内容正文:
漳州艺术实验学校2022-2023学年(上)第二次月考
高二年级物理试卷
考试范围:必修三;考试时间:75分钟;满分100分;
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2、请将答案正确填写在答题卡上(选择题用2B铅笔填涂,非选择题用黑色签字笔填写)
第I卷(选择题 共40分)
一、单选题(共4题,每题4分,总16分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 电势有正负,所以是矢量
B. 电流的方向规定为正电荷移动的方向,所以电流强度是矢量
C. 磁感线与电场线一样是客观存在的
D. 某处磁感应强度的方向规定为该处小磁针静止时N极所指的方向,所以磁感应强度是矢量
2. 真空中两相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看成点电荷),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间的静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,此时A、B两金属小球间的静电力大小为( )
A. B. C. D.
3. 下列说法不正确的是( )
A. 一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源
B. 二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品
C. 水力、风力、太阳能等能源属于再生能源
D. 煤炭、石油、天然气等能源属于再生能源
4. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则( )
A. A、D两点场强大小相等,方向相反,电势不相等
B. E、O、F三点比较,O点场强最弱,但电势相同
C. B、C两点场强大小和方向都相同
D. B、O、C三点比较,O点场强最强
二、多选题(共4题,每题6分,总24分,少选得3分,错选得0分)
5. 如图所示线圈abcd在足够大磁场区域ABCD中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )
A. 把线圈变成圆形(周长不变)
B. 使线圈在磁场中加速平移
C. 使磁场增强或减弱
D. 使线圈以过ab的直线为轴旋转
6. 如图所示电路中,L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡,R为光敏电阻(光照越强,阻值越小)。闭合开关S后,随着光照强度逐渐增强( )
A. L1逐渐变亮,L2逐渐变暗
B. L1逐渐变暗,L2逐渐变亮
C. 电源内电路消耗的功率逐渐减小
D. 光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小
7. 如图所示,长直导线a、b、c分别固定在等边三角形三个顶点上,a、c通有垂直直面向里的电流,b通垂直直面向外的电流.电流强度大小相等,A、B、C为三角形三边中点,下列关于A、B、C三点磁场说法正确的是( )
A. C点磁感强度最小
B. B点磁感应强度可能为零
C. A、B两点磁感应强度大小相等
D. 若外加垂直直面向里的匀强磁场,A点磁感强度可能为零
8. 如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,斜面对小物块的滑动摩擦力大小为,小物块上升的最大高度为H,则小物块在此过程中( )
A. 重力势能减少了mgH B. 动能减少了2mgH
C. 机械能减少了mgH D. 克服摩擦力做的功为
第II卷(非选择题 共60分)
三、填空题
9. 如图所示,面积为S的矩形闭合金属线框abcd 置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直线框平面向里。ab边与磁场右边界MN重合,此时穿过线框的磁通量为________;若将线框从磁场中水平向右移出磁场,则此过程线框中________(选填“有”或“无”)感应电流产生。
10. 如图所示为一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为,保护电阻为,当闭合开关后,两电压表的示数分别为8V和2V,则电路中的电流为___________,电动机的功率为__________。
四、实验题
11. 某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验,采用的实验电路如图所示。
(1)将开关先与“1”端闭合,电容器进行“充电”,稍后再将开关与“2”端闭合,电容器进行“放电”。在下列图像中,表示以上过程中,通过传感器的电流随时间变化的图像为________,电容器的带电量随时间变化的图像为________。
(2)该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电,电容器的电容,充电过程中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如图中①②所示,其中对应电容为的充电过程图像是________(选填①或②)。
12. 某同学测量一段圆柱形合金材料的电阻率,合金材料的电阻约为15,步骤如下:
(1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,如上图所示,金属丝的直径为_______mm。
(2)关于电流表和滑动变阻器,有以下器材可供选择:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3k)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为15k)
C.电流表A1(量程100mA,内阻为10)
D.电流表A2(量程0.6A,内阻为2)
E.滑动变阻器1(0~5)
F.滑动变阻器2(0~50)
G.电动势为3V的电源,内阻不计
H.开关S,导线若干
实验中电流表应选择_____,滑动变压器应选择_____(填写器材前边序号)。
(3)闭合电键之前,滑动变阻器的滑片应滑到_______(按照电路图填“最左端”、“正中间”或“最右端”)。
(4)闭合电键,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表有一较大读数U,记下此时电阻箱的读数和电流表的读数。
(5)改变电阻箱的阻值,同时调节滑动变阻器,使电压表的读数仍为U,记下此时电阻箱的读数和电流表的读数。
(6)重复步骤(5),得到多组电阻箱和电流表的数据,以电阻箱电阻R为横坐标,以电流表电流的倒数为纵坐标建立坐标系,描点连线,获得图线的纵轴截距为b,可知电阻丝电阻为_______(用题中给定的符号表示)。
(7)将电阻值代入电阻定律计算电阻丝的电阻率。
五、解答题
13. 将带电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷,从无限远处移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功2.0×10-6J,q在P点受到的电场力是2.0×10-5N,方向向右。规定无限远处的电势为0。求:
(1)P点的场强;
(2)P点的电势?
14. 如图,电源的内阻,定值电阻,竖直放置的平行金属板A、B与电阻R相连,金属板间距,一个质量、电量的带电小球用绝缘细线悬挂于O点,当接通开关S,小球静止时与竖直方向的夹角(,,),求:
(1)A、B间的匀强电场的大小;
(2)电源的电动势E大小:
(3)剪断细线后,小球的加速度a大小。
15. 如图所示,氢核()从极板A发出(初速度可忽略不计),经A、B板间的电压加速,从B板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板从M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),氢核进入M、N间电场时的速度与电场方向直。已知M、N两板间的电压为,两板间的距离为d,板长为,氢核的质量为m,电荷量为q,不计氢核受到的重力及它们之间的相互作用力。求:
(1)氢核穿过B板时速度的大小;
(2)氢核从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)先后让一束氢核和一束粒子()通过上述加速和偏转电场,通过理论分析它们通过偏转电场过程电场力做功之比。
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漳州艺术实验学校2022-2023学年(上)第二次月考
高二年级物理试卷
考试范围:必修三;考试时间:75分钟;满分100分;
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2、请将答案正确填写在答题卡上(选择题用2B铅笔填涂,非选择题用黑色签字笔填写)
第I卷(选择题 共40分)
一、单选题(共4题,每题4分,总16分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 电势有正负,所以是矢量
B. 电流的方向规定为正电荷移动的方向,所以电流强度是矢量
C. 磁感线与电场线一样是客观存在的
D. 某处磁感应强度的方向规定为该处小磁针静止时N极所指的方向,所以磁感应强度是矢量
【答案】D
【解析】
【详解】A.电势有正负,表示大小,所以是标量,故A错误;
B.电流的方向规定为正电荷移动的方向,但运算不遵循平行四边形定则,所以电流强度是标量,故B错误;
C.磁感线与电场线一样并不存在,是假想的线,故C错误;
D.某处磁感应强度的方向规定为该处小磁针静止时N极所指的方向,所以磁感应强度是矢量,故D正确。
故选D。
2. 真空中两相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看成点电荷),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间的静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,此时A、B两金属小球间的静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设带等量异种电荷的金属小球A和B带电荷量分别为+q和-q,它们之间的距离为r,由库仑定律得静电力大小;用一个不带电的同样的金属小球C与A接触,电荷被二者均分,则A、C所带电荷量均为+(或-),C再与B接触,电荷先中和后均分,B带电荷量为-(或+),然后移开C,此时A、B两小球间的静电力大小
故选D。
3. 下列说法不正确的是( )
A. 一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源
B. 二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品
C. 水力、风力、太阳能等能源属于再生能源
D. 煤炭、石油、天然气等能源属于再生能源
【答案】D
【解析】
【详解】A.一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源,故A正确;
B.二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品,故B正确;
C.水力、风力、太阳能等能源属于再生能源,故C正确;
D.煤炭、石油、天然气等能源属于不可再生能源,故D错误。
本题选择不正确的,故选D。
4. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则( )
A. A、D两点场强大小相等,方向相反,电势不相等
B. E、O、F三点比较,O点场强最弱,但电势相同
C. B、C两点场强大小和方向都相同
D. B、O、C三点比较,O点场强最强
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据对称性可知,A、D两点的电场线疏密程度相同,则A、D两点的电场强度大小相等,由甲图可看出A、D两点的场强的方向相同,故A错误;
B.由甲图可以看出E、O、F三点中,O点处的电场线最密,所以O点处的场强最强,故B错误;
C.根据对称性可知,B、C两处的电场线疏密程度相同,则B、C两处的电场强度相等,由甲图可看出B、C两处的电场的方向相同,故C正确;
D.由甲图可以看出B、O、C三点中,O点处的电场线最疏,O点场强最弱,故D错误。
故选C。
二、多选题(共4题,每题6分,总24分,少选得3分,错选得0分)
5. 如图所示线圈abcd在足够大磁场区域ABCD中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )
A. 把线圈变成圆形(周长不变)
B. 使线圈在磁场中加速平移
C. 使磁场增强或减弱
D. 使线圈以过ab的直线为轴旋转
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.若把线圈变成圆形,则线圈的面积发生变化,所以线圈中的磁通量发生变化,线圈中会产生感应电流,故A正确;
B.无论线圈在磁场中匀速还是加速平移,磁通量都不变,不会产生感应电流,故B错误;
C.使磁场增强或减弱,线圈中的磁通量发生变化,会产生感应电流,故C正确;
D.使线圈以过ab的直线为轴旋转,线圈中的磁通量发生变化,会产生感应电流,故D正确。
故选ACD。
6. 如图所示电路中,L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡,R为光敏电阻(光照越强,阻值越小)。闭合开关S后,随着光照强度逐渐增强( )
A. L1逐渐变亮,L2逐渐变暗
B. L1逐渐变暗,L2逐渐变亮
C. 电源内电路消耗的功率逐渐减小
D. 光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.光照强度逐渐增强,光敏电阻阻值减小,电路的总电阻减小,电路中总电流增大,则L2逐渐变亮,由知,路端电压减小,又L2两端电压增大,则L1两端电压减小,L1逐渐变暗,故B正确,A错误;
C.电路中总电流增大,电源内电路消耗的功率增大,故C错误;
D.将L2看成电源内电路的一部分,光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率,由于等效电源的内阻大于外电阻,所以当光敏电阻的阻值减小,外电阻减小,等效电源的内、外电阻差增大,等效电源输出功率减小,故D正确。
故选BD。
7. 如图所示,长直导线a、b、c分别固定在等边三角形三个顶点上,a、c通有垂直直面向里的电流,b通垂直直面向外的电流.电流强度大小相等,A、B、C为三角形三边中点,下列关于A、B、C三点磁场说法正确的是( )
A. C点磁感强度最小
B. B点磁感应强度可能为零
C. A、B两点磁感应强度大小相等
D. 若外加垂直直面向里的匀强磁场,A点磁感强度可能为零
【答案】AC
【解析】
【分析】根据安培定则画出磁感应强度的方向,根据平行四边形法则进行叠加.
【详解】A.如下图所示,根据安培定则画出磁感应强度的方向,然后进行叠加比较大小,
由图中可知C点磁感应强度最小,故A正确
B.由图中可知B点磁感应强度不为零,故B错误;
C.图中A、B两点的磁感应强度按平行四边形法则合成,由于:
所以A、B两点的磁感应强度大小相等,故C正确;
D.由图可知A点的磁感应强度方向不是垂直于纸面向外,故D错误.
【点睛】掌握直流导线磁感应强度方向的判断是解决本题的关键.
8. 如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,斜面对小物块的滑动摩擦力大小为,小物块上升的最大高度为H,则小物块在此过程中( )
A. 重力势能减少了mgH B. 动能减少了2mgH
C. 机械能减少了mgH D. 克服摩擦力做的功为
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.小物块上升H高度,克服重力做功mgH,故重力势能增加mgH,A错误;
B.动能转化为重力势能和克服摩擦力做功,故动能减小了
B正确;
CD.机械能减少量等于克服摩擦力做功,故
C正确,D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题 共60分)
三、填空题
9. 如图所示,面积为S的矩形闭合金属线框abcd 置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直线框平面向里。ab边与磁场右边界MN重合,此时穿过线框的磁通量为________;若将线框从磁场中水平向右移出磁场,则此过程线框中________(选填“有”或“无”)感应电流产生。
【答案】 ①. BS ②. 有
【解析】
【详解】[1]磁场与线圈平面垂直,所以穿过线框的磁通量为
[2]线框从磁场水平向右移出,磁通量发生变化,有感应电流产生;
10. 如图所示为一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为,保护电阻为,当闭合开关后,两电压表的示数分别为8V和2V,则电路中的电流为___________,电动机的功率为__________。
【答案】 ①. 0.5 ②. 3
【解析】
【详解】[1]根据电路图,有欧姆定律可得,电路中的电流为
[2]由电路图可知,电动机两端的电压为
电动机的功率为
四、实验题
11. 某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验,采用的实验电路如图所示。
(1)将开关先与“1”端闭合,电容器进行“充电”,稍后再将开关与“2”端闭合,电容器进行“放电”。在下列图像中,表示以上过程中,通过传感器的电流随时间变化的图像为________,电容器的带电量随时间变化的图像为________。
(2)该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电,电容器的电容,充电过程中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如图中①②所示,其中对应电容为的充电过程图像是________(选填①或②)。
【答案】(1) ①. A ②. C
(2)①
【解析】
【小问1详解】
[1]充电电流与放电电流方向相反,放电过程中极板的电荷量逐渐减小,电势差逐渐减小;充电过程中极板的电势差逐渐增大,与电源电动势逐渐接近,所以不论充电还是放电电流都在减小,故选A。
[2]充电过程和放电过程,电流都在逐渐减小,根据可知,电容器的带电量随时间变化的图像中图线的斜率在充电的过程中和放电的过程中都是逐渐减小的,故选C。
【小问2详解】
根据,可知
可见图像中图线的斜率对应,由题可知,故选①。
12. 某同学测量一段圆柱形合金材料的电阻率,合金材料的电阻约为15,步骤如下:
(1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,如上图所示,金属丝的直径为_______mm。
(2)关于电流表和滑动变阻器,有以下器材可供选择:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3k)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为15k)
C.电流表A1(量程100mA,内阻为10)
D.电流表A2(量程0.6A,内阻为2)
E.滑动变阻器1(0~5)
F.滑动变阻器2(0~50)
G.电动势为3V的电源,内阻不计
H.开关S,导线若干
实验中电流表应选择_____,滑动变压器应选择_____(填写器材前边序号)。
(3)闭合电键之前,滑动变阻器的滑片应滑到_______(按照电路图填“最左端”、“正中间”或“最右端”)。
(4)闭合电键,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表有一较大读数U,记下此时电阻箱的读数和电流表的读数。
(5)改变电阻箱的阻值,同时调节滑动变阻器,使电压表的读数仍为U,记下此时电阻箱的读数和电流表的读数。
(6)重复步骤(5),得到多组电阻箱和电流表的数据,以电阻箱电阻R为横坐标,以电流表电流的倒数为纵坐标建立坐标系,描点连线,获得图线的纵轴截距为b,可知电阻丝电阻为_______(用题中给定的符号表示)。
(7)将电阻值代入电阻定律计算电阻丝的电阻率。
【答案】 ①. 1.999~2.001 ②. C ③. E ④. 最左端 ⑤. Ub-RA1
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的固定读数为2.0mm,可动部分读数为0,则金属丝的直径为
(2)[2]经过金属丝的最大电流为
根据电流表的读数规则,选择A1,既选C;
[3]为了便于测量和多测几组数据,选择最大阻值较小的滑动变阻器,故选E;
(3)[4]为了保护电路,闭合电键之前,滑动变阻器的滑片应滑到最左端;
(6)[5]由欧姆定律可得
整理可得
可知图线的纵轴截距为
可得
五、解答题
13. 将带电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷,从无限远处移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功2.0×10-6J,q在P点受到的电场力是2.0×10-5N,方向向右。规定无限远处的电势为0。求:
(1)P点的场强;
(2)P点的电势?
【答案】(1)2000N/C,方向向右;(2)200V
【解析】
【详解】(1)由电场强度的定义式可知P点的场强为
E==N/C=2000N/C
P点电场强度的方向与正电荷在该点的受力方向相同,所以P点的电场强度方向向右;
(2)无穷远处电势能为零,电荷在由无穷远处移到该点过程中电场力做负功,电势能增加,在P点的电势能等于该过程中克服电场力做的功,故有
Ep=W克=2.0×10-6J
所以P点的电势为
14. 如图,电源的内阻,定值电阻,竖直放置的平行金属板A、B与电阻R相连,金属板间距,一个质量、电量的带电小球用绝缘细线悬挂于O点,当接通开关S,小球静止时与竖直方向的夹角(,,),求:
(1)A、B间的匀强电场的大小;
(2)电源的电动势E大小:
(3)剪断细线后,小球的加速度a大小。
【答案】(1);(2)0.6V;(3)
【解析】
【详解】(1)对小球根据平衡条件有
解得
(2)A、B两端电压与R两端电压相等,为
根据闭合电路欧姆定律有
解得
(3)剪断细线后,小球所受合外力大小为
根据牛顿第二定律可知加速度大小为
15. 如图所示,氢核()从极板A发出(初速度可忽略不计),经A、B板间的电压加速,从B板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板从M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),氢核进入M、N间电场时的速度与电场方向直。已知M、N两板间的电压为,两板间的距离为d,板长为,氢核的质量为m,电荷量为q,不计氢核受到的重力及它们之间的相互作用力。求:
(1)氢核穿过B板时速度的大小;
(2)氢核从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)先后让一束氢核和一束粒子()通过上述加速和偏转电场,通过理论分析它们通过偏转电场过程电场力做功之比。
【答案】(1);(2);(3)1:2
【解析】
【详解】(1)由动能定理
氢核穿过B板时速度的大小为
(2)氢核在偏转电场中做类平抛运动,有
, ,
联立得
(3)氢核通过偏转电场过程电场力做功为
氢核与粒子的电荷量之比为1:2,则电场力做功之比为1:2。
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