内容正文:
南康三中2024-2025学年第一学期第一次大考
高二年级物理试卷
2024年10月
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 如图所示,a、b为某静电场中一条电场线上的两点,一个带正电的试探电荷只在电场力作用下从a点沿直线运动到b点。下列说法中正确的是( )
A. b点的电场强度比a点的电场强度大
B. b点的电势比a点的电势高
C. b点的电势比a点的电势低
D. 试探电荷在a点的加速度比在b点的加速度大
【答案】C
【解析】
【详解】AD.一条电场线不能反映电场线的疏密,无法判断电场强度的大小,b点的电场强度不一定比a点的电场强度大,无法确定试探电荷在a点与b点的电场力大小,因此无法确定加速度大小,故AD错误;
BC.依据沿着电场线方向,电势是降低的,因此a点的电势比b点的电势高,故B错误,C正确。
故选C。
2. 某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
A. EP>EQ,φP>φQ
B. EP>EQ,φP<φQ
C. EP<EQ,φP>φQ
D. EP<EQ,φP<φQ
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查电场线和电势
【详解】据题意,从上图可以看出,P点所在位置电场线较密集,该位置电场强度也较大,则有:,沿电场线方向电势降低,则P点电势较高,有:.
3. 我们把电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。等势面也是形象描绘电场的重要工具,某同学研究点电荷产生的静电场时,画出了如图所示的等距等势面a、b、c,即相邻两等势面间的距离相等。由图可知( )
A. 若改变零电势的位置,等势面b的电势大小不变
B. 等势面b的电势等于
C. 等势面b的电势低于
D. 等势面b的电势高于
【答案】D
【解析】
【详解】A.等势面的电势大小与零电势的位置有关,故若改变零电势的位置,等势面b的电势会变,故A错误;
BCD.因ba间的平均电场强度大于cb间的平均电场强度,且ba间的距离等于cb间的距离,根据
故,即等势面b的电势高于,故BC错误,D正确。
故选D。
4. 如图,,三点都在匀强电场中,已知,,,把一个电荷量的正电荷从移到,电场力的做功为零;从移到,电场力做功为,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A. ,垂直向左 B. ,垂直向右
C ,垂直斜向上 D. ,垂直斜向下
【答案】D
【解析】
【详解】把一个正电荷从A移到B,电场力做功为零,可知为等势面,从移到,电场力做功为,则间的电势差为
根据沿电场线电势降低,可知匀强电场的场强方向垂直AB斜向下,该匀强电场的场强大小为
故选D。
5. 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。
6. 如图所示,指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板,外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时,由于指纹凸凹不平,凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器,若每个电容器的电压保持不变,则在指纹采集过程中,下列说法正确的是( )
A. 指纹的凹点处与对应的小极板距离远,该位置的电容大
B. 指纹的凸点处与对应的小极板距离近,该位置的电容小
C. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,小极板的带电量较小
D. 由于指纹凸点处与对应的小极板距离较近,小极板的带电量较大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电容器电容的定义式可知,指纹的凹点处与小极板距离远,较大,该位置的电容小,指纹的凸点处与小极板距离近,较小,该位置的电容大,故AB错误;
CD.由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,该位置的电容大,每个电容器的电压保持不变,根据可知,小极板的带电量较大,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A. 电动机的输入功率为12W B. 电动机的输出功率为12W
C. 电动机的热功率为4W D. 整个电路消耗的电功率为22W
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.灯泡恰能正常发光,电动机两端的电压为
整个电路的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
电动机的输出功率为
故A正确,BC错误;
D.整个电路消耗的电功率为
故D错误。
故选A。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全不选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示,厚薄均匀的矩形金属片,边长,当A与B之间接入的电压为15V时,通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时,下列说法正确的是( )
A. 通过金属片的电流为0.75A
B. 通过金属片的电流为12.0A
C. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为1:1
D. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为1:4
【答案】BC
【解析】
【详解】CD.电阻率是导体材料的属性,与接入电路的情况无关,故C正确,D错误;
AB.根据电阻定律可知,A、B之间接入电路时与C,D之间接入电路时,矩形金属片电阻之比为4:1,结合欧姆定律可知,C与D之间接入的电压为15V时,通过导体的电流为12.0A,故A错误,B正确。
故选BC。
9. 如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A. A1的读数大于A2的读数 B. A1的读数等于A2的读数
C. A1、A2的指针偏转角度之比为5:1 D. A1、A2的指针偏转角度之比为1:1
【答案】AD
【解析】
【详解】CD.两电流表由相同的灵敏电流计改装而成,由图示电路图可知,两电流表A1、A2并联,两表头的电压相等,通过它们的电流相等,指针偏转的角度相同,故A1、A2的指针偏转角度之比为1:1,故C错误,D正确;
AB.电流表A1的量程为3A,A2的量程为0.6A,当偏转角相同时,A1、A2的读数之比为5:1,A1的读数大于A2的读数,故A正确,B错误。
故选AD。
10. 在如图所示的电路中,电源电动势为,内阻不计,、、为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示。当开关S闭合后,下列判断正确的是( )
A. 此时灯泡的电阻为
B. 此时通过灯泡的电流为灯泡电流的2倍
C. 此时灯泡消耗的电功率为
D. 此时灯泡消耗的电功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.当开关S闭合后,电源电动势为,内阻不计,则此时灯泡的电压为,由图像可知,对应的电流为,则
此时灯泡电功率为
故A正确,C错误;
BD.灯泡和灯泡串联可知电流相等,电阻相等,两端电压均为,由图像可知,对应的电流为,所以此时通过灯泡的电流不是灯泡电流的2倍,此时灯泡的电功率为
故B错误,D正确。
故选AD。
三、实验题(本题共2小题,每小题10分,每空2分,共20分。)
11. 描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图所示.
(1)关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是( )
A. 系统误差主要是由电压表的分流引起的
B. 系统误差主要是由电流表的分压引起的
C. 系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的
D. 系统误差主要是由读数时的估读引起的
(2)某次实验中,需要测量一个规格为“2.5 V,0.5 A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流.现有如下器材:
A.直流电源(电动势3.0 V,内阻不计)
B.电流表A1(量程3 A,内阻约0.1 Ω)
C.电流表A2(量程600 mA,内阻约2 Ω)
D.电压表V1(量程3 V,内阻约3 kΩ)
E.电压表V2(量程15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~10 Ω)
G.滑动变阻器R2(0~2 kΩ)
H.开关S及导线若干
实验中,电流表应选择________;电压表应选择___________;滑动变阻器应选用________.(填写器材前的序号)
(3)在正确操作的情况下,某同学根据实验所得的数据画出该小灯泡的伏安特性曲线如图所示.实验中,若把该小灯泡和一个阻值为9 Ω的定值电阻串联在电动势为3 V、内阻为1 Ω的直流电源上,则小灯泡此时的电阻为________ Ω.(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2) ①. C ②. D ③. F
(3)1.5
【解析】
【小问1详解】
由于电压表内阻不是无穷大,则电压表有分流,使得电流表读数大于待测电阻上电流,即系统误差主要是由电压表的分流引起的,故选A;
【小问2详解】
[1][2][3]灯泡额定电流为0.5A,则实验中,电流表应选择C;灯泡额定电压为2.5V,则电压表应选择D;滑动变阻器要接成分压电路,则应选用阻值较小的F。
【小问3详解】
若把该小灯泡和一个阻值为9 Ω的定值电阻串联在电动势为3 V、内阻为1 Ω的直流电源上,则根据
即
U=3-10I
将此关系画在灯泡的I-U图像上可得
交点为电路的工作点,即U=0.4V,I=0.26A,则灯泡电阻
12. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表A1(内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA)
B.电流表A2(内阻约为0.4Ω,量程为0.6A)
C.定值电阻R0=900Ω
D.滑动变阻器R(5Ω,2A)
E.干电池组(6V,0.05Ω)
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图,用螺旋测微器测金属棒直径为______mm;如图用游标卡尺测金属棒长为______cm;
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“×1Ω”或“×100Ω”),换挡并进行一系列正操作后,指针静止时如图所示,则金属棒阻值约为______Ω。
(3)某同学采用如图所示电路进行测量,若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的符号表达式为Rx=______(用I1,I2,R0,Rg表示)
【答案】 ①. ; ②. ; ③. ; ④. ; ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]由螺旋测微器可知。其示数为
[2]由游标卡尺图示可知,其示数为
(2) [3]用欧姆表“”挡时发现指针偏转角度过大,说明所选挡位太大,应该选用挡,故选填“”;
[4] 进行一系列正确操作,由图所示可知,则金属棒的阻值约为
(3) [5]金属棒电阻阻值
四、解答题(本题共3小题,第13题11分,第14题11分,第15题12分,共34分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题,解答过程必须明确写出数值和单位,只写出最后答案不得分)
13. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,,其中ab沿电场方向,bc与电场方向成夹角。一电荷量的负电荷从a运动到b时,电场力做功,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)电荷从b移到c,电场力做的功;
(3)a、c两点的电势差。
【答案】(1);(2);(3)22V
【解析】
【详解】(1)根据
得
又
得
(2)根据
得
所以从b移到c,电场力做的功为
(3)根据电势与电势差的关系可知
14. 如图所示的电路中,电源电压,电源内阻不计,电阻、、的阻值均为,S为单刀双掷开关。求:
(1)开关S断开(既不接A,也不接B)时,电压表示数;
(2)开关S接A时,电压表的示数;
(3)开关S接B时,整个电路在内产生的热量。
【答案】(1)5V;(2)0;(3)
【解析】
【详解】(1)开关S断开时,、串联,电压表测的电压,则电压表的示数为
(2)电压表与并联,开关S接A时,被短路,则电压表示数为0。
(3)开关S接B时,、并联后再与串联,则电路的总电阻为
故整个电路在内产生的热量为
15. 如图甲所示电路中,为滑动变阻器,、均为定值电阻,且,阻值未知。当滑动变阻器的滑片P从右端滑至左端时,测得电源的路端电压随流过电源的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点对应的U、I值。求:
(1)电源的电动势E和内阻r;
(2)的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)6.0V,12Ω
(2)3Ω (3)67.5Ω
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
可知图乙图像的纵轴截距等于电源的电动势,则有
图像的斜率绝对值等于内阻,则有
【小问2详解】
当P位于的右端时,对应题图乙中的B点,只有电阻接入电路,由题图乙可知
,
则定值电阻的阻值为
【小问3详解】
当P位于的左端时,对应题图乙中的A点,由题图乙可知,路端电压为
,
由欧姆定律得
解得滑动变阻器的最大阻值为
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南康三中2024-2025学年第一学期第一次大考
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2024年10月
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 如图所示,a、b为某静电场中一条电场线上的两点,一个带正电的试探电荷只在电场力作用下从a点沿直线运动到b点。下列说法中正确的是( )
A. b点的电场强度比a点的电场强度大
B. b点的电势比a点的电势高
C. b点的电势比a点的电势低
D. 试探电荷在a点的加速度比在b点的加速度大
2. 某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
A. EP>EQ,φP>φQ
B. EP>EQ,φP<φQ
C. EP<EQ,φP>φQ
D. EP<EQ,φP<φQ
3. 我们把电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。等势面也是形象描绘电场的重要工具,某同学研究点电荷产生的静电场时,画出了如图所示的等距等势面a、b、c,即相邻两等势面间的距离相等。由图可知( )
A. 若改变零电势的位置,等势面b的电势大小不变
B. 等势面b的电势等于
C. 等势面b的电势低于
D. 等势面b的电势高于
4. 如图,,三点都在匀强电场中,已知,,,把一个电荷量的正电荷从移到,电场力的做功为零;从移到,电场力做功为,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A. ,垂直向左 B. ,垂直向右
C ,垂直斜向上 D. ,垂直斜向下
5. 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
6. 如图所示,指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板,外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时,由于指纹凸凹不平,凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器,若每个电容器的电压保持不变,则在指纹采集过程中,下列说法正确的是( )
A. 指纹凹点处与对应的小极板距离远,该位置的电容大
B. 指纹的凸点处与对应的小极板距离近,该位置的电容小
C. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,小极板的带电量较小
D. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,小极板的带电量较大
7. 如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A. 电动机的输入功率为12W B. 电动机的输出功率为12W
C. 电动机的热功率为4W D. 整个电路消耗的电功率为22W
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全不选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示,厚薄均匀的矩形金属片,边长,当A与B之间接入的电压为15V时,通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时,下列说法正确的是( )
A. 通过金属片的电流为0.75A
B. 通过金属片的电流为12.0A
C. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为1:1
D. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为1:4
9. 如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A. A1的读数大于A2的读数 B. A1的读数等于A2的读数
C. A1、A2的指针偏转角度之比为5:1 D. A1、A2的指针偏转角度之比为1:1
10. 在如图所示的电路中,电源电动势为,内阻不计,、、为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示。当开关S闭合后,下列判断正确的是( )
A. 此时灯泡的电阻为
B. 此时通过灯泡的电流为灯泡电流的2倍
C. 此时灯泡消耗的电功率为
D. 此时灯泡消耗的电功率为
三、实验题(本题共2小题,每小题10分,每空2分,共20分。)
11. 描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图所示.
(1)关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是( )
A. 系统误差主要是由电压表分流引起的
B. 系统误差主要是由电流表的分压引起的
C. 系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的
D. 系统误差主要是由读数时的估读引起的
(2)某次实验中,需要测量一个规格为“2.5 V,0.5 A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流.现有如下器材:
A.直流电源(电动势3.0 V,内阻不计)
B.电流表A1(量程3 A,内阻约0.1 Ω)
C.电流表A2(量程600 mA,内阻约2 Ω)
D.电压表V1(量程3 V,内阻约3 kΩ)
E.电压表V2(量程15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~10 Ω)
G.滑动变阻器R2(0~2 kΩ)
H.开关S及导线若干
实验中,电流表应选择________;电压表应选择___________;滑动变阻器应选用________.(填写器材前的序号)
(3)在正确操作的情况下,某同学根据实验所得的数据画出该小灯泡的伏安特性曲线如图所示.实验中,若把该小灯泡和一个阻值为9 Ω的定值电阻串联在电动势为3 V、内阻为1 Ω的直流电源上,则小灯泡此时的电阻为________ Ω.(结果保留两位有效数字)
12. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表A1(内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA)
B.电流表A2(内阻约为0.4Ω,量程为0.6A)
C.定值电阻R0=900Ω
D.滑动变阻器R(5Ω,2A)
E.干电池组(6V,0.05Ω)
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图,用螺旋测微器测金属棒直径为______mm;如图用游标卡尺测金属棒长为______cm;
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“×1Ω”或“×100Ω”),换挡并进行一系列正操作后,指针静止时如图所示,则金属棒阻值约为______Ω。
(3)某同学采用如图所示电路进行测量,若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的符号表达式为Rx=______(用I1,I2,R0,Rg表示)
四、解答题(本题共3小题,第13题11分,第14题11分,第15题12分,共34分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题,解答过程必须明确写出数值和单位,只写出最后答案不得分)
13. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,,其中ab沿电场方向,bc与电场方向成夹角。一电荷量的负电荷从a运动到b时,电场力做功,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)电荷从b移到c,电场力做的功;
(3)a、c两点的电势差。
14. 如图所示的电路中,电源电压,电源内阻不计,电阻、、的阻值均为,S为单刀双掷开关。求:
(1)开关S断开(既不接A,也不接B)时,电压表的示数;
(2)开关S接A时,电压表的示数;
(3)开关S接B时,整个电路在内产生的热量。
15. 如图甲所示电路中,为滑动变阻器,、均为定值电阻,且,阻值未知。当滑动变阻器的滑片P从右端滑至左端时,测得电源的路端电压随流过电源的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点对应的U、I值。求:
(1)电源的电动势E和内阻r;
(2)阻值;
(3)滑动变阻器最大阻值。
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