浙江省绍兴市诸暨中学2020-2021学年高一物理下学期4月期中试题(实验班).doc

浙江省绍兴市诸暨中学2020-2021学年高一物理下学期4月期中试题（实验班）

浙江省绍兴市诸暨中学2020-2021学年高一物理下学期4月期中试题（实验班）

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浙江省绍兴市诸暨中学2020-2021学年高一物理下学期4月期中试题（实验班）
一、单项选择题(本题共 11 小题，每小题 3 分，共 33 分。) 1.下列物理量中，属于矢量的是 ( )
A.电势 B.电流强度 C. 电 场 强 度 D. 磁 通 量
2. 指南针静止时，其位置如图中虚线所示.若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定 电流，则指南针转向图中实线所示位置.据此可能是 ( )
A.导线南北放置，通有向北的电流B.导线南北放置，通有向南的电流C.导线东西放置，通有向西的电流D.导线东西放置，通有向东的电流
3. 某半导体激光器发射波长为 1.5×10－6 m，功率为 5.0×10－3 W 的连续激光.已知可见光波长的数量级为 10－7 m，普朗克常量 h＝6.63×10－34 J·s，该激光器发出的 ( )
A.是紫外线B.是红外线
C. 光子能量约为 1.3×10－13 J
D. 光子数约为每秒 3.8×1017 个
4. 下列四个图中，a、b 两点电势相等、电场强度相同的是 ( )

5. 如图所示是使用静电计探究平行板电容器电容与哪些因素有关的实验装置。充电后的平行板电容器 A 板带正电且固定在绝缘支架上，用导线将 A 板与静电计的金属小球相连， 将带负电的 B 板与静电计的金属外壳同时接地，要使静电计的指针张角变小，可采用的方法是 ( )
A. 增大 A 板与 B 板之间的水平距离
B. A 板位置不动，将 B 板稍微竖直向上平移
C. 将玻璃板插入 A 板与 B 板之间
D.A 板位置不动，将 B 板向左移动
6. 某静电场的电场线与 x 轴平行，电势φ随 x 坐标变化的关系图像如图所示。已知电场中 P、Q 两点的 x 坐标分别为 1 m、4 m。将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点 O 由静止释放，则 ( )
A. 粒子在 P 点的动能等于在 Q 点的动能
B. 粒子在 P 点的动能大于在 Q 点的动能
C. 粒子在 P 点的电势能小于在 Q 点的电势能
D. 粒子在 P 点的电势能大于在 Q 点的电势能
7. 如图为某同学使用的迷你电风扇，该同学想要研究该风扇电动机的性能。将电风扇与电动势为 2V、内阻为 1Ω的电源连接。闭合开关后，电风扇正常运转，测得电路电流为 0.2A。以下判断中正确的是 ( )
A.电动机两端的电压为 2V B.电动机的内阻为 9Ω
C.电动机的输入功率为 0.36W D.电源输出电功率为 0.4W
8. 如图所示的电路中，闭合电键 k 后，灯 a 和 b 都正常发光，后来由于某种故障使灯 b 突然变亮，电压表读数增加，由此推断这故障可能是 ( )
A.a 灯灯丝烧断
B. 电阻 R2 短路
C. 电阻 R2 断路
D. 电容被击穿短路
9. 如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略.已知定值电阻 R1=10Ω，R2=8Ω.当开关 S 接到位置1 时，电压表V 的示数为2V；当开关S 接到位置2 时，电压表V 的示数可能为 ( ) A.2.2V
B.1.9V
C.1.6V
D.1.3V
10. 如图所示，正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为 a，水平底面的四个顶点处均固定着电量为+q 的小球，顶点 P 处有一个质量为 m 的带电小球，在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态.若将 P 处小球的电荷量减半，同时加竖直方向的匀强电场强度 E，此时 P 处小球仍能保持静止.重力加速度为 g，静电力常量为 k，则所加匀强电场强度大小为
( )
mg mg
A. 2q B. 4q

C. 2kq a2
D. 2 2kq
a2

11. 有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的 墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打 到纸上，显示出字符，不必考虑墨汁微粒的重力，为了使打在纸上的字迹缩小，下列措 施可行的是 ( )
A. 减小墨汁微粒的比荷
B. 增大墨汁微粒所带的电荷量C．增大偏转电场的电压
D．减小墨汁微粒的喷出速度

二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.每小题有多个选项符合题目要求.全部
选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)
12. 关于电源和电动势的下列说法正确的是 ( )
A.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置B.电源是通过非静电力做功把电能转化为其他形式的能的装置C.电动势在数值上等于非静电力在单位时间内所做的功
D.电动势在数值上等于非静电力把 1 C 正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功
13. 如图所示，带正电的点电荷固定于 Q 点，电子在库仑力的作用下沿以 Q 为焦点的椭圆运动。M、P、N 为椭圆上的三点，P 点是轨道上离 Q 最近的点。电子在从 M 点经 P 点到达 N 点的过程中 ( )
A.速度先增大后减小 B.速度先减小后增大 C.电势能先减小后增大D.电势能先增大后减小
14. 如图甲所示,两水平金属板间距为 d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0 时刻,质量
为 m 的带电微粒以初速度 v0 沿中线射入两板间,0~T时间内微粒匀速运动,T 时刻微粒恰好
3
经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度为 g.关于微粒在 0~T 时间内运动的描述正确的是 ( )
A. 末速度大小为 2v0
B. 末速度沿水平方向
C. 重力势能减少了1mgd
2
D. 克服静电力做功为 mgd 甲 乙
15. 工业生产中需要物料配比时常用“吊斗式”电子秤,图甲是“吊斗式”电子秤的结构图,其中
实现称质量的关键性元件是拉力传感器.拉力传感器的内部电路如图乙所示,R1、R2、R3 是定值电阻,R1=20 kΩ,R2=10 kΩ,R0 是对拉力敏感的应变片电阻,其阻值随拉力变化的图像如图丙所示,已知料斗重 1×103 N,没装料时 Uba=0,g 取 10 m/s2.下列说法正确的是( )

A.R3 阻值为 40 kΩ
甲 乙 丙
B. 装料时,R0 的阻值逐渐变大,Uba 的值逐渐变小
C. 拉力越大,应变片电阻阻值也越大,Uba 的值也越大
D. 应变片的作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量
三、实验填空题：(本题共 4 小题,每空 1 分，共 15 分）
16. 利用电流传感器测量电容器电容的实验电路图如图甲所示。电源电动势 E＝8 V，先使开关 S 与 1 端相连，电源向电容器充电，然后把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电。电流传感器将电流变化的信息传入计算机，屏幕上显示出电流 I 随时间 t 变化的 I-t 曲线如图乙所示。由图像可知电容器在全部放电过程中释放的电荷量 Q 约为
C；该电容器的电容 C 约为 F。

17. 测定金属丝的电阻率的实验中,提供的电源是一节内阻可不计的干电池,被测金属丝的直 径小于 1mm,长度为 80 cm,阻值约为 3 Ω,使用的电压表有 0~3 V(内阻约为 3 kΩ)和 0~15 V(内阻约 15 kΩ)两个量程,电流表有 0~0.6 A(内阻约为 0.1 Ω)和 0~3 A(内阻约为 0.02 Ω) 两个量程,供限流接法用的滑动变阻器有 A.0~10 Ω、B.0~100 Ω、C.0~1 500 Ω三种,可供选择的实验电路图有甲、乙两种,用螺旋测微器测金属丝的直径如图丙所示.

甲 乙 丙
(1) 螺旋测微器的示数是 mm.
(2) 电压表的量程应选用 V,电流表的量程应选用 A,为减小电阻的测量误差,应选用 图所示的电路.
(3) 为了测量过程中便于调节,应选用编号为 的滑动变阻器.
18. 某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。
(1) 甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流 50mA 挡，则示数为 mA；若所选挡位为×10Ω挡，则示数为 Ω。
(2) 乙同学用该表正确测量了一个约 150Ω的电阻后， 需要继续测量一个阻值约 20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是 （填字母代号）。
A. 将红表笔和黑表笔短接
B. 把选择开关旋转到×100Ω挡C.把选择开关旋转到×1Ω挡
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(3) 丙同学在图乙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。
保持开关闭合，用多用电表 2.5V 直流电压挡进行检测。下列说法正确的是
A. 将多用电表红、黑表笔分别接触 A、B，若电压表几乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障
B. 将多用电表红、黑表笔分别接触 C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关出现断路故障
C. 将多用电表红、黑表笔分别接触 E、F，若电压表读数接近 1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良
19. 利用两个电流表 A1 和 A2 测量干电池电动势 E 和内阻 r 的电路原理图如图 1 所示；图中
S 为开关，R 为滑动变阻器，固定电阻 R1 和电流表 A1 内阻之和为 10 000 Ω(比 r 和滑动变阻器的总电阻大得多)，A2 为理想电流表。

图 1 图 2
(1) 在闭合开关S 前，将滑动变阻器的滑动端c 移动至 (填“a 端”“中央”或“b 端”)。
(2) 闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动端 c 至某一位置，读出电流表 A1 和 A2 的示数
I1 和 I2。多次改变滑动端 c 的位置，得到的数据如下表所示。
I1(mA)
0.120
0.125
0.130
0.135
0.140
0.145
I2(mA)
480
400
320
232
140
68
在图 2 所示的坐标纸上以 I1 为纵坐标、I2 为横坐标画出所对应的 I1­I2 曲线。
(3) 利用所得曲线求得电源的电动势 E＝ V，内阻 r＝ Ω(保留两位有效数字)。
四.解答计算题：共 4 个⼩题，共 36 分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。
20.（6 分）如图所示，匀强电场的电场强度 E＝2.0×104 N/C，沿电场线方向有 A、B 两点， A、B 两点间的距离 s＝0.10 m. 将质量 m＝2×10－9 kg、电荷量 q＝＋2.0×10－8 C 的点电荷从 A 点移至 B 点。求：
(1) 电荷所受静电力 F 的大小；
(2) 电荷从 A 点移至 B 点的过程中，静电力所做的功 W。(3)电荷的电势能改变了多少？
21.（8 分)边长为 10cm 匝数为 10 的正方形线圈垂直于磁感应强度 B 的方向置于范围足够大，磁感应强度 0.2T 的匀强磁场中，试求：
（1） 图示位置时穿过线圈的磁通量为多少？
（2） 若将线圈以一边为轴转过 60°则穿过线圈的磁通量为多少？
将线圈以一边为轴转过 180°，则穿过线圈的磁通量变化了多少？
（3） 以图中所示状态为计时起点，若线圈以图中虚线为轴以角速度m 匀速转动，试求线圈中磁通量与转动时间 t 的关系。

22.（10 分)如图所示，电源内阻 r=1Ω，R1=2Ω，R2=6Ω，灯 L 上标有“3V,1.5W”的字样，当滑动变阻器 R3 的滑片 P 移动至最右端时，电流表示数为 1A，灯 L 恰能正常发光，电流表为理想电表.
（1） 求电源的电动势；
（2） 求当 P 移到最左端时，电流表的示数；
（3） 当滑动变阻器的 Pb 段电阻为多大时，变阻器 R3 上消耗的功率最大？最大值多大？

23.(12 分)将一内壁光滑的绝缘细圆管做成的圆环 BDC 固定在竖直面内,圆环的圆心为 O,D 为圆环的最低点,其中∠BOC=90°,圆环的半径为 R,BC 处于同一水平线上，空间存在水平向右的范围足够大的匀强电场.圆心 O 的正上方 A 点有一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球(可视为质点),其直径略小于圆管内径.现将该小球无初速度释放,经过一段时间后小球刚好无碰撞地进入圆管中并继续在圆管中运动,重力加速度为 g.求:
（1）A 点到 O 点的距离及匀强电场的电场强度大小;
（2） 小球运动到圆环的最低点 D 时对圆环的作用力.
（3） 若在小球进入 C 时虚线下方电场强度大小突然变为 E’,若小球能再次通过 C 点， 试求 E’的取值。
诸暨中学 2020 学年第二学期高一期中考试（实验班）物理参考答案
一、单项选择题(本题共 11 小题，每小题 3 分，共 33 分。) 1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.A 7.C 8.C 9.B 10.D 11.A
二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选
对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分) 12．AD 13.AC 14.BC 15.AC
三、实验填空题：(本题共 4 小题,每空 1 分，共 15 分）
16．3.4×10－4 C； 4.3×10－5 F。
17.(1)0.802 (2)0~3 0~0.6 乙 (3)A
18.(1)24.0 160 (2)CAD (3)AC

19. (1)b 端 (2)图像见右(3)1.49 0.60
四. 解答计算题：共 4 个⼩题，共 36 分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步
骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。

20．(1)4.0×10－4 N (2)4.0×10－5 J
(3)电势能减小了 4.0×10－5 J

解析：(1)电荷所受静电力

F＝qE＝2.0×10－8×2.0×104 N＝4.0×10－4 N；

(2) 静电力所做的功

W＝Fs＝4.0×10－4×0.10 J＝4.0×10-5 J；

(3) 静电力做功等于电势能的减小量，所以电势能减小了 4.0×10－5 J。

21.【答案】(1) 2 ´10-3Wb
(2)
1 ´10-3 Wb
4 ´10-3 W （3）0 = 2 × 10−3cosmt Wb

【解析】(1)正方形线圈的面积：

S = L2 = 10-2 m2 .
图示位置时，磁场与线圈垂直穿过线圈的磁通量：

1
Φ =BS =2 ´10-3Wb

（2）将线圈以一边为轴转过 60°，磁场与线圈夹角为30o ，穿过线圈的磁通量

2
Φ =BScos60°= 1 ´10-3 Wb

将线圈以一边为轴转过 180°，则穿过线圈的磁通量变化：

DF = 2BS =4 ´10-3 Wb

（3）0 = BScosmt = 2 × 10−3cosmt Wb 22.【答案】(1)6V；(2)2A；(3)2Ω，2W
【解析】（1）电源的电动势

E=UL 十 IR1 十 Ir=3V 十 1×2V 十 1×1V=6V

（2） 当 P 移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，

（3） 灯 L 电阻
I = E R1 + r
= 2A

RL=U2/P=6Ω

设滑动变阻器的 Pb 段电阻为 R3，R3 与 RL 并联等效电阻
R = R3 RL = R3 × 6

3L R + R R + 6
3 L 3
由闭合电路欧姆定律
I = E
R1 + r + R3 L

将已知量代入化简得

I = 2(6 + R3 )
3R3 + 6

U3 = IRL3 =
4R3

R3十2

U 2 16R 16R 16
P = 3 = 3 = 3 =

3 R R2 + 4R + 4 (R - 2)2 + 8R
(R - 2)2
3 3 3 3 3
 3 + 8
R3

当 R3=2Ω时变阻器 R3 上消耗的功率最大，且最大值为 2W

用等效电源法解出相同结果也对

23.解析:(1)小球无碰撞地进入圆管,说明小球进入圆管时的速度方向与水平方向成 45°角,则

vx=vy,

其中 vx=qEt,vy=gt,
n

vxt=lBC= 2R,
2 2 2

vyt=lOA,
2 2

解得 lOA= 2R,E=ng.
q

(2)小球从 A 点到 D 点由动能定理可知

mg(R+lOA)=1mv2,
2

小球在 D 点时,F -mg=nv2,
N R
解得 FN=(3+2 2)mg;

由牛顿第三定律可知,小球在 D 点时对圆环的作用力方向竖直向下,大小为(3+3 2)mg.

（3）E'>E 时，一定能经过 C 点

E'<E 时，

从 A 点到 B 点，由动能定理得 1mv 2=mg 2R+qE 2R-qE’ 2R
2 B 2 2
B 点到 C 点，小球做类平抛运动，有
vBt=R
1 2gt2=R
2
解得 E’=3ng
4q