内容正文:
徐州三十七中2024-2025学年度第二学期
高一年级物理(选修)5月月考试题
(总分100分 考试时间75分钟)
一、单项选择题(共11题,每题4分,共44分)
1. 关于静电的利用和防范,以下说法正确的是( )
A. 印染厂应保持环境干燥,避免静电积累带来的潜在危害
B. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上, 避免产生电火花引起爆炸
C. 飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成,可防止静电积聚
D. 手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止麻醉药燃烧
2. 如图所示,电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,则带电薄板在图中B点产生的电场强度( )
A. 大小为,方向水平向左 B. 大小为,方向水平向右
C. 大小为,方向水平向左 D. 大小为,方向水平向右
3. 如图,在真空中把一不带电的绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触)过程中,下列说法正确的是( )
A. 导体A端将感应出负电荷
B. 导体内部电场强度越来越大
C. 导体两端带上异种电荷,说明静电感应在导体上创造了电荷
D. 导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度
4. 如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为和,相应的电势能分别为和,则( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两极板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )
A. 电容器带电荷量不变
B. 电源中将有电流从正极流出
C. 尘埃仍静止
D. 电流计中将有电流通过,电流方向由
6. 如图所示,氕()、氘()、氚()的原子核经同一加速电场由静止开始加速,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上,那么( )
A. 经过加速电场过程,氚()获得的速度最大
B. 偏转电场对三种原子核做功一样多
C. 三种原子核运动到屏上所用时间相同
D. 三种原子核不会打在屏上的同一位置上
7. 用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V、内阻忽略不计。先使开关S与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量
B. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C
C. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为C
D. 电容器的电容约为
8. 如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2。设元电荷为e,则以下说法正确的是( )
A. 溶液内电流方向从A到B,电流大小为
B. 溶液内电流方向从B到A,电流大小为
C. 溶液内电流方向从A到B,电流大小为
D. 溶液内电流方向从A到B,电流大小为
9. 某智能手机说明书信息如图所示,电池支持低压大电流充电,则该手机( )
手机类型
智能手机
电池容量
4000mA•h
充电限制电压
4.35V
待机时间
22day
视频播放使用时间
17h
A. 电池正常工作电压为4.35V
B. 播放视频时的电流约为待机时的31倍
C. 电池能提供的电能为4000mA•h
D. 电池充满电后以100mA的电流工作时,可连续工作17h
10. 导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 加电压时,导体的电阻是
B. 导体在 状态点的电阻是
C. 由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D. 由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断增大
11. 如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为,已测得它的内阻为,图中电阻箱读数为。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知( )
A. M、N两端的电压为1mV B. M、N两端的电压为100mV
C. 流过M、N的电流为 D. 流过M、N的电流为10mA
二、非选择题:共5题,共56分。其中第14题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12.
(1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺,它们的读数依次为__________ mm、__________ mm、__________ mm。
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中。
①某同学用螺旋测微器测金属丝直径时,测得结果如图甲所示,则该金属丝的直径为________mm。
②用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A。
13. 兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。
(1)用图乙所示电路测量金属丝的电阻,实验室提供的实验器材有:
A.待测金属丝Rx(接入电路部分的阻值约为5Ω)
B.直流电源(电动势为4V)
C.电流表(0~3A,内阻约为0.02Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
E.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许通过的最大电流为1A)
G.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流为0.3A)
H.开关,导线若干
实验中,电流表应选用___________,滑动变阻器应选用___________。(填器材的序号)
(2)用笔画线代替导线,在图丙中完成实物电路的连接___。
(3)测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d、正确连接电路,测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I,通过描点作出的 图像为一条过原点的倾斜直线,其斜率为k,则金属丝的电阻率 ___________。
(4)由于电表内阻的影响,实验中电阻率的测量值___________(选填“大于”或“小于”)真实值,引起此误差的原因是___________。
14. 某学习小组用一小量程电流表改装成一种两个量程的电压表,如图所示,已知小量程电流表的内阻Rg=300Ω,满偏电流Ig=2mA。当使用a、b两个端点时,量程为0~3V。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)若电阻箱R2的阻值调为6×103Ω,当使用a、c两个端点时,量程的最大值。
15. 如图所示,长为L的绝缘细线上端固定于O点,下端系一质量为m,电荷量为+q的带电小球,整个装置处于匀强电场中,电场强度方向水平向右。当小球静止时,细线与水平方向间的夹角θ=60°。重力加速度为g。
(1)小球平衡时,求细线中的拉力大小T1及电场强度的大小E;
(2)将小球向右拉至与O点等高,且细线水平绷紧。若由静止释放小球,求小球到达最低点时细线中的拉力大小T2。
16. 如图所示,虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2 =2E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子到MN的速度大小;
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与连线夹角 的正切值;
(4)电子打到屏上的点到点O的距离
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徐州三十七中2024-2025学年度第二学期
高一年级物理(选修)5月月考试题
(总分100分 考试时间75分钟)
一、单项选择题(共11题,每题4分,共44分)
1. 关于静电的利用和防范,以下说法正确的是( )
A. 印染厂应保持环境干燥,避免静电积累带来的潜在危害
B. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上, 避免产生电火花引起爆炸
C. 飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成,可防止静电积聚
D. 手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止麻醉药燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A.印染厂的车间,有大量静电产生,因此要保持潮湿,这样才能及时将静电导走,故A错误;
B.油罐车在运动的过程中,由于里面的油在晃动,也会摩擦产生静电,后面拖一条的铁链就可以及时的把产生的静电导走,避免产生电火花引起爆炸,故B正确;
C.飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎,是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地,以免发生放电现象,保证飞机和乘客的安全,故C错误;
D.绝缘性能良好的化纤制品制品的衣服不能及时把静电导入大地,容易造成手术事故,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,则带电薄板在图中B点产生的电场强度( )
A. 大小为,方向水平向左 B. 大小为,方向水平向右
C. 大小为,方向水平向左 D. 大小为,方向水平向右
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】q在A点形成的电场强度的大小为
,方向向左
因A点场强为零,故薄板在A点的场强方向向右,大小也为。
根据对称性可得,带电薄板在图中B点产生的电场强度大小也为,方向水平向左。
故选C。
3. 如图,在真空中把一不带电的绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触)过程中,下列说法正确的是( )
A. 导体A端将感应出负电荷
B. 导体内部电场强度越来越大
C. 导体两端带上异种电荷,说明静电感应在导体上创造了电荷
D. 导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.因为P带负电,则导体A端将感应出正电荷,选项A错误;
B.导体处于静电平衡时,内部电场强度均为零,选项B错误;
C.导体两端带上异种电荷,只是电荷的转移,不是静电感应在导体上创造了电荷,选项C错误;
D.因MN两点的合场强为零,而MN两点的场强均等于P在该点的场强与感应电荷的场强的和,因P在M点的场强大于N点的场强,则导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度,选项D正确。
故选D。
4. 如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为和,相应的电势能分别为和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由图中等势面的疏密程度可知
根据
可知
由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷,设将该试探电荷从M点移到N点,可知电场力做正功,电势能减小,即
故选A。
5. 如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两极板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )
A. 电容器带电荷量不变
B. 电源中将有电流从正极流出
C. 尘埃仍静止
D. 电流计中将有电流通过,电流方向由
【答案】C
【解析】
【分析】带电尘埃原来处于静止状态,电场力与重力平衡,将两板缓慢地错开一些后,分析板间场强有无变化,判断尘埃是否仍保持静止;
根据电容的决定式分析电容如何变化,由电容的定义式分析电量的变化,确定电路中电流的方向;
【详解】A、将两板缓慢地错开一些,两板正对面积减小,根据电容的决定式得知,电容减小,而电压不变,则电容器带电量减小,故A错误;
B、因电量减小,电容器放电,故电流计G中有a到b方向的短时电流,即没有电流从正极流出,故BD错误;
C、由于板间电压和距离不变,则由可知,板间场强不变,尘埃所受电场力不变,仍处于静止状态,故C正确.
【点睛】本题电容器动态变化问题,要抓住电压不变,根据电容的决定式和电容的定义式结合进行分析.
6. 如图所示,氕()、氘()、氚()的原子核经同一加速电场由静止开始加速,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上,那么( )
A. 经过加速电场过程,氚()获得的速度最大
B. 偏转电场对三种原子核做功一样多
C. 三种原子核运动到屏上所用时间相同
D. 三种原子核不会打在屏上的同一位置上
【答案】B
【解析】
【详解】A.设加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d,在加速电场中,根据动能定理可得
解得
已知氕的比荷最大,则加速后获得的速度最大,故A错误;
D.在偏转电场中偏移的距离为
整理得
偏转角度的正切值为
可见y和tan θ与电荷的电荷量和质量无关。所以出射点的位置相同,出射速度的方向也相同。故三种原子核都打在屏上的同一位置上,故D错误;
B.偏转电场对粒子做的功为
由于q、E、y都相同,所以W也相同,故B正确;
C.原子核在加速电场中运动时,有
在偏转电场中运动时有
从偏转电场运动到荧光屏的过程,有
故粒子运动到屏上所用时间为
由于不相等,可知不相等,故C错误。
故选B。
7. 用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V、内阻忽略不计。先使开关S与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量
B. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C
C. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为C
D. 电容器的电容约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据 可知,图像与横轴围成的面积代表电容器所带的总电荷量,故A错误;
BC. 确定每个小方格所对应的电荷量值,纵坐标的每个小格为0.2mA,横坐标的每个小格为0.4s,则每个小格所代表的电荷量数值为
q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C
曲线下包含的小正方形的个数为40个,由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容器所带的电荷量
Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C
故BC错误;
D. 电容器的电容约为
故D正确。
故选D。
8. 如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2。设元电荷为e,则以下说法正确的是( )
A. 溶液内电流方向从A到B,电流大小为
B. 溶液内电流方向从B到A,电流大小为
C. 溶液内电流方向从A到B,电流大小为
D. 溶液内电流方向从A到B,电流大小为
【答案】C
【解析】
【详解】电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,由图可得溶液内电流的方向从A到B;
设电解液中通过截面S的电荷量为q,根据题意得
故溶液内电流的大小为
故选C。
9. 某智能手机说明书信息如图所示,电池支持低压大电流充电,则该手机( )
手机类型
智能手机
电池容量
4000mA•h
充电限制电压
4.35V
待机时间
22day
视频播放使用时间
17h
A. 电池正常工作电压为4.35V
B. 播放视频时的电流约为待机时的31倍
C. 电池能提供的电能为4000mA•h
D. 电池充满电后以100mA的电流工作时,可连续工作17h
【答案】B
【解析】
【详解】A.表格中的4.35V是充电限制电压,不是电池正常工作电压,故A错误;
B.根据电流的定义式
由于总电量不变,有
故B正确;
C.电池能提供的电量为4000mA•h,故C错误;
D.电池充满电后以100mA的电流工作时,有
故D错误。
故选B。
10. 导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 加电压时,导体的电阻是
B. 导体在 状态点的电阻是
C. 由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D. 由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由I-U图像可知,当灯泡两端的电压为5V时,通过小灯泡的电流为1.0A;根据欧姆定律可得小灯泡的电阻
故A错误;
B.由I-U图像可知,导体在A状态点时电压为12V时,通过的电流为1.5A;根据欧姆定律可得导体的电阻
故B错误;
CD.由图可知I-U图像上任一点与原点连线的斜率逐渐减小,根据欧姆定律可知,导体的电阻不断增大,故C错误,D正确。
故选D。
11. 如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为,已测得它的内阻为,图中电阻箱读数为。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知( )
A. M、N两端的电压为1mV B. M、N两端的电压为100mV
C. 流过M、N的电流为 D. 流过M、N的电流为10mA
【答案】D
【解析】
【详解】AB.M、N两端电压为
故AB错误;
CD.流过M、N的电流为
故C错误,D正确。
故选D。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第14题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12.
(1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺,它们的读数依次为__________ mm、__________ mm、__________ mm。
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中。
①某同学用螺旋测微器测金属丝直径时,测得结果如图甲所示,则该金属丝的直径为________mm。
②用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A。
【答案】(1) ①. 17.2 ②. 23.25 ③. 10.38
(2) ①. 2.932##2.931##2.933 ②. 2.60 ③. 0.52
【解析】
【小问1详解】
[1]甲图为10分度游标卡尺,精确值为,读数为
[2]乙图为20分度游标卡尺,精确值为,读数为
[3]丙图为50分度游标卡尺,精确值为,读数为
【小问2详解】
①[1]螺旋测微器的精确值为,由图可知该金属丝的直径为
②[2]量程为3V的电压表的分度值为,电压表的读数为;
[3]量程为0.6A的电流表的分度值为,电流表的读数为。
13. 兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。
(1)用图乙所示电路测量金属丝的电阻,实验室提供的实验器材有:
A.待测金属丝Rx(接入电路部分的阻值约为5Ω)
B.直流电源(电动势为4V)
C.电流表(0~3A,内阻约为0.02Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
E.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许通过的最大电流为1A)
G.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流为0.3A)
H.开关,导线若干
实验中,电流表应选用___________,滑动变阻器应选用___________。(填器材的序号)
(2)用笔画线代替导线,在图丙中完成实物电路的连接___。
(3)测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d、正确连接电路,测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I,通过描点作出的 图像为一条过原点的倾斜直线,其斜率为k,则金属丝的电阻率 ___________。
(4)由于电表内阻的影响,实验中电阻率的测量值___________(选填“大于”或“小于”)真实值,引起此误差的原因是___________。
【答案】(1) ①. D ②. F
(2)见解析 (3)
(4) ①. 小于 ②. 由于电压表的分流作用
【解析】
【小问1详解】
[1]待测金属丝接入电路部分的阻值约为5Ω,电压表量程为0~3V,则有
则电流表应选用D;
[2]由于滑动变阻器采用分压接法,为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选用阻值较小的F。
【小问2详解】
根据电路图,完整的实物连线如图所示
【小问3详解】
根据欧姆定律可知 图像的斜率为
根据电阻定律可得
联立可得金属丝的电阻率为
【小问4详解】
[1][2]电路图中电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,导致电流表测量的电流值比实际值大,由欧姆定律,电阻的测量值偏小,则实验中电阻率的测量值小于真实值。
14. 某学习小组用一小量程电流表改装成一种两个量程的电压表,如图所示,已知小量程电流表的内阻Rg=300Ω,满偏电流Ig=2mA。当使用a、b两个端点时,量程为0~3V。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)若电阻箱R2的阻值调为6×103Ω,当使用a、c两个端点时,量程的最大值。
【答案】(1)1200Ω;(2)15V
【解析】
【详解】(1)当使用a、b两个端点时,最大值为3V,则
解得
(2)使用a、c两个端点时
15. 如图所示,长为L的绝缘细线上端固定于O点,下端系一质量为m,电荷量为+q的带电小球,整个装置处于匀强电场中,电场强度方向水平向右。当小球静止时,细线与水平方向间的夹角θ=60°。重力加速度为g。
(1)小球平衡时,求细线中的拉力大小T1及电场强度的大小E;
(2)将小球向右拉至与O点等高,且细线水平绷紧。若由静止释放小球,求小球到达最低点时细线中的拉力大小T2。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球平衡时,根据平衡条件有
解得细线中的拉力大小为
由
解得电场强度的大小为
【小问2详解】
小球从释放到最低点的过程中,根据动能定理可得
在最低点,由牛顿第二定律可得
联立解得
16. 如图所示,虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2 =2E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子到MN的速度大小;
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与连线夹角 的正切值;
(4)电子打到屏上的点到点O的距离
【答案】(1);(2);(3)2;(4)
【解析】
【详解】(1)从A点到MN的过程中,由动能定理
得
(2)电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,时间为,由牛顿第二定律和运动学公式得
则时间为
从MN到屏的过程中运动的时间
运动的总时间为
(3)设电子射出电场时沿平行电场线方向的速度为,根据牛顿第二定律得,电子
在电场中的加速度为
运动时间为
则竖直方向速度为
所以夹角为
解得
(4)如图,电子离开电场后,将速度方向反向延长交于场的中点
由几何关系知
得
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