内容正文:
宁波荣安实验中学2024学年第一学期10月月考
高二物理试卷
一、单选题(每小题3分,共18小题,共54分)
1. 毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,橡胶棒带负电。这是因为( )
A. 通过摩擦创造了电荷
B. 橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上
C. 毛皮上的电子转移到了橡胶棒上
D. 橡胶棒上的电子转移到了毛皮上
【答案】C
【解析】
【详解】A.电荷不会产生,也不会消失,只会从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,故A错误;
BCD.摩擦起电是因为电子由一个物体转移到另一物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。一般认为正电荷是不动的。毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮上的电子转移到了橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒得到了电子,橡胶棒带负电。故C正确,BD错误。
故选C。
2. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中,电荷量的单位是库仑
B. 元电荷e的数值,最早是科学家卡文迪什测得的
C. 电荷量很小的电荷就是元电荷
D. 物体所带的电荷量可以是任意的
【答案】A
【解析】
【详解】A.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,故A正确;
B.元电荷e的数值,最早是科学家密立根测得的,故B错误;
C.元电荷是最小的电荷量,即为e,元电荷不是带电体,电荷量很小的电荷不一定就是元电荷,故C错误;
D.物体所带的电荷量是元电荷的整数倍,并不是任意的,故D错误。
故选A。
3. 金属球A带5q的正电荷,另一完全相同的金属球B带-q的负电荷,将两金属球接触后再分开,则B球的电荷量为( )
A. -q B. q C. 2q D. 4q
【答案】C
【解析】
【详解】根据电荷守恒定律,总电荷量为4q,B球的电荷量为2q。
故选C。
4. 如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下悬挂金属验电箔,现使一带正电的金属小球靠近M端,下列说法正确的是( )
A. 只有M端的验电箔张开,N端带负电
B. 只有N端的验电箔张开,N端带正电
C. 两端的验电箔都张开,M端带负电,N端带正电
D. 两端的验电箔都张开,两端的验电箔都带正电
【答案】C
【解析】
【详解】金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,金属导体的M端要感应出负电荷,在导体的N端会出现正电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且M端带负电,N端带正电。
故选C。
5. 如图所示,某同学用日常生活废弃的玻璃瓶制作了一个简易的实验仪器。金属丝穿过玻璃瓶的橡胶塞,其下方悬挂两片金属箔。该仪器可以用来( )
A. 检验物体是否带电 B. 测电阻
C. 测电压 D. 测电流
【答案】A
【解析】
【详解】当带电物体接触金属丝时会使两片金属箔上带上同种电荷,两片金属箔会因带同种电荷而相互排斥,具有一定的张角,故可检验物体是否带电。
故选A。
6. 两个完全相同的小金属球(皆可视为点电荷),所带电荷量之比为5∶3,它们在相距一定距离时相互之间的吸引力大小为F,现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上,此时两金属球间相互作用力大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设原来两球带电量分别为,则
由于相互吸引故带异种电荷,接触后电荷量先中和再平分,故带电量均为,由库仑定律可得作用力为
故选A。
7. 下列物理量中,属于标量的是( )
A. 温度 B. 速度 C. 加速度 D. 电场强度
【答案】A
【解析】
【详解】只有大小没有方向的物理量是标量,如时间、温度等;而既有大小又有方向的物理量是矢量,如速度、加速度、电场强度等。
故选A。
8. 如图所示,各电场中A、B两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知A、B两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.由图可知A点电场强度大于B点电场强度,方向相同,故B错误;
C.由图可知A、B两点电场强度大小相等,方向相同,故C正确;
D.由图可知A点电场强度小于B点电场强度,方向不同,故D错误。
故选C。
9. 某电场的电场线分布如图所示,是电场中的四个点,则关于该电场,下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是某带正电的点电荷形成的 B. 由图可知四点中B点的电场强度最大
C. 两点的电场强度方向相同 D. 某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场线是弯曲的,所以不可能是点电荷形成的,故A错误;
B.B点电场线最密集,电场强度最大,故B正确;
C.BD两点电场线的切线方向不同,所以电场强度方向不同,故C错误;
D.因电场线是曲线,则若电荷沿轨迹运动时受到的电场力大小和方向不断变化,假设某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点,则电荷一定为正电荷,在BD两点之间运动时,沿切线方向,没有指向轨迹的凹侧,不满足曲线运动的条件,故D错误。
故选B。
10. 在电场中,带电粒子受到静电力的作用,向着电极运动,最后会被吸附在电极上,这一原理叫做静电吸附,它在生产技术上被广泛应用。下列设备应用这一原理工作的是( )
A. 静电复印机 B. 电视机 C. 手机 D. 洗衣机
【答案】A
【解析】
【详解】静电复印是利用静电将墨吸附在纸张上的,属于静电吸附在生产技术中应用,电视机、手机、洗衣机均与此原理无关。
故选A。
11. 如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A. A点的电势比B点的电势高
B. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
C. 负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功
D. 负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线是由高电势指向低电势,因此A点的电势比B点的电势低,A错误;
B.根据公式
可知,正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能,B错误;
C.负电荷受电场力的方向与电场线相反,因此负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功,C正确;
D.电场强度大小跟电场线疏密有关,越密集的地方电场强度大,根据公式
可知,电场强度大的地方,电场力也大,与电性无关,所以负电荷在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,D错误。
故选C。
12. 如图,某匀强电场平行于矩形ABCD所在的平面,AB长为6cm,AD长为4cm,A、B、C 三点的电势依次为8V、20V、14V, 则电场强度的大小为( )
A. 150V/m B. 200V/m
C. 250V/m D. 300V/m
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,沿BA方向的分场强大小为
沿BC方向的分场强大小为
则电场强度的大小为
故选C。
13. 如图所示,电源两端电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为0.6A B. 的电阻为25Ω
C. 两端的电压为3V D. 两端的电压为2.5V
【答案】B
【解析】
【详解】A.闭合开关S,、与电流表串联,电流表示数为0.1A,所以通过的电流为0.1A,故A错误;
D.两端的电压为
故D错误;
C.两端的电压为
故C错误;
B.的电阻为
故B正确。
故选B。
14. 如图所示的电路中,通过的电流是3A,已知,,,则( )
A. 电路的总电阻是 B. 通过的电流是4.5A
C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V
【答案】C
【解析】
【详解】A.电路中的总电阻是
故A错误;
B.通过的电流是
A
故B错误;
C.ab两端的电压是
V
故C正确;
D.ac两端的电压是
V
故D错误。
故选C。
15. 某款手机搭载了一块5000mA·h的电池,若用充满电后的该手机观看视频,可连续观看12个小时,则观看视频时电池的平均放电电流约为( )
A. 0.35A B. 0.42A
C. 0.48A D. 0.55A
【答案】B
【解析】
【详解】因为
5000mA·h=5A·h
根据电流定义式有
故选B。
16. 如图是某次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为,充电至9.0kV电压。下列说法正确的是( )
A. 电容器的额定电压就是击穿电压
B. 充电完毕后,电容器存储的电量为0.135C
C. 该电容器的电容与两板间的电势差成正比
D. 放电之后,该电容器的两极板电荷量为零,电容也为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.电容器的额定电压不是击穿电压,额定电压小于击穿电压,故A错误;
B.充电完毕后,电容器存储的电量为
故B正确;
CD.电容器的电容只有电容器自身决定,与所带电荷量和两板间的电势差均无关,故CD错误。
故选B。
17. 某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A. 0A B. 3.2A C. 1.6A D. 0.8A
【答案】B
【解析】
【详解】由电流强度的定义式
可知,通过这个截面的电流强度为
故选B。
18. 如图所示,质子和α粒子以相同的初速度垂直射入偏转电场,不计粒子的重力。已知α粒子的电荷量是质子的2倍,质量是质子的4倍,则质子和α粒子射出电场时的偏移量之比为( )
A. 2:1 B. 1:1 C. 1:2 D. 1:4
【答案】A
【解析】
【详解】带电粒子在电场中做类平抛运动,则
所以
所以质子和α粒子射出电场时的偏移量之比为2:1。
故选A。
二、实验题〔每小题8分,共两题)
19. 在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为_______mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0-20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0020
0.060
0.160
0.220
0.340
0460
0.520
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图中的_______ (选填“甲”或“乙”)图。
(2)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线_______。由图线得到金属丝的阻值Rx=_______Ω(保留两位有效数字)。
【答案】 ①. 0.397(0.395-0.399均可) ②. 甲 ③. ④. 4.5(4.3-4.7均可)
【解析】
【详解】(1)[1] 读数应为
(2)[2]根据数据记录,电流及电压有较大的调节范围,所以控制电路应选分压法,故选甲。
(3)[3]标点连线如图
[4]图像的斜率即为金属丝电阻,所以其电阻为4.5Ω。
20
(1)用20分度的游标卡尺测量某金属丝其长度如图所示,由图可知其长度为__________cm;
(2)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测某圆柱形导体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为_________Ω。
(3)同学们便用两节干电池(3V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电表量程及内阻)
A. 电压表V1(0~15V,约15kΩ)
B. 电压表V2(0~3V,约3kΩ)
C. 电流表A1(0~3A)
D. 电流表A2(0~0.6A)
E. 滑动变阻器R1(阻值范围0~100Ω,允许通过的最大电流为0.1A)
F. 滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许通过的最大电流为1A)
应选择电压表_________,滑动变阻器__________。(填器材前字母)
【答案】(1)5.015
(2)220 (3) ①. B ②. F
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图可知金属丝的长度为
【小问2详解】
用多用电表的电阻“×10”挡,由图可知圆柱形导体的电阻阻值为
【小问3详解】
[1]由于两节干电池电动势约为3V,则电压表应选择B;
[2]由于滑动变阻器采用分压接法,为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选择阻值较小的,即选择F。
三、解答题
21. 如图所示,在真空中的O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=0.30m,M点放一个试探电荷q=-1.0×10-10C,(k=9.0×109N•m2/C2)求:
(1)q在M点受到的电场力大小和方向;
(2)M点的电场强度大小和方向;
(3)只移走q后M点的电场强度大小;
(4)带负电的q在点电荷+Q产生的电场中,M、N两点的电势能哪点大,电势哪点高?
【答案】(1)1.0×10-8 N,方向沿MO指向O
(2)100N/C,方向沿OM连线背离O
(3)100N/C (4)电势能N点大,电势M点高
【解析】
【小问1详解】
q在M点受到的电场力 , 方向沿MO指向O
【小问2详解】
M点的电场强度大小 , 方向沿OM连线背离O
【小问3详解】
只移走q后M点的电场强度大小
【小问4详解】
将q从M点移到N点,电场力做负功,电势能增大,电势能N点大。
电场线的方向由M点指向N点,沿着电场线的方向电势降低,所以M点电势高。
22. 如图所示,在电场强度E为2.5×104V/m的匀强电场中,将某一电荷量为-4×10-4 C的带负电的点电荷由A点移到B点,已知A、B两点间距离为4cm,两点连线与电场方向成60度角,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB;
【答案】(1)UAB= 500 V (2)-0.2J
【解析】
【详解】(1)根据匀强电场的电势差与电场强度的关系由图可知A、B两点间的电势差为:
(2)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功为:
答:(1)A、B两点间的电势差UAB=500V.
(2)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB= -0.2J.
23. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直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为d,板长为L,两板间的偏转电压为;当有带电粒子撞击荧光屏时会产生亮点。已知电子的带电量为e,质量为m,不计重力,求:
(1)电子经加速电压加速后以多大的速度进入偏转电场;
(2)电子射出偏转电场时速度偏转角正切值;
(3)若有电子、质子、α粒子(由两个质子和两个中子组成)三种粒子经此装置出射(图示左侧极板方向会调整以保证其能加速通过第一组极板,第二组极板的方向固定不变),最终在右侧的荧光屏上我们会看到几个点?(荧光屏紧贴偏转极板)请计算出y偏转量以说明。
【答案】(1)
(2)
(3)两个亮点
【解析】
【小问1详解】
电子经加速电压加速,由动能定理有
解得
【小问2详解】
电子在偏转电场下运动,在竖直方向由牛顿第二定律得
得偏转加速度为
水平方向匀速穿过板过程用时为
电子速度偏转角的正切值为
代入数据得
【小问3详解】
在右侧的荧光屏上竖直方向偏转位移为
代入以上数据得
可见竖直方向位移与荷质比无关,考虑正负电性最终会看到两个亮点。
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高二物理试卷
一、单选题(每小题3分,共18小题,共54分)
1. 毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,橡胶棒带负电。这是因为( )
A. 通过摩擦创造了电荷
B. 橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上
C. 毛皮上的电子转移到了橡胶棒上
D. 橡胶棒上的电子转移到了毛皮上
2. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中,电荷量的单位是库仑
B. 元电荷e的数值,最早是科学家卡文迪什测得的
C. 电荷量很小的电荷就是元电荷
D. 物体所带的电荷量可以是任意的
3. 金属球A带5q的正电荷,另一完全相同的金属球B带-q的负电荷,将两金属球接触后再分开,则B球的电荷量为( )
A. -q B. q C. 2q D. 4q
4. 如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下悬挂金属验电箔,现使一带正电的金属小球靠近M端,下列说法正确的是( )
A. 只有M端的验电箔张开,N端带负电
B. 只有N端的验电箔张开,N端带正电
C. 两端的验电箔都张开,M端带负电,N端带正电
D. 两端的验电箔都张开,两端的验电箔都带正电
5. 如图所示,某同学用日常生活废弃的玻璃瓶制作了一个简易的实验仪器。金属丝穿过玻璃瓶的橡胶塞,其下方悬挂两片金属箔。该仪器可以用来( )
A. 检验物体是否带电 B. 测电阻
C. 测电压 D. 测电流
6. 两个完全相同的小金属球(皆可视为点电荷),所带电荷量之比为5∶3,它们在相距一定距离时相互之间的吸引力大小为F,现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上,此时两金属球间相互作用力大小变为( )
A B. C. D.
7. 下列物理量中,属于标量的是( )
A. 温度 B. 速度 C. 加速度 D. 电场强度
8. 如图所示,各电场中A、B两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
9. 某电场的电场线分布如图所示,是电场中的四个点,则关于该电场,下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是某带正电的点电荷形成的 B. 由图可知四点中B点的电场强度最大
C. 两点的电场强度方向相同 D. 某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点
10. 在电场中,带电粒子受到静电力作用,向着电极运动,最后会被吸附在电极上,这一原理叫做静电吸附,它在生产技术上被广泛应用。下列设备应用这一原理工作的是( )
A. 静电复印机 B. 电视机 C. 手机 D. 洗衣机
11. 如图所示,带箭头实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A. A点电势比B点的电势高
B. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
C. 负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功
D. 负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
12. 如图,某匀强电场平行于矩形ABCD所在的平面,AB长为6cm,AD长为4cm,A、B、C 三点的电势依次为8V、20V、14V, 则电场强度的大小为( )
A. 150V/m B. 200V/m
C. 250V/m D. 300V/m
13. 如图所示,电源两端电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为0.6A B. 的电阻为25Ω
C. 两端的电压为3V D. 两端的电压为2.5V
14. 如图所示的电路中,通过的电流是3A,已知,,,则( )
A. 电路的总电阻是 B. 通过的电流是4.5A
C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V
15. 某款手机搭载了一块5000mA·h的电池,若用充满电后的该手机观看视频,可连续观看12个小时,则观看视频时电池的平均放电电流约为( )
A. 0.35A B. 0.42A
C. 0.48A D. 0.55A
16. 如图是某次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为,充电至9.0kV电压。下列说法正确的是( )
A. 电容器的额定电压就是击穿电压
B. 充电完毕后,电容器存储的电量为0.135C
C. 该电容器的电容与两板间的电势差成正比
D. 放电之后,该电容器的两极板电荷量为零,电容也为零
17. 某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A. 0A B. 3.2A C. 1.6A D. 0.8A
18. 如图所示,质子和α粒子以相同的初速度垂直射入偏转电场,不计粒子的重力。已知α粒子的电荷量是质子的2倍,质量是质子的4倍,则质子和α粒子射出电场时的偏移量之比为( )
A. 2:1 B. 1:1 C. 1:2 D. 1:4
二、实验题〔每小题8分,共两题)
19. 在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为_______mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0-20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图中的_______ (选填“甲”或“乙”)图。
(2)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线_______。由图线得到金属丝的阻值Rx=_______Ω(保留两位有效数字)。
20.
(1)用20分度的游标卡尺测量某金属丝其长度如图所示,由图可知其长度为__________cm;
(2)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测某圆柱形导体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为_________Ω。
(3)同学们便用两节干电池(3V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电表量程及内阻)
A. 电压表V1(0~15V,约15kΩ)
B. 电压表V2(0~3V,约3kΩ)
C. 电流表A1(0~3A)
D. 电流表A2(0~0.6A)
E. 滑动变阻器R1(阻值范围0~100Ω,允许通过的最大电流为0.1A)
F. 滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许通过的最大电流为1A)
应选择电压表_________,滑动变阻器__________。(填器材前字母)
三、解答题
21. 如图所示,在真空中的O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=0.30m,M点放一个试探电荷q=-1.0×10-10C,(k=9.0×109N•m2/C2)求:
(1)q在M点受到的电场力大小和方向;
(2)M点的电场强度大小和方向;
(3)只移走q后M点电场强度大小;
(4)带负电的q在点电荷+Q产生的电场中,M、N两点的电势能哪点大,电势哪点高?
22. 如图所示,在电场强度E为2.5×104V/m的匀强电场中,将某一电荷量为-4×10-4 C的带负电的点电荷由A点移到B点,已知A、B两点间距离为4cm,两点连线与电场方向成60度角,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB;
23. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直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为d,板长为L,两板间的偏转电压为;当有带电粒子撞击荧光屏时会产生亮点。已知电子的带电量为e,质量为m,不计重力,求:
(1)电子经加速电压加速后以多大的速度进入偏转电场;
(2)电子射出偏转电场时速度偏转角的正切值;
(3)若有电子、质子、α粒子(由两个质子和两个中子组成)三种粒子经此装置出射(图示左侧极板的方向会调整以保证其能加速通过第一组极板,第二组极板的方向固定不变),最终在右侧的荧光屏上我们会看到几个点?(荧光屏紧贴偏转极板)请计算出y偏转量以说明。
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