内容正文:
9月高二物理(一)检测
注意事项:1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.关于教材中的四幅插图,下列说法正确的是
A.图甲中,该女生和金属球属于感应起电,与金属球带有同种电荷
B.图乙中,用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时,应使金属小球A与C带异种电荷
C.图丙中,较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针,可以直接把云层的电荷导入大地
D.图丁中,两条优质话筒线外面包裹的金属网,是利用了静电屏蔽的原理
2.下列不是比值定义式的是
A. B. C. D.
3.一根粗细均匀的导线,电阻率为ρ,阻值为R,两端加上电压U时,通过导线的电流为I,导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使它的横截面的半径变为原来的,再给它两端加上电压U,下列说法正确的是
A.导线的电阻为16R
B.导线的电阻率为2ρ
C.通过导线的电流为
D.导线中自由电子定向移动的速率为
4.如图所示,实线为在M、N两点处放置的两个点电荷电场的等差等势面,虚线a、b为两个质量均为m的带电粒子仅在电场力作用下以相同的速度v0经过O点后的运动轨迹,O、A、B、C四个点均为粒子运动轨迹与等势面的交点,两个粒子互不影响。下列说法正确的是
A.过O点后的运动过程中,a粒子的电场力先做正功再做负功,b粒子电场力先做负功再做正功
B.a、b两个粒子分别运动到B点和A点时电势能变化量的绝对值相等
C.M、N两点处的点电荷一定与a粒子带同种电荷
D.a粒子在B点的加速度一定小于b粒子在C点的加速度
5.如图所示,边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+2q、+2q、−q,则该三角形中心O点处的场强为
A.,方向由C指向O B.,方向由O指向C
C.,方向由C指向O D.,方向由O指向C
6.如图所示,平行板电容器与某一直流电源连接,下极板接地,闭合开关K,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点,下列说法正确的是
A.油滴带正电
B.若保持开关K闭合,减小两板间的距离,则电容器电容增大,电流计中电流方向从a流向b
C.若断开开关K,减小两极板间的距离,则静电计指针张角减小,油滴仍然保持静止
D.若断开开关K,减小两极板正对面积,则静电计指针张角增大,油滴将向下加速运动
7.如图所示,竖直平面内有两个固定的点电荷,电荷量均为+Q,与其连线中点O的距离均为d,质量为m、电荷量为−q的试探电荷以O为圆心,垂直两固定的点电荷的连线,以某一速率做匀速圆周运动,圆周上的两点A、B与O在同一直线上,A、B两点各自和两个正点电荷连线与AB连线的夹角均为θ=37°,已知静电力常量为k,重力忽略不计,则
A.试探电荷做匀速圆周运动所需的向心加速度大小为
B.试探电荷做匀速圆周运动的角速度为
C.若缓慢改变试探电荷的速度令θ增大,且使它仍能以O为圆心做匀速圆周运动,则在θ增大的过程中,试探电荷的向心力先增大后减小
D.若在A点由静止释放负点电荷,该电荷将加速到达B点
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选得0分。
8.如图为匀加速直线运动的v-t图像,横轴表示时间,纵轴表示速度。把时间t分成许多小的时间间隔Δt,在每个Δt时间内,可以认为物体做匀速运动。图中每个小矩形的面积,就对应着物体在Δt内的位移。对这些位移求和,可以认为图线与横轴包围的面积表示t时间内物体的位移。我们可以应用上述方法处理很多问题,下列说法正确的是
A.若横轴表示直线运动的时间t,纵轴表示物体的加速度a,则图线与横轴包围的面积表示末速度
B.若横轴表示沿电场线方向的距离x,纵轴表示电场强度E,则图线与横轴包围的面积表示电势差
C.若横轴表示位移x,纵轴表示合外力F合,则图线与横轴包围的面积表示物体的动能变化量
D.若横轴表示匀速圆周运动的时间t,纵轴表示匀速圆周运动的速率v,则图线与横轴包围的面积表示物体运动的位移
9.如图,虚线a、b、c、d是某电场的等差等势线,等势线水平且间距相等,实线是电荷量为+2e的带电粒子仅受电场力作用时的运动轨迹,A、B、C为轨迹与等势线的交点,B点在等势线b上,C点为轨迹最高点,且在等势线c上。已知粒子在A点时的速度方向与水平方向夹角为45°,,在C点的电势能为6 eV。下列说法正确的是
A.a、b、c、d四条等势线中a电势最高
B.该粒子运动到B点的动能为15 eV
C.该粒子的运动轨迹可能是圆弧的一部分
D.该电场的等势线d的电势为5.5 V
10.示波器是一种多功能电学仪器,由加速电场和偏转电场组成的。如图所示,不同的带电粒子(不计重力)在电压为U1的加速电场中从O点由静止开始加速,从M孔水平射出,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足带电粒子能射出平行板电场区域的条件下,下列说法正确的是
A.若粒子的电荷量q相等,则粒子在加速电场中运动的时间相等
B.若粒子的比荷不相等,则粒子射出偏转电场时的速率相等
C.若粒子的电荷量q相等,则加速电场和偏转电场对粒子做功相等
D.若粒子的比荷不相等,则粒子射出偏转电场时的偏转角度相等
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(8分)如图甲,是利用电流传感器系统研究电容器充电情况的电路图。将电容器C1接入电路检查无误后进行了如下操作:
①将S拨至1,并接通足够长的时间,
②将S拨至2,
③观察并保存计算机屏幕上的I-t图,得到图线Ⅰ(图乙Ⅰ),
④换上电容器C2重复前面的操作,得到图线Ⅱ(图乙Ⅱ),
(1)操作①的作用是使电容器_________电(填“充”或“放”);
(2)将S拨至2时,电流方向为_________(选填“A到B”或“B到A”);
(3)由I-t图线可以分析出,两个电容器充电结束后,C1的电量_________(填“大于”“小于”或“等于”)C2的电量;两个电容器相比较,C1的电容_________(填“较大”“较小”或“相等”)。
12.(8分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中:
(1)用游标卡尺测得该金属丝的长度如图甲所示,读数L=_________cm;用螺旋测微器测量金属丝的直径,其示数如图乙所示,则该金属丝直径的测量值d=_________mm;
(2)现设计电路测量阻值约为500 Ω的待测金属丝Rx在0~5 mA范围内的伏安特性曲线,可用器材有:
①电压表(量程为3 V,内阻很大);
②电流表(量程为1 mA,内阻为300 Ω);
③定值电阻R1=75 Ω;
④定值电阻R2=150 Ω;
⑤滑动变阻器R3(0~10 Ω);
⑥滑动变阻器R4(0~1.5 kΩ);
⑦电源(电源电动势E=3 V);
⑧开关S,导线若干。
为了调节方便,测量准确,实验中定值电阻应选_________,滑动变阻器应选_________,(均填器材的字母符号),并在答题卡方框中画出实验电路图。
13.(10分)如图所示,在匀强电场中有一直角三角形BOC,电场方向与三角形所在平面平行,若三角形三个顶点处的电势分别为φO=1.5 V、φB=0、φC=3 V,且边长,边长。
(1)求电场强度E;
(2)现将一电子(电荷量为e)由B点移动到C点,求电场力做的功W电。
14.(12分)如图所示,空间存在着方向竖直向下的匀强电场,光滑斜面AB与粗糙绝缘水平地面平滑连接,斜面AB与水平面的夹角α=37°。质量m=0.5 kg、电荷量为q的带正电小物块(可视为质点)从A点由静止释放,经过B点后进入水平面,最后停在C点。若小物块经过B点前后速度大小不变,电场的电场强度大小为,斜面AB长度lAB=24 m,水平面BC长度lBC=36 m,重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6。
(1)求小物块在斜面上运动的加速度a的大小;
(2)求小物块从A点运动到C点所用的时间t总以及小物块与水平地面间的动摩擦因数μ。
15.(16分)如图所示,一个可视为质点的小球从A点静止摆下,摆到最低点B点时摆线刚好被拉断,小球在B点恰好未与地面接触。小球进入粗糙的水平面后向右运动到C点并进入一竖直放置的光滑圆弧形轨道。已知摆线长L=2 m,小球在A点时摆线与竖直方向的夹角θ=60°,小球质量m=50 g,B点到C点的距离s=3 m,小球与水平面间动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求摆线所能承受的最大拉力;
(2)要使小球上升过程中不脱离圆弧形轨道,求圆弧形轨道半径R的取值范围;
(3)若小球带电且电荷量q=+3.0×10⁻6 C,小球到达光滑圆弧轨道C点时立即在圆弧轨道所处空间内加入一个水平向右的匀强电场,电场强度E=1.25×105 V/m,其他条件不变,不计小球运动过程中电荷量损失。要使小球能够做完整的圆周运动,求圆弧轨道半径R的取值范围(结果用分数表示即可)。
学科网(北京)股份有限公司
$
9月高二物理(一)检测答案
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】BC
9.【答案】BD
10.【答案】CD
11.【答案】(1)放(2分);(2)A到B(2分);(3)大于(2分),较大(2分)
12.【答案】(1)5.235(1分);0.385(0.384~0.386均可)(1分);
(2)R1(2分),R3(2分),见解析图(2分)
13.【答案】(1)E=100 V/m,方向在∠OBC的角平分线上并指向B;(2)3 eV
【解析】(1)由匀强电场的特点可知,BC中点D的电势为B、C电势的平均值,
………………………………………………………………………………(2分)
计算得…………………………………………………………………………(1分)
连接OD,即为一条等势线,过B作与OD垂直的线AB,则电场线沿AB方向,如图所示。
,由几何关系可知,,,D是BC的中点,则△OBD是等边三角形,又,所以AB与BO之间的夹角是30°,即电场线与OB之间的夹角是30°,根据电势差与电场强度的关系有…………………………(2分)
而UAB=E·OB·cos30°,
代入数据可得E=100 V/m,方向在∠OBC的角平分线上并指向B…………………………(2分)
(2)电子由B点移动到C点,电场力做的功W电=-eUBC=3 eV…………………………(3分)
14.【答案】(1)a=12 m/s2;(2)t总=5 s,μ=0.4
【详解】(1)由牛顿第二定律(mg+qE)sinα=ma……………………………………………………(2分)
小物块在斜面上运动的加速度大小为……………………………(1分)
(2)小物块从A点运动到B点,有……………………………………………………(1分)
所用的时间为t1=2 s……………………………………………………………………………………(1分)
到B点的速度为v=at1=24 m/s…………………………………………………………………………(1分)
小物块从B点运动到C点,有……………………………………………………………(1分)
所用的时间为t2=3 s
则小物块从A点运动到C点所用的时间为t总=t1+t2=5 s………………………………………………(1分)
小物块在水平地面上的加速度………………………………………………………(1分)
由牛顿第二定律μ(mg+qE)=ma′…………………………………………………………………………(2分)
可得小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4………………………………………………………(1分)
所以小物块从A点运动到C点所用的时间为5 s,与水平地面间动摩擦因数为0.4
15.【答案】(1)1.0 N;(2)R≤0.16 m或R≥0.4 m;(3)
【详解】(1)小球从点到点的过程,由动能定理可列
…………………………………………………………………………(1分)
解得
在B点,由牛顿第二定律得………………………………………………………(1分)
解得FT=1.0 N…………………………………………………………………………………………(1分)
(2)从B点到C点的过程中摩擦力做功,由动能定理可列
…………………………………………………………………………(1分)
解得
①小球进入圆弧形轨道后,设小球到达圆弧形轨道最高点的速度为,要使小球不脱离圆弧形轨道应满足………………………………………………………………………………………………(1分)
小球从点运动到圆弧形轨道最高点的过程,由动能定理可列
………………………………………………………………………………(1分)
联立解得………………………………………………………………………………………(1分)
②小球进入圆弧形轨道后,上升的最大高度满足,小球可沿轨道返回,
小球从点运动到最高点的过程有
…………………………………………………………………………………………(1分)
解得………………………………………………………………………………………………(1分)
所以要使小球不脱离圆弧形轨道,圆弧形轨道半径的取值范围是或
(3)小球在匀强电场中受到的电场力……………………………………………(1分)
则小球在该复合场中的等效重力………………………………………(1分)
…………………………………………………………………………………………(1分)
方向与竖直方向成37°向右下。
小球在该等效重力场中,要完成完整的圆周运动,到达等效最高点的速度至少等于,即
……………………………………………………………………………………………(1分)
小球从点进入的速度不变,则运动到最高点由动能定理可列
……………………………………………………………(2分)
联立可得……………………………………………………………………………………(1分)
学科网(北京)股份有限公司
$