内容正文:
编号:242B4003
太原市外国语学校高二年级半月考试题(物理)
命题人:张伟华 审核人:马永成 测试时长: 90 分钟
考查范围:必修三第九章-第十二章 使用时间:2024年11月30日 总分:100分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
B
B
C
A
AC
BD
AB
11.(1) 7或7.0(1分) 2.3(2分)
(2) R1(1分) (2分)
12.(1) 3.0(1分) 并联(1分) 2.75(1分)
(2)乙(1分)
(3) 1.50(1分) 1.25(1分)
13.(1)4Ω(3分)
(2)31.25W(5分)
【详解】(1)电动机未启动时电流表的示数为2.5A,可得
(2分)
解得
RL=4Ω(1分)
(2)打开车灯、电动机启动时,路端电压
(2分)
解得
通过电动机的电流
(1分)
解得
电动机的输入功率
(2分)
14.(1)A带正电,(4分)
(2),方向水平向左(3分)
(3),方向沿斜面向上(3分)
【详解】(1)由平衡得A带正电(1分),对B有
(1分)
又
(1分)
可得
(1分)
(2)
(1分)
可得
(1分)
方向水平向左。(1分)
(3)分析可知,当电场方向与斜面平行时,电场力最小,场强最小。则
(1分)
可得
(1分)
方向沿斜面向上。(1分)
15.(1)(3分)
(2)(5分)
(3)(6分)
【详解】(1)根据动能定理有
(2分)
电子刚进入偏转电场时的速度大小
(1分)
(2)电子在偏转场的加速度为
(1分)
电子在偏转场运动的时间为
(1分)
设电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角为,可得
(2分)
联立解得
(1分)
(3)设P点到偏转电场右边界的距离L,电子在偏转场的偏转位移
(1分)
解得
(1分)
电子束射出偏转电场时速度反向延长将交于水平位移的中点,由相似三角形可知
(2分)
联立解得
(2分)
16.(1),(5分)
(2)7L(7分)
(3)(4分)
【详解】(1)小物体在A点刚好沿切线进入圆管,由几何关系,与水平方向的夹角为45°,A点竖直分速度,水平分速度,其中水平方向
(1分)
且有
(1分)
联立解得
(1分)
在x方向上有
(1分)
有
(1分)
(2)虚线AB下方绝缘小物体所受电场力
(1分)
方向竖直向上,与重力等大反向,小物体从A到B做匀速圆周运动,从A到B合外力不做功,动能不变
(1分)
小物体从管口B离开时,斜向左上,与水平方向的夹角为45°,从B到N运动时间
(1分)
解得
水平方向
(1分)
且
(1分)
解得
(1分)
N点距离C点
(1分)
(3)小物体从P到A的时间用表示,则
(1分)
解得
(1分)
物体从A运动到B走过个圆周,时间
(1分)
小物体由P点运动到N点的总时间
(1分)
选择题详解
1.C
【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。
2.A
【详解】设ab=3bc=3L厚度为d,则当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;则
若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为
故选A。
3.C
【详解】A.粒子的轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线方向向左,由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知电场力与轨迹之间的夹角是钝角。电场力对带电粒子做负功,带电粒子电势能增大,故带电粒子在a、b两点的电势能b处大,故A项错误;
B.由于电场线方向不明,无法确定带电粒子的电性,故B项错误;
C.因为电场力做负功,故带电粒子的动能减小,所以带电粒子在a、b两点的动能a处大,故C项正确;
D.带电粒子在a、b两点受到的电场力方向沿电场线方向向左,所以带电粒子在a、b两点受到的电场力方向不相同,故D项错误。
故选C。
4.B
【详解】AB.AB间接高压电后AB间产生很强的电场,气体分子被电离为电子和正离子,电子被尘埃吸附,尘埃带负电被接高压正极的收集器A吸附,故A错误,B正确;
C.越靠近线装电离器B电场强度越大,收集器A和电离器B之间形成的是非匀强电场,所以粉尘靠近收集器A的过程中,加速度发生变化,故C错误;
D.带负电的粉尘在电场力的作用下加速运动,电场力做正功,电势能减小,机械能增加,所以静电除尘过程是电场能向机械能转化的过程,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】A.由于该电场是匀强电场,故沿着同一个方向相同距离电势差相等,则有
解得
故A正确;
B.该电场沿轴方向的分场强大小为
沿轴方向的分场强大小为
则该电场的电场强度的大小为
故B错误;
C.因,则有
解得
该点电荷在a点的电势能为
故C正确;
D.该点电荷从a点移到d点,电场力做功为
故D正确。
故选B。
6.C
【详解】A.由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式
PE=EI
Pr=I2r
可知电源的输出功率
PR=EI-I2r
则a是直线,表示的是电源消耗的总电功率,b是抛物线,表示的是电源内电阻上消耗的功率,c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR,所以A错误;
B.由图可知,当短路时,电流为3A,总功率P=9W;则由
P=EI
可知
E=3V
内阻
故B错误;
C.bc的交点表示内阻消耗的功率等于输出功率,则外电阻等于内阻,此时电路的电流
选项C正确;
D.当电流为1.0A时,根据
解得外电路的电阻为
R'=2Ω
选项D错误。
故选C。
7.A
【详解】A.保持S接1,减小C两极板的正对面积,则根据
知电容C减小,又
而存在二极管,使得Q不能减少,故实际过程为Q不变,故U增大,根据
及d不变,知E增大,所以油滴受到向上的电场力大于重力,油滴会向上移动,故A正确;
B.保持S接1,将C的下极板上移,根据
知d减小,C增大,U不变,Q增大,可以充电,根据
知E增大,油滴向上运动,故B错误;
C.将S从1掷到2,断开开关,不能放电,故油滴不动,故C错误;
D.将S从1掷到2,同时将下极板上移,d减小,根据
知C增大,断开开关,Q不变,根据
联立知
不变,故油滴不动,故D错误。
故选A。
8.AC
【详解】A.滑动变阻器滑动触头向上移动,变大,则电路的外电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流变小,内阻分压变小,则路端电压增大,电压表示数增大,A正确;
B.干路电流变小,故两端电压变小,则两端电压
增大,通过的电流增大,又总电流变小,则通过的电流减小,电流表示数减小,B错误;
C.根据
整理得
所以
不变,故C正确;
D.因为不确定外电阻与电源内阻关系,电源输出功率无法判断,故D错误。
故选AC。
9.BD
【详解】A.用欧姆表测量电阻的阻值时,电阻应与其他电路断开,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可知欧姆表中值电阻为
电源电动势不变,R中和Ig成反比,欧姆表“×10”倍率的中值电阻是“×1”倍率的10倍,满偏电流为原来的,根据并联电路分流特点有
解得
故B正确;
C.由图可知欧姆表选“×10”倍率时,中值电阻为,则有
故C错误;
D.从“×1”挡换至“×10”挡,中值电阻增大,表头和R1并联后阻值减小,电阻箱R2阻值需增大,故D正确。
故选BD。
10.AB
【详解】A.金属圆筒中电场为零,质子不受电场力,做匀速运动。故A正确;
C.质子进入第n个圆筒时,经过n次加速,根据动能定理
解得
故C错误;
B.只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时,才能保证每次在缝隙中被电场加速,则第n个圆筒长度
所以各金属筒的长度之比为。故B正确;
D.由B选项的分析可知,保持和不变,荷质比增大,则T必须减小。故D错误。
故选AB。
11.(1) 7或7.0 2.3
(2) R1
【详解】(1)[1]欧姆表盘读数为7.0,所以Rx = 7.0×1= 7.0
[2]游标卡尺的精确度为0.1mm,测金属丝直径的读数为D = 2mm+3×0.1mm = 2.3mm
(2)①[1] 待测电阻的阻值较小,为了提高实验精确度,实验要求电流从零开始调节,要求滑动变阻器采用分压式接法,所以应该选用最大阻值小的R1;
②[2] 电源电动势为3V,电流表选用0 ~ 0.6A,电压表选用0 ~ 3V。测量电路采用电流表外接,控制电路采用滑动变阻器分压式接法。电路图如图所示
12.(1) 3.0 并联 2.75
(2)乙
(3) 1.50 1.25
【详解】(1)[1][2][3] 将灵敏电流计的量程扩大,需要将电阻箱调为R后,与灵敏电流计并联,由题意有
解得
此时电流表的内阻
(2)由于此时电流表的内阻的准确值已知,所以电路图选择乙图。
(3)[1][2] 由闭合电路欧姆定律有
结合图乙可知
E=1.50V,
解得
r=1.25Ω
答案第12页,共13页
答案第13页,共13页
学科网(北京)股份有限公司
$$
编号:242B4003
太原市外国语学校高二年级半月考试题(物理)
命题人:张伟华 审核人:马永成 测试时长: 90 分钟
考查范围:必修三第九章-第十二章 使用时间:2024年11月30日 总分: 100 分
试题细目表
考点序号
考点内容
对应题号
考点序号
考点内容
对应题号
1
静电场中力的性质
1,14
3
电路及其应用
串并联电路
2,11,13
2
静电场中能的性质
3,4,5,7,10,15,16
4
电路中的能量
闭合电路欧姆定律
6,8,9,12,
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,其中1-7为单选,8-10为多选。选对但不全的得 3 分,有错选的得 0 分。)
1.(本题4分)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导体靠近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M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,M端带正电,N端带负电
2.(本题4分)如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=3bc.当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为( )
A.9I B.3I
C. D.
3.(本题4分)如图所示的实线为一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子在a、b两点的电势能a处大
B.可以判断出带电粒子所带电荷的正负
C.带电粒子在a、b两点的动能a处大
D.带电粒子在a、b两点的受力方向相同
4.(本题4分)静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电,在静电力作用下,尘埃到达电极而被收集起来。如图所示,静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成,A、B间接有高压电源,它们之间形成很强的电场,能使空气中的气体分子电离,进而使通过除尘器的尘埃带电,最后被吸附到与正极相连的收集器A上。下列选项正确的是( )
A.收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电
B.收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电
C.粉尘靠近收集器A的过程中,加速度保持不变
D.静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程
5.(本题4分)如图所示,在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点,c点坐标为(,)。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场,b、c、d三点电势分别为2V、10V、4V,将一电荷量为的点电荷从a点沿abcd移动到d点,下列说法不正确的是( )
A.坐标原点O的电势为
B.匀强电场的电场强度大小为
C.该点电荷在a点的电势能为
D.将该点电荷从a点移动到d点的过程中,电场力做功为
6.(本题4分)如图所示,某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流Ⅰ变化的图线画在了同一坐标系中,下列说法正确的是( )
A.反应电源的输出功率PR随电流I变化的是曲线b
B.电源电动势为3V,电源内阻为2Ω
C.b、c线交点的横坐标为1.5A
D.当电流为1.0A时,外电路的电阻为1Ω
7.(本题4分)如图所示,D是一支理想二极管(正向电阻为零,可视为短路;反向电阻无穷大,可视为断路),C是极板水平放置的平行板电容器,初始时不带电。当S接1且稳定后,处于两极板间P点的一带电油滴能保持静止状态。下列说法正确的是( )
A.保持S接1,减小C两极板的正对面积,油滴会向上移动
B.保持S接1,将C的下极板上移,油滴会向下移动
C.将S从1掷到2,油滴将向下运动
D.将S从1掷到2,同时将下极板上移,油滴将向下运动
8.(本题4分)如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,电流表、电压表均为理想电表,当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,电压表示数的变化量大小为,电流表示数的变化量大小为,下列说法正确的是( )
A.电压表示数U一定变大 B.电流表示数I一定变大
C.不变 D.电源的输出功率一定增大
9.(本题4分)某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路和对应表盘,通过闭合开关S和调节电阻箱,可使欧姆表从“×10”的倍率切换到“×1”的倍率。已知电源电动势,毫安表内阻,电源内阻不计,则下列说法中正确的是( )
A.此欧姆表可以直接接在通电电阻的两端测量电阻的阻值
B.
C.表头的满偏电流为
D.从“×1”挡换至“×10”挡,阻值需要增大
10.(本题4分)如图甲所示,某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上,各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上,序号为0的金属圆板中央有一个质子源,质子逸出的速度不计,M、N两极加上如图乙所示的电压(已知);一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e,质子通过圆筒间隙的时间不计,且忽略相对论效应,以下说法正确的是( )
A.质子在各圆筒中做匀速直线运动 B.各金属筒的长度之比为
C.质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为
D.加速器筒长和加速电压不变,若要加速荷质比更大的粒子,则要调大电压的周期
二、实验题(共 2 小题,共 12 分。)
11.(本题6分)小倪同学通过实验测量某金属材料的电阻率:
(1)用多用电表“×1”挡粗测金属丝电阻Rx,指针位置如图甲所示,则Rx= Ω;用游标卡尺测金属丝直径D,刻度如图乙所示,则D= mm。
(2)为了更精确测定该金属丝的电阻,除待测金属丝Rx外,还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ);
B.电压表V2 (量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1 (量程0.6A,内阻约为1Ω);
D.电流表A2(量程3A,内阻约为0.2Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5Ω ,0.6A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω ,0.1A)
G.1.5V的干电池两节,内阻不计
H.开关S,导线若干
为了提高实验精确度,实验要求电流从零开始调节,则:
①滑动变阻器应选用 (填“R1”或“R2”);
②按题目要求在答题纸上画出电路图 (电子元件符号用V1、V2、A1、A2、R1、R2表示)。
12.(本题6分)某实验小组测量一节干电池的电动势和内电阻,他们在实验室找到了如下器材:
A.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
B.灵敏电流计(0~50mA,内阻为33.0Ω)
C.滑动变阻器(0~30Ω)
D.电阻箱(0~99.9Ω)
E.开关和导线若干
(1)他们首先将灵敏电流计改装成量程为0~0.6A的电流表,他们需要将电阻箱调为 Ω后与灵敏电流计 (填“串联”或“并联”),改装后电流表的电阻 Ω。
(2)他们设计了甲、乙两个实验电路,为了减小误差实验时应该选择 (填“甲”或“乙”)。
(3)他们正确的电路完成实验,记录了6组数据,并画出了U-I图线如图丙所示,根据此图可得出于电池的电动势E= V,内阻r= Ω(结果均保留三位有效数字)。
三、解答题(共48分)
13.(本题8分)如图为汽车启动电路原理图,汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表的示数为I1=2.5A,电动机启动时电流表的示数为I2=7.5A。已知电源的电动势为E=12.5V,内阻为r=1Ω,设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变,求:
(1)车灯的电阻RL;
(2)打开车灯、电动机启动时,电动机的输入功率P。
14.(本题10分)如图所示,倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面底端固定一个带电的小球,另有一质量,带电量为的带正电小球静止在距离斜面底端处,两小球半径可以忽略,整个装置处于水平方向的匀强电场中,小球与斜面间恰好没有压力。重力加速度取,静电常数。
(1)A小球带何种电荷?电荷量是多少?
(2)求匀强电场的电场强度大小及方向。
(3)若将球撤去,为了保证小球仍在该位置平衡,需要把电场转动,则转动之后电场场强最小为多少?电场的方向如何?
15.(本题14分)XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。某种XCT机原理示意图如图所示。M、N之间是加速电场,虚线框内为匀强偏转电场;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为m,电荷量为e,M、N两端的电压为,偏转电场区域水平宽度为,竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为H,偏转电场的电场强度,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。求:
(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小;
(2)电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角;
(3)P点到偏转电场右边界的距离。
16.(本题16分)如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管ADB固定在竖直平面内。圆管围成的圆的圆心为O,该圆的半径为(内外管的间距远小于圆管半径),D点为圆管的最低点,A、B两点在同一水平线上,,过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场;虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场,电场强度大小等于。圆心O正上方某一点P点(位置未知)有一质量为m、电荷量为的绝缘小物体(视为质点)。现将该小物体无初速释放,经过一段时间,小物体刚好沿切线从A点无碰撞地进入圆管内,并继续运动。重力加速度用g表示。
(1)虚线AB上方匀强电场的电场强度E1为多大?并求物体在A点的速度vA大小。
(2)小物体从管口B离开后,经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点(图中未标出N点),则N点距离C点多远?
(3)小物体由P点运动到N点的总时间为多少?
答案第4页,共8页
答案第1页,共8页
学科网(北京)股份有限公司
$$