内容正文:
2024-2025学年第二学期高一年级第二次阶段性考试
物理学科试题
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 西晋的《博物志杂说上》记载:“今人梳头著髻时,有随梳解结有光者,亦有咤声。”这是关于摩擦起电的记载。关于摩擦起电,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电,使质子从梳子转移到头发上
B. 梳子和头发摩擦后,带等量异种电荷
C. 摩擦能产生电子和质子
D. 摩擦起电表明,电荷的总量并不守恒
2. 北京正负电子对撞机的储存环可近似看做圆形轨道,在整个环中运行的电子数目为个,电子的周期T为s,电子电荷量,则环中的等效电流是( )
A. B. C. D.
3. 一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于O点,在其右侧放置一个不带电的枕形导体时,小球将在细线与竖直方向成角处保持静止,如图所示。若将导体的A端接地,当重新平衡时,细线与竖直方向的夹角将
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 变为零
4. 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AB方向时测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为( )
A. B. C. D.
5. 在宿舍里,经常发现同学们把多个大功率电器接在同一个带开关的移动插座上,需要使用时,往往同时开启。下列说法错误的是( )
A. 可能使电线超负荷而发热,引发火灾
B. 可能造成瞬间电压下降,影响其他电器的正常工作
C. 可能造成瞬间电流太大,超过插座的额定电流
D. 可同时工作很多电器,方便可行,没有隐患
6. 空气净化器内部结构图如图所示,负极针组件释放大量电子,使空气中烟尘、病菌等微粒带电,进而使其吸附到集尘栅板上,达到净化空气的作用。下列说法中正确的是( )
A. 烟尘、病菌等微粒带正电
B. 负极针组件形状改为球形,更有利于释放电子
C. 负极针组件附近空间,尖端处的电场强度较大
D. 带电烟尘吸附到集尘栅板的过程中电势能增加
7. 某电子元件的I − U图像如图所示,实线是在P点的切线,切线的斜率为k,P点的坐标为(a,b),则该元件在P点对应的电阻( )
A. 等于 B. 等于 C. 等于k D. 等于
8. 如图,点a,b关于带电薄板对称,在几何中心的垂线上。带电量为-q的点电荷与均匀带电薄板相距,a点处电场强度为零,静电力常量为k,则b点的电场强度大小和方向正确的是( )
A. 0 B. ,垂直薄板向右
C. ,垂直薄板向左 D. ,垂直薄板向左
9. 如图所示为某示波管内聚焦电场,实线表示电场线。一带电粒子仅在电场力作用下从A点运动到B点,运动轨迹如图中虚线。不考虑粒子在运动过程中的电荷量变化,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在A点的速度大于在B点的速度
C. 粒子在A点的电势能大于在B点的电势能
D. 粒子在A点的机械能大于在B点的机械能
10. 手机微信运动步数的测量原理如图所示,M和N为电容器两极板,M固定,N两端与固定的两轻弹簧连接,只能按图中标识的“前后”方向运动.则手机( )
A. 由向前匀速突然减速时,电容器带电量增大
B. 匀速运动时,电流表示数不为零且保持不变
C. 由静止突然向前加速时,电流由点流向点
D. 保持向后的匀加速运动时,M、N之间的电场强度增大
11. 如图所示,在粗糙绝缘水平地面上关于点对称的两点分别固定两个相同的正点电荷,在连线上的点静止释放一个带正电的绝缘小物块(可视为点电荷)后,小物块向右运动至最右端点位于间未画出)。以点为原点沿水平地面向右建立轴,取无穷远处为零势能点。小物块加速度、动能、电势能、动能和电势能之和随轴坐标变化正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题(每空3分,共15分)
12. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表内阻约为和电流表内阻为测量一段金属丝的电阻值约为。为了精确的测量,应该选择的测量电路图是图_____填“甲”或“乙”。
(2)用多用电表的电阻挡测量,当用挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很大,为了较准确地进行测量,应换到____挡。(填“”或“”),重新测量后,指针位于如图丙所示位置,被测电阻的测量值R为______。
(3)用螺旋测微器测量金属丝的直径,此时示数如图丁所示,则直径_____。若实验小组采集到多组不同长度L以及对应的阻值R,画出R-L图线。已知图线的斜率为k,请写出电阻丝的电阻率表达式__________。(用,k,d表示)
三、解答题(6+8+12+15)
13. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力,将该点电荷从A点移到B点,电场力做正功,求:
(1)求A点电场强度;
(2)A、B两点间的电势差;
14. 将三个电阻R1=R2=R3=R连接成如图所示的电路,电压表和电流表均为理想电表,导线电阻不计,电路两端总电压恒为9V,此时电流表示数为1.0A。
(1)求电阻的阻值和电压表示数;
(2)将电压表和电流表位置互换,已知电表均未超过量程,求R3的功率。
15. 如图所示,足够长的倾角为的光滑固定绝缘斜面和光滑绝缘水平面平滑连接,空间存在着平行于斜面向上的匀强电场,电场强度为。现有质量为,带电量为的小滑块,从水平面上A点由静止释放,经过时间后到达斜面底端B点,不计空气阻力。已知,,g取。求:
(1)小滑块从A滑行到B过程中加速度大小;
(2)AB两点电势差;
(3)小滑块沿斜面上升的最大高度。
16. 某工厂利用如图所示装置控制带电油雾的收集率(相同时间内打到收集板上油滴个数占进入平行板入口油滴总个数的百分比)。两平行金属板加电压()后其间产生竖直向下的匀强电场,距离较近处有一足够长的收集板,收集板接地,大量带负电的油雾均匀分布在平行金属板的整个入口处,并以平行于两金属板的初速度垂直进入电场,后穿过电场达到收集板上,已知油雾质量,带电量,,两板间距及板长均为,不计空气阻力和电荷间相互作用,不考虑平行板的边缘效应,。求:
(1)当两板间电压多大时,收集板的收集效率;
(2)当两板间电压多大时,收集板的收集效率;
(3)讨论带电油雾的收集率与两板电压之间的关系。
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2024-2025学年第二学期高一年级第二次阶段性考试
物理学科试题
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 西晋的《博物志杂说上》记载:“今人梳头著髻时,有随梳解结有光者,亦有咤声。”这是关于摩擦起电的记载。关于摩擦起电,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电,使质子从梳子转移到头发上
B. 梳子和头发摩擦后,带等量异种电荷
C. 摩擦能产生电子和质子
D. 摩擦起电表明,电荷的总量并不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电子的转移,而非质子(质子位于原子核内,通常无法自由移动),故A错误;
B.梳子和头发摩擦时,电子从一个物体转移到另一个物体,两者分别带上等量异种电荷,故B正确;
C.摩擦不会产生新的电子或质子,只是导致电子转移,故C错误;
D.电荷总量在摩擦前后始终守恒,故D错误。
故选B。
2. 北京正负电子对撞机的储存环可近似看做圆形轨道,在整个环中运行的电子数目为个,电子的周期T为s,电子电荷量,则环中的等效电流是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】总电荷量
电子周期
代入得
故选A。
3. 一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于O点,在其右侧放置一个不带电的枕形导体时,小球将在细线与竖直方向成角处保持静止,如图所示。若将导体的A端接地,当重新平衡时,细线与竖直方向的夹角将
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 变为零
【答案】B
【解析】
【详解】不带电的枕形导体靠近带正电的小球时,发生静电感应,靠近小球的A端感应出负电荷,远离小球的B端感应出正电荷。A端负电荷对小球的吸引力大于B端正电荷对小球的排斥力,总作用力为吸引力,使在细线与竖直方向成角处保持静止;
A端接地后,大地的电子流入枕形导体,B端的正电荷被中和,此时枕形导体整体带净负电,原本B端正电荷对小球的排斥力消失,导体对带正电小球的总吸引力增大,小球重新平衡时,细线与竖直方向的夹角会变大。
故选B。
4. 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AB方向时测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻定律可得
解得
故选B。
5. 在宿舍里,经常发现同学们把多个大功率电器接在同一个带开关的移动插座上,需要使用时,往往同时开启。下列说法错误的是( )
A. 可能使电线超负荷而发热,引发火灾
B. 可能造成瞬间电压下降,影响其他电器的正常工作
C. 可能造成瞬间电流太大,超过插座的额定电流
D. 可同时工作很多电器,方便可行,没有隐患
【答案】D
【解析】
【详解】A.多个大功率电器同时使用时,总电流可能超过电线的承载能力,导致发热甚至火灾,故A正确;
B.线路电流过大时,导线电阻引起的电压降会增大,可能导致供电电压下降,影响其他电器,故B正确;
C.总功率过大时,总电流可能超过插座的额定电流,故C正确;
D.同时使用多个大功率电器存在明显安全隐患(如过载、发热等),故D错误。
本题选错误的,故选D。
6. 空气净化器内部结构图如图所示,负极针组件释放大量电子,使空气中烟尘、病菌等微粒带电,进而使其吸附到集尘栅板上,达到净化空气的作用。下列说法中正确的是( )
A. 烟尘、病菌等微粒带正电
B. 负极针组件形状改为球形,更有利于释放电子
C. 负极针组件附近空间,尖端处的电场强度较大
D. 带电烟尘吸附到集尘栅板的过程中电势能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.负极针释放电子,电子附着在烟尘、病菌等微粒上,因此微粒带负电,故A错误;
BC.该装置利用了尖端放电原理:导体尖端曲率大,电荷密度大,尖端附近的电场强度更大,更容易放电释放电子;因此针状尖端比球形更有利于释放电子,故B错误,C正确;
D.集尘栅板带正电,带负电的烟尘向集尘栅板运动时,电场力对烟尘做正功,烟尘的电势能减小,故D错误。
故选C。
7. 某电子元件的I − U图像如图所示,实线是在P点的切线,切线的斜率为k,P点的坐标为(a,b),则该元件在P点对应的电阻( )
A. 等于 B. 等于 C. 等于k D. 等于
【答案】B
【解析】
【详解】根据欧姆定律可知
与该点切线的斜率无关。
故选B。
8. 如图,点a,b关于带电薄板对称,在几何中心的垂线上。带电量为-q的点电荷与均匀带电薄板相距,a点处电场强度为零,静电力常量为k,则b点的电场强度大小和方向正确的是( )
A. 0 B. ,垂直薄板向右
C. ,垂直薄板向左 D. ,垂直薄板向左
【答案】C
【解析】
【详解】 负点电荷在a点产生的场强大小 ,方向向左。
已知a点合场强为零,说明薄板在a点产生的场强与大小相等、方向相反;
故,方向向右。
a、b关于薄板对称,因此薄板在b点产生的场强大小仍为,方向向左;
负点电荷在b点产生的场强大小 ,方向向右;
故,合场强方向与一致,垂直薄板向左。
故选C。
9. 如图所示为某示波管内聚焦电场,实线表示电场线。一带电粒子仅在电场力作用下从A点运动到B点,运动轨迹如图中虚线。不考虑粒子在运动过程中的电荷量变化,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在A点的速度大于在B点的速度
C. 粒子在A点的电势能大于在B点的电势能
D. 粒子在A点的机械能大于在B点的机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据曲线运动所受合力方向位于轨迹的凹侧,由题图可知粒子所受电场力偏右,与电场线的方向相反,所以粒子带负电,故A错误;
BC.粒子从A点运动到B点,电场力对粒子做正功,粒子动能增大,电势能减小,则粒子在A点的速度小于在B点的速度,粒子在A点的电势能大于在B点的电势能,故B错误,C正确;
D.粒子从A点运动到B点,由于电场力对粒子做正功,根据功能关系可知,粒子的机械能增加,所以粒子在A点的机械能小于在B点的机械能,故D错误。
故选C。
10. 手机微信运动步数的测量原理如图所示,M和N为电容器两极板,M固定,N两端与固定的两轻弹簧连接,只能按图中标识的“前后”方向运动.则手机( )
A. 由向前匀速突然减速时,电容器带电量增大
B. 匀速运动时,电流表示数不为零且保持不变
C. 由静止突然向前加速时,电流由点流向点
D. 保持向后的匀加速运动时,M、N之间的电场强度增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由向前匀速突然减速时,N板由于惯性向前移动,则d减小,由
,Q=UC
可知电容器带电量增大,故A正确;
B.匀速运动时加速度为0,电容C不变,线路中无电流。故B错误;
C.由静止突然向前加速时,N板由于惯性向后移,d增大、C减小、Q减小,所以有放电电流,电流b向a,故C错误;
D.保持向后的匀加速运动时,a不变,弹簧形变不变,两板间距离d不变,所以MN之间的电场强度不变。故D错误。
故选A。
11. 如图所示,在粗糙绝缘水平地面上关于点对称的两点分别固定两个相同的正点电荷,在连线上的点静止释放一个带正电的绝缘小物块(可视为点电荷)后,小物块向右运动至最右端点位于间未画出)。以点为原点沿水平地面向右建立轴,取无穷远处为零势能点。小物块加速度、动能、电势能、动能和电势能之和随轴坐标变化正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.PO段电场强度逐渐减小,由牛顿第二定律
故物块先做加速度逐渐减小的加速运动,当时,加速度为0,速度最大
之后电场力小于摩擦力,由牛顿第二定律,物块开始做加速度逐渐增大的减速运动,O点电场力为0,摩擦力不为0,故加速度不为0,A错误;
B.物块加速阶段,由动能定理,由于电场力逐渐减小,故图像斜率逐渐减小,同理物块减速阶段图像斜率逐渐增大,B错误;
C.PO段电场力做正功电势能减小,OQ段电场力做负功,电势能增大,故电势能先减小后增大,C错误;
D.取无穷远电势能为0,则
由能量守恒,即图像斜率小于0,恒定不变,D正确。
故选D。
二、实验题(每空3分,共15分)
12. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表内阻约为和电流表内阻为测量一段金属丝的电阻值约为。为了精确的测量,应该选择的测量电路图是图_____填“甲”或“乙”。
(2)用多用电表的电阻挡测量,当用挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很大,为了较准确地进行测量,应换到____挡。(填“”或“”),重新测量后,指针位于如图丙所示位置,被测电阻的测量值R为______。
(3)用螺旋测微器测量金属丝的直径,此时示数如图丁所示,则直径_____。若实验小组采集到多组不同长度L以及对应的阻值R,画出R-L图线。已知图线的斜率为k,请写出电阻丝的电阻率表达式__________。(用,k,d表示)
【答案】(1)乙 (2) ①. ②. 17
(3) ①. 0.609##0.608 ②.
【解析】
【小问1详解】
由于电流表内阻已知,所以电流表的分压可求,故电流表应采用内接法,为了精确的测量,应该选择的测量电路图是图乙。
【小问2详解】
[1][2]用多用电表的电阻挡测量,当用挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很大,可知待测电阻阻值较小,为了较准确地进行测量,应换到挡。重新测量后,指针位于如图丙所示位置,可知被测电阻为
【小问3详解】
[1]螺旋测微器的精确值为,由图丁可知金属丝的直径为
[2]根据电阻定律可得
可得图像的斜率为
则电阻丝的电阻率表达式
三、解答题(6+8+12+15)
13. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力,将该点电荷从A点移到B点,电场力做正功,求:
(1)求A点电场强度;
(2)A、B两点间的电势差;
【答案】(1)100N/C,方向A到B
(2)30V
【解析】
【小问1详解】
A点电场强度
正点电荷从A点移到B点,电场力做正功,说明电场线方向A到B,故A点电场强度方向A到B。
【小问2详解】
A、B两点间的电势差
14. 将三个电阻R1=R2=R3=R连接成如图所示的电路,电压表和电流表均为理想电表,导线电阻不计,电路两端总电压恒为9V,此时电流表示数为1.0A。
(1)求电阻的阻值和电压表示数;
(2)将电压表和电流表位置互换,已知电表均未超过量程,求R3的功率。
【答案】(1),6V
(2)27W
【解析】
【小问1详解】
理想电流表短路,理想电压表开路,因此与并联,再与串联。,并联总电阻 ,总电阻
、电阻相等、电压相等,因此电流相等 ,电流表测的就是其中一条支路的电流,由题知 ,干路总电流
总电压
解得
电压表测两端电压,因此电压表示数
【小问2详解】
电表互换后,电路结构变为与串联,再与并联在总电压两端, 两端电压等于总电压
因此的功率
15. 如图所示,足够长的倾角为的光滑固定绝缘斜面和光滑绝缘水平面平滑连接,空间存在着平行于斜面向上的匀强电场,电场强度为。现有质量为,带电量为的小滑块,从水平面上A点由静止释放,经过时间后到达斜面底端B点,不计空气阻力。已知,,g取。求:
(1)小滑块从A滑行到B过程中加速度大小;
(2)AB两点电势差;
(3)小滑块沿斜面上升的最大高度。
【答案】(1)4m/s2
(2)400V (3)1.2m
【解析】
【小问1详解】
小滑块从A滑行到B过程,根据牛顿第二定律可得
加速度大小为
【小问2详解】
经过时间后到达斜面底端B点,可知小滑块在B点的速度大小为
根据动能定理可得
解得AB两点电势差为
【小问3详解】
设小滑块沿斜面上升的最大高度为,根据动能定理可得
解得
16. 某工厂利用如图所示装置控制带电油雾的收集率(相同时间内打到收集板上油滴个数占进入平行板入口油滴总个数的百分比)。两平行金属板加电压()后其间产生竖直向下的匀强电场,距离较近处有一足够长的收集板,收集板接地,大量带负电的油雾均匀分布在平行金属板的整个入口处,并以平行于两金属板的初速度垂直进入电场,后穿过电场达到收集板上,已知油雾质量,带电量,,两板间距及板长均为,不计空气阻力和电荷间相互作用,不考虑平行板的边缘效应,。求:
(1)当两板间电压多大时,收集板的收集效率;
(2)当两板间电压多大时,收集板的收集效率;
(3)讨论带电油雾的收集率与两板电压之间的关系。
【答案】(1)100V
(2)200V (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
油雾沿直线穿过两金属板时可全部到达收集板,根据受力平衡得
解得
【小问2详解】
当中轴线以上的一半油雾偏转到金属板上时,收集率为,根据类平抛知识可得,
解得
根据牛顿第二定律可得
得
【小问3详解】
①当时,没有油雾射出两极板,则有
②当时,,,
联立,解得
则收集率为
③当时,,,
联立,解得
收集率
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