内容正文:
峨眉一中2024年高二上学期半期考试
一、选择题(本题共10小题,其中1~7为单选,每题5分,8~10为多选,每题6分。选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 有一段长1 m的电阻丝,电阻是10 Ω,现把它均匀拉伸到长为5 m,则电阻变为( )
A. 10 Ω B. 50 Ω C. 150 Ω D. 250 Ω
【答案】D
【解析】
【详解】均匀拉长电阻丝
电阻丝的体积不变
则电阻丝截面积变为
由电阻定律
可得拉长后电阻丝电阻为
故选D。
2. 关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是( )
A. 通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异号电荷
B. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的质子转移到另一个物体
C. 摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
D. 通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同号电荷
【答案】A
【解析】
【详解】A.摩擦起电时,电子从一个物体转移到另一个物体,导致两物体分别带等量异种电荷,故A正确;
B.摩擦起电转移的是电子而非质子,质子无法自由移动,故B错误;
C.电荷不能被创造,摩擦起电是电荷的转移而非“变成电荷”,故C错误;
D.两物体摩擦后必然带等量异种电荷,不可能带同种电荷,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有a、b两点,用Ea、Eb分别表示a、b两点的电场强度大小,则( )
A. 电场线从a指向b,所以Ea<Eb
B. 电场线从a指向b,所以Ea>Eb
C. 电场线是直线,所以Ea=Eb
D. 不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb大小关系不能确定
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】a、b在一条电场线上,无法判断电场线的疏密,也就无法判断a、b两点电场强度的大小。
故选D。
4. 如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下面结论正确的是( )
A. 电源的电动势为6.0 V
B. 电源的内阻为12 Ω
C. 电源的短路电流为0.5 A
D. 电流为0.3 A时的外电阻是12 Ω
【答案】A
【解析】
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析图线与纵轴交点的物理意义和图线斜率的物理意义,当外电阻为零时,电源被短路,由闭合电路欧姆定律求出短路电流;
当电流为0.3A时,由闭合电路欧姆定律求出外电压,再欧姆定律求出外电阻;
【详解】A、由闭合电路欧姆定律得,当时,,即图线与纵轴交点表示断路状态,电动势,故A正确;
B、电源的内阻等于图线的斜率大小,,故B错误;
C、外电阻时,短路电流为,故C错误;
D、电流为时,路端电压,外电阻是,故D错误.
【点睛】本题关键从数学的角度理解物理图象的物理意义,容易产生的错误是求电源的内阻.
5. 如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的负点电荷q,不计重力,下列说法中一定正确的是( )
A. 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B. 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 点电荷运动在O点时加速度为零,速度达最大值
D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到点电荷速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据点电荷电场强度的叠加法则,可知,同种正电荷连线的中垂线上,电场强度方向由O点向两边延伸,且大小先增大后减小,在P点由静止释放一个负点电荷q,在从P点到O运动的过程中,它只在电场力作用下,向下加速,电场强度可能越来越小,也可能先增大后减小,电场力可能越来越小,也可能先增大后减小,则加速度可能越来越小,也可能先增大后减小,但速度一定越来越大,故AB错误;
C.运动到O点时,所受的电场力为零,加速度为零,速度达最大值,故C正确;
D.点电荷越过O点后,所受的电场力向上,速度越来越小,直到点电荷速度为零;电场强度可能越来越大,也可能先增大后减小,加速度可能越来越大,也可能先增大后减小,故D错误。
故选C。
6. 如图所示的伏安法测电阻电路中,电压表的内阻为3kΩ,读数为3V;电流表内阻为10Ω,读数为4mA.待测电阻R的真实值等于 ( )
A. 750Ω B. 760Ω
C. 1000Ω D. 1010Ω
【答案】C
【解析】
【详解】电阻R的测量值
,
电阻的真实值
由于电压表的分流,所以,即测量值比真实值要小
,
由
得
故选C。
7. 如图所示,虚线1、2、3、4为静电场中的等势面,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为零。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b两点时的动能分别为26eV和5eV,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV 时,它的动能应为( )
A. 8 eV B. 13 eV
C. 20 eV D. 34 eV
【答案】C
【解析】
【详解】由于电荷在电场中移动时只有静电力做功,因此能量之间的转化只有动能和电势能之间的转化。1、2、3、4为等差等势面,则相邻等势面之间电场力做功相等,由于从等势面1到等势面4电荷减少的动能为21eV,则从1运动到4过程中,相邻等势面之间减小的动能为
所以从1到3减少的动能为14 eV,由于等势面3的电势为零,则等势面3处的动能与电势能的和值为
26eV-14eV=12eV
电荷在等势面3上的动能为12 eV,ze 当电势能为-8 eV时,动能为
12eV-(-8 eV)=20 eV
ABD错误,C正确。
故选C。
8. 平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连,如图所示,要使静电计指针张角变大。下列措施中可行的是( )
A. A板向上移动
B. B板向右移动
C. A、B板之间插入电介质
D. 使两极板带的电荷量减小
【答案】AB
【解析】
【详解】电容器两极板电势差越大,静电计指针张角越大,根据
解得
A.A板向上移动,正对面积减小,两板间电势差增大,静电计指针张角变大,A正确;
B.B板向右移动,两板距离增大,两板间电势差增大,静电计指针张角变大,B正确;
C.A、B板之间插入电介质,增大,两板间电势差减小,静电计指针张角变小,C错误;
D.使两极板带的电荷量减小,两板间电势差减小,静电计指针张角变小,D错误。
故选AB。
9. 如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质带电球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )
A. 甲图中两球一定带异种电荷 B. 乙图中两球一定带同种电荷
C. 甲图中两球至少有一个带电 D. 乙图中两球只有一个带电
【答案】BC
【解析】
【详解】由于带电物体具有吸引轻小物体的性质,以及同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。图甲中两小球相互吸引,则可能是某个小球带电另一个小球不带电或者两小球带异种电荷。图乙中两个小球相互排斥,则说明两小球一定是带同种电荷。
故选BC。
10. 图中a、b、c、d为一簇平行等间距的直线,不清楚是电场线还是等势线。一电子自图中A点以初速度v0与直线成一定夹角进入匀强电场,其运动轨迹如虚线AB所示。不计粒子重力,则下列判断正确的是( )
A. 若a、b、c、d是等势线,则其电势关系为φa<φb<φc<φd
B. 若a、b、c、d是等势线,则电子从A到B的过程速度增大
C. 若a、b、c、d是电场线,则电子从A到B的过程动能增大
D. 若a、b、c、d是电场线,则电子从A到B的过程电势能增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.若a、b、c、d是等势线,由电子做曲线运动所受合力指向曲线的内侧,所以电子所受电场力垂直等势线竖直向上,则电场线竖直向下,根据沿电场线方向电势降低得
电子从A到B,电子电势能减小,动能增大,速度增大,故A错误,B正确;
CD.若a、b、c、d是电场线,由电子做曲线运动所受合力指向曲线的内侧,所以电子所受电场力水平向左,电子从A到B的过程电场力做负功,电势能增大,动能减小,故C错误,D正确。
故选BD。
二、填空题(本题共13分)
11. “测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(1)从图中读出金属丝的直径为________mm。
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表0~3V,内阻10kΩ
B.电压表0~15V,内阻50kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻0.05Ω
D.电流表0~3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0~10Ω
F.滑动变阻器,0~100Ω
①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________。
②在下面框图中画出电路图_____
③若测得直径用d表示,测得的电压用U表示,电流用I表示,写出待测电阻电阻率表达式______
【答案】(1)0.680
(2) ①. A ②. C ③. E ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
由图可知,金属丝的直径为
【小问2详解】
[1]两节新的干电池电动势为3V,故电压表用A;
[2]被测电阻约为5Ω,通过电阻的最大电流为
故电流表用C。
[3][4]为测多组实验数据,滑动变阻器采用分压接法,故应选用最大值较小的滑动变阻器,便于操作,故滑动变阻器用E;由于电压表和电流表的内阻都已知,电流表可以采用内接法,实验电路图如图所示
[5]根据欧姆定律有
根据电阻定律有
联立解得
三、计算题(本题共34分)
12. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球质量为1.0×10-3kg,所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求:
(1)小球受到的电场力大小;
(2)匀强电场的电场强度大小。
【答案】(1);(2)N/C
【解析】
【详解】(1)根据受力分析得
解得
(2)根据电场力公式
解得N/C
13. 如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S闭合时,理想电压表V的示数为11.4V,理想电流表A的示数为0.2A,S断开时,理想电流表A的示数为0.3A,求:
(1)电阻R3的值;
(2)电源电动势E和内阻r的值。
【答案】(1)15Ω;(2)12V;1Ω
【解析】
【详解】(1)S闭合时,R2两端电压
U2=I2R2=6V
所以,R1两端电压为
U1=U-U2=5.4V
流过R1的电流
流过电阻R3的电流
I3=I1-I2=0.6A-0.2A=0.4A
所以电阻R3的阻值
(2)由闭合电路欧姆定律,当S闭合时
E=U+I1r
当S断开时
代入数据,联立解得
E=12V,r=1Ω
14. 一束质量为m,电荷量为e的电子(不计重力)从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如图所示,金属板长为l,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为L。若在两金属板间加直流电压U2时,光点偏离中线打在荧光屏上的P点:
(1)求离开加速电场时的速度大小;
(2)求离开偏转电场时竖直方向位移大小;
(3)求OP的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
电子进入偏转电场中,做类平抛运动,在水平方向上有
在竖直方向上有
又
联立解得
【小问3详解】
电子离开偏转电场时竖直方向上的速度
设电子离开偏转电场时速度与水平速度的夹角为,则有
根据几何关系有
解得
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峨眉一中2024年高二上学期半期考试
一、选择题(本题共10小题,其中1~7为单选,每题5分,8~10为多选,每题6分。选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 有一段长1 m的电阻丝,电阻是10 Ω,现把它均匀拉伸到长为5 m,则电阻变为( )
A. 10 Ω B. 50 Ω C. 150 Ω D. 250 Ω
2. 关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是( )
A. 通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异号电荷
B. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的质子转移到另一个物体
C. 摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
D. 通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同号电荷
3. 如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有a、b两点,用Ea、Eb分别表示a、b两点的电场强度大小,则( )
A. 电场线从a指向b,所以Ea<Eb
B. 电场线从a指向b,所以Ea>Eb
C. 电场线是直线,所以Ea=Eb
D. 不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb大小关系不能确定
4. 如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下面结论正确的是( )
A. 电源的电动势为6.0 V
B. 电源的内阻为12 Ω
C. 电源的短路电流为0.5 A
D. 电流为0.3 A时的外电阻是12 Ω
5. 如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的负点电荷q,不计重力,下列说法中一定正确的是( )
A. 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B. 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 点电荷运动在O点时加速度为零,速度达最大值
D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到点电荷速度为零
6. 如图所示的伏安法测电阻电路中,电压表的内阻为3kΩ,读数为3V;电流表内阻为10Ω,读数为4mA.待测电阻R的真实值等于 ( )
A. 750Ω B. 760Ω
C. 1000Ω D. 1010Ω
7. 如图所示,虚线1、2、3、4为静电场中的等势面,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为零。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b两点时的动能分别为26eV和5eV,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV 时,它的动能应为( )
A. 8 eV B. 13 eV
C. 20 eV D. 34 eV
8. 平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连,如图所示,要使静电计指针张角变大。下列措施中可行的是( )
A. A板向上移动
B. B板向右移动
C. A、B板之间插入电介质
D. 使两极板带的电荷量减小
9. 如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质带电球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )
A. 甲图中两球一定带异种电荷 B. 乙图中两球一定带同种电荷
C. 甲图中两球至少有一个带电 D. 乙图中两球只有一个带电
10. 图中a、b、c、d为一簇平行等间距的直线,不清楚是电场线还是等势线。一电子自图中A点以初速度v0与直线成一定夹角进入匀强电场,其运动轨迹如虚线AB所示。不计粒子重力,则下列判断正确的是( )
A. 若a、b、c、d是等势线,则其电势关系为φa<φb<φc<φd
B. 若a、b、c、d是等势线,则电子从A到B的过程速度增大
C. 若a、b、c、d是电场线,则电子从A到B的过程动能增大
D. 若a、b、c、d是电场线,则电子从A到B的过程电势能增大
二、填空题(本题共13分)
11. “测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(1)从图中读出金属丝的直径为________mm。
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表0~3V,内阻10kΩ
B.电压表0~15V,内阻50kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻0.05Ω
D.电流表0~3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0~10Ω
F.滑动变阻器,0~100Ω
①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________。
②在下面框图中画出电路图_____
③若测得直径用d表示,测得的电压用U表示,电流用I表示,写出待测电阻电阻率表达式______
三、计算题(本题共34分)
12. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球质量为1.0×10-3kg,所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求:
(1)小球受到的电场力大小;
(2)匀强电场的电场强度大小。
13. 如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S闭合时,理想电压表V的示数为11.4V,理想电流表A的示数为0.2A,S断开时,理想电流表A的示数为0.3A,求:
(1)电阻R3的值;
(2)电源电动势E和内阻r的值。
14. 一束质量为m,电荷量为e的电子(不计重力)从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如图所示,金属板长为l,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为L。若在两金属板间加直流电压U2时,光点偏离中线打在荧光屏上的P点:
(1)求离开加速电场时的速度大小;
(2)求离开偏转电场时竖直方向位移大小;
(3)求OP的距离。
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