内容正文:
重庆市巴渝学校高二年级2024-2025学年上学期
期中测试物理试卷
考试时间:75分钟;
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列物理量为标量的是( )
A. 加速度 B. 位移 C. 电场强度 D. 功率
【答案】D
【解析】
【详解】A.加速度是有大小有方向的物理量,属于矢量,故A错误;
B.位移是有大小有方向的物理量,属于矢量,故B错误;
C.电场强度是有大小有方向的物理量,属于矢量,故C错误;
D.功率是只有大小没有方向的物理量,属于标量,故D正确。
故选D。
2. 一段导体横截面积为S,导体单位体积上的自由电荷数为n,设其中单个自由电荷所带电量为q,定向移动速率为v,则导体中电流强度的表达式为( )
A. nqSv B. nqv C. Sqv D. Snq
【答案】A
【解析】
【详解】时间内通过导体横截面的电荷量为
根据电流强度定义式可得,电流强度微观表达式为
I=nqvS
故选A。
3. 如图所示的电路中,,,闭合开关S,则( )
A. 流过两个电阻的电流之比
B. 流过的电流与流过电源的电流之比
C. 两个电阻的电压之比
D. 两个电阻的功率之比
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电源与两个电阻串联,串联电路电流相等,所以流过两个电阻的电流之比为
流过的电流与流过电源的电流之比为
AB均错误;
C.根据
可得,两个电阻的电压之比为
C正确;
C.根据
可得,两个电阻的功率之比为
D错误。
故选C。
4. 两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为1:3,相距为r时库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r处,则此时库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设其中一个小球带的电荷量为Q,另一个小球带的电荷量为3Q,相距为r时库仑力的大小为F,根据库仑定律有
两小球接触后再分开,则二者带的电荷量均为2Q,放到相距为2r处,根据库仑定律有
联立可得
故选D。
5. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A. 动能减小
B. 电势能减小
C. 重力势能和电势能之和增加
D. 动能和电势能之和增加
【答案】B
【解析】
【详解】A.由轨迹图可知,油滴所受的合力方向竖直向上,故从a到b的运动过程中合外力做正功,动能增加,故A错误;
B.由轨迹图可知,油滴所受的合力方向竖直向上,则带电油滴所受重力小于电场力,电场力方向竖直向上,从a到b的运动过程电场力做正功,电势能减小,故B正确;
C.根据能量守恒可知,重力势能、电势能、动能三者之和保持不变,由于动能增加,因此重力势能和电势能之和减小,故C错误;
D.根据能量守恒可知,重力势能、电势能、动能三者之和保持不变;从a到b的运动过程中重力做负功,重力势能增加,因此动能和电势能之和减小,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,平行板电容器已经充电,静电计的金属球与电容器的一个极板连接,外壳与另一个极板同时接地,静电计指针的偏转角度显示电容器两极板间的电势差大小。现保持正对面积S不变,缓慢增大两极板间距离d,以下说法正确的是( )
A. 电容器极板带电量Q变小 B. 电容器的电容C增大
C. 电容器板间电场强度E不变 D. 电容器两极板间电压U随d的增大而线性减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于电容器与电源断开,因此电容器的带电量保持不变,A错误;
B.根据电容器的定义式
①
可知随着d的增加,电容器的电容C减小。B错误;
C.利用公式
②
③
将①②③联立可得
可知电容器板间电场强度E不变。C正确;
D.将①②联立可得
可知电容器两极板间电压U随d的增大而线性增加,D错误。
故选C。
7. 真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A,B之间有加速电场,C,D之间有偏转电场,M为荧光屏。现有质子、氘核和粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和粒子的质量之比为,电荷量之比为,不计粒子重力,则下列说法中正确的是( )
A. 三种粒子打到荧光屏上的位置相同
B. 三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
C. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为
D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为
【答案】A
【解析】
【详解】B.加速电场的电压为U,粒子经过加速电场后获得的速度大小为v,根据动能定理有
可得
粒子从B板运动到荧光屏经历的时间为
质子、氘核和粒子从B板运动到荧光屏经历的时间之比为
故B错误;
A.设偏转电场的电场强度为E,偏转电场极板的板长为,粒子在偏转电场中的侧移量为
由上式可知y与粒子的比荷无关,即三种粒子在偏转电场中的轨迹相同,则离开偏转电场中的速度方向相同,所以三种粒子打到荧光屏上的位置相同,故A正确;
CD.由于三种粒子在偏转电场中的侧移量相同,则偏转电场的电场力对粒子做功为
所以偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为
故CD错误。
故选A。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题5分;共15分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
8. 如图,某圆柱形金属导线,长为L,横截面积为S,它的图像如图所示,则下面说法正确的是( )
A. 它的电阻为
B. 它的电阻为
C. 将金属导线拉长为2L,则截面积变为,电阻变为1Ω
D. 将金属导线拉长,使半径变为原来一半,则长度为4L,电阻变为64Ω
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由欧姆定律可知电阻为
故A正确,B错误;
C.根据电阻定律
可知将金属导线拉长为2L,则截面积变为,可知电阻变为原来的4倍,即电阻变为16Ω,故C错误;
D.将金属导线拉长,使半径变为原来一半,则截面积变为,长度变为4L,可知电阻变为原来的16倍,即电阻变为64Ω,故D正确。
故选AD。
9. 如图,△abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的大小为200V/m
B. 电场强度的方向沿ac方向
C. 电子(带电量为e)从c点移动到b点,电场力做功为4eV
D. 电子(带电量为e)从a点移动到c点,电场力做功为零
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由于ac两点电势相等,故ac为一条等势线,电场方向与等势线垂直,且由高电势指向低电势可知,电场方向垂直ac,且指向斜上方,故电场强度的大小为
故A正确,B错误;
C.电子从c点移动到b点,电场力做功为
故C错误;
D.电子从a点移动到c点,ac为一条等势线,电场力做功为0,故D正确。
故选AD。
10. 一对平行金属板长为,两板间距为,质量为m、电荷量为e的电子从平行板左侧以速度沿两板的中线不断进入平行板之间,两板间所加交变电压如图所示,交变电压的周期,已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏移的粒子刚好从极板的边缘飞出,不计重力作用,则( )
A. 所有电子都从右侧的同一点离开电场
B. 所有电子离开电场时速度都是
C. 时刻进入电场的电子,离开电场时动能均相同
D. 时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.电子进入电场后做类平抛运动,不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图像如图
根据图像的“面积”大小等于位移可知,各个电子在竖直方向的位移不全相同,故所有电子从右侧的离开电场的位置不全相同,故A错误;
B.由图看出,所有电子离开电场时竖直方向分速度,速度都等于,故B正确;
C.由上分析可知,电子离开电场时的速度都相同,动能都相同,故C正确;
D.时刻进入电场的电子,在时刻侧位移最大,最大侧位移为
在时刻进入电场的电子侧位移最大为,则有
联立得,故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、非选择题(本大题共5小题,共57分)
11. 在做《测定金属的电阻率》的实验中,若待测电阻丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,备有以下器材:
A.电池组(3V、内阻1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约4kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线
(1)上述器材中电压表应选用的是______,电流表应选用的是______,滑动变阻器应选用的是______(以上均只填写字母代号)。
(2)在本实验中,某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如图所示,则其长度为______cm,直径为______mm。
【答案】(1) ①. D ②. C ③. F
(2) ①. ②. ####
【解析】
【小问1详解】
[1]电源电动势为3V,应选的电压表,故选D;
[2]因为待测电阻丝的电阻约为,则电路中的最大电流大约为,故应选的电流表,故选C;
[3]为便于操作,滑动变阻器选择最大阻值较小的F。
【小问2详解】
[1]图示为20分度游标卡尺,因此读数为
[2]螺旋测微器读数为
12. 用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至___________(选填“a”或“b”)端。
(2)根据实验数据作出的U-I图像如图乙所示,则该电池的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)
(3)利用该方案测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,E测___________E真,r测___________r真(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)a (2) ①. 1.5 ②. 1.0
(3) ①. < ②. <
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,为了保护电路,将滑动变阻器接入电路的电阻为最大值,所以滑动变阻器滑片应滑至处。
【小问2详解】
[1]根据U=E-Ir
可知U-I图像的纵截距表示电源的电动势,根据图乙可知U-I图像与纵轴的交点为1.5V,则电动势为E=1.5V;
[2] 根据U-I图像的斜率的绝对值表示电源的内阻,根据图乙可知U-I图像与横轴的交点为0.7A,此时对应的电压为0.8V,则有
【小问3详解】
[1][2]设电压表内阻为,根据闭合电路欧姆定律有
变形得
当I=0时,可得
根据图像的斜率的绝对值,可得
13. 如图所示,一带电量为小球用绝缘绳悬挂,匀强电场方向水平向右.小球的重力为偏离竖直方向的夹角为求:
(1)带电小球的电性是(正或负).
(2)求出小球受到的电场力的大小.
(3)求电场强度
【答案】(1)小球带正电;(2)F=;(3)
【解析】
【详解】(1)小球处于匀强电场,在电场力qE、拉力FT与重力G处于平衡状态,如图,电场力方向应水平向右,与电场强度方向相同,所以小球带正电.
(2)设小球所受电场力为F,由受力分析可知:
(3)由,解得:
14. 如图所示,M为一线圈电阻的电动机,,电源电动势。当S断开时,理想电流表的示数,当开关S闭合时,理想电流表的示数为,求:
(1)电源内阻r;
(2)开关S闭合时,通过电阻R的电流;
(3)开关S闭合时,电动机输入功率和输出功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当S断开时,理想电流表的示数,由闭合电路欧姆定律有
解得
(2)当开关S闭合时,理想电流表的示数为,由闭合电路欧姆定律有
解得
又
解得
(3)开关S闭合时,电动机输入功率为
解得
电动机的热功率为
电动机的输出功率为
15. 如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,,。
(1)若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,当滑块运动到C时电场力对滑块所做功;
(2)若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,求滑块到达D点时对轨道的作用力大小;
(3)若改变s的大小,使滑块沿轨道滑行时不脱离圆弧轨道,求s的取值范围。
【答案】(1)
(2)0 (3)或
【解析】
【小问1详解】
若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,从释放到滑块到达与圆心O等高的C点时,电场力对滑块所做功为
【小问2详解】
若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,设滑块到达D点时的速度为,从A点到D点过程根据动能定理可得
解得
在D点,根据牛顿第二定律可得
解得
可知滑块到达D点时对轨道的作用力大小为0。
【小问3详解】
将重力和电场力合成,合力为
与竖直方向夹角的正切值
可得
将电场力和重力的合力等效成“等效重力”,故等效最低点为F,等效最高点为H,如图所示
滑块不离开轨道有两种可能,一种是最高到Ⅰ点,另一种是最高到H点。
①如果最高到Ⅰ点,根据动能定理,有
解得
②如果在等效场中最高到H点,则根据动能定理,有
在H点,合力提供向心力
联立解得
故使滑块沿圆弧轨道滑行时不脱离圆弧轨道的s的取值范围为或。
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重庆市巴渝学校高二年级2024-2025学年上学期
期中测试物理试卷
考试时间:75分钟;
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列物理量为标量的是( )
A. 加速度 B. 位移 C. 电场强度 D. 功率
2. 一段导体横截面积为S,导体单位体积上的自由电荷数为n,设其中单个自由电荷所带电量为q,定向移动速率为v,则导体中电流强度的表达式为( )
A. nqSv B. nqv C. Sqv D. Snq
3. 如图所示的电路中,,,闭合开关S,则( )
A. 流过两个电阻的电流之比
B. 流过的电流与流过电源的电流之比
C. 两个电阻的电压之比
D. 两个电阻的功率之比
4. 两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为1:3,相距为r时库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r处,则此时库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
5. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A. 动能减小
B. 电势能减小
C. 重力势能和电势能之和增加
D. 动能和电势能之和增加
6. 如图所示,平行板电容器已经充电,静电计的金属球与电容器的一个极板连接,外壳与另一个极板同时接地,静电计指针的偏转角度显示电容器两极板间的电势差大小。现保持正对面积S不变,缓慢增大两极板间距离d,以下说法正确的是( )
A. 电容器极板带电量Q变小 B. 电容器的电容C增大
C. 电容器板间电场强度E不变 D. 电容器两极板间电压U随d的增大而线性减小
7. 真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A,B之间有加速电场,C,D之间有偏转电场,M为荧光屏。现有质子、氘核和粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和粒子的质量之比为,电荷量之比为,不计粒子重力,则下列说法中正确的是( )
A. 三种粒子打到荧光屏上的位置相同
B. 三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
C. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为
D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题5分;共15分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
8. 如图,某圆柱形金属导线,长为L,横截面积为S,它的图像如图所示,则下面说法正确的是( )
A. 它的电阻为
B. 它的电阻为
C. 将金属导线拉长为2L,则截面积变为,电阻变为1Ω
D. 将金属导线拉长,使半径变为原来一半,则长度为4L,电阻变为64Ω
9. 如图,△abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的大小为200V/m
B. 电场强度的方向沿ac方向
C. 电子(带电量为e)从c点移动到b点,电场力做功为4eV
D. 电子(带电量为e)从a点移动到c点,电场力做功为零
10. 一对平行金属板长为,两板间距为,质量为m、电荷量为e的电子从平行板左侧以速度沿两板的中线不断进入平行板之间,两板间所加交变电压如图所示,交变电压的周期,已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏移的粒子刚好从极板的边缘飞出,不计重力作用,则( )
A. 所有电子都从右侧的同一点离开电场
B. 所有电子离开电场时速度都是
C. 时刻进入电场的电子,离开电场时动能均相同
D. 时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、非选择题(本大题共5小题,共57分)
11. 在做《测定金属的电阻率》的实验中,若待测电阻丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,备有以下器材:
A.电池组(3V、内阻1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约4kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线
(1)上述器材中电压表应选用的是______,电流表应选用的是______,滑动变阻器应选用的是______(以上均只填写字母代号)。
(2)在本实验中,某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如图所示,则其长度为______cm,直径为______mm。
12. 用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至___________(选填“a”或“b”)端。
(2)根据实验数据作出的U-I图像如图乙所示,则该电池的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)
(3)利用该方案测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,E测___________E真,r测___________r真(均选填“>”“<”或“=”)
13. 如图所示,一带电量为小球用绝缘绳悬挂,匀强电场方向水平向右.小球的重力为偏离竖直方向的夹角为求:
(1)带电小球的电性是(正或负).
(2)求出小球受到的电场力的大小.
(3)求电场强度
14. 如图所示,M为一线圈电阻的电动机,,电源电动势。当S断开时,理想电流表的示数,当开关S闭合时,理想电流表的示数为,求:
(1)电源内阻r;
(2)开关S闭合时,通过电阻R的电流;
(3)开关S闭合时,电动机输入功率和输出功率。
15. 如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,,。
(1)若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,当滑块运动到C时电场力对滑块所做功;
(2)若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,求滑块到达D点时对轨道的作用力大小;
(3)若改变s的大小,使滑块沿轨道滑行时不脱离圆弧轨道,求s的取值范围。
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