内容正文:
龙马高中高2024级2025年秋期第一次月考
一、单选题
1. 自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个,通常都有其定义式和决定式,它们反映人们对自然界认识的不同层次.定义式侧重描述客观世界,决定式侧重对因果关系的解释.下列表达式中,侧重解释因果关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度是因为力而产生的,所以加速度侧重解释因果关系,故A正确;
B.是电阻的定义式,不是决定式,没有侧重解释因果关系,故B错误;
C.是电势的定义式,不是决定式,没有侧重解释因果关系,故C错误;
D.是电场强度的定义式,不是决定式,没有侧重解释因果关系,故D错误。
故选A。
2. 关于下列电阻和电阻率的说法正确的是( )
A. 把一根均匀导线分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B. 由可知,
C. 所有材料的电阻率随温度的升高而增大
D. 对某一确定的导体当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.电阻决定式为
可知把一根均匀导线分成等长的两段,则每部分的电阻变为原来的一半,但电阻率与温度和材料有关,与其他因素无关,故电阻率不变,故A错误;
B.电阻率与材料和温度有关,与导体电阻,长度,横截面积都无关,故B错误;
C.电阻率与温度的关系有三种情况:金属的电阻率随温度升高而增大;半导体的电阻率随温度升高而减小;当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零,成为超导体。故C错误;
D.由电阻决定式为
对某一确定的导体当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大。故D正确。
故选D。
3. 如图所示,A、B、C、D、E、F是在匀强电场中一个边长为2cm的正六边形的六个顶点,该六边形所在平面与电场线图中没有画出平行.如果已知A、C、E三点的电势分别为、0V、2V,则下列说法正确的是( )
A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线
B. 匀强电场的场强大小为
C. 匀强电场的场强方向为由D指向B
D. 将一个电子由D点移到A点,其电势能将减少
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:连接AE两点,则其中点电势为0V,与C等势,C与该中点连线即为等势线,匀强电场中的等势线应是平行的,而该连线与CD、AF不平行,A错误;电场方向由E指向A方向(由D指向B),根据可得,B错误C正确;DE是一条电势为2V的等势面,将电子由D点移动到A点,电场力做负功,,其电势能增加,D错误;
【名师点睛】本题的关键找等势点,作出电场线,这是解决这类问题常用方法.同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系
4. 空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示,图象关于y轴对称。轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、,下列说法中正确的有 ( )
A. 的大小大于的大小
B. 的方向沿轴正方向
C. 电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大
D. 负电荷沿轴从移到的过程中,电场力先做负功,后做正功
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据
可知图像的斜率表示电场强度的大小,由图可知的大小大于的大小,故A正确;
C.根据图像的斜率表示电场强度的大小,可知点的电场强度为零,故电荷在点受到的电场力在方向上分量为零,即最小,故C错误;
BD.沿电场方向电势降低,在O点左侧,的方向沿轴负方向,在O点右侧,的方向沿x轴正方向,故负电荷沿轴从移到的过程中,电场力先做正功,后做负功,故BD错误。
故选A。
5. 如图所示是长、宽、高分别为1m、2m、3m的长方形电阻,已知其电阻率为ρ(单位是Ω·m),根据电阻定律可知当电流从侧面A流入时电阻为欧,从侧面B和C流入时,电阻分别为( )
A. 欧,欧
B. 欧,欧
C. 欧,欧
D. 电阻与电流强弱有关
【答案】B
【解析】
【详解】从侧面B和C流入时,电阻分别为
,
故选B。
6. 有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为的电容器,在内细胞膜两侧的电势差从变为,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据
Q=CU
可知
∆Q=C∆U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C
则该过程中跨膜电流的平均值为
故选D。
7. 如图为双量程的电流表电路示意图,其量程分别为0-10和0-1,已知表头内阻为Ω,满偏电流为0.5,则有( )
A. 当使用、两个端点时,量程为0-10,=Ω
B. 当使用、两个端点时,量程为0-10,=Ω
C. 当使用两个端点时,量程为0-1,=Ω
D. 当使用两个端点时,量程为0-10,=Ω
【答案】B
【解析】
【详解】当使用a、c两个端点时,分流电阻阻值大,电流表量程小,为0-1mA,有:
当使用a、b两个端点时,分流电阻阻值小,电流表量程大,为0-10mA,有:
联立解得:
R1=20Ω
R2=180Ω
A.当使用、两个端点时,量程为0-10,=Ω.故A不符合题意.
B.当使用、两个端点时,量程为0-10,=Ω.故B符合题意.
C.当使用两个端点时,量程为0-1,=Ω.故C不符合题意.
D.当使用两个端点时,量程为0-10,=Ω.故D不符合题意.
二、多选题
8. 如图所示,在半径为R的圆周上均匀地分布着六个电荷量均为q的正电荷。在圆心O处固定有一个电荷量为q的负电荷,现随机将六个正电荷中的两个更换为电荷量为q的负电荷,静电力常量为k,此时O点的负电荷受到的静电力大小可能为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】采用等效替代法,在更换电荷的位置,再放一个电荷量为q的正电荷和一个电荷量为q的负电荷,对于O点电荷的受力不产生实际影响,所有正电荷对O点电荷的作用力的合力为0,更换电荷后所有电荷对O点电荷的作用力可等效为在A、B、C、D、E、F中随机两个点位置放置电荷量为2q的负电荷对O点电荷作用力的合力,有邻、间、对三种可能,如图所示
A处电荷对O点电荷的作用力
则对位时,合力
邻位时两力夹角为60°,合力
间位时两力夹角为120°,合力
故选ABC。
9. 如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向下运动
B. 若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,油滴将仍静止
C. 保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势降低
D. 若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,C点电势升高
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若将S断开,则电容器所带电荷量不变,根据
再将A板向左移动一小段位移,则板间场强增大,油滴受到的电场力增大,油滴向上运动,故A错误;
B.若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,同理可知板间场强不变,油滴受力不变,油滴将仍静止,故B正确;
D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,同理可知板间场强不变,C点与下极板距离不变,C点与下极板电势差不变,由于下极板接地,所以C点电势不变,故D错误;
C.保持S闭合,则板间电压不变,再将A板向上平移一小段位移,根据可知,板间场强减小,C点与下极板距离不变,则C点与下极板电势差减小,由于下极板接地,所以C点电势降低,故C正确。
故选BC。
10. 如图所示,虚线右侧有竖直向下的电场强度的匀强电场及垂直于电场向外的磁感应强度的匀强磁场。在光滑绝缘的水平面上有两个等大的金属小球A、B,小球A不带电,其质量,紧贴虚线静置的小球B带电量,其质量。小球A以速度水平向右与小球B发生正碰,碰后小球B垂直于电、磁场直接进入正交电、磁场中。刚进入正交电、磁场的瞬间,小球B竖直方向的加速度恰好为零。设小球A、B碰撞瞬间电荷均分,取。则下列说法正确的是( )
A. 碰后瞬间,小球A的速度大小为
B. 小球A在刚进入正交电、磁场后的短时间内,其电势能减少
C. 过程中,小球A对小球B做的功为
D. 小球A、B之间的碰撞为弹性碰撞
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.小球A、B碰撞瞬间电荷均分,则两小球电荷量的绝对值均为
且小球B刚进入正交电、磁场的瞬间,竖直方向的加速度恰好为零,则有
解得碰后B球的速度为
小球A、B碰撞过程中,由动量守恒定律可得
解得,碰后瞬间小球A速度为
故A错误;
B.小球A刚进入正交电、磁场后,由于
所以小球A向下偏,则电场力做负功,故其电势能增大,故B错误;
C.根据动能定理,可知小球A对小球B做的功为
故C正确;
D.由于碰撞前A、B系统机械能为
碰后系统机械能为
则,机械能不守恒,故小球A、B之间的碰撞为非弹性碰撞,故D错误。
故选C。
三、实验题
11. 一个小灯泡上标有“2V,1W”的字样,现在要用伏安法描绘它的I-U图线。可选用的器材如下:
A.电压表(量程3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程15V内阻约20kΩ)
C.电流表(量程0.3A,内阻约1Ω)
D.电流表(量程0.6A,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A)
F.滑动变阻器(100Ω,0.2A)
G.电源(电动势3V,内阻1Ω)
H.开关一个,导线若干
实验要求:误差尽量小,电压表从零开始变化且能多取几组数据,滑动变阻器调节方便。
(1)电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(填器材序号字母)。
(2)实验电路图应选择图甲中的________(选填“a”或“b”)图。
(3)连接电路时,某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路,其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确。接通电源后,移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________(选填“不亮”或“逐渐变亮”)。
(4)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,由图线可求得它在正常工作时的电阻为________Ω。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. A ②. D ③. E ④. b ⑤. 不亮 ⑥. 4.0
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]灯泡额定电压是2V,电压表应选择A;灯泡额定电流
电流表应选择D,为方便实验操作,滑动变阻器应选择E;
(2)[4]为了在灯泡上得到从0开始的电压,滑动变阻器要用分压电路,灯泡属于小电阻,则用电流表外接,故电路选b;
(3)[5]接成乙所示的电路,电压表内阻很大,电路中电流几乎为零,则灯泡不亮;
(4)[6]灯泡正常工作时,电压为2V,由图可知I=0.5A,则
12. 在飞行器仪表上使用的电阻器和电位器,要求具有电阻温度系数低,电阻率大,耐磨等性能。实验小组测量一个由新材料制成的圆柱体的电阻率的实验,其操作如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示,可知其长度为______;用螺旋测微器测出其直径如图2所示,则______。
(2)此圆柱体电阻约为,欲测量这种材料的电阻率,现提供以下实验器材
A.电流表(量程,内阻);
B.电流表(量程,内阻约为);
C.电压表(量程,内阻约为);
D.滑动变阻器(,额定电流);
E.定值电阻;
F.直流电源(电动势为,内阻很小)
G.开关一只,导线若干。
根据提供的滑动变阻器的阻值,实验中供电电路应该选择______(“分压式供电”,“限流式供电”),为了尽可能精确测量圆柱体的阻值,在所给的方框中设计出实验电路图3______,并标明所选择器材的物理符号。
(3)此圆柱体长度为直径,若采用以上电路设计进行测量电阻率______(写出表达式)(若实验中用到电流表、电流表、电压表,其读数可分别用字母、、来表示)。
【答案】 ①. ②. 6.715 ③. 分压式供电 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]长度为
[2]直径为
(2)[3]由于实验提供的滑动变阻器阻值较小,为了方便调节电路,让电表有较大的变化范围,应选择分压式供电。
[4]电压表量程太大,有较大的测量误差,应选择定值电阻与电流表串联,改装成量程为5V的电压表,因为改装后电表的内阻确定,所以应选择电流表外接,以消除电流表的内阻引起的系统误差。所以电路为
(3)[5]电阻为
根据电阻定律得
四、计算题
13. 如图所示,在沿水平方向的匀强电场中用一根长度L=0.8m的绝缘细绳把质量为m=0.20kg、带有正电荷的金属小球悬挂在固定点O点,小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为θ=37º.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求:
(1)从A到C静电力对小球做的功;
(2)小球通过最低点C时的速度的大小;
(3)小球在摆动过程中细线对小球的最大拉力大小.
【答案】(1)-1.2J(2)2m/s(3)4.5N
【解析】
【详解】(1)小球受到电场力qE,重力mg和绳的拉力F的作用下处于静止,
根据共点力的平衡条件有:qE=mgtan37 º
小球从A到C的过程中,W=-qEL=-1.2J
(2)A到C的过程中,根据动能定理有:mgL-qEL=mvc2
可得:vc=2m/s
(3)在摆动过程中,经B点时,细线的拉力最大,从A到B的过程中,
根据动能定理可得:mgLcos37º-qEL(1-sin37 º)=
在B点时,满足:
拉力:F=4.5N
【点睛】本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用,注意小球在等效最低点受到的拉力最大是关键.
14. 如图所示,闭合电键后,电压表示数为,电流表示数是之间的某个值。一段时间后,某电阻发生了故障,两表的示数变为和。已知电源电动势,,问:
(1)电路中哪一个电阻发生了故障?属于何种故障?
(2)电阻的阻值是多少?
(3)电源内电阻是多少?
(4)电阻的阻值是多少?
【答案】(1)发生了故障,断路;(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)发生了故障,属于断路。
(2)当断开后,电压表的示数即为两端的电压,故
(3)当断开后,根据闭合电路的欧姆定律
代入数据得
(4)断开前,根据闭合电路的欧姆定律
代入数据得
断开前,根据并联电路电压相等得
代入数据得
15. 如图甲所示,一质量为、电荷量为、初速度为零的粒子经加速电场加速后,沿方向垂直进入一边长为、电场强度大小为、方向向下的正方形匀强电场区域,并从边的点(图中未画出)飞出,已知,不计粒子重力。
(1)求粒子进入正方形电场区域前的初速度的大小;
(2)加速电场的加速电压;
(3)现将正方形电场区域分成和相同的两部分,并将向右平移一段距离,如图乙所示。若要使粒子恰好从点射出,求平移距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在正方形电场区域内做类平抛运动,水平方向
竖直方向
得
(2)在加速电场有
可得
(3)将向右平移一段距离,粒子在偏转电场中的类平抛运动分成两部分,在无电场区域做匀速直线运动,轨迹如图所示
根据几何关系得
(为粒子离开电场区域时竖直方向的速度),可得
则
分析可知
解得
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龙马高中高2024级2025年秋期第一次月考
一、单选题
1. 自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个,通常都有其定义式和决定式,它们反映人们对自然界认识的不同层次.定义式侧重描述客观世界,决定式侧重对因果关系的解释.下列表达式中,侧重解释因果关系的是( )
A. B.
C. D.
2. 关于下列电阻和电阻率的说法正确的是( )
A. 把一根均匀导线分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B. 由可知,
C. 所有材料的电阻率随温度的升高而增大
D. 对某一确定的导体当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
3. 如图所示,A、B、C、D、E、F是在匀强电场中一个边长为2cm的正六边形的六个顶点,该六边形所在平面与电场线图中没有画出平行.如果已知A、C、E三点的电势分别为、0V、2V,则下列说法正确的是( )
A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线
B. 匀强电场的场强大小为
C. 匀强电场的场强方向为由D指向B
D. 将一个电子由D点移到A点,其电势能将减少
4. 空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示,图象关于y轴对称。轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、,下列说法中正确的有 ( )
A. 的大小大于的大小
B. 的方向沿轴正方向
C. 电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大
D. 负电荷沿轴从 移到的过程中,电场力先做负功,后做正功
5. 如图所示是长、宽、高分别为1m、2m、3m的长方形电阻,已知其电阻率为ρ(单位是Ω·m),根据电阻定律可知当电流从侧面A流入时电阻为欧,从侧面B和C流入时,电阻分别为( )
A. 欧,欧
B. 欧,欧
C. 欧,欧
D. 电阻与电流强弱有关
6. 有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为的电容器,在内细胞膜两侧的电势差从变为,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A. B. C. D.
7. 如图为双量程的电流表电路示意图,其量程分别为0-10和0-1,已知表头内阻为Ω,满偏电流为0.5,则有( )
A. 当使用、两个端点时,量程为0-10,=Ω
B. 当使用、两个端点时,量程为0-10,=Ω
C. 当使用两个端点时,量程为0-1,=Ω
D. 当使用两个端点时,量程为0-10,=Ω
二、多选题
8. 如图所示,在半径为R的圆周上均匀地分布着六个电荷量均为q的正电荷。在圆心O处固定有一个电荷量为q的负电荷,现随机将六个正电荷中的两个更换为电荷量为q的负电荷,静电力常量为k,此时O点的负电荷受到的静电力大小可能为( )
A. 0 B. C. D.
9. 如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向下运动
B. 若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,油滴将仍静止
C. 保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势降低
D. 若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,C点电势升高
10. 如图所示,虚线右侧有竖直向下的电场强度的匀强电场及垂直于电场向外的磁感应强度的匀强磁场。在光滑绝缘的水平面上有两个等大的金属小球A、B,小球A不带电,其质量,紧贴虚线静置的小球B带电量,其质量。小球A以速度水平向右与小球B发生正碰,碰后小球B垂直于电、磁场直接进入正交电、磁场中。刚进入正交电、磁场的瞬间,小球B竖直方向的加速度恰好为零。设小球A、B碰撞瞬间电荷均分,取。则下列说法正确的是( )
A. 碰后瞬间,小球A的速度大小为
B. 小球A在刚进入正交电、磁场后的短时间内,其电势能减少
C. 过程中,小球A对小球B做的功为
D. 小球A、B之间的碰撞为弹性碰撞
三、实验题
11. 一个小灯泡上标有“2V,1W”的字样,现在要用伏安法描绘它的I-U图线。可选用的器材如下:
A.电压表(量程3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程15V内阻约20kΩ)
C.电流表(量程0.3A,内阻约1Ω)
D.电流表(量程0.6A,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A)
F.滑动变阻器(100Ω,0.2A)
G.电源(电动势3V,内阻1Ω)
H.开关一个,导线若干
实验要求:误差尽量小,电压表从零开始变化且能多取几组数据,滑动变阻器调节方便。
(1)电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(填器材序号字母)。
(2)实验电路图应选择图甲中的________(选填“a”或“b”)图。
(3)连接电路时,某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路,其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确。接通电源后,移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________(选填“不亮”或“逐渐变亮”)。
(4)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,由图线可求得它在正常工作时的电阻为________Ω。(结果保留两位有效数字)
12. 在飞行器仪表上使用的电阻器和电位器,要求具有电阻温度系数低,电阻率大,耐磨等性能。实验小组测量一个由新材料制成的圆柱体的电阻率的实验,其操作如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示,可知其长度为______;用螺旋测微器测出其直径如图2所示,则______。
(2)此圆柱体电阻约为,欲测量这种材料的电阻率,现提供以下实验器材
A.电流表(量程,内阻);
B.电流表(量程,内阻约为);
C.电压表(量程,内阻约为);
D.滑动变阻器(,额定电流);
E.定值电阻;
F.直流电源(电动势为,内阻很小)
G.开关一只,导线若干。
根据提供的滑动变阻器的阻值,实验中供电电路应该选择______(“分压式供电”,“限流式供电”),为了尽可能精确测量圆柱体的阻值,在所给的方框中设计出实验电路图3______,并标明所选择器材的物理符号。
(3)此圆柱体长度为直径,若采用以上电路设计进行测量电阻率______(写出表达式)(若实验中用到电流表、电流表、电压表,其读数可分别用字母、、来表示)。
四、计算题
13. 如图所示,在沿水平方向的匀强电场中用一根长度L=0.8m的绝缘细绳把质量为m=0.20kg、带有正电荷的金属小球悬挂在固定点O点,小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为θ=37º.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求:
(1)从A到C静电力对小球做的功;
(2)小球通过最低点C时的速度的大小;
(3)小球在摆动过程中细线对小球的最大拉力大小.
14. 如图所示,闭合电键后,电压表示数为,电流表示数是之间的某个值。一段时间后,某电阻发生了故障,两表的示数变为和。已知电源电动势,,问:
(1)电路中哪一个电阻发生了故障?属于何种故障?
(2)电阻的阻值是多少?
(3)电源内电阻是多少?
(4)电阻的阻值是多少?
15. 如图甲所示,一质量为、电荷量为、初速度为零的粒子经加速电场加速后,沿方向垂直进入一边长为、电场强度大小为、方向向下的正方形匀强电场区域,并从边的点(图中未画出)飞出,已知,不计粒子重力。
(1)求粒子进入正方形电场区域前的初速度的大小;
(2)加速电场的加速电压;
(3)现将正方形电场区域分成和相同的两部分,并将向右平移一段距离,如图乙所示。若要使粒子恰好从点射出,求平移距离。
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