2015学年江苏南通中学高二上期期中考试物理卷（带解析）.doc

1、2015学年江苏南通中学高二上期期中考试物理卷（带解析） 选择题 一台发电机用 0.5 A的电流向外输电，在 1 min内将 360 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为 ( ) A 6 V B 12 V C 120 V D 360 V 答案： B 试题分析：由能量守恒定律知：转化的机械能等于电能， E电 =IEt=360J，解得发电机的电动势为 E=6V，只有 A选项正确。 考点：能量守恒定律、电功 如图所示电路中，电源电动势为 E、内阻为 r.闭合开关 S，增大可变电阻 R的阻值后，电压表示数的变化量为 U.在这个过程中，下列判断正确的 ( ) A电压表的示数 U和电流表的示数 I的比

2、值变大 B电容器的带电量减小，减小量小于 CU C电阻 R1两端的电压减小，减小量等于 U D电压表示数变化量 U和电流表示数变化量 I的比值不变 答案： ABD 试题分析： U/I表示 R的阻值， R增大，所以 增大， A正确；增大 R后，总电阻增大，总电流减小，则 R1两端电压减小，内阻消耗电压减小，由于电动势不变， R两端电压的增加量等于两者减小量之和，所以电阻 R1两端的电压减小，减小量小于 U，电容器的带电量减小，减小量小于 CU， B正确、 C错误；而 U/I表示内阻和 R1之和，比值是不变的 D正确。 考点：闭合电路的欧姆定律、电容器 如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为

3、 L，板间距离为 d，在距板右端 L处有一竖直放置的光屏 M.一电荷量为 q、质量为 m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在 M屏上，则下列结论正确的是 ( ) A板间的电场强度大小为 mg/q B板间的电场强度大小为 2mg/q C质点在板间运动时动能的增加量等于电场力做的功 D质点在板间的运动时间等于它从板的右端运动到光屏的时间 答案： BD 试题分析：由题，质点先在电场和重力场的复合场中做类平抛运动，要垂直打在 M屏上，离开出场后，质点一定打在屏的 P点上方，做斜上抛运动质点从离开电场后到垂直打在 M屏上过程是平抛运动的逆运动。质点先在水平放置的两平行金属板间做类平抛运动，要垂直打在

4、M屏上，离开电场后，质点一定打在屏的 P点上方，做斜上抛运动否则，质点离开电场后轨迹向下弯曲，质点不可能垂直打在 M板上质点在板间的类平抛运动和离开电场后的斜上抛运动，质点垂直打在 M板上时速度也水平，则质点类平抛运动的轨迹与斜上抛运动的轨迹具有中心对称性，轨迹如图 虚线所示，加速度大小，方向相反，根据牛顿第二定律得到， qE-mg=mg， E= A错误， B正确；水平方向都不受外力，都做匀速直线运动，速度都等于 v，而且 v方向水平，质点在板间的运动时间等于它从板的右端运动到光屏的时间， D正确；质点在板间运动时动能的增加量等于电场力和重力做功之和， C错误。故选 BD。 考点：带电粒子在复

5、合场中的运动，抛体运动 电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路当开关 S 闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态现将开关 S 断开，则以下判断正确的是 ( ) A液滴仍保持静止状态 B液滴将向上运动 C电容器上的带电荷量将减为零 D电容器将有一个瞬间的充电过程 答案： BD 试题分析：由电路图可知，当开关闭合时，电容器与电阻 R2并联，其电压等于R2 两端的电压，此时带电液滴处于静止状态，电场力等于重力；当开关断开时，电容器与电源并联，其电压增大，电场力变大，所带电量增加，所以带电液滴向上运动，故选项 BD正确 AC错误 考点：含容电路的分析 两只完全相同的灵敏电

6、流表改装成量程不同的电压表 V1和 V2，若将改装后的两表串联起来去测某一电路的电压，则两表 ( ) A读数相同 B指针偏转角度相同 C量程大的电压表读数大 D量程大的电压表读数小 答案： BC 试题分析：改装电压表是与表头串联分压电阻，由于表头相同，故两个表头电流相等，偏转角度相等，又由于量程不同，相同的偏转角度，量程大的电压表读数大。 B、 C正确。 考点：电压表的改装原理 如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为 L，劲度系数为 k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒 ab相连，弹簧与导轨平面平行并与 ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀

7、强磁场闭合开关 K后，导体棒中的电流为 I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为 x1；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍为 I，导体棒平衡时弹簧伸长量为 x2.忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度 B的大小为 ( ) A (x1 x2) B (x2 x1) C (x2 x1) D (x2 x1) 答案： D 试题分析：设斜面倾角为 ，对导体棒受力分析，由平衡条件，调转图中电源极性使棒中电流反向，由平衡条件，联立解得： ，故选 D。 考点：安培力、共点力的平衡条件。 如图所示电路中， R为一滑动变阻器， P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是 ( ) A R上消耗功率

8、一定逐渐变小 B灯泡 L2一定逐渐变暗 C电源效率一定逐渐减小 D电源内电路消耗功率一定逐渐增大 答案： A 试题分析：当滑动变阻器的滑片 P向下端滑动时，滑动变阻器电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小， L1变暗；流过 R的电流增大， R上消耗功率一定逐渐增大， A错误； R两端电压增大， L2两端电压减小， L2变暗， B正确；外电阻越小，电源效率越低， C正确；电流增大，电源内电路消耗功率一定逐渐增大， D正确。所以选 A。 考点：闭合电路欧姆定律（动态变化） 两根材料相同的均匀导线 A和 B，其长度分别为 L和 2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则 A和 B导

9、线的横截面积之比为 ( ) A 2 3 B 1 3 C 1 2 D 3 1 答案： B 试题分析：由图象可知，两导线电压分别为 UA=6V， UB=4V；由于它们串联，电流相等，则 = ， 3RB=2RA；由电阻定律可知， ，得 ，选项 B正确 考点：欧姆定律、电阻定律 如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线 A， A 与螺线管垂直， A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关 S闭合， A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是 ( ) A水平向左 B水平向右 C竖直向上 D竖直向下 答案： C 试题分析：首先根据安培定则判断通电螺线管在 A处产生的磁场方向

10、水平向左根据左手定则判断可知： A受到通电螺线管磁场的作用力的方向：竖直向上 考点：安培定则、左手定则 实验题 在测量一节干电池电动势 E和内阻 r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路 (1)根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接 (2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片 P调到 _(填 “a”或 “b”)端 (3)小明测得有关数据后，以电流表读数 I为横坐标，以电压表读数 U为纵坐标作出了如图丙所示的图象，根据图象求得电源的电动势 E _V，电源的内阻 r _(结果保留两位有效数字 ) 答案： )连线如图 (2) a (3) 1.5 1.0 试题分析：（ 1）根

11、据电路图，实物连接如图： （ 2）实验开始前，应使电路中电流最小，电 阻最大，应先将滑动变阻器的滑片P调到 a端。 （ 3）路端电压与电流关系图像，与纵轴截距等于电动势；斜率等于内阻。E=1.50V， r=1.0. 考点：测量干电池电动势 E和内阻 r 1)如图所示，游标卡尺的示数为 _mm，螺旋测微器的示数为_mm. (2)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室可供选择的器材如下： A.待测小灯泡 (6 V 500 mA) B.电流表 A(0 0.6 A 内阻约 0.5 ) C.电压表 V(0 3 V 内阻 5 k) D.滑动变阻器 R1(0 1 k 100 mA) E.滑动变阻器 R2(0

12、5 1.5 A) F.电阻箱 R3(0 9 999.9 ) G.直流电源 E(约 6 V，内阻不计 ) H.开关 S，导线若干 将电压表量程扩大为 6 V，与它串联的电阻箱的阻值应调为 _k 图甲中画出了实验的部分电路，请你补全电路图； 滑动变阻器应选用 _(填 “R1”或 “R2”) 答案： ) 14.25 9.270 (2) 5 电路如图 R2 试题分析： (1)游标卡尺的主尺刻度为 14mm，游标尺刻度为 50.05mm=0.25mm，所以游标卡尺的时数为 14.25mm；螺旋测微器的固定刻度值为 9mm，可动尺刻度为 27.00.01=0.270mm，所以螺旋测微器的示数为 9.270

13、mm。 （ 2）将电压表量程扩大为 6V，与它串联的电阻箱的阻值应调为； （ 2）小灯泡的电阻约为 ，改装成的电压表的内阻远大于小灯泡的内阻，故采用安培表外接电路；描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电流从零开始变化，采用分压电路，电路如图； (3)采用分压电路，故滑动变阻器选用阻值较小的 R2。 考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线 计算题 如图 所示，电源电动势 E 12V，电源内阻不计定值电阻 R1=2.4k、R2=4.8k. (1)若在 ab之间接一个 C=100F的电容器，闭合开关 S，电路稳定后，求电容器上所带的电量； (2)若在 ab之间接一个内阻 RV = 4.8k的电压表，求电压表的示数

14、 答案： 810 4C 6V 试题分析： 设电容器上的电压为 Uc. 电容器的带电量 解得： Q 810 4C 设电压表与 R2并联后电阻为 R并 则电压表上的电压为 : 解得： 6V 考点：欧姆定律 如图所示，在倾角为 30的斜面上，固定一宽 L 0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器 R.电源电动势 E 12 V，内阻 r 1 ，一质量 m 20 g的金属棒 ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度 B 0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中 (导轨与金属棒的电阻不计 )金属导轨是光滑的，取 g 10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求： (1)金属棒所受

15、到的安培力的大小 (2)通过金属棒的电流的大小 (3)滑动变阻器 R接入电路中的阻值 答案： )0.1 N (2)0.5 A (3)23 试 题分析： (1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示 F 安 mgsin 30， 代入数据得 F 安 0.1 N. (2)由 F 安 BIL，得 I 0.5 A. (3)设滑动变阻器接入电路的阻值为 R0，根据闭合电路欧姆定律得： E I(R0 r)，解得 R0 r 23 . 考点：共点力平衡、安培力、 闭合电路欧姆定律 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 r0.8 ，电路中另一电阻 R 10 ，直流电压 U 210 V，电

16、压表示数 UV 110 V (g取 10 m/s2)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 1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？ 答案： ) 10 A (2) 1100 W (3) 102 kg 试题分析： (1)由电路中的电压关系可得电阻 R的分压 UR U UV (210110)V 100V，流过电阻 R的电流 IR 10 A，即通过电动机的电流 IM IR 10 A. (2)电动机的电压 UM UV 110 V，输入电动机的功率 P 电 IMUM 1100 W. (3)电动机的发热功率 P 热 IM2r 80 W，电动机输出的机械功

17、率 P 出 P 电 P 热 1020 W，又因 P 出 mgv，所以 m 102 kg. 考点：欧姆定律、电功率和热功率 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为 L、电场强度为 E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为 L处有一与电场平行的屏现有一电荷量为 q、质量为 m的带电粒子 (重力不计 )，以垂直于电场线方向的初速度 v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为 O.试求： (1)粒子从射入电场到打到屏上所用的时间 (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值 tan ； (3)粒子打在 屏上的点 P到 O点的距离 x. 答案： ) (2) (3) 试题分析： (1)根据题意

18、，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入电场到打到屏上所用的时间 t . (2)设粒子刚射出电场时沿平行电场线方向的速度为 vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为： a 所以 vy 所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为 tan (3)解法一 设粒子在电场中的偏转距离为 y，则 y 又 x y Ltan ， 解得： x 解法二 x . 解法三 由 得： x 3y . 考点：带电粒子在电场中的运动（类平抛运动）、组合场问题 如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为 R，圆心为 O，下端与绝缘水平轨道在 B点平滑连接一质量为 m、带电量为 q的物块

19、 (可视为质点 )，置于水平轨道上的 A点已知 A、 B两点间的距离为 L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g. (1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心 O等高的 C点，则物块在 A点水平向左运动的初速度应为多大？ (2)若整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中，物块在 A点水平向左运动的初速度 vA ，沿轨道恰好能运动到最高点 D，向右飞出则匀强电场的场强为多大？ (3)若整个装置处于水平向左的匀强电场中，场强的大小 E .现将物块从 A点由静止释放，运动过程中始终不脱离轨道，求物块第 2n(n 1、 2、 3) 次经过 B点时的速度大小 答案：（ 1） ；（ 2） ；

20、（ 3） 试题分析： (1)设物块在 A点的速度为 v1，由动能定理有 mgL mgR 0 m (3分 ) 解得 v1 (2分 ) (2)设匀强电场的场强大小为 E、物块在 D点的速度为 vD，则 mg Eq (2分 ) (mg Eq)L (mg Eq) 2R m m (2分 ) 解得 E (2分 ) (3)设第 2、 4、 6、 、 2n次经过 B点时的速度分别为 v2、 v4、 、 v2n，第 2、 4、6、 、 2(n 1)次离开 B点向右滑行的最大距离分别为 L1、 L2、 、 Ln 1，则 (qE mg)L m (qE mg)L1 0 m (qE mg)L1 m 解得 (1分 ) 同理 (1分 ) 综上可得 (1分 ) v2n (1分 ) 考点：动能定理、牛顿第二定律、等比数列