内容正文:
2024级高二(上)第二次教学质量检测物理试题及其答案
一、单选题∶本题共7小题,每题4分,共28分
1. 下列关于电荷的知识,说法正确的是( )
A. 物体带电的本质是得失电子,因此自然界实际只存在正电荷一种电荷
B. 元电荷就是最小的电荷,大小为2C
C. 点电荷就是体积极小的电荷,体积较大的带电体不能被看作点电荷
D. 两个点电荷之间作用力的规律是法国科学家库仑通过扭秤实验找到的
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体带电的本质是电子的转移(得失电子),但自然界中存在正电荷(如质子)和负电荷(如电子),故A错误;
B.元电荷是电荷量的最小单位,其值为,故B错误;
C.点电荷是理想化模型,能否看作点电荷取决于研究问题中带电体的体积是否可忽略,而非实际体积大小,故C错误;
D.库仑通过扭秤实验总结出点电荷间作用力的规律(库仑定律),故D正确。
故选D。
2. 某电场中的等势面如图所示,对该电场的描述正确的是( )
A. 正电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
B. 不管是正电荷还是负电荷沿等势面AB移动,静电力不做功
C. 负电荷在B点的电势能比在C点的电势能大
D. 正电荷由A移动到C,静电力做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A. A点和B点在同一等势面上,所以正电荷在A点的电势能和在B点的电势能一样大,故A错误;
B.电荷沿等势面AB移动的过程中,静电力始终不做功,故B正确;
C.负电荷在电势越低的地方电势能越大,B点电势高于C点,所以负电荷在B点的电势能比在C点的电势能小,故C错误;
D.A点电势高于C点电势,根据
得正电荷由A移动到C,静电力做正功,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b垂直于纸面,电流方向向里,则导线a所受安培力方向( )
A. 平行于纸面向上
B. 平行于纸面向下
C. 左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里
D. 左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
【答案】C
【解析】
【详解】根据安培定则,可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上,右侧部分的磁场方向斜向下方,根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里。
故选C。
4. 如图所示,电源电动势的大小为E,内阻为r,、为定值电阻,C为电容器。若闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片向上滑动,请问在这个过程中,下列说法正确的是?( )
A. 在定值电阻中的电流方向向上
B. 流过电阻电流会变大
C. 电源的输出功率相比之前会增大
D. 电容器C两极板中的电荷量会较之前变大
【答案】D
【解析】
【详解】B.在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中,其接入阻值增大,干路电流减小,即通过电阻电流减小,故B错误;
AD.滑动变阻器两端的电压为 可知U增大,电容器继续充电,电容器C两极板所带电荷量变大,电阻中有向下的电流,故A错误,D正确;
C.电源的输出功率随外电阻的变化如图所示
由于外电阻与内阻的关系未知,故电源的输出功率不一定变大,故C错误。
故选D。
5. 下图是某静电场中,一带负电粒子,在只有电场力的作用下沿x轴正向运动时它的电势能随位置x变化示意图,请问,下列说法中哪项是正确的( )
A. 在x1处电场强度是所有位置中最大的
B. 在x2处电势是所有位置中最高
C. 该粒子在x1处动能是所有位置中最大
D. 假如该粒子从x1到x2电场力将会做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据可知,图像的切线斜率表示电场力大小,则处粒子受到的电场力为0,场强为0,故A错误;
B.根据,由于粒子带负电,所以电势越高,电势能越小,则处电势最高,故B错误;
C.由于粒子只受电场力作用,所以动能与电势能之和保持不变,由于处电势能最小,所以粒子在处动能最大,故C正确;
D.由题图可知,粒子从到电势能增大,所以电场力做负功,故D错误。
故选C。
6. 两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与在一条直线上,与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A. B、0 B. 0、2B C. 2B、2B D. B、B
【答案】B
【解析】
【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线,由安培定则可知,两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外,故M处的磁感应强度为零;两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里,故N处的磁感应强度为2B;综上分析B正确。
故选B。
7. 如图,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置,再将它们与一个电源连接,让B板和地相接。假如开关S闭合后,A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴能够保持平衡处于静止。下面说法哪个是正确的( )
A. S断开,将A板向左移动一小段位移过后,油滴将会向下运动
B. S断开,将B板向下平移一小段位移过后,油滴电势能变小
C. 保持S闭合,将A板向上平移一小段位移过后,C点电势升高
D. 保持S闭合,将B板向左移动一小段位移过后,电容器带电量会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.若将S断开,则电容器所带电荷量不变,根据
可知,再将A板向左移动一小段位移,正对面积减小,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.根据A选项可知 若将S断开,则不变,板间场强不变。根据场强与电势差间的关系可知 又因B板接地,则,则变大,变大,变大。又因为油滴所受电场力竖直向上,而板间场强方向向下,故油滴带负电,油滴的电势能变小,故B正确;
C.保持S闭合,则电容器两极板间电势差不变,根据可知,若将A板向上平移一小段位移,板间场强减小。根据 可知减小、不变,则减小,C点电势降低,故C错误;
D.将B板向左移动一小段位移,根据可知,正对面积减小,电容器电容变小。保持S闭合,则电容器两极板间电势差不变,根据可知,电容器带电量减小,故D错误。
故选B。
二、多选题:本题共3小题,每题6分,多选错选不给分,选对一道3分,共18分
8. 同一个电流大小相同的直导线放在同一个匀强磁场中,导线和磁场的相对位置有如图所示的四种情况,通电导线所受到的安培力的大小情况将是( )
A. 丙和丁的情况下,导线的安培力都大于甲
B. 乙情况下,导线的安培力为0
C. 乙、丁情况下,导线所受安培力大小都相等,方向不同
D. 甲、丙、丁三种情况下,导线所受到的安培力大小都相等
【答案】BD
【解析】
【详解】由图像得甲、丙、丁三图中导线均与磁场垂直,乙图中导线与磁场平行,故甲、丙、丁、三种情况下,导线的安培力大小均为
乙情况下导线与磁场平行,所受安培力为0,故AC错误,BD正确。
故选BD。
9. 如图,一个平行板电容器的两个极板成一定角度,与一直流电源相连(图中电源省略)。一带电粒子恰能沿图中所示的水平直线向右运动通过这个电容器,关于该粒子下面说法正确的是(忽略空气阻力)( )
A. 粒子所受电场力与重力的合力水平向左
B. 粒子运动过程中它的电势能会慢慢减小
C. 粒子运动过程中动能会慢慢增大
D. 粒子运动过程中会做匀减速直线运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.因带电粒子沿水平直线向右运动,故带电粒子所受重力与电场力的合力必沿水平直线。
又因带电粒子所受电场力与两极板垂直,故带电粒子所受重力与电场力的合力必水平向左。故A正确;
CD.带电粒子所受合力为恒力,方向与运动方向相反,带电粒子做匀减速直线运动,动能逐渐减小,故D正确,C错误;
B.根据以上分析,可知带电粒子所受电场力垂直于两极板向左上方。
电场力方向与速度方向夹角为钝角,电场力做负功,电势能逐渐增大,故B错误。
故选AD。
10. 如图,水平地面上方存在水平向右的匀强电场,水平地面上有两点、。一带正电荷的小球从点以的初动能沿着竖直方向向上抛出,小球运动到最高点时动能为,最后小球再落回地面上点,下列说法正确的是,(不计空气阻力)( )
A. 小球所受电场力与重力大小之比为
B. 小球从点到P点与从P点到点的水平位移大小之比为
C. 小球向上运动再落回点后动能为
D. 小球向上运动再落回点时的动能为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.小球从O到P的过程,设抛出时的初速度为v0,到达P点的速度为v1,由题意有,
水平方向有
竖直方向有
由牛顿第二定律有
联立可得,
则小球所受电场力与重力的比值为,故A错误;
B.小球在竖直方向做竖直上抛运动,根据对称性知小球从点到P点与从P点到点的时间相同,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,则水平位移之比为1:3,故B正确;
CD.小球从P到Q的过程,水平方向有
竖直方向有
则Q点的速度大小为
小球落回Q点时的动能为,故C正确,D错误;
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共18分)
11.
(1)某同学在使用游标卡尺和螺旋测微器进行长度测量,读数如图所示,游标卡尺的读数为________mm,螺旋测微器的读数为________mm;
(2)某同学使用多用电表测量电阻时,指针位置如图所示,请读出相应读数。
选用倍率“×10”挡测量电阻,读数为________Ω。
【答案】(1) ①. 102.30 ②. 0.920
(2)190
【解析】
【小问1详解】
[1]游标卡尺的精确度为
游标卡尺的读数
[2]螺旋测微器的精确度为
螺旋测微器的读数
【小问2详解】
欧姆表的读数为
12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节;
B.电流表1:量程0~0.6A,内阻;
C.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为;
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知;
E.电压表2:量程0~15V,内阻未知;
F.滑动变阻器1:,2A;
G.滑动变阻器2:,1A;
H.开关、导线若干。
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中应选择的器材为:电流表选择______、电压表选择______,滑动变阻器选______(填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择下图中______(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象,则干电池的电动势______V,内电阻______Ω。
【答案】 ①. B ②. D ③. F ④. 甲 ⑤. 1.5 ⑥. 0.7
【解析】
【详解】(1)[1]电流表B的内阻是已知的,故选B;
[2]被测干电池一节,电动势约为1.5V,电压表选择量程0~3V,故选D;
[3]被测干电池的内阻较小,为方便调节,滑动变阻器选择阻值较小的,故选F;
(2)[4]因电流表的内阻已知,故实验电路图应选择图甲;
(3)[5][6]根据闭合电路欧姆定律
即
则,图像的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示内阻
四、解答题
13. 如题图,平行金属导轨倾斜放置,间距d=0.2m,与水平面夹角θ=30º,导轨上端接有定值电阻R0=2Ω,电源电动势E=3V,内阻r=1Ω。导轨中间整个区域有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。闭合开关后,将一质量为m=0.1kg的导体棒ab垂直导轨放置,导体棒接入电路中的电阻R=2Ω,导体棒处于静止状态。导轨电阻不计,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)导体棒的电流大小;
(2)斜面对导体棒的摩擦力大小。
【答案】(1);(2)0.26N
【解析】
【详解】(1)由闭合回路欧姆定律:
解得
(2)导体棒受到的安培力
导体棒沿斜面方向平衡,则
解得
f=0.26N
14. 如图电路中,电源电动势,,,电动机线圈电阻为,开关闭合后标有“3V、6W”的电动机正常工作
(1)求电源内阻为多少?
(2)求电动机的机械效率为多少?
(3)若电动机不转,路端电压?
【答案】(1)0.5Ω
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)由部分电路欧姆定律得
通过电动机的电流为
干路电流为
由闭合电路欧姆定律
解得
(2)发热功率为
则输出功率为
电动机的机械效率
(3)若某时刻出现故障,电动机卡死不转,此时电动机为纯电阻,外电路电阻为
总电流
路端电压为
15. 如图,是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为,下端与水平绝缘轨道在点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中。 一质量为、带电量为的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为。,。
(1)若滑块从水平轨道上距离点的点静止释放,当它到达点时的速度是多少?;
(2)在(1)的情况下,求滑块到达点时对轨道的压力;
(3)若不脱离轨道到达点,求在圆弧上的最小速度;
【答案】(1)
(2),方向水平向左
(3)
【解析】
【详解】(1)从A点到B,根据动能定理可得
解得
(2)从B到C过程有
滑块在C点有
联立解得
由牛顿第三定律得滑块到达点时对轨道的压力大小为,方向水平向左。
(3)滑块恰好始终沿轨道BCDG滑行,则滑至圆弧轨道D、G间等效最高点H时,由电场力和重力的合力提供向心力,此时的速度最小,G'与竖直方向夹角的正切值为
解得
令
则
解得
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2024级高二(上)第二次教学质量检测物理试题及其答案
一、单选题∶本题共7小题,每题4分,共28分
1. 下列关于电荷的知识,说法正确的是( )
A. 物体带电的本质是得失电子,因此自然界实际只存在正电荷一种电荷
B. 元电荷就是最小的电荷,大小为2C
C. 点电荷就是体积极小的电荷,体积较大的带电体不能被看作点电荷
D. 两个点电荷之间作用力的规律是法国科学家库仑通过扭秤实验找到的
2. 某电场中的等势面如图所示,对该电场的描述正确的是( )
A. 正电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
B. 不管是正电荷还是负电荷沿等势面AB移动,静电力不做功
C. 负电荷在B点的电势能比在C点的电势能大
D. 正电荷由A移动到C,静电力做负功
3. 如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b垂直于纸面,电流方向向里,则导线a所受安培力方向( )
A. 平行于纸面向上
B. 平行于纸面向下
C. 左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里
D. 左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
4. 如图所示,电源电动势的大小为E,内阻为r,、为定值电阻,C为电容器。若闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片向上滑动,请问在这个过程中,下列说法正确的是?( )
A. 在定值电阻中的电流方向向上
B. 流过电阻电流会变大
C. 电源的输出功率相比之前会增大
D. 电容器C两极板中的电荷量会较之前变大
5. 下图是某静电场中,一带负电粒子,在只有电场力的作用下沿x轴正向运动时它的电势能随位置x变化示意图,请问,下列说法中哪项是正确的( )
A. 在x1处电场强度是所有位置中最大的
B. 在x2处电势是所有位置中最高
C. 该粒子在x1处动能是所有位置中最大
D. 假如该粒子从x1到x2电场力将会做正功
6. 两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与在一条直线上,与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A. B、0 B. 0、2B C. 2B、2B D. B、B
7. 如图,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置,再将它们与一个电源连接,让B板和地相接。假如开关S闭合后,A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴能够保持平衡处于静止。下面说法哪个是正确的( )
A. S断开,将A板向左移动一小段位移过后,油滴将会向下运动
B. S断开,将B板向下平移一小段位移过后,油滴电势能变小
C. 保持S闭合,将A板向上平移一小段位移过后,C点电势升高
D. 保持S闭合,将B板向左移动一小段位移过后,电容器带电量会增大
二、多选题:本题共3小题,每题6分,多选错选不给分,选对一道3分,共18分
8. 同一个电流大小相同的直导线放在同一个匀强磁场中,导线和磁场的相对位置有如图所示的四种情况,通电导线所受到的安培力的大小情况将是( )
A. 丙和丁的情况下,导线的安培力都大于甲
B. 乙情况下,导线的安培力为0
C. 乙、丁情况下,导线所受安培力大小都相等,方向不同
D. 甲、丙、丁三种情况下,导线所受到的安培力大小都相等
9. 如图,一个平行板电容器的两个极板成一定角度,与一直流电源相连(图中电源省略)。一带电粒子恰能沿图中所示的水平直线向右运动通过这个电容器,关于该粒子下面说法正确的是(忽略空气阻力)( )
A. 粒子所受电场力与重力的合力水平向左
B. 粒子运动过程中它的电势能会慢慢减小
C. 粒子运动过程中动能会慢慢增大
D. 粒子运动过程中会做匀减速直线运动
10. 如图,水平地面上方存在水平向右的匀强电场,水平地面上有两点、。一带正电荷的小球从点以的初动能沿着竖直方向向上抛出,小球运动到最高点时动能为,最后小球再落回地面上点,下列说法正确的是,(不计空气阻力)( )
A. 小球所受电场力与重力大小之比为
B. 小球从点到P点与从P点到点的水平位移大小之比为
C. 小球向上运动再落回点后动能为
D. 小球向上运动再落回点时的动能为
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共18分)
11.
(1)某同学在使用游标卡尺和螺旋测微器进行长度测量,读数如图所示,游标卡尺的读数为________mm,螺旋测微器的读数为________mm;
(2)某同学使用多用电表测量电阻时,指针位置如图所示,请读出相应读数。
选用倍率“×10”挡测量电阻,读数为________Ω。
12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节;
B.电流表1:量程0~0.6A,内阻;
C.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为;
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知;
E.电压表2:量程0~15V,内阻未知;
F.滑动变阻器1:,2A;
G.滑动变阻器2:,1A;
H.开关、导线若干。
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中应选择的器材为:电流表选择______、电压表选择______,滑动变阻器选______(填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择下图中______(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象,则干电池的电动势______V,内电阻______Ω。
四、解答题
13. 如题图,平行金属导轨倾斜放置,间距d=0.2m,与水平面夹角θ=30º,导轨上端接有定值电阻R0=2Ω,电源电动势E=3V,内阻r=1Ω。导轨中间整个区域有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。闭合开关后,将一质量为m=0.1kg的导体棒ab垂直导轨放置,导体棒接入电路中的电阻R=2Ω,导体棒处于静止状态。导轨电阻不计,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)导体棒的电流大小;
(2)斜面对导体棒的摩擦力大小。
14. 如图电路中,电源电动势,,,电动机线圈电阻为,开关闭合后标有“3V、6W”的电动机正常工作
(1)求电源内阻为多少?
(2)求电动机的机械效率为多少?
(3)若电动机不转,路端电压?
15. 如图,是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为,下端与水平绝缘轨道在点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中。 一质量为、带电量为的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为。,。
(1)若滑块从水平轨道上距离点的点静止释放,当它到达点时的速度是多少?;
(2)在(1)的情况下,求滑块到达点时对轨道的压力;
(3)若不脱离轨道到达点,求在圆弧上的最小速度;
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