内容正文:
长沙市岳麓实验中学高二期中考试物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一带电粒子在(重力不计)如图所示的电场中,在电场力作用下,沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子的加速度在减少
C. 粒子的动能在增大
D. 粒子的电势能在增大
2. 如图是电场中某区域的电场分布图,、是电场中的两点,则( )
A. 和点的电场强度等大、同向
B. 点的电场强度较大
C. 同一个检验点电荷放在点所受的电场力比放在点时所受电场力大
D. 同一个检验点电荷放在点所受的电场力比放在点时所受电场力大
3. 如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔张开,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A. 两金属箔上带异种电荷
B. 两金属箔上均带负电荷
C. 金属箔上有电子转移到玻璃棒上
D. 若将玻璃棒移走,则金属箔会立即合在一起
4. 如图甲所示,长直导线右侧的矩形线框与直导线位于同一平面,当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时(图中所示电流方向为正方向),线框中的感应电流与线框受力情况为( )
A. 到时间内,线框内电流的方向为,线框受力向左
B. 到时间内,线框内电流的方向为,线框受力向右
C. 在时刻,线框内无电流,线框不受力
D. 在时刻,线框内电流的方向为,线框受力向右
5. 如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图象可求出( )
A. 小物块的带电量
B. A、B间的电势差
C. 小物块的质量
D. 小物块速度最大时到斜面底端的距离
6. 如图所示,平行板电容器与电压恒定的直流电源连接,下极板接地,一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态,现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低
C. 极板间的场强不变 D. 极板带电荷量将增加
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7. A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则( )
A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷
B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷
C. C、D两点的电势一定不相等
D. C点的电场强度比D点的电场强度大
8. 如图所示,一个枕形导体AB原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q,与AB中心O点的距离为R,由于静电感应,在导体A,B两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时
A. 导体A端电势高于B端电势
B. 导体A端电势低于B端电势
C. 导体中心O点的场强为0
D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度,方向水平向左
9. 如图所示,有一带正电荷的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B时,验电器金属箔张角减小,则金属球A( )
A. 可能不带电 B. 可能带负电
C. 可能带正电 D. 一定带负电
10. 用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是( )
A. 保持S不变,增大d,则θ变小
B. 保持S不变,增大d,则θ变大
C. 保持d不变,减小S,则θ变大
D. 保持d不变,减小S,则θ变小
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 如图所示,用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,B的金属箔张开,这时金属箔带________电;若在带电棒A移开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A,这时B的金属箔也能张开,它带________电.
12. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A. A1内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA
B. A2内阻约为0.4Ω,量程为0.6A
C.定值电阻R0=900Ω
D.滑动变阻器R(5Ω,2A)
E.干电池组(6V,0.05Ω)
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图1,用螺旋测微器测金属棒直径为_________mm;如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为
_________cm。
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用挡_________(填“×1Ω”或“×100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为
_________Ω。
(3)请根据提供的器材,设计一个实验电路,尽可能精确测量金属棒的阻值,画出实验电路图________。
(4)若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的表达式为Rx=_________。(用I1,I2,R0,Rg表示)
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 真空中有两个点电荷,相距30cm,它们的电荷量分别是+2.0×10﹣9C和﹣4.0×10﹣9C.(k=9.0×109N·m2/C2)问:
(1)这两个电荷的相互作用力是引力还是斥力?
(2)这两个电荷的相互作用力是多少?
14. 如图所示,在电场强度的匀强电场中,将一电荷量q=2×10-5C的正电荷由A点移到B点,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成角,则: A、B两点间的电势差_________V;电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功_________ J .
15. 如图所示,一质量为、带电荷量为的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场区域足够大,静止时悬线向左与竖直方向成角小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度取.
判断小球带何种电荷.
求电场强度E的大小.
若在某时刻将细线突然剪断,求小球运动的加速度a的大小.
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长沙市岳麓实验中学高二期中考试物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一带电粒子在(重力不计)如图所示的电场中,在电场力作用下,沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子的加速度在减少
C. 粒子的动能在增大
D. 粒子的电势能在增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由粒子的运动轨迹弯曲方向可知,带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方,与电场强度方向相反,则粒子带负电,A错误.
B.B点电场线较密集,电场强度较大,电场力大,则加速度大,所以粒子的加速度一直增大,B错误;
CD.由于带电粒子是从A到B,带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方,电场力做负功,动能减小,电势能增大,C错误,D正确。
故选D。
2. 如图是电场中某区域的电场分布图,、是电场中的两点,则( )
A. 和点的电场强度等大、同向
B. 点的电场强度较大
C. 同一个检验点电荷放在点所受的电场力比放在点时所受电场力大
D. 同一个检验点电荷放在点所受的电场力比放在点时所受电场力大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电场线的疏密代表电场强度的大小,由图看出,点处电场线比点处电场线稀疏,则点的场强比点的小,两点电场强度的方向相同,故AB错误;
CD.点的电场强度较大,由电场力公式可知,同一个检验点电荷放在点所受的电场力比放在点时所受电场力大,故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔张开,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A. 两金属箔上带异种电荷
B. 两金属箔上均带负电荷
C. 金属箔上有电子转移到玻璃棒上
D. 若将玻璃棒移走,则金属箔会立即合在一起
【答案】C
【解析】
【详解】AB.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,和验电器的金属球接触后,两金属箔上带同种正电荷,由于相互排斥而张开,故AB错误;
C.因金属箔带上了正电,则金属箔上有电子转移到玻璃棒上,故C正确;
D.移走金属棒时,箔片仍带电,不会立即合在一起,故D错误。
故选C。
4. 如图甲所示,长直导线右侧的矩形线框与直导线位于同一平面,当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时(图中所示电流方向为正方向),线框中的感应电流与线框受力情况为( )
A. 到时间内,线框内电流的方向为,线框受力向左
B. 到时间内,线框内电流的方向为,线框受力向右
C. 在时刻,线框内无电流,线框不受力
D. 在时刻,线框内电流的方向为,线框受力向右
【答案】A
【解析】
【详解】AB.到时间内,根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里,直导线中的电流减小,穿过线框的磁通量减小,根据楞次定律得到:线框中感应电流方向为abcda,根据左手定则可知导线框所受安培力向左,故A正确,B错误;
C.在t2时刻,根据楞次定律,可知线框内电流的方向为abcda,但直导线没有电流,即没有磁场,则线框不受力,故C错误;
D.在t3时刻,线框内磁通量的变化率为零,则感应电流为零,线框不受力,故D错误。
故选A。
5. 如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图象可求出( )
A. 小物块的带电量
B. A、B间的电势差
C. 小物块的质量
D. 小物块速度最大时到斜面底端的距离
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:由动能图线得知,小球的速度先增大,后减小.根据库仑定律得知,小球所受的库仑力逐渐减小,合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动,直至速度为零.由动能图线看出,速度有最大值,此时小球受力平衡,由库仑力与重力沿斜面的分力平衡,由于没有x的具体数据,所以不能求得q.故A错误;A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减小,所以可以求出小物块电势能的减小,由于小物块的电量不知道,所以不能求出AB之间的电势差.故B错误;由重力势能线得到EP=mgh=mgssinθ,读出斜率,即可求出m;图象中不能确定哪一点的速度最大,题目中也没有小物块的电量、质量等信息,所以不能确定小物块速度最大时到斜面低端的距离.故D错误.故选C.
考点:功能关系;电势及电势能
【名师点睛】本题首先要抓住图象的信息,分析小球的运动情况,再根据平衡条件和动能定理进行处理.
6. 如图所示,平行板电容器与电压恒定的直流电源连接,下极板接地,一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态,现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低
C. 极板间的场强不变 D. 极板带电荷量将增加
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AC.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据
得知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动, AC 错误;
B.板间场强 E 减小,而 P 点与下极板间的距离不变,则由公式
分析可知,P 点与下极板间电势差将减小,而P 点的电势高于下极板的电势,则知 P 点的电势将降低, B正确;
D.两板间距变大,根据
则电容器的电容减小,根据
可知,极板带电荷量将减小,D 错误。
故选B。
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7. A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则( )
A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷
B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷
C. C、D两点的电势一定不相等
D. C点的电场强度比D点的电场强度大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断,这两点电荷是两个等量异种电荷,故A正确,B错误.
C.根据平行四边形定则,对中垂线上的场强进行合成,知中垂线上每点的电场方向都水平向右,中垂线和电场线垂直,所以中垂线为等势线,所以C点的电势等于D点的电势,故C错误;
D.在两等量异号电荷连线的中垂线上,中间点电场强度最大,也可以从电场线的疏密判断,所以C点的电场强度比D点的电场强度大,故D正确。
故选AD。
8. 如图所示,一个枕形导体AB原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q,与AB中心O点的距离为R,由于静电感应,在导体A,B两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时
A. 导体A端电势高于B端电势
B. 导体A端电势低于B端电势
C. 导体中心O点的场强为0
D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度,方向水平向左
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.当达到静电平衡时整个导体是一个等势体,则导体A端电势等于B端电势.故AB错误.
CD.当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0;枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与点电荷-Q产生的场强大小相等,为;方向相反,为水平向左;故CD正确.
9. 如图所示,有一带正电荷的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B时,验电器金属箔张角减小,则金属球A( )
A. 可能不带电 B. 可能带负电
C. 可能带正电 D. 一定带负电
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】BC.验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相排斥,张开角度的大小决定于两金属箔所带电荷量的多少。如果A球带负电,靠近验电器的B球时,异种电荷相互吸引,使金属箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金属箔的张角减小,选项B正确C错误;
AD.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球上电荷重新分布,靠近B球的端面出现负的感应电荷,而背向B球的端面出现正的感应电荷。A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,因距离的不同而表现为吸引作用,从而使金属箔的张角减小,选项A正确D错误。
故选AB。
10. 用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是( )
A. 保持S不变,增大d,则θ变小
B. 保持S不变,增大d,则θ变大
C. 保持d不变,减小S,则θ变大
D. 保持d不变,减小S,则θ变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AD.根据电容的定义式:
C=
保持S不变,增大d,电容C减小,再根据:
U=
知U增大,所以θ变大,故A错误,B正确;
CD.保持d不变,减小S,电容C减小,再根据:
U=
知U增大,所以θ变大,故C正确,D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 如图所示,用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,B的金属箔张开,这时金属箔带________电;若在带电棒A移开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A,这时B的金属箔也能张开,它带________电.
【答案】 ①. 正 ②. 负
【解析】
【详解】当A棒靠近验电器B时,由于静电感应,正电荷被排斥到金属箔上而使金属箔张开;
用手接触一下验电器小球后,将金属箔上被感应出来的正电荷与大地来的电子中和,这时验电器带负电,移走A后,金属箔带负电,从而张开一定角度.
12. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A. A1内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA
B. A2内阻约为0.4Ω,量程为0.6A
C.定值电阻R0=900Ω
D.滑动变阻器R(5Ω,2A)
E.干电池组(6V,0.05Ω)
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图1,用螺旋测微器测金属棒直径为_________mm;如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为
_________cm。
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用挡_________(填“×1Ω”或“×100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为
_________Ω。
(3)请根据提供的器材,设计一个实验电路,尽可能精确测量金属棒的阻值,画出实验电路图________。
(4)若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的表达式为Rx=_________。(用I1,I2,R0,Rg表示)
【答案】(1) ①. 6.122##6.123##6.124 ②. 10.230
(2) ①. ×1Ω ②. 17
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的固定刻度读数为6.0mm,可动刻度读数为0.01×12.3mm=0.123mm
所以最终读数为6.0mm +0.123mm=6.123mm
[2]游标卡尺的固定刻度读数为102mm,游标尺上第6个刻度游标读数为0.05×6mm=0.30mm
读数为102mm+0.30mm=102.30mm=10.230cm
【小问2详解】
[1]用“”挡时发现指针偏转角度过大,说明选择挡位过大,应换小挡,即应该换用挡“×1Ω”。
[2]根据欧姆表的读数原理可知金属棒的阻值约为。
【小问3详解】
由题意可知,没有电压表,可以用电流表A1与定值电阻R0串联组成电压表测电压,用电流表A2测电流,由于改装后电压表内阻为
100+900=1000Ω
电流表内阻约为0.4Ω ,待测电阻阻值约为10Ω,滑动变阻器最大阻值为5Ω,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电压表内阻远大于电阻阻值,电流表应采用外接法。实验电路图如图所示
【小问4详解】
由电路连接及欧姆定律可求出金属棒的电阻为
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 真空中有两个点电荷,相距30cm,它们的电荷量分别是+2.0×10﹣9C和﹣4.0×10﹣9C.(k=9.0×109N·m2/C2)问:
(1)这两个电荷的相互作用力是引力还是斥力?
(2)这两个电荷的相互作用力是多少?
【答案】(1)这两个电荷的相互作用力是引力;(2)这两个电荷的相互作用力是8×10﹣7N.
【解析】
【分析】
【详解】(1)引力
(2)由库仑定律得
F=
得
F=8×10-7N
考点:库仑定律
14. 如图所示,在电场强度的匀强电场中,将一电荷量q=2×10-5C的正电荷由A点移到B点,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成角,则: A、B两点间的电势差_________V;电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功_________ J .
【答案】 ①. 5000V ②. 0.1J
【解析】
【详解】[1]、两点间的电势差:
[2]电荷由移到的过程中,电场力所做的功:
15. 如图所示,一质量为、带电荷量为的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场区域足够大,静止时悬线向左与竖直方向成角小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度取.
判断小球带何种电荷.
求电场强度E的大小.
若在某时刻将细线突然剪断,求小球运动的加速度a的大小.
【答案】(1)负电;(2)×105N/C;(3)20 m/s2;速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下.
【解析】
【详解】(1)小球受竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力和水平向左的电场力,电场强度水平向右,则小球带负电.
(2)对小球,由平衡条件得:qE=mgtan60°
入数据解得:E=2×104N/C.
(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:=ma,
代入数据解得,小球的速度a=20m/s2,速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下.
【点睛】本题的关键是正确对小球受力分析,根据平衡条件可得小球受到的电场力方向向左并可求出电场强度的值,剪断细线后,由于小球受到的重力与电场力都为恒力,所以小球将做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求解加速度.
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