内容正文:
高二10月联合检测卷
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 在下列四组用电器中,均属于利用电流的热效应的一组是( )
A. 电风扇和电动机 B. 白炽灯和电饭锅
C. 洗衣机和电冰箱 D. 电解槽和电视机
2. 关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是( )
A. 任何电场都会产生磁场 B. 任何磁场都会产生电场
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在 D. 电磁波是横波,不能在真空中传播
3. 各图所描述的物理情境中,没有产生感应电流的是( )
A. 开关S闭合的瞬间,线圈N中
B. 磁铁向铝环A靠近,铝环A中
C 金属线圈从A位置向B位置运动,金属线圈中
D. 金属框向右远离通电导线,金属框中
4. 将面积为0.5 m2的单匝线圈,放在磁感应强度B = 2.0 × 10−3 T的匀强磁场中,穿过线圈的磁通量可能是( )
A. 1.0 Wb B. 1.0 × 10−1 Wb
C. 1.0 × 10−2 Wb D. 1.0 × 10−3 Wb
5. 光伏发电是利用太阳能的技术之一,它利用太阳能电池板,将照射在太阳能电池板上的太阳能转化为电能。农村居民院落或屋顶的光伏发电装置除满足居民家庭用电,还可向电网供电获得收益。如图所示,太阳光垂直照射在太阳能电池板上,在每平方米的面积上,平均每分钟能得到的太阳能,如果我们能利用太阳能的10%,那么在面积为的屋顶上可以利用的太阳能的功率最大值约为( )
A. 3kW B. 10kW C. 60kW D. 600kW
6. 由导电的多晶硅制成的电容加速度传感器如图甲所示,图乙是其原理图,位于中间的多晶硅悬臂梁分别与顶层多晶硅、底层多晶硅组成两个电容器、,当电容器充电后处于断路状态,并由静止突然向上加速运动时,多晶硅悬臂梁的右侧可发生如图乙中虚线所示的弯曲形变,下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容减小 B. 电容器两板间的电压减小
C. 电容器两板间的电场强度减小 D. 电容器两板间的电场强度减小
7. 图为竖直面内两个固定在同一水平线上的点电荷,距离为d,电荷量分别为和。静电力常量为k。在它们的中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为的带电小球以初速度从管口射入,则下列说法正确的是( )
A. 小球的速度先增大再减小 B. 小球对管壁的作用力先变小后变大
C. 电场力对小球先做正功再做负功 D. 管壁对小球的弹力的最大值为
8. 关于电场强度和磁感应强度的描述,下列说法正确的是( )
A. 真空中点电荷的电场强度,由此可知E与Q成正比,与r2成反比
B. 某位置电场强度的方向就是试探电荷在该位置所受静电力的方向
C. 某位置磁感应强度的方向就是该位置小磁针S极所指的方向
D. 电场强度和磁感应强度都采用了比值定义法
9. 图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线,M为两曲线的交点。下列说法正确的是( )
A. 曲线a是小灯泡L的伏安特性曲线
B. 曲线b是小灯泡L的伏安特性曲线
C. 在M点状态下,小灯泡L和电阻R的功率相等
D. 在M点状态下,小灯泡L的阻值比电阻R的阻值大
10. 图甲为板间距为d、长度为2d的两水平金属板,在两板间加上周期为T的交变电压u,电压u随时间t变化的图线如图乙所示。在时刻,一质量为m、不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,粒子射入电场时的速度为,刚好沿板右边缘射出电场,已知电场变化周期,下列关于粒子运动的描述正确的是( )
A. 粒子电荷量
B. 若该粒子在时刻以进入电场,则该粒子在时刻射出电场
C. 若该粒子在时刻以速度进入电场,则从进入到射出电场,电场力对粒子做的功为零
D. 若该粒子在时刻以速度进入电场,则粒子会水平射出电场
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有_______;
A.斜槽轨道末段水平
B.斜槽轨道光滑
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
12. 某同学用普通的干电池(电动势,内阻)、直流电流表(量程,内阻)、定值电阻和电阻箱等组装成一个简单的欧姆表,电路如图所示,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。
(1)图中的端应与_____________(选填“红”或“黑”)表笔连接。
(2)当开关断开时,将两表笔短接,调节电阻箱,使电流表达到满偏,此时_____________,欧姆表的倍率是_____________(填“”或“”。
(3)闭合开关,调节电阻箱,当_____________时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱使电流表再次满偏,此时就改装成了另一倍率的欧姆表。
(4)欧姆表使用一段时间后,电池的电动势变为,内阻变为,但此表仍能进行欧姆调零。若用此表规范操作,测量某待测电阻得到的测量值为,则该电阻的真实值为_____________。
13. 如图所示,,当电阻箱的阻值时,理想电压表的示数;当电阻箱的阻值时,电压表的示数,求电源电动势E及内阻r。
14. 将一个苹果竖直向上抛出,苹果向上运动到达最高点,苹果从最高点返回到抛出点的时间是上升时间的2倍,取重力加速度大小,假设空气阻力f大小恒定,求:
(1)f大小;
(2)苹果回到抛出点的速度大小v。
15. 如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场(图中未画出),MN是电场中的一条直线,线上有A、B、C三点。一带电荷量为−4 × 10−3 C,质量为2 g的小物块(可视为质点)从A点由静止释放,只受静电力作用,沿MN做直线运动,其运动的v − t图像如图乙所示,经过B点时,v − t图线的斜率(图中斜虚线)最大,C点处的切线平行于t轴,运动过程中小物块的带电荷量保持不变。求:
(1)A、B两点的电势差UAB;
(2)A、C间电场强度的最大值。
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高二10月联合检测卷
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 在下列四组用电器中,均属于利用电流的热效应的一组是( )
A. 电风扇和电动机 B. 白炽灯和电饭锅
C. 洗衣机和电冰箱 D. 电解槽和电视机
【答案】B
【解析】
【详解】A.电风扇和电动机正常工作时是非纯电阻,做功是主要的,发热是次要的,主要是将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,故A错误;
B.白炽灯和电饭锅是纯电阻,工作时将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故B正确;
C.洗衣机工作时主要将电能转化为机械能,电冰箱主要是将电能转化为电动机的机械能,通过做功使物态发生变化,可知,洗衣机和电冰箱均不是利用电流的热效应,故C错误;
D.电解槽和电视机均是非纯电阻,电解槽主要将电能转化为化学能,电视机主要将电能转化为声和光能,可知电解槽和电视机均不是利用电流的热效应,故D错误。
故选B。
2. 关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是( )
A. 任何电场都会产生磁场 B. 任何磁场都会产生电场
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在 D. 电磁波是横波,不能在真空中传播
【答案】C
【解析】
【详解】A.变化电场会产生磁场,这是麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点之一,故A错误;
B.变化的磁场会产生电场,这是麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点之一,故B错误;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹实验验证了电磁波的存在,故C正确;
D.周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生,形成电磁波,电场与磁场相互垂直,所以电磁波是横波,可以在真空中传播,故D错误。
故选C。
3. 各图所描述的物理情境中,没有产生感应电流的是( )
A. 开关S闭合的瞬间,线圈N中
B. 磁铁向铝环A靠近,铝环A中
C. 金属线圈从A位置向B位置运动,金属线圈中
D. 金属框向右远离通电导线,金属框中
【答案】C
【解析】
【详解】A.开关S闭合的瞬间,线圈N中磁通量变化,将产生感应电流,故A错误;
B.磁铁向铝环A靠近,铝环A中磁通量变化,将产生感应电流,故B错误;
C.金属线圈从A位置向B位置运动,金属线圈中磁通量不化,不会产生感应电流,故C正确;
D.金属框向右远离通电导线,金属框中磁通量变化,将产生感应电流,故D错误。
故选C。
4. 将面积为0.5 m2的单匝线圈,放在磁感应强度B = 2.0 × 10−3 T的匀强磁场中,穿过线圈的磁通量可能是( )
A. 1.0 Wb B. 1.0 × 10−1 Wb
C. 1.0 × 10−2 Wb D. 1.0 × 10−3 Wb
【答案】D
【解析】
【详解】当线圈平面与磁场垂直时,磁通量最大,为
所以,穿过线圈的磁通量
故选D。
5. 光伏发电是利用太阳能的技术之一,它利用太阳能电池板,将照射在太阳能电池板上的太阳能转化为电能。农村居民院落或屋顶的光伏发电装置除满足居民家庭用电,还可向电网供电获得收益。如图所示,太阳光垂直照射在太阳能电池板上,在每平方米的面积上,平均每分钟能得到的太阳能,如果我们能利用太阳能的10%,那么在面积为的屋顶上可以利用的太阳能的功率最大值约为( )
A 3kW B. 10kW C. 60kW D. 600kW
【答案】B
【解析】
【详解】令历时为t,能够利用太阳能
根据功率的表达式有
解得
故选B。
6. 由导电的多晶硅制成的电容加速度传感器如图甲所示,图乙是其原理图,位于中间的多晶硅悬臂梁分别与顶层多晶硅、底层多晶硅组成两个电容器、,当电容器充电后处于断路状态,并由静止突然向上加速运动时,多晶硅悬臂梁的右侧可发生如图乙中虚线所示的弯曲形变,下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容减小 B. 电容器两板间的电压减小
C. 电容器两板间的电场强度减小 D. 电容器两板间的电场强度减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.多晶硅悬臂梁的右侧可发生如图所示的弯曲形变,多晶硅悬臂梁与上电极间距增加,下电极距离减小,根据电容器电容决定式
可得电容器的电容减小,电容器的电容增加,故A错误;
B.因电荷量不变,根据
可知电容器两板间电压减小,故B正确;
CD.根据
可知,当板间距变化时,电场强度不变,故CD错误。
故选B。
7. 图为竖直面内两个固定在同一水平线上的点电荷,距离为d,电荷量分别为和。静电力常量为k。在它们的中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为的带电小球以初速度从管口射入,则下列说法正确的是( )
A. 小球的速度先增大再减小 B. 小球对管壁的作用力先变小后变大
C. 电场力对小球先做正功再做负功 D. 管壁对小球的弹力的最大值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据等量异种电荷的电场分布可知,小球受到的库仑力的合力水平向右,与管壁对小球的弹力大小相等,方向相反,水平方向上的合力为零,所以小球受到的合外力为重力,故小球做匀加速直线运动,速度逐渐增大,故A错误;
B.根据等量异种电荷的电场分布可知,小球受到的库仑力的合力水平向右,根据可知,电场力正比于电场强度,因为电场先变大后变小,所以电场力先变大后变小,小球对管壁的作用力先变大后变小,故B错误;
C.带电荷量为+q的小球受到+Q的排斥力和−Q的吸引力,库仑力的合力水平向右,带电小球是竖直向下运动的,所以库仑力对小球不做功,故C错误;
D.小球受到的库仑力的合力水平向右,与管壁对小球的弹力大小相等,方向相反,库仑力的合力最大时,管壁对小球的弹力也就最大,根据库仑定律可得,+Q对小球的库仑力沿两者连线背离+Q,−Q对小球的库仑力沿两者连线指向−Q,又小球到两电荷距离相等,所以点电荷+Q和−Q到小球的最小距离均为,根据库仑定律可得,两点电荷对小球的库仑力大小相等,故库仑力的合力水平向右,最大值的大小为
故D正确。
故选D。
8. 关于电场强度和磁感应强度的描述,下列说法正确的是( )
A. 真空中点电荷的电场强度,由此可知E与Q成正比,与r2成反比
B. 某位置电场强度的方向就是试探电荷在该位置所受静电力的方向
C. 某位置磁感应强度的方向就是该位置小磁针S极所指的方向
D. 电场强度和磁感应强度都采用了比值定义法
【答案】AD
【解析】
【详解】A.真空中点电荷电场强度,由此可知E与Q成正比,与r2成反比,故A正确;
B.某位置电场强度的方向与正试探电荷在该位置所受静电力的方向相同,与负试探电荷在该位置所受静电力的方向相反,故B错误;
C.某位置磁感应强度的方向就是该位置小磁针N极所指的方向,故C错误;
D.电场强度和磁感应强度都采用了比值定义法,故D正确。
故选AD。
9. 图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线,M为两曲线的交点。下列说法正确的是( )
A. 曲线a是小灯泡L的伏安特性曲线
B. 曲线b是小灯泡L的伏安特性曲线
C. 在M点状态下,小灯泡L和电阻R的功率相等
D. 在M点状态下,小灯泡L的阻值比电阻R的阻值大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.随着电压的增加,元件的热功率增加,温度升高;从图象可以看出,b图线对应电阻减小,a图象对应电阻增加;小灯泡的电阻随温度的升高而增加;故a是小灯泡,b是电阻,故A正确,B错误;
CD.图线中的M点,电流和电压都相等,根据欧姆定律,电阻相等;功率也相等,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 图甲为板间距为d、长度为2d的两水平金属板,在两板间加上周期为T的交变电压u,电压u随时间t变化的图线如图乙所示。在时刻,一质量为m、不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,粒子射入电场时的速度为,刚好沿板右边缘射出电场,已知电场变化周期,下列关于粒子运动的描述正确的是( )
A. 粒子的电荷量
B. 若该粒子在时刻以进入电场,则该粒子在时刻射出电场
C. 若该粒子在时刻以速度进入电场,则从进入到射出电场,电场力对粒子做的功为零
D. 若该粒子在时刻以速度进入电场,则粒子会水平射出电场
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.粒子在电场中水平方向做匀速运动,运动时间为
竖直方向粒子先加速后减速,设
代入数据解得
故A正确;
B.若粒子在t=0时刻以进入电场,则经过时间T,竖直方向位移为
粒子将打到极板上,即该粒子不能射出电场,故B错误;
CD.若该粒子在时刻以速度v0进入电场,粒子在电场中运动时间为T;在竖直方向粒子在时间内先加速,在内做减速运动速度减为零,然后时间内反向加速,在内做减速直至减为零,则粒子会水平射出电场,从进入到射出电场,电场力对粒子不做功,故CD正确。
故选ACD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有_______;
A.斜槽轨道末段水平
B.斜槽轨道光滑
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
【答案】 ①. AD##DA ②. 球心 ③. 需要
【解析】
【详解】(1) [1]A.为了让小球做平抛运动,斜槽轨道末段必须水平,A正确;
B.斜槽轨道没有必要光滑,因为小球每次滚动时的摩擦力都相同,B错误;
C.挡板高度可以等间距变化,也可以不等间距变化,C错误;
D.为了保证小球平抛的初速度相同,每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,D正确。
故选AD。
(2)[2]将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点;
[3]在确定y轴时需要y轴与重锤线平行。
12. 某同学用普通的干电池(电动势,内阻)、直流电流表(量程,内阻)、定值电阻和电阻箱等组装成一个简单的欧姆表,电路如图所示,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。
(1)图中的端应与_____________(选填“红”或“黑”)表笔连接。
(2)当开关断开时,将两表笔短接,调节电阻箱,使电流表达到满偏,此时_____________,欧姆表倍率是_____________(填“”或“”。
(3)闭合开关,调节电阻箱,当_____________时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱使电流表再次满偏,此时就改装成了另一倍率的欧姆表。
(4)欧姆表使用一段时间后,电池的电动势变为,内阻变为,但此表仍能进行欧姆调零。若用此表规范操作,测量某待测电阻得到的测量值为,则该电阻的真实值为_____________。
【答案】(1)黑 (2) ①. 148 ②.
(3)150 (4)144
【解析】
【小问1详解】
由“红入黑出”可知,端应与黑表笔连接。
【小问2详解】
[1]由闭合电路的欧姆定律得
上式代入数据得
[2]开关断开与闭合时相比较断开时欧姆表的内阻大,即中值电阻大,所以开关断开时欧姆表的倍率是“”。
【小问3详解】
设开关闭合时电阻箱的电阻变为,开关断开时欧姆表的倍率是“”,欧姆表的内阻大小为
因为开关闭合时欧姆表的倍率是“”,而欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻,所以此种情况欧姆表的内阻为。
由题意及闭合电路欧姆定律得
综合以上两式可得
【小问4详解】
结合上一小问可知待测电阻得到的测量值为时,刚好电流表指针在中值电阻处,实际的外电路电阻应等于此时欧姆表的内阻,进行欧姆调零时,不变,设电阻箱阻值变为,,。由闭合电路欧姆定律得
将数据代入上式解得
欧姆表内阻
因为此时刚好是中值电阻,所以所测电阻刚好等于内阻,真实值大小为。
13. 如图所示,,当电阻箱的阻值时,理想电压表的示数;当电阻箱的阻值时,电压表的示数,求电源电动势E及内阻r。
【答案】,
【解析】
【详解】根据闭合电路欧姆定律得
联立上式并代入数据解得
,
14. 将一个的苹果竖直向上抛出,苹果向上运动到达最高点,苹果从最高点返回到抛出点的时间是上升时间的2倍,取重力加速度大小,假设空气阻力f大小恒定,求:
(1)f的大小;
(2)苹果回到抛出点的速度大小v。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
苹果上升时,根据牛顿第二定律
下降时,根据牛顿第二定律
根据,可知,上升的时间为
下降的时间为
又因为
联立,解得
,,
【小问2详解】
苹果回到抛出点,根据可知,速度大小为
15. 如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场(图中未画出),MN是电场中的一条直线,线上有A、B、C三点。一带电荷量为−4 × 10−3 C,质量为2 g的小物块(可视为质点)从A点由静止释放,只受静电力作用,沿MN做直线运动,其运动的v − t图像如图乙所示,经过B点时,v − t图线的斜率(图中斜虚线)最大,C点处的切线平行于t轴,运动过程中小物块的带电荷量保持不变。求:
(1)A、B两点的电势差UAB;
(2)A、C间电场强度的最大值。
【答案】(1)UAB = −4 V
(2)E = 1 N/C
【解析】
【小问1详解】
物块在由A到B过程,根据动能定理得
解得
【小问2详解】
v − t图线的斜率表示加速度,可得物块在B点的最大加速度为
所受的电场力最大为
则电场强度的最大值为
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