内容正文:
重庆物理中期考试
本试卷满分 100 分,考试用时 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. 在如图所示的四种电场中,A、B两点的电场强度大小相等、方向不同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.从题图可以看出,A、B两点的电场强度大小相等、方向不同,故A正确
B.由图可知,A、B两点的电场强度大小不相等,方向相同,故B错误;
C.由图可知,该电场为匀强电场,A、B两点电场强度的大小和方向均相同,故C错误;
D.由图可知,A、B两点的电场强度大小和方向均不相同,故D错误。
故选A。
2. 某同学使用多用电表测量电阻时,将多用电表选择开关调至“×10Ω”挡,调好零点,测一未知电阻R的阻值,其指针位置如图所示,则被测电阻R的阻值为( )
A. 12Ω B. 120Ω C. 1.2kΩ D. 12kΩ
【答案】B
【解析】
【详解】选择开关指向欧姆“”挡,由题图可知,被测电阻的阻值。
故选B。
3. 如图所示,一根粗细均匀的直橡胶棒上均匀带有负电荷,单位长度所带的电荷量为q,当此棒沿轴线方向向右做速率为v的匀速直线运动时,关于棒因运动而形成的等效电流,下列说法正确的是( )
A. 等效电流为vq,方向向左
B. 等效电流为vq,方向向右
C. 等效电流为,方向向左
D. 等效电流为,方向向右
【答案】A
【解析】
【详解】橡胶棒上均匀带有负电荷且向右匀速直线运动,故形成的等效电流方向向左,大小为。
故选A。
4. 如图所示,真空中a、b两点分别固定有带电荷量均为的点电荷,c是ab中垂线上的一点,d是ab中点,°,,在c点固定一个带电荷量为的点电荷,已知静电力常量为k,则c处点电荷受到a、b两处点电荷的库仑力的合力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由几何关系可知
ab两处的电荷对c点电荷的库仑力均为
根据力的矢量合成可知c处点电荷受到a、b两处点电荷的库仑力的合力大小
故选C。
5. 如图所示,竖直面内固定一根长为L的金属板AB,板的宽度较小,板倾角为30°,板的表面刷有绝缘漆,在垂直B端右上方C处固定一带电荷量为的点电荷,A、C连线水平。现将一质量为m、带电荷量为的小球(可视为点电荷)从金属板的A端由静止释放,小球从A端滑到B端的时间为t,小球运动过程中带电荷量不变,忽略电场的边缘效应及小球运动过程中受到的摩擦,重力加速度大小为g,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D. 无法确定t与的大小关系
【答案】A
【解析】
【详解】点电荷Q与金属板AB的感应电荷形成的合电场强度垂直AB面向下,故带电小球运动过程中受到的电场力始终垂直AB面向下,小球做匀加速直线运动,因没有摩擦力,则有,
解得
故选A。
6. 如图所示,实线表示某电场的等势线,虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设 点和 点的电势分别为 、 ,粒子在 点和 点时的加速度大小分别为 、 ,动能大小分别为 、 ,电势能分别为 、 、下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.带负电的粒子只在电场力作用下做曲线运动,轨迹弯向电场力的方向,由电场线与等势线垂直,负电荷受力方向与电场方向相反,可知电场线垂直等势线向下,由沿电场线方向电势降低,可知, 由电势能和电势关系
粒子带负电,由,可知, 由于只有电场力做功,电势能和动能之和不变,由可知,,故AC错误,B正确;
D.在等差等势线密的地方,电场强度大,电场力大,加速度大。但题目中给的是等势面而非等差等势面,故加速度无法判断,故D错误;
故选B。
7. 如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻忽略不计,定值电阻,,。闭合开关S,当电阻箱接入电路的阻值为时,一带电微粒恰好悬浮于电容器C两板的正中间位置,已知带电微粒的质量为m,重力加速度大小为g,电源负极接地,现将电阻箱接入电路的阻值突然增大到,电容器随之放电,则带电微粒的加速度大小为( )
A. B. C. D. g
【答案】D
【解析】
【详解】电源负极接地,则电势为零,当时,电容器上极板电势
下极板电势
则下极板电势更高,电场强度方向向上,可知带电微粒带正电荷,根据
可得
当时,电容器上极板电势
下极板电势
板间电压为零,电场强度为零,
带电微粒的加速度大小为g。
故选D。
二、多项选择题∶本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 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 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
8. 下列关于电场强度、电势及电势能的说法正确的是( )
A. 负电荷在电场中电势越高的地方具有的电势能越小
B. 正电荷在电场中受到的电场力越大, 具有的电势能也越大
C. 电场强度公式 表明,电场中某处的电场强度随 的减小而增大
D. 点电荷的电场强度公式 表明,点电荷周围某点的电场强度与该点到场源电荷距离的二次方成反比
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据,负电荷在电场中电势越高的地方具有的电势能越小,故A正确;
B.正电荷在电场中受到的电场力越大,说明场强大,但电势不一定大,具有的电势能也不一定大,故B错误;
C.电场中某点的场强是由电场本身决定的,与试探电荷无关,故C错误;
D.真空中点电荷的电场强度公式,点电荷Q周围某点电场强度的大小,与该点到点电荷Q的距离r的二次方成反比,D正确。
故选AD。
9. 反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,反天刀鱼周围的电场线分布如图所示,A、B为电场中的两点,下列说法正确的是( )
A. 反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场
B. 试探电荷在A点受到的电场力方向一定沿电场线向左
C. 试探电荷在B点的电势能一定大于在A点的电势能
D. B点的电势高于A点的电势
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由等量异种点电荷形成的电场的特点可知,反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场,故A正确;
B.A点的场强方向向右,则正的试探电荷在A点受到的电场力方向一定水平向右,负的试探电荷在A点受到的电场力方向一定水平向左,故B错误;
CD.电场线起始于正电荷,终止于负电荷,离正电荷越近,电势越高,可知B点的电势高于A点的电势;正试探电荷在电势高的地方,电势能大,负试探电荷在电势低的地方电势能大,由于试探电荷的电性未知,所以试探电荷在A、B点的电势能大小关系未知,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 并联电路在生活中的应用非常广泛,如图甲所示的纯电阻电路模型中,两个定值电阻并联接在输出电压的恒压电源上,图乙是定值电阻的图线,下列判断正确的是( )
A. 定值电阻的阻值为 B. 定值电阻的阻值为
C. 流过定值电阻的电流为 D. 流过定值电阻的电流为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,
故AB错误;
CD.通过它们的电流,
故CD正确。
故选CD。
三、非选择题∶本题共 5 小题,共 57 分。
11. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置来探究静电力大小与电荷量、电荷间的距离之间的关系,A是一个电荷量为的带正电的金属球,通过绝缘支架放置在水平面上,把系在绝缘细线上的带正电的小球P挂在铁架台的横梁上。
(1)小球P偏离竖直方向的角度越大,说明电荷间的作用力越________(填“大”或“小”)。
(2)若金属球A在1、2位置时,调整金属球A的高度,使A、P两球平衡时球心连线水平,测得细线与竖直方向的夹角分别为和,则金属球A在1、2位置时,电荷间的作用力大小之比为_______。
【答案】(1)大 (2)
【解析】
【小问1详解】
小球P偏离竖直方向的角度越大,说明电荷间的作用力越大。
【小问2详解】
如图所示
根据平衡条件有
则金属球A在1、2位置时,电荷间的作用力大小分别为,
可得电荷间的作用力大小之比为
12. 在测量某金属电阻率的实验中,为圆柱形定值金属电阻,用刻度尺测得其长度,用螺旋测微器测得其直径如图甲所示,实验电路图如图乙所示,实验数据如图丙所示。回答下列问题:
(1)金属电阻的直径________mm。
(2)金属电阻的电阻________(结果保留两位有效数字)。
(3)金属电阻的电阻率________(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)1.574##1.572##1.573
(2)5.5##5.4##5.6
(3)##
【解析】
【小问1详解】
由题图甲可知,金属电阻的直径
【小问2详解】
连接图丙各点,作出其图线,则图线的斜率即为电阻的大小,则有金属电阻的电阻
【小问3详解】
根据电阻定律
可得金属电阻的电阻率为
13. 实验室常用的两个量程的电压表原理图如图所示,当使用、两接线柱时,量程为0~3V;当使用、两接线柱时,量程为。已知电流表的内阻,满偏电流,求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)定值电阻的阻值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由欧姆定律得
解得
【小问2详解】
由欧姆定律得
解得
14. 如图所示,虚线MN左侧存在水平向左、电场强度大小为E的匀强电场,现将一质量为m、电荷量为的带负电的粒子(不计带电粒子受到的重力)由静止从A点释放,粒子从边界上的B点离开电场并经过C点,已知A点到MN的距离为L,粒子从A点运动到B点的时间与从B点运动到C点的时间相等,求:
(1)粒子离开匀强电场时的速度大小v;
(2)B、C两点之间的距离d。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设粒子在匀强电场中运动时的加速度大小为a,运动的时间为t,则有
由运动公式,
解得
【小问2详解】
粒子离开匀强电场后做匀速直线运动,则有
解得
15. 如图所示,在竖直平面内有水平向右、电场强度大小 的匀强电场,从 A 点水平向左以速度 抛出一个质量 、电荷量 的带正电小球 (可视为质点),小球经过一段时间运动到 点正下方的 点处,取重力加速度大小 ,不计空气阻力,求∶
(1)小球在左侧距 、 所在直线的最大距离 ;
(2) 、 两点间的距离 ;
(3)小球的最小速度 。
【答案】(1)5m (2)20m
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在水平方向先做减速后反向加速,当水平方向速度减为0时,小球离A、B所在直线的距离最远,水平方向的加速度
解得
所用时间
小球在左侧距、所在直线的最大距离
【小问2详解】
根据分析小球从A点运动到B点所用时间为
小球竖直方向做自由落体
【小问3详解】
对小球受力分析,小球受重力和水平方向的电场力,则
且合力方向与水平方向的夹角为45°,将初速度沿垂直于合力方向分解为v1和平行于合力方向分解为v2,解得
所以当平行于合力方向的速度v2减为0时,速度最小
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本试卷满分 100 分,考试用时 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. 在如图所示的四种电场中,A、B两点的电场强度大小相等、方向不同的是( )
A. B.
C. D.
2. 某同学使用多用电表测量电阻时,将多用电表选择开关调至“×10Ω”挡,调好零点,测一未知电阻R的阻值,其指针位置如图所示,则被测电阻R的阻值为( )
A. 12Ω B. 120Ω C. 1.2kΩ D. 12kΩ
3. 如图所示,一根粗细均匀的直橡胶棒上均匀带有负电荷,单位长度所带的电荷量为q,当此棒沿轴线方向向右做速率为v的匀速直线运动时,关于棒因运动而形成的等效电流,下列说法正确的是( )
A. 等效电流为vq,方向向左
B. 等效电流为vq,方向向右
C. 等效电流为,方向向左
D. 等效电流为,方向向右
4. 如图所示,真空中a、b两点分别固定有带电荷量均为的点电荷,c是ab中垂线上的一点,d是ab中点,°,,在c点固定一个带电荷量为的点电荷,已知静电力常量为k,则c处点电荷受到a、b两处点电荷的库仑力的合力大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,竖直面内固定一根长为L的金属板AB,板的宽度较小,板倾角为30°,板的表面刷有绝缘漆,在垂直B端右上方C处固定一带电荷量为的点电荷,A、C连线水平。现将一质量为m、带电荷量为的小球(可视为点电荷)从金属板的A端由静止释放,小球从A端滑到B端的时间为t,小球运动过程中带电荷量不变,忽略电场的边缘效应及小球运动过程中受到的摩擦,重力加速度大小为g,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D. 无法确定t与的大小关系
6. 如图所示,实线表示某电场的等势线,虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设 点和 点的电势分别为 、 ,粒子在 点和 点时的加速度大小分别为 、 ,动能大小分别为 、 ,电势能分别为 、 、下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻忽略不计,定值电阻,,。闭合开关S,当电阻箱接入电路的阻值为时,一带电微粒恰好悬浮于电容器C两板的正中间位置,已知带电微粒的质量为m,重力加速度大小为g,电源负极接地,现将电阻箱接入电路的阻值突然增大到,电容器随之放电,则带电微粒的加速度大小为( )
A. B. C. D. g
二、多项选择题∶本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 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 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
8. 下列关于电场强度、电势及电势能的说法正确的是( )
A. 负电荷在电场中电势越高的地方具有的电势能越小
B. 正电荷在电场中受到的电场力越大, 具有的电势能也越大
C. 电场强度公式 表明,电场中某处的电场强度随 的减小而增大
D. 点电荷的电场强度公式 表明,点电荷周围某点的电场强度与该点到场源电荷距离的二次方成反比
9. 反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,反天刀鱼周围的电场线分布如图所示,A、B为电场中的两点,下列说法正确的是( )
A. 反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场
B. 试探电荷在A点受到的电场力方向一定沿电场线向左
C. 试探电荷在B点的电势能一定大于在A点的电势能
D. B点的电势高于A点的电势
10. 并联电路在生活中的应用非常广泛,如图甲所示的纯电阻电路模型中,两个定值电阻并联接在输出电压的恒压电源上,图乙是定值电阻的图线,下列判断正确的是( )
A. 定值电阻的阻值为 B. 定值电阻的阻值为
C. 流过定值电阻的电流为 D. 流过定值电阻的电流为
三、非选择题∶本题共 5 小题,共 57 分。
11. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置来探究静电力大小与电荷量、电荷间的距离之间的关系,A是一个电荷量为的带正电的金属球,通过绝缘支架放置在水平面上,把系在绝缘细线上的带正电的小球P挂在铁架台的横梁上。
(1)小球P偏离竖直方向的角度越大,说明电荷间的作用力越________(填“大”或“小”)。
(2)若金属球A在1、2位置时,调整金属球A的高度,使A、P两球平衡时球心连线水平,测得细线与竖直方向的夹角分别为和,则金属球A在1、2位置时,电荷间的作用力大小之比为_______。
12. 在测量某金属电阻率的实验中,为圆柱形定值金属电阻,用刻度尺测得其长度,用螺旋测微器测得其直径如图甲所示,实验电路图如图乙所示,实验数据如图丙所示。回答下列问题:
(1)金属电阻的直径________mm。
(2)金属电阻的电阻________(结果保留两位有效数字)。
(3)金属电阻的电阻率________(结果保留两位有效数字)。
13. 实验室常用的两个量程的电压表原理图如图所示,当使用、两接线柱时,量程为0~3V;当使用、两接线柱时,量程为。已知电流表的内阻,满偏电流,求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)定值电阻的阻值。
14. 如图所示,虚线MN左侧存在水平向左、电场强度大小为E的匀强电场,现将一质量为m、电荷量为的带负电的粒子(不计带电粒子受到的重力)由静止从A点释放,粒子从边界上的B点离开电场并经过C点,已知A点到MN的距离为L,粒子从A点运动到B点的时间与从B点运动到C点的时间相等,求:
(1)粒子离开匀强电场时的速度大小v;
(2)B、C两点之间的距离d。
15. 如图所示,在竖直平面内有水平向右、电场强度大小 的匀强电场,从 A 点水平向左以速度 抛出一个质量 、电荷量 的带正电小球 (可视为质点),小球经过一段时间运动到 点正下方的 点处,取重力加速度大小 ,不计空气阻力,求∶
(1)小球在左侧距 、 所在直线的最大距离 ;
(2) 、 两点间的距离 ;
(3)小球的最小速度 。
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