内容正文:
高二物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第三册第九章至第十一章第3节。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.如图所示,在优质话筒的外层包裹着金属编织层、以防止干扰信号混入,其中包含的静电原理是
A.静电屏蔽 B.尖端放电 C.静电除尘 D.静电吸附
2.如图所示,一对用绝缘支座的不带电导体A和B彼此接触,手握绝缘棒把带正电的带电体C移近导体A、B,分开导体A和B,再移开带电体C。下列说法正确的是
A.导体A和B都带正电 B.导体A和B都带负电
C.导体A和B都不带电 D.导体A带负电,导体B带正电
3.物理学中,常通过两个物理量的比值来表征研究对象的某种固有性质,这种科学的定义方法被称为比值定义法。下列物理量的研究过程中,采用了比值定义法的是
A. B. C. D.
4.我国新能源电动汽车技术发展迅速,国产新能源电动汽车品牌越来越受消费者的青睐。假设某新能源电动汽车内部电路中通有恒定电流,电路中某段导体在6 s内有1.2 C的电子向左通过它的某一横截面,则该导体内电流的大小和方向分别为
A.0.2 A向左 B.0.2 A向右 C.5 A向左 D.5 A向右
5.如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,高为c,且。当电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则当电流沿CD方向时
A.样品的电阻不变 B.样品的电阻变大
C.样品的电阻率不变 D.样品的电阻率变大
6.如图所示,电荷量为的粒子仅在电场力作用下沿实线轨迹从A点运动到B点,虚线为等差等势面。下列说法正确的是
A.从A到B粒子的电势能在减小
B.从A到B粒子的动能越来越大
C.粒子在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
D.粒子带负电
7.如图所示,正方形abcd的b、d两点各固定一电荷量为+q的点电荷,a点固定另一点电荷,测得c点的电场强度为零,则固定在a点的点电荷
A.带负电,电荷量大小为2q B.带负电,电荷量大小为
C.带正电,电荷量大小为 D.带正电,电荷量大小为2q
8.如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中,O是两点电荷连线的中点,M、N是两点电荷连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O点对称,下列说法正确的是
A.M点和N点电势相同
B.B点和C点电势相同
C.A点和D点电场强度相同
D.B、O、C三点中O点电场强度的大小最大
9.一带正电的粒子在电场中做直线运动图像如图所示,、时刻分别经过M、N两点,已知运动过程中粒子仅受电场力作用,则下列判断正确的是
A.M点的电势高于N点的电势
B.该电场为匀强电场
C.从M点运动到N点的过程中,电势能逐渐增大
D.粒子在M点所受到的电场力大于在N点所受到的电场力
10.如图所示,在匀强电场中,将电荷量为的正试探电荷从电场中的A点移到B点,该试探电荷的电势能减少了,再从B点移到C点,静电力对该试探电荷做了的功。已知电场强度方向与直角所在的平面平行,,则下列说法正确的是
A.该试探电荷在A点的电势能小于在C点的电势能
B.A、B两点间的电势差
C.电场强度大小
D.电场强度的方向垂直于AC指向右上方
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(7分)物理学家密立根利用如图所示的油滴装置进行了测定电子电荷的实验,因而获得了1923年诺贝尔物理学奖。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴P悬浮在两板间保持静止。
(1)悬浮油滴P带______电(填“正”或“负”)。
(2)(多选)已知当地的重力加速度为。若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有______。
A.油滴质量 B.两板间的电压 C.两板间的距离 D.两板的长度
(3)油滴P的电荷量______是电子所带电荷量整数倍(填“一定”或“不一定”)。
(4)(多选)若要使原本静止的油滴落到下极板,以下做法可以达到目的的有
A.保持两极板间电压不变,把下极板向下移 B.断开电源,把下极板向右移
C.断开电源,在两极板间插入电介质 D.断开电源,把下极板向上移
12.(9分)某同学用伏安法测量导体的电阻率,现有量程为0~3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0~0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表,实验电路图如图甲所示。
(1)实验测得的数据如下表,请在图乙中作出图线。
U/V
0.30
0.40
0.80
1.10
1.20
1.60
I/A
0.07
0.09
0.18
0.22
0.27
0.35
(2)用作图法求得的阻值为______Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)某次用螺旋测微器测金属丝直径,用游标卡尺测金属丝的长度,示数如图丙所示,则______mm,______cm。
(4)写出该金属丝的电阻率的表达式:______(用、、、表示)。
13.(10分)如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线将A、B两带电小球悬挂于O点,电荷量分别为、,质量分别记为和,静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到B球的距离,,,带电小球均可视为点电荷,静电力常量为,重力加速度为。求:
(1)A、B间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量和之比。
14.(14分)计算机断层(CT)扫描仪是医院常用设备,如图所示为其部分结构示意图(该结构装置处于真空环境),图中两对平行金属极板M、N和E、F分别竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿E、F极板间的中线,经M、N间电场加速后进入E、F间电场偏转,最后打到足够长的竖直接收屏上。已知M、N极板间电压为U₁;E、F极板长为L,间距也为L,上极板E接地,E、F极板区域外电场不计;接收屏与E、F极板右端的水平距离为。已知电子质量为m,电荷量为e。
(1)求电子穿过N极板小孔时的速度大小;
(2)若E、F极板所加电压为,电子从A点离开偏转电场,求电子在A点的电势能及打在接收屏上的位置离点的距离。
15.(14分)如图所示,一质量为m的带电小球以与水平方向成30°角的初速度从O点斜向上进入水平向右的匀强电场,小球在竖直平面内做直线运动。已知小球所带电荷量的大小为q,重力加速度为g。
(1)求小球的电性及电场强度的大小;
(2)求小球出发点和轨迹最高点之间的电势差;
(3)若将小球由O点以初速度竖直向上抛出,小球运动到Q点时(未画出)速度方向水平,求O、Q两点间的距离。
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参考答案、提示及评分细则
1.A 2.D 3.A 4.B 5.C 6.D 7.B
8.AC 9.BC 10.CD
11.(1)负(1分) (2)ABC(3分,每对1个得1分) (3)一定(1分) (4)AC(2分,每对1个得1分)
12.(1)(1分) (2)4.5或4.6(2分) (3)1.843~1.846(2分) 4.240(2分) (4)(2分)
13.解:(1)由几何关系可知,A、B间距为(2分)
根据库仑定律,A、B之间的库仑力大小为(2分)
(2)对A、B受力分析如图所示
对A球有(2分)
对B球有(2分)
解得(2分)
14.解:(1)对电子在M、N极板间的运动应用动能定理(2分)
解得(1分)
(2)电子在E、F极板间做类平抛运动
水平方向运动的时间(1分)
竖直方向加速度(1分)
竖直方向的偏转位移(1分)
代入数据得(1分)
E、F极板间电场强度为(1分)
A点与极板E间电势差为(1分)
代入数据得(1分)
故
电子在A点的电势能(1分)
设打在接收屏上的位置离点的距离为d,如图所示,电子从A点射出后做匀速直线运动,速度偏转角的正切值
电子在E、F极板间做类平抛运动,其位移偏转角的正切值
由平抛运动的推论可知(1分)
联立三式解得(2分)
15.解:(1)因小球做直线运动,故合力与初速度方向共线,则小球受到的电场力水平向左,与电场强度方向相反,因此小球带负电(1分)
根据几何关系可得(2分)
解得电场强度的大小(1分)
(2)设小球匀减速运动的位移为l
根据动能定理可得(2分)
小球出发点和轨迹最高点之间的电势差为(2分)
联立解得(2分)
(解法多样,该问总分不变)
(3)在最高点,小球的速度方向水平,小球在竖直方向上做竖直上抛运动,至最高点有(1分)
在水平方向向左做初速度为0的匀加速直线运动,至最高点有(1分)
(1分)
即O、Q两点间的距离(1分)
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