浙江省温州十五校联合体2019-2020学年高二上学期期中联考试题物理（附答案）.doc

2019 学年第一学期温州十五联合体期中联考 高二年级物理学科 试题 考生须知： 1．本卷共 6页满分 100 分，考试时间 90 分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应 数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题纸； 5．本卷计算中，若题中未作说明，则重力加速度g均取10m/s2。 一、选择题I(本题共11小题，每小题3分，共33分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符 合题目要求的，不选、 多选、错选均不得分) 1．关于电场，下列说法正确的是 A．电场和电场线都是客观存在的 B．没有画电场线的地方不存在电场 C．电场线的方向即为带电粒子的运动方向 D．等差等势面越密的地方,电场线越密,电场强度越大 2．以下说法正确的是 A．非线性元件不能用 R=U/I 计算电阻 B．电源的输出功率越大，电源的效率越高 C．通过导体单位面积的电荷量越多，导体中的电流越大 D．电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率总等于各个电阻消耗的电功率之和 3．如图所示，某一带正电粒子（不计重力）在一平行板间的运动轨迹如图中 曲线，P、Q 两点为轨迹上两点，则 A．A 板带负电，B 板带正电 B．粒子在 P 点受到的电场力大于在 Q 点受到的电场力 C．粒子在 P 点动能大于在 Q 点动能 D．粒子在 P 点电势能大于在 Q 点电势能 4.如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图，下列说法正确的是 A.甲图中 A 点和 B 点电场强度相同 B.乙图中带电体表面上 C 点和 D 点电势相等 C.丙图中 F 点电势大于 E 点电势，电子在 F 点电势能比较大D.甲图中 A、B 连线中点电势等于 5.如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入 一对磁极产生的匀强磁场中，A、B 是一对平行于磁场放置的金属板，板间连 入电阻 R，则电路稳定后 A．R 中有向下的电流 B．离子在磁场中不发生偏转 C．A、B 板聚集电荷量基本不变 D．离子在磁场中偏转时洛伦兹力可能做功 6.电源的电动势为 4.5V，外电阻为 4.0Ω 时，路端电压为 4.0V，如果外电路上再并联一个 6.0Ω 的电阻，则路端电压为 A．3.72V B．4.0V C．4.3V D．4.5V 7.小张买了一只袖珍小电筒，用的是两节小的干电池。他取出电筒中的小灯泡，看到上面标 有“2.2V，0.25A”字样。小张认为产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下 正常发光。已知每节干电池的电动势为 1.5V，由此，他推算出了产品设计者设定的每节干电 池的内阻为 A．1.6Ω B．3.2Ω C．4.2Ω D．8.8Ω 8.右图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选 择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和 E。平板 S 上有可让粒 子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A1、A2。平板 S 下方有强度为 B0 的匀强 磁场。下列表述正确的是 A．该带电粒子带负电 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C．能通过的狭缝 P 的带电粒子的速率等于 B/E D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷越大 9.某户居民楼顶平台安 装的 12 块太阳能电池板。据楼主介绍，利用这些电池收集太阳能发电， 发电总功率可达到 3kW，工作电压为 380V，平均每天发电 6h；发电总功率的 30﹪供自家使 用，还有富余发电以 0.2 元/度价格并入国家电网。则下列说法正确的是 A．该光伏项目年发电量约为 6.75×104kWh B．该光伏项目的工作总电流约为 0.3A C．该光伏项目富余发电的年收入约 1400 元 D．该光伏项目平均每天的发电量可供一只 60W 的白炽灯的工作时间大约 300 小时 2 BA ϕϕ +10.如图所示，真空中有两个等量正电荷，OO′为两电荷连线的垂直平分线， P 点在垂直平分线上，四边形 OMPN 为菱形，下列说法中正确的是 A．P 点和 O 点的电势相等 B．N 点和 M 点场强相同 C．电子在 N 点和 M 点具有相同的电势能 D．电子由 P 到 O 的过程中电场力做负功 11.如图所示电路中，R1、R2、R3、R4 为四个可变电阻器，C1、C2 为两个极板水 平放置的平行板电容器，两电容器的两极板间各有一个带电滴 P、Q 处于静止状 态，若保持其他电阻不变，增大 R3 的电阻值，则 A.油滴 P 和 Q 仍将静止 B.油滴 P 向上运动，Q 向下运动 C.油滴 P 向下运动，Q 向上运动 D.油滴 P 向上运动，Q 向上运动 二、选择题II(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是 符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 12.锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中 。现用充电器为一手机锂 电池充电，等效电路如图所示，充电器的输出电压为 U，输出电流为 I，手机锂电池的内阻为 r，下列说法正确的是 A.锂电池两端的电压为 Ir B.锂电池产生的热功率为 I2r C.电能转化为化学能的功率为 UI-I2r D.充电器输出的电功率为 UI+I2r 13.如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成 θ 角倾斜放 置，导轨上放一个质量为 m 的金属导体棒。当 S 闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强 磁场，可以使导体棒静止平衡，下面四个图中分别加了不同方向的磁场，其中可能平衡的是14．如图所示，电源的电动势为 E，内电阻为 r，外电路接有定值电阻 R1 和滑动变阻器 R，合 上开关 K，当滑动变阻器的滑动头 P 从 R 的最左端移到最右端的过程中 [] A．电压表读数一定变大 B．电源的效率一定增大 C．R1 消耗的功率一定变小 D．R 消耗的功率一定变小 15．如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻 R，建立 轴平行于金属导轨，在 m 的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感 应强度为 B。金属棒 ab 在外力作用下从 处沿导轨向右运动，其速度 v 与位移 x 之间具有 依赖关系 ，ab 始终与导轨垂直并接触良好，金属棒的电阻也为 R，不计导轨电阻。设在金属棒从 m 处，经 m 到 m 的 过程中，则金属棒在 x1、x2、x3 处 A．电流之比为 4：3：2 B．金属棒两端的电压之比为 6：4：3 C． 电阻 R 上的功率之比为 16：9：4 D．金属棒受到的安培力之比为 6：4：3 16.如图所示，磁感应强度大小为 B 的匀强磁场垂直于光滑金属导轨平面向外，导轨左右两端 电路所在区域均无磁场分布。垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为 L、电阻为 R，在外力作 用下以速度 v 0 从左向右做匀速直线运动。小灯泡电阻为 2R，滑动变阻器总阻值为 4R。图示 状态滑动触头位于 a、b 的正中间位置，此时位于平行板电容器中 的 P 处的带电油滴恰好处于静止状态。电路中其余部分电阻均 不计，各接触处都接触良好。且导轨足够长，则下列判断正确 的是 A.若将滑动变阻器的滑片向 b 端移动，则小灯泡将变暗 B.若将滑动变阻器的滑片向 a 端移动，则液滴将向上运动 C.图示状态下，△t 时间内流过小灯泡的电荷量为 D.图示状态下，△t 时间内滑动变阻器消耗的电能为 ox 40 ≤≤ x 0=x xv += 1 1 11 =x 22 =x 33 =x R tBLv 2 0 ∆ R tvLB 8 2 0 22 ∆非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共47分) 17．(6 分)要描绘标有“3V，1.5W”小灯泡的 伏安特性曲线，实验室有如下器材： A．直流电源 3V（内阻可不计） B．直流电流表 0〜3A（内阻 0.1Ω） C．直流电流表 0〜600mA（内阻约 0.5Ω） D．直流电压表 0〜3V（内阻约 3kΩ） E．直流电压表 0〜15V（内阻约 200kΩ） F．滑动变阻器（10Ω，lA） G．滑动变阻器（1kΩ，300mA） H．开关 S，导线若干 （1）本次实验所需的电流表选用　 　，电压表选用　 　，滑动变阻器应选用_______（填 序号）； （2）实验小组连接的实物图如图甲所示，闭合开关，若电压表示数为零，电流表的示数为 0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是________；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化， 但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是________； （3）正确实验操作后，描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。由此计算出小灯泡电压为 2V 时的电阻为　 　Ω。(计算结果保留两位有效数字)18．(8 分)某同学在测定一未知电源的电动势和内电阻实验中， （1）他先用多用电表的直流电压挡粗测未知电源的电动势，下列操作正确的是 ； A．断开电路，两表笔并联在未知电源两端 B．两表笔串联在电路中，然后闭合电路开关 C．表笔并联在未知电源两端，然后闭合电路开关 （2）按正确的操作，并使挡位开关指示如图甲，电表表盘指针如图乙所示。则正确读数是 V； （3）该同学利用实验室提供的其他器材进行实验，以精确测定未知电源的电动势和内电阻， 并已经完成部分导线的连接，如图丙。请你在实物接线图中完成余下导线的连接，要求变阻 器的滑动 触头滑至最右端时，其使用电阻值最大。 （4）下表为某同学用上述方法测量该电池的电动势和内电阻时的数据，分析可以发现电压表 测 得 的 数 据 ______________ ____ ， 将 影 响 实 验 图 像 的 准 确 性 ， 其 原 因 是 _____ _____________。 19.(6 分)如图所示，三个点电荷 q1、q2、q3 固定在一直线上，q1 与 q2 间距离为 L，q2 与 q3 间 距离的 3L，每个电荷所受静电力的合力均为零，求 q1、q2、q3 的电荷量之比。 [] [] I/A 0.12 0.20 0.31 0.41 0.50 U/V 1.97 1.95 1.92 1.90 1.88 甲20.(6 分)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上 0.3V 电压时，通过的电流为 0.3A， 此时电动机没有转动。当加上 3V 电压时，电流为 1A，这时电动机正常工作。求： （1）电动机的电阻大小； （2）电动机正常工作时消耗的电功率； （3）电动机正常工作时的机械功率。 [] 21．(10 分)如图所示，边长为 L，电阻不计的单匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的 小灯泡的额定功率为 P，线框及小灯泡的总质量为 m，在线框的下方有宽度一定的匀强磁场区 域，磁感应强度方向垂直线框平面向外，其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置 开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光。忽略灯泡大小对电路的影响，求： （1）线框下边界刚进入磁场时感应电流的方向； （2）线框穿越磁场的时间； （2）线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热。22．(11 分)如图所示，相距为 d 的两平行虚线 L1 和 L2，L1 上方和 L2 下方都是垂直纸面向里的 磁感应强度相同的匀强磁场，A、B 两点都在 L2 上。质量为 m，电荷量为+q 的带电粒子从 A 点以初速 v0 与 L2 成 30〫斜向上射出，经过偏转后正好过 L2 上的 B 点，经过 B 点时速度方向 也斜向上，不计粒子的重力。求： （1）A、B 两点的距离； （2）若另一质量为 m，电荷量为-q 的粒子从 A 点以同样的速度射出，粒子是否还能经过 B 点， 说明理由 （3）若该粒子从 A 点以 v0 与 L2 成 60〫斜向上射出，粒子仍 能经过 B 点，求两种出射情况下从 A 点到达 B 点的时间之 比。2019 学年第一学期温州十五联合体期中联考 高二年级物理学科 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D D B C A A D 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 D C B BC ACD ABC BD ABD 17．（1）C，D，F；（2）h，g；（3）4.4Ω（每空 1 分） 18．（1）A；（2 分） （2）2.20；（2 分） （3）如右图；（2 分） （4）变化范围很小，（1 分） 电源内阻太小。（1 分） 19．解：经过分析可知，q1、q3 电性相同，q2 与另两个电荷电性相异； 对 q1， ① 对 q2， ②[] 由①②得： ③ 评分标准：①、②、③式各 2 分 20．解：（1）电动机的电阻 ① 2 31 2 21 )4( L qqkL qqk = 2 32 2 21 )3( L qqkL qqk = 144:)9(:16:: 321 −=qqq Ω== 3.0 3.0 I UR（2）电动机正常工作时的电功率 ② （3）电动机正常工作时的机械功率 ③ 评分标准：①、②、③式各 2 分 21．解：（1）由右手定则可知电流方向 a-b-c-d-a； ① （2）因小灯泡始终正常发光，所以线框是匀速通过磁场，且磁场宽度为 L； ② ③ 由②③得 ④ （3）由能量守恒得 ⑤ 评分标准：①、⑤式各 3 分，②、③式各 1 分，④式 2 分 22．解：（1）粒子的运动轨迹如图所示，因为上下区域的磁场是均匀相同的，粒 子在上下区域的运动轨迹刚好构成 1 个或者 n 个完整的圆弧 （ ），其在 L2 上的位移完全由粒子在 L1 和 L2 之间区域内 的匀速直线运动决定。 由几何关系得： （其中 n=1、2、3……） （3 分） （2）由图可知，在改变粒子电性而不改变粒子速度的情况下， 粒子在磁场中匀速圆周运动的半径不变，带正粒子换成带负 粒子结果仅是上下区域内的运动轨迹进行优弧劣弧的互换。 粒子在 L2 上的位移依然由粒子在 L1 和 L2 之间区域内的匀速直线运动决定，因此粒 子是否能经过 B 与电性无关，正电粒子能够经过 B，那么同样速度的负电粒子必定 能经过 B。 （3 分） （3）若粒子以同样的速率以 60〫角斜向上从 A 点入射，则粒子在一个完整的圆周 WUIP 3== WRIUIP 22' =−= mgvP = v Lt 2= P mgLt 2= mgLQ 2= ndAB 32=运动周期内在 L2 上的位移为 。 （1 分） 这说明如果粒子以 30〫角入射到达 B 需要经历 1 个周期，那么相同速率的粒子以 60〫角入射在 3 个周期后必定经过 B。 以 30〫角入射到达 B 点需要的时间为 （1 分） 以 60〫角入射到达 B 点需要的时间为 （1 分） 因此两种情况所需时间的比为 （2 分） dx 3 32 3/ =π nqB mndvt π π 24 0 6/ += nqB mndvt π π 634 0 3/ += qB mdv qB mdv t t π π η π π 634 24 0 0 3/ 6/ + + ==