耗的电功率为0.75W
C.小灯泡L1与小灯泡L2消耗的电功率之比小于4
D.小灯泡L1两端的电压为小灯泡L2两端电压的2倍
【解析】L2的电流为0.125A，由图可知，此时L2的电压小于0.5V，根据R2=U2/I2可知，L2的电阻小于4Ω，故选项A错误； 根据图象可知，当电流为0.25A时，电压U=3V，所以L1消耗的电功率P=UI=0.75W，故选项B正确；根据P=UI可知，L2消耗的电功率P2<0.125×0.5=0.0625W，所以L1、L2消耗的电功率的比值大于4：1，故选项C错误；L2和L3并联后与L1串联，L2和L3的电压和电流均相同，L1的电流为L2电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以L1的电压不是L2电压的2倍，故选项D错误。
7.[ B ]某同学在用电解槽在做电解实验时，在时间t内有n个二价正离子到达电解槽的阴极，同时有2n个电子到达电解槽的阳极，元电荷用e表示，则电解槽电路中的电流强度为
二.多项选择题(本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题都至少有二个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)
8.[ ABC ]水平抛出一个质量恒定的小球，不考虑小球受到的空气阻力，则
A.相同的时间里小球的动量的变化量相同
B.在任何时间内，小球动量的变化方向都是竖直向下
C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定
D.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零
【解析】根据动量定理得，动量变化量相等，则重力的冲量相等，时间相等， A正确；动量变化量的方向与冲量的方向相同，重力冲量的方向竖直向下，则动量变化量的方向向下，B正确；根据动量定理得， ，则动量的变化率，可知在任何时间内，动量对时间的变化率恒定，故C正确D错误
9.[ ACD ]一个带负电的小球，带电量大小为1 C，在匀强电场中从A点运动到相距1 m的B点的过程中，重力做功为3 J，克服空气阻力做功为1 J，小球的动能增加了5 J。已知只有重力、空气阻力、电场力对小球做了功，则有
A.小球在A点的重力势能比在B的重力势能大3 J
B.小球在A点具有的电势能比在B点具有的电势能小2 J
C.A、B两点的电势差大小为3 V，B点电势高于A点的电势
D.该电场的电场强度大小可能为4 V/m
【解析】重力做功等于重力势能的变化量，重力做功3J，重力势能减小3J，所以a点重力势能比b点大3J，故选项A正确； 由动能定理可得，电场力做功等于电势能的减小量，故a点电势能比b点大3J，故B错误； 由，，故选项C正确； 设AB连线和电场强度方向的夹角为θ，则，故选项D正确
10.[ AD ]如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表。现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，使其电阻发生变化，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是
A.通过电阻R1的电流变化量大小等于
B.电源的输出功率一定增大，电源的效率也一定增大
C.电源的输出功率变化量大小等于
D.比值的大小为恒定不变
【解析】电压表V1测量路端电压，即R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1的电流变化量大小等于，故选项A正确。
由于不知道外电路总电阻和电源内电阻大小关系，故无法确定电源的输出功率变化情况，但外电阻增大，电源的效率增大，故选项B错误。
电源的输出功率的变化量大小，选项C错误
电压表V1测量路端电压，根据欧姆定律可知为定值，选项D正确
三.实验题(本大题共2小题，第11题6分，第12题10分。请将答案填写题中的横线上)
11.(6分)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式计算得出，式中U和I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_________(填“大于”、“等于”、或“小于”)真实值，测量值Rx2_________(填“大于”、“等于”、或“小于”)真实值。
答案：Rx1 大于 小于
解析：由题意有 ，待测电阻为大电阻，用内接法误差较小，故Rx1更接近于真实值。 图甲的电路，由于电流表的分压使测量值Rx1大于真实值；用图乙的电路，由于电压表的分流使测量值Rx2小于真实值。
12.(10分)某同学利用电压表和电阻箱测定特殊电池的电动势(E约为9V，r约为50Ω)。已知该电池最大允许电流为150mA，该同学利用图示电路实验，电压表内阻约为2kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用
⑴定值电阻R0有以下几种规格，保护电阻应选_______(填入相应的字母)
A.2Ω B.20Ω C.200Ω D.2000Ω
⑵在实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接
⑶该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图所示，其读数为________V
⑷改变电阻箱阻值, 取得多组数据, 作出图示图线, 则电动势E为____V，内阻r为____Ω.(保留两位有效数字)
答案：⑴B； ⑵实物链接图如右图 ⑶6.5 ⑷10、50
解析：⑴最大电流为150mA，最小总电阻为
最小保护电阻为 应该选B
⑶电压表用的应该是0～15V量程，按5分度的电表的读数规则读数，应为6.5V
⑷
四.计算题(本大题共3小题，共38分。其中第13题12分，第14题12分，第15题14分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分)
13.(12分)如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求
(1)通过电动机的电流
(2)输入电动机的电功率
(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量(g取10m/s2)
【答案】(1) 5 A (2) 550 W (3) 53 kg
【解析】(1)电阻R上电压 1分
流过电阻R的电流 2分
即通过电动机的电流 1分
(2)电动机的分压 1分
输入电动机的功率 2分
(3)电动机的发热功率 2分
电动机输出的机械功率 1分
又因 所以 2分
14.(12分)初速为零的电子在经U1=4500V电压加速后，垂直平行板间匀强电场从距两极板等距处射入，如图，两板间距d=1.0cm，板长L＝3.0cm，两板间电压U2=200V；已知电子电量为e=1.6×10－19 C，质量为m=0.9×10－30kg，只考虑两板间的电场，不计重力，求
⑴电子经加速电压加速后以多大的速度v0进入偏转电场
⑵电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y
⑶电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图所示，则P点到下极板右端的距离x
【答案】(1) ⑵0.1cm ⑶6cm
【解析】(1) 加速过程，由动能定理得 2分
解得 1分
(2)偏转板间的电场强度 1分
电子在偏转板的加速度 1分
电子通过偏转板的时间为 1分
电子在板间做类平抛运动 1分
联立解得 1分
(3)设速度反向延长线与水平方向的夹解为θ，则
1分
利用几何关系 1分
联立上述两式可得 2分
15.(14分)如图，在竖直面平内有一个矩形区域ABCD，其水平边AB=6L，竖直边BC=8L，O点为矩形区域的对角线的交点。将一颗质量为m的小球(看成质点)以一定初动能从O点在矩形区域所在的平面内沿水平向右方向抛出，小球恰好能经过C点。现使此小球带电(看成是点电荷)，电荷量为q（q>0），同时加一个方向平行于矩形ABCD的匀强电场，再从O点以同样大小初动能在矩形区域所在的平面内沿各个不同的方向抛出此带电小球，小球会从矩形边界的不同位置射出，其中经过D点时小球的动能为初动能的5倍，经过E点（E为DC边中点）时的小球的动能和初动能相等，重力加速度为g，求
(1)小球从O点抛出时的初动能Ek0
(2)取电场中O点的电势为零电势，则D、E两点的电势各为多少
(3)匀强电场的电场强度E的大小和方向
【答案】(1). (2).；
(3).，方向与OE成37°斜向左上方
【解析】(1)不加电场时，由平抛运动的知识可得
水平方向 1分
竖直方向 1分
解得 初动能 1分
(2)从D点射出的小球，由动能定理 1分
解得 1分
因为O点的电势为零，则 1分
从E点射出的小球，由动能定理 1分
解得 1分
因为O点的电势为零，则 1分
(3)设电场方向与OE成θ角斜向左上方，则从E射出的小球由动能定理得
1分
而DO间电势差 1分
联立解得 2分
电场强度的方向与OE成37°斜向左上方 1分
试卷第1 11页，总11 1111页
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