内容正文:
安徽省马鞍山市第二中学2024-2025学年高二上学期期中素质测试物理试题
一、单选题
1.关于电场强度和磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.电场强度的定义式适用于任何电场
B.由真空中点电荷的电场强度公式可知,当r→0时,E→无穷大
C.一小段通电导线在某处若不受磁场力,不能由公式就说此处一定无磁场
D.磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向
2.如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,匀强磁场的磁感应强度为B,穿过线圈的磁通量为Φ,若线圈绕OO′轴转过60°的过程中,磁通量的变化量为ΔΦ,则Φ和ΔΦ的大小分别为( )
A., B.,
C.BL2, D.NBL2,
3.如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( )
A.两绳中的张力大小一定相等
B.P的质量一定大于Q的质量
C.P的电荷量一定小于Q的电荷量
D.P的电荷量一定大于Q的电荷量
4.一质量为的物体静止在光滑水平面上,在水平力作用下,经时间,动量变为、动能变为。若上述过程不变,物体的质量变为,经过时间,以下说法正确的是( )
A.物体动量变为 B.物体动量变为
C.物体动能变为 D.物体动能变为
5.图为某游客体验风洞飞行的图片,高速气流均匀地向上喷射出来,该游客处于水平悬空状态。若该游客(包括装备)的质量为m,气流的密度为,重力加速度为g,气流接触身体的面积为S,且气流接触身体后水平向四周流出,则该游客所在高度处的气流速度大小为( )
A. B. C. D.
6.一物块静止在粗糙水平地面上,0~4s内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示,0~2s内速度—时间图像如图乙所示,取重力加速度,关于物块的运动。下列说法正确的是( )
A.前4s内拉力做的功为18J
B.第4s末物块的速度为0
C.前4s内拉力的冲量为0
D.前4s内物块的位移大小为4m
二、多选题
7.地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中Р点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在Р点。则射出后,( )
A.小球的动能最小时,其电势能最大
B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大
C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大
D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加量
8.如图所示,电源电动势E和内阻r一定,、是定值电阻,是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小),L是小灯泡。闭合开关,当照射到的光照强度减小时,以下分析正确的是( )
A.电流表示数增大
B.电压表示数不变
C.灯泡亮度变暗
D.电源效率增大
9.如图所示,一个带电荷量为-Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点.另一个带电荷量为+q、质量为的点电荷乙,从A点以初速度沿它们的连线向甲运动,运动到B点时速度为,且为运动过程中速度的最小值.已知点电荷乙受到的阻力大小恒为,A、B间距离为L0,静电力常量为,则下列说法正确的是
A.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,加速度先减小再增大
B.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,其电势能先增大再减小
C.OB间的距离为
D.在点电荷甲形成的电场中,AB间电势差
10.一个质量为60kg的蹦床运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处,已知运动员与网接触的时间为0.8s,g取。则( )
A.运动员与网接触瞬间的速度大小为8m/s
B.运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小为
C.运动员的平均作用力大小为1350N
D.运动员向上离网瞬间比向下触网瞬间的动能增加1080J
三、实验题
11.小明同学练习使用多用电表测电阻:
(1)如图甲所示,请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动 ,使指针对准电流的“0”刻线。(填“S”或“T”)
②将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
③将红、黑表笔短接,旋动 (填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的“0”刻线。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表欧姆调零
(2)正确操作后,读数如图乙所示,则阻值为 Ω。
(3)若欧姆表内用一个新电池(电动势为1.5V,内阻较小),测得该电阻读数为R;然后更换另外品牌的新电池(电动势为1.5V,内阻较大),欧姆表调零后测得该电阻读数为R′,则R R′(选填“>”“=”或“<”)。
12.某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。
电压表 (量程,内阻约为)
电流表 (量程,内阻约为)
滑动变阻器 (,额定电流)
待测电池组 (电动势约为,内阻约为)
开关、导线若干
①该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条导线对应的编号是 。
②改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的 端(填“a”或者“b”)
③实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出图像,如图所示。根据图像可知,电池组的电动势为 V,内阻为 。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题
13.某同学对小量程的毫安表进行改装。已知毫安表表头的内阻为,满偏电流为;
(1)把它改装成满偏电压的电压表,要串联还是并联电阻?请计算所需电阻的阻值?
(2)如图所示,是另一位同学用题中所给的小量程毫安表改成双量程电流表,和为定值电阻。若使用和两个接线柱,电表量程为;若使用和两个接线柱,电表量程为。求和的阻值。
14.游乐场中有一种管道滑水游戏,其装置可简化为如图所示。一滑水者从距水面高H=5.2m的滑道上端由静止开始滑下,从距水面高h=0.2m的下端管口水平飞出,落到距下端管口水平距离x=0.4m的水面上。若滑水者可视为质点,其质量m=50kg,在管道中滑行的时间t=s。取重力加速度的大小g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)滑水者落到水面上时的动能大小;
(2)滑水者在管道中滑行时阻力对其做的功;
(3)下滑过程中管道对滑水者的冲量大小。
15.如图所示,P处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从静止开始经N、M间的电场加速,进入辐向电场沿着半径为R的圆弧虚线(等势线)运动,从辐向电场射出后,沿平行板A、B间的中线射入两板间的匀强电场,粒子恰从B板右边缘射出。已知MN两板间电压为U,AB极板长为2L,AB板间距离为L,电容器的电容为C,粒子重力不计。求:
(1)粒子在辐向电场中运动的时间;
(2)辐向电场中虚线上各点电场强度的大小;
(3)电容器所带的电荷量。
试卷第1页,共3页
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安徽省马鞍山市第二中学2024-2025学年高二上学期期中素质测试物理试题参考答案
1.A【详解】A. 电场强度的定义式是,定义式适用于任何电场,故A正确;
B. 由真空中点电荷的电场强度公式可知,当r→0时,电荷已不能看成点电荷,公式不成立,故B错误;
C. 是磁感应强度的定义式,B的大小由磁场本身决定,与F、I、L都无关,故C错误;
D. 磁感应强度的方向与该处的通电导线所受的安培力方向垂直,故D错误。故选A。
2.A【详解】开始时线圈在磁场中的有效面积为
此时有
当线圈绕OO′轴转过60°后,有效面积为
此时有可得故选A。
3.B【详解】由题意可知设Q和P两球之间的库仑力为F,绳子的拉力分别为T1,T2,质量分别为m1,m2;与竖直方向夹角为θ,对于小球Q有;对于小球P有;
联立有;所以可得又因为
可知,即P的质量一定大于Q的质量;两小球的电荷量则无法判断。故选B。
4.A【详解】根据动量定理;
若上述过程不变,物体的质量变为,经过时间,则物体动量变为,动能变为。故选A。
5.A【详解】对时间内吹向游客的空气,设气体质量为,则风的动量变化量为
其中
以时间内吹向游客的空气为研究对象,由动量定理可得
由于游客处于静止状态,则有解得气流速度大小为故A正确。故选A。
6.B【详解】B.结合乙图根据甲图有物块0~1s内,物块做初速为零的匀加速直线运动,有
其中物块1~2s内,做匀速直线运动,有
物块2s后,做匀减速直线运动,其中;代入数据,得;
则设物块减速到零的时间为t则有其中代入数据,得
故第3秒末物块速度为零,第4秒内拉力与摩擦力平衡,物块静止,速度为零,故B正确;
D.根据B项分析易知速度时间图像与坐标轴围成面积表示位移,则前4秒内的位移为
故D错误;
A.根据动能定理,有又联立,可得故A错误;
C.前4s内拉力的冲量为甲图中F-t图像与坐标轴所围面积,则有
故C错误。故选B。
7.BD【详解】A.如图所示
故等效重力的方向与水平成。
当时速度最小为,由于此时存在水平分量,电场力还可以向左做负功,故此时电势能不是最大,故A错误;
BD.水平方向上
在竖直方向上由于,得
如图所示,小球的动能等于末动能。由于此时速度没有水平分量,故电势能最大。由动能定理可知
则重力做功等于小球电势能的增加量, 故BD正确;
C.当如图中v1所示时,此时速度水平分量与竖直分量相等,动能最小,故C错误;故选BD。
8.CD
【详解】A.当照射到的光照强度减小时,其阻值增大,回路总电阻增大,干路电流减小,即电流表示数减小,A错误;
B.由闭合电路欧姆定律可得
由于干路电流减小,导致路端电压增大,即电压表示数增大,B错误;
C.中的电流减小,两端电压减小,与L,光敏电阻并联部分电压增大,则流过的电流增大,流过L的电流减小,故灯泡亮度变暗,C正确;
D.电源效率可表示为当外电阻增大时,电源效率增大,D正确。
故选CD。
9.AC【详解】A项:点电荷乙从A点向甲运动的过程中,受向左的静电力和向右的摩擦力,两球靠近过程中库仑力逐渐增大,点电荷乙先减速后加速,所以加速度先减小后增大,故A正确;
B项:点电荷乙向左运动过程中电场力一直做正功,因此电势能一直减小,故B错误;
C项:当速度最小时有:,解得:,故C正确;
D项:点电荷从A运动B过程中,根据动能定理有:,解得:,故D错误.
10.ACD【详解】A.离水平网面高处自由下落,由
得网接触瞬间的速度大小为故A正确;
B.设向上为正方向,则着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处,由
得离网速度大小为
动量的变化量大小故B错误;
C.由动量定理,运动员的平均作用力大小为故C正确;
D.运动员动能变化量为故D正确。故选ACD。
11.(1) S T BDC (2)19.0(或19) (3)=
【详解】(1)①[1]电表使用前,先旋动机械调零旋钮S使指针对准电流的“0”刻线;
③[2]选择欧姆挡位后进行欧姆调零,将红、黑表笔短接,旋动T使指针对准电阻挡的“0”刻线;
④[3]将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大,即被测电阻阻值偏小,将K旋转到电阻挡“×1”的位置,将两表笔短接,旋动T,对电表欧姆调零,然后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,所以操作顺序为BDC;
(2)读数为;
(3)由欧姆表的结构可知,电源的内阻的变化,可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消,所以两次的测量值是相等的。
12. 5 a 2.9 0.80
【详解】①[1]因为电源内阻较小,故对于电源来说应该采用电流表外接法,图中采用的是电流表内接;故导线5连接不当,应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱;
②[2]开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大,故应将滑片置于a端;
③[3][4]由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势,故E=2.9V;图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A,故可得等效内阻为
又因为在开关和电池负极之间接有的电阻,在计算过程中等效为内阻,故电源内阻为
13.(1);(2),
【详解】(1)把小量程的毫安表改装成满偏电压的电压表,根据串联电路的分压特点可知,需要串联电阻,且串联电阻的阻值为
(2)如图所示,若使用和两个接线柱,电表量程为,则有
若使用和两个接线柱,电表量程为,则有
联立两式求得;
14.(1)200J;(2)−2400J;(3)
【详解】(1)滑水者离开管道后做平抛运动;;可得
根据动能定理有由此得到动能
(2)滑水者在管道中滑行过程中,根据动能定理有
可得阻力做的功
(3)下滑过程中动量变化量大小为方向水平向右。
重力的冲量大小方向竖直向下。
根据动量定理,可得如图所示,则有管道对滑水者的冲量大小为
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据动能定理可得所以
粒子在辐向电场中做匀速圆周运动,有
(2)根据牛顿第二定律可得
所以辐向电场中虚线上各点电场强度的大小为
(3)粒子在AB板间运动时,有;;;联立可得
答案第1页,共2页
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