内容正文:
广东实验中学2024学年(上)高二物理月考试题
一、单项选择(每小题4分,共28分)
1. 如图是伏打起电盘示意图,其起电原理是( )
A. 摩擦起电 B. 感应起电
C. 接触起电 D. 以上三种方式都不是
2. 某电场的电场线分布如图所示,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子一定从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D. 粒子在c点的速度一定大于在a点的速度
3. 如图所示,雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示,在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是( )
A. 避雷针附近的电场是匀强电场
B. A点的电场强度比B点小
C. a、b、c、d等势面中a的电势最低
D. 有一带负电的雨点从乌云中下落,电场力做正功
4. 如图所示为电子束焊接机,图中带箭头的虚线代表电场线,B、C是电场中两点。K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A. A、K之间电场强度均为
B. B点电势大于C点电势
C. B点电场强度大于C点电场强度
D. 电子由K到A的电势能减少了eU
5. 某学校气象兴趣小组的同学利用所学物理知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示,将电容器与静电计组成回路,可动电极在风力作用下向右移动,引起电容的变化,风力越大,移动距离越大(两电极不接触)。若极板上电荷量保持不变,在受到风力作用时,则( )
A. 电容器电容变小 B. 极板间电场强度不变
C. 极板间电压变大 D. 静电计指针张角越小,风力越小
6. 如图所示为一种心脏除颤器的原理图,在一次模拟治疗中,将开关S接到位置1,电容器充电后电压为6kV;将开关S接到位置2,电容器在2ms内通过人体完成放电,已知电容器的电容为30μF,则这次放电通过人体组织的平均电流为( )
A. 90A B. 60A C. 9A D. 6A
7. 如图所示,R1、R2是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导体。已知两个正方形边长的比是n∶1。通过两导体的电流方向如图。这两个导体的电阻之比为( )
A. R1∶R2=1∶1 B. R1∶R2=1∶n
C. R1∶R2= n∶1 D. R1∶R2=1∶n2
二、多项选择(每题6分,共18分)
8. 静电喷涂是利用静电现象制造的,其喷涂原理如图所示,则以下说法正确的是( )
A. 在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场
B 涂料微粒一定带正电
C. 涂料微粒一定带负电
D. 涂料微粒可能带正电,也可能带负电
9. 甲、乙两图分别为测灯泡电阻的电路图,下列说法正确的是( )
A. 甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
B. 甲中,乙中
C. 甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使,故此法测小电阻好
D. 乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使,故此法测大电阻好
10. 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A. 电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B. 电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D. 电压表V1指针偏转角等于电压表V2指针的偏转角
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图1所示连接电路.电源电动势为,内阻可以忽略.单刀双郑开关先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关再改接2.实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况.
(1)开关改接2后,电容器进行的是__________(选填“充电”或“放电”)过程.此过程得到的图像如图2所示.如果不改变电路其他参数,只减小电阻的阻值,则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将___________(选填“减小”、“不变”或“增大”).
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则该电容器的电容为__________
(3)关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状,可能正确的有____________(为电容器极板所带的电荷量,为两板的电势差).
A. B.
C. D.
12. 小南想测量实验室中某捆漆包金属丝的长度,实验器材包括捆装漆包金属丝(电阻约为5Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(最大阻值为15Ω)、干电池组(电动势3V,内阻较小)、导线若干。实验过程如下:
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量金属丝的直径d。先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动_________(填“A”、“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音为止。测量读数如图乙所示,则d=_________mm;
(2)该小组利用实验器材按图丙所示连接电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整________;
(3)利用该电路测出金属丝阻值为R后,该小组查得该种金属丝电阻率为ρ,则金属丝的长度L=_________.(用R、d、ρ表示)
四、计算题(共38分)
13. 如图示,把质量为的带电小球A用绝缘丝线吊起,若将带电荷量为的小球B靠近它,两小球在同一高度且相距时,小球A平衡,丝线与竖直方向夹角为。g取,静电力常量,小球A、B可视为点电荷,则:
(1)此时小球B受到的静电力的大小为多少?
(2)小球A带何种电荷?
(3)小球A所带电荷量大小是多少?
14. 如图所示,质量为、电荷量为的小球从距地面一定高度的点,以初速度沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为,求:
(1)电场强度为多大?
(2)小球落地点与抛出点之间的电势差为多大?
(3)小球落地时的动能为多大?
15. 如图所示,质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中,取g=10m/s2。
(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向;
(2)在t=0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C,且方向不变,求在t=0.20s时间内电场力做的功;
(3)在t=0.20s时刻突然撤掉第(2)问中的电场,求带电微粒回到出发点时的动能。
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广东实验中学2024学年(上)高二物理月考试题
一、单项选择(每小题4分,共28分)
1. 如图是伏打起电盘示意图,其起电原理是( )
A. 摩擦起电 B. 感应起电
C. 接触起电 D. 以上三种方式都不是
【答案】B
【解析】
【详解】导电平板靠近带电绝缘板并接地时,发生静电感应,使导电平板带上负电荷,所以其起电原理是感应起电。
故选B。
2. 某电场的电场线分布如图所示,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子一定是从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D. 粒子在c点的速度一定大于在a点的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的内侧,由此可知,带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A错误;
B.粒子可能是从a点沿轨迹运动到b点,也可能是从b点沿轨迹运动到a点,B错误;
C.由电场线的疏密程度可知,c点处电场线密集,场强较大,粒子在c点处受静电力较大,加速度一定大于在b点的加速度,C正确;
D.若粒子从c运动到a,静电力与速度方向成锐角,所以粒子做加速运动,若粒子从a运动到c,静电力与速度方向成钝角,所以粒子做减速运动,故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度,D错误。
故选C。
3. 如图所示,雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示,在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是( )
A. 避雷针附近的电场是匀强电场
B. A点的电场强度比B点小
C. a、b、c、d等势面中a的电势最低
D. 有一带负电的雨点从乌云中下落,电场力做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀强电场的等势线应是一簇平行线,由图可知避雷针附近的电场显然不是匀强电场,故A错误;
B.等势线越密集位置电场强度越大,所以A点的电场强度比B点大,故B错误;
C.乌云带负电,则电场线终止于乌云,根据沿电场线方向电势降低可知a、b、c、d等势面中a的电势最高,故C错误;
D.有一带负电的雨点从乌云中下落,雨点所受电场力方向与速度方向夹角小于90°,电场力做正功,故D正确。
故选D。
4. 如图所示为电子束焊接机,图中带箭头的虚线代表电场线,B、C是电场中两点。K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A. A、K之间的电场强度均为
B. B点电势大于C点电势
C. B点电场强度大于C点电场强度
D. 电子由K到A的电势能减少了eU
【答案】D
【解析】
【详解】A.A、K之间建立的是非匀强电场,公式不适用,因此A、K之间的电场强度不等于,故A错误;
B.B、C所在等势面为一条条和电场线垂直的圆弧,如图所示
根据沿电场线方向电势降低,可知B点电势小于C点电势,故B错误;
C.电场线的疏密程度表示电场强度大小,从图中可知B点所在位置的电场线较疏,C点所在位置的电场线较密,故B点的电场强度小于C点的电场强度,故C错误;
D.电子由K到A,受到的电场力方向和电场方向相反,即由K指向A,和运动方向一致,所以电场力做正功,电势能减小,根据动能定理可得
故D正确。
故选D。
5. 某学校气象兴趣小组的同学利用所学物理知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示,将电容器与静电计组成回路,可动电极在风力作用下向右移动,引起电容的变化,风力越大,移动距离越大(两电极不接触)。若极板上电荷量保持不变,在受到风力作用时,则( )
A. 电容器电容变小 B. 极板间电场强度不变
C. 极板间电压变大 D. 静电计指针张角越小,风力越小
【答案】B
【解析】
详解】A.根据
在受到风力作用时,d减小,则电容器电容变大,故A错误;
B.极板间电场强度
不变,故B正确;
C.极板间电压
变小,故C错误;
D.风力越小,d越大,极板间电压越大,静电计指针张角越大,故D错误。
故选B。
6. 如图所示为一种心脏除颤器的原理图,在一次模拟治疗中,将开关S接到位置1,电容器充电后电压为6kV;将开关S接到位置2,电容器在2ms内通过人体完成放电,已知电容器的电容为30μF,则这次放电通过人体组织的平均电流为( )
A. 90A B. 60A C. 9A D. 6A
【答案】A
【解析】
【详解】电容器充电后带电量为
放电过程的平均电流为
故选A。
7. 如图所示,R1、R2是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导体。已知两个正方形边长的比是n∶1。通过两导体的电流方向如图。这两个导体的电阻之比为( )
A. R1∶R2=1∶1 B. R1∶R2=1∶n
C. R1∶R2= n∶1 D. R1∶R2=1∶n2
【答案】A
【解析】
【详解】设小正方形边长l,则大正方形边长nl,厚度d,根据
可得
故选A。
二、多项选择(每题6分,共18分)
8. 静电喷涂是利用静电现象制造的,其喷涂原理如图所示,则以下说法正确的是( )
A. 在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场
B. 涂料微粒一定带正电
C. 涂料微粒一定带负电
D. 涂料微粒可能带正电,也可能带负电
【答案】AC
【解析】
【详解】A.工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动,是由于在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间形成了强电场,故A正确;
BCD.带正电的工件由于静电感应电荷分布在表面;粒子一定带负电;在库仑力的作用下运动,故BD错误,C正确。
故选AC。
9. 甲、乙两图分别为测灯泡电阻的电路图,下列说法正确的是( )
A. 甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
B. 甲中,乙中
C. 甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使,故此法测小电阻好
D. 乙中误差由电流表分压引起,了减小误差,应使,故此法测大电阻好
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法,A正确;
B.甲图中,电压表测量值准确,又由于电压表的分流作用,电流表测量值偏大,根据欧姆定律
电阻测量值偏小,即
乙图中,电流表测量值准确,又由于电流表的分压作用,电压表测量值偏大,根据欧姆定律
电阻测量值偏大,即
B错误;
C.甲图中,误差来源与电压表的分流作用,为了减小误差,应使,故此法测较小电阻好,C正确;
D.乙图中,误差来源与电流表分压作用,故为了减小误差,应减小电流表的分压,故应使 ,适合测量大电阻,D正确。
故选ACD。
10. 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A. 电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B. 电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D. 电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.表头并联电阻后可改装成电流表。对于电流表A1和A2,两个表头并联,电压相同,故流过两个表头的电流相同,则电流表A1的指针偏转角等于电流表A2的指针偏转角,而电流表A1的量程大于A2的量程,则电流表A1的读数大于电流表A2的读数,故A正确,B错误;
CD.表头串联电阻后可改装成电压表。对于电压表V1和V2,两个表头串联,故流过两个表头电流相同,则电压表V1的指针偏转角等于电压表V2的指针偏转角,而电压表V1的量程大于V2的量程,则电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图1所示连接电路.电源电动势为,内阻可以忽略.单刀双郑开关先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关再改接2.实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况.
(1)开关改接2后,电容器进行的是__________(选填“充电”或“放电”)过程.此过程得到的图像如图2所示.如果不改变电路其他参数,只减小电阻的阻值,则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将___________(选填“减小”、“不变”或“增大”).
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则该电容器的电容为__________
(3)关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状,可能正确的有____________(为电容器极板所带的电荷量,为两板的电势差).
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 放电 ②. 不变 ③. 575 ④. BD##DB
【解析】
【详解】(1)[1]开关改接2后,电容器进行的是放电过程;
[2]因图像与坐标轴所围成的面积等于电容器的带电量,则如果不改变电路其他参数,只减小电阻的阻值,则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将不变。
(2)[3]该电容器的电容为
(3) [4]AB.电源给电容器充电时,刚开始电荷量的变化率较大,后来变化率减小,放电时,电荷量变化率刚开始比较大,后来变化率减小,故A错误、B正确;
CD.根据
且C不变可知,Q与U的变化情况相同,故C错误、D正确。
故选BD。
12. 小南想测量实验室中某捆漆包金属丝的长度,实验器材包括捆装漆包金属丝(电阻约为5Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(最大阻值为15Ω)、干电池组(电动势3V,内阻较小)、导线若干。实验过程如下:
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量金属丝的直径d。先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动_________(填“A”、“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音为止。测量读数如图乙所示,则d=_________mm;
(2)该小组利用实验器材按图丙所示连接电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整________;
(3)利用该电路测出金属丝阻值为R后,该小组查得该种金属丝的电阻率为ρ,则金属丝的长度L=_________.(用R、d、ρ表示)
【答案】 ①. C ②. 0.627##0.626##0.628##0.629 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1][2]金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动微调旋钮C;读数为
(2)[3]完整实物图如下:
(3)[4]由电阻定律有
,
解得
四、计算题(共38分)
13. 如图示,把质量为的带电小球A用绝缘丝线吊起,若将带电荷量为的小球B靠近它,两小球在同一高度且相距时,小球A平衡,丝线与竖直方向夹角为。g取,静电力常量,小球A、B可视为点电荷,则:
(1)此时小球B受到的静电力的大小为多少?
(2)小球A带何种电荷?
(3)小球A所带电荷量大小是多少?
【答案】(1);(2)负电荷;(3)
【解析】
【详解】(1)根据题给条件,可知小球A处于平衡状态,分析小球A受力情况如图所示
则
小球B受到的静电力与小球A受到的静电力为作用力和反作用力,所以小球B受到的静电力大小为
(2)小球A与小球B相互吸引,小球B带正电,故小球A带负电
(3)小球A、B之间的静电力大小
所以
14. 如图所示,质量为、电荷量为的小球从距地面一定高度的点,以初速度沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为,求:
(1)电场强度为多大?
(2)小球落地点与抛出点之间的电势差为多大?
(3)小球落地时的动能为多大?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
【详解】(1)分析水平方向的分运动有:
所以
(2)A与O之间的电势差
(3)设小球落地时的动能为EkA,空中飞行的时间为T,分析水平方向和竖直方向的分运动有:
解得:
15. 如图所示,质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中,取g=10m/s2。
(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向;
(2)在t=0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C,且方向不变,求在t=0.20s时间内电场力做的功;
(3)在t=0.20s时刻突然撤掉第(2)问中的电场,求带电微粒回到出发点时的动能。
【答案】(1)2.0×103N/C,方向向上;(2)8.0×10-4J;(3)8.0×10-4J
【解析】
【分析】
【详解】(1)设电场强度为E,则
代入数据解得
,方向向上
(2)在时刻,电场强度突然变化为
设微粒的加速度为,在时间内上升高度为h,电场力做功为W,则
解得
根据
解得
电场力做功
(3)设在时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v,回到出发点时的动能为,则
解得
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