内容正文:
高二年级10月学情检测
物理试题
本卷满分100分,考试时间75分钟。
一、单项选择题: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.把带电荷量的正试探电荷从电场中的点移动到无穷远处,克服电场力做功,取无穷远处的电势为零。则该试探电荷在点的电势能和点电势分别为( )
A.; B.;
C.; D.;
2.如图所示的霍尔元件中,霍尔元件左右两面形成的霍尔电压与磁感应强度、电流以及霍尔元件厚度有着的关系,其中被称为霍尔系数,霍尔系数用国际单位制的基本单位表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.电磁场与现代高科技密切关联,并有重要应用。带电粒子(不计重力)在以下四种器件中运动,下列说法正确的是( )
A.甲图中磁感应强度越小,电子的运动轨道半径越小
B.乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场,大量质量、电量不同的正粒子经质谱仪后,击中光屏同一位置的粒子一定是相同的粒子
C.丙图的回旋加速器中所接交流电压越大,粒子所获得的最大动能越大
D.丁图中磁流体发电机正常工作时电流方向为,电阻两端的电势差小于发电机的电动势
4.如图所示为利用半偏法测量电流表G内阻的电路图,下列说法正确的是( )
A.在满足电流表满偏的情况,电源电动势和尽量大一些可以减小误差
B.当电流表的示数从满偏电流调节到半偏电流时,中的电流稍小于
C.和都可以用滑动变阻器替代
D.开关接通后,需调节变阻器的阻值使电流表达到半偏
5.如图所示,直线是等量异种点电荷和连线的中垂线,与电荷连线的交点为,点、、位置如图。下列说法正确的是( )
A.点的电场强度方向沿向上
B.、、、四个点的电场强度相同
C.、、三点的电势的大小关系是
D.、、三点的电场强度的大小关系是
6.在如图所示的电路中,电源电动势和内阻恒定不变,电阻、和为定值电阻,为滑动变阻器,电流表和电压表均为理想电表。当滑动变阻器滑片向下滑动时,以下说法正确的是( )
A.电流表A读数变大
B.电压表V读数变小
C.电阻两端的电压变小
D.流过的电流变小
7.如图所示,平行板电容器与直流电源、理想二极管、电阻连接,电源负极接地。初始电容器不带电,闭合开关稳定后,一带电油滴位于电容器中的点且处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.贴着上极板插入金属板,则电阻中有从流向的电流
B.将电容器上极板上移,则电阻中有从流向的电流
C.将开关断开,在两板间插入一陶瓷电介质,则油滴仍处于静止状态
D.将开关断开,在两板间插入一陶瓷电介质,则油滴将向上移动
二、多项选择题: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,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子,经过加速电场加速后,垂直射入速度选择器(速度选择器内有相互正交的匀强电场和匀强磁场),离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场,发现这些离子分成几束。忽略重力的影响,由此可得结论( )
A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内
B.这些离子通过狭缝的速率都等于
C.这些离子的电量一定不相同
D.这些离子的比荷一定不相同
9.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。则( )
A.平面c上的电势小于零
B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时,其电势能为2 eV
D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
10.图甲为一款电位器调光台灯,改变电位器接入阻值即可调节灯泡亮度,其等效电路如图乙所示。已知电源电动势,内阻,灯泡阻值恒为,电位器接入电路的阻值调节区间为。下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗功率最大时,电位器的接入阻值为
B.灯泡最大消耗功率为
C.电位器可获得的最大功率为
D.电源输出效率随外电路总电阻阻值增大而减小
三、实验题(11题每空1分;12题每空2分)
11.(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中,正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度为______,用螺旋测微器测得金属丝的直径为________。
(2)该实验小组又自制了“”“”“”三个挡位的欧姆表,设计的电路如图所示,电路中电源的电动势,内阻为,电流计的量程为,为电阻箱,为滑动变阻器。
①红表笔应接________(填“”或“”)插孔。
②已知开关断开时,电路对应的是“”挡位。开关闭合,且电阻箱的阻值调至,完成欧姆调零后,电路对应的是“”挡位,则电流计的内阻为________;欧姆调零完成后该挡位下欧姆表的内阻为________。
12.某兴趣小组的同学利用图甲所示的实验电路,测量定值电阻的阻值以及电源电动势和内阻。已知电压表的内阻很大,电流表的内阻为。
实验步骤如下:
①在闭合开关前,将滑动变阻器阻值调至最大;接着闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某位置,读出电流表的示数I,将单刀双掷开关分别与1、2相连接,电压表的示数分别为、;
②改变滑动变阻器滑片位置,重复上述步骤,测得多组I、、的数值。根据测得的数据,作出图和图,分别如图乙、丙所示。
回答下列问题:
(1)图丙是实验时单刀双掷开关接______(选填“1”或者“2”)作出的图像。
(2)若图乙中直线的斜率为,图丙中直线斜率的绝对值为、纵截距为b。则定值电阻的阻值______,电源的电动势______、内阻______。(均选用、、b、表示)
(3)如果考虑电压表内阻的影响,定值电阻R的测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
四、解答题(13题12分;14题14分;15题13分)
13.在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,电路中的定值电阻,闭合开关后,电动机正常工作,此时,电流表的示数为。电流表为理想电表。求:
(1)路端电压
(2)电动机消耗的功率
(3)若电动机效率为80%,电动机内阻
14.在竖直平面内有水平向右、场强为的匀强电场。电场中有一根长的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系质量为1kg的带电小球,小球静止时细线与竖直方向成37°角。如图所示。给小球一个初速度让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球静止时的位置为电势能和重力势能的零点(,,,),小球视为质点,如果小球恰好能做完整的圆周运动,求:(计算结果保留3位有效数字)
(1)小球所带电量;
(2)小球运动过程中动能的最小值;
(3)小球运动过程中机械能的最小值;
15.如图所示为俯视图,在光滑绝缘的水平桌面上直线ab垂直cd。在cd左右两边分别存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和。质量为m、电荷量为的小球,从ab上P点以某一水平速度与ba成角射入左侧磁场中。
(1)若Pc距离为L,小球运动过程中不经过cd,求小球的最大初速度;
(2)若Pc距离未知,小球在P点进入磁场的初速度大小为,并且垂直cd进入右侧磁场,从ab上Q点(未画出)离开磁场,求P、Q间的距离。
试卷第4页(共5页)
试卷第5页(共5页)
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物理参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
A
D
B
A
BD
BC
BC
11.(1) (均可)
(2)
12.(1)2
(2) k1 b
(3)小于
13. 【解】(1)理想电流表串联在干路中,示数为电源的总电流。由闭合电路欧姆定律有,所以路端电压为
(2)由图可知,定值电阻与电动机并联,二者两端电压都等于路端电压。设通过电动机、定值电阻的电流分别为和,对定值电阻应用欧姆定律得。
由并联电路的电流关系,可得通过电动机的电流为
电动机消耗的功率是其输入电功率,由电功率公式得
(3)设电动机输出的机械功率为,发热功率为,效率为。由效率定义,代入
整理得
根据能量守恒,电动机的输入电功率等于输出机械功率与发热功率之和,即
所以发热功率为
电动机线圈的发热功率满足焦耳定律,因此电动机的内阻为
14. 【解】(1)小球静止时,对小球进行受力分析,可得
解得小球所带电量为
(2)如果小球恰能做圆周运动,在等效最高点B(B点与静止的点关于O点对称)时动能最小,该位置在平衡位置的反向延长线上,重力和电场力的合力大小为
则在B点,有
小球运动过程中动能最小值
联立解得
(3)由于总能量保持不变,所以小球在圆上最左侧的C点时,电势能最大,机械能最小。小球在B点时的重力势能
所以小球在B点的机械能
小球从B运动到C,电场力做功
小球恰能做圆周运动的机械能最小值
联立解得
15. 【解】(1)小球的运动轨迹与cd相切时小球的半径最大设为,此时速度最大设为,小球在左侧匀强磁场的运动轨迹如图1所示
小球做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,有
解得
由数学知识结合运动过程图可知
解得
(2)由(1)问可知,带电小球在左右两侧磁场中做圆周运动半径分别为、
则
小球在磁场中运动轨迹如图2所示
由几何关系可知,
解得
和的长度分别为和则PQ距离为
解得
答案第2页(共3页)
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