内容正文:
泾河一中2022-2023学年度第一学期综合评价考试(一)
高二物理试题
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:(共8小题,每题4分,共32分)。
1. 下列说法正确的是
A. 物体所带的电荷量可以为
B. 不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷
C. 摩擦起电的过程,是靠摩擦产生了电荷
D. 利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
【答案】D
【解析】
【详解】物体所带的电荷量不能为任意实数,只能为元电荷即1.60×10-9C的整数倍,所以物体所带的电荷量不可能为2×10-19 C,故A错误;不带电的物体,并不是没有正、负电荷,而是没有多余的电荷,故B错误;摩擦起电是自由电荷转移后,导致物体有多余电荷,从而使物体带上电,故C错误;静电感应带电,实质上是导体中的自由电子在电场中受到的电场力作用下,远离或靠近带电体,故D正确.所以D正确,ABC错误.
2. 如图,带箭头的实线表示某静电场的电场线,虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc。则( )
A. Ea<Eb,φb=φc B. Ea>Eb,φa>φb
C. Ea>Eb,φa<φb D. Ea=Ec,φb=φc
【答案】B
【解析】
【详解】电场线的疏密反应场强大小,由图可知
Ea>Eb=Ec
沿电场线电势逐渐降低,则
φa>φc=φb
故选B。
3. 如图所示,电荷量,质量为m的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,现加一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,以下判断中正确的是( )
A. 物体将沿斜面减速下滑 B. 物体将沿斜面加速下滑
C. 物体仍保持匀速下滑 D. 物体可能静止
【答案】C
【解析】
【详解】若滑块匀速下滑时,则有
mgsinθ=μmgcosθ
当加上竖直向上的电场后,在沿斜面方向,
(mg-F)sinθ=μ(mg-F)cosθ
受力仍保持平衡,则滑块仍匀速下滑.故选C正确.
【点睛】判断物体运动的状态,关键是分析受力情况,确定合力是否为零或合力与速度方向的关系.若滑块匀速下滑,受力平衡,沿斜面方向列出力平衡方程.加上竖直方向的匀强电场后,竖直方向加上电场力,再分析物体受力能否平衡,判断物体能否匀速运动.
4. 如图1为示波管的原理图,如果在电极之间所加的电压按图2所示的规律变化,在电极之间所加的电压按图3所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为在电极之间所加的电压保持不变,可知在方向上的偏转位移保持不变,在方向上电压按正弦规律变化,即方向上偏转位移在正负最大值之间变化。
故选C。
5. 某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 导体是非线性元件,曲线上某点切线的斜率表示相应状态的电阻
B. 导体两端加5V电压时,导体的电阻为10Ω
C. 随着导体两端电压的增大,导体的电阻不断减小
D. 导体两端加12V电压时,每秒内通过导体横截面的电量为1.5C
【答案】D
【解析】
【详解】A.导体是非线性元件,曲线上某点切线的斜率不表示相应状态的电阻,电阻为该状态下的,故选项A错误;
B.导体两端加5V电压时,导体的电阻为
故选项B错误;
C.随着导体两端电压的增大,导体的电阻不断增加,故选项C错误;
D.导体两端加12V电压时,电流为,故每秒内通过导体横截面的电量为
故选项D正确;
故选D。
6. 如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示,以下说法正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. 电子在A、B两点的电势能
C. 电子在A、B两点的加速度关系是
D. 电子在A、B两点的速度
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AC.图线的切线斜率表示电场强度,由图可知从A到B,电场强度逐渐减小,即
则受到的电场力逐渐减小,则加速度逐渐减小,A错误C正确;
BD.由图看出,电势逐渐降低,可判断出电场线的方向从A到B,在移动过程中,电子受到电场力方向向左,电场力做负功,电子的动能减小,速度减小,即
而电子的电势能增大,即
BD错误。
故选C。
7. 如图,A、B、C三点在匀强电场中,AC⊥BC,∠ABC=60°,=20cm,把一个电量q=1×10-5 C的正电荷从A移到B,电场力不做功;从B移到C,电场力做功为,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A. 866V/m,垂直AC向上 B. 866V/m,垂直AC向下
C. 866V/m,垂直AB斜向上 D. 1000V/m,垂直AB斜向下
【答案】D
【解析】
【详解】由题意把正电荷从A移到B,电场力不做功,可知AB为一条等势线,则电场强度方向一定垂直于AB。 B、C两点间的电势差为
C点到AB的距离为
该匀强电场的场强大小为
因为B点电势比C点电势低,所以电场强度方向垂直于AB斜向下。
故选D。
8. 一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,下列说法正确的是( )
A. 通过棒的电流 B. 棒两端电压
C. 棒的内部场强 D. 棒的功率
【答案】B
【解析】
【详解】A.由微观电流表达式得通过金属棒的电流为
I=nevS
故A错误;
B.金属棒两端的电压
故B正确;
C.金属棒内部的场强为
故C错误;
D.棒的功率为
故D错误。
故选B。
二、多选题:(共4小题,每题6分,共24分)。
9. 图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点.可以判定
A. M点的电势小于N点的电势
B. 粒子带正电, M点的电势大于N点的电势
C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】AB. 粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,斜向左下方,与电场方向一致,粒子带正电,根据顺着电场线的方向电势降低,可知过M点的等势面的电势高于过N点的等势面的电势,则M点的电势高于N点的电势,故A错误B正确.
C. 由电场线的疏密表示电场强度的大小,可知,M点的电场强度比N点的小.由F=qE知,粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力,故C错误;
D. 从M到N,粒子的所受电场力斜向左下方,则电场力对粒子做正功,电势能减少,所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故D正确;
10. 如图所示,两块较大的金属板A,B相距为d,平行放置并与一电源相连。开关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态。以下说法正确的是( )
A. 若将A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G表中有b→a的电流
B. 若将A向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G表中有b→a的电流
C. 若将A向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G表中有b→a的电流
D. 若S断开后再将A向下平移一小段位移,则油滴静止不动,G表中无电流
【答案】AD
【解析】
【详解】A.保持与电源相连,电容器极板间电压保持不变;根据
,,
若将A向上平移一小段位移,板间距离变大,板间场强变小,油滴受到的电场力变小,则油滴向下加速运动;由于电容变小,电容器所带电荷量变小,则G表中有b→a的电流,故A正确;
B.若将A向左平移一小段位移,板间距离不变,正对面积变小,则板间场强不变,油滴受力不变,处于静止状态,由于电容变小,电容器所带电荷量变小,则G表中有b→a的电流,故B错误;
C.若将A向下平移一小段位移,板间距离变小,板间场强变大,油滴受到的电场力变大,则油滴向上加速运动,由于电容变大,电容器所带电荷量变大,则G表中有a→b的电流,故C错误;
D.若S断开后再将A向下平移一小段位移,则不变,根据
,,
联立可得
则两板间场强不变,电场力不变,则油滴仍静止,G表中无电流,故D正确。
故选AD。
11. 将上下表面均为正方形、高度相等、用同种材料制成的甲、乙导体串联接在电压为U的电源上,已知电流大小为I,电流方向如图所示,甲、乙导体上下表面边长分别为a和b、高均为h,则( )
A. 电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是1∶1
B. 电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是a∶b
C. 导体电阻率为
D. 导体电阻率为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由电阻定律可知:可知:两导体的电阻
选项A正确,B错误;
CD.两电阻串联,分压相等,则ab两端的电压均为;
由欧姆定律可知:
解得:
故C正确,D错误;
12. 如图所示,R1、R2、R3的电阻之比是2:3:5,电流表内阻忽略不计,电压表内阻无穷大,电路两端的电压恒定,则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为( )
A. 电压表的示数之比3:5 B. 电压表的示数之比5:8
C. 电流表的示数之比16:25 D. 电流表的示数之比2:5
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由图甲可知,三个电阻串联,流经各电阻的电流相等,设电流为,由欧姆定律则有
,,
电压表测量的是、串联后两端的电压,电压表测量的是、串联后两端的电压,则两电压表的示数分别为
因为
联立解得
故A错误,B正确;
CD.对理想电流表,内电阻是零,则电路图如图所示,
可知对图乙电路可等效为三个电阻并联,如图所示,设A、B两点的电压为,则流经各电阻的电流为
,,
电流表测量的是流经电阻、的电流,则电流表的示数为
电流表测量的是流经电阻、的电流,则电流表的示数为
因为
联立解得
故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题:(共2小题,每空3分,共18分)。
13. 某同学想要研究某元件在不同电压下的电阻变化,实验室现备有如下器材:
A. 待测元件(额定电压2.5V,额定电流约为40mA)
B. 电流表A1(量程0~50mA,内阻约为10Ω)
C. 电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D. 电压表V(量程0~3V,内阻约为10kΩ)
E. 滑动变阻器(阻值范围0~5Ω,允许最大电流1A)
F. 直流电源E(输出电压3V,内阻不计)
G. 开关S,导线若干
(1)为提高实验的准确程度,电流表应选用______(选填“A1”或“A2”);
(2)为尽量减小实验误差,电流表应采用______接法(选填“内”或“外”);
(3)某次实验中,电压表的指针指向图中位置,则其读数为______V;
【答案】(1)A1 (2)外
(3)2.00
【解析】
【小问1详解】
由于待测元件的额定电流约为40mA,则电流表应选用A1。
【小问2详解】
待测元件的电阻约为
根据
则电流表应采用外接法。
【小问3详解】
图中电压表的分度值为,由图中电压表的指针位置,可知其读数为2.00V。
14. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
(1)由图读得圆柱体的直径为____________mm,长度为____________cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=__________。
【答案】 ①. 1.845##1.844##1.846 ②. 4.240 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm,可得圆柱体的直径为
[2]20分度游标卡尺的精确度为0.05mm,可得长度为
(2)[3]根据电阻定律可得,电阻率的关系式为
四、计算题:(本大题共3小题,15题8分,16题8分,17题10分,共26分)。
15. 地面上方存在水平向右的匀强电场,一质量为m带电量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中,当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为,此时小球到地面的高度为h,求:(重力加速度为g)
(1)匀强电场的场强?
(2)若丝线突然断掉,小球经过多长时间落地?
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】(1)小球受重力、拉力和电场力处于平衡,根据共点力平衡求出电场力的大小,从而得出匀强电场的场强;
(2)丝线断掉后,做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出加速度,结合位移时间公式求出运动的时间.
【详解】(1) 对小球列平衡方程qE=mgtanθ
解得:;
(2) 丝线断后小球的加速度为
由
解得:
【点睛】本题考查了共点力平衡、牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
16. 如下图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500mA,内阻Rg=200Ω,用它改装为有1A 和10 A两种量程的电流表,则R1、R2的阻值各为多大?
【答案】R1=180Ω,R2=20Ω
【解析】
【详解】解:改装为1A电流表时,并联电阻的分流电流为:=0.5A
分流电阻的阻值为:=200Ω
改装为10A电流表时:
解得:=180Ω,=20Ω.
17. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直于平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入,如图所示,若两板间距,板长,两板间的电压;已知电子的带电量为,质量为,只考虑两板间的电场,不计重力,求:
(1)电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度;
(2)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离;
(3)电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上点如图所示,求点到下极板右端的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
在偏转电场中竖直方向加速度
运动时间
偏移量
联立解得
【小问3详解】
电子出电场后做匀速直线运动,将电子出电场时的速度反向延长,延长线与板间中心线相交于板的中点,设速度反向延长线与水平方向的夹角为θ,则
由几何关系
解得
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泾河一中2022-2023学年度第一学期综合评价考试(一)
高二物理试题
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:(共8小题,每题4分,共32分)。
1. 下列说法正确的是
A. 物体所带的电荷量可以为
B. 不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷
C. 摩擦起电的过程,是靠摩擦产生了电荷
D. 利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
2. 如图,带箭头的实线表示某静电场的电场线,虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc。则( )
A. Ea<Eb,φb=φc B. Ea>Eb,φa>φb
C. Ea>Eb,φa<φb D. Ea=Ec,φb=φc
3. 如图所示,电荷量,质量为m的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,现加一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,以下判断中正确的是( )
A. 物体将沿斜面减速下滑 B. 物体将沿斜面加速下滑
C. 物体仍保持匀速下滑 D. 物体可能静止
4. 如图1为示波管的原理图,如果在电极之间所加的电压按图2所示的规律变化,在电极之间所加的电压按图3所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是( )
A. B. C. D.
5. 某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 导体是非线性元件,曲线上某点切线的斜率表示相应状态的电阻
B. 导体两端加5V电压时,导体的电阻为10Ω
C. 随着导体两端电压的增大,导体的电阻不断减小
D. 导体两端加12V电压时,每秒内通过导体横截面的电量为1.5C
6. 如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示,以下说法正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. 电子在A、B两点的电势能
C. 电子在A、B两点的加速度关系是
D. 电子在A、B两点的速度
7. 如图,A、B、C三点在匀强电场中,AC⊥BC,∠ABC=60°,=20cm,把一个电量q=1×10-5 C的正电荷从A移到B,电场力不做功;从B移到C,电场力做功为,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A. 866V/m,垂直AC向上 B. 866V/m,垂直AC向下
C. 866V/m,垂直AB斜向上 D. 1000V/m,垂直AB斜向下
8. 一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,下列说法正确的是( )
A. 通过棒的电流 B. 棒两端电压
C. 棒的内部场强 D. 棒的功率
二、多选题:(共4小题,每题6分,共24分)。
9. 图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点.可以判定
A. M点的电势小于N点的电势
B. 粒子带正电, M点的电势大于N点的电势
C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
10. 如图所示,两块较大的金属板A,B相距为d,平行放置并与一电源相连。开关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态。以下说法正确的是( )
A. 若将A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G表中有b→a的电流
B. 若将A向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G表中有b→a的电流
C. 若将A向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G表中有b→a的电流
D. 若S断开后再将A向下平移一小段位移,则油滴静止不动,G表中无电流
11. 将上下表面均为正方形、高度相等、用同种材料制成的甲、乙导体串联接在电压为U的电源上,已知电流大小为I,电流方向如图所示,甲、乙导体上下表面边长分别为a和b、高均为h,则( )
A. 电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是1∶1
B. 电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是a∶b
C. 导体电阻率为
D. 导体电阻率为
12. 如图所示,R1、R2、R3的电阻之比是2:3:5,电流表内阻忽略不计,电压表内阻无穷大,电路两端的电压恒定,则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为( )
A. 电压表的示数之比3:5 B. 电压表的示数之比5:8
C. 电流表的示数之比16:25 D. 电流表的示数之比2:5
三、实验题:(共2小题,每空3分,共18分)。
13. 某同学想要研究某元件在不同电压下的电阻变化,实验室现备有如下器材:
A. 待测元件(额定电压2.5V,额定电流约为40mA)
B. 电流表A1(量程0~50mA,内阻约为10Ω)
C. 电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D. 电压表V(量程0~3V,内阻约为10kΩ)
E. 滑动变阻器(阻值范围0~5Ω,允许最大电流1A)
F. 直流电源E(输出电压3V,内阻不计)
G. 开关S,导线若干
(1)为提高实验的准确程度,电流表应选用______(选填“A1”或“A2”);
(2)为尽量减小实验误差,电流表应采用______接法(选填“内”或“外”);
(3)某次实验中,电压表的指针指向图中位置,则其读数为______V;
14. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
(1)由图读得圆柱体的直径为____________mm,长度为____________cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=__________。
四、计算题:(本大题共3小题,15题8分,16题8分,17题10分,共26分)。
15. 地面上方存在水平向右的匀强电场,一质量为m带电量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中,当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为,此时小球到地面的高度为h,求:(重力加速度为g)
(1)匀强电场的场强?
(2)若丝线突然断掉,小球经过多长时间落地?
16. 如下图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500mA,内阻Rg=200Ω,用它改装为有1A 和10 A两种量程的电流表,则R1、R2的阻值各为多大?
17. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直于平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入,如图所示,若两板间距,板长,两板间的电压;已知电子的带电量为,质量为,只考虑两板间的电场,不计重力,求:
(1)电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度;
(2)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离;
(3)电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上点如图所示,求点到下极板右端的距离。
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