内容正文:
长沙市芙蓉高级中学2024年下学期高二
期中考试理科物理试卷
(考试时间:75分钟 总分:100分)
一、单选题(每小题4分,共24分。每小题只有一个正确答案)
1. 以下关于电场的电场强度和电势的说法正确的是( )
A. 电势降低的方向一定是电场的方向
B. 电场线越密集的地方其等差等势线一定越密集
C. 电场强度为0的地方其电势一定为0
D. 电势为0的地方其电场强度一定为0
2. 某一电场中的电场线和等势面分布如图所示,在电场中有A、B、C三点,A、B间距离等于B、C间距离。下列说法中不正确的是( )
A. A点电场强度比B点电场强度大
B. 正电荷在A点的电势能比在B点的电势能小
C. A、B两点间的电势差大于B、C两点间的电势差
D. 负电荷由B向C移动,静电力做负功
3. 两个相同的电阻并联起来的总电阻为,则将它们串联起来的总电阻为( )
A. B. C. D.
4. 如图是电饭锅的电路图,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合,两电阻的电压相等 B. 开关闭合,两电阻的电流相等
C. 开关断开,两电阻的电压相等 D. 开关断开,两电阻的电流相等
5. 如图所示,某同学测量未知电阻R时,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点,他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,则下列说法中正确的是( )
A. 应选择电流表内接电路,测量值大于真实值
B. 应选择电流表内接电路,测量值等于真实值
C. 应选择电流表外接电路,测量值大于真实值
D. 应选择电流表外接电路,测量值小于真实值
6. 已知某一表头G,内阻,满偏电流,要将它改装成量程为的电流表,所做的操作是( )
A. 串联一个570Ω的电阻 B. 并联一个0.01Ω的电阻
C. 串联一个270Ω的电阻 D. 并联一个0.05Ω的电阻
二、多选题(每小题5分,共15分。全对得5分,未选全得3分,选多选错不给分)
7. 如图所示的匀强电场场强为,ab平行于电场线,,。则下述计算结果正确的是( )
A. ab之间的电势差为
B. ac之间的电势差为
C. 将的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,电场力做功是
D. 将的点电荷沿abc从a移动到c,电场力做功是
8. 如图所示的电路中,是两金属板构成的平行板电容器,先将开关S闭合,等电路稳定后再将S断开,然后将B板向下平移一小段距离,并且保持两板间的某点P与A板的距离不变,则下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容变小 B. 电容器内部电场强度变大
C. 电容器内部电场强度变小 D. P点电势升高
9. 一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度进入某电场中,由于电场力和重力的作用,液滴沿竖直方向下落一段距离h后,速度变为0。在此过程中,以下判断正确的是( )
A. 液滴一定带负电 B. 合外力对液滴做的功为
C. 液滴的电势能增加了 D. 液滴的重力势能减少了
三、实验题(共18分,每空3分)
10. 某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示,打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示,相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。
(1)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔________s。
(2)计数点3对应的瞬时速度大小计算式为________。(用题中字母符号表示)
(3)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为________。(用题中字母符号表示)
11. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。
(1)如图所示,螺旋测微器的读数________mm,游标卡尺的读数是________mm。
(2)若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线(纵坐标I—横坐标U)为过原点的直线,其直线的斜率为k,由d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为________。(用题中字母符号表示)
四、解答题(共43分)
12. 正在平直公路上以的速度行驶的汽车,遇到危险,采取紧急刹车,刹车后做匀减速直线运动,3s末速度变成了,求:
(1)汽车行驶的加速度;
(2)制动后6s末的速度;
(3)制动后6s内汽车发生位移的大小。
13. 在真空中O点放一个点电荷,直线MN通过O点,OM的距离,M点放一个点电荷(q产生的电场忽略不计),如图所示求:
(1)q在M点受到的作用力;
(2)M点的电场强度;
(3)拿走q后M点的电场强度;
(4)M、N两点的电场强度哪点大?
14. 一束初速不计的带电粒子,电荷量在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板上电压为,已知,粒子的质量为。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子在偏转电场中的加速度;
(3)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(4)偏转电场对粒子做的功。
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长沙市芙蓉高级中学2024年下学期高二
期中考试理科物理试卷
(考试时间:75分钟 总分:100分)
一、单选题(每小题4分,共24分。每小题只有一个正确答案)
1. 以下关于电场的电场强度和电势的说法正确的是( )
A. 电势降低的方向一定是电场的方向
B. 电场线越密集的地方其等差等势线一定越密集
C. 电场强度为0的地方其电势一定为0
D. 电势为0的地方其电场强度一定为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.电势降低的方向不一定是电场的方向,电势降低最快的方向才是电场的方向,故A错误;
B.电场线越密集的地方,电场强度越大,电势改变得越快,等差等势面一定越密集,故B正确;
CD.根据电场的特点,由于0电势点可以根据需要人为确定,所以电势为0的地方其电场强度不一定为0,同样,电场强度为0的地方其电势不一定为0,故CD错误。
故选B。
2. 某一电场中的电场线和等势面分布如图所示,在电场中有A、B、C三点,A、B间距离等于B、C间距离。下列说法中不正确的是( )
A. A点电场强度比B点电场强度大
B. 正电荷在A点的电势能比在B点的电势能小
C. A、B两点间的电势差大于B、C两点间的电势差
D. 负电荷由B向C移动,静电力做负功
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场线越密电场强度越大,由图可知,A点电场强度比B点电场强度大,故A正确,不符合题意;
B.根据沿电场线方向电势降低,由图可知,A点电势低于B点,则正电荷在A处电势能小于B处,故B正确,不符合题意;
C.根据可知,由于A、B间场强大于B、C间场强,则A、B两点间电势差大于B、C两点间电势差,故C正确,不符合题意;
D.负电荷由B向C移动,静电力做正功,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 两个相同的电阻并联起来的总电阻为,则将它们串联起来的总电阻为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设每个电阻阻值为,两个电阻并联的后阻值,则
得
将它们串联起来的总电阻
故选D。
4. 如图是电饭锅的电路图,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合,两电阻的电压相等 B. 开关闭合,两电阻的电流相等
C. 开关断开,两电阻的电压相等 D. 开关断开,两电阻的电流相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB.开关闭合,电阻被短路,电阻两端电压为零,流经电阻电流不为零。电阻两端电压为,电流不为零。故两电阻的电压不相等,两电阻的电流不相等,故AB错误;
C.开关断开,电阻和电阻串联,两端电压之比
两电阻的电压不一定相等,故C错误;
D.开关断开,两电阻串联,两电阻的电流相等,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,某同学测量未知电阻R时,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点,他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,则下列说法中正确的是( )
A. 应选择电流表内接电路,测量值大于真实值
B. 应选择电流表内接电路,测量值等于真实值
C. 应选择电流表外接电路,测量值大于真实值
D. 应选择电流表外接电路,测量值小于真实值
【答案】A
【解析】
【详解】让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点,他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,说明接到B点时,电压表分流较大,接到C点时,电流表分压较小,由此可知,待测电阻阻值较大,应选择电流表内接电路;但由于电流表的分压作用,使得电压表示数大于待测电阻两端的电压,根据欧姆定律可知待测电阻的测量值大于真实值。
故选A。
6. 已知某一表头G,内阻,满偏电流,要将它改装成量程为的电流表,所做的操作是( )
A. 串联一个570Ω的电阻 B. 并联一个0.01Ω的电阻
C. 串联一个270Ω的电阻 D. 并联一个0.05Ω的电阻
【答案】D
【解析】
【详解】根据电流表改装原理
解得
将它改装成量程为的电流表,需并联一个0.05Ω的电阻。
故选D。
二、多选题(每小题5分,共15分。全对得5分,未选全得3分,选多选错不给分)
7. 如图所示的匀强电场场强为,ab平行于电场线,,。则下述计算结果正确的是( )
A. ab之间的电势差为
B. ac之间的电势差为
C. 将的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,电场力做功是
D. 将的点电荷沿abc从a移动到c,电场力做功是
【答案】AC
【解析】
【详解】A.ab平行于电场线,且由沿电场线方向电势逐渐降低可知,则ab之间的电势差,故A正确;
BD.ac与电场线垂直,则是一条等势线,则ac之间的电势差,将的点电荷沿abc从a移动到c,电场力做功是,故BD错误;
C.点电荷沿矩形路径移动一周,电场力做功为0,故C正确。
故选AC。
8. 如图所示的电路中,是两金属板构成的平行板电容器,先将开关S闭合,等电路稳定后再将S断开,然后将B板向下平移一小段距离,并且保持两板间的某点P与A板的距离不变,则下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容变小 B. 电容器内部电场强度变大
C. 电容器内部电场强度变小 D. P点电势升高
【答案】AD
【解析】
【详解】当平行板电容器充电稳定后,两板间存在匀强电场,当开关断开后,两极板的电量不变
A.将B板向下平移一小段距离,由可知电容器的电容变小,故A正确;
BC.由
联立可得
只改变极板间距,板间场强不变,故BC错误;
D.板间场强不变,则
即P点与地间的电势差增大,即P点电势升高,故D正确。
故选AD。
9. 一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度进入某电场中,由于电场力和重力的作用,液滴沿竖直方向下落一段距离h后,速度变为0。在此过程中,以下判断正确的是( )
A. 液滴一定带负电 B. 合外力对液滴做的功为
C. 液滴的电势能增加了 D. 液滴的重力势能减少了
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.带电液滴下落h高度,根据动能定理
可得
所以电场力做负功,则液滴的电势能增加,电场力竖直向上,电场方向向上,则液滴一定带正电,故A错误,C正确;
B.合外力对液滴做的功为
故B正确;
D.重力对液滴做的功为
则液滴的重力势能减少了,故D错误。
故选BC。
三、实验题(共18分,每空3分)
10. 某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示,打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示,相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。
(1)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔________s。
(2)计数点3对应的瞬时速度大小计算式为________。(用题中字母符号表示)
(3)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为________。(用题中字母符号表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
打点计时器的工作频率为50Hz,相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出,则相邻两计数点的时间间隔
【小问2详解】
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得,计数点3对应的瞬时速度大小计算式为
【小问3详解】
由逐差法可得,小车加速度大小的计算式应为
11. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。
(1)如图所示,螺旋测微器的读数________mm,游标卡尺的读数是________mm。
(2)若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线(纵坐标I—横坐标U)为过原点的直线,其直线的斜率为k,由d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为________。(用题中字母符号表示)
【答案】(1) ①. ②.
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知,螺旋测微器的读数为
[2]由图可知,游标卡尺的读数为
【小问2详解】
根据图像斜率的倒数表示电阻可知,待测电阻阻值为
由电阻定律有
又有
联立可得电阻率的表达式为
四、解答题(共43分)
12. 正在平直公路上以的速度行驶的汽车,遇到危险,采取紧急刹车,刹车后做匀减速直线运动,3s末速度变成了,求:
(1)汽车行驶的加速度;
(2)制动后6s末的速度;
(3)制动后6s内汽车发生位移的大小。
【答案】(1);(2)0;(3)
【解析】
【详解】(1)汽车做匀减速直线运动,以初速度方向为正方向,由已知条件有
,,
由
代入数据解得
(2)汽车刹车,设经停下
由
代入数据解得
所以制动后6s末的速度为0。
(3)因为汽车经5s就停了下来,所以6s内的位移只能取5s的时间运算由
代入数据可得
13. 在真空中O点放一个点电荷,直线MN通过O点,OM的距离,M点放一个点电荷(q产生的电场忽略不计),如图所示求:
(1)q在M点受到的作用力;
(2)M点的电场强度;
(3)拿走q后M点的电场强度;
(4)M、N两点的电场强度哪点大?
【答案】(1),方向沿;(2),方向沿;(3),方向沿;(4)M点的电场强度大
【解析】
【详解】(1)根据库仑定律可知,q在M点受到的作用力大小为
解得
由于点电荷带负电,作用力方向沿。
(2)根据电场强度的定义式,M点的电场强度大小
解得
方向沿。
(3)由于电场强度与试探电荷无关,则拿走q后,M点的电场强度仍然为,方向沿。
(4)根据点电荷的场强决定公式可知M点距离场源电荷近,故M点的电场强度大一些。
14. 一束初速不计的带电粒子,电荷量在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板上电压为,已知,粒子的质量为。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子在偏转电场中的加速度;
(3)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(4)偏转电场对粒子做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在加速电场中加速,由动能定理有
解得
【小问2详解】
根据题意,粒子在偏转电场中,沿电场方向上,由牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
粒子沿初速度方向做匀速直线运动,在偏转电场中的飞行时间设为,则有
沿电场方向上有
联立解得
【小问4详解】
根据恒力功的定义式,可得偏转场对粒子做的功为
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