2011-2012学年甘肃省兰州一中高二（上）期中物理试卷（理科）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

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. 难度：中等

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. 难度：中等

一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A．nvS△t
B．nv△t
C．
D．

5. 难度：中等

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20Ω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. 难度：中等

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. 难度：中等

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. 难度：中等

如下图所示的电路中，S闭合A、B、C三只灯均正常发光，当可变电阻的滑动触头上移时，对A、B、C三灯亮度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. 难度：中等

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. 难度：中等

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t_Q＞t_P
B．它们运动的加速度a_Q＜a_P
C．它们所带的电荷量之比q_P：q_Q=1：2
D．它们的动能增加量之比△E_kP：△E_kQ=1：2

11. 难度：中等

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R'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. 难度：中等

如图所示，图甲为在温度为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，R_t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端电压U_ab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当U_ab＞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恒定在（ ）

A．10℃
B．35℃
C．50℃
D．60℃

二、解答题

13. 难度：中等

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. 难度：中等

（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．

三、填空题

15. 难度：中等

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R（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R_V约为4.0kΩ）
B．电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约5Ω）
C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2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）为了测量定值电阻R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：
    ．

四、解答题

16. 难度：中等

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P_r．

17. 难度：中等

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. 难度：中等

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，滑动变阻器总值为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位于中点位置．
（1）求此时电容器两极板间的电压；
（2）求该油滴的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，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．求：Q₁与Q₂的比值．