内容正文:
高二年级十月份调研物理试卷参考答案(详解)
1.C
【详解】A.由匀变速直线运动速度与位移的关系有0-=-2ad
解得a=
,故A错误;
2d
B.钠离子所受电场力大小为eE,由牛顿第二定律得eE=ma
所以E=ma_m,
故B错误;
e 2ed
C.
根据动能定理,静电力做功e(pA-p)=0-m6
解得p8=p:+故C正确:
D.
钠离子在B点的电势能E,=epB=epA+mw6
其值还与零电势的选取有关,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】A.小球在A点处于平衡状态,受重力、电场力和绳子拉力作用,根据共点力平衡条件
3
可知电场力水平向右,满足qE=mg tan37°=
解得电场强度E=3m3,故A错误;
4g
B.小球从C点运动到B点的过程中,根据动能定理有mg-gEL=,m。-0
3
代入qE=二mg
4
解得Vs=V2
故B正确:
C.小球所受电场力和重力恒定,故先将这两个力合成,当做等效重力,大小为G=mg=
故小球在等效最低点(即A点)时速度最大,绳子拉力最大。从C点到A点,根据动能定理有
mgLcos37-qEL(1-sin37)-m0
解得mv2=mgL
答案第1页(共10页)
在A点由牛顿第二定律得7-G=m兰
9
解得了=4mg,故C错误:
D.小球从C到B的过程中,水平方向一直向左运动,而电场力水平向右,电场力一直做负功,
小球的机械能一直减小,故D错误。
故选B。
3.C
详解】A.根据R三p
可知AC段电阻大于BC段电阻,因整个导体中电流I相等,根据=IR
可知小、C间的电压大于号,A错误;
B.AC段电阻与BC段电阻是串联关系,A、C间的电流等于B、C间的电流,B错误:
C.根据电流微观表达式I=nqSv
从A到B电流I相等,但面积S逐渐增大,故自由电荷的定向移动速率越来越小,C正确:
D.A、C间的电压大于B、C间的电压,根据E=月
可知A、C间电场强度大于B、C间电场强度,A到B电场强度E逐渐减小,D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.电流表是灵敏电流计并联一个电阻改装而成的,可知R,=
R。
由于A的量程大于A2的量程,则IA>IA
所以RA,<R,
故改装后A表的电阻小于A2表的电阻,故A错误;
B.电压表是灵敏电流计与一个电阻串联而成的,则有R=
由于V的量程大于V,的量程,则U>U2
所以R>R2
故V表串联的电阻大于V2表串联的电阻,故B错误;
C.两电流表串联,电流相等,故读数相等,但由于A,表量程大,所以A指针的偏转角度小于A2
答案第2页(共10页)
指针的偏转角度,故C错误;
D.电压表串联,流过灵敏电流计的电流相等,指针偏角相等,但由于V表的量程大,故V的示
数大于V,的示数,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.由E。=qp可知,P-x图像与E,-x图像相似.根据如图所示的P-x图像,x=x,处
切线的斜率k=0,即场强为零,A正确:
B.x>x范围内顺着+x轴方向,电势升高,故电场方向向左,B错误:
C.当x→0时,p→+0,所以x=0处固定着一个正电荷,如果在x>0处还固定着一个正电荷
或负电荷,则当趋向该电荷时,p→+o或p→-0,因此只能在x<0处固定另一电荷:根据x=x,
处场强的矢量和为零,原点处的正电荷离x近,电量小,所以它带+Q,另一个电荷带4Q,C
正确;
D.由x=处电场强度为零可得号=
碧,得r=2,故40电简所处的幽标x=-5,D正
确。
故选B。
6.A
【详解】偏转位移y=4=g凸-,
2
4dU,
灵敏度’=
故A正确,BCD错误。
故选A。
7.C
【详解】由图可知,R与R左侧的电势相等,设为P,当S断开时,R与R串联,R与R,串
联,两个支路再并联,则总电阻为R点=
(K+R)R,+R,_I4
R+R2+R3+R 3
U 3U
总电流为1=R14
UU
流过上面支路的电流为,=
R+R27
答案第3页(共10页)
则R两端的电压为U%=I,R=
4U
根据Ue=p。-P。
解得p。=0-U4=%-7
UU
同理,流过下面支路的电流为!R,+R14
4U
则R,两端的电压为U%=1,R,=
根据0R=P-P。
解得,=9。-Ug=0-7
可知p。=0。=0-7
当S闭合后,R与R并联,R,与R4并联,两个支路再串联,则总电阻为
Rg=
RR+RR,=4Ω
R+R R2+R 3
U 3U
总电流为6及4。
因R与R并联,电压相等,则电流之比I:I5=R:R=2:1
流过R的电流为-子一号
U
3
则R两锅的电E为=偶=9
根据UR=p。-p。
解得9=%-0=久-
-=Pa
流过风的电流为=名
U
则R两端的电压为U%=IR=7
40
根据UR=P-P%
解得%9,-U=9.7=
答案第4页(共10页)
U
可知0。=9%=0-7
=p。=P6
综上分析可知,两个状态α、b的电势相等,故没有电流流过灵敏电流计G;干路中的总电流没
有变化,故电流表A的示数没有变化。
故选C。
8.BD
【详解】当滑片由b端向a端滑动时,R接入电阻增大,总电阻增大:
由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小,则内电压减小,由U=E-r可知路端电压增大,
则R两端的电压增大,所以通过R的电流增大,而总电流减小,所以通过L的电流变小,即L,变
暗,功率变小
L两端电压减小,路端电压增大,所以R两端的电压增大,所以通过R电流增大,而通过L的
电流变小,所以通过L,电流变小,功率变小,即L,变暗。
综上L、L,灯的电流均变小,两灯都变暗,功率均变小。
故选BD。
9.CD
【详解】A.电子从平面a到平面d动能减少,电场力做负功,可知匀强电场的场强方向垂直等
势面向右,设电子的电荷量为-,对电子从平面a到平面d,由能量守恒定律有
-ep +Eto=-epa+Ekd
得p。-pa=6V
依题意,等势面间距离相等,由E=
,知相邻等势面之间的电势差大小相等,设为△p
d
有p。-pa=3△p
得△p=2V,依题意,平面c上的电势为0,则匀强电场的电势分布如图所示
E
4V2V0-2V-4V
可得平面a上的电势为4V,A错误:
B.
根据前面分析,由0=E
得该电子经过平面b时,其电势能Eb=-e×2V=-2V,B错误;
答案第5页(共10页)
C.依题意,电子运动全过程中仅受到电场力作用,则系统的总能量为电子的动能和势能之和,
电子在平面a时,有E=Ea+Em,其中Em=-ep。
得E。=6eV,电子经过平面c时,p。=0,则其动能为6eV,C正确:
D.设电子沿电场线方向运动,到达平面f时的动能为E,从平面a到平面f,由能量守恒定律
有-p。+Ea=-epr+Ew
得Er=2V,若电子的入射方向与电场线有夹角,电子可能会在到达∫前沿电场方向的分速度
减为零,垂直电场方向的分速度不变,动能为2V,随后返回,故电子可能到达不了平面f,D
正确。
故选CD。
10.BD
【详解】A.电子能做圆周运动到达C时,电场力提供向心力,因此电场力方向始终指向球心O。
到达B的电子整体远离球心O,电场力指向O(与位移径向分量方向相反),电场力做负功,动
能减小,A错误:
B.在入射点A,电场力提供向心力
若入射动能(速度)足够大,m
”>E,提供的向心力不足,电子做离心运动,偏向外围到达B
若mw=eB,电子做匀速圆周运动,到达C
若入射动能(速度)足够小,一<E,提供的向心力过大,电子做近心运动,偏向球心到达D
因此到达B、C、D的电子入射动能依次减小,B正确:
C.
因电场Bx,与万有引力相似。电了运动规律与类比于行星的运动,根据开普易第三定
律,可得T2aa3,由图可知,轨道“半长轴”大小关系ag>ac>ap
所以T>T>TD,电子到达B、C、D的运动时间均为各自的半周期,依次减小,C错误。
D.电子都是从同一侧垂直径向入射,在引力场中运动到“对面最远点”时,速度方向一定垂直
于连线(长轴)出射,垂直于底面,D正确。
故选BD。
11.10.230
0.69/0.70/0.71/0.72
1.9×103
15
【详解】
(1)[1]马铃薯的长度d=10.2cm+0.05mm×6-=10.230cm
(4)[2]做出I图像如图
答案第6页(共10页)
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
I/mA
0
0.1
0.20.30.4
根据U=E-r,由图像可知电动势E-0.71V
3]内阻r
0.32x102=1.9x100
0.71-0.1
(5)4根据r=P
可得p=_1.9x103×8.0x10
-2.m=152.m
d
10.23×102
12.(1)b
(2)见解析
(3)变小
(4)0.062
【详解】(1)首先用多用电表的欧姆“×10”挡测试二极管的正负极,其结果如图乙所示,由于欧
姆表电流从黑表笔流出,由图可知黑表笔接b时二极管阻值很大,接α时阻值较小,则该二极管
的负极是b端。
(2)为了描绘二极管加正向电压时的伏安特性曲线,滑动变阻器应采用分压接法;完整的实物
连线如图所示
(3)
根据欧姆定律R=号,可得1-U图像上点与原点连线斜率表示电阻的倒数,由图丁可知,
该二极管加正向电压时的电阻随电压U的变大而变小。
答案第7页(共10页)
(4)根据闭合电路欧姆定律可得E=3U+I(R+r)
代入数据可得2=U+101
在图丁中画出对应的图线,如图所示
个I/mA
250
200
150
100
50
0
0.10.20.30.40.5U/W
由图线交点可知此时每个二极管消耗功率为P=UⅡ=0.38×0.162W≈0.062W
13.(1)UB=4V
(2)E=200V1m,电场方向为:垂直于AC,由AC指向B。
【详解】(1)根据电势差与电场力做功关系可得U=
…2分
代入WB=-3.2×10J,9=8×106C得UB=
-3.2×105
-8x106'=4p
…1分
(2)首先计算B、C间电势差Uc=
Wc_3.2×10
V=-4V
…2分
9-8×106
设pB=0,则p4=UAB+pa=4V,Pc=pB-Uc=4V
…1分
可得p4=pc,说明AC为等势线,电场线垂直于等势线AC…1分
等腰直角△ABC中,直角项点B到AC的距离(沿电场方向的距离)d=C-2x102m1分
2
电场强度大小E=0=4
d=2x10P/m=200y1m
…1分
电势p4=Pc>Pg,电场方向由高电势指向低电势,
因此电场方向为:垂直于AC,由AC指向B。…1分
14.(1)E=m
(2)d=
gL
【详解】
(1)设两粒子从射入电场到相遇的时间为(,两粒子水平方向不受外力,做匀速直线运动,
答案第8页(共10页)
有2M+4=3L得4=
…1分
Vo
在竖直方向,对粒子a,有.=20,其中m0,=2qB…1分
对粒子b,有y三Q,其中ma=9E,……1
3
两粒子相遇时,有y。+%=。L…1分
2
解得E=m喝…1分
ql
(2)因碰撞时间极短,两粒子动量守恒,由动量守恒定律
水平方向,以水平向右为正,有m×2y。-m%=(m+m)y,…1分
1
得v=2%
…1分
竖直方向,以竖直向下为正,有
mvw-my,=(m+m)y,其中,Vw=a=2y%,V=a,=%…1分
得v=2%:
…1分
根据前面分析可知,碰撞前瞬间,两粒子距离P板儿。=20,=L,距离板右端x,=4=L
碰撞后,两个粒子立即结合成一个新的粒子S,质量为2m,电荷量为9,在电场中做曲线运动
水平方向不受其他外力,最后落在距离Q板右端二的Q板上,
L
有x:=为=克且有=4得=
…1分
Vo
竖直方向做初速度为y,的匀加速直线运动,有=v,52+a号,其中gE=2ma
2
得
3L,…1分
则d=ty。=…1分
4
15.(1)E=6V,1=22,R1=22
(2)P=2.25W
(3)2=2.1×103C
答案第9页(共10页)
【详解】(1)依题开关S闭合、S1断开,根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir
结合图像,得E=0.5r+5,E=1.5r+3
…1分
解得E=6V,1=22
…2分
图像可知,当滑动变阻器的滑片滑到b处时,R1电压为3V,流过R1电流为1.5A,
U_30=29
故R=715
…1分
(2)将R等效为电源内阻一部分,故电源等效内阻r等效=R+r=4…1分
此时外电路只有滑动变阻器,结合闭合闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器消耗功率
2
E
E2
R+r等效
(R-等效】
…2分
R
+4r$效
E262
可知R滑T等效时,功率最大,即P=
W=2.25W…2分
4r等效4×4
3)结合图位当得动安阻带的沿片置于a汽时,外电阻风号点Q=100,人,=R+R,
解得R滑=8……1分
将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,此时电容器两端电压为滑动变阻器电压
E
Ua=
R=6-×4V=3V
R22+2+4
…1分
R+r+-
2
将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,电路再次稳定后,干路电流
E
=1.2A
及8
R×R+
2
…1分
+
尼+R+B
2
故通过R:的电流为I1=2=0.6A
…1分
此时电容器两端电压为R1两端电压,又因为极板间所带正负电荷与之前相反,即
Uc2=1R1×R=-1.2V
故求通过电阻R3的电荷量Q=C(亿Uc1-Uc2)
…2分
解得Q=2.1×105C…1分
答案第10页(共10页)高二年级十月份调研物理试卷
考试时间:75分钟
本卷满分:100分
第1卷(选择题总分46分)
一、单选题(本部分共7个题,每个题4分。选对得4分、错选不得分,总分28分)
1,如图人体的细胞膜由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),使得
只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。初速度为,的正一价钠离子仅在电场力的
作用下,从细胞膜外A点刚好运动到细胞膜内B点。将膜内的电场看作匀强电场,己知A点电势
为p,正一价钠离子质量为m,电子电荷量为e,细胞膜的厚度为d。下列说法正确的是()
A,钠离子匀减速直线运动的加速度大小a=女
d
A细胞膜外
B。膜内匀强电场的电场强度一岩
R88888898
W
C.B点电势p。=p十m
细胞核
88888888888
2e
细胞膜
B细胞膜外
D.钠离子在B点的电势能为=2m%,
2.如图,空间内存在方向水平向左,范围足够大的匀强电场。用一长为L的不可伸长的绝缘轻
绳将一质量为m的带电小球悬挂在O点,平衡时小球静止于A点,此时轻绳与竖直方向夹角
日=37°,B在O点正下方。现把小球拉到O点正右方的C处,此时轻绳刚好处于水平状态,将小
球无初速度释放,不计空气阻力,带电小球可视为质点,重力加速度为8,si37°=0.6,下列
说法正确的是()
A。电场强度的大小为器
B。小球运动到8点时的速度为,厚
0
C.小球从C到B的过程中绳子的最大拉力为号mg
A
OB
D.小球从C到B的过程中机械能先减小后增加
3.如图所示是一根金属导体棒,A端到B端的横截面积逐渐增大,截面C到A、B两端的距离相
等。现在导体棒两端加大小为U的电压,下列说法正确的是()
A.A、C间的电压为号
B.A、C间的电流小于B、C间的电流
C.从A到B,自由电荷的定向移动速率越来越小
D,从A到B,导体内的电场强度越来越大
试卷第1页(共6页)
CS扫描全能王丨高清扫描·专业出品
4,某学习小组的四位同学将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个量程不同的电流表A,、A2,
以及两个量程不同的电压表V、V2,其中A,的量程大于A2的量程,V的量程大于V2的量程。
改装好后将电表和其他合适器材按如图所示电路连接,R为滑动变阻器,R。为阻值不变的保护
电阻,下列说法正确的是()
A.电流表是灵敏电流计并联一个电阻改装而成的,改装后A,表的电阻大于A2表的电阻
B.电压表是灵敏电流计与一个电阻串联而成的,V表串联的电阻小于V,表串联的电阻
C.电流表A的示数等于电流表A2的示数,A,指针的偏转角度等于A,指针的偏转角度
D.两电压表指针偏角相等,V,的示数大于V,的示数
5.两个点电荷分别固定于x轴上,电量大小分别为Q和42,在它们形成的电场中,有一个试
探电荷+9沿x轴从+∞向坐标原点O运动,其电势能E,随x变化的关系如图中曲线所示.当x→0
时电势能E。→∞:当x→∞时,电势能E。→0.根据图像提供的信息,下列说法错误的是()
E
A.在x=x,处电场强度为零
B.在x轴上x>x,的点电场方向向右
C.可以判断出两个点电荷的电性
D.可以判断出两个点电荷在x轴上的位置
6.如图所示,示波器的示波管可视为加速电场与偏转电场的组合,若已知加速电压为4,偏转
电压为山,偏转极板长为L,极板间距为d,且电子被加速前的初速度可忽略,则关于示波器灵
敏度(即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量
)与加速电场、偏转电场的关系,下列
说法中正确的是(
A.L越大,灵敏度越高
B.d越大,灵敏度越高
C.越大,灵敏度越高
D.越大,灵敏度越高
试卷第2页(共6页)
CS扫描全能王|高清扫描·专业出品
7.如图所示的电路中,灵敬电流计G与电流表A均为理想电表,定值电阻R=4Q,R=3?,R=8
Q,R=6Q。开始时开关S断开,现将开关S闭合后,下列说法正确的是(
A.存在自a向b流过灵敏电流计G的电流
B.存在自b向a流过灵敏电流计G的电流
G
C.电流表A的读数无变化
R
R
A
D.电流表A的读数有变化
U
二、多选题(本部分共3个题,每题6分。选对得6分,漏选得3分,错选不得分,满分18分,)
8.如图为某控制电路,由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R、R及电位器(滑动变阻
器)R连接而成,L,、L,是两个指示灯。当电位器的触片由b端滑向a端时,下列说法正确的是
()
A.L、L2都变亮
B.L1、L2都变暗
R
C.流过L、L,灯的电流均变大
D.L,灯、L2灯功率均变小
9.图中虚线ab、cd小、∫代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面c上的电势为0,
一电子经过a时的动能为l0eΨ,经过d时的动能为4eΨ,全过程中仅受到电场力作用。下列说
法正确的是(
a
b
d
A.平面a上的电势为-4V
B.该电子经过平面b时,其电势能为2eV
C.该电子经过平面c时,其动能为6eV
D.该电子可能到达不了平面f
10.半球形电子能量分析器是一种测量电子能量分布的器件。它由内外两个同心半球组成,利用
半球壳间的静电场让不同能量的电子在半球形通道中“分道扬镳”,筛选出特定能量范围的电子。
如图所示,同心半球的球心为静电场沿者径向分布,电场强度的大小B∝之·速率不同的电
子从入射口A进入电场,速度方向垂直于同心半球的底面,经过电场后分别到达B、C、D处,
OB>OA=OC>OD。忽略边缘效应和电子之间的相互作用。则下列说法正确的是()
A.到达B的电子在运动过程中动能增大
B.到达B、C、D的电子在A处对应的入射动能依次减小
C.到达B、C、D的电子在电场中运动的时间依次增大
,0
D.到达B、C、D的电子出射速度方向均垂直于同心半球的底面
试卷第3页(共6页)
CS扫描全能王|高清扫描·专业出品
第11卷(非选择题总分54分)
三、实验题(每个空2分、总分16分)
11、某课外兴趣小组设计并制作了马铃薯电池,并通过以下实验操作测定马铃薯电池的电动势和
马铃薯的电阻率。实验原理如图甲所示:
(1)电极材料由正对面积为S=8.0cm2,间距为d的铜片与锌片构成,将马铃薯切成长度为d
且接触面积与正负电极面积相等的矩形块。用游标卡尺测量马铃薯的长度如图所示,则马铃薯的
长度d=cm。
(2)将马铃薯块置于铜片与锌片两电极之间,确保马铃薯与电极的良好接触。
(3)改变电阻箱的电阻,记录5组电压传感器的示数U及对应的电流传感器的示数I,并在U-1
图像中描点。如下图乙。
UN
0.8
0.7
学-圆
0.6
电压传芯器
0.5
10
0.4
锌
马管碧块
铜C
HHH片
05101520
0.3
图甲
0.2
0.1
→I/mA
0
0.1
0.2
0.3
0.4
图乙
(4)由U-I图像可知马铃薯电池的电动势E=V,内阻”=2。(结果均保留两位
有效数字)
(5)马铃薯的电阻率为P=2·m。(结果保留两位有效数字)
12.二极管是由半导体材料制成的具有单向导电性的电子器件,符号如图甲所示。二极管有正、
负两个电极,给二极管两极间加上正向电压(电流从正极流向负极)时,二极管电阻较小;加上
反向电压时,二极管电阻很大。某实验小组想研究实验室里某型号二极管的导电性能。
试卷第4页(共6页)
CS扫描全能王|高清扫描·专业出品
b
三极管
红
红
表
表笔
表
笔
笔
表笔
正极
负极
个I/mA
250
200
150
100
50
丙
以以叶一
4
0
0.10.20.30.40.5UN
一一
入
(1)首先用多用电表的欧姆“×0”挡测试二极管的正负极,其结果如图乙所示,由图可知,该
二极管的负极是
(选填“a”或“b")端:
(2)为了描绘二极管加正向电压时的伏安特性曲线,实验小组选择如下器材进行实验:
滑动变阻器(最大阻值为5Ω):
直流亮伏表(量程为0~500mV,内阻约为1k2):
直流毫安表(量程为0~300mA,内阻约为12):
干电池(电动势为1.5V,内阻约为0.52):
开关和导线若干:
请根据实验目的和要求将实物图丙中的连线补充完整。
(3)通过实验数据描点连线得到二极管加正向电压的伏安特性曲线如图丁所示,由此可知该二极
管加正向电压时的电阻随电压)的变大而
(选填“变大”“变小”或“不变”):
(4)将三个该型号的二极管接入如图戊所示电路中,已知电源电动势E=6.0V,内阻r=1.02,电
阻箱阻值R。=29.02,此时每个二极管消耗功率严W(结果保留两位有效数字)。
四、解答题(13题10分、14题12分、15题16分。总分38分)
试卷第5页(共6页)
CS扫描全能王|高清扫描·专业出品
13.(10分)如图所示,匀强电场的方向与等腰直角△ABC所在的平面平行,不、B间的距离为
2√2x102m,将电荷量为Q=-8×106C点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做了
W=-3.2x105J的功,再从B点移到C点,静电力做了Wc=3.2×105J的功。求:
(1)A、B两点间的电势差以:
(2)匀强电场的电场强度E的大小和方向。
14.(12分)在一个微流控芯片中,研究人员利用电场来控制纳米粒子的运动和组装。该装置简
化为如图所示,水平放置的平行金属板P?充电后与电路断开后,使得板间存在竖直向下的匀强
电场(不考虑边界效应),板间距离为d(未知),板长为3L。1=0时,从上板左边缘以初速度2。
水平向右射入一质量为m电荷量为2g(g>0)的粒子Q,同时在两板右侧距离P板3处以初速度
。水平向左射入一质量为m电荷量为9的粒子b,两粒子在空中碰撞后立即结合成一个新的粒
子S(碰撞时间极短)。粒子S最后落在距离2板右端二的2板上。不计粒子的重力,碰撞过程
电荷量保持不变。则()
+++
(1)求金属板间的电场强度大小:
a
(2)求两个极板间距离d大小。
0
15.(16分)如图甲所示的电路中,=62,电容器的电容G5μF,开关S闭合、S,断开。将滑
动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中,电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系
如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势E、内阻r和电阻R的阻值:
(2)求滑动变阻器R消耗的最大功率P
(3)将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,
电路再次稳定后,求通过电阻R的电荷量Q。
00.5
1.5A
试卷第6页(共6页)
CS扫描全能王|高清扫描·专业出品