内容正文:
高二物理
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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符合要求。
1. 日常生活中,燃气灶的电子点火器(如图所示)能快速产生火花点燃燃气,其工作原理是( )
A. 尖端放电 B. 静电平衡 C. 静电屏蔽 D. 静电吸附
【答案】A
【解析】
【详解】燃气灶中的电子点火器应用了尖端放电的原理。
故选A。
2. 如图甲所示,橡皮擦静止在倾斜放置的书上,示意图如图乙所示,书本与水平面之间的夹角为。现将缓慢增大一个小角度,橡皮擦仍然保持静止,则将增大一个小角度后,书本对橡皮擦的摩擦力( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】以橡皮擦为对象,沿斜面方向根据平衡条件可得
将增大一个小角度,则书本对橡皮擦的摩擦力变大。
故选B。
3. 如图所示,真空中,a、b、c三处分别固定电荷量为、、的三个点电荷。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】D
【解析】
【详解】a对c或b对c的库仑力
c受到的合力
故选D。
4. 蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质,将其置于充电后与电源断开的两平行金属板间,板间电场视为匀强电场,如图所示。若两金属板正对靠近,下列说法正确的是( )
A. 电容减小 B. 电子所受电场力变小
C. 电容增大 D. 正离子所受电场力变大
【答案】C
【解析】
【详解】AC.平行板电容器充电后与电源断开,则电荷量Q保持不变。则由电容的公式可知,当两板正对靠近时,板间距d减小,所以电容C增大,故A错误,C正确;
BD.由,,
联立解得
因为Q、、S都不变,所以两金属板间的电场强度E不变。则由电场力可知,由于电子和正离子的电荷量q不变,又因为E不变,所以它们所受的电场力大小均不变,故BD错误。
故选C。
5. 雨滴从高空由静止下落,若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大,则在此过程中雨滴运动的速度、加速度与时间的关系图像最接近下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对雨滴受力分析,根据牛顿第二定律有
速度增大,阻力增大,则加速度减小,雨滴做加速度减小的加速运动,根据速度-时间图线切线斜率表示加速度,可知图线切线斜率应逐渐减小,结合选项图像。故选B。
6. 真空中某带负电的点电荷的等势面分布如图所示,图中相邻等势面的半径差相等。下列说法中正确的是( )
A. P点电势比Q点电势高
B. 相邻等势面间的电势差相等
C. P点的场强比Q点的场强大
D. 检验电荷在P点比在Q点的电势能一定低
【答案】C
【解析】
【详解】BC.离负点电荷越远电场强度越小,则P点的场强比Q点的场强大,由电势差与电场强度的关系可知,离点电荷越远相邻等势面间的电势差越小,故B错误,C正确;
AD.离负电荷越远电势越高,则P点电势比Q点电势低,由于检验电荷的电性未知,所以无法判断检验电荷在P点和Q点的电势能大小关系,故AD错误。
故选C。
7. 如图所示是一根金属导体棒,A端到B端的横截面积逐渐减小,截面C到A、B两端的距离相等。现在导体棒两端加大小为U的电压,下列说法正确的是( )
A. A、C间的电流大于B、C间的电流
B. A、C间的电压大于B、C间的电压
C. 从A到B,自由电荷的定向移动速率越来越小
D. 从A到B,导体内的电场强度越来越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.AC段电阻与BC段电阻是串联关系,所以A、C间的电流等于B、C间的电流,故A错误;
B.根据可知,AC段电阻小于BC段电阻,因整个导体棒中电流相等。根据可知,A、C间电压小于B、C间电压,故B错误;
C.从A到B电流相等,但横截面积逐渐减小,根据电流的微观表达式,可知自由电荷的定向移动速率越来越大,故C错误;
D.从A到B,横截面积逐渐减小,根据可知,相同长度对应的阻值越来越大,则相同长度两端电压越来越大,根据可知,导体内的电场强度越来越大,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,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. 若把地球看作一个巨大的拱形桥,桥的半径就是地球的半径,地球表面上有一辆超级汽车在高速行驶,如图所示。忽略地球自转,则下列说法正确的是( )
A. 汽车处于失重状态
B. 汽车的行驶速度越大,汽车对地球表面的压力越大
C. 汽车做曲线运动,在某段时间内通过的位移的大小可能大于路程
D. 若汽车的行驶速度达到地球的第一宇宙速度,则汽车对地球表面的压力为0
【答案】AD
【解析】
【详解】A.汽车具有向下的加速度,汽车处于失重状态,故A正确;
B.根据牛顿第二定律可得
可知汽车的行驶速度越大,汽车受到的支持力越小,则汽车对地球表面的压力越小,故B错误;
C.汽车做曲线运动,在某段时间内通过的位移的大小一定小于路程,故C错误;
D.若汽车的行驶速度达到地球的第一宇宙速度,则有
可知此时汽车对地球表面的压力为0,故D正确。
故选AD。
9. 下列关于多用电表,说法正确的是( )
A. 用多用电表测量不同的电阻R时,均需重新欧姆调零
B. 若选择直流电压50V的挡位,甲图测得的电压值为28.0V
C. 若用电阻挡测量某晶体二极管,结果如图乙,则该二极管的A端为正极
D. 多用表欧姆调零后,用“×10”挡测电阻阻值,发现表针偏转角度过小,为提高测量精度,应换用“×1”挡重新调零再测量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.换挡时需要重新欧姆调零,不换挡则不需要重新欧姆调零,故A错误;
B.若选择直流电压50V的挡位,则每一小格大小为1V,所以甲图测得的电压值为28.0V,故B正确;
C.若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管,结果如图乙所示,由图可知左图中电阻较大,所测为二极管的反向电阻;右图中电阻较小,测的是正向电阻,则该极管的正极为A端,故C正确;
D.多用表欧姆调零后,用“×10”挡测电阻阻值,发现表针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,倍率选择较小,应换用“×100”挡重新调零再测量,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的一组等差等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线从A向B运动,则由此可知( )
A. 电场的方向水平向右
B. A点的电势小于B点的电势
C. 从A到B,微粒的电势能不断增大,动能不断减小
D. 若初速度方向改变,微粒不可能做直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电场力方向垂直于等势线,微粒沿直线从A向B运动,微粒所受外力的合力方向沿AB直线,可知,微粒受到重力与水平向左的电场力,由于微粒带负电,则电场的方向水平向右,故A正确;
B.结合上述可知,电场的方向水平向右,由于沿电场线方向电势降低,则A点的电势大于B点的电势,故B错误;
C.结合上述可知,从A到B,电场力做负功,合力做负功,则微粒的电势能不断增大,动能不断减小,故C正确;
D.若初速度方向变为与题干中初速度方向相反,此时初速度方向与合力方向相同,微粒仍然做直线运动,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重物A和B通过轻质细绳连接,细绳跨过滑轮。B由静止开始下落,A上拖着的纸带打出一系列的点。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带,O是打下的第一个点,打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),各计数点到O点的距离已在图中标出。已知A、B的质量分别为100g、200g,重力加速度g取。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是______。(填正确答案前的标号)
A. 重物最好选择密度较大的物体
B. 实验中应先释放纸带,后接通电源
C. 重物的质量可以不测量
(2)纸带上打下计数点B时的速度_______m/s。(保留2位有效数字)
(3)在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量______J。在误差允许的范围内,系统机械能守恒。(均保留2位有效数字)
【答案】(1)A (2)2.0
(3) ①. 0.60 ②. 0.65
【解析】
【小问1详解】
A.为了减小空气阻力的影响,重物最好选择密度较大的物体,故A正确;
B.为了充分利用纸带,实验中应先接通电源,后释放纸带,故B错误;
C.验证系统机械能守恒的表达式为
由于质量不能约去,所以重物的质量需要测量,故C错误。
故选A。
【小问2详解】
每相邻两计数点间还有4个点未标出,则相邻计数点的时间间隔为
则纸带上打下计数点B时的速度为
【小问3详解】
[1]在打计数点O至B过程中系统动能的增加量为
[2]系统重力势能的减少量为
12. 某探究小组要测量一根硬质直金属丝(粗细均匀)的电阻率,设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供的器材有:理想电源(输出电压为)、灵敏电流计G(满偏电流为100mA,内阻为12Ω)、定值电阻、金属夹P(电阻不计,一端可连接导线,另一端可夹在金属丝的不同位置)、开关S、导线若干。请回答下列问题:
(1)由于提供的电流计G量程偏小,先需改装成量程为0.6A的电流表,则应将灵敏电流计G与阻值为______Ω的定值电阻______联。
(2)实验步骤如下:
①用螺旋测微器测量金属丝的直径D,如图乙所示,则______mm;
②按图甲连接电路,闭合开关S前,金属夹P应置于金属丝的______(选填“m”或“n”)端;
③闭合开关S,移动金属夹P,记录电流表(改装后)示数I,断开开关S,记录金属夹P与金属丝n端的距离L;
④重复步骤③,得到若干组I、L的值,以为纵坐标、______(选填“L”或“”)为横坐标作图,得到一条直线,如图丙所示。
(3)若丙图中直线的斜率为k,该金属丝的电阻率______(用、、k、D表示)。
【答案】(1) ①. 2.4 ②. 并
(2) ①. 0.680 ②. m ③. L
(3)
【解析】
【小问1详解】
将小量程的电流计G改装成大量程的电流表,应并联一个定值电阻,根据欧姆定律有
代入数据解得
【小问2详解】
[1]图乙可知金属丝的直径为
[2]为了保护电路,闭合开关前,金属夹应置于金属丝的端;
[3]根据闭合电路欧姆定律
电阻定律
联立可得
整理可得
则以为纵坐标,为横坐标作图,得到一条直线。
【小问3详解】
根据图像斜率
其中
联立可得该金属丝的电阻率为
13. 将带电荷量的点电荷,从无限远处O点移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功,点电荷在P点受到的电场力是,方向向右。规定无限远处O点的电势为0,求:
(1)P点处的电场强度E的大小和方向;
(2)P点的电势;
(3)电量为的电荷在P点的电势能。
【答案】(1),方向水平向右
(2)50V (3)
【解析】
【小问1详解】
根据场强定义式可知,点处的电场强度大小为
方向水平向右。
【小问2详解】
点电荷从无限远处点移到匀强电场中的点,电场力做功,则有
根据
可得
【小问3详解】
电量为的电荷在点的电势能
14. 如图所示,P是固定在水平面上半径为R=2m的圆弧凹槽。从高台边A点以速度v0(未知)水平飞出的小滑块(可视为质点),经时间t=1.6s恰能从圆弧轨道的左端B点沿圆弧切线进入轨道。O是圆弧的圆心,OB与竖直方向的夹角θ=53°,已知滑块的质量m=1kg,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)滑块从A点飞出时的速度v0的大小;
(2)滑块运动到B点时重力的功率PG;
(3)若滑块沿圆弧从B点运动到C点时速度vC=10m/s,求滑块沿圆弧运动的过程中克服摩擦力所做的功Wf。
【答案】(1)12m/s
(2)160W (3)158J
【解析】
【小问1详解】
滑块运动到B点时竖直方向的速度
滑块恰能从凹槽的圆弧轨道B点沿圆弧切线方向进入轨道,对滑块在B点的速度进行分解,则有
解得
【小问2详解】
B点时重力的瞬时功率为
【小问3详解】
滑块运动到B点时的速度大小为
滑块从B点到凹槽最低点过程,根据动能定理可得
解得
15. 喷墨打印机的简化结构如图所示,墨盒发出质量为m的微小墨滴,经过带电室后带上电荷量为q的负电荷。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板,最终墨滴打在纸上,金属板右端与纸的距离也为L。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。求:
(1)墨滴从进入金属板到打在纸上所经历的时间;
(2)墨滴从进入金属板到打在纸上的过程中竖直方向的位移大小;
(3)若仅通过改变金属板右端与纸的距离来实现字体放大为原来的2倍,则金属板右端与纸的距离L应为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)2.5L
【解析】
【小问1详解】
墨滴从进入金属板到打在纸上,水平方向做匀速直线运动,则有
解得
【小问2详解】
墨滴进入金属板中做类平抛运动,则有,,
出金属板后,根据类平抛推论,结合几何关系可得
联立解得
【小问3详解】
若仅通过改变金属板右端与纸的距离来实现字体放大为原来的2倍,则有
所以
解得金属板右端与纸的距离应为
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注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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符合要求。
1. 日常生活中,燃气灶的电子点火器(如图所示)能快速产生火花点燃燃气,其工作原理是( )
A. 尖端放电 B. 静电平衡 C. 静电屏蔽 D. 静电吸附
2. 如图甲所示,橡皮擦静止在倾斜放置的书上,示意图如图乙所示,书本与水平面之间的夹角为。现将缓慢增大一个小角度,橡皮擦仍然保持静止,则将增大一个小角度后,书本对橡皮擦的摩擦力( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变小后变大
3. 如图所示,真空中,a、b、c三处分别固定电荷量为、、的三个点电荷。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.
4. 蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质,将其置于充电后与电源断开的两平行金属板间,板间电场视为匀强电场,如图所示。若两金属板正对靠近,下列说法正确的是( )
A. 电容减小 B. 电子所受电场力变小
C. 电容增大 D. 正离子所受电场力变大
5. 雨滴从高空由静止下落,若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大,则在此过程中雨滴运动的速度、加速度与时间的关系图像最接近下图中的( )
A. B.
C. D.
6. 真空中某带负电的点电荷的等势面分布如图所示,图中相邻等势面的半径差相等。下列说法中正确的是( )
A. P点电势比Q点电势高
B. 相邻等势面间的电势差相等
C. P点的场强比Q点的场强大
D. 检验电荷在P点比在Q点的电势能一定低
7. 如图所示是一根金属导体棒,A端到B端的横截面积逐渐减小,截面C到A、B两端的距离相等。现在导体棒两端加大小为U的电压,下列说法正确的是( )
A. A、C间的电流大于B、C间的电流
B. A、C间的电压大于B、C间的电压
C. 从A到B,自由电荷的定向移动速率越来越小
D. 从A到B,导体内的电场强度越来越大
二、多项选择题:本题共3小题,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. 若把地球看作一个巨大的拱形桥,桥的半径就是地球的半径,地球表面上有一辆超级汽车在高速行驶,如图所示。忽略地球自转,则下列说法正确的是( )
A. 汽车处于失重状态
B. 汽车的行驶速度越大,汽车对地球表面的压力越大
C. 汽车做曲线运动,在某段时间内通过的位移的大小可能大于路程
D. 若汽车的行驶速度达到地球的第一宇宙速度,则汽车对地球表面的压力为0
9. 下列关于多用电表,说法正确的是( )
A. 用多用电表测量不同的电阻R时,均需重新欧姆调零
B. 若选择直流电压50V的挡位,甲图测得的电压值为28.0V
C. 若用电阻挡测量某晶体二极管,结果如图乙,则该二极管的A端为正极
D. 多用表欧姆调零后,用“×10”挡测电阻阻值,发现表针偏转角度过小,为提高测量精度,应换用“×1”挡重新调零再测量
10. 如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的一组等差等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线从A向B运动,则由此可知( )
A. 电场的方向水平向右
B. A点的电势小于B点的电势
C. 从A到B,微粒的电势能不断增大,动能不断减小
D. 若初速度方向改变,微粒不可能做直线运动
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重物A和B通过轻质细绳连接,细绳跨过滑轮。B由静止开始下落,A上拖着的纸带打出一系列的点。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带,O是打下的第一个点,打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),各计数点到O点的距离已在图中标出。已知A、B的质量分别为100g、200g,重力加速度g取。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是______。(填正确答案前的标号)
A. 重物最好选择密度较大的物体
B. 实验中应先释放纸带,后接通电源
C. 重物的质量可以不测量
(2)纸带上打下计数点B时的速度_______m/s。(保留2位有效数字)
(3)在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量______J。在误差允许的范围内,系统机械能守恒。(均保留2位有效数字)
12. 某探究小组要测量一根硬质直金属丝(粗细均匀)的电阻率,设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供的器材有:理想电源(输出电压为)、灵敏电流计G(满偏电流为100mA,内阻为12Ω)、定值电阻、金属夹P(电阻不计,一端可连接导线,另一端可夹在金属丝的不同位置)、开关S、导线若干。请回答下列问题:
(1)由于提供的电流计G量程偏小,先需改装成量程为0.6A的电流表,则应将灵敏电流计G与阻值为______Ω的定值电阻______联。
(2)实验步骤如下:
①用螺旋测微器测量金属丝的直径D,如图乙所示,则______mm;
②按图甲连接电路,闭合开关S前,金属夹P应置于金属丝的______(选填“m”或“n”)端;
③闭合开关S,移动金属夹P,记录电流表(改装后)示数I,断开开关S,记录金属夹P与金属丝n端的距离L;
④重复步骤③,得到若干组I、L的值,以为纵坐标、______(选填“L”或“”)为横坐标作图,得到一条直线,如图丙所示。
(3)若丙图中直线的斜率为k,该金属丝的电阻率______(用、、k、D表示)。
13. 将带电荷量的点电荷,从无限远处O点移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功,点电荷在P点受到的电场力是,方向向右。规定无限远处O点的电势为0,求:
(1)P点处的电场强度E的大小和方向;
(2)P点的电势;
(3)电量为的电荷在P点的电势能。
14. 如图所示,P是固定在水平面上半径为R=2m的圆弧凹槽。从高台边A点以速度v0(未知)水平飞出的小滑块(可视为质点),经时间t=1.6s恰能从圆弧轨道的左端B点沿圆弧切线进入轨道。O是圆弧的圆心,OB与竖直方向的夹角θ=53°,已知滑块的质量m=1kg,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)滑块从A点飞出时的速度v0的大小;
(2)滑块运动到B点时重力的功率PG;
(3)若滑块沿圆弧从B点运动到C点时速度vC=10m/s,求滑块沿圆弧运动的过程中克服摩擦力所做的功Wf。
15. 喷墨打印机的简化结构如图所示,墨盒发出质量为m的微小墨滴,经过带电室后带上电荷量为q的负电荷。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板,最终墨滴打在纸上,金属板右端与纸的距离也为L。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。求:
(1)墨滴从进入金属板到打在纸上所经历的时间;
(2)墨滴从进入金属板到打在纸上的过程中竖直方向的位移大小;
(3)若仅通过改变金属板右端与纸的距离来实现字体放大为原来的2倍,则金属板右端与纸的距离L应为多少?
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