甘肃省兰州第一中学2014-2014学年第一学期期中考试
高二年级物理试题（理科）
说明：本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共18小题，满分100分，考试时间100分钟。答题时请将答案写在答题卡上相应的位置，考试结束后只交答题卡。
第I卷（选择题，共48分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1、某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为
A．4ρ和4R B．ρ和4R C．16ρ和16R D．ρ和16R
2、关于电源的电动势，下列说法中正确的是
A．电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势
B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
C．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和
D．电源的电动势与外电路的组成是无关的
3、一个负电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力作用下沿电场线由A点运动到B点，它运动的v－t图象如甲图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是乙图中的哪一个？
甲 乙
4、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速度为u，在t时间内，通过导线某一横截面积的自由电子数目可表示为
A．nuSt B．nut C．It/e D．It/Se
5、一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为20?的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是
A．0.10V B．0.20V C．0.30V D．0.40V
6、下列关于电流的说法中，正确的是
A．金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向迁移的速率
B．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也增大
C．电路接通后，自由电子由电源出发只要经过一个极短的时间就能达到用电器
D．通电金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动
7、把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡均正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是
A．P甲＝P乙 B．P甲＝3P乙
C．P乙＝3P甲 D．P乙>3P甲
8、在如图所示的电路中，闭合S，A、B、C三只灯均正常发光，当可变电阻R′的滑动触头上移时，对A、B、C三灯亮度的变化，下列叙述正确的是
A．A灯变亮 B．B灯变亮
C．C灯变亮 D．三灯均变暗
9、平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路。闭合开关S待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷。要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是
A．只增大R1，其他不变
B．只增大R2，其他不变
C．只减小R3，其他不变
D．只增大a、b两极板间的距离，其他不变
10、如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在上极板的同一点上(带电粒子的重力不计)。则从开始射入到打到上极板的过程中
A．它们运动的时间tQ>tP
B．它们运动的加速度aQ
C．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2
D．它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶2
11、某同学设计的由某门电路构成的一个简单的模拟路灯自动控制的电路如图所示，其中 为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器（处于阻值较大的状态），L为小灯泡。则下列说法正确的是
A．电路中虚线框内电路的符号是“&”
B．电路中虚线框内电路的符号是“≥1”
C．当光敏电阻受到光照时，小灯L亮
D．当光敏电阻不受光照时，小灯L亮
12、如图所示，甲图为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R3＝40kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，当a、b两端电势差Uab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当Uab＞0时，电压鉴别器使S断开，停止加热。则恒温箱内的温度大约会恒定在
A．10℃ B．35℃ C．50℃ D．60℃
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空及实验探究题（本题共3小题，共24分）
13、(每空3分，共6分)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，示数如图。该游标卡尺示数为 cm，螺旋测微器示数为 mm。
14、(每空1分，共6分)
(1)图甲为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件。现用此电表测量一阻值约为20Ω～30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：
①调节可调部件______，使电表指针停在
位置；
②调节可调部件K，使它的尖端指向 位置；
③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件______，使电表指针指向
位置。
(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图乙所示（部件K指向×1kΩ档位置），则该电阻的阻值为 Ω。
15、(共12分)某课题研究小组的同学收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件。现从这些材料中选取两个待测元件：一是定值电阻R0(约为2kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)，另外在操作台上还准备了如下所列的实验器材：
A．电压表V(量程4V，电阻RV约为4.0kΩ)
B．电流表A1(量程100mA，电阻RA1约5Ω)
C．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约50Ω)
D．滑动变阻器R1(0～40Ω，额定电流1A)
E．电阻箱R2(0～999.9Ω)
F．开关一只、导线若干
(1)(4分)为了测量定值电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路图，所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在了图上，在其设计的电路或器材选取中仅有一处不妥，你认为是哪一处，请写在下列横线上：
______________________________________________。
(2)①(4分)在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1、A2均已损坏，现要用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r，请在方框中画出你所设计的测量电路(电路要标明相应的器材)；
②(4分)为了便于分析，一般采用线性图象处理实验数据，请在下列横线上写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：
__________________________________________。
三、分析计算题（本题共3小题，共28分。分析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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16、(8分)在如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端的电压U遵循I＝kU3的规律(式中k＝0.02A/V3)，R2是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E＝6V，闭合开关S后，电流表的示数为0.16A。试求：
(1)R1两端的电压；
(2)电源的内电阻r；
(3)R1、R2和r上消耗的电功率P1、P2和Pr。
17、(8分)如图所示，电源的电动势E=10V，内电阻r=1Ω，电容器的电容C=40μF，定值电阻R1=R2=4Ω，R3=5Ω。当接通开关S，待电路稳定后，试求：
（1）理想电压表V的示数；
（2）电容器所带的电荷量。
18、(12分)在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R1，滑动变阻器总电阻为R2，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于R2的中点位置。
(1)求此时电容器两极板间的电压；
(2)确定该油滴的带电电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值；
(3)现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q1，油滴运动时间为t，再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q2，当油滴又运动了2t的时间时，恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。则两次电荷量的变化量Q1与Q2的比值为多少？
高二年级期中考试
物理参考答案及评分标准（理科）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
题号1 23456
答案DBCDCACDD
题号789101112
答案BACBCDB
二、填空及实验探究题（本题共3小题，共24分）
13、（每空3分，共6分）1.240；1.682(1.680～1.685之间均给3分)
14、（每空1分，共6分）
(1)①S；电流表、电压表的零刻度（或表盘左边的零刻度）
②×1Ω挡
③T；表盘右边的欧姆挡零刻线
(2)2.0×104
15、（共12分）
(1)（4分）用A2替换A1
(2)
①（4分）电路图如图所示
②（4分）1U＝1E1＋rR2
分析：(1)流过R0的最大电流约为
Imax＝ER0＝3.72000A＝1.85×10－3A＝1.85mA《100mA
因此使用电流表A1时，电表示数太小，误差太大，故应调换为A2。
(2)①电路如图所示；②根据闭合电路欧姆定律得：
E＝U＋UR2r，整理得：1U＝1E＋rE?1R2＝1E1＋rR2
三、分析计算题（本题共3小题，共26分。分析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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16、（8分）
(1)由I＝kU3得
U＝3Ik＝30.160.02V＝2V
(2)根据闭合电路的欧姆定律有
E＝U＋IR2＋Ir
r＝E－U－IR2I＝E－UI－R2＝6－20.16Ω－24Ω＝1Ω
(3)P1＝IU＝0.16×2W＝0.32W
P2＝I2R2＝0.162×24W＝0.61W
Pr＝I2r＝0.162×1W＝0.026W
17、（8分）
（1）电路稳定后，电容器和电压表所在支路可认为是断路，可得R2上无电流通过，R2两端电势相等，其等效电路如图所示。
根据闭合电路欧姆定律，得电路的电流
电压表的读数
（2）电容器两端电压为
电容器的带电量
18、（12分）
(1)电路中的电流I＝ER1＋R22
平行板电容器两端的电压U＝R22ER1＋R22＝ER22R1＋R2
(2)油滴带负电。
对油滴受力分析，得
F电－mg＝0
即
12ER2qR1＋R22d＝mg，所以
qm＝gd(2R1＋R2)ER2
(3)设电容器的电容为C，极板原来具有的电荷量为Q，电容器上的电荷量变化Q1后，油滴在电场中向上做初速度为零的匀加速直线运动，t时刻油滴的速度为v1、时间t内的位移为s，则板间的电压为
U1＝Q＋Q1C
根据牛顿第二定律得
F电1－mg＝ma1，(Q＋Q1)qCd－mg＝ma1
根据运动学公式得
s＝12a1t2，v1＝a1t
电容器上的电量又变化了Q2后，油滴在电场中向上做匀减速直线运动，2t时间内的位移为－s，极板间的电压为
U2＝Q＋Q1－Q2C
根据牛顿第二定律得
mg－F电2＝ma2，mg－(Q＋Q1－Q2)qCd＝ma2[
根据运动学公式得－s＝2v1t－12a2(2t)2
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