内容正文:
博罗县2024-2025学年度第一学期高二阶段性教学质量检测
物理试题
本试卷共4页,15小题。总分:100分,检测用时:75分钟
一、单项选择题: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,充气后的气球在头发上摩擦,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触易拉罐的情况下,可观察到易拉罐会朝气球方向滚动,(已知)下列说法正确的是( )
A. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球不相同
B. 易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球不相同
C. 气球所带电荷量可能是
D. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
【答案】A
【解析】
【详解】A B.根据静电感应,靠近气球一侧与气球带异种电荷,远离一侧与气球带同种电荷,故A正确,B错误;
C.带电体的电荷量是元电荷的整数倍,而不是的整数倍,故气球所带电荷量不可能是,故C错误;
D.气球对易拉罐远侧为斥力,近侧为吸引力,并且对近侧的力大于远侧的力,故易拉罐会朝气球方向滚动,故D错误。
故选A。
2. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开始时两金属球之间的库仑力为
将两球接触后两球各带电量+2Q,则此时的库仑力为
故选C。
3. 如图所示,在半径为r的圆上有四个点正好构成正方形,在相应的点上固定有点电荷,点电荷所带电荷量已在图中标出,则圆心O处电场强度大小为(静电力常量为k)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据点电荷场强公式可知,两个点电荷在O点产生的场强大小相等,方向相反,相互抵消;与在O点产生的场强方向相反,则圆心O处电场强度大小为
故选A。
4. 如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的电场线,该电场线关于虚线对称,O点为A、B两点电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上关于O点对称的两点,则下列说法正确的是( )
A. A、B可能带等量异种电荷
B. A、B可能带不等量的正电荷
C. a、b两点处电势不相等
D. 同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等,方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据电场线起始于正电荷(或无穷远)终止于无穷远处(或负电荷),且电场线关于虚线对称知,A、B带等量的正电荷,故AB错误;
C.由于A、B带等量的正电荷,根据对称性可知a、b两点处电势相等,故C错误;
D.由对称性可知,a、b两点处场强大小相等,方向相反,则同一试探电荷a、b两点所受电场力大小相等,方向相反,故D正确。
故选D。
5. 电容式位移传感器的示意图如图所示,A、B是平行板电容器两块正对的极板,A是固定的,B与被测物体C相连,A、B之间的距离随着C的上下移动而变化。如果A、B极板所带的电荷量恒定不变,当C向上移动时,下列说法正确的是( )
A. A、B极板组成的电容器的电容增大 B. A、B两板之间的电压减小
C. A、B两板之间的电场强度增大 D. A、B两板之间的电场强度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由平行板电容器电容的决定式可知,当C向上移动时,d在增大,A、B极板组成的电容器的电容减小,故A错误;
B.由电容器电容的定义式可得,电容C减小,电荷量Q不变,A、B两板之间的电压U增大,故B错误;
CD.由电容器电容的定义式和决定式,可得
可知A、B两板之间的电场强度不变,故D正确,C错误。
故选D。
6. 光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器,其电阻值会随光照强度的增大而减小,光敏电阻的这种特殊性能,在科技生活中得到广泛应用。某应用电路如图所示,、为定值电阻,L为小灯泡,为光敏电阻,当照射光强度增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数减小 B. 中电流增大
C. 的电压减小 D. 小灯泡变暗
【答案】C
【解析】
【详解】照射光强度增大时,的阻值变小,根据电路图,可知并联支路的总电阻减小,则外电路的总电阻减小,内电阻不变,根据闭合电路欧姆定律知,干路电流将增大,则定值电阻两端的电压增大,电压表测两端电压,其示数增大;根据
知与灯泡并联支路两端的电压将减小,则流经定值电阻的电流减小,由于干路电流增大,根据
则流经灯泡L的电流将增大,灯泡两端的电压增大,灯泡将变亮。根据
知两端的电压将减小。
故选C。
7. 两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的A、B两点,两电荷连线上各点电势随x变化的关系图线如图所示,其中P点电势最低,且,则( )
A. AB中点的电场强度大小为零
B. 的电荷量大于的电荷量
C. 和是同种电荷,但不一定是正电荷
D. 负电荷从P点左侧移到P点右侧,电势能先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.根据图像的切线斜率表示电场强度,可知AB中点的电场强度大小不为零;P点的电场强度大小为零,可与在P点的场强大小相等,方向相反,则和是同种电荷,且有
由于,则有;由题图可知,与周围的电势均为正值,所以与均带正电荷,故AC错误,B正确;
D.负电荷从P点左侧移到P点右侧,由题图可知,电势先减小后增大,根据,可知负电荷的势能先增大后减小,故D错误。
故选B。
二、多项选择题: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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示为长度相同的镍铬合金丝甲和乙的伏安特性曲线,根据所掌握的知识分析下列选项,其中正确的是( )
A. 甲的直径大
B. 由图像可知镍铬合金丝的电阻随电压的增大而增大
C. 将甲和乙并联接在电路中时,通过甲的电流大
D. 将甲和乙串联接在电路中时,甲的电压大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律可知图线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知甲的电阻小于乙的电阻,根据电阻定律,且长度相同,材料相同,可知甲的横截面积大,即甲的直径大,故A正确;
B.由图像可知镍铬合金丝电阻随电压的增大而不变,故B错误;
C.将甲和乙并联接在电路中时,根据并联电压相等,则通过导体的电流与电阻成反比,因此通过甲的电流大于通过乙的电流,故C正确;
D.将甲和乙串联接在电路中时,根据串联电流相等,则导体两端电压与电阻成正比,所以甲的电压比乙的电压小,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,两平行板水平放置,板间存在匀强电场。质量相等的P、M、N三个小球一个带正电,一个带负电,一个不带电,分别从O点以相同速度水平射入电场,落点如图,则这三个小球( )
A. N带正电,M不带电,P带负电
B. 到达正极板时速度大小相等
C. 在电场中运动时间不相等
D. 在电场中的加速度大小
【答案】CD
【解析】
【详解】C.小球在平行板内做类平抛运动,水平方向有
由于
则
故C正确;
D.竖直方向有
由于,则在电场中的加速度大小关系
故D正确;
A.小球带正电时,加速度为
小球不带电时,加速度为
小球带负电时,加速度为
可得
由于,故P带正电,M不带电,N带负电,故A错误;
B.竖直方向根据
可得
到达正极板时速度大小为
则到达正极板时速度大小关系为
故B错误。
故选CD。
10. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为2.5V/m
B. 坐标原点处的电势为1V
C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D. 电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV
【答案】BD
【解析】
【详解】A.将电场强度分解为水平和竖直,x轴方向
沿y轴方向
则合场强
故A错误;
B.在匀强电场中,平行等距的两线段电势差相等,故
解得坐标原点处的电势为1V,故B正确;
C.电子在点的电势能
在点的电势能
故
电子在点电势能比在点的高7eV,故C错误;
D.根据电场力做功公式
故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分,考生根据要求作答。
11. 用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至______(选填a或b)端。
(2)根据实验数据作出图像如图乙所示,则该电池的电动势E=____V,内阻r=___(结果保留两位有效数字)。
(3)利用该方案测出的内阻与真实值相比,______(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)a (2) ①. 1.5 ②. 1.0
(3)<
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,为了保护电路,将滑动变阻器接入电路的电阻为最大值,所以滑动变阻器滑片应滑至a端。
【小问2详解】
[1][2]根据欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,则有
图像的斜率绝对值等于内阻,则有
【小问3详解】
由电路图可知,实验误差来源于电压表的分流,设电压表的内阻为,根据欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率绝对值为
12.
(1)如图所示的游标卡尺,它们的读数依次为_______mm。
(2)某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时,他应先转动_____直到测微螺杆靠近小球,再转动微调旋钮直到测微螺杆夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动______使测微螺杆固定后读数(以上均填仪器部件字母符号)。正确操作后,螺旋测微器的示数如乙图所示,则小球的直径是______mm。
(3)某金属丝电阻约为,为了更精确地测量金属丝(截面为圆形)的电阻率,实验室提供了下列器材:
A.电流表(量程0~300mA,内阻约)
B.电流表(量程0~3.0A,内阻约)
C.保护电阻
D.保护电阻
E.电源(电动势,内阻不计)
F.刻度尺、开关S、导线若干
①实验中电流表应选用_______________,保护电阻应选用________________。(选填实验器材前对应字母)
②实验小组设计的测量电路如图(a)所示,调节接线夹在金属丝上的位置,测出接入电路中金属丝的长度L,闭合开关,记录电流表的读数I。改变接线夹位置,重复①的步骤,测出多组L与I的值。根据测得的数据,作出如图(b)所示的图像,横轴表示金属丝长度L,则纵轴应用________________(选填“”或“”)表示;若图像的斜率为k,金属丝直径为d,则金属丝的电阻率为________(用已知量E、k、d等表示)。
【答案】(1)2385
(2) ①. D ②. G ③. 6.699##6.700##6.701
(3) ①. A ②. C ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的精确度为,其读数为
【小问2详解】
[1] [2] 某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时,他应先转动粗调旋钮D直到测微螺杆靠近小球,再转动微调旋钮直到测微螺杆夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动止动旋钮G使测微螺杆固定后读数。
[3] 小球的直径是
【小问3详解】
[1] [2] 回路最大电流
故电流表选择A,保护电阻应选用C,100Ω电阻太大导致回路电流很小,并且不易操作。
[3]根据欧姆定律有
根据电阻定律有
整理得
则纵轴应用表示。
[4] 根据图像有
解得
13. 如图所示,一轻质绝缘细线一端固定在O点,另一端系一带电量大小为q、质量为m的小球,小球静止悬挂放置在间距为d的平行板电容器A、B间,电容器极板足够大,电容器两板与电源两极相连接,细线与竖直方向夹角,A、B两板平行正对倾斜放置,且与纸面垂直、与细线平行。已知重力加速度为g,已知,。求
(1)小球在电场中所受电场力的大小;
(2)A、B间电场强度大小和电源电动势大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
方法一:根据平衡条件有
解得
方法二:根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
A、B间电场强度大小为
得
平行板两端的电压
电源电动势为
14. 如图所示,在第一象限的区域内存在沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场,在的区域内存在沿y轴负方向、电场强度大小未知的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计粒子的重力)从y轴上(,)点处由静止释放,粒子经(,)进入x轴下方。求
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)粒子到达C点时速度大小以及粒子由A运动到C的时间。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
粒子在区域内做匀加速直线运动,根据动能定理可得
进入竖直向下的电场后做类平抛运动,经(,)进入x轴下方的磁场中,根据运动的合成与分解,水平方向有
竖直方向有
,
联立解得
【小问2详解】
粒子到达C点时的水平分速度为
竖直速度分为
所以粒子到达C点时速度大小为
粒子在电场中运动的时间为
15. 如图所示,固定于竖直平面内的光滑绝缘圆形轨道BCDG,其轨道半径为,CG为水平直径,BD为竖直直径,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左,大小的匀强电场中,现有一质量为、带电量为的小滑块(可视为质点)从水平轨道上的A点由静止释放,A到B的距离,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.4,重力加速度为。试求(结果可用根式和分式)
(1)滑块第一次到达B点经历的时间t;
(2)滑块到达轨道D点时受到轨道的压力;
(3)如果调整滑块在水平轨道上的初始位置,为确保滑块不脱轨并能从G点滑出,则初始静止释放点距B点距离s的取值范围。
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
(3)(或)
【解析】
【小问1详解】
滑块在AB段做匀加速直线运动,由动力学方法可知
解得
由匀变速直线运动位移公式,解得
【小问2详解】
设滑块到达D点时的速度为,由动能定理有
解得
设滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为,则有
解得
滑块到达D点时受到轨道的作用力的方向竖直向下。
【小问3详解】
如图所示,可以将电场力与重力的合力视为等效重力,图中H点为等效最高点
要使滑块恰好始终沿轨道滑行,则滑至圆轨道H点,电场力和重力的合力恰好指向圆心,根据等效场思想,此时的速度最小,当在H点弹力为零时,滑块速度设为,则有
解得
由电场力和重力的合力提供向心力
解得
设此时滑块释放点与B点距离为,由动能定理有
解得
因此要使滑块不脱轨并从G点滑出,滑块初始静止释放的位置与B点的距离s取值范围:(或)。
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博罗县2024-2025学年度第一学期高二阶段性教学质量检测
物理试题
本试卷共4页,15小题。总分:100分,检测用时:75分钟
一、单项选择题: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,充气后的气球在头发上摩擦,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触易拉罐的情况下,可观察到易拉罐会朝气球方向滚动,(已知)下列说法正确的是( )
A. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球不相同
B. 易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球不相同
C. 气球所带电荷量可能是
D. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
2. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,在半径为r圆上有四个点正好构成正方形,在相应的点上固定有点电荷,点电荷所带电荷量已在图中标出,则圆心O处电场强度大小为(静电力常量为k)( )
A. B. C. D.
4. 如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的电场线,该电场线关于虚线对称,O点为A、B两点电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上关于O点对称的两点,则下列说法正确的是( )
A. A、B可能带等量异种电荷
B. A、B可能带不等量的正电荷
C. a、b两点处电势不相等
D. 同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等,方向相反
5. 电容式位移传感器的示意图如图所示,A、B是平行板电容器两块正对的极板,A是固定的,B与被测物体C相连,A、B之间的距离随着C的上下移动而变化。如果A、B极板所带的电荷量恒定不变,当C向上移动时,下列说法正确的是( )
A. A、B极板组成的电容器的电容增大 B. A、B两板之间的电压减小
C. A、B两板之间的电场强度增大 D. A、B两板之间的电场强度不变
6. 光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器,其电阻值会随光照强度的增大而减小,光敏电阻的这种特殊性能,在科技生活中得到广泛应用。某应用电路如图所示,、为定值电阻,L为小灯泡,为光敏电阻,当照射光强度增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数减小 B. 中电流增大
C. 的电压减小 D. 小灯泡变暗
7. 两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的A、B两点,两电荷连线上各点电势随x变化的关系图线如图所示,其中P点电势最低,且,则( )
A. AB中点的电场强度大小为零
B. 的电荷量大于的电荷量
C. 和是同种电荷,但不一定是正电荷
D. 负电荷从P点左侧移到P点右侧,电势能先减小后增大
二、多项选择题: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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示为长度相同的镍铬合金丝甲和乙的伏安特性曲线,根据所掌握的知识分析下列选项,其中正确的是( )
A. 甲的直径大
B. 由图像可知镍铬合金丝的电阻随电压的增大而增大
C. 将甲和乙并联接在电路中时,通过甲的电流大
D. 将甲和乙串联接在电路中时,甲电压大
9. 如图所示,两平行板水平放置,板间存在匀强电场。质量相等的P、M、N三个小球一个带正电,一个带负电,一个不带电,分别从O点以相同速度水平射入电场,落点如图,则这三个小球( )
A. N带正电,M不带电,P带负电
B. 到达正极板时速度大小相等
C. 在电场中运动时间不相等
D. 在电场中加速度大小
10. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为2.5V/m
B. 坐标原点处的电势为1V
C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D. 电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV
三、非选择题:本题共5小题,共54分,考生根据要求作答。
11. 用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至______(选填a或b)端。
(2)根据实验数据作出的图像如图乙所示,则该电池的电动势E=____V,内阻r=___(结果保留两位有效数字)。
(3)利用该方案测出的内阻与真实值相比,______(选填“>”“<”或“=”)。
12.
(1)如图所示的游标卡尺,它们的读数依次为_______mm。
(2)某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时,他应先转动_____直到测微螺杆靠近小球,再转动微调旋钮直到测微螺杆夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动______使测微螺杆固定后读数(以上均填仪器部件字母符号)。正确操作后,螺旋测微器的示数如乙图所示,则小球的直径是______mm。
(3)某金属丝电阻约为,为了更精确地测量金属丝(截面为圆形)的电阻率,实验室提供了下列器材:
A.电流表(量程0~300mA,内阻约)
B.电流表(量程0~3.0A,内阻约)
C.保护电阻
D.保护电阻
E.电源(电动势,内阻不计)
F刻度尺、开关S、导线若干
①实验中电流表应选用_______________,保护电阻应选用________________。(选填实验器材前对应字母)
②实验小组设计的测量电路如图(a)所示,调节接线夹在金属丝上的位置,测出接入电路中金属丝的长度L,闭合开关,记录电流表的读数I。改变接线夹位置,重复①的步骤,测出多组L与I的值。根据测得的数据,作出如图(b)所示的图像,横轴表示金属丝长度L,则纵轴应用________________(选填“”或“”)表示;若图像的斜率为k,金属丝直径为d,则金属丝的电阻率为________(用已知量E、k、d等表示)。
13. 如图所示,一轻质绝缘细线一端固定在O点,另一端系一带电量大小为q、质量为m的小球,小球静止悬挂放置在间距为d的平行板电容器A、B间,电容器极板足够大,电容器两板与电源两极相连接,细线与竖直方向夹角,A、B两板平行正对倾斜放置,且与纸面垂直、与细线平行。已知重力加速度为g,已知,。求
(1)小球在电场中所受电场力的大小;
(2)A、B间电场强度大小和电源电动势大小。
14. 如图所示,在第一象限区域内存在沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场,在的区域内存在沿y轴负方向、电场强度大小未知的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计粒子的重力)从y轴上(,)点处由静止释放,粒子经(,)进入x轴下方。求
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)粒子到达C点时速度大小以及粒子由A运动到C的时间。
15. 如图所示,固定于竖直平面内的光滑绝缘圆形轨道BCDG,其轨道半径为,CG为水平直径,BD为竖直直径,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左,大小的匀强电场中,现有一质量为、带电量为的小滑块(可视为质点)从水平轨道上的A点由静止释放,A到B的距离,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.4,重力加速度为。试求(结果可用根式和分式)
(1)滑块第一次到达B点经历的时间t;
(2)滑块到达轨道D点时受到轨道的压力;
(3)如果调整滑块在水平轨道上的初始位置,为确保滑块不脱轨并能从G点滑出,则初始静止释放点距B点距离s的取值范围。
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