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德优网2023陕西省西安市未央区西安中学高中物理考试期中高二上

2023-2024学年陕西省西安中学高二(上)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(10小题共43分)
1. (本题4分) 德优题库电荷量分别为+2q和-q的异种点电荷,在空间产生的电场分布如图所示,a、b为电场中两点,则(  )

A.a点的电场强度小于b点的电场强度

B.a点的电势低于b点的电势

C.将负检验电荷从a点移到b点的过程中,电场力做正功

D.负检验电荷在a点的电势能小于在b点的电势能

2. (本题4分) 一段粗细均匀、横截面积为S的金属导线接到输出电压为U的稳压电源上,此时导线中自由电子定向移动速率为v,电子的电荷量大小为e,导线接入电路中的部分电阻为R,则这导线单位体积内自由电子的数量n等于(  )
A.     
B.     
C.      
D.
3. (本题4分) 如图所示,长方体金属块边长之比a:b:c=3:1:2,将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为(设金属块的电阻率不变)(  )

A..I       
B.        
C.       
D.2I
4. (本题4分) 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为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法不正确的是(  )

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   

C.对应P点,小灯泡的电阻为   

D.对应P点,图中矩形PQOM所围的面积表示小灯泡的功率

5. (本题4分) 德优题库如图所示,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,不考虑灯丝电阻随温度的变化,电流表、电压表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时,下列说法正确的是(  )

A.电流表读数减小,小灯泡L1变暗

B.电压表读数变大

C.电压表读数的变化量与电流表读数变化量的比值变大

D.电容器所带电荷量增大

6. (本题4分) 德优题库如图所示的U-I图象中,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,由图象可知(  )

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0.5W

7. (本题4分) 如图所示电路中,电压表V是内阻无穷大的理想电压表,电流表A是内阻为0的理想电流表,电源电压恒定为U=4.20V,定值电阻R1=R2=R3=3Ω,R4=6Ω。关于电表示数,下列说法中正确的是(  )
德优题库

A.电压表V的示数为0.70V,电流表A的示数为0.20A

B.电压表V的示数为1.40V,电流表A的示数为0.20A

C.电压表V的示数为0.70V,电流表A的示数为0

D.电压表V的示数为1.40V,电流表A的示数为0

8. (本题5分) 德优题库如图所示,两个质量分别是m1,m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷且电荷量分别为q1,q2时,两丝线张开一定的角度分别为θ1、θ2,θ1>θ2,且此时两个小球处于同一水平面上,则下列说法正确的是(  )

A.q1>q2

B.m1<m2

C.m1所受细线拉力比m2所受细线拉力大

D.m2对m1的库仑力大小为m1gtanθ1

9. (本题5分) 德优题库某组同学在实验室利用如图所示的电路图连接好电路,并用于测定定值电阻R0和描绘电源的伏安特性曲线。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1测量数据,另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据。根据所得数据描绘了如图所示的两条U-I直线。则(  )

A.图象中的图线乙是电压表V1的测量值所对应的图线

B.由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E=1.50V,r=1.0Ω

C.当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率为0.55W

D.图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最小值

10. (本题5分) 德优题库如图中电源的电动势为6V,内阻为1Ω,R1为2Ω,R2的最大阻值为3Ω,闭合开关,下列说法正确的是(  )

A.当R2为1Ω时,R1消耗的功率最大

B.通过改变R2的阻值,路端电压的最大值为5V,最小值为4V

C.R2的阻值越小,R1消耗的功率越大

D.当R2的阻值为3Ω时,R2消耗的功率最大

二、实验题(2小题共20分)
11. (本题12分) (1)用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为        mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图乙所示,则读数为        mm。
德优题库
(2)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U,就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为ρ=       
(3)在此实验中,金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测金属丝外,选用了如下实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻不计;
B.电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;
C.电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
D.滑动变阻器R:最大阻值10Ω;
E.开关、导线等。
在上边可供选择的实验电路中,应该选图        (选填“丙”或“丁”),选择的接法为电流表        接法(选填“内”或“外”),此接法测得的电阻值将        (选填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。
12. (本题8分) 某同学利用下列实验器材测量电源的电动势和内阻。
A.待测电源;
B.电阻箱R(最大电阻值为20Ω);
C.定值电阻R0(电阻值为4000Ω);
D.小量程电流表G(内阻不计);
E.开关、导线若干。
该同学设计的实验电路图如图甲所示:
德优题库
(1)在闭合开关前,电阻箱应调到        (填“最大值”“中间值”“最小值”)。
(2)该实验可以近似认为通过电源内部的电流等于流过电阻箱的电流,则电阻箱的阻值R、小量程电流表的示数I、电源的电动势E、内阻r和定值电阻R0之间的关系为E=       
(3)名次改变电阻箱的阻值R,读出对应电流表的示数I,作出图像如图乙所示,则电源的电动势E=       V、内阻r=       Ω。(结果均保留2位有效数字)
三、计算题(3小题共37分)
13. (本题10分) 德优题库如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h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g。求:
(1)小球到达小孔处的速度大小;
(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,其所受重力的冲量大小。
14. (本题12分) 德优题库如图所示,M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机,R=24Ω,电源电动势E=40V.当S断开时,电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0A求:
(1)电源内阻;
(2)开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率;
(3)开关S闭合时电源的输出功率和电动机的机械效率。
15. (本题15分) 某游戏公司的设计人员,构想通过电场来控制带电小球的运动轨迹。如图1所示,绝缘光滑圆轨道竖直放在水平方向的匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到与圆心O等高的B点;当给小球一个水平方向的初速度,小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动。小球可视为质点,已知圆轨道的半径为R,重力加速度为g。
德优题库
(1)求匀强电场的电场强度E1大小。
(2)求小球做圆周运动时,通过A点的动能Ek
(3)将原电场更换为如图2所示的交变电场(正、负号分别表示与原电场强度方向相同或相反),小球在A点由静止释放,欲使小球能在一个周期(T未知)内恰能运动到最低点C,且运动过程中不与圆轨道相碰,试求所加电场强度E2不应大于多少。
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  • 题号
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  • 1
  • 电场强度与电场力的关系和计算,电场线的定义及基本特征,电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,
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  • 2
  • 电源及其性质,电流的微观表达式,欧姆定律的简单应用,
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  • 3
  • 欧姆定律的简单应用,电阻定律的内容及表达式,
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  • 4
  • 非线性元件及其伏安特性曲线,
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  • 5
  • 电容的概念、单位与物理意义,电路动态分析,
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  • 6
  • 利用电源的外特性曲线得出电源的电动势和内阻,电源的总功率、输出功率和效率,
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  • 7
  • 串联电路的特点及应用,闭合电路欧姆定律的内容和表达式,
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  • 8
  • 共点力的平衡问题及求解,库仑定律的表达式及其简单应用,
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  • 9
  • 测量普通电源的电动势和内阻,
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  • 10
  • 电功和电功率的计算,闭合电路欧姆定律的内容和表达式,
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  • 11
  • 游标卡尺的使用与读数,螺旋测微器的使用与读数,导体电阻率的测量,
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  • 12
  • 测量普通电源的电动势和内阻,
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  • 13
  • 动能定理的简单应用,动量定理的内容和应用,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
  • 查看
  • 14
  • 电功和电功率的计算,纯电阻电路的能量转化特点,闭合电路欧姆定律的内容和表达式,
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  • 动能定理的简单应用,带电粒子在周期性变化的电场中偏转,
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