内容正文:
云南“美美与共”民族中学联盟联考(一)
高二物理
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第3页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第I卷(选择题,共46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第题只有一项符合题目要求,每小题4分;第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. 关于下图的说法不正确的是( )
A. 图甲中,毛皮与橡胶棒摩擦起电时,毛皮带正电是因为在摩擦过程中它失去电子
B. 图乙中,处于静电平衡状态的导体腔内表面没有电荷,导体壳壁W内电场强度为0,导体壳内空腔C电场强度也为0
C. 图丙中,工作人员在超高压带电作业时,穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
D. 图丁中,避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子,故A正确;
B.图乙中,处于静电平衡状态的导体腔,内表面没有电荷,导体壳壁W内电场强度为0,导体壳内空腔C电场强度也为0,故B正确;
C.图丙中,工作人员在超高压带电作业时,金属丝编制的衣服可起到静电屏蔽的作用,因此穿金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全,故C错误;
D.图丁中,避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电,故D正确。
此题选择不正确的,故选C。
2. 用的力将静止的足球以的初速度沿水平方向踢出20米,则人对球做功为( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】人对足球做的功等于足球获得的初动能。根据动能定理
题目中给出的100N的力和20米是干扰项。100N的力作用在足球上的实际位移未知,而20米是足球离开脚后运动的水平距离,与人对球做功无关。因此只需通过初动能计算人对球做的功,结果为25J。
故选A。
3. 如图所示,真空中有两个点电荷分别位于点和点,它们所带电荷量分别为和。已知在、连线上某点处的电场强度为零,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】已知在、连线上某点P处的电场强度为零,则与必定是同种电荷,根据点电荷的电场强度公式得
又
解得
故选D。
4. 如图所示的电场中,实线表示电场线,虚线表示等差等势面,A、B、C为电场中的三个点。下列说法正确的是( )
A. A点电势比B点高
B. A点场强比B点大
C. 正电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D. B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为沿电场线方向电势逐渐降低,由图式可知,电势从B点到A点逐渐降低,所以A点电势比B点低,故A错误;
B.因为电场线越紧密的地方电场强度越大,由于A点电场线比B点紧密,所以A点场强比B点大,故B正确;
C.由图示可知,正电荷在B点的运动到A点的过程中,电场力做正功,电势能减小,所以正电荷在A点的电势能比在B点的电势能小,故C错误;
D.因为虚线表示等差等势面,所以B点和C点间的电势差和C点和A点间电势差相等,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将质量为、带电荷量为的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方处,丝线长度为,、两点间的距离为。当小球B静止时,丝线与竖直方向的夹角,由于存在漏电现象,角缓慢减小。带电小球A、B可视为质点,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 两小球初始之间的距离为
B. 丝线初始对小球B的拉力为
C. 丝线对小球B的拉力大小保持不变
D. 两小球之间的库仑斥力逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,所以与垂直,两小球之间的距离为,故A错误;
B.对小球B进行受力分析,由平衡条件得,丝线对小球B的拉力为,故B错误;
CD.由于存在漏电现象,角缓慢减小,由动态相似三角形可得
由于、不变,逐渐减小,所以丝线对小球B的拉力大小保持不变,两小球之间的库仑斥力逐渐减小,故C正确,D错误。
故选C。
6. 平行板电容器的两板A、B接于电池两极,一个带电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,小球最终静止不动,如图所示。若要使细线偏离竖直方向的夹角减小一些,则下列方法可行的是( )
A. 保持S闭合,将板向左平移一些
B. 保持S闭合,将板向右平移一些
C. 将S断开,再将板向左平移一些
D. 将S断开,再将板向右平移一些
【答案】B
【解析】
【详解】AB.保持开关S闭合,电容器两端间的电势差不变,将B板向左移一些,极板间距离减小,电场强度增大,小球所受的电场力增大,根据,可知变大;同理可知,保持S闭合,将板向右平移一些,变小,故A错误,B正确。
CD.断开开关S,电容器所带的电量不变,将A板向右或向左移一些,可知变化,根据、
可知
则E不变,电场力不变,不变,即细线偏离竖直方向的夹角不变,故CD错误。
故选B。
7. 有一匀强电场的方向平行于平面,平面内a、b、c、d四点的位置如图所示,垂直于轴、垂直于轴,其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为的点电荷由点开始沿路线运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 点的电势
B. 匀强电场的方向为指向
C. 匀强电场的电场强度大小
D. 点电荷在点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.匀强电场中沿着一个方向前进相同距离电势的降低相等,即
解得,故A错误。
BC.ab中点e电势为,连接则为等势面,如图所示
根据几何关系可知,可得
为电场线,且方向由指向,由,
解得,故B错误,C正确;
D.点电荷在c点的电势能
解得,故D错误。
故选C。
8. 如图甲所示,是某电场中的一条电场线,有一电子仅在电场力作用下,以某一初速度沿由点运动到点,该电子所经位置的电势能随它与点的距离的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电场线的方向由指向
B. 点的电场强度比点的大
C. 点的电势比点的高
D. 该电子在点时的速度比它在点时的大
【答案】AB
【解析】
【详解】AC.根据
电子带负电,可知随着电子的电势能逐渐减小,电势逐渐升高,可知电场线是由B指向A,A点的电势比B点的低,即,故A正确,C错误;
B.根据图像的斜率表示电场力,可知电子所受的电场力逐渐减小,根据
则电场强度逐渐减小,可知A点的电场强度比B点的大,故B正确;
D.由图看出,电势能逐渐减小,电子仅受电场力作用,电子在移动的过程中,电场力对电子做正功,由动能定理可知,电子的动能增加,速度增加,即有,故D错误。
故选AB。
9. 竖直面内,一带电小球以一定的速度进入匀强电场中,如图所示,水平虚线为匀强电场的等差等势面,实线为带电小球的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的方向竖直向下
B. 小球从到,电场力对其做负功,小球的电势能增加
C. 小球从到与从到,其动能的变化量不相同
D. 小球从到,其重力势能减少,动能减少,机械能减少
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意可知,带电小球所受电场力指向轨迹凹侧,即受到竖直向上的电场力,但由于带电小球的电性未知,则匀强电场的方向未知,故A错误;
B.小球从O到N的过程中,电场力做负功,电势能增大,故B正确;
C.小球从O到M与从M到N,根据可得电场力做的负功相同,又因为匀强电场的等差等势面是等间距的,可知重力做的正功相同,根据动能定理可知其动能的变化量相同,故C错误;
D.小球从O到N,其重力势能减少,动能减少,电势能增加,根据能量守恒,小球的机械能减少,故D正确。
故选BD。
10. 在一个点电荷的电场中,让轴与它的一条电场线重合,坐标轴上两点的坐标分别为和(如图甲所示)。在两点分别放置试探电荷,其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系,如图乙中直线所示。下列说法正确的是( )
A. 点和点的电场强度大小分别为
B. 点和点的电场强度大小分别为
C. 点电荷所在位置的坐标为
D. 点电荷所在位置的坐标为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由题图可得A点电场强度的大小
B点电场强度的大小
A、B两点场强的方向均沿轴的正方向,故A正确,B错误。
CD.由于点电荷在两点产生的电场强度方向相同,且A点电场强度大于B点电场强度,所以场源电荷必定在A点的左侧。设场源电荷的坐标为x,
解得
所以点电荷Q的位置坐标是(0.2m,0),故D正确,C错误。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共18分)
11. 某校高二277班物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中为电源,为单刀双掷开关,为定值电阻,为电容器,为理想电流表,为理想电压表。
(1)开关掷向1对电容器充电,此过程通过电流表的电流方向为__________(填“从左到右”或“从右到左”)。
(2)图乙为电容器放电时的图像,已知电容器放电之前的电压为,乙图中图像与坐标轴围成的面积约40小格,该电容器的实测电容值为__________(结果保留2位有效数字)。
(3)若不改变电路其他参数,只增大电阻,放电时曲线与坐标轴所围成的面积将_______(填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】(1)从右到左
(2)
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
当开关S掷向1时对电容器充电,电容器的充电电流方向是:电流从电源的正极流入电容器的正极板,从电容器的负极板流回电源的负极。所以开关S掷向1时通过电流表A的电流方向为从右到左。
【小问2详解】
分析图像可知,每个方格代表的电荷量为
乙图中图像与横轴围成的面积约40格,所以电容器放出的电荷量为
则电容器的电容为
【小问3详解】
根据图像与坐标轴围成的面积表示电容器所带的电荷量,而电容器所带电荷量,在不改变电路其他参数即U不变、C不变的情况下,只增大电阻R,电容器的电荷量Q不变,所以放电时图线与坐标轴所围成的面积将不变。
12. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列器材中需要的是______(填器材前面的字母):
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表
(2)请指出实验装置甲中存在的明显错误:_________。
(3)进行实验时,为保证测量的重物下落时初速度为零,应选______(填“A”或“B”)。
A. 先接通电源,再释放纸带 B. 先释放纸带,再接通电源。
(4)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点0的距离分别为、、、,打点计时器的打点周期为。若代入所测数据能满足表达式=______,则可验证重物下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)。
(5)某同学作出了图象(图丙),则由图线得到的重力加速度=______m/s²(结果保留三位有效数字)。
(6)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______。
A. 利用公式计算重物速度
B. 利用公式计算重物速度
C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D. 没有采用多次实验取平均值的方法
【答案】(1)B (2)打点计时器接在了直流电源上
(3)A (4)
(5)9.67 (6)C
【解析】
【小问1详解】
在验证机械能守恒的实验中,验证动能增加量与重力势能的减小量是否相等,所以要测量重锤下降的高度和瞬时速度,测量下降高度和瞬时速度均需要刻度尺,不需要秒表,不必测量重锤的质量,也不需要天平。
故选B。
【小问2详解】
电磁打点计时器需要用学生电源,8V的低压交流电;电火花打点计时器需要220V的交流电源,所以图中的打点计时器接直流电是错误的。
【小问3详解】
打点计时器的使用方法,必须先接通电源,后释放纸带。
故选A。
【小问4详解】
重力减少量为
对应的动能增加量表达式
二者相等说明机械能守恒,即
化简得
【小问5详解】
据机械能守恒表达式
解得
斜率为
解得
【小问6详解】
在验证机械能守恒定律实验中,由于重锤下落需要克服空气阻力以及纸带和限位孔的摩擦阻力做功,所以重力势能减少量稍大于动能增加量。
故选C。
三、计算题(本大题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,把一带电量为的小球用绝缘细绳悬起,若将带电量为的带电小球靠近,当两个带电小球静止在同一高度相距时,绳与竖直方向成角,取,,且、两小球均可视为点电荷,求:
(1)、两球间的库仑力大小;
(2)球的质量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由库仑定律得
代入数据得
故、两球间的库仑力为
【小问2详解】
由牛顿第三定律知,所受库仑力与所受库仑力大小相等,对受力分析如图所示,根据物体平衡得
代入数据得
14. 如图所示,光滑绝缘的斜面倾角为,处于水平向右的匀强电场中,一质量电荷量的小物体置于斜面上P点时,恰好静止。在某时刻,电场强度大小不变、方向突然逆时针旋转,之后小物体从P点由静止沿斜面上滑距离到达斜面顶端点。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)电场强度的大小;
(2)电场旋转后,两点的电势差;
(3)小物体运动到点的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)3m/s
【解析】
【小问1详解】
电场水平向右时,对小物体,根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
电场旋转后,P、Q两点电势差
解得
【小问3详解】
电场旋转后,根据牛顿第二定律有
根据位移时间公式有
根据速度时间公式有
解得
15. 如图所示,真空室中电极发出的电子(初速度不计)经过电势差为的加速电场加速后,沿两水平金属板、间的中心线射入两板间的偏转电场,电子离开偏转电场时速度方向与水平方向成,最后打在竖直荧光屏上。已知电子的质量为,电荷量为,、极板的长度、两极板间的距离均为,板的电势比板的电势高,荧光屏距右端的距离为。电子重力不计,求:
(1)电子进入偏转电场的速度大小;
(2)偏转电极C、间的电压;
(3)电子到达荧光屏时离点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在离开B板时的速度为,根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
电子进入偏转电场后水平方向做匀速直线运动,则有
根据牛顿第二定律,可得电子在偏转电场中的加速度满足
板间电场为
联立解得
离开偏转电场时竖直方向的速度
离开偏转电场时电子的速度与水平方向的夹角满足
联立解得
【小问3详解】
离开偏转电场的侧向位移
解得
电子离开偏转电场后,沿竖直方向的位移
电子到达荧光屏时离O点的距离
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云南“美美与共”民族中学联盟联考(一)
高二物理
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第3页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第I卷(选择题,共46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第题只有一项符合题目要求,每小题4分;第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. 关于下图的说法不正确的是( )
A. 图甲中,毛皮与橡胶棒摩擦起电时,毛皮带正电是因为在摩擦过程中它失去电子
B. 图乙中,处于静电平衡状态的导体腔内表面没有电荷,导体壳壁W内电场强度为0,导体壳内空腔C电场强度也为0
C. 图丙中,工作人员在超高压带电作业时,穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
D. 图丁中,避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电
2. 用的力将静止的足球以的初速度沿水平方向踢出20米,则人对球做功为( )
A. B. C. D. 无法确定
3. 如图所示,真空中有两个点电荷分别位于点和点,它们所带电荷量分别为和。已知在、连线上某点处的电场强度为零,且,则( )
A. B. C. D.
4. 如图所示的电场中,实线表示电场线,虚线表示等差等势面,A、B、C为电场中的三个点。下列说法正确的是( )
A. A点电势比B点高
B. A点场强比B点大
C. 正电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D. B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍
5. 如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将质量为、带电荷量为的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方处,丝线长度为,、两点间的距离为。当小球B静止时,丝线与竖直方向的夹角,由于存在漏电现象,角缓慢减小。带电小球A、B可视为质点,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 两小球初始之间的距离为
B. 丝线初始对小球B的拉力为
C. 丝线对小球B的拉力大小保持不变
D. 两小球之间的库仑斥力逐渐增大
6. 平行板电容器的两板A、B接于电池两极,一个带电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,小球最终静止不动,如图所示。若要使细线偏离竖直方向的夹角减小一些,则下列方法可行的是( )
A. 保持S闭合,将板向左平移一些
B. 保持S闭合,将板向右平移一些
C. 将S断开,再将板向左平移一些
D. 将S断开,再将板向右平移一些
7. 有一匀强电场的方向平行于平面,平面内a、b、c、d四点的位置如图所示,垂直于轴、垂直于轴,其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为的点电荷由点开始沿路线运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 点的电势
B. 匀强电场的方向为指向
C. 匀强电场的电场强度大小
D. 点电荷在点的电势能
8. 如图甲所示,是某电场中的一条电场线,有一电子仅在电场力作用下,以某一初速度沿由点运动到点,该电子所经位置的电势能随它与点的距离的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电场线的方向由指向
B. 点的电场强度比点的大
C. 点的电势比点的高
D. 该电子在点时的速度比它在点时的大
9. 竖直面内,一带电小球以一定的速度进入匀强电场中,如图所示,水平虚线为匀强电场的等差等势面,实线为带电小球的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的方向竖直向下
B. 小球从到,电场力对其做负功,小球的电势能增加
C. 小球从到与从到,其动能的变化量不相同
D. 小球从到,其重力势能减少,动能减少,机械能减少
10. 在一个点电荷的电场中,让轴与它的一条电场线重合,坐标轴上两点的坐标分别为和(如图甲所示)。在两点分别放置试探电荷,其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系,如图乙中直线所示。下列说法正确的是( )
A. 点和点的电场强度大小分别为
B. 点和点的电场强度大小分别为
C. 点电荷所在位置的坐标为
D. 点电荷所在位置的坐标为
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共18分)
11. 某校高二277班物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中为电源,为单刀双掷开关,为定值电阻,为电容器,为理想电流表,为理想电压表。
(1)开关掷向1对电容器充电,此过程通过电流表的电流方向为__________(填“从左到右”或“从右到左”)。
(2)图乙为电容器放电时的图像,已知电容器放电之前的电压为,乙图中图像与坐标轴围成的面积约40小格,该电容器的实测电容值为__________(结果保留2位有效数字)。
(3)若不改变电路其他参数,只增大电阻,放电时曲线与坐标轴所围成的面积将_______(填“变小”“不变”或“变大”)。
12. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列器材中需要的是______(填器材前面的字母):
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表
(2)请指出实验装置甲中存在的明显错误:_________。
(3)进行实验时,为保证测量的重物下落时初速度为零,应选______(填“A”或“B”)。
A. 先接通电源,再释放纸带 B. 先释放纸带,再接通电源。
(4)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点0的距离分别为、、、,打点计时器的打点周期为。若代入所测数据能满足表达式=______,则可验证重物下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)。
(5)某同学作出了图象(图丙),则由图线得到的重力加速度=______m/s²(结果保留三位有效数字)。
(6)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______。
A. 利用公式计算重物速度
B. 利用公式计算重物速度
C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D. 没有采用多次实验取平均值的方法
三、计算题(本大题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,把一带电量为的小球用绝缘细绳悬起,若将带电量为的带电小球靠近,当两个带电小球静止在同一高度相距时,绳与竖直方向成角,取,,且、两小球均可视为点电荷,求:
(1)、两球间的库仑力大小;
(2)球的质量。
14. 如图所示,光滑绝缘的斜面倾角为,处于水平向右的匀强电场中,一质量电荷量的小物体置于斜面上P点时,恰好静止。在某时刻,电场强度大小不变、方向突然逆时针旋转,之后小物体从P点由静止沿斜面上滑距离到达斜面顶端点。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)电场强度的大小;
(2)电场旋转后,两点的电势差;
(3)小物体运动到点的速度大小。
15. 如图所示,真空室中电极发出的电子(初速度不计)经过电势差为的加速电场加速后,沿两水平金属板、间的中心线射入两板间的偏转电场,电子离开偏转电场时速度方向与水平方向成,最后打在竖直荧光屏上。已知电子的质量为,电荷量为,、极板的长度、两极板间的距离均为,板的电势比板的电势高,荧光屏距右端的距离为。电子重力不计,求:
(1)电子进入偏转电场的速度大小;
(2)偏转电极C、间的电压;
(3)电子到达荧光屏时离点的距离。
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