高二物理上学期第一次月考模拟测试卷02【测试范围:人教版必修第三册,第9~11章】物理人教版必修第三册
2026-09-11
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摘要:
**基本信息**
高二物理必修第三册第9-11章月考模拟卷,75分钟100分,以静电力、电路、电场能量为核心,通过电容传感器、电阻率测量等真实情境,融合科学推理与模型建构,实现基础巩固与能力提升的梯度考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|静电力做功特点、库仑定律、电流表改装、电容式传感器|单选基础概念(如静电力做功与路径无关),多选综合分析(如金属球壳带电情况),体现运动和相互作用观念|
|实验题|2/16|电容器充放电、电阻率测量|结合螺旋测微器读数、I-t图线面积分析,培养科学探究中数据处理能力|
|解答题|3/38|电场力平衡、电流表改装计算、带电小球在复合场运动|综合受力分析与能量守恒(如撤电场后小球最低点速度),突出科学思维中的推理论证|
内容正文:
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
高二物理上学期第一次月考模拟测试卷02
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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
在本试卷上无效。
3.测试范围:第9章~11章,人教版必修第三册。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.关于静电力做功的特点,下列说法正确的是( )
A.负电荷在电场中运动,静电力一定做负功 B.正电荷在电场中运动,静电力一定做正功
C.静电力做功与路径有关,与初末位置无关 D.静电力做功与路径无关,仅与初末位置有关
2.真空中两个完全相同的带电小球甲、乙,小球甲所带电荷量为+q,小球乙所带的电荷量为+3q,当两小球球心之间的距离为r时(r远大于小球半径),它们之间的作用力大小为F。现将两小球接触后再分开,当两小球球心之间的距离为r时,两小球之间的作用力大小变为( )
A. B. C. D.
3.如图所示为一种双量程电流表的内部电路原理图。已知表头G的满偏电流,内阻。若设计要求:接线柱1对应的量程为10mA,接线柱2对应的量程为1mA,则电路中电阻和的阻值应分别为( )
A. B.
C. D.
4.如图是测量运动步数的电容式传感器工作原理图,极板M固定、极板N可动。人在运动的过程中,若M、N两极板距离减小,则( )
A.两极板间的电压增大 B.电流由经电流表流向
C.电容器的电容减小 D.两极板间的电场强度增大
5.在如图所示的电路中,为粗细均匀、长为的电阻丝,、为其端点,以上各点与点之间的电压为纵坐标,各点离点的距离为横坐标,下列图像正确的是( )
A. B. C. D.
6.在平面内以点为中心的正方形如图所示,顶点到的距离均为,在正方形的顶点上依次固定电荷量为、、、的正点电荷,静电力常量为,下列说法正确的是( )
A.点电场强度的大小为
B.点电场强度的大小为
C.点电场强度的方向沿轴负方向
D.点电场强度的方向斜向右上方
7.如图甲,粗糙绝缘的水平地面上,一质量为、电荷量为的带电滑块(可视为质点)在处以的初速度开始沿轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数为。在处固定有一个电性未知、电荷量为的场源点电荷,滑块在轴不同位置所具有的速度大小如图乙所示,点是图线起始点,点是图线最高点,规定无穷远处电势为零,重力加速度大小取,静电力常量为。下列说法正确的是( )
A.场源电荷带正电,电荷量大小为
B.运动的全部过程中,滑块加速度的最大值为
C.AP两点间的电势差为
D.滑块向右运动的过程中,其电势能先减小后增大
8.(多选)如图所示,金属球壳A带有正电,其上方有一小孔,静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连,下列操作所发生的现象正确的是( )
A.将c移近A,但不与A接触,B的指针会偏转一定角度
B.将c与A外表面接触后移开A,B的指针会偏转一定角度
C.将c与A内表面接触时,c带正电
D.将c从导线上解下,然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内,并与其内壁接触,再提出空腔,与b接触,B的指针会偏转一定角度
9.(多选)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿方向时测得样品的电阻为R,则下列说法中正确的是( )
A.该样品的电阻率是
B.当电流沿方向时,可测得样品的电阻为
C.不论电流沿方向还是沿方向样品的电阻率都不变
D.当电流沿方向且时,样品的电阻会随着a、b值的增大而增大
10.(多选)如图所示,绝缘水平地面上固定有一带正电小球A,小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮(忽略大小),绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m,电荷量均为q,重力加速度大小为g,静电力常量为k,两小球均可视为点电荷,拉力时,小球B对地面恰好无压力。然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到定滑轮的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为
B.小球B被拉动后,受到小球A的库仑力大小先变大再逐渐减小
C.小球B被拉动后,电场力对小球B先不做功后做正功
D.小球B恰好被拉到小球A正上方的过程中,拉力对小球B做的功为
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11.小明同学用如图1所示的电路研究电容器的充、放电现象。已知电源电动势为8V,图1中a、b两理想发光二极管有电流通过时会发光,先将开关拨到1,电容器充满电后,再把开关拨到2,电流传感器描绘出电流随时间变化的图线如图2所示。
(1)电容器放电过程中,会发光的二极管是________(选填“a”或“b”);
(2)图2中,图线与坐标轴围成的图形面积表示释放的电荷量,为,则电容器的电容________F;
(3)若增大滑动变阻器接入电路的阻值,电容器充满电后再把开关拨到2,则电容器的放电时间________(选填“变长”“变短”或“不变”),放电过程中释放的电荷量________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.要测量一金属丝的电阻率,某同学设计了如图1所示的电路。电路中电流表的量程为、内阻约,电阻箱的阻值范围为,电源电动势为,金属丝拉直接在固定接线柱、间。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径,示数如图2所示,则金属丝直径_____mm。
(2)按图1连接好电路,闭合开关前,将电阻箱接入电路的电阻调到_____(选填“最大”或“最小”)。将金属夹夹在金属丝上,闭合开关,调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,某次电流表示数如图3所示,则此时通过金属丝的电流_____。
(3)多次调节金属夹夹在金属丝上的位置,重复实验,每次实验调节电阻箱使电流表的示数均为,记录每次实验电阻箱的示数及金属夹与接线柱间金属丝的长度,作图像,得到图像斜率的绝对值为,则金属丝的电阻率_____(用、表示)。
三.解答题(本题共3小题,共38分)
13.如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球带正电,所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,。求:
(1)小球所受电场力的大小和方向;
(2)小球的质量;
(3)若撤去电场,求小球运动到最低点时的速度大小。
14.如图所示为一满偏电流为500μA、内阻为100Ω的小量程电流表G改装成0-1mA、0-100mA的两量程电流表的电路。求:
(1)开关接b时电流表量程是多少;
(2)图中 R₁和R₂的阻值分别是多少;
(3)用量程0-1mA改装表测出的电流为0.5mA时,流过G表的电流是多少。
15.如图所示,固定在竖直平面内的、离地足够高的光滑绝缘圆弧轨道AB圆心为O,半径为R,OA连线位于水平方向,OB连线位于竖直方向,射线AC位于竖直方向。整个空间中存在水平向右的匀强电场。一个质量为m、电量为q的带正电的小球,从A点由静止释放。已知当地重力加速度为g,小球离开B点时的速率为。求:
(1)电场强度E的大小
(2)小球在轨道上最大速率
(3)小球从B点运动到A点正下方时(即运动到AC线)距离A点的距离
试题 第3页(共6页) 试题 第4页(共6页)
试题 第1页(共6页) 试题 第2页(共6页)
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高二物理上学期第一次月考模拟测试卷02
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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
在本试卷上无效。
3.测试范围:第9章~11章,人教版必修第三册。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.关于静电力做功的特点,下列说法正确的是( )
A.负电荷在电场中运动,静电力一定做负功 B.正电荷在电场中运动,静电力一定做正功
C.静电力做功与路径有关,与初末位置无关 D.静电力做功与路径无关,仅与初末位置有关
2.真空中两个完全相同的带电小球甲、乙,小球甲所带电荷量为+q,小球乙所带的电荷量为+3q,当两小球球心之间的距离为r时(r远大于小球半径),它们之间的作用力大小为F。现将两小球接触后再分开,当两小球球心之间的距离为r时,两小球之间的作用力大小变为( )
A. B. C. D.
3.如图所示为一种双量程电流表的内部电路原理图。已知表头G的满偏电流,内阻。若设计要求:接线柱1对应的量程为10mA,接线柱2对应的量程为1mA,则电路中电阻和的阻值应分别为( )
A. B.
C. D.
4.如图是测量运动步数的电容式传感器工作原理图,极板M固定、极板N可动。人在运动的过程中,若M、N两极板距离减小,则( )
A.两极板间的电压增大 B.电流由经电流表流向
C.电容器的电容减小 D.两极板间的电场强度增大
5.在如图所示的电路中,为粗细均匀、长为的电阻丝,、为其端点,以上各点与点之间的电压为纵坐标,各点离点的距离为横坐标,下列图像正确的是( )
A. B. C. D.
6.在平面内以点为中心的正方形如图所示,顶点到的距离均为,在正方形的顶点上依次固定电荷量为、、、的正点电荷,静电力常量为,下列说法正确的是( )
A.点电场强度的大小为
B.点电场强度的大小为
C.点电场强度的方向沿轴负方向
D.点电场强度的方向斜向右上方
7.如图甲,粗糙绝缘的水平地面上,一质量为、电荷量为的带电滑块(可视为质点)在处以的初速度开始沿轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数为。在处固定有一个电性未知、电荷量为的场源点电荷,滑块在轴不同位置所具有的速度大小如图乙所示,点是图线起始点,点是图线最高点,规定无穷远处电势为零,重力加速度大小取,静电力常量为。下列说法正确的是( )
A.场源电荷带正电,电荷量大小为
B.运动的全部过程中,滑块加速度的最大值为
C.AP两点间的电势差为
D.滑块向右运动的过程中,其电势能先减小后增大
8.(多选)如图所示,金属球壳A带有正电,其上方有一小孔,静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连,下列操作所发生的现象正确的是( )
A.将c移近A,但不与A接触,B的指针会偏转一定角度
B.将c与A外表面接触后移开A,B的指针会偏转一定角度
C.将c与A内表面接触时,c带正电
D.将c从导线上解下,然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内,并与其内壁接触,再提出空腔,与b接触,B的指针会偏转一定角度
9.(多选)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿方向时测得样品的电阻为R,则下列说法中正确的是( )
A.该样品的电阻率是
B.当电流沿方向时,可测得样品的电阻为
C.不论电流沿方向还是沿方向样品的电阻率都不变
D.当电流沿方向且时,样品的电阻会随着a、b值的增大而增大
10.(多选)如图所示,绝缘水平地面上固定有一带正电小球A,小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮(忽略大小),绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m,电荷量均为q,重力加速度大小为g,静电力常量为k,两小球均可视为点电荷,拉力时,小球B对地面恰好无压力。然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到定滑轮的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为
B.小球B被拉动后,受到小球A的库仑力大小先变大再逐渐减小
C.小球B被拉动后,电场力对小球B先不做功后做正功
D.小球B恰好被拉到小球A正上方的过程中,拉力对小球B做的功为
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11.小明同学用如图1所示的电路研究电容器的充、放电现象。已知电源电动势为8V,图1中a、b两理想发光二极管有电流通过时会发光,先将开关拨到1,电容器充满电后,再把开关拨到2,电流传感器描绘出电流随时间变化的图线如图2所示。
(1)电容器放电过程中,会发光的二极管是________(选填“a”或“b”);
(2)图2中,图线与坐标轴围成的图形面积表示释放的电荷量,为,则电容器的电容________F;
(3)若增大滑动变阻器接入电路的阻值,电容器充满电后再把开关拨到2,则电容器的放电时间________(选填“变长”“变短”或“不变”),放电过程中释放的电荷量________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.要测量一金属丝的电阻率,某同学设计了如图1所示的电路。电路中电流表的量程为、内阻约,电阻箱的阻值范围为,电源电动势为,金属丝拉直接在固定接线柱、间。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径,示数如图2所示,则金属丝直径_____mm。
(2)按图1连接好电路,闭合开关前,将电阻箱接入电路的电阻调到_____(选填“最大”或“最小”)。将金属夹夹在金属丝上,闭合开关,调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,某次电流表示数如图3所示,则此时通过金属丝的电流_____。
(3)多次调节金属夹夹在金属丝上的位置,重复实验,每次实验调节电阻箱使电流表的示数均为,记录每次实验电阻箱的示数及金属夹与接线柱间金属丝的长度,作图像,得到图像斜率的绝对值为,则金属丝的电阻率_____(用、表示)。
三.解答题(本题共3小题,共38分)
13.如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球带正电,所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,。求:
(1)小球所受电场力的大小和方向;
(2)小球的质量;
(3)若撤去电场,求小球运动到最低点时的速度大小。
14.如图所示为一满偏电流为500μA、内阻为100Ω的小量程电流表G改装成0-1mA、0-100mA的两量程电流表的电路。求:
(1)开关接b时电流表量程是多少;
(2)图中 R₁和R₂的阻值分别是多少;
(3)用量程0-1mA改装表测出的电流为0.5mA时,流过G表的电流是多少。
15.如图所示,固定在竖直平面内的、离地足够高的光滑绝缘圆弧轨道AB圆心为O,半径为R,OA连线位于水平方向,OB连线位于竖直方向,射线AC位于竖直方向。整个空间中存在水平向右的匀强电场。一个质量为m、电量为q的带正电的小球,从A点由静止释放。已知当地重力加速度为g,小球离开B点时的速率为。求:
(1)电场强度E的大小
(2)小球在轨道上最大速率
(3)小球从B点运动到A点正下方时(即运动到AC线)距离A点的距离
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(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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
在本试卷上无效。
3.测试范围:第9章~11章,人教版必修第三册。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.关于静电力做功的特点,下列说法正确的是( )
A.负电荷在电场中运动,静电力一定做负功
B.正电荷在电场中运动,静电力一定做正功
C.静电力做功与路径有关,与初末位置无关
D.静电力做功与路径无关,仅与初末位置有关
【答案】D
【详解】AB.正、负电荷在电场中运动时,静电力做功的正负取决于电荷运动方向与电场方向的关系,若负电荷沿电场方向运动,静电力做负功;若逆电场方向运动,静电力做正功,因此,静电力不一定总是做负功,若正电荷沿电场方向运动,静电力做正功;若逆电场方向运动,静电力做负功,因此,静电力不一定总是做正功,故AB错误;
CD.静电力做功与路径无关,只与初末位置有关,故C错误,故D正确。
故选D。
2.真空中两个完全相同的带电小球甲、乙,小球甲所带电荷量为+q,小球乙所带的电荷量为+3q,当两小球球心之间的距离为r时(r远大于小球半径),它们之间的作用力大小为F。现将两小球接触后再分开,当两小球球心之间的距离为r时,两小球之间的作用力大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据库仑定律,两小球间的作用力大小
由于小球完全相同,总电荷量守恒且均分,总电荷为
分开后各小球电荷量均为2q,距离r时,有
故选C。
3.如图所示为一种双量程电流表的内部电路原理图。已知表头G的满偏电流,内阻。若设计要求:接线柱1对应的量程为10mA,接线柱2对应的量程为1mA,则电路中电阻和的阻值应分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】已知满偏电流,量程要求:接线柱1对应,接线柱2对应。
分析接线柱2(小量程),此时与串联,再与并联。表头满偏时,并联支路电压相等
分析接线柱1(大量程),此时与表头串联,再与并联。表头满偏时,并联支路电压相等
联立,代入数值求得,
故选A。
4.如图是测量运动步数的电容式传感器工作原理图,极板M固定、极板N可动。人在运动的过程中,若M、N两极板距离减小,则( )
A.两极板间的电压增大 B.电流由经电流表流向
C.电容器的电容减小 D.两极板间的电场强度增大
【答案】D
【详解】A.电容器保持与电源连接,两极板间的电压保持不变,故A错误;
BC.两极板间距减小,则根据知电容器的电容增大;根据,电容器带电量增大,则电容器充电,电流由a向b流过电流表,故BC错误;
D.根据可知电压不变,电容器两极板间距变小,则电场强度增大,故D正确。
故选D。
5.在如图所示的电路中,为粗细均匀、长为的电阻丝,、为其端点,以上各点与点之间的电压为纵坐标,各点离点的距离为横坐标,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据电阻定律可知
各点离A点的距离越大,导体的电阻越大,电阻与成正比;
由于AB上各部分电阻串联,电流相等,根据欧姆定律得
导体的电阻越大,AB上的各点与A点之间的电压U就越大;
整理得,则图像是经过原点的直线。
故选A。
6.在平面内以点为中心的正方形如图所示,顶点到的距离均为,在正方形的顶点上依次固定电荷量为、、、的正点电荷,静电力常量为,下列说法正确的是( )
A.点电场强度的大小为
B.点电场强度的大小为
C.点电场强度的方向沿轴负方向
D.点电场强度的方向斜向右上方
【答案】B
【详解】四个顶点到O距离均为,每个电荷在O点场强大小为,方向均与坐标轴成。
各场强分量(向右、向上为正),
则点电场强度的大小为,方向沿轴正方向。
故选B。
7.如图甲,粗糙绝缘的水平地面上,一质量为、电荷量为的带电滑块(可视为质点)在处以的初速度开始沿轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数为。在处固定有一个电性未知、电荷量为的场源点电荷,滑块在轴不同位置所具有的速度大小如图乙所示,点是图线起始点,点是图线最高点,规定无穷远处电势为零,重力加速度大小取,静电力常量为。下列说法正确的是( )
A.场源电荷带正电,电荷量大小为
B.运动的全部过程中,滑块加速度的最大值为
C.AP两点间的电势差为
D.滑块向右运动的过程中,其电势能先减小后增大
【答案】B
【详解】A.由图像可知,滑块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,所以,点电荷对滑块的作用力水平向右,故带负电,PQ间的距离r=3m,在P点加速度为0,由
解得,故A错误;
B.滑块在A点时的加速度最大,根据牛顿第二定律有
解得,故B正确;
C.由动能定理
解得,故C错误;
D.因滑块所受电场力一直做正功,故其电势能一直减小,故D错误。
故选B。
8.(多选)如图所示,金属球壳A带有正电,其上方有一小孔,静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连,下列操作所发生的现象正确的是( )
A.将c移近A,但不与A接触,B的指针会偏转一定角度
B.将c与A外表面接触后移开A,B的指针会偏转一定角度
C.将c与A内表面接触时,c带正电
D.将c从导线上解下,然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内,并与其内壁接触,再提出空腔,与b接触,B的指针会偏转一定角度
【答案】AB
【详解】A.将小球移近带正电的金属球壳但不接触,发生静电感应,靠近的一端感应异种电荷,远离端(包括金属球)感应同种电荷,静电计出现电势差,指针会偏转,故A正确;
B.将小球与金属球壳外表面接触后移开,发生接触起电,小球带正电,电荷经导线分布到静电计,指针会偏转,故B正确;
C.静电平衡时,金属球壳的净电荷只分布在外表面,内腔受到静电屏蔽;小球与内表面接触后不获得净电荷,故C错误;
D.小球从导线上解下后与金属球壳内壁接触,仍不带净电荷;再与金属球接触时没有电荷转移,静电计的指针不会偏转,故D错误。
故选AB。
9.(多选)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿方向时测得样品的电阻为R,则下列说法中正确的是( )
A.该样品的电阻率是
B.当电流沿方向时,可测得样品的电阻为
C.不论电流沿方向还是沿方向样品的电阻率都不变
D.当电流沿方向且时,样品的电阻会随着a、b值的增大而增大
【答案】ABC
【详解】A.当电流沿方向流过时,电流流经的导体长度,与电流方向垂直的横截面积
根据电阻定律有
整理可得该样品的电阻率为,故A正确;
B.当电流沿方向流过时,电流流经的导体长度变为,对应的横截面积变为
此时测得的电阻为
将A选项中求得的电阻率代入上式,可得,故B正确;
C.电阻率是反映材料导电性能的物理量,由材料本身的种类和温度决定,与导体的形状、几何尺寸以及电流的流向均无关。因此,不论电流沿哪个方向流过,样品的电阻率都保持不变,故C正确;
D.当电流沿方向,且当时,代入电阻表达式可得
由此可知,在此特殊条件下,样品的电阻大小仅取决于材料的电阻率和厚度,与、的具体数值大小无关,自然也不会随着、值的增大而增大,故D错误。
故选ABC。
10.(多选)如图所示,绝缘水平地面上固定有一带正电小球A,小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮(忽略大小),绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m,电荷量均为q,重力加速度大小为g,静电力常量为k,两小球均可视为点电荷,拉力时,小球B对地面恰好无压力。然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到定滑轮的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为
B.小球B被拉动后,受到小球A的库仑力大小先变大再逐渐减小
C.小球B被拉动后,电场力对小球B先不做功后做正功
D.小球B恰好被拉到小球A正上方的过程中,拉力对小球B做的功为
【答案】AC
【详解】A.设小球A到定滑轮的距离为H,A、B间的距离为L,小球B恰好离开地面时,静电力为
由平衡可知
解得,故A正确;
BC.小球B被拉动后,一直处于平衡状态,其受力如图
设小球A、B之间的距离为,A球到滑轮的距离为H,根据相似三角形的关系
而库仑力为
可知B球移动到A球正上方过程中:
①两球之间的距离保持不变,小球B受到小球A的库仑力大小不变,库仑力对小球B不做功;
②从A球正上方到移动定滑轮的过程中,库仑力做正功,且库仑力逐渐减小,故全过程B受到小球A的库仑力大小先不变再逐渐减小,电场力对小球B先不做功后做正功,故B错误,C正确;
D.由上可知,拉力对小球B做的功等于小球B重力势能的增加量,则有,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11.小明同学用如图1所示的电路研究电容器的充、放电现象。已知电源电动势为8V,图1中a、b两理想发光二极管有电流通过时会发光,先将开关拨到1,电容器充满电后,再把开关拨到2,电流传感器描绘出电流随时间变化的图线如图2所示。
(1)电容器放电过程中,会发光的二极管是________(选填“a”或“b”);
(2)图2中,图线与坐标轴围成的图形面积表示释放的电荷量,为,则电容器的电容________F;
(3)若增大滑动变阻器接入电路的阻值,电容器充满电后再把开关拨到2,则电容器的放电时间________(选填“变长”“变短”或“不变”),放电过程中释放的电荷量________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)a
(2)
(3) 变长 不变
【详解】(1)二极管具有单向导电性,电容器充电后,上极板为高电势,再把开关拨到2,可知电流可通过a发光二极管,可得会发光的二极管是a。
(2)电源电动势为8V,图线与坐标轴围成的图形面积表示释放的电荷量,为,可得
(3)[1][2]增大滑动变阻器接入电路的阻值,放电电流变小,而放电的总电荷量仍保持不变,可知放电时间变长。
12.要测量一金属丝的电阻率,某同学设计了如图1所示的电路。电路中电流表的量程为、内阻约,电阻箱的阻值范围为,电源电动势为,金属丝拉直接在固定接线柱、间。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径,示数如图2所示,则金属丝直径_____mm。
(2)按图1连接好电路,闭合开关前,将电阻箱接入电路的电阻调到_____(选填“最大”或“最小”)。将金属夹夹在金属丝上,闭合开关,调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,某次电流表示数如图3所示,则此时通过金属丝的电流_____。
(3)多次调节金属夹夹在金属丝上的位置,重复实验,每次实验调节电阻箱使电流表的示数均为,记录每次实验电阻箱的示数及金属夹与接线柱间金属丝的长度,作图像,得到图像斜率的绝对值为,则金属丝的电阻率_____(用、表示)。
【答案】(1)/0.639/0.641
(2) 最大 0.50
(3)
【详解】(1)由螺旋测微器的示数可知,金属丝的直径
(2)[1]闭合开关前,将电阻箱接入电路的电阻调到最大;
[2]电流表的示数为
(3)由闭合电路欧姆定律知
解得
因此可得
解得
三.解答题(本题共3小题,共38分)
13.如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球带正电,所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,。求:
(1)小球所受电场力的大小和方向;
(2)小球的质量;
(3)若撤去电场,求小球运动到最低点时的速度大小。
【详解】(1)小球带正电,其受力方向与场强方向相同,所以小球所受的电场力方向水平向右,其大小为
(2)小球静止,受力平衡,则对小球进行受力分析,根据共点力的平衡规律有
解得小球的质量为
(3)撤去电场,小球下摆的过程中,根据动能定理有
解得小球运动到最低点时的速度大小为
14.如图所示为一满偏电流为500μA、内阻为100Ω的小量程电流表G改装成0-1mA、0-100mA的两量程电流表的电路。求:
(1)开关接b时电流表量程是多少;
(2)图中 R₁和R₂的阻值分别是多少;
(3)用量程0-1mA改装表测出的电流为0.5mA时,流过G表的电流是多少。
【详解】(1)开关接b时电流表最大值为
开关接a时电流表最大值为
由上可知,因此开关接b时为小量程,即为0-1mA。
(2)由以上分析有、
其中,代入联立解得,
(3)用量程0-1mA改装表测出的电流为0.5mA时,则有
解得流过G表的电流
15.如图所示,固定在竖直平面内的、离地足够高的光滑绝缘圆弧轨道AB圆心为O,半径为R,OA连线位于水平方向,OB连线位于竖直方向,射线AC位于竖直方向。整个空间中存在水平向右的匀强电场。一个质量为m、电量为q的带正电的小球,从A点由静止释放。已知当地重力加速度为g,小球离开B点时的速率为。求:
(1)电场强度E的大小
(2)小球在轨道上最大速率
(3)小球从B点运动到A点正下方时(即运动到AC线)距离A点的距离
【详解】(1)由A到B,由动能定理可得
代入
解得
(2)定义电场力与重力的合力为等效重力,设等效重力与水平方向成角斜向右下,则,即
如图在圆弧上找到K点,满足,则K点就是轨道上等效重力场中的最低点。由能量关系,K点就是小球在轨道上动能最大时的位置,K点就是小球在轨道上速率最大时的位置,设最大速度为,则由动能定理可得
解得
(3)考虑水平方向分运动,以向左为正方向,欲到AC线,则水平位移
水平方向加速度
水平方向初速度
根据位移公式
代入得
解得(负根舍去)
竖直方向位移为
则小球从B点运动到A点正下方时距离A点的距离为
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高二物理上学期第一次月考模拟测试卷02
参考答案
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
A
D
A
B
B
AB
ABC
AC
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11.(1)a
(2)
(3)变长 不变
12.(1)/0.639/0.641
(2)最大 0.50
(3)
三.解答题(本题共3小题,共38分)
13.(1)小球带正电,其受力方向与场强方向相同,所以小球所受的电场力方向水平向右,其大小为
(2)小球静止,受力平衡,则对小球进行受力分析,根据共点力的平衡规律有
解得小球的质量为
(3)撤去电场,小球下摆的过程中,根据动能定理有
解得小球运动到最低点时的速度大小为
14.(1)开关接b时电流表最大值为
开关接a时电流表最大值为
由上可知,因此开关接b时为小量程,即为0-1mA。
(2)由以上分析有、
其中,代入联立解得,
(3)用量程0-1mA改装表测出的电流为0.5mA时,则有
解得流过G表的电流
15.(1)由A到B,由动能定理可得
代入
解得
(2)定义电场力与重力的合力为等效重力,设等效重力与水平方向成角斜向右下,则,即
如图在圆弧上找到K点,满足,则K点就是轨道上等效重力场中的最低点。由能量关系,K点就是小球在轨道上动能最大时的位置,K点就是小球在轨道上速率最大时的位置,设最大速度为,则由动能定理可得
解得
(3)考虑水平方向分运动,以向左为正方向,欲到AC线,则水平位移
水平方向加速度
水平方向初速度
根据位移公式
代入得
解得(负根舍去)
竖直方向位移为
则小球从B点运动到A点正下方时距离A点的距离为
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