内容正文:
望城区六中2025级高二第一次学业质量检测
物理
一、单选题
1.D【解析】点电荷是实际带电体的抽象,是一种理想化的模型,“元电荷”是自然界中电荷的最小单位,二者不是一个概念,如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计,即可将它看作点电荷,带电体的电荷量足够小,也不一定能将该带电体视为点电荷,ABC错误;两个点电荷之间的库仑力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,不论它们的电荷量是否相等,它们之间相互作用的库仑力大小一定相等,D正确。故选D。
2.A【解析】根据等量异种点电荷电场分布规律可知,在两点电荷连线上点的场强大于点的场强;在两点电荷连线的垂直平分线上,点的场强大于点的场强,即。故选A。
3.C【解析】三个粒子、、带电量相同,由于,由牛顿第二定律可得,则,三个粒子先后以相同的速度从带电平行板间的点沿垂直电场方向射入,结合轨迹曲线可得三个粒子轨迹如图所示:
由图可知,将打在下极板上,三个粒子轨迹都不重合,C正确;B错误;根据电场力做功,其中为粒子在电场中的偏移,结合题图可得,电场力做功大小关系为,根据动能定理,可知离开电场时的速度最小,A、D错误。故选C。
4.B【解析】改装成电流表,需要并联电阻进行分流,所以、端子间的电路为的电流表,当原电流表满偏时,即,新电流表也满偏,即、端子间的干路电流,根据电流表和电阻并联有,解得:,改装成电压表,需要串联电阻进行分压,所以、端子间的电路为的电压表,当原电流表满偏时,即,电流表和电阻并联,干路电流,、端子间的电压,根据欧姆定律有,解得:,故选B。
5.D【解析】金属导线、串联,因此金属导线、中通过的电流相等,故C错误;由于金属导线A、B的长度和材料均相同且横截面积之比为,结合可知,金属导线、的电阻之比为,结合可知,金属导线A、B两端的电压之比为,故A错误;根据可知,金属导线A、B中自由电子定向移动的速率之比为,故D正确,B错误。故选D。
6.A【解析】设样品的电阻率为ρ,根据R=ρ,得出样品沿AB方向的电阻R=ρ,解得ρ=,故A正确;样品沿CD方向的电阻RCD=ρ,又ρ=,解得RCD=R,故B错误;若a=b,由R=ρ可得R=,增加厚度c,沿着AB方向的电阻R减小,故C错误;若a=b,由RCD=ρ可得RCD=,减小厚度c,沿着CD方向的电阻增大,故D错误.
二、多选题
7.AD【解析】由题意可知,剪断细线之前,两小球组成的系统受向上的电场力等于系统的重力,即合外力为零;剪断细线之后,系统所受的合外力仍为零,则系统动量守恒;剪断细线后,带正电的小球所受电场力大于自身重力,向上运动,电场力做正功,则系统机械能增加,根据能量守恒定律可知,电势能和机械能的总和保持不变。故选AD。
8.BD【解析】电流灵敏度为满偏电流),电压灵敏度,设原电流灵敏度为,新为,由定义,解得,A错误,B正确;因为,则已知,则新的电压灵敏度,C错误,D正确。故选BD。
9.BD【解析】以点为球心、以为半径的球面为等势面,所以、两点电场强度的方向与等势面垂直,与轴重合。因为各个电荷的电性无法判断,所以、两点电场强度的方向无法判断,A错误;取无穷远处为零电势点,由于正点电荷周围的电势为正值,若在点放一正点电荷,则、两点的电势一定升高,B正确;试探电荷沿轴运动过程中,根据电荷分布,若静电力始终不做功,则经过轴且垂直于轴的平面为等势面,但静电力不一定为零,C错误;根据以点为球心、以为半径的球面为等势面,可知点的电场强度方向应与轴重合,再根据经过轴且垂直于轴的平面为等势面,可知点的电场强度方向应与轴垂直,同一点电场强度的方向是唯一的,故点的电场强度一定为零,D正确。故选BD。
10.BC【解析】当木箱B的速度大于小球A在水平方向的分速度时,小球A、木箱B分离,假设小球A、木箱B分离前小球A的速度为v′,木箱B的速度为v,由于小球A、木箱B分离前水平方向的分速度相等,则由运动的合成和分解可知v′sin θ=v,则=,B正确;对小球A、木箱B组成的系统,根据机械能守恒定律,有mg(L-Lsin θ)=mv2+mv′2,解得小球A的速度v′=,A错误;小球A、木箱B分离前木箱B的动能一直增加,则小球A对木箱B一直做正功,C正确;小球A、木箱B分离前小球A、木箱B系统的机械能守恒,由于木箱B的机械能增加,则小球A的机械能减少,小球A、木箱B分离后只有小球A的重力做功,则小球A的机械能保持不变,D错误.
三、实验题
11.
(1) 10;130
(2) ①②120
【解析】(1) 指针偏转过大,表明待测电阻为小电阻,应换成小倍率挡,即选欧姆挡×10挡; 测量电阻时,多用电表读数为指针刻度与倍率的乘积,正确操作后,多用电表的读数为13.0×10Ω=130Ω。
(2)根据(1)问可知,滑动变阻器的最大阻值(10Ω)比待测电阻(约130Ω)小很多,故滑动变阻器应采用分压式接法;电压表量程(15V)太大,会导致指针偏角过小,读数不准确,故需将电流表与定值电阻改装成电压表,的量程比小,且的内阻准确值已知,的内阻准确值未知,则应将与定值电阻串联改装成电压表,用来测量和待测电阻的总电流。故设计电路图如图所示
根据设计的测量电路可知,待测电阻阻值为,根据量程可知,15应该是的读数,40应该是的读数,代入数据可得。
12.
(2)减少;(3),;(4),
【解析】(4) A下落到F处的过程中,受到绳子的拉力,拉力做负功,则其机械能减少;
(3)根据光电门得测速原理可知A下落到F处的速率为,由匀变速直线运动的速度-位移公式得,解得下落过程中的加速度大小为;
(4)把三个物体m0,A,B作为一个系统,根据牛顿第二定律,有,可得整体加速度为,图像的斜率,纵截距,解得A的质量为,B的质量为。
四、解答题
13.
(1)1.5×102 N/C,方向水平向右
(2)1.5×102 N/C,方向水平向右
(3)1.8×10-4 N,方向水平向左
【解析】(1)根据电场强度的定义式E=,得P点的电场强度大小为E== N/C=1.5×102 N/C.由于检验电荷电性为正,则P点电场强度的方向与其所受静电力的方向相同,为水平向右.
(2)电场强度是描述电场的物理量,跟有无检验电荷无关,所以没有检验电荷时,P点的电场强度大小仍为1.5×102 N/C,方向为水平向右.
(3)由E=得F=qE,故F′=|q′|E=1.2×10-6×1.5×102 N=1.8×10-4 N,负电荷所受静电力的方向与该点电场强度的方向相反,所以F′方向为水平向左.
14.
(1) (2)d (3)e(U+U0)
【解析】(1)设电子从B点射出时速度为v0,由动能定理得eU0=mv,解得v0=。
(2)电子在水平放置的平行金属板间做类平抛运动,刚好能从右侧射出时,竖直方向有d=at2,加速度a==,水平方向有l=v0t,所以l=·=d。
(3)在水平放置的平行金属板中,电子在初、末位置的电势差的绝对值为,射出平行金属板时的动能设为Ek,由动能定理得eU=Ek-mv,所以Ek=eU+mv=e(U+U0)。
15.
(1)6 m/s;(2);(3)0.55 m
【解析】(1)球从最高点运动到篮筐的过程中,
竖直方向高度差,
由公式,可得,
球入筐时的速度的竖直分量,
球入筐时的速度的水平分量,
球水平方向做匀速直线运动,则;
(2)球从出手到运动到最高点的过程中竖直方向高度差,
由公式,可得,
最高点速度竖直分量,
由公式,可得,
出手速度的大小,
(3)球水平方向运动总位移,
球员距三分线的距离。
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望城区六中2025级高二第一次学业质量检测
物理
一、单选题(共6小题,共24分)
1.(4分)对于点电荷,下列说法中正确的是( )
A.点电荷也叫“元电荷”,是最小的电荷量
B.点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,任何带电体在任何情况下都能当作点电荷处理
C.只要带电体的电荷量足够小,该带电体就可以视为点电荷
D.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相等,它们之间相互作用的库仑力大小一定相等
2.(4分)如图所示,在、两点上,分别固定着和的等量异种点电荷,为的中垂线,为垂足,为上的一点,则、、三点场强大小的关系为( )
A. B.
C. D.
3.(4分)三个粒子、、带电量相同,质量,让、、先后以相同的速度从带电平行板间的点沿垂直电场方向射入有界匀强电场,其中恰从下极板边缘离开电场,轨迹如图中曲线所示,不计粒子的重力,则它们在电场中运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电场力做的功相等
B.与的轨迹重合
C.将打在下极板上
D.离开电场时的速度最大
4.(4分)小华国庆假期利用所学的知识将电流表进行改装,已知电流表的量程为,内阻为,他先将其改装成一个量程为的电流表,在此基础之上再将它改装成了一个量程为的电压表,如右图。则和的阻值分别为( )
A.; B.;
C.; D.;
5.(4分)如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线、串联在电路中。已知金属导线、单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为。当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A.金属导线、中自由电子定向移动的速率之比为
B.金属导线、中通过的电流之比为
C.金属导线、两端的电压之比为
D.金属导线、中自由电子定向移动的速率之比为
6.(4分)如图所示,一块均匀的长方形样品,长为a、宽为b、厚为c,若沿着AB方向测得的电阻为R,下列说法正确的是( )
A.样品的电阻率为
B.沿CD方向的电阻为R
C.若a=b,增加厚度c,则沿着AB方向的电阻不变
D.若a=b,减小厚度c,则沿着CD方向的电阻不变
二、多选题(共4小题,共20分)
7.(5分)如图所示,竖直向上的匀强电场中,带正电的小球和不带电的小球通过绝缘细线连接在一起,两小球恰好静止。现剪断绝缘细线,不计空气阻力,则在不带电小球落地前,两小球构成的系统( )
A.动量守恒 B.动量不守恒
C.机械能守恒 D.电势能和机械能的总和保持不变
8.(5分)灵敏电流计(表头)的特点是灵敏度高。当表头通过相同的电流时,指针偏转角度越大,我们就说这个表头的灵敏度越高,因此把叫做电流灵敏度,同理把叫做电压灵敏度。现有一个内阻为的表头,仅增加了内部线圈的匝数,使内阻变为原来的倍,电流灵敏度变为原来的倍,则该表头( )
A.满偏电流变为原来的倍
B.满偏电流变为原来的倍
C.电压灵敏度变为原来的倍
D.电压灵敏度变为原来的倍
9.(5分)如图,在轴上放置四个点电荷、、和、位于点两侧,、位于点两侧。点在轴上,且。取无穷远处电势为零,电荷位置与电荷量满足一定关系,使得以点为球心、以为半径的球面上各点的电势均为零。下列说法正确的是( )
A.、两点电场强度的方向一定沿轴正方向
B.若在点放一正点电荷,则、两点的电势一定升高
C.试探电荷沿轴运动过程中,若静电力始终不做功,则它受到的静电力始终为零
D.试探电荷沿轴运动过程中,若静电力始终不做功,则点的电场强度一定为零
10.(5分)将一正方体木箱B放在水平面上,其左侧有一长为L的轻杆,底端用光滑的轴固定在水平面上,一大小可忽略不计的小球A固定在轻杆的顶端,开始轻杆呈竖直状态且与木箱紧靠在一起.已知一切摩擦可忽略不计,小球A与木箱的质量相同,当小球A受到一微弱的干扰后将向右倾倒并推动木箱运动,一直到小球A落地.则下列说法正确的是( )
A.小球A、木箱B分离前杆与水平方向的夹角为θ时,小球A的速度为
B.小球A、木箱B分离前杆与水平方向的夹角为θ时,小球A、木箱B的速度之比为
C.小球A、木箱B分离前小球A对木箱B一直做正功
D.小球A落地前的机械能一直减少
三、实验题(共2小题,共20分)
11.(10分)某同学想要测量一电阻的阻值。
(1) 他首先找来一个多用电表进行估测。具体操作如下:将多用电表选择开关置于欧姆挡“×100”,进行欧姆调零,把多用电表的两个表笔接到待测电阻两端,发现指针偏转过大;然后将多用电表选择开关置于欧姆挡“× ”。正确操作后,多用电表的示数如图所示,其读数为 Ω。
(2) 接下来他想要用如下器材精确测量其电阻值:
① 请帮他设计实验电路图,要求电表读数超过量程的三分之一以上,并标出所选用电表的符号 ;则待测电阻的阻值与电表读数的关系式为 (选用电压表V示数为U,电流表A1、A2示数为、表示);
A.电源,内阻不计B.电压表V,量程15V,内阻r约为10kΩ C. 电流表A1,量程为30mA,内阻为10ΩD.电流表A2,量程90mA,内阻约为10ΩE.滑动变阻器10ΩF.定值电阻R为190Ω G. 开关一个,导线若干
② 经过正确操作,若其中一个表指针指在“15”,另一个指在“40”,则待测电阻的阻值为 Ω。(结果保留3位有效数字)
12.(10分)图甲为某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图,其中D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略不计),F为光电门,C为固定在A上、宽度为d的细遮光条(质量不计),此外,该实验小组还准备了一套砝码(总质量为kg)和刻度尺等,请在以下实验步骤中按要求作答。
(1) 在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门F之间的高度差h。
(2) 取出质量为m的砝码放在A箱子中,剩余砝码都放在B箱子中,让A从位置O由静止开始下降,则A下落到F处的过程中,其机械能是 的(填增加、减少或守恒)。
(3) 记录下遮光条通过光电门的时间t,根据所测数据可计算出A下落到F处的速度 ,下落过程中的加速度大小 (用d、t、h表示)。
(4) 改变m重复(2)(3)步骤,得到多组m与a的数据,作出a-m图像如图乙所示。可得A的质量 kg,B的质量 kg(重力加速度大小g取)。
四、计算题(共3小题,共36分)
13.(10分)一检验电荷q=+4×10-9 C,在电场中某点P受到的静电力大小为F=6×10-7 N,方向水平向右.求:
(1)P点的电场强度;
(2)没有检验电荷时P点的电场强度;
(3)若将检验电荷换为q′=-1.2×10-6 C,再放于P点,此检验电荷所受的静电力F′.
14.(12分)如图所示为两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置。今有一质量为m的电子(电荷量为e)静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间。若电子从水平放置的平行金属板的正中间射入,且最后刚好能从右侧射出,A、B分别为竖直放置的平行金属板的中点,求:
(1)电子通过B点时的速度大小;
(2)水平放置的平行金属板的长度;
(3)电子射出水平放置的平行金属板时的动能。
15.(14分)如图,一球员在篮球场三分线附近正对篮板投篮,已知球员投球点A距离地面2.40 m,球在空中飞行轨迹的最高点B距地面4.85 m,球落入篮筐中心C点时速度与水平方向成角,篮筐高度为3.05 m,三分线距C点的水平距离为7.25 m,不计空气阻力,g取10 。求:
(1)篮球在飞行过程中到达最高点B时的速度的大小;
(2)篮球在点A投出的速度的大小;
(3)该球员出手点A和三分线的水平距离x。
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