内容正文:
高2024级高二上学期第三学月考试
物理试题
物理试卷共4页,满分100分。考试时间75分钟。
第一卷 选择题(46分)
一、选择题(本题共10小题,1-7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.电场强度的单位是,相当于( )
A. B. C. D.
2.在2s内有0.1C的电荷通过横截面积为2mm2的金属导体,则电流大小为( )
A.0.025A B.0.05A C.0.1A D.0.02A
3.在物理学的探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是( )
A.点电荷是一种理想化模型,其所带电荷量就是元电荷
B.库仑定律是一条实验定律,计算任意两个带电体间的相互作用力,都可以使用公式
C.法拉第提出了电场概念,并指出电场和电场线都是客观存在的
D.电场强度与电势采用了比值定义法
4.某型号电动车使用“48V;0.48kW”电机,由4个“12V;30A·h”的电池串联起来供电,电池内阻不计,已知电动机的内阻为0.5Ω,当电池电量降到10%时,电池会启动保护机制,不再对外供电。下列说法正确的是( )
A.电机正常工作时,输出的效率为90%
B.电机正常工作时,输出的功率为480W
C.四个电池充满电后储存的电能为1440J
D.电池充满电后,电机可以正常工作2.7h
5.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、,的左边有一闭合电路,当在外力的作用下运动时,向左运动,则所做的运动可能是( )
A.向右匀速运动 B.向左加速运动
C.向右减速运动 D.向左减速运动
6.氢元素的两种同位素的原子核——氕核()、氘核()的质量之比为1∶2,电荷量之比为1∶1。如图所示,氕核()、氘核()由静止开始经同一加速电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上。下列说法正确的是( )
A.两原子核飞出加速电场时的速度之比为1∶2
B.两原子核在偏转电场的偏转距离之比为1∶2
C.两原子核飞出偏转电场时的动能之比为1∶2
D.两原子核打在荧光屏上的偏移量之比为1∶1
7.如图所示,磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向与水平导轨平面成角斜向上。金属杆垂直于导轨放置,其质量为,接入电路中的长度为。开关闭合后通过金属杆的电流为,仍静止于水平导轨上。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.金属杆受到的安培力方向垂直于导体棒向右下,与竖直面的夹角为
B.金属受到的安培力
C.金属杆对导轨的压力
D.金属杆与导轨间的动摩擦因数最小值为
二、8-10每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.实验小组通过如图所示的实验装置来探究通电直导线的磁现象。小组同学将一段直导线ab固定在竖直支架上,并调整至水平,在ab导线正下方放置小磁针P,其余电路装置均放在桌面上。下列说法正确的是( )
A.ab导线可以南北方向放置
B.ab导线可以东西方向放置
C.正确放置导线,闭合开关后,P的N极向垂直纸面向里的方向偏转
D.正确放置导线,闭合开关后,P的N极向垂直纸面向外的方向偏转
9.如图所示,一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1,原线圈接在电压的交流电源上,副线圈接有的定值电阻,图中电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为20V
B.电流表的示数为1A
C.变压器的输入功率为20W
D.变压器的输出功率为40W
10.如图所示,ABCD为一长方形有界磁场(边界上有磁场) 且AB:AD=2:7,A 处有一粒子源,均匀的向磁场发射大量速度大小相同方向各异的同种正粒子,已知粒子在磁场中运动的最长时间为周期的,已知sin23.6°=0.4, sin37°=0.6, sin44.4°=0.7, sin53°=0.8,不计粒子重力,不考虑粒子间的相互作用,下列说法正确的有( )
A.不可能有粒子从C点出磁场
B.当沿 AB 方向入射的粒子出磁场时还有约 73.8%的粒子没有出磁场
C.从CD边出来的粒子只会从靠近D一侧的区域出来
D.从AD边出来的粒子约占粒子总数的49.3%
第二卷 非选择题(54分)
二、实验探究题(16分)
11.(6分)某实验小组的同学用如图甲所示的实验电路做“测量金属丝的电阻率”实验,实验室提供了以下两种规格的滑动变阻器:
A.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,允许通过的最大电流为3A);
B.滑动变阻器(最大阻值为100Ω,允许通过的最大电流为1.5A)。
(1)实验时滑动变阻器应选 (填“A”或“B”)。
(2)实验小组的同学在做该实验时,连接的实物图如图乙所示,请用笔画线代替导线将图乙的实物图按照图甲的电路图连接完整 。
(3)为了探究选不同的滑动变阻器对本实验的影响,实验小组的同学调整金属丝上的滑动头,使金属丝接入电路的电阻约为10Ω,再将(1)中所选的滑动变阻器接入电路,移动滑片P,测量多组数据,以金属丝两端电压U为纵轴,为横轴(x为AP的长度,L为AB的长度),作出曲线如图丙中的Ⅰ所示;若将滑动变阻器更换成另一个,重复上述测量过程,则得到的曲线对应图丙中的 (填“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
12.(10分)某实验小组的同学通过实验测量一节旧干电池的电动势和内阻,该同学从实验室内选择合适的器材,实验室提供以下器材:
A.待测旧干电池一节,内阻约为2Ω
B.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻RA1=0.4Ω)
C.电流表A2(量程为0~1mA,内阻RA2=200Ω)
D.滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值为150Ω)
F.定值电阻(R=1800Ω)
G.开关一个,导线若干
(1)为使测得的数据较为精确且方便操作,滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”);
(2)图中两电表P、Q分别为 、 (选填“A1”或“A2”);
(3)连接好电路后,闭合开关,读出多组两个电表的数值a、b(其单位为对应物理量的国际单位),在坐标纸上以a为纵轴、以b为横轴描点画线后,得到一条斜率大小为,纵截距为的直线,则电源的电动势 V,内阻 Ω(结果均保留2位有效数字)。
三、计算题(38分,13题10分,14题12分,15题16分)
13.在学校物理创新实验课堂上,老师为引导学生探究带电物体在复合场中的运动规律,布置了一个如图所示的实验环境:空间中有一水平向左的匀强电场(电场空间足够大),将一个质量,电荷量的带正电小球,放在区域内的点,然后用弹射器使小球以的初速度,方向与水平方向成角斜向右射出,带电小球在电场力与重力作用下做直线运动取。求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球从开始运动到最高点时,电势能的变化量;
14.在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内阻r=20Ω,电阻。滑动变阻器阻值范围为0-5000Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C,质量m=0.2g,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,g取10m/s2。求:
(1)A、B两极板间电压U;
(2)滑动变阻器消耗的电功率P和滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)电源的效率η。
15.如图所示,xOy平面内第一象限有沿方向的匀强电场,第二象限有垂直于纸面向外的匀强磁场,且在处有一无限大平行轴的挡板,质量为、带电量为的粒子从A点,以方向的速度射入磁场,当粒子进入电场时其速度与方向的夹角为60°,然后粒子又射出电场重新进入磁场垂直打在挡板上,不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若粒子从A点以与方向成30°角的速度射入磁场,向下移动挡板的位置,仍然使粒子打在相同位置,求移动后挡板位置的坐标。
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物理试题参考答案
一,单选题
题号
1
以
U
6
7
答案
A
B
D
D
D
D
D
二.
多选题
题号
P
0
10
答案
AD
AC
ACD
三.实验题
11.(1)A(2分)
滑动头
000000000000000001
(2)
(2分)
某金属丝
(3)Ⅲ(2分)
12.(1)R,(2分)
(2)A2(2分)
A(2分)
(3)1.4(2分)
2.6(2分)
13.解:(1)因小球做直线运动,受到竖直向下的重力g和水平向左的电场力9E的合力必沿此直线,如图
····1分
F
mg
合
由图可得ng=qEtan0…
…2分
所以E=5N/C…3分
(2)设从O点到最高点的位移为x,由运动学公式0-v后=2(-)…4分
根据牛顿第二定律可得唱
0…6分
sine
所以x=
vo sin
…7分
2g
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小球运动到最高点时其电势能与在0点时的电势能之差为W=-Egrc0s0=-m听c0s0
…9分
解得△E,=-W电=9.6小……
………10分
14.解:(1)根据动能定理有-qU-mgd=0-。mv…
0…2分
解得=200V………
…3分
(2)根据闭合电路欧姆定律有U+IR1+r=E。
……5分
獬得01…………
…6分
滑动变阻器消耗的电功率P=IU=20W。
…7分
此时滑动变阻器接入电路的电阻为R=
U
=20002···
…9分
(3)电源的效率n=
+x10%=R+Ux100%=99.5%
…12分
IE
E
15.解:(1)根据题意,作出粒子运动轨迹如图所示,由几何关系有r=rc0s0+a········2分
獬得r=2…………………………3分
由牛顿第二定律有g,B=m
·····4分
解得B=0。。
…5分
2qa
(2)由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为,方向与y轴的夹角为60°,由几何关系可得粒子在电
场中沿y方向的距离△y=3√3a-2rsin60°=√3a…7分
则粒子在电场中的运动时间为t=△少-25@
……9分
vo cos0
沿电场方向上,由牛顿第二定律有qE=ma……10分
由运动学公式有2y,Sin60°=at…11分
解得E=m2
。………………12分
2ga
(3)粒子的运动轨迹如图所示,由几何关系可知,挡板移动后的位置坐标为下列值时,粒子会打在相同位置上
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y=2(r-rcos30)=(4-2V3)a
……13分
y2=+2rc0s30°=4a.
………………14分
y3=y2+2r-rcos30)=(8-2√5)a
…16分
.y
A
x
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