内容正文:
高二物理月考卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共24分。)
1. 某粗细均匀的金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到原来长度的2倍,在温度不变的情况下,则该导线的电阻率和电阻分别变为
A. ρ和4R B. ρ和16R
C. 4ρ和4R D. 16ρ和16R
2. 某同学通过实验,描绘出了两个电阻R1、R2的伏安特性曲线。如图所示。两条图线交于P点,R2的图像在P点的切线与纵轴的交点坐标为0.4A。下列说法正确的是( )
A. R1的电阻为0.5Ω
B. R2的电阻随电压的增大而增大
C. 当U=1V时,R2的电阻小于R1的电阻
D. 当U=1V时,R2的电阻为2.5Ω
3. 如图所示,水平向右的匀强电场中的a、b两点电势分别为、,a、b间连线长度为,与电场方向间的夹角为。则匀强电场的电场强度大小为( )
A. 50V/m B. 100V/m C. 200V/m D. 400V/m
4. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。在实验中观察到的现象是( )
A. 将B极板向上移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
B. 将B极板向左移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
C. 将一块陶瓷板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将增大
D. 将一块金属板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将减小
5. 在真空环境下带负电的油滴从喷雾器的喷嘴喷出,落到平行板电容器两极板间。发现一滴油滴竖直向下加速运动,如图所示。若要使该油滴能悬浮在两板之间,下列操作可行的是( )
A. 只把油滴从带负电变成带正电 B. 只把电池组的正负极调转
C. 只增加两极板间的电压 D. 只增加两极板间的距离
6. 某示波器在、不加偏转电压时光斑位于屏幕中心,现施加给其如图(1)、(2)所示偏转电压,则在光屏上将会看到下列哪个图形(圆为荧光屏,虚线为光屏坐标)( )
A. B.
C. D.
二、多选题(每题6分,少选3分,共24分。)
7. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个表头和一个变阻器R组成的,下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,R增大时量程增大 B. 甲表是电流表,R增大时量程减小
C. 乙表是电压表,R增大时量程增大 D. 乙表是电压表,R增大时量程减小
8. 如图,有、、三种带正电粒子(不计重力)分别在电压为的电场中的点由静止开始加速。从M孔射出,然后射入电压为的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足带正电粒子能射出平行板电场区域的条件下,则( )
A. 三种粒子在电场中的加速度之比为
B. 三种粒子在电场中的运动轨迹一定会重合
C. 三种粒子进入偏转电场时的速度大小之比为
D. 三种粒子从偏转电场出来时动能之比为
9. 如图所示,M、N两端的电压恒为U=16V,定值电阻的阻值分别为R1=3Ω、R2=6Ω、R3=2Ω,下列说法正确的是( )
A. 流过R1、R2的电流之比为2∶1
B. 流过R3的电流为2A
C. R3两端的电压为8V
D. Rl、R3两端的电压之比为3∶2
10. 如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处,不计电子的重力,下列说法正确的是( )
A. 在t=0时刻释放电子,电子始终向右运动,直到打到右极板上
B. 在t=0时刻释放电子,电子可能在两板间做往复运动
C. 在时刻释放电子,电子可能在两板间做往复运动,也可能打到右极板上
D. 在时刻释放电子,电子必然从左极板小孔向左飞出
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(11、12题每空2分,总分16分。)
11. 使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化,它与计算机相连,可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势、内阻不计,充电前电容器带电量为零。实验时先给电容器充电。充电结束后,让电容器放电,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程,此过程中流经电阻上的电流方向________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)图像阴影为曲线图像与对应时间轴所围成的面积,乙图中阴影部分的面积_______(选填“<”、“>”或“=”)。
(3)已知,则该电容器的电容值为________F(保留两位有效数字)。
12. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中,金属丝的阻值约为,先用螺旋测微器测量金属丝直径,再用游标卡尺测量金属丝的长度,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)由图读得某一次测量金属丝的直径为________。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.滑动变阻器()
F.滑动变阻器()
G.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干选择合适器材实验,应选择电流表________,滑动变阻器________。(填器材前的字母)
(3)要求电压能从0开始调节并能较准确地测出金属丝的阻值,实验电路应选用图中的________。
A. B.
C. D.
四、解答题(13题10分;14题12分;15题14分。)
13. 如图所示,一质量为m=0.04kg、带电量q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线与竖直方向成37°角。小球在运动过程电量保持不变,重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8。不计空气阻力,求:
(1)电场强度的大小E;
(2)某时刻将细线剪断,经过2s时小球的速度大小v;
(3)剪断细线2s内小球的电势能变化了多少?
14. 如图所示,线路电压为,每条输电线的电阻,电炉的电阻。求
(1)电炉上的电压和它消耗的功率各为多少?
(2)如果再并联上一个阻值相同的电炉,两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少?
15. 如图甲,A、B为两块相距很近的平行金属板,A、B间电压为,紧贴A板有一电子源,不停地飘出质量为,带电量为的电子(可视为初速度为0)。在B板右侧两块平行金属板、间加有如图乙所示的电压,电压变化的周期,板间中线与电子源在同一水平线上。已知板间距为,板长,偏转板右边缘有荧光屏(板外无电场),求:
(1)电子进入偏转板时的速度;
(2)时刻沿中线射入偏转板间的电子刚射出偏转板时与板间中线的距离;
(3)在内进入偏转板间的电子打在荧光屏上的范围宽度;
(4)经过时间统计,能打到荧光屏上的电子数占总发射电子数的比例(可用分数表示)。
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高二物理月考卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共24分。)
1. 某粗细均匀的金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到原来长度的2倍,在温度不变的情况下,则该导线的电阻率和电阻分别变为
A. ρ和4R B. ρ和16R
C. 4ρ和4R D. 16ρ和16R
【答案】A
【解析】
【详解】由于材料和温度未变,则电阻率不变,将导线均匀拉长原来的2倍,由于体积不变,则横截面积变为原来的二分之一,根据电阻定律知,电阻变为原来的4倍。
故选A。
2. 某同学通过实验,描绘出了两个电阻R1、R2的伏安特性曲线。如图所示。两条图线交于P点,R2的图像在P点的切线与纵轴的交点坐标为0.4A。下列说法正确的是( )
A. R1的电阻为0.5Ω
B. R2的电阻随电压的增大而增大
C. 当U=1V时,R2的电阻小于R1的电阻
D. 当U=1V时,R2的电阻为2.5Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,的图线表明是线性元件,电阻值不变,可得电阻,故A错误;
B.由图可知,其图线上的点与坐标原点的连线的斜率倒数与电阻变化情况一致,随着电压增大图线上的点与坐标原点的连线斜率变小,可知其电阻值变大,故B正确;
CD.由图可知,的图线表明为非线性元件,根据图线的交点坐标,可计算其时的电阻为
即的电阻等于的电阻,故CD错误。
故选B。
3. 如图所示,水平向右的匀强电场中的a、b两点电势分别为、,a、b间连线长度为,与电场方向间的夹角为。则匀强电场的电场强度大小为( )
A. 50V/m B. 100V/m C. 200V/m D. 400V/m
【答案】D
【解析】
【详解】、两点沿电场线方向的距离
所以电场强度
故选D。
4. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。在实验中观察到的现象是( )
A. 将B极板向上移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
B. 将B极板向左移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
C. 将一块陶瓷板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将增大
D. 将一块金属板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.将B极板向上移动一段距离,即两极板的正对面积减小,根据可知平行板电容器的电容减小.由于电容器的带电荷量不变,根据电容的定义式可知,两极板之间的电势差增大,故静电计指针的张角变大,故A错误;
B.将B极板向左移动少许,即两极板的间距增大,根据
可知平行板电容器的电容减小。由于电容器的带电荷量不变,根据电容的定义式
可知,两极板之间的电势差增大,故静电计指针的张角变大,故B错误;
C.将一块陶瓷板插入A、B两极板之间,平行板电容器两极板间的介电系数增大,根据
可知平行板电容器的电容增大。由于电容器的带电荷量不变,故两极板之间的电势差减小,静电计指针的张角变小,故C错误。
D.将一块金属板插入A、B两极板之间,板间距d减小,根据
可知平行板电容器的电容减小。由于电容器的带电荷量不变,故两极板之间的电势差减小,静电计指针的张角减小,故D正确。
故选D。
5. 在真空环境下带负电的油滴从喷雾器的喷嘴喷出,落到平行板电容器两极板间。发现一滴油滴竖直向下加速运动,如图所示。若要使该油滴能悬浮在两板之间,下列操作可行的是( )
A. 只把油滴从带负电变成带正电 B. 只把电池组的正负极调转
C. 只增加两极板间的电压 D. 只增加两极板间的距离
【答案】C
【解析】
【详解】AB.把油滴从带负电变成带正电或只把电池组的正负极调转,油滴所受电场力变为竖直向下,合力也为竖直向下,所以油滴仍然竖直向下做加速运动,故A错误,B错误;
CD.油滴在平行板电容器两极板间向下做加速运动,说明电场力小于重力,为了使该油滴能悬浮在两极板间,应增大油滴所受的电场力,电场力
所以要想增大油滴所受的电场力,应只增加两极板间的电压或只减小两极板间的距离,故C正确,D错误。
故选C。
6. 某示波器在、不加偏转电压时光斑位于屏幕中心,现施加给其如图(1)、(2)所示偏转电压,则在光屏上将会看到下列哪个图形(圆为荧光屏,虚线为光屏坐标)( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图(1)可知,方向先加正向减小后反向增大的电压,则电子先向方向偏转,偏转距离逐渐减小,然后向方向偏转,偏转距离逐渐变大,即电子在方向形成亮线;由图(2)可知,方向加正向电压,则电子将向方向偏转,且偏转距离不变;故电子在示波器上形成一条偏向方向平行轴的直线。
故选C。
二、多选题(每题6分,少选3分,共24分。)
7. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个表头和一个变阻器R组成的,下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,R增大时量程增大 B. 甲表是电流表,R增大时量程减小
C. 乙表是电压表,R增大时量程增大 D. 乙表是电压表,R增大时量程减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由电表的改装可知,电流表应是表头与分流电阻并联,改装后加在表头两端的最大电压不变,所以并联电阻R越大,越小,即量程越小。故A错误,B正确;
CD.对于电压表应是表头与分压电阻串联,改装后量程,可知R越大,量程越大。故C正确,D错误。
故选BC。
8. 如图,有、、三种带正电粒子(不计重力)分别在电压为的电场中的点由静止开始加速。从M孔射出,然后射入电压为的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足带正电粒子能射出平行板电场区域的条件下,则( )
A. 三种粒子在电场中的加速度之比为
B. 三种粒子在电场中的运动轨迹一定会重合
C. 三种粒子进入偏转电场时的速度大小之比为
D. 三种粒子从偏转电场出来时动能之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】三种粒子的电荷量和质量分别为
:
:
:
加速阶段由动能定理
得
偏转电场中水平匀速、竖直匀加速,由牛顿第二定律
得偏转位移,与、无关,故轨迹重合。出射动能由加速电场和偏转电场做功共同决定。
A.粒子在加速电场中加速度(为加速电场极板间距),三种粒子在加速电场中的加速度之比为
偏转电场中加速度
三种粒子加速度之比为,故A错误;
B.在加速电场中,三种粒子均从点由静止开始,沿电场线方向做匀加速直线运动,经过相同的距离到达孔,故在加速电场中的轨迹均为同一直线,轨迹重合;在偏转电场中,由偏转位移公式,偏转角,均与粒子的、无关,故三种粒子在偏转电场中的轨迹完全重合,故B正确;
C.加速阶段
三种粒子速度之比为,故C错误;
D.出射时动能等于电场力做功之和,因轨迹重合,竖直偏转位移相同,对应的偏转电势差相同,故与电荷量成正比,三种粒子电荷量之比为,故动能之比为,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,M、N两端的电压恒为U=16V,定值电阻的阻值分别为R1=3Ω、R2=6Ω、R3=2Ω,下列说法正确的是( )
A. 流过R1、R2的电流之比为2∶1
B. 流过R3的电流为2A
C. R3两端的电压为8V
D. Rl、R3两端的电压之比为3∶2
【答案】AC
【解析】
【详解】A.R1、R2并联,两端电压相等,则流过R1、R2的电流之比等于电阻的倒数之比,即为2∶1,A正确;
B.总电阻为
则流过R3的电流等于总电流,为,B错误;
C.R3两端的电压为U3=IR3=8V,C正确;
D.R1两端的电压为16V-8V=8V,则R1、R3两端的电压之比为1∶1,D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处,不计电子的重力,下列说法正确的是( )
A. 在t=0时刻释放电子,电子始终向右运动,直到打到右极板上
B. 在t=0时刻释放电子,电子可能在两板间做往复运动
C. 在时刻释放电子,电子可能在两板间做往复运动,也可能打到右极板上
D. 在时刻释放电子,电子必然从左极板小孔向左飞出
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.设两极板间距为,电子质量为,若t=0时刻释放电子,电子加速度为
在前内,电子将先加速,接下来的,电场反向,电子将以大小相等的加速度做减速运动,由于加速度大小相等,两段时间相等,电子会向右减速到0,然后电子将重复上述运动,直到打到右极板上,即电子始终向右运动,不会在两板间做往复运动,故A正确,B错误;
C.若在时刻释放电子,电子先加速,再减速,有可能在此过程中电子已到达右极板,若此时未到达右极板,则电子将向相反的方向先加速后减速,并在两极板间往复运动,故C正确;
D.同理,若在时刻释放电子,电子在时间内向右加速运动,在时间内向右减速,这两段时间内有可能到达右极板,若此时没有到达右极板则也有可能从左极板射出,这取决于两板间的距离,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(11、12题每空2分,总分16分。)
11. 使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化,它与计算机相连,可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势、内阻不计,充电前电容器带电量为零。实验时先给电容器充电。充电结束后,让电容器放电,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程,此过程中流经电阻上的电流方向________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)图像阴影为曲线图像与对应时间轴所围成的面积,乙图中阴影部分的面积_______(选填“<”、“>”或“=”)。
(3)已知,则该电容器的电容值为________F(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 放电 ②. 自下而上
(2)= (3)0.20
【解析】
【小问1详解】
[1]开关S改接2后,电容器脱离电源,通过电阻和构成回路释放电荷,故为放电过程;
[2]由于充电时电容器下极板带正电,放电时正电荷从下极板经流向上极板,因此流经电阻的电流方向为自下而上。
【小问2详解】
曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电量,电容器充电和电容器放电的电量相等,所以
【小问3详解】
由于电源内阻不计,可知电容器两端电压等于电源电动势
已知,即充电总电荷量
该电容器的电容为
12. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中,金属丝的阻值约为,先用螺旋测微器测量金属丝直径,再用游标卡尺测量金属丝的长度,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)由图读得某一次测量金属丝的直径为________。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.滑动变阻器()
F.滑动变阻器()
G.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干选择合适器材实验,应选择电流表________,滑动变阻器________。(填器材前的字母)
(3)要求电压能从0开始调节并能较准确地测出金属丝的阻值,实验电路应选用图中的________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)1.742##1.743##1.744##1.745##1.746
(2) ①. C ②. E (3)A
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器固定刻度读数为,可动刻度读数为(24.2~24.6均可),则金属丝直径(1.742~1.746均可)。
【小问2详解】
[1]电源电动势为,金属丝电阻约,电路最大电流约为,故电流表应选量程的,故选C。
[2]要求电压从开始调节,滑动变阻器应采用分压接法,应选阻值较小的(),故选E。
【小问3详解】
金属丝电阻约,远小于电压表内阻,为减小误差,电流表应采用外接法;要求电压从开始调节,滑动变阻器应采用分压接法。图A中滑动变阻器为分压接法,电流表外接,符合要求,故选A。
四、解答题(13题10分;14题12分;15题14分。)
13. 如图所示,一质量为m=0.04kg、带电量q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线与竖直方向成37°角。小球在运动过程电量保持不变,重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8。不计空气阻力,求:
(1)电场强度的大小E;
(2)某时刻将细线剪断,经过2s时小球的速度大小v;
(3)剪断细线2s内小球的电势能变化了多少?
【答案】(1)3×105N/C
(2)25m/s (3)减少4.5J
【解析】
【小问1详解】
小球受重力mg、电场力qE和细线拉力T处于平衡状态,根据平衡条件有
解得电场强度为
【小问2详解】
将细线剪断后,小球只受重力和电场力作用,其合力大小为
加速度为
小球由静止开始做匀加速直线运动,经过t=2s时的速度大小为
【小问3详解】
剪断细线后,在t=2s内小球沿合力方向发生的位移大小为
根据功能关系可知小球电势能的变化量为
即小球的电势能减少了4.5J。
14. 如图所示,线路电压为,每条输电线的电阻,电炉的电阻。求
(1)电炉上的电压和它消耗的功率各为多少?
(2)如果再并联上一个阻值相同的电炉,两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少?
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】(1)根据欧姆定律可得
电炉两端的电压为
电炉消耗的功率为
(2)当再并联一个相同的电炉,根据欧姆定律,电路的总电流为
两个电炉上的电压为
每个电炉消耗的功率为
15. 如图甲,A、B为两块相距很近的平行金属板,A、B间电压为,紧贴A板有一电子源,不停地飘出质量为,带电量为的电子(可视为初速度为0)。在B板右侧两块平行金属板、间加有如图乙所示的电压,电压变化的周期,板间中线与电子源在同一水平线上。已知板间距为,板长,偏转板右边缘有荧光屏(板外无电场),求:
(1)电子进入偏转板时的速度;
(2)时刻沿中线射入偏转板间的电子刚射出偏转板时与板间中线的距离;
(3)在内进入偏转板间的电子打在荧光屏上的范围宽度;
(4)经过时间统计,能打到荧光屏上的电子数占总发射电子数的比例(可用分数表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
电场力对电子做功转化为电子动能
解得
【小问2详解】
电子在、间做类平抛运动,水平方向速度大小不变,故通过、所需的时间
即电子经过一个周期正好飞到荧光屏;对于时刻沿中线射入偏转板间的电子,竖直方向上由于电场力的作用,由牛顿第二定律可知,加速度
规定竖直向上为正方向,作出电子竖直方向速度随时间变化图如下
其中时间内粒子竖直方向的位移
代入
解得
由图可知电子在竖直方向经历了加速、减速、反向加速、减速四个阶段,各段时间相等,故位移大小相等,其中向上加速、减速阶段的位移
故粒子不会撞击上极板;一个周期内,电子在竖直方向的位移为零,即电子刚射出偏转板时与板间中线的距离。
【小问3详解】
设从时刻进入偏转极板的粒子轨迹恰好与上极板相切,则粒子向上经历加速、减速过程,竖直方向的位移大小满足
解得
则该时刻进入、间的电子,在内向上加速,内向上减速,内向下加速,内向下减速;当其射出该区域时,竖直方向的位移
因此荧光屏上有粒子击中的最高点为,最低点为下极板,故电子打在荧光屏上的范围宽度
【小问4详解】
对于在进入、间的电子,与在进入、间的电子,其运动情况关于入射速度所在方向上下对称,因此经过时间统计,仅需考虑时间能打到荧光屏上的电子即可。
由小问(3)分析可知,当时刻进入偏转极板的粒子轨迹恰好与上极板相切;同理对于时刻进入偏转极板的粒子轨迹恰好与下极板相切,有
解得
故能打到荧光屏上的电子数占总发射电子数的比例
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