内容正文:
10月高二(物理)综合训练
一、单选题:(本大题共7小题,共28分)
1. 如图所示,带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球,则关于验电器金属小球和金属箔,下列说法正确的是( )
A. 和都带正电 B. 和都带负电
C. 带负电,带正电 D. 带正电,带负电
2. 如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V的等势线上,则( )
A. a、b、c、d中a点电场强度最小
B. a、b、c、d中d点电场强度最大
C. 一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV
D. 一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV
4. 直角三角形ABC中,∠C=30°,D为AC边的中点,在A、D两点分别放置电荷量为-q和+q的点电荷,下列说法正确的是( )
A. B点场强大于C点场强
B. B点场强等于C点场强
C. B点电势高于C点电势
D. B点电势等于C点电势
5. 某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
6. 如图所示,a,b为同种材料的电阻,已知a的长度为,截面积,b的长度,横截面积,则在两支路a和b中,电荷移动的速率之比( )
A. B. C. D.
7. 如图,光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BC在B点相切,轨道半径为r,圆心为O,O、A间距离为。原长为的轻质绝缘弹簧一端固定于O点,另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场,物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后,依次经过A、B、C三点时的动能分别为,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题:(本大题共3小题,共18分)
8. 如图所示为范德格拉夫起电机示意图,金属球壳固定在绝缘支柱的顶端,绝缘材料制成的传送带套在两个转动轴上,由电动机带动循环运转。E和F是两排金属针(称为电刷),当电刷E与几万伏的直流高压电源的正极接通时,E与大地之间就有几万伏的电势差。由于尖端放电,正电荷被喷射到传送带上,并被传送带带着向上运动,当正电荷到达电刷F附近时,F上被感应出异种电荷,由于尖端放电,F上的负电荷与传送带上的正电荷中和,F与金属球壳相连,将电荷传到金属球壳上,从而可实现金属球与大地之间形成超高电势差。则下列说法正确的是( )
A. 传送带不运动,金属球壳上的电荷量也能不断增多
B. 金属球壳表面电势处处相等
C. 金属球壳的内、外表面都将带上正电荷
D. 金属球壳表面电场强度处处相同
9. 某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表,设计了如图所示的电路。下列说法正确的是( )
A. 若将S调到1位置,则为改装后的安培表
B. 若将S调到2位置,则为改装后的伏特表
C. 若想扩大安培表的量程,可适当增大R1
D. 若想扩大伏特表的量程,可适当增大R2
10. 某智能锁利用超级电容器作为待用电源,其简化电路如图所示。主电源正常工作时(开关S闭合),智能锁的输入电压为6V;当主电源断电(开关S断开),则启用待用电源,智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报。该电容器的电容为1F,R1及R2是电路中的小电阻,下列说法正确的是( )
A. 正常工作时,电容器储存电量为6C
B. 断电前后,流经智能锁的电流方向相反
C. R2阻值越大,当主电源断电后,电容器放电时间一定越长
D. 从主电源断电后至智能锁发出低电压警报,流经智能锁的电量为1.5C
三、实验题:(本大题共2小题,每空2分,共14分)
11. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为__________,再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为________________。
12. 基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下:型号铂电阻、电源E(电动势,内阻不计)、电流表(量程,内阻)、电流表(量程,内阻约)、定值电阻(阻值)、定值电阻(阻值)、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知,型号铂电阻测温时的工作电流在之间,在范围内,铂电阻的阻值随温度t的变化视为线性关系,如图(a)所示。
完成下列填空:
(1)由图(a)可知,在范围内,温度每升高,该铂电阻的阻值增加________;
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的是________(填“甲”或“乙”),保护电阻R应选________(填“”或“”);
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得示数为,示数如图(c)所示,该示数为________,则所测温度为________(计算结果保留2位有效数字)。
四、计算题:(本大题共3小题,共40分)
13. 如图所示,一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线,沿与此平行线成60°角的方向,把1×10-3C的负电荷从A点移到B点,电场力做功为2×10-3J,A、B间距为2cm。
(1)若B点电势为1V,电子处于A点时具有的电势能是多少eV?
(2)求匀强电场的电场强度大小。
14. 如图所示,在绝缘水平面上有一竖直高度为的平台,一个带正电荷的弹性小球静止在平台边缘,空间内存在着水平向右的匀强电场,弹性小球所受电场力的大小为自身重力大小的0.5倍。在绝缘水平面上的点与平台的水平距离为,现使弹性小球以初速度水平抛出,落到点上反弹(碰撞过程时间极短,碰撞前后水平方向上的速度不变,竖直方向上的速度大小不变但方向相反)后再次返回水平面时刚好落在点上。不计空气阻力,重力加速度为,求:
(1)弹性小球的初速度的大小;
(2)、两点间的距离。
15. 如图所示,两平行金属板A、B长,两板间距离,A板比B板电势高400V,一带正电的粒子电荷量,质量,沿两板中心线RO以初速度飞入平行金属板,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为,D是中心线RO与界面PS的交点,粒子穿过界面PS后的运动过程中速率保持不变,最后打在放置于中心线上的荧光屏bc上E点。(E点未画出,静电力常数,粒子重力忽略不计)
(1)求粒子到达PS界面时离D点多远?
(2)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。(结果保留三位有效数字)
(3)求出粒子从进入平行板电场到E点运动的总时间。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
10月高二(物理)综合训练
一、单选题:(本大题共7小题,共28分)
1. 如图所示,带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球,则关于验电器金属小球和金属箔,下列说法正确的是( )
A. 和都带正电 B. 和都带负电
C. 带负电,带正电 D. 带正电,带负电
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,验电器本来不带电,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,正金属球靠近不带电验电器金属小球,使得金属球a带负电荷,从而导致金属箔b带上正电荷。
故选C。
2. 如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】
匀强电场中任意两点间的中点电势等于这两点的平均值,可知ac中点d的电势与b点相同,bd的连线为该匀强电场的等势面。电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势,故电场线沿ac方向且由a指向c,C选项正确。
故选C。
3. 某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V的等势线上,则( )
A. a、b、c、d中a点电场强度最小
B. a、b、c、d中d点电场强度最大
C. 一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV
D. 一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据等势面越密集电场强度越大,可知a、b、c、d中a点电场强度最大,故AB错误;
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为Wbc = -eUbc = 2eV
故C正确;
D.一个电子从a点移动到d点电场力做功为Wad = -eUad = 4eV
由于电场力做正功电势能减小,则一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV,故D错误。
故选C。
4. 直角三角形ABC中,∠C=30°,D为AC边的中点,在A、D两点分别放置电荷量为-q和+q的点电荷,下列说法正确的是( )
A. B点场强大于C点场强
B. B点场强等于C点场强
C. B点电势高于C点电势
D. B点电势等于C点电势
【答案】A
【解析】
【详解】AB.设AB=L,则由几何关系B点到AD两点距离相等,均为L,则两电荷在B点的场强均为
夹角为120°,可知B点场强为
C点场强
可知B点场强大于C点场强,选项A正确,B错误;
CD.因B点在两电荷连线的垂直平分线上,可知B点电势为零;C点距离正电荷较近,可知电势大于零,可知B点电势低于C点电势,选项CD错误。
故选A。
5. 某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低,则电场强度方向沿正方向,故A错误;
B.图像斜率表示电场强度,,由图可知点的电场强度大小等于点的电场强度,方向相反,故B错误;
C.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能小于在点的电势能,根据能量守恒可知,电子在点的动能大于在点的动能,故C错误;
D.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。
故选D 。
6. 如图所示,a,b为同种材料的电阻,已知a的长度为,截面积,b的长度,横截面积,则在两支路a和b中,电荷移动的速率之比( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻定律
可得,
两支路并联有
结合电流的微观表达式
对于同种材料n、q相同;联立可得
即
故选B。
7. 如图,光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BC在B点相切,轨道半径为r,圆心为O,O、A间距离为。原长为的轻质绝缘弹簧一端固定于O点,另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场,物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后,依次经过A、B、C三点时的动能分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得A点弹簧伸长量为,B点和C点弹簧压缩量为,即三个位置弹簧弹性势能相等,则由A到B过程中弹簧弹力做功为零,电场力做正功,动能增加,
同理B到C过程中弹簧弹力和电场力做功都为零,重力做负功,则动能减小,
由A到C全过程则有
因此
故选C。
二、多选题:(本大题共3小题,共18分)
8. 如图所示为范德格拉夫起电机示意图,金属球壳固定在绝缘支柱的顶端,绝缘材料制成的传送带套在两个转动轴上,由电动机带动循环运转。E和F是两排金属针(称为电刷),当电刷E与几万伏的直流高压电源的正极接通时,E与大地之间就有几万伏的电势差。由于尖端放电,正电荷被喷射到传送带上,并被传送带带着向上运动,当正电荷到达电刷F附近时,F上被感应出异种电荷,由于尖端放电,F上的负电荷与传送带上的正电荷中和,F与金属球壳相连,将电荷传到金属球壳上,从而可实现金属球与大地之间形成超高电势差。则下列说法正确的是( )
A. 传送带不运动,金属球壳上的电荷量也能不断增多
B. 金属球壳表面电势处处相等
C. 金属球壳的内、外表面都将带上正电荷
D. 金属球壳表面电场强度处处相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.传送带不运动,正电荷无法被传送到电刷F附近,不会再发生感应起电,金属球壳上的电荷量无法增多,故A错误;
BD.金属球壳外表面均匀带电,因此金属球壳表面场强大小相等,但方向不同,球壳表面电势处处相等,故B正确,D错误;
C.当金属球壳静电平衡时,正电荷分布在金属球壳的外表面,故C错误。
故选B。
9. 某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表,设计了如图所示的电路。下列说法正确的是( )
A. 若将S调到1位置,则为改装后的安培表
B. 若将S调到2位置,则为改装后的伏特表
C. 若想扩大安培表的量程,可适当增大R1
D. 若想扩大伏特表的量程,可适当增大R2
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.将S调到1位置时,电阻与表头并联,这是扩大表头的电流量程,故其改装后是安培表,故A正确;
B.将S调到2位置,电阻与改装后的电流表串联,电阻起到分压作用,则为改装后的伏特表,故B正确;
C.若想扩大安培表的量程,则电阻分流作用增大,根据欧姆定律可知,需要减小电阻R1,故C错误;
D.若想扩大伏特表的量程,则电阻分压作用增大,故需要适当增大R2,故D正确。
故选ABD。
10. 某智能锁利用超级电容器作为待用电源,其简化电路如图所示。主电源正常工作时(开关S闭合),智能锁的输入电压为6V;当主电源断电(开关S断开),则启用待用电源,智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报。该电容器的电容为1F,R1及R2是电路中的小电阻,下列说法正确的是( )
A. 正常工作时,电容器储存电量为6C
B. 断电前后,流经智能锁的电流方向相反
C. R2阻值越大,当主电源断电后,电容器放电时间一定越长
D. 从主电源断电后至智能锁发出低电压警报,流经智能锁的电量为1.5C
【答案】AC
【解析】
【详解】A.正常工作时,由图可知,电容器与智能锁并联,电阻R2相当于导线作用,没有电压,故电容器两端的电压等于智能锁的输入电压,即为6V,则,故A正确;
B.断电前,由主电源对智能锁供电,电流方向由上到下;主电源也对电容器供电,电容器上极板为正极,下极板为负极;断电后,由电容器对智能锁供电,电流方向由上到下,所以断电前后,流经智能锁的电流方向相同,故B错误;
C.当主电源断电后,电容器放电,阻值R2越大,回路中的电流越小,因电容器储存的总电量是一个定值,根据可知,电容器放电时间越长,故C正确;
D.当电容器放电时,电阻与智能锁串联,所以当智能锁在输入电压降至4.5V时会发出低电压警报,此时电阻两端也有电压,故此时电容器两端的电压大于4.5V而小于6V,所以电容器电压的变化小于1.5V,根据可知,流经智能锁的电量小于1.5C,故D错误。
故选AC。
三、实验题:(本大题共2小题,每空2分,共14分)
11. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为__________,再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为________________。
【答案】 ①. 54.5 ②. 5.444##5.445##5.446
【解析】
【详解】[1]游标卡尺测得圆柱体长度为54mm+0.1mm×5=54.5mm
[2]螺旋测微器测得圆柱体直径为5mm+0.01mm×44.5=5.445mm
12. 基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下:型号铂电阻、电源E(电动势,内阻不计)、电流表(量程,内阻)、电流表(量程,内阻约)、定值电阻(阻值)、定值电阻(阻值)、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知,型号铂电阻测温时的工作电流在之间,在范围内,铂电阻的阻值随温度t的变化视为线性关系,如图(a)所示。
完成下列填空:
(1)由图(a)可知,在范围内,温度每升高,该铂电阻的阻值增加________;
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的是________(填“甲”或“乙”),保护电阻R应选________(填“”或“”);
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得示数为,示数如图(c)所示,该示数为________,则所测温度为________(计算结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)3.85
(2) ①. 乙 ②.
(3) ①. 62.0 ②. 51
【解析】
【小问1详解】
温度每升高,该铂电阻的阻值增加
【小问2详解】
[1]由于内阻确定,所以用测量电阻的电压,用与之差来测量经过电阻的电流,故能准确测出铂电阻阻值的是乙;
[2]电路中的最大电流为0.3mA,可得电路中的最小阻值
可知保护电阻R应选。
【小问3详解】
[1]由图可知的分度值为,则其读数为;
[2]根据欧姆定律可得
根据题图可得
代入数据可得
四、计算题:(本大题共3小题,共40分)
13. 如图所示,一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线,沿与此平行线成60°角的方向,把1×10-3C的负电荷从A点移到B点,电场力做功为2×10-3J,A、B间距为2cm。
(1)若B点电势为1V,电子处于A点时具有的电势能是多少eV?
(2)求匀强电场的电场强度大小。
【答案】(1)1eV (2)200V/m
【解析】
【小问1详解】
A、B间的电势差为
而
若B点电势为1V,则A点的电势为
则电子处于A点时具有的电势能是为
【小问2详解】
匀强电场的电场强度大小为
14. 如图所示,在绝缘水平面上有一竖直高度为的平台,一个带正电荷的弹性小球静止在平台边缘,空间内存在着水平向右的匀强电场,弹性小球所受电场力的大小为自身重力大小的0.5倍。在绝缘水平面上的点与平台的水平距离为,现使弹性小球以初速度水平抛出,落到点上反弹(碰撞过程时间极短,碰撞前后水平方向上的速度不变,竖直方向上的速度大小不变但方向相反)后再次返回水平面时刚好落在点上。不计空气阻力,重力加速度为,求:
(1)弹性小球的初速度的大小;
(2)、两点间的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【详解】(1)弹性小球抛出后在竖直方向做自由落体运动,设弹性小球落到点的时间为,下落高度为
弹性小球抛出后在水平方向上做匀加速直线运动,水平方向的加速度为
弹性小球落到点,在水平方向做匀加速直线运动的距离为
解得弹性小球的初速度为
(2)弹性小球落到点时的竖直方向的速度为
此时水平方向的速度为
弹性小球从点弹起后在竖直方向上做竖直上抛运动,弹性小球从点运动到点的时间为
弹性小球从点弹起后在水平方向上做匀加速直线运动,两点间的距离为
15. 如图所示,两平行金属板A、B长,两板间距离,A板比B板电势高400V,一带正电的粒子电荷量,质量,沿两板中心线RO以初速度飞入平行金属板,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为,D是中心线RO与界面PS的交点,粒子穿过界面PS后的运动过程中速率保持不变,最后打在放置于中心线上的荧光屏bc上E点。(E点未画出,静电力常数,粒子重力忽略不计)
(1)求粒子到达PS界面时离D点多远?
(2)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。(结果保留三位有效数字)
(3)求出粒子从进入平行板电场到E点运动的总时间。
【答案】(1);(2)负电,;(3)
【解析】
【详解】(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离
水平方向有
联立代入数据得
带电粒子在进入无电场区后做匀速直线运动,其轨迹与PS线交于a,设a到D的距离为Y。由相似三角形得
解得
(2)由题意可知,该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q做匀速圆周运动。所以Q带负电。带电粒子到达a处时,带电粒子的水平速度
竖直速度
合速度为
该带电粒子在穿过界面PS时速度与水平夹角为,则
由几何关系可得粒子圆周运动的半径
根据圆周运动
代入数据解得
(3)粒子在电场区运动时间
无电场区运动时间
在点电荷电场内运动时间
总时间
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$