2017-2018学年四川省德阳五中高二上学期半期考试物理试题 14页

绝密★启用前 ‎2017-2018学年四川省德阳五中高二上学期半期考试 物理试卷 ‎ 考试时间：90分钟； ‎ 注意事项：1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 第1卷 ‎ 一、选择题（1-9题为单选题，10-12题为多选题，每题4分，共计48分）‎ ‎1、下列说法中正确的是(    ) A.导体中的电流是正电荷定向移动形成的 B.电荷定向移动的速率等于电流的传递速率 C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大 D.导体中越粗的地方,单位时间内通过该处横截面的电荷数越多,电流就越大 ‎ ‎ ‎2、 如图所示,一个电压表由表头和电阻串联而成,但在使用时此电压表的读数总是比准确值稍小一点,采用下列哪种措施可能加以改进(   ) ‎ A.在上串联一个比小得多的电阻 B.在上串联一个比大得多的电阻 C.在上并联一个比小得多的电阻 D.在上并联一个比大得多的电阻 ‎ ‎ ‎3、 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是,导体单位长度内的自由电子数为,金属内的自由电子电荷量为,自由电子做无规则热运动的速率为,导体中通过的电流为,以下说法中正确的有(   ) ‎ A.自由电子定向移动的速率为 B.自由电子定向移动的速率为 C.自由电子定向移动的速率为真空中的光速 D.自由电子定向移动的速率为 ‎ ‎ ‎4、用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示).设两极板正对面积为,极板间的距离为,静电计指针偏角为.实验中,极板所带电荷量不变,则下列说法正确的是(   ) ‎ ‎ A.保持不变,增大,则变大 B.保持不变,增大,则变小 C.保持不变,减小,则变小 D.保持不变,减小,则不变 ‎ ‎ ‎5、如图所示,,,,为在同一竖直平面内的四点,其中沿同一竖直线,同在以为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿方向固定有一光滑绝缘细杆,在点固定放置一带负电的小球.现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球、,均可视为点电荷,(、之间的库仑力忽略不计),先将穿在细杆上,让其从点由静止开始沿杆下滑,后使从点由静止开始沿竖直方向下落.则下列说法中正确的是(    )‎ A.从点到点,小球做匀加速运动 B.小球在点的动能等于小球在点的动能 C.从点到点,小球的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变 D.小球从点到点电场力做的功大于小球从点到点电场力做的功 ‎ ‎ ‎6、质量相等的、两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,球的动量是7 ,球的动量是5 ,当球追上球发生碰撞,则碰撞后两球的动量可能值是(    )‎ A. B.‎ ‎ C. D.‎ ‎ ‎ ‎7、如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带电的小球在该电场中运动,不计小球所受的重力和空气阻力,实线表示该带正电的小球的运动轨迹,小球在点的动能等于20,运动到点时的动能等于2,若取点为零电势点,则这个带电小球的电势能等于-6,它的动能等于(    ) A.16 B.14 C.6 D.4‎ ‎ ‎ ‎8、如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是,两平行板间的距离为,电势差为,板长为.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用的方法是(   ) ‎ ‎  ‎ A.增大两板间的电势差 B.尽可能使板长短些 C.使加速电压升高些 D.尽可能使板间距离小些 ‎ ‎ ‎9、某球状行星具有均匀的密度,若在赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零,则该行星自转周期为(万有引力常量为)(   )‎ A. B. C. D.‎ ‎ ‎ ‎10、在如图所示的电路中,、、为定值电阻,为可变电阻,电流表和电压表都是理想的,电源的电动势为,内阻为.当的滑片向端移动时(   )‎ A.电压表的示数变大 B.电压表的示数变小 C.电流表的示数变大 D.电流表的示数变小 ‎ ‎ ‎11、如图所示,平行板电容器两个极板为、,板接地,板带有电荷量.板间电场有一固定点.若将板固定,板下移一些,或者将板固定,板上移一些.在这两种情况下,以下说法正确的是(   ) A.板下移时,点的电场强度不变,点电势不变 B.板下移时,点的电场强度不变.点电势升高 C.板上移时,点的电场强度不变.点电势降低 D.板上移时,点的电场强度减小.点电势降低 ‎12、如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是.最低点是,直径水平.、是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),固定在点,从点静止释放,沿半圆槽运动经过点到达某点(图中未画出)时速度为零,则小球 (  ) A.从到的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小 B.从到 的过程中,速率先增大后减小 C.从到的过程中,电势能一直增加 D.从到的过程中,动能减少量小于电势能增加量 二、 实验题（共计18分）‎ ‎13、（11分）用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5,内电阻约1)的电动势和内电阻,除了待测电池组,电建,导线外,还有下列器材供选用: A.电流表:量程0.6,内电阻约1 B.电流表:量程3,内电阻约0.2 C.电压表:量程3,内电阻约30 D.电压表:量程6,内电阻约60 E.滑动变阻器:0~1000,额定电流0.5 F.滑动变阻器:0~20,额定电流2 1、（6分）.为了使测量结果尽量准确,电流表应选用        ,电压表选用        ,滑动变阻器应选用        (均填仪器的字母代号)‎ ‎2、（3分）.下图为正确选择仪器后,连好的部分电路,为了使测量误差尽量小,还需要在电路中用导线将        和        相连、        和        相连、        和        相连.(均填仪器上接线柱的字母代号)‍ ‎ ‎3、（2分）.实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验,实验中读出几组电阻箱的阻值和对应电压表的示数;用图像法处理采集到数据,为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线,则可以         为纵坐标,以        为横坐标。‎ ‎14、（7分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材及代号如下: A.小灯泡L(3 V、5Ω); B.滑动变阻器R(0 -10 Ω,额定电流1.5A); C.电压表V1(量程:0 -3 V,RV=5 kΩ); D.电压表V2(量程:0 -15 V,RV=10 kΩ); E.电流表A1(量程:0 -0.6 A,RA=0.5 Ω); F.电流表A2(量程:0 -3 A,RA=0.1‎ ‎ Ω); G.铅蓄电池、开关各一个,导线若干; 实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压。 (1)为了减少误差,实验中应选电压表     ,电流表      ; (2)在实验中,电流表应采用    法(填“内接”或“外接”); (3)请在图虚线框内按要求设计实验电路图(部分线已画好)‎ ‎      (4)某同学实验后作出的I -U  图象如图所示,请分析该图象形成的原因是:          。‎ 四、计算题 ‎ ‎15、（10分）如下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,电路中另一电阻直流电压,电压表示数.‎ ‎1.求通过电动机的电流;‎ ‎2.求输入电动机的电功率;‎ ‎3.若电动机以的速度匀速竖直向上提升重物,则该重物的质量为多少?(取10 )‎ ‎ ‎ ‎16、（10分）如图所示,光滑水平直轨道上有3个质量均为的物块、、,的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设以速度朝运动,压缩弹簧;当、速度相等时,与恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设和碰撞过程时间极短.求:‎ ‎1.B和C碰撞瞬间损失的机械能; 2.弹簧被压缩到最短时的弹性势能.‎ ‎ ‎ ‎17、（12分）如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为,极板间距离为,上极板正中有一小孔.质量为、电荷量为的小球从小孔正上方高处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为).求:‎ ‎1.小球到达小孔处的速度; 2.极板间电场强度大小和电容器所带电荷量; 3.小球从开始下落运动到下极板处的时间.‎ ‎ ‎ ‎18、（12分）两块水平平行放置的导体板如图甲所示，大量电子(质量为m、电荷量为e)由静止开始，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间．当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、恒为U0的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过(不计电子重力)．求： (1) 画出电子在t＝0时和t＝t0时进入电场后沿电场力方向的速度vy随时间t变化的vy－t图象； (2) 这些电子通过两板之间后，侧向位移(垂直于入射速度方向上的位移)的最大值和最小值分别是多少?[ (3) 侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少?‎ ‎ ‎ 参考答案：‎ ‎ ‎ 一、单选题 ‎1.‎ 答案： C ‎ ‎ 解析： A、电荷的定向移动形成电流,在金属导体中形成电流时,定向移动的是电子.在电解液中形成电流时,正离子和负离子都在定向移动,故A错误. B、电流的传递速率等于光速,电荷定向移动的速度很小,远远小于电流传递的速度,故B错误. C、根据电流的定义,单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大,故C正确. D、单位时间内通过导体横截面的电荷数越多,电流就越大,与导体的粗细无关,故D错误. 故选C. 2.‎ 答案： D ‎ ‎ 解析： 题目中明确指出此电压表的读数总比准确值稍小,说明在电压表两端加一定的电压时,电压表支路中的电流总是偏小,是由电压表的内阻稍大引起的,校正的方法是适当减小分压电阻,故只要在上并联一个比大得多的电阻,就可以使改装的电压表内阻稍小一些,该支路的电流就可以稍大一些, 其读数即可比原来稍大一些了,故选D.‎ ‎ 3.‎ 答案： D ‎ ‎ 解析： 为电子做无规则热运动的速率,非定向移动速率,A错.对于电流微观表达式,式中为单位体积内的自由电子数,而本题中为单位长度内的自由电子数,时间内通过导线某一横截面的自由电子数为,电荷量,所以电流,所以,B、C错,D正确.‎ ‎ 4.‎ 答案： A ‎ ‎ 解析： 由知,保持不变,增大,则电容减小,由不变、知,两极板间的电压变大,则变大,A正确,B错误;由知,保持不变,减小,则电容减小,由不变,知两极板间的电压变大,则变大,C、D错误.‎ ‎ 5.‎ 答案： C ‎ ‎ 解析： 从点到点,小球所受电场力的方向和大小不断变化,合力不断变化,故小球不是做匀加速运动,A错误;小球从点到点电场力先做正功后做负功,机械能先增加后减小,这个过程中机械能和电势能相互转化,总和不变,故C正确;点和点电势相等,故从点到点与从点到点,电场力做功相同,但重力做功不等,点和点电势能相等,重力势能不等,动能也不相同,B、D错误.‎ ‎ 6.‎ 答案： A ‎ ‎ 解析： 从碰撞前后动量守恒验证,三种皆有可能.从总动能只有守恒或减少,即来看,只有A可能.‎ ‎ 7.‎ 答案： B ‎ ‎ 解析： 小球自点运动到时,电场力做负功:,① 由于相邻两等势面的电势差相等,故电势差的大小关系有:,② 从到电场力做正功,根据动能定理有:,③ 联立①②③可得. 由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在点: 即电势能和动能之和为8,因此当电势能等于-6时动能为14,故ACD错误,B正确. 故选B.‎ ‎ 8.‎ 答案： D ‎ 9.‎ 答案： C ‎ ‎ 解析： 设某行星质量为,半径为,物体质量为,万有引力充当向心力,则有,①‎ ‎ ,② 由①②解得:.故选C ‎ 10.‎ 答案： BD ‎ ‎ 解析： 由题意知,的阻值变小,闭合电路的总电阻变小,总电流变大,内电压变大,则电压表的示数变小,而电路的总电流变大,所以分得的电压变小,故电流表的示数也变小,选项B、D正确.‎ ‎ 11.‎ 答案： AC ‎ ‎ 解析： 由题意可知,电容器所带电荷量不变,正对面积不变,当板下移时,根据,, 得知平行板电容器极板间的电场强度与板极间距离无关,可以知道此时点的电场强度不变。点与下极板的距离不变,根据可知,点与下极板间的电势差不变,则点的电势不变,所以A正确、B错误;当极板上移时,同理可知,电场强度不变,根据可知,点与下极板间的电势差减小,而点的电势高于下极板的电势,下极板的电势为零,所以可知点的电势降低,所以C正确 、D错误。‎ ‎ 12.‎ 答案： BC ‎ ‎ 解析： 小球从到过程中,离小球越来越近,电势能逐渐增大,C正确.到过程中,重力做正功,库仑力做负功,重力功率逐渐减小为零,库仑力功率由零逐渐增大,由总功率先为正,后为负,小球速率先增大后减小,B正确.到过程中,重力和库仑力都做负功,重力势能和电势能增加量等于动能减少量,D错误.‎ ‎ 二、实验题 ‎ 13‎ 答案： 1.A; D; F; 2.a; d; c; g; f; h; 3.;或;或;(横纵坐标互换亦可)‎ ‎ ‎ 解析： 1.电池组总电动势为4.5,应选择量程为6的电压表.滑动变阻器应选择阻值接近电源内阻的,以便调节.电流表在选择时注意量程与滑动变阻器的调节范围. 2. 按照所选电压表和电流表,由于电源内阻较小,为减小误差应把电压表接在电源两端.如图 ‎ ‎ 3.为得到直线,应使纵、横坐标物理量呈一次函数关系.根据或,可得,即以为纵坐标,为横坐标,可得到斜率为,截距为的直线。‎ ‎ 14.‎ 答案： ‎ ‎(1)C； E ；(2) 外接(3)电路图如图所示(要求:滑动变阻器采用分压接法;电流表采用外接法)(4)其形成原因是:电压、电流的增大,使小灯泡温度升高,灯丝电阻率(或电阻)增大。‎ 三、计算题 ‎ 15.‎ 答案： 1.由电路中的电压关系可得电阻两端的电压 ‎,‎ 流过电阻的电流,‎ 即通过电动机的电流. 2.电动机两端的电压,.输入电动机的功率 3.电动机的发热功率 电动机输出的机械功率 又,所以.‎ ‎ 16.‎ 答案： 1.从压缩弹簧到与具有相同速度时, 对、与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得  ①   此时与发生完全非弹性碰撞,设碰撞后瞬时速度为,损失的机械能为, 对、组成的系统,由动量守恒定律得 ② ③   联立①②③式得 ④ 2.由②式可知,将继续压缩弹簧,直至、、三者速度相同,设此速度为, 此时弹簧被压缩至最短,其弹性势能为,由动量守恒和能量守恒定律得  ⑤‎ ‎ ⑥‎ 联立④⑤⑥式得  .‎ ‎ 17.‎ 答案： 1.由,得  2.在极板间带电小球受重力和电场力,有 小球最终速度为, 有 得  ,‎ ‎ 得  3.由,, 得 ‎ 18.‎ 答案： (1) vy－t图象如图；（2）， （3） ‎ ‎ ‎ 解析： (1)以电场力的方向为y轴正方向，画出电子在t＝0时和t＝t0时进入电场后沿电场力方向的速度vy随时间t变化的vy－t图象分别如图a和图b所示，设两平行板之间的距离为d. (2) 图中，， 由图a可得电子的最大侧向位移为 而，解得 由图b可得电子的最小侧向位移为 所以， (3)， ‎ ‎ 电子经电压U0加速，由动能定理知，＝eU0 所以. 考点：动能定理的应用；类平抛运动.‎ ‎ ‎ ‎ ‎