江西省南昌市第二中学2022学年高二物理上学期期中试题

南昌二中2022—2022学年度上学期期中考试高二物理试卷一、本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1～7为单选题8～12题为多选题,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1．如图所示为甲、乙两灯泡的I－U图像，根据图像计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中，实际发光的功率约为A．15W、30WB．30W、40WC．40W、60WD．60W、100W12015222.如图所示,开关S接通后,将滑动变阻器的滑动片P向a端移动时,各电表的示数变化情况是（电源内阻不能忽略）A.V1减小，V2减小，A1增大，A2增大B.V1增大，V2增大，A1减小，A2减小C.V1减小，V2增大，A1减小，A2增大D.V1增大，V2减小，A1增大，A2减小3．如图所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环，可沿轴线OO′自由转动，现通以图示方向电流，沿OO′看去会发现A．A环、B环均不转动B．A环将逆时针转动，B环也逆时针转动，两环相对不动C．A环将顺时针转动，B环也顺时针转动,两环相对不动D．A环将顺时针转动,B环将逆时针转动,两者吸引靠拢至重合为止4．如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5T，方向与竖直线成30°角，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为A．0.1AB．0.2AC．0.05AD．0.01A5.压敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小，某兴趣小组利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图甲所示．将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为Uo，电梯在某次运动过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示，下列判断中正确的是A乙图表示电梯可能做匀速下降B乙图表示电梯可能匀减速下降C乙图表示电梯可能变减速上升D乙图表示电梯可能变减速下降6.一氧化碳传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标。有一种氧化锡传感器，其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度C之间的对应关系正确的是A.U越大，表示C越大，C与U成正比B.U越大，表示C越小，C与U成反比C.U越大，表示C越小，但是C与U不成正比-6-\nD.U越大，表示C越大，但是C与U不成反比7．如图所示为“热得快”热水器的电路图和示意图。现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮。用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端的电压为220V。那么该热水器的故障在于A．连接热水器和电源之间的导线断开B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D．同时发生了以上各种情况8．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则A.通过导线的电流为B.通过导线的电流为C.导线中自由电子定向移动的速率为D.导线中自由电子定向移动的速率为9．如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r.滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，下列各物理量变化情况为A．电容器所带电荷量一直增加B电容器所带电荷量先减少后增加C电源的总功率先减少后增加D电压表的读数先减少后增加10.在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，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相连组成闭合电路，由图像可知下列说法正确的是A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为4WD．电源的效率为50%11．M、N是水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E、内阻为r的电源组成如图所示的电路，R是并联在电容器上的滑动变阻器，G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态,如图所示,现保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，则A.在滑片滑动时，灵敏电流计中有从a向b的电流B.在滑片滑动时，灵敏电流计中有从b向a的电流C.带电油滴将向上运动D.带电油滴将向下运动12.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PCC.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率D.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比为1:2，纵坐标之比为1:4二、本题共2小题,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答-6-\n13.用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。某同学所用实验电路如图所示。给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用直尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲、乙所示。甲乙由图可知其长度为________cm，直径为________mm。(2)闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同，则发生故障的是____________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)。(3)图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图中作出U－I图线。(4)求出的电阻值R＝____________Ω(保留3位有效数字)。(5)请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ＝____________。14.在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下。(1)实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由____________引起的。(2)用给出的数据在图中画出U－I图线，从你作出的图像中可以发现该同学记录的第______组数据有误。(3)求得电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(均保留两位有效数字)三、本大题共4小题,满分42分.解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.15.（10分）南昌公交运输集团于今年10月20日起开通50路红谷滩配套中心到南昌西站纯电动公交车，这是我省首条全部采用纯电动公交车运营的公交线路。这辆有三十多个座位的客车的动力装置的一套电池能反复充电1200多次；每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让客车一次性跑500km，客车时速最高可达180km/h。如果客车总质量为9×103-6-\nkg。当它在某城市快速公交路面上以v＝90km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝150A，电压U＝300V。在此行驶状态下(取g＝10m/s2)，求：(1)驱动电机的输入功率P电；(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力的大小；(3)如果当它在某城市快速公交路面上以v＝90km/h的速度匀速行驶一段时间后关闭电源(设汽车所受阻力不变)，客车滑行的时间是多少？16．（10分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图所示，问：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？17.（10分）在如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当开头K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当开关K接b时，电压表示数为4.5V，试求：(1)开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)开关K接b时，电源的电动势和内电阻；(3)开关K接c时，通过R2的电流。18.（12分）一电路如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长，两极板的间距。（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取）R4R3R1R2v0LErCS南昌二中2022—2022学年度上学期期中考试高二物理试卷参考答案一、本题共10小题,每小题5分,共50分.其中1～6为单选题.7～10题为多选题,全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分.-6-\n123456789101112CADADDCBCBCABCACBD二、本题共2小题,共12分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答13.[解析]　(1)直尺的读数为59.40cm。螺旋测微器的读数为：0.434mm。(2)电流表示数为零，说明出现断路，电压表示数与电源电动势相同，说明待测金属丝发生断路。(3)作U－I直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。14.[解析]　(1)电压表与电流表并联，由于电压表分流作用，造成流过电源的电流大于电流表的测量值，这样就产生了系统误差。(2)画出U－I图线如图所示。第3组数据有误，因为其他组的数据相邻的两组差值近似相等。[Z-X-X-K]三、本大题共4小题,满分48分.解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.15.（10分）解析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝150×300W＝4.5×104W。(2)在匀速行驶时P机＝0.8P电＝Fv＝FfvFf＝＝1440N。(3)汽车所受阻力不变，可认为做匀减速运动，根据牛顿第二定律：a＝＝m/s2＝0.16m/s2又因为v＝at所以t＝≈156s。16.（10分）解析：从b向a看侧视图如图所示．(1)水平方向：F＝FAsinθ①竖直方向：FN＋FAcosθ＝mg②又　FA＝BIL＝BL③联立①②③得：FN＝mg－，F＝.(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上．则有FA＝mgBmin＝，根据左手定则判定磁场方向水平向右．-6-\n答案：(1)mg－　　(2)　方向水平向右17.（10分）解析：(1)K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得通过电源的电流I1＝＝1A电源两端的电压U1＝＝4V(2)K接a时，有E＝U1＋I1r＝4＋rK接b时，R1和R2串联，R外′＝R1＋R2＝6Ω①通过电源的电流I2＝＝0.75A这时有：E＝U2＋I2r＝4.5＋0.75r②联立①②式得：E＝6V　r＝2Ω(3)K接c时，R总＝R1＋r＋R23＝6Ω总电流I3＝E/R总＝1A通过R2的电流I′＝I3＝0.5A。答案：(1)1A　4V　(2)6V　2Ω　(3)0.5A18.（12分）解析：（1）S断开时，电阻R3两端电压为S闭合后，外阻为端电压为电阻R3两端电压为则所求流过R4的总电量为（2）设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：竖直方向：由以上各式求得：故微粒不能从C的电场中射出。-6-