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xx-2019学年高二物理上学期半期考试试题III
一、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.关于电场强度有下列说法,正确的是( )A.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致B.在点电荷Q附近的任意一点,如果没有把试探电荷q放进去,则这一点的电场强度为零C.电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力D.根据公式E=可知,电场强度跟电场力成正比,跟放入电场中的电荷的电量成反比2.关于电源的电动势,下列说法中正确的是 A.电动势公式中W与电压中的W是一样的,都是电场力做的功B.不管外电路的电阻如何变化,电源的电动势不变C.电动势就是电压,它们之间无区别D.外电路全部断开时,电动势将变为零3.下列关于电阻率的叙述,正确的是A.电阻率与导体的长度和横截面积有关B.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成电阻温度计C.电阻率大的导体,电阻一定大D.电阻率表征了材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关4.如图所示,一质量为m、带电量为q的小球用细线系住,线的一端固在O点,若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60o角,则电场强度的最小值为( )A.B.C.D.5.一电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示,此电场中有一个带电粒子,在t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列判断正确的是()A.带电粒子将向一个方向运动B.在1~3s内,电场力的功率为零C.3s末带电粒子的速度最大D.在2~4s内,电场力做的功等于零6.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的U–I图象.在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是()A.硅光电池的内阻为6ΩB.硅光电池的总功率为
0.4WC.硅光电池的内阻消耗的热功率为
0.32WD.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大7.在某个电场中x轴上各点电势φ随x坐标变化如图所示一质量m、电荷量+q的粒子只在电场力作用下能沿x轴做直线运动下列说法中正确的是 A.x轴上x=x1和x=-x1两点电场强度和电势都相同B.粒子运动过程中经过x=x1和x=-x1两点时速度一定相同C.粒子运动过程中经过x=x1点的加速度大于x=x2点加速度D.若粒子在x=-x1点由静止释放则粒子到达O点时刻加速度为零速度达到最大
8.如图所示的电路,将两个相同的电流表分别改装成A10-3A和A20-
0.6A的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流强度,则下列说法正确的是()A.A2的指针还没半偏时,A1的指针已经半偏B.A1的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏C.A1的读数为1A时,A2的读数为
0.6AD.A1的读数为1A时,干路的电流I为
1.2A9.如图所示的电路中,输入电压U恒为16V,灯泡L标有“6V,6W”字样,电动机线圈的电阻RM=1Ω,若灯泡恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )A.电动机的输入功率为16WB.电动机的输出功率为10WC.电动机的热功率为1WD.整个电路消耗的电功率为16W10.真空中有一竖直向上的匀强电场其场强大小为E电场中的A、B两点固定着两个等量异号点电荷+Q、−QA、B两点的连线水平O为其连线的中点c、d是两点电荷连线垂直平分线上的两点Oc=Oda、b两点在两点电荷的连线上且Oa=Ob.下列判断正确的是A.a、b两点的电场强度相同B.c点的电势比d点的电势低C.将电子从a点移到c点的过程中,电场力对电子做正功D.将电子从a点移到b点时其电势能减小11.一平行板电容器的两块金属板A、B正对竖直放置,在金属板A的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球(可视为点电荷).两块金属板接在如图所示的电路中,电路中的R1为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小),R2为滑动变阻器,R3为定值电阻.当R2的滑片P在中间时闭合电键S,此时电流表和电压表的示数分别为I和U,带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ.电源电动势E和内阻r一定,下列说法中正确的是()A.若将R2的滑动触头P向a端移动,则θ变小B.若将R2的滑动触头P向b端移动,则I减小,U增大C.保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则小球重新达到稳定后θ变大D.保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则平行板电容器的电量变小12.如图所示,a、b是带有同种电荷的小球,用绝缘细线挂于同一点,两球静止时离水平地面的高度相等,且不计空气阻力,两球带电荷量不变.若同时将两细线剪断,则下列说法中正确的是()A.a球先落地B.两球落地时动能相等C.落地时a球飞行的水平距离比b球小D.在飞行过程中,a球受到的冲量比b球受到的冲量大
二、实验题(共26分)13.(12分)
(1)如图所示游标卡尺的读数为______________cm
(2)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下待测金属丝Rx阻值约4 Ω,额定电流约
0.5A;电流表A1量程3A,内阻约
0.05 Ω;A2量程
0.6A,内阻约
0.2 Ω;电压表V1量程3V,内阻约3kΩ;V2量程15V,内阻约15kΩ电源E两节干电池;滑动变阻器R最大阻值约20 Ω;螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.a.用螺旋测微器测量金属丝的直径d,示数如图所示,读数为________mm.b.若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电压表应选________.c.画线代替导线,将图中的电路连接完整.d.如果用刻度尺测出被测金属丝的长度为l,用螺旋测微器测出金属丝的直径为d,用电流表和电压表分别测出通过金属丝的电流为I和金属丝两端的电压为U.请用上述字母写出该金属丝电阻率的表达式为=____________.14.(8分)在“伏安法测电阻”的实验中待测电阻Rx的阻值约为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a或图b所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图a和图b中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则______选填“Rx1”或“Rx2”更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx________选填“大于”“等于”或“小于”真实值R真,造成误差的原因是,若RA越大,则越_______填“大”或“小”.
15.(6分)如图所示的是一种测量电容器电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电,用电流传感器记录电流随时间的变化图线,进而测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下A、按如图所示电路图接好电路;B、接通开关S,调节电阻箱R的阻值,记下此时电流传感器的示数I0=500μA,电压表的示数U0=
8.0V,I
0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压;C、断开开关S,利用计算机和电流传感器,记录下电流随时间的变化关系,结果如图所示.
(1)实验中电阻箱所接入阻值为R= Ω;
(2)由上述i―t图像求出该电容器的放电总电荷量 C(结果保留两位有效数字);
(3)该电容器电容为F(结果保留两位有效数字).
三、计算题(本大题3个小题,共36分,应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
16.(12分)如图a所示电路中,R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω.
(1)若在C、D间连一个理想电压表,其读数为6V若在C、D间连一个理想电流表,其读数为1A则电源的电动势E和内阻r分别为多大?
(2)若在C、D间连一个阻值为3Ω的电阻R4,则电源的输出功率是多少?
17.(12分)如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接,在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场.现有一质量为m、电荷量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场P点恰好在A点的正上方,如图所示,小球可视为质点,小球运动到C点之前电荷量保持不变,经过C点后电荷量立即变为零.已知A、B间距离为2R,重力加速度为g,在上述运动过程中,求
(1)小球运动到C点的速度大小;
(2)电场强度E的大小;
(3)小球在圆轨道上运动时的最大速率;
(4)小球对圆轨道的最大压力的大小.
18.(12分)如图所示,在第一象限边长为L的正方形OABC区域内有一竖直向下的匀强电场,在第二象限直角边长为L的等腰直角三角形区域OAD内有一水平向右的匀强电场,两匀强电场场强E大小相等.一束带正电的粒子质量为m电荷量为q,以v0的初速从DF(DF垂直于x轴)沿x轴正向射入,从F点射入的粒子恰好从C点射出电场.(不计粒子的重力)
(1)求两区域的场强大小E
(2)若射入的粒子的纵坐标y=L/8,求该粒子打到x轴上的坐标
(3)求粒子打在x轴上的范围xx上学期半期考试高二物理试题参考答案一选择题题号123456选项CBDADC题号789101112选项DDCDABBDAD二实验题
13.
(1)R=
1.6×104Ω241格
6.2×10-4C(
6.0×10-4C——
6.3×10-4C内都对)
(3)
7.8×10-5F
7.5×10-5F——
7.9×10-5F
141.
1.
06021.775A2V115Rx1 大于电流表分压大三计算题16
(1)若在C、D间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律,有 理想电压表读数为UV=I1R2=6V 若在C、D间连一个理想电流表,这时电阻R2与R3并联,并联电阻大小 根据闭合电路欧姆定律,有 理想电流表读数为
(2)R总=r+R1+R并=9ΩI==P输出=EI-I2r=17答案 1 2 32+3mg解析 1设小球过C点时速度大小为vC,小球从A到C由动能定理知qE·3R-mg·2R=mv小球离开C点后做平抛运动到P点,R=gt22R=vCt得E=2设小球运动到圆轨道D点时速度最大,设最大速度为v,此时OD与竖直线OB夹角设为α,小球从A点运动到D点的过程,根据动能定理知qE2R+Rsinα-mgR1-cosα=mv2即mv2=mgRsinα+cosα+1根据数学知识可知,当α=45°时动能最大由此可得v=3由于小球在D点时速度最大且电场力与重力的合力恰好沿半径方向,故小球在D点时对圆轨道的压力最大,设此压力大小为F,由牛顿第三定律可知小球在D点受到的轨道的弹力大小也为F,在D点对小球进行受力分析,并建立如图所示坐标系,由牛顿第二定律知,F-qEsinα-mgcosα=解得F=2+3mg18
(1)从F点发射的粒子在第二象限内做匀速直线运动,在第一象限电场区域内做类平抛运动,所以(2分)
(2)在第二象限中,水平位移为则应用动能定理(2分)若以此速度进入第一象限中的电场区域,则说明粒子打在C点左侧(2分)(1分)
(3)设在第二象限内的水平位移为x’,由动能定理有在第一象限内考虑飞出电场区域时仍未打在x轴上,则需同时满足(3分)代入数据可解得当时,粒子飞出电场区域,飞出电场后在第一象限做匀速直线运动,设其匀速运动时间为t’,则(2分)可解得当时,x有最大值,其最大值为。