内容正文:
高二上物理第二次阶段性检测
一、单项选择题(每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上
B. 密立根通过扭秤实验得出电荷间相互作用规律
C. 人们把一个电子所带电量的绝对值叫元电荷,数值为1C
D. 工人在高压线上带电作业时,穿含有金属丝织物的衣服,起到了静电屏蔽作用
2. 两个完全相同的小金属球(皆可视为点电荷),所带电荷量之比为,它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为,如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为,则为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,在半径为的圆上有四个点正好构成正方形,在相应的点上固定有点电荷,点电荷所带电荷量已在图中标出,则圆心处电场强度大小为(静电力常量为)( )
A. B. C. D.
4. 、是电场中一条电场线上的两点,如图甲所示,时刻,一个质子从点由静止释放,仅在静电力作用下从点运动到点,该过程中其速度随时间的变化图像如图乙所示。关于该电场,下列说法正确的是( )
A. 可以判断出电场线的方向是由到
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 点电势低于点的电势
D. 该质子在点的电势能小于在点的电势能
5. 内阻为、满偏电流为3mA的表头刻度盘如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此表头允许的最大电流为300mA
B. 此表头允许的最大电压为3V
C. 若要把它改装为大量程电压表,需串联一个大电阻
D. 若要把它改装为大量程电流表,需串联一个小电阻
6. 如图所示,长方体导电金属块的长、宽、高分别为a、b、c,该金属的电阻率为,接在电动势为E、内阻为r的电源两端,则通过理想电流表A的电流大小为( )
A. B.
C. D.
7. 关于下列四幅图的分析正确的是( )
A. 甲图中小磁针静止时位置如图,则通电直导线的电流方向从下往上
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向外
C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示,则电源左侧为正极
D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近
8. 如图为电容式话筒的原理图,为电源,为电阻,薄片P和Q为电容器两金属极板。人对着P说话,P振动而Q不动。在P、Q间距离减小的过程中( )
A. 电容器的电容减小
B. Q极板的带电量变小
C. 电容器两极板间电场强度减小
D. 中有从流向的电流
二、不定项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分。)
9. 图1所示为两点电荷的电场线分布,图2所示为通电螺线管的磁感线分布,下列正确的是( )
A. 两图中,电场线、磁感线的疏密程度均代表场的强弱
B. 电场线起始于正电荷止于负电荷,磁感线起始于N极止于S极
C. 图1中两电荷均带正电
D. 图2中通电螺线管的左端为S极,右端为N极
10. 如图所示,在匀强电场中,有边长为0.1m的等边三角形,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,点为该三角形的中心,三角形各顶点的电势分别为,,,电子电荷量为,下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 将电子由点移到点,电场力做功为
C. 点的电势为4V
D. 匀强电场的电场强度方向由指向
11. 图甲为某品牌扫地机器人,它使用的是微型刀片电池(如图乙),具有体积小、重量轻、高能量密度、安全性高等特点。该刀片电池电量耗尽后,充电时间约60分钟,充电完成时电池容量为。下列说法正确的是( )
A. 电池容量是指电池储存电荷量的多少
B. 电池容量是指电池储存电能的多少
C. 刀片电池在正常工作时,电源内部电流由负极流向正极
D. 该刀片电池的平均充电电流约为20A
12. 校园内有一款节能路灯,可通过光控开关实现自动控制电灯亮度,图为电路简化原理图,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),电流表为理想电流表,当光照强度增加时,下列判断正确的是( )
A. 电灯A变亮 B. 电灯B变暗
C. 电流表示数变小 D. 电源的总功率变大
三、实验题(共12分)
13. 某实验小组在进行“测定金属丝的电阻率”的实验
(1)如图1,用螺旋测微器测金属丝直径为______mm;如图2,游标卡尺测金属丝长度为______cm;
(2)组员先用多用电表粗测电阻,选用欧姆挡“”倍率测量其阻值时,发现指针偏转角太大,为了测量结果比较精确,组员按以下步骤进行了实验:
①应换用______(选填“”或“”)倍率的欧姆挡;
②重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,测量结果是______Ω。
(3)再进行精确测量的电阻,除了、开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)
F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)
G.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
为使测量尽量准确,电压表选用______,电流表选用______,电源选用______。(均填器材的字母代号)
实验要求测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,请将设计好的电路图画在虚线框中______。
14. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.待测干电池一节
C.电流表:量程,内阻约为
D.电压表:量程,内阻未知
F.滑动变阻器:,
G.开关、导线若干
(1)实验电路图应选择图中的______(填“甲”或“乙”);
(2)根据实验得到如图丙所示的图像,可知内阻______(结果均保留3位有效数字),本次实验得到内阻的结果与真实值相比______(填“偏大”或“无偏差”或“偏小”)。
四、综合题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 如图所示,平行板电容器竖直放置,A、B两板与电源连接,一带电小球悬挂在电容器内部。已知两板间电压为,两板间距为,且两板足够长;小球所带电荷量q,静止时绳与竖直方向成角,当地重力加速度为g。
(1)小球带正电还是负电?
(2)求小球所受电场力F的大小;
(3)小球的质量m。
16. 如图所示,电源电动势,内阻,小灯泡电阻,电动机线圈电阻。当开关S拨向接点1,滑动变阻器调到时,小灯泡L正常发光;现将开关S拨向接点2,此时小灯泡依旧正常发光,电动机M正常工作。求:
(1)小灯泡L正常发光时的电流;
(2)电动机正常工作电压;
(3)电动机的机械效率。
17. 如图所示,半径为的光滑圆弧轨道竖直固定放置,所在空间存在一竖直向下的匀强电场,匀强电场的电场强度大小,且与电容器间的电场互不影响。一带正电的小球,电量为,质量为,静止从圆弧轨道顶端开始沿轨道运动,小球从圆弧轨道末端水平飞出,随即沿接在恒压电源上的平行板电容器中线水平飞入,已知电容器两极板间距离为,板长为。小球刚好从金属板右端边缘飞出,重力加速度为,则求:
(1)小球从圆弧轨道末端水平飞出的速度大小;
(2)小球在圆弧轨道末端受到的支持力大小;
(3)电容器两极间的电压U。
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高二上物理第二次阶段性检测
一、单项选择题(每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上
B. 密立根通过扭秤实验得出电荷间相互作用规律
C. 人们把一个电子所带电量的绝对值叫元电荷,数值为1C
D. 工人在高压线上带电作业时,穿含有金属丝织物的衣服,起到了静电屏蔽作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子(而非质子)的转移,因为电子容易脱离原子核束缚,而质子位于原子核内不易转移。摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体,导致电荷分离,故A错误;
B.电荷间相互作用规律(库仑定律)由库仑通过扭秤实验得出;密立根通过油滴实验测量了元电荷的电荷量,故B错误;
C.元电荷是一个电子(或质子)所带电量的绝对值,其数值为,故C错误;
D.金属丝织物(如屏蔽服)形成法拉第笼效应,可屏蔽外部电场,保护高压带电作业的工人免受电击,符合静电屏蔽原理,故D正确。
故选D。
2. 两个完全相同的小金属球(皆可视为点电荷),所带电荷量之比为,它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为,如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为两球间为吸引力,所以所带电荷异号,设两小球电荷量分别为和。初始作用力
接触后总电荷为,均分后各带,放回原位后,作用力
故
故选B。
3. 如图所示,在半径为的圆上有四个点正好构成正方形,在相应的点上固定有点电荷,点电荷所带电荷量已在图中标出,则圆心处电场强度大小为(静电力常量为)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可知,-Q与-Q在O点产生的场强大小相等,方向相反,相互抵消,2Q在O点与Q在O点产生的场强方向相反,可得产生的场强为
D选项正确。
故选D。
4. 、是电场中一条电场线上的两点,如图甲所示,时刻,一个质子从点由静止释放,仅在静电力作用下从点运动到点,该过程中其速度随时间的变化图像如图乙所示。关于该电场,下列说法正确的是( )
A. 可以判断出电场线的方向是由到
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 点电势低于点的电势
D. 该质子在点的电势能小于在点的电势能
【答案】A
【解析】
【详解】A.质子带正电,,向右做加速运动,说明受电场力向右,场强方向由A到B,故A正确;
B.图线的斜率表示加速度,由图乙可知,质子的加速度减小,根据牛顿第二定律可得,即质子受到的电场力减小,根据可知,电场强度减小,即点的电场强度大于点的电场强度,故B错误;
C.根据沿着电场线的方向电势降低可知,A点的电势高于B点的电势,故C错误;
D.质子速度增大,动能增大,根据动能定理,可知电场力做正功,故质子电势能减小,故该质子在点的电势能大于在点的电势能,故D错误。
故选A。
5. 内阻为、满偏电流为3mA的表头刻度盘如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此表头允许的最大电流为300mA
B. 此表头允许的最大电压为3V
C. 若要把它改装为大量程电压表,需串联一个大电阻
D. 若要把它改装为大量程电流表,需串联一个小电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于满偏电流为,所以此表头允许的最大电流为,故A错误;
B.此表头允许的最大电压为,故B错误;
C.若要把它改装为大量程电压表,需分去更多的电压,根据串联电路的分压原理,则需串联一个大电阻,故C正确;
D.若要把它改装为大量程电流表,根据并联电路的分流原理,需并联一个小电阻,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,长方体导电金属块的长、宽、高分别为a、b、c,该金属的电阻率为,接在电动势为E、内阻为r的电源两端,则通过理想电流表A的电流大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据闭合电路欧姆定律有
根据电阻定律有
联立解得
故选A。
7. 关于下列四幅图的分析正确的是( )
A. 甲图中小磁针静止时位置如图,则通电直导线的电流方向从下往上
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向外
C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示,则电源左侧为正极
D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中小磁针静止时位置如图,磁场为顺时针方向,根据右手螺旋定则,大拇指向下,所以通电直导线的电流方向从上往下,故A错误;
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时,根据右手螺旋定则,大拇指指向纸面外面,所以通电圆环的中心磁场垂直纸面向外,则小磁针静止时N 极垂直纸面向外,故B正确;
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示,该位置磁场方向指向通电螺线管,所以通电螺线管内部的磁场方向由右指向左,根据右手螺旋定则可知,电源右侧为正极,故C错误;
D.丁图中地球磁体的N极位于地理南极附近,故D错误。
故选B。
8. 如图为电容式话筒的原理图,为电源,为电阻,薄片P和Q为电容器两金属极板。人对着P说话,P振动而Q不动。在P、Q间距离减小的过程中( )
A. 电容器的电容减小
B. Q极板的带电量变小
C. 电容器两极板间电场强度减小
D. 中有从流向的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器的决定式
在P、Q间距离减小的过程中,电容器的电容增大,故A错误;
B.根据
由于电压保持不变,电容器的电容增大,则电容器极板所带的电荷量增大,故B错误;
C.根据
由于电压保持不变,P、Q间距离减小,所以电容器两极板间电场强度增大,故C错误;
D.由B选项分析可知,电容器极板所带的电荷量增大,则电容器充电,即R中有从N流向M的电流,故D正确。
故选D。
二、不定项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分。)
9. 图1所示为两点电荷的电场线分布,图2所示为通电螺线管的磁感线分布,下列正确的是( )
A. 两图中,电场线、磁感线的疏密程度均代表场的强弱
B. 电场线起始于正电荷止于负电荷,磁感线起始于N极止于S极
C. 图1中两电荷均带正电
D. 图2中通电螺线管的左端为S极,右端为N极
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两图中,电场线、磁感线的疏密程度均代表场的强弱,A正确;
B.电场线起始于正电荷止于负电荷,在磁体外部磁感线从N极到S极,内部从S极到N极,B错误;
C.图1中两电荷为等量异种电荷,C错误;
D.图2中通电螺线管,根据磁感线分布可知,左端为S极,右端为N极,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,在匀强电场中,有边长为0.1m的等边三角形,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,点为该三角形的中心,三角形各顶点的电势分别为,,,电子电荷量为,下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 将电子由点移到点,电场力做功为
C. 点的电势为4V
D. 匀强电场的电场强度方向由指向
【答案】BC
【解析】
【详解】AD.取的中点为,则
则为等势线,所以电场强度方向由指向,电场强度大小为,故AD错误;
B.将电子由点移到点,电子所受电场力做功为,故B正确;
C.因为4V的等势线,而圆心O点在等边三角形的中垂线BD线上,则点的电势为4V,故C正确。
故选BC。
11. 图甲为某品牌扫地机器人,它使用的是微型刀片电池(如图乙),具有体积小、重量轻、高能量密度、安全性高等特点。该刀片电池电量耗尽后,充电时间约60分钟,充电完成时电池容量为。下列说法正确的是( )
A. 电池容量是指电池储存电荷量的多少
B. 电池容量是指电池储存电能的多少
C. 刀片电池在正常工作时,电源内部电流由负极流向正极
D. 该刀片电池的平均充电电流约为20A
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.电池容量是指电池的存储电量(电流与时间的乘积)多少,不是储存电能的多少,故A正确,B错误;
C.刀片电池在正常工作时,电源内部电流由负极流向正极,电源外部电流由正极流向负极,故C正确;
D.该刀片电池的平均充电电流为,故D错误。
故选AC。
12. 校园内有一款节能路灯,可通过光控开关实现自动控制电灯亮度,图为电路简化原理图,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),电流表为理想电流表,当光照强度增加时,下列判断正确的是( )
A. 电灯A变亮 B. 电灯B变暗
C. 电流表示数变小 D. 电源的总功率变大
【答案】BD
【解析】
【详解】当光照强度增加时,电阻减小,总电阻减小,总电流变大,即电流表示数变大,路端电压减小,则A灯变暗,通过A灯电流减小,通过R0电流变大,R0两端电压变大,则B灯电压减小,即B灯变暗;根据P=IE可知电源总功率变大。
故选BD。
三、实验题(共12分)
13. 某实验小组在进行“测定金属丝的电阻率”的实验
(1)如图1,用螺旋测微器测金属丝直径为______mm;如图2,游标卡尺测金属丝长度为______cm;
(2)组员先用多用电表粗测电阻,选用欧姆挡“”倍率测量其阻值时,发现指针偏转角太大,为了测量结果比较精确,组员按以下步骤进行了实验:
①应换用______(选填“”或“”)倍率的欧姆挡;
②重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,测量结果是______Ω。
(3)再进行精确测量的电阻,除了、开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)
F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)
G.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
为使测量尽量准确,电压表选用______,电流表选用______,电源选用______。(均填器材的字母代号)
实验要求测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,请将设计好的电路图画在虚线框中______。
【答案】(1) ①. 6.122##6.121##6.123 ②. 10.225
(2) ①. ②. 19
(3) ①. B ②. D ③. F ④.
【解析】
【小问1详解】
[1]由图1可知,螺旋测微器的读数为
[2]根据图2可知,游标卡尺的读数为
【小问2详解】
①[1]用多用电表测定值电阻的阻值时,当用“”挡时发现指针偏转角度太大,说明被测电阻较小,应该换用小量程电阻挡,即用“”挡;
②[2]根据多用电表的示数可知待测电阻的阻值为
【小问3详解】
[1][2][3]若电压表选择A,则电路中的最大电流为
则电流表应选择C;则电路中的最大电压为
则电压表A的示数过小;所以电压表选择B,此时电路中的最大电流为
电流表选择D;电源应选择F;
[4]为保证测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,所以滑动变阻器使用分压式,由于,待测电阻较小,所以使用电流表的外接法,电路图如图所示
14. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.待测干电池一节
C.电流表:量程,内阻约为
D.电压表:量程,内阻未知
F.滑动变阻器:,
G.开关、导线若干
(1)实验电路图应选择图中的______(填“甲”或“乙”);
(2)根据实验得到如图丙所示的图像,可知内阻______(结果均保留3位有效数字),本次实验得到内阻的结果与真实值相比______(填“偏大”或“无偏差”或“偏小”)。
【答案】(1)乙 (2) ①. 1.25 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
因干电池的内阻较小,故采用伏安法的内接法进行测量可以减小系统误差,实验电路选乙图。
【小问2详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
所以,图线斜率的绝对值为
解得
[2]由图乙电路图可知,误差来源于电压表的分流,则实际干路电流为
则真实的图线与测量的图线如图所示
根据图像的斜率绝对值可知,本次实验得到内阻的结果与真实值相比偏小。
四、综合题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 如图所示,平行板电容器竖直放置,A、B两板与电源连接,一带电小球悬挂在电容器内部。已知两板间电压为,两板间距为,且两板足够长;小球所带电荷量q,静止时绳与竖直方向成角,当地重力加速度为g。
(1)小球带正电还是负电?
(2)求小球所受电场力F的大小;
(3)小球的质量m。
【答案】(1)正电 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电场强度水平向右,小球受到的电场力水平向右,故小球带正电;
【小问2详解】
平行板电容器之间为匀强电场,场强为
则小球受到的电场力为
【小问3详解】
小球受电场力、重力、绳的拉力而平衡,有
联立解得
16. 如图所示,电源电动势,内阻,小灯泡电阻,电动机线圈电阻。当开关S拨向接点1,滑动变阻器调到时,小灯泡L正常发光;现将开关S拨向接点2,此时小灯泡依旧正常发光,电动机M正常工作。求:
(1)小灯泡L正常发光时的电流;
(2)电动机正常工作电压;
(3)电动机的机械效率。
【答案】(1)0.5A
(2)2.5V (3)80%
【解析】
【小问1详解】
小灯泡L正常发光时的电流
【小问2详解】
电动机正常工作电压
【小问3详解】
电动机的机械效率
17. 如图所示,半径为的光滑圆弧轨道竖直固定放置,所在空间存在一竖直向下的匀强电场,匀强电场的电场强度大小,且与电容器间的电场互不影响。一带正电的小球,电量为,质量为,静止从圆弧轨道顶端开始沿轨道运动,小球从圆弧轨道末端水平飞出,随即沿接在恒压电源上的平行板电容器中线水平飞入,已知电容器两极板间距离为,板长为。小球刚好从金属板右端边缘飞出,重力加速度为,则求:
(1)小球从圆弧轨道末端水平飞出的速度大小;
(2)小球在圆弧轨道末端受到的支持力大小;
(3)电容器两极间的电压U。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在圆弧轨道上下滑到底端时由动能定理
解得
【小问2详解】
小球在圆弧轨道末端时由牛顿第二定律
解得小球受到的支持力大小
【小问3详解】
小球在两极板间运动时,
其中
联立解得
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