内容正文:
莆田锦江中学高二物理期中考试试卷(高考卷)
一、单选题
1.如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在静电力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则以下说法正确的是( )
A.尘埃在B点的加速度大于在A点的加速度 B.尘埃在B点的电势能大于在A点的电势能
C.尘埃在迁移过程中做类平抛运动 D.尘埃在迁移过程中电势能先增大后减小
2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A.R1>R2 B.R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅲ
C.R1=R2 D.R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅱ
3.我国从月球取回的月壤中,发现了少量的天然石墨烯,石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体,通过该导体的电流为I时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为v;当通过该导体的电流为时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为( )
A.v B.2v C.4v D.8v
4.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子仅受电场力作用,从a点经b点运动到c点,其运动轨迹如图中虚线所示。下列说法正确的是( )
A.图中b点的电场强度为零 B.带电粒子受到的电场力是恒力
C.图中a点的电场强度小于c点的电场强度 D.粒子在b点的加速度大于在c点的加速度
二、双选题
5.如图所示,在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中,在O点固定一点电荷,A、B、C、D是以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四个点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直,已知B点的电场强度为零,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.点电荷的电荷量为 B.D点的电场强度大小也为零
C.A点的电场强度大小为2E D.OD中点处的电场强度大小为5E
6.如图所示,绝缘带电圆环,圆心为,半径为,带电荷量为,电荷量均匀分布,P、M、N三点在过圆环中心且与圆环共面的一条轴线上,。在点固定放置一点电荷,电荷量大小为,则处电场强度恰好为零。静电力常量为。下列说法正确的是( )
A.处点电荷带负电 B.圆环在处场强大小为
C.点处的场强大小为 D.点处的场强方向水平向左
7.如图所示,等量同种点电荷、固定在同一竖直线上,相距为,电荷量均为,水平固定的光滑绝缘杆与的中垂线重合,是绝缘杆上的两点,构成一个正方形。电荷量为,质量为的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自点无初速释放,小球由点向右运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的加速度先增大后减小
B.小球的速度先增大后减小
C.若移走电荷,仍由点无初速度释放带电小球,则杆对小球的作用力先增大后减小
D.若移走电荷,仍由点无初速度释放带电小球,则杆对小球的作用力先减小后增大
8.如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q(不计重力)以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点,则从开始射入到打到上板的过程中( )
A.它们运动的时间
B.它们所带的电荷量之比
C.它们运动的加速度
D.它们的动能增加之比
三、实验题()
9.为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,实验中所用的器材:电压表(量程0-3V)、电流表(量程0-0.6A)、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,某次的测量结果如图甲所示,其读数为 mm。
(2)采用伏安法测金属丝电阻时,为减小系统误差,需考虑电流表内接还是外接。如图乙所示,某同学采用试触法:让电压表的一端接在点,另一端先后接点和点。结果发现电压表示数有明显变化,而电流表示数无明显变化,则实验中应将电压表的另一端接 点(选填“”或“”)。
(3)请根据图丙已描出的实验数据点,在坐标纸上作出图线。
(4)若接入部分长度,利用上述实验数据可得出该金属丝的电阻率约为 (保留3位有效数字)。
10.在“观察电容器的充、放电现象”实验中。实验装置如图甲所示:电源、电容器、电阻箱、电压表、电流表、单刀双掷开关以及导线若干。
(1)实验时,先将单刀双掷开关S与“1”端相接,稳定后再将单刀双掷开关S与“2”端相接。从开关S与“2”端相接瞬间开始计时,得到电压表示数与时间的图像如图乙所示,已知图线与坐标轴围成的面积为,电阻箱阻值为,电流表内阻为,根据该图像可以粗测出实验中电容器的电容 (用题中已知物理量表示)。
(2)若将电阻箱的阻值调大重复实验,则得到的图像中,将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)重复实验得到电流表示数的图像,若图线与坐标轴围成的面积为,仍用上述方法测出电容器的电容的值应 (填“大于”“小于”或“等于”)。
4、 解答题
11.某电场区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷,在A点所受电场力大小为.若将该点电荷从A点移到点,电场力做功,若将该点电荷从A点移至无穷远处,电场力做了的功,取无穷远处为零电势位置,求:
(1)A点电场强度大小;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)点的电势。
12.某景区观光电动车在载满游客时总质量,以的速度在水平路面匀速行驶,驱动电机的输入电流,输入电压,电动车行驶时所受阻力为车重的,取,不计电机内部摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:
(1)驱动电机的输入功率;
(2)电动车行驶时输出的机械功率;
(3)驱动电机的内阻。
13.如图所示,竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道和绝缘的水平轨道相切于,其中圆弧轨道的圆心为,,圆心角,圆弧轨道光滑,轨道粗糙且足够长,滑块与轨道间的动摩擦因数,轨道左侧的区域存在一竖直向下匀强电场,轨道区域存在水平向右的匀强电场,一质量为,电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入,滑块恰好能做直线运动,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。求:
(1)滑块的电性和的大小;
(2)若电场大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道,求滑块水平射入电场时的初速度,以及进入点时的速度;
(3)在第(2)间的条件下,若电场的大小可在小于的范围内调节,滑块始终未脱离轨道,当取不同值时,求滑块最终因摩擦而产生的热量。(Q可用表示)
《2025年11月3日高中物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
B
D
AD
BC
BC
BC
1.D
【详解】A.电场线越密,电场强度越大,由图可知A点的场强比B点的大,则尘埃在B点的加速度小于在A点的加速度,故A错误;
B.根据等势线与电场线垂直的特点,作过B的等势线,交A所在电场线于C,则有
根据沿着电场线方向电势逐渐降低,则有
根据负电荷在电势越高的点电势能越小,则尘埃在B点的电势能小于在A点的电势能,故B错误;
C.由于电场力是个变力,并且大小方向都在变,所以尘埃在迁移过程中不可能做类平抛运动,故C错误;
D.由尘埃的运动轨迹可知其受力特点,开始时,电场力与速度方向夹角为钝角,后来为锐角,可判定静电力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】AC.根据图像的斜率表示电阻的倒数,即,由图像可得,故AC错误;
B.R1和R2串联后的总电阻等于,可知I-U图线应在区域Ⅲ,故B正确。
D.R1和R2并联后的总电阻等于,可知I-U图线应在区域I,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】由电流的微观表达式可知,电流与同一段粗细均匀的导体,电流I与自由电荷定向移动的平均速率为v成正比。
故当通过该导体的电流为时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为2v。
故选B。
4.D
【详解】A.电场线的疏密程度表示电场的强弱,图中b点位置虽然没有画电场线,但其所在空间区域的电场线分布仍然能够反映一定的疏密程度,可知该点的电场强度不为0,A错误;
B.电场线不平行,该电场不是匀强电场,粒子受到的电场力不是恒力,B错误;
C D.电场线的疏密程度能够表示电场的强弱,电场线越密集的位置电场强度越大,电场线越稀疏的地方,电场强度越小,则图中a点的电场强度大于c点的电场强度,b点的电场强度大于c点的电场强度,粒子在b点的电场力大于在c点的电场力,粒子在b点的加速度大于在c点的加速度,C错误;D正确。
故选D。
5.AD
【详解】A.已知B点的电场强度为零,可知该点电荷为负电荷,根据解得点电荷的电荷量为,选项A正确;
B.在D点点电荷和匀强电场在该点的场强同向,且大小相等,可知D点的电场强度大小为2E,选项B错误;
C.点电荷在A点的场强方向向下,大小为E,可知A点的电场强度大小为,选项C错误;
D.OD中点处的电场强度大小为,选项D正确。
故选AD。
6.BC
【详解】A.因为M处电场强度恰好为零,且带电圆环带正电,所以P处点电荷带正电,故A错误;
BCD.设点电荷Q在M点产生的场强大小为E,由对称性可知带电圆环在M点产生的场强大小也为E,方向相反,由于M点的场强为零,可得
所以带电圆环、Q在N点产生的场强为
N点处的场强方向水平向右,故BC正确,D错误。
故选BC。
7.BC
【详解】A.根据等量同种正点电荷中垂线上电场的分布规律可知,电场强度先增大,后减小,O点的电场强度为零,再向右,先增大,后减小,根据牛顿第二定律则有
可知小球的加速度大小变化先增大后减小,再增大,再减小,A错误;
B.根据等量同种电荷中垂线上电场的分布特点可知,小球从C到O点电场力做正功,动能增大,小球的速度增大,从O向右运动的过程中,电场力做负功,动能减小,小球的速度减小,故小球由C点向右运动的过程中,速度先增大后减小,正确;
C.移走,小球竖直方向上受力先减小再增加),则杆对小球的作用力先增大后减小,正确;
D.移走,小球竖直方向上受力先减小再增加),由于与的大小关系未知,则杆对小球的作用力大小无法判断,错误。
故选BC。
8.BC
【详解】A.垂直于电场方向,带电粒子P、Q做匀速直线运动,且两粒子初速度相同,垂直于电场方向位移相同,根据
可知它们运动的时间,故A错误;
BC.沿电场方向带电粒子做初速度为零的匀加速运动,有,
可得
根据牛顿第二定律可得
可知它们所带的电荷量之比为,故BC正确;
D.带电粒子P、Q在电场中运动,电场力做正功,根据动能定理有,
则它们的动能增加之比为,故D错误。
故选BC。
9.(1)0.539/0.540/0.541
(2)B
(3)
(4)
【详解】(1)螺旋测微器的精确值为,由图甲可知金属丝的直径为。
(2)某同学采用试触法:让电压表的一端接在A点,另一端先后接B点和C点。结果发现电压表示数有明显变化,而电流表示数无明显变化,可知金属丝的电阻较小,电压表的分流很小,所以电流表应采用外接法,则实验中应将电压表的另一端接B点。
(3)根据已描出的实验数据点,在坐标纸上作出图线如图所示
(4)由图线可得
根据电阻定律可得
可得该金属丝的电阻率为
10.(1)
(2)增大
(3)小于
【详解】(1)根据
结合图乙可知,电容器放电时的图像与坐标轴围成的面积为
可得电容器放电电荷量
根据
解得
(2)若将电阻箱的阻值调大,则放电电流I减小,根据
可知总电量保持不变,根据
可知放电时间增大
(3)根据
可知图像与时间轴围成的面积表示电荷量,即为电荷量,由于电压表的分流,则小于真实电量Q,故小于。
11.
(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据电场强度的定义式可知,A点电场强度大小为
解得
(2)A、B两点间的电势差
解得
(3)A点为电势
根据
解得
12.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)驱动电机的输入功率
(2)电动车行驶时所受阻力
电动车匀速行驶时
电动车行驶时输出的机械功率
(3)驱动电机内阻的发热功率
根据焦耳定律
得
13.(1)负电,
(2),
(3)见解析
【详解】(1)滑块在电场中恰能做直线运动,根据受力平衡可知,电场力竖直向上,与场强方向相反,则滑块带负电;根据平衡条件可得
解得
(2)若电场大小不变,方向反向,由牛顿第二定律可得
滑块做类平抛运动,则有
使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道,则有
联立解得滑块水平射入电场时的初速度为
进入点时的速度为
(3)若电场的大小可在小于的范围内调节,滑块始终未脱离轨道;滑块滑到B点时,有
解得
滑块向右运动到速度为0时,由动能定理得
解得
第一个临界值,当满足
可得
第二个临界值,当滑块回到A点时,速度刚好减为0,有,
解得
综上分析可知,当时,滑块最终因摩擦而产生的热量为
当时,滑块最终停在B点,根据能量守恒可得
答案第1页,共2页
第1页,共2页
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