高二上学期期中考试物理试卷及答案(一)

高一上学期期中考试 物 理 试 卷

全卷满分110分。考试用时120分钟。

一、本题共12小题；每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分．

1．关于电动势，正确的说法是（ ）

A ．电源的电动势等于电源的输出电压

B ．电源的电动势数值上等于电场力把单位正电荷沿闭合电路移动一周所做的功

C ．电动势相等的大小不同的电池，它们把化学能转化为电能的本领相同

D ．电动势相等的大小不同的电池，在单位时间内把化学能转化为电能的数值相同 2 有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W ”的灯炮串联后接在电压为220V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则 ( )

A.电解槽消耗的电功率为120W

B.电解槽的发热功率为60W

C.电解槽消耗的电功率为60W

D.电路消耗的总功率为60W 3 如图所示的U —I 图像中，直线I 为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R 的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路，由图像可知( ) A ．R 的阻值为1.5Ω

B ．电源电动势为3V ，内阻为0.5Ω C. 电源的输出功率为3.0w

D .电源内部消耗功率为1.5w

4 某同学设计了一个转向灯电路，如图所示，其中L 为

指示灯，L 1、L 2分别为左、右转向灯，S 为单刀双掷开关，E 为电源。当S 置于位置1时，以下判断正确的是 ( ) A ．L 的功率小于额定功率 B ．L 1亮，其功率等于额定功率 C ．L 2亮，其功率等于额定功率 D ．含L 支路的总功率较另一支路的大

A

6 如图所示，一水平放置的平行板电容器充完电后一直与电源相连，带正电的极板接地，两极板间在P 点固定一带正电的点电荷，若将负极板向下移动一小段距离稳定后（两板仍正对平行），则下列说法中正确的是 （ ）

A. P 点的电势升高

B. 两板间的场强不变

C. 点电荷的电势能降低

D. 两极板所带的电量不变

7 用电动势为6 v 、内电阻为4 Ω的直流电源，依次给下列四个小灯泡供电，最亮的是( )

A ．6 V ，12 W

B ．6 V ，9 W

C ．6 V ，4 W

D ．6 V ，3 W 8．小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线

过P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线。则下列说法中正确的是（ ）

A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1

I 2

C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1

I 2－I 1

D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积

9．如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A 、B 两点。一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB 中垂线从C 点运动到D 点（C 、D 是关于AB 对称的两点）。下列关于粒子运动的t υ-图像中可能正确的是

10 如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管子的底部固定一电荷量为

Q (Q >0)的点电荷。在距离底部点电荷为2h 的管口A 处，有一电荷量为q (q >0)、质量

为m 的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为1h 的B 处速度恰好为零。现让一个电荷量为q 、质量为m 3的点电荷仍在A 处由静止释放，已知静电力常量

I

I

1

为k，重力加速度为g，则该点电荷

A．运动到B处的速度为零

B．在下落过程中加速度逐渐减小

C．运动到B

D

11 在如图甲所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四

个理想电表的示数都发生变化．图乙中三条图线

分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化

的情况．以下说法错误的是( )

A．图线a表示的是电压表V3的示数随电流

表示数变化的情况

B．图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况

C．此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大

D．此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变

12 如图所示，电灯L标有“4V，1W”的字样，滑动变阻器R总电阻为50Ω，当滑片P滑

至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路某处发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数为0.5A，电压表示数为10V．若导线完好，电路中各

处接触良好，电表均为理想电表，则下列判断正确的是

A．发生的故障是断路

B．发生的故障是短路

C．电源的电动势为12.5V、内阻为0.5Ω

D．发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω

二、实验题 ,本题共2小题，共16分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答.

13．（6分）在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：

（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程（选填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U-I图像，则电池内阻为Ω。（电压表、电流表均为理想电表）。

（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图像可知，电池的电动势为V，内阻为Ω。

14. （10分）下右图中的P 是一根表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜的长陶瓷管（碳膜布满圆柱体的外侧面）。陶瓷管的长度约为50cm ，外径约为6cm ，所用电阻膜材料的电阻率已知为ρ，管的两端有导电箍M 、N 。该电阻的长度就是陶瓷管的长度，其截面积可看作等于膜的厚度与圆周长的乘积。现有器材为：A.米尺、B.游标卡尺、C.螺旋测微器、D.电压表、E.电流表、F.电池组、G.滑动变阻器、H.电阻箱、I.电键和导线。请你设计一个测量该电阻膜厚度d 的实验方案。

⑴所须选用的器材有：__________________（填器材前的字母即可）。 ⑵所须测量的物理量有：_____ 、_____、 _____、 _____。

⑶根据实验测得的以上数据计算电阻膜厚度d 的数学表达式为：d =________________。 ⑷在左下图的方框中画出实验电路图（MN 间的电阻膜的电阻约几个ｋΩ，滑动变阻器的总阻值为50Ω）。并将右下图中的实物按电路图连接起来（有３根导线已经连好，不得改动）。

三、计算题．本大题有6个小题，共58

分．解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演

算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须写出数值和单位．

15. （8分）如图所示，电源的电动势E=110V ，电阻R 1=21Ω，电动机绕组的电阻R 0

=0.5

Ω，电键S 1始终闭合。当电键S 2断开时，电阻R 1的电功率是525W ；当电键S 2闭合时，电阻R 1的电功率是336W ，求

（1）电源的内电阻；

（2）当电键S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的

功率。

16、（8分）如图所示，电源电动势E ＝6V ，电源内阻不计．定值电阻R 1=2.4kΩ、R 2=4.8kΩ.

⑴ 若在ab 之间接一个C =100μF 的电容器，闭合开关S ，电

mA

V E

16题图

路稳定后，求电容器上所带的电量；

⑵ 若在ab 之间接一个内阻R V = 4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．

15．（10分）如图所示，灯泡L 上标有“3V 3W”字样；R 1为非线性元件，其电阻R 1=βI （β

为正的常数，I 为通过R 1的电流）；R 2为变阻器，其最大值为7Ω；电源电动势E =6V ，内阻为1Ω．当开关S 闭合，滑动变阻器P 处于a 端时，灯泡刚好正常发光．设灯泡和滑动变阻器的电阻均不随温度变化．试求： （1）常数β的值；

（2）当滑动变阻器滑片P 处于b 端时灯泡的实际功率．

18．(10分) 如图所示，空间存在着电场强度为E =2.5×102

N/C 、方向竖直向上的匀强电场，一长为L =0.5m 的绝缘细线，一端固定在O 点，一端拴着质量m =0.5kg 、 电荷量q = 4×10

－

2

C 的小球。现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，

则小球能运动到最高点.不计阻力。取g =10m/s 2

.求： （1）小球的电性。

（2）细线在最高点受到的拉力。

（3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂

后小球继续运动到与O 点水平方向距离为细线的长度L 时，小球距O 点的高度.

19．(12分) 两平行金属板长L=O ．1m ，板间距离d=l ×10-2

m ，从两板左端正中间有带电粒子持续飞入，如图甲所示．粒子的电量q=10-10

c ，质量m=10-20

kg ，初速度方向平行于极板，大小为v=10 7

m ／s ，在两极板上加一按如图乙所示规律变化的电压，不计带电粒子 重力作用．求：

E

(1)带电粒子如果能从金属板右侧飞出，粒子在电场中运动的时间是多少?

(2)试通过计算判断在t=1．4×10-8s和t=0．6×10--8s时刻进入电场的粒子能否飞出．

物理试 卷 参考答案

一、本题共12小题；每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错

A

二、实验题 ,本题共2小题，共16分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答.

三、计算题．本大题有6个小题，共58分．解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须写出数值和单位． 15 （8分） 解：（1）设S 2断开时R 1消耗的功率为P 1，则12

11)(

R r

R E P += ， 代入数据可以解得，r=1Ω

（2）设S 2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为P 2，则1

2

2R U P =，解得，U=84V

由闭合电路欧姆定律得，E=U+Ir ，代入数据，得I=26A 流过R 1的电流为I 1，流过电动机的电流为I 2，41

1==

R U

I A ，而I 1+I 2=I ，所以I 2=22A ，

由02

22R I P UI +=出，代入数据得，1606=出P W 16 （8分） 解：⑴设电容器上的电压为U c.2

12

R Uc E R R =

+

电容器的带电量C Q CU = 解得： Q ＝4×10－4

C

⑵设电压表与R 2并联后电阻为R 并 V

V

R R R R R +2并2＝

则电压表上的电压为:1V R U E R R =

+并并

解得：V U ＝3V

18 （10分） 解 （1）因为A ， ，而，所以：．

（2）

代入数据解得：I1=-6A （舍去），I ＇2=0．5A ．

P= W ．

19 （10分） 解：（1）由小球运动到最高点可知，小球带正电 （2分）

（2）设小球运动到最高点时速度为v ，对该过程由动能定理有，

221

)(mv L mg qE =

-

① （2分） 在最高点对小球由牛顿第二定律得，L v m qE mg T 2

=-+

② （1分）

由①②式解得，T =15N （1分）

20（12分）解 (1)粒子在电场中飞行的时间为t则 t=L／v (1分) ．代入数据得：．t=1×10-8S ……(1分) 。‘

(2)粒子在电场中运动的加速度a=Eq／m=qU／md=2 X l 0 14m／s2 ．

当t=1．4×1 O-8s时刻进入电场，考虑竖直方向运动，前０．6×1 0-8s无竖直方向位移，后0．4×10 -8s做匀加速运动。竖直方向位移．’

Sy=1／2at2=0.16×10-2m

∴能飞出两板间 (1分)

当t=O．6×1 O-8s时刻进入电场，考虑竖直方向运动，前0．4×1 0-8s匀加速运动，后O．6×1 O-8s

做匀速运动。竖直方向位移．

Sy'=s1+s2=1／2at2+at(T-t)=0.64 x10-2m>d／2=0.5×10-2m (2分)

∴不能飞出两板间 (1分)

(3)若粒子恰能飞出两板间，考虑两种情况

a.竖直方向先静止再匀加速。

Sy=1／2at2 0.5×1 0-2=l／2 ×2 ×10 14t2

得t= 2／2×1 0-8s (1分)

∴ΔEk=Uq／2=I×1 0-8J (1分)

b．竖直方向先匀加速再匀速

Sy = S1+S2 = 1／2at2 + at(T-t) 0．5 X 1 0-2=1／2X2X10 14 t2+2 X 10 14t(1×1 0-8-t)

得t = (1－√2／2)X×1 0-8S

∴S1=1／2at2 = (1．5一√2)×10-2m (1分)

∴ΔEk=EqS1=UqS1／d=(3—2√2)×1 0一8=0.1 7 X 1 0-8j (1分)