内容正文:
文山市第一中学高二年级9月月考
物理试卷
本试卷共4页,共15题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题的作答: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,写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10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,有错选的得0分。)
1. 以下说法正确的是( )
A. 电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想化模型
B. 由电场强度定义式可知,电场中某点的电场强度E与F成正比,与q成反比
C. 库仑通过油滴实验测出了元电荷e的数值
D. 公式中,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场是实际存在的物质,并非理想化模型,故A错误;
B.电场强度E由电场本身决定,与F和q无关,故B错误;
C.元电荷e的数值由密立根通过油滴实验测得,而非库仑,故C错误;
D.电容C由电容器结构决定,与U无关,故D正确。
故选D。
2. 如图,在氯化钠溶液中,和做定向移动,在t时间内,分别个和个通过溶液内部的横截面M。已知元电荷为e,则溶液中的电流大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由于和在电场力的作用下沿相反的方向运动,而电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,所以由图可知移动产生的电流方向为A→B。而由B→A移动,产生的电流方向也为A→B,故时间t内通过横截面的电荷量为两种离子的电荷量绝对值之和,故电流大小为
故选A。
【点睛】明确电流的方向是正电荷定向移动的方向,分析两种离子定向移动产生的电流的叠加效果。再根据电流的定义进行解答。
3. 科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称,这种材料可塑性强且可在室温下制造,但导电性却堪比金属,可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体,现将其拉长,则( )
A. 该材料的电阻率变小 B. 该材料的电阻率变大
C. 该材料两端的电阻变小 D. 该材料两端的电阻变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电阻率反应材料的导电性能,由材料本身决定,与温度有关,与材料的形状无关,所以该材料被拉长后,电阻率不变,故AB错误;
CD.根据,该材料被拉长后,横截面积变小,该材料AB两端的电阻变大,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,A、B、C、D是正方形的四个顶点,在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷,在B点放了某个未知电荷q′后,D点的电场强度恰好等于0,则放在B点的电荷电性和电荷量分别是( )
A. 正电荷,2q B. 负电荷,2q
C. 正电荷,2q D. 负电荷,2q
【答案】D
【解析】
【详解】设正方形边长l,A、C点的电荷在D点的场强均为
则A、C点的电荷在D点的合场强为
因为D点的电场强度恰好等于零,则B点的点电荷在D点的场强与A、C点的电荷在D点的合场强等大反向,因此B点的点电荷带负电,且B点的点电荷在D的电场强度大小是
解得
故选D。
5. 某一电场的电场线和等势面分布如图所示,一电子从A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A. 电场强度 B. 电势
C. 电场力做负功 D. 电子的电势能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线越密,电场越强。所以,故A错误;
B.沿电场线方向,电势降低,所以,故B错误;
CD.电子受到电场力方向与电场方向相反,所以电子从A点运动到B点电场力做正功,电势能减小,故C错误,D正确。
故选。
6. 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中,达到静电平衡时,导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁,A、B为空腔内两点。下列说法正确的是( )
A. 导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷
B. 空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零
C. 空腔内的电场强度为零
D. 空腔内A点的电势高于B点的电势
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.导体壳壁W处于静电平衡状态,外表面感应出等量的异种电荷,导体壳壁和空腔内部为一个等势体,电场强度均为零,空腔内A点的电势等于B点的电势。故AD错误;C正确。
B.空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强与匀强电场的场强等大反向,不为零。故B错误。
故选C。
7. 如图所示,在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心,D、E、F分别为AC、AB和BC边的中点。三角形各顶点的电势分别为、、,下列说法正确的是( )
A. O点电势为12V
B. 匀强电场的场强大小为240V/m,方向由C指向A
C. 在三角形ABC内切圆的圆周上,E点电势最低
D. 用外力将电子沿直线由F点移到D点,电场力做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.D点的电势为
可知BD是一条等势线,三角形ABC为等边三角形,则BD过O点,O点电势为10V,故A错误;
B.根据几何关系可知,BD垂直于AC,则电场线方向平行于AC,C点电势大于A点电势,而沿着电场线的方向电势降低,则可知电场方向由C指向A,电场强度为,故B正确;
C.在三角形ABC内切圆的圆周上,电势最低的点为沿电场线方向,距离O点最远的点。过O点平行于AC的直径与圆周的两个交点中,离A点较近的点才是电势最低的点。离C点较近的点是圆周上电势最高的点,故C错误;
D.将电子沿直线由F点移到D点,电场力做负功,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,两板间距为d的平行板电容器与一电源连接,电键K闭合,电容器两板间有一质量为m,带电量为q的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是( )
A. 微粒带的是正电
B. 电源电动势的大小等于
C. 断开电键K,微粒将向下做加速运动
D. 保持电键K闭合,把电容器两极板距离增大,微粒将向下做加速运动
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.粒子所受重力竖直向下,电场力竖直向上,场强方向竖直向下,所以粒子带负电,选项A错误;
B.由重力等于电场力
mg=qE
可知
选项B正确;
C.断开电键电量不变,场强不变,粒子仍然静止不动,选项C错误;
D.保持电键K闭合,把电容器两极板距离增大,电压不变,
可知场强减小,粒子向下加速运动,D正确;
故选BD。
9. 在坐标原点处和处各固定有一个点电荷,在轴上的电势随坐标变化的部分图像如图所示,图中处为图像的最低点。已知点电荷1的电荷量为,点电荷2的电荷量绝对值为,则下列说法正确的是( )
A. 两点电荷为异种电荷
B. 点电荷1固定在坐标原点处
C.
D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图像可知,在两点电荷之间,电势先降低后升高,故两电荷是同种电荷,故A错误;
B.图像斜率的绝对值即为场强的大小,处为图像的最低点,在该处的合场强为零,由于处的点距离原点的距离较近,为使该处的合场强为零,点电荷1应固定在原点处,故B正确;
CD.在处,满足,解得,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点,右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放,滑到与小球等高的B点时加速度为零,滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S,重力加速度大小为g,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. OB的距离l=
B. OB的距离l=
C. 从A到C,静电力对小滑块做功W=﹣mgS
D. AC之间的电势差UAC=﹣
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由题意知小滑块在B点处的加速度为零,则根据受力分析有沿斜面方向
解得
A正确,B错误;
C.因为滑到C点时速度为零,小滑块从A到C的过程,静电力对小滑块做的功为W,根据动能定理有
解得
故C错误;
D.根据静电力做的功与电势差的关系可知AC之间的电势差
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(本题共5题,共54分。其中第13题-15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
11. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测其直径,如图a所示,为______mm,用游标卡尺测其长度,如图b所示,为______mm。
(2)若通过伏安法测得金属丝电阻为R,用d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为______。
【答案】(1) ①. 1.840 ②. 42.40
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度的最小分度为0.01mm,需要估读到下一位,读数为34.0×0.01mm=0.340mm
故金属丝的直径为1.5mm+0.340mm=1.840mm
[2]游标卡尺主尺的读数为42mm,游标尺的最小分度为0.05mm,读数为8×0.05mm=0.40mm
金属丝的长度为42mm+0.40mm=42.40mm
【小问2详解】
由电阻定律可知
解得电阻率的表达式为
12. 某探究小组利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源(内阻不计),R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。
(1)给电容器充电后,为了观察放电现象,单刀双掷开关S应拨至______(填“1”或“2”)位置。放电过程中,R中电流方向______(填“自左向右”或“自右向左”);观察到电压表的示数逐渐变小,说明电容器的带电量逐渐______(填“增加”或“减少”)
(2)关于充电过程,下列说法正确的是______
A. 电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B. 电压表的示数逐渐增大后趋于稳定
C. 充电完毕,电流表的示数为零
D. 充电完毕,电压表的示数为零
(3)若电阻R阻值变大,则电容器放电时间和原来相比_________(填“变长”“变短”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 2 ②. 自右向左 ③. 减少 (2)BC
(3)变长
【解析】
【小问1详解】
[1]由电路图可知,单刀双掷开关S应拨至1时,电源给电容器充电;给电容器充电后,为了观察放电现象,单刀双掷开关S应拨至2位置;
[2]由于电容器充电后,下极板带正电,上极板带负电,所以放电过程中,R中电流方向自右向左;
[3]观察到电压表的示数逐渐变小,即电容器极板间的电势差逐渐变小,说明电容器的带电量逐渐减少。
【小问2详解】
AC.充电电流应逐渐减小,充电完毕后,电流表示数为零,故A错误,C正确;
BD.根据,充电过程,电容器所带电荷量逐渐增大,则电压表示数逐渐增大后趋于稳定,B正确,D错误。
故选BC。
【小问3详解】
若电阻R阻值变大,则放电电流变小,根据可知,电容器放电时间和原来相比变长。
13. 一带电荷量、质量的带电小球 A,用长的绝缘细线悬挂于 O 点。 现使小球 A 在水平面内绕带电荷量的固定小球 B 做匀速圆周运动,悬线与竖直方向的夹角始终为,如图所示,(静电力常量,取,,。 求:
(1)两小球之间库仑力大小;
(2)小球运动的角速度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小球做圆周运动的半径为
两小球之间库仑力大小为
带入数据解得
(2)对小球A受力分析,则竖直方向有
在水平方向有
联立解得
14. 如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为的负电荷由A点移到B点,克服电场力做功0.1J,已知A、B两点间距为0.02m,两点连线与电场方向成角,求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若取A点的电势为0,则电荷量的正电荷在B点具有的电势能是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
将一电荷量为的负电荷由A点移到B点,克服电场力做功0.1J,根据电场力做功与电势差的关系可得
解得
【小问2详解】
根据,可得该匀强电场的电场强度大小为
【小问3详解】
若取A点的电势为0,根据
可得B点的电势为
则电荷量的正电荷在B点具有的电势能为
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内仅有水平向左的、场强为E的匀强电场,在第二象限内也仅有竖直向下的、场强为E的匀强电场。一个带电荷量为+q,质量为m的粒子(重力不计)从第一象限的S点处由静止释放。求
(1)粒子第一次通过y轴时的速度大小;
(2)粒子第一次通过x轴时速度和坐标;
(3)若在坐标为的位置处固定一点电荷Q,在第三和第四象限内,仅考虑该点电荷Q产生的电场,粒子第一次通过x轴后,在点电荷Q形成的电场中做速率不变的运动,求Q的电性和电量。
【答案】(1)
(2),方向与x轴的负方向夹角为,(,0)
(3)负电,
【解析】
【小问1详解】
粒子第一次通过y轴时,根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
粒子在第一象限中做匀加速直线运动,所以进入第二象限的坐标为(0,)。粒子进入第二象限电场中,电场力和初速度方向垂直,故粒子做类平抛运动,在y轴方向,根据牛顿第二定律
根据运动学可得,
联立,解得
则粒子第一次通过x轴时的速度大小为
设速度与x轴方向的夹角为,则有
故粒子第一次通过x轴时的速度方向与x轴的负方向夹角为;粒子进入第二象限电场中,电场力和初速度方向垂直,在水平方向上的位移
故粒子第一次通过x轴的坐标为(,0)。
【小问3详解】
粒子第一次通过x轴后,在点电荷Q形成的电场中做速率不变的运动,即粒子绕点电荷Q做匀速圆周运动,运动的半径为
库仑力恰好提供向心力
解得
库仑引力提供向心力,所以Q带负电。
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文山市第一中学高二年级9月月考
物理试卷
本试卷共4页,共15题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题的作答: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,写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10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,有错选的得0分。)
1. 以下说法正确的是( )
A. 电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想化模型
B. 由电场强度定义式可知,电场中某点的电场强度E与F成正比,与q成反比
C. 库仑通过油滴实验测出了元电荷e的数值
D. 公式中,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
2. 如图,在氯化钠溶液中,和做定向移动,在t时间内,分别个和个通过溶液内部的横截面M。已知元电荷为e,则溶液中的电流大小为( )
A. B.
C. D.
3. 科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称,这种材料可塑性强且可在室温下制造,但导电性却堪比金属,可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体,现将其拉长,则( )
A. 该材料的电阻率变小 B. 该材料的电阻率变大
C. 该材料两端的电阻变小 D. 该材料两端的电阻变大
4. 如图所示,A、B、C、D是正方形的四个顶点,在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷,在B点放了某个未知电荷q′后,D点的电场强度恰好等于0,则放在B点的电荷电性和电荷量分别是( )
A. 正电荷,2q B. 负电荷,2q
C. 正电荷,2q D. 负电荷,2q
5. 某一电场的电场线和等势面分布如图所示,一电子从A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A. 电场强度 B. 电势
C. 电场力做负功 D. 电子的电势能减小
6. 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中,达到静电平衡时,导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁,A、B为空腔内两点。下列说法正确的是( )
A. 导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷
B. 空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零
C. 空腔内的电场强度为零
D. 空腔内A点的电势高于B点的电势
7. 如图所示,在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心,D、E、F分别为AC、AB和BC边的中点。三角形各顶点的电势分别为、、,下列说法正确的是( )
A. O点电势为12V
B. 匀强电场的场强大小为240V/m,方向由C指向A
C. 在三角形ABC内切圆的圆周上,E点电势最低
D. 用外力将电子沿直线由F点移到D点,电场力做正功
8. 如图所示,两板间距为d的平行板电容器与一电源连接,电键K闭合,电容器两板间有一质量为m,带电量为q的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是( )
A. 微粒带的是正电
B. 电源电动势的大小等于
C. 断开电键K,微粒将向下做加速运动
D. 保持电键K闭合,把电容器两极板距离增大,微粒将向下做加速运动
9. 在坐标原点处和处各固定有一个点电荷,在轴上的电势随坐标变化的部分图像如图所示,图中处为图像的最低点。已知点电荷1的电荷量为,点电荷2的电荷量绝对值为,则下列说法正确的是( )
A. 两点电荷为异种电荷
B. 点电荷1固定在坐标原点处
C.
D.
10. 如图所示,带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点,右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放,滑到与小球等高的B点时加速度为零,滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S,重力加速度大小为g,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. OB的距离l=
B. OB的距离l=
C. 从A到C,静电力对小滑块做功W=﹣mgS
D. AC之间的电势差UAC=﹣
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(本题共5题,共54分。其中第13题-15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
11. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测其直径,如图a所示,为______mm,用游标卡尺测其长度,如图b所示,为______mm。
(2)若通过伏安法测得金属丝电阻为R,用d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为______。
12. 某探究小组利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源(内阻不计),R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。
(1)给电容器充电后,为了观察放电现象,单刀双掷开关S应拨至______(填“1”或“2”)位置。放电过程中,R中电流方向______(填“自左向右”或“自右向左”);观察到电压表的示数逐渐变小,说明电容器的带电量逐渐______(填“增加”或“减少”)
(2)关于充电过程,下列说法正确的是______
A. 电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B. 电压表的示数逐渐增大后趋于稳定
C. 充电完毕,电流表的示数为零
D. 充电完毕,电压表的示数为零
(3)若电阻R阻值变大,则电容器放电时间和原来相比_________(填“变长”“变短”或“不变”)。
13. 一带电荷量、质量的带电小球 A,用长的绝缘细线悬挂于 O 点。 现使小球 A 在水平面内绕带电荷量的固定小球 B 做匀速圆周运动,悬线与竖直方向的夹角始终为,如图所示,(静电力常量,取,,。 求:
(1)两小球之间库仑力大小;
(2)小球运动的角速度。
14. 如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为的负电荷由A点移到B点,克服电场力做功0.1J,已知A、B两点间距为0.02m,两点连线与电场方向成角,求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若取A点的电势为0,则电荷量的正电荷在B点具有的电势能是多少?
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内仅有水平向左的、场强为E的匀强电场,在第二象限内也仅有竖直向下的、场强为E的匀强电场。一个带电荷量为+q,质量为m的粒子(重力不计)从第一象限的S点处由静止释放。求
(1)粒子第一次通过y轴时的速度大小;
(2)粒子第一次通过x轴时速度和坐标;
(3)若在坐标为的位置处固定一点电荷Q,在第三和第四象限内,仅考虑该点电荷Q产生的电场,粒子第一次通过x轴后,在点电荷Q形成的电场中做速率不变的运动,求Q的电性和电量。
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