内容正文:
晓天中学2025年秋学期期中质量检测
高二物理(试题卷)
命题范围: 必修三第九——十一章
一、选择题(本题共10小题,1-8题为单项选择,每小题4分,第9、10题为多项选择题,每小题6分,全部选对得6分,选不全得3分,错选或漏选得3分,共44分)
1. 如图为某电子透镜中电场的等势面(虚线)的分布图,相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动,其轨迹如图中实线所示,电子先后经过、、三点。电子从点运动到点的过程中,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 加速度一直减小
B. 速度一直增大
C. 在点电势能比在点电势能小
D. 从点到点电场力做功与从点到点电场力做功不相等
2. 如图所示是实验室模拟出的等量异种电荷电场线的显形平面图片,该平面中有A、B、C、D四个点,其中B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,有关下列说法正确的是( )
A. 一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能小
B. 将一个电子从C点处静止释放,它可能会沿着电场线运动到D点处
C. B点的场强小于C点的场强
D. 将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零
3. 如图所示的电场中,实线表示电场线,虚线表示等差等势面,、、为电场中的三个点。下列说法正确的是( )
A. 点电势比点电势高
B. 点场强比点场强小
C. 负电荷在点的电势能比在点的电势能大
D. 点和点间的电势差是点和点间电势差的倍
4. 如图所示,在匀强电场中有边长为的等边三角形,已知电场线的方向平行于所在平面,、、三点的电势分别为、和,则匀强电场的场强大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 按键的过程中,电容器的电容减小 B. 按键的过程中,电容器的电量减小
C. 按键的过程中,图丙中电流方向从a流向b D. 按键的过程中,电容器两极板间的电场强度增大
6. 2024年9月14日晚,由中宣部、湖北省人民政府等单位共同主办的长江文化艺术季拉开帷幕,震撼壮观的无人机表演吸引了众多观众。某品牌无人机的电池的容量为4000mA·h,则下列说法正确的是( )
A. “mA·h”是能量单位
B. 该无人机电池工作时将电能转化为化学能
C. 该无人机电池充满电储存的电荷量约为
D. 若该无人机的工作电流为5A,则其续航时间约为1.5小时
7. 如图所示,甲、乙都是由一个灵敏电流表和一个电阻箱组成的电表,下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,增大时量程增大 B. 乙表是电流表,减小时量程减小
C. 甲表是电压表,增大时量程增大 D. 乙表是电压表,减小时量程减小
8. 关于多用电表的使用,选择合适的挡位后,下列连接方式正确的是( )
A. 甲图,测量小灯泡两端电压 B. 乙图,测量小灯泡工作电流
C. 丙图,测量电阻的阻值 D. 丁图,测量二极管正向导通电阻
9. 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入带电极板M、N之间的水平匀强电场后,分落在收集器中央的两侧,其中矿粉a带正电,对矿粉分离的过程,下列说法正确的是( )
A. 极板M带负电 B. M的电势比N的电势低
C. 矿粉b的电势能变大 D. 电场力对矿粉a做负功
10. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路,下列说法正确的是( )
A. A、B的电阻之比为1:4
B. 流过A、B的电流之比为2:1
C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4
D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1
二、实验题(每空2分,满分12分)
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R。某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度L=_____mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径d=___mm;
(3)若用图丙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值_____;(填“偏大”或“偏小”)
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为_____V,电流表的读数为_____A。
(5)当金属丝两端电压为U时,通过合金丝的电流为I;测得合金丝的长度为L,直径为d,请根据这些物理量写出求该合金电阻率的表达式=_________。
三、解答题(共3小题,每小题12分,共36分)
12. 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,且粒子均能从平行板间飞出。(粒子重力忽略不计)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)粒子在平行板间运动的时间;
13. 有一个电流表,内阻,满偏电流。
(1)要把它改装为量程为的电压表,求串联电阻的阻值;
(2)要把它改装为量程为的电流表,求并联电阻的阻值(保留一位有效数字)。
14. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在恒压电源正、负两级上,电源电压为U=90V,电容器的电容为3×10-9F,两极板间距为d=6cm,P点到A板的垂直距离为d1=4cm,A极板接地。求:
(1)平行板电容器极板上所带的电荷量Q;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度E;
(3)P点处的电势p。
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晓天中学2025年秋学期期中质量检测
高二物理(试题卷)
命题范围: 必修三第九——十一章
一、选择题(本题共10小题,1-8题为单项选择,每小题4分,第9、10题为多项选择题,每小题6分,全部选对得6分,选不全得3分,错选或漏选得3分,共44分)
1. 如图为某电子透镜中电场的等势面(虚线)的分布图,相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动,其轨迹如图中实线所示,电子先后经过、、三点。电子从点运动到点的过程中,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 加速度一直减小
B. 速度一直增大
C. 在点电势能比在点电势能小
D. 从点到点电场力做功与从点到点电场力做功不相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.等差等势面越密集的地方电场线也越密集,电场强度越大,可知电子先后经过、、三点,电场强度先增大后减小,由
可知电子受到的电场力先增大后减小,则电子的加速度先增大后减小,故A错误;
BC.电子受到的电场力方向指向轨迹的凹侧,则电场强度方向背离轨迹凹侧,并且垂直等势面,即电子受电场力方向与电场强度方向相反,可知电子从点到点的过程中,电场力方向与运动方向间的夹角是锐角,即电场力做正功,电子的动能增大,电势能减小,则速度一直增大,在点电势能比在点电势能大,故B正确,C错误;
D.从点到点电子经过两个等差等势面,从点到点电子也经过两个等差等势面,由电场力做功与电势差关系公式
可知从点到点电场力做功与从点到点电场力做功相等,故D错误。
故选B。
2. 如图所示是实验室模拟出的等量异种电荷电场线的显形平面图片,该平面中有A、B、C、D四个点,其中B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,有关下列说法正确的是( )
A. 一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能小
B. 将一个电子从C点处静止释放,它可能会沿着电场线运动到D点处
C. B点的场强小于C点的场强
D. 将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据沿电场方向电势降低可知,A点的电势低于B点的电势,根据可知,一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能大,故A错误;
B.由于C点处的电场线为曲线,所以将一个电子从C点处静止释放,它不可能会沿着电场线运动到D点处,故B错误;
C.根据电场线的疏密程度可知,B点的场强大于C点的场强,故C错误;
D.B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,由于中垂线为等势面,所以B、C两点电势相等,则将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零,故D正确。
故选D。
3. 如图所示的电场中,实线表示电场线,虚线表示等差等势面,、、为电场中的三个点。下列说法正确的是( )
A. 点电势比点电势高
B. 点场强比点场强小
C. 负电荷在点的电势能比在点的电势能大
D. 点和点间的电势差是点和点间电势差的倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.顺着电场线方向电势降低,点电势比点低,故A错误;
B.电场线越密电场强度越大,则点场强比点大,故B错误;
C.顺着电场线方向电势降低,根据
知负电荷在点的电势能比在点的电势能大,故C正确;
D.虚线表示等差等势面,点和点间的电势差与点和点间电势差相等,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,在匀强电场中有边长为的等边三角形,已知电场线的方向平行于所在平面,、、三点的电势分别为、和,则匀强电场的场强大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据匀强电场中,同一直线上等距离的点间电势差相等的特点,可知边长的中点电势为,与点电势相等,点与边的中点连线为等势线。由于为等边三角形,则由指向为电场方向,场强大小为
解得
故选A。
5. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 按键的过程中,电容器的电容减小 B. 按键的过程中,电容器的电量减小
C. 按键的过程中,图丙中电流方向从a流向b D. 按键的过程中,电容器两极板间的电场强度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器的电容计算公式
得知,按键过程中,板间距离d减小,电容C增大,故A错误;
B.电容C变大,由于U不变,根据
Q=CU
可知Q增大,故B错误;
C.因C增大,U不变,根据
Q=CU
知Q增大,电容器充电,电流方向从b流向a,故C错误;
D.按键过程中,板间距离d减小,由于U不变,根据可知,电容器两极板间的电场强度增大,故D正确。
故选D。
6. 2024年9月14日晚,由中宣部、湖北省人民政府等单位共同主办的长江文化艺术季拉开帷幕,震撼壮观的无人机表演吸引了众多观众。某品牌无人机的电池的容量为4000mA·h,则下列说法正确的是( )
A. “mA·h”是能量单位
B. 该无人机电池工作时将电能转化为化学能
C. 该无人机电池充满电储存的电荷量约为
D. 若该无人机的工作电流为5A,则其续航时间约为1.5小时
【答案】C
【解析】
【详解】A.“毫安时(mA·h)”是电荷量的单位,故A错误;
B.该无人机电池工作时将化学能转化为电能,故B错误;
C.该无人机电池充满电储存的电荷量
故C正确;
D.无人机工作电流为5A时,其续航时间
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,甲、乙都是由一个灵敏电流表和一个电阻箱组成的电表,下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,增大时量程增大 B. 乙表是电流表,减小时量程减小
C. 甲表是电压表,增大时量程增大 D. 乙表是电压表,减小时量程减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题图所示电路图可知,图甲中表头与电阻箱并联,甲是电流表的电路图,改装后的量程
R增大,电流表量程减小,R减小,电流表量程增大,故AB错误;
CD.由图乙所示电路图可知,表头与电阻箱串联,乙是电压表的电路图,改装后的量程
R增大,电压表量程增大,R减小,电压表量程减小,故C错误,D正确。
故选D。
8. 关于多用电表的使用,选择合适的挡位后,下列连接方式正确的是( )
A. 甲图,测量小灯泡两端电压 B. 乙图,测量小灯泡工作电流
C. 丙图,测量电阻的阻值 D. 丁图,测量二极管正向导通电阻
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压,但表笔接法错误,故A错误;
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流,表笔接法正确,故B正确;
C.丙图是用多用电表直流电压挡测量电阻两端的电压,表笔接法正确,若测量电阻的阻值,需要断开回路中的开关,故C错误;
D.丁图中黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,多用电表测二极管反向电阻,故D错误。
故选B。
9. 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入带电极板M、N之间的水平匀强电场后,分落在收集器中央的两侧,其中矿粉a带正电,对矿粉分离的过程,下列说法正确的是( )
A. 极板M带负电 B. M的电势比N的电势低
C. 矿粉b的电势能变大 D. 电场力对矿粉a做负功
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.矿粉a带正电,且落入左侧收集器,则矿粉a受到向左的电场力,则电场方向水平向左,所以N板带正电,M板带负电,M的电势比N的电势低,故AB正确;
CD.矿粉在电场中所受电场力均对矿粉做正功,所以矿粉a、b的电势能减小,故CD错误。
故选AB。
10. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路,下列说法正确的是( )
A. A、B的电阻之比为1:4
B. 流过A、B的电流之比为2:1
C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4
D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据电阻公式有
可知,两导体的电阻之比为
故A正确;
B.A、B电阻串联,根据串联的特点可知,流过、的电流之比为,故B错误;
D.A、B电阻串联,根据串联的特点可知,单位时间通过A、B的电量之比为,故D错误;
C.由电流的微观表达式有
结合上述解得
故C正确。
故选AC。
二、实验题(每空2分,满分12分)
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R。某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度L=_____mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径d=___mm;
(3)若用图丙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值_____;(填“偏大”或“偏小”)
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为_____V,电流表的读数为_____A。
(5)当金属丝两端电压为U时,通过合金丝的电流为I;测得合金丝的长度为L,直径为d,请根据这些物理量写出求该合金电阻率的表达式=_________。
【答案】 ①. 50.50 ②. 0.696##0.697##0.698 ③. 偏小 ④. 2.60 ⑤. 0.52 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲所示可知,其长度为
(2)[2]由图乙螺旋测微器可知,其直径为
考虑到偶然误差均可。
(3)[3]图丙为电流表外接,由于电压表的分流作用,使得流过电阻的电流小于电流表的示数,则电阻测量结果将比真实值偏小。
(4)[4]电压表的最小分度为0.1V,由图可知,电压表读数为2.60V;
[5]电流表的最小分度为0.02A,由图可知,电流表读数为0.52A。
(5)[6]根据电阻定律有
联立解得
三、解答题(共3小题,每小题12分,共36分)
12. 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,且粒子均能从平行板间飞出。(粒子重力忽略不计)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)粒子在平行板间运动的时间;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子加速过程中,由动能定理
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律,可得粒子在偏转电场中的加速度
【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
联立求得
13. 有一个电流表,内阻,满偏电流。
(1)要把它改装为量程为的电压表,求串联电阻的阻值;
(2)要把它改装为量程为的电流表,求并联电阻的阻值(保留一位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据电压表改装原理
解得串联电阻的阻值
【小问2详解】
根据电流表改装原理
解得并联电阻的阻值为
14. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在恒压电源正、负两级上,电源电压为U=90V,电容器的电容为3×10-9F,两极板间距为d=6cm,P点到A板的垂直距离为d1=4cm,A极板接地。求:
(1)平行板电容器极板上所带的电荷量Q;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度E;
(3)P点处的电势p。
【答案】(1);(2)1500V/m;(3)
【解析】
【详解】(1)平行板电容器极板上所带的电荷量
(2)平行板电容器两板之间的电场强度
(3)A板接地,P点处的电势
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