内容正文:
师大附中高二年级10月份阶段考试
物理试卷
卷Ⅰ(选择题,共46分)
一、单项选择题(共7小题,每题4分,计28分)只有一个答案符合题目要求的,多选、不选或错选均不得分
1.如图,在等量异号点电荷 +Q、−Q 形成的电场中,AB 连线为两电荷连线的中垂线,C 在两电荷连线上。将带负电 q 的试探电荷沿中垂线从 A 点移动到 B 点,再沿连线从 B 点移动到 C 点。在此全过程中( )。
A.试探电荷 q 所受电场力一直增大
B.试探电荷所受的电场力先增大后减小
C.所经过各点处的电势先降低后升高
D.试探电荷的电势能先减小后增大
2.我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则 a、b、c、d 四点中电场强度最小的是( )
A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点
3.关于多用电表,下列说法正确的是( )
A.测电压时,应按图乙连接方式测量
B.测电压时,应按图甲连接方式测量
C.测电阻时,应按图丙连接方式测量(开关闭合)
D.测二极管的正向电阻时,应按图丁连接方式测量
4.关于下列四幅图片,下列说法正确的是( )
A.图甲表示电容器放电过程中电流随时间的变化,P 线与坐标轴围成面积表示电容器的电容
B.图乙中,x = x₂ 处的电势最高,电场强度为零
C.图丙可以表示充电过程中电容与电荷量之间的关系
D.图丁中 A、B 的电阻阻值都不变,且 RB > RA
5.在温控电路中,通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示的电路,R₁ 为定值电阻,R₂ 为半导体热敏电阻(温度越高,电阻越小),C 为电容器,理想电压表的示数变化量的绝对值为 ΔU,干路上的电流变化量的绝对值为 ΔI。当环境温度升高时( )
A.电压表的读数增大
B.R₁ 消耗的功率减小
C.电容器 C 带电荷量增大
D.ΔU/ΔI 不变
6.如图所示,直线 A 为某电源的 U−I 图线,曲线 B 为某小灯泡 L 的 U−I 图线的一部分,用该电源和小灯泡 L 串联起来组成闭合回路时灯泡 L 恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )
A.灯泡 L 的额定功率为 2 W
B.此时灯泡 L 的电阻大于 1 Ω
C.此时电源内阻的热功率为 4 W
D.若将灯泡 L 换成阻值恒为 0.5 Ω 的纯电阻,电源的效率将降低
7.如图所示,BC 为竖直放置的光滑、绝缘 1/4 圆弧形轨道,O 点为圆心,半径 OB 水平。在圆心 O 点的正上方 O₁ 点固定一个点电荷,其电荷量为 Q,OO₁ = OC = r。A 点和点 O₁ 在同一水平线上,AO₁ = 2r,将一个质量为 m、电荷量为 q 的小球从 A 点以速度 v 向右抛出,小球刚好从 B 点沿圆弧切线进入圆弧轨道。静电力常量为 k,下列说法正确的是( )
A.A 点电势比 B 点电势低
B.vB = √(2gr)
C.小球在 C 点与轨道间弹力大小为 kQq/(4r²) + mg + m(v² + 4gr)/r
D.小球从 A 点运动到 C 点的过程中机械能守恒
二、多项选择题(共3小题,每题6分,计18分)有两个或两个以上答案符合题目要求,错选、不选均不得分,漏选得3分
8.将一电源、定值电阻 R₀ = 1 Ω 及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.该电源内阻为 2 Ω
B.该电源电动势为 6 V
C.调整 R,电源最大输出功率为 9 W
D.电阻箱功率最大时电源效率约为 66.67%
9.在电场问题中,带电粒子的运动轨迹与电场力的关系是分析电场性质的核心依据之一,结合粒子带电性质与电场方向的关系,可进一步分析粒子的电势、电势能、动能等物理量变化。某带电粒子仅在静电力作用下由 A 点运动到 B 点,电场线、粒子在 A 点的初速度以及运动轨迹如图所示。由此可以判定( )
A.粒子带正电
B.A 点的电势低于 B 点的电势
C.粒子在 A 点的电势能小于它在 B 点的电势能
D.粒子在 A 点的动能小于它在 B 点的动能
10.如图(a)所示为某同学完成的简易多用电表电路图,图中 E 是电池,R₁、R₂、R₃、R₄ 和 R₅ 是定值电阻,R₆ 是可变电阻;表头 G 的满偏电流为 100 μA,内阻为 900 Ω。虚线方框内为换挡开关,A 端和 B 端分别与两表笔相连,该多用电表有 5 个挡位,分别是直流电压 1 V 挡和 5 V 挡,直流电流 1 mA 挡和 2.5 mA 挡,欧姆“×100”挡。则下列说法中正确的是( )
A.图(a)中的 B 端为红表笔
B.该电表的挡位 4、5 是电压挡
C.根据题给条件可得 R₁ + R₂ = 37.5 Ω
D.使用欧姆“×100”挡时,指针偏转如图(b)所示,则待测电阻的阻值为 1.1×10³ Ω
卷Ⅱ(非选择题,共54分)
三、实验题(本题共2小题,共23分)
11.(11分)小明要测量金属丝 Rₓ 的电阻率,已知 Rₓ 的阻值约为 5 Ω。
(1) 用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径和长度,如甲图所示,螺旋测微器的读数为 __________ mm;如乙图所示,游标卡尺的读数为 __________ mm。
(2) 实验室提供以下器材:
A.电压表(量程 0~3 V,内阻约 3 kΩ);
B.电流表(量程 0~3 A,内阻约 0.02 Ω);
C.电流表(量程 0~0.6 A,内阻约 0.1 Ω);
D.滑动变阻器(0~5 Ω);
E.滑动变阻器(0~200 Ω);
F.电源(电动势为 3 V)及开关和导线若干
为了方便调节、准确测量多组数据,实验中电流表应选择 __________(选填实验器材前的字母),滑动变阻器应选择 __________(选填实验器材前的字母),在方框中画出电路图。
(3) 某次测量如图丙所示,电流表示数为 __________ A;如图丁所示的电压表示数为 __________ V。
(4) 测出金属丝的直径为 d、长度为 L、阻值为 Rₓ,则电阻率 ρ = __________(用字母 d、L、Rₓ 表示)。
(5) 关于本实验的误差分析,下列说法中正确的是 __________(有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻的影响,电阻的测量值小于真实值,引起的误差属于系统误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除偶然误差
D.多次测量画出 U−I 图像,通过图像求金属丝电阻可以减小偶然误差
12.(12分)某探究小组做“测定干电池的电动势和内阻”的实验。
(1) 他们设计了如图1所示的甲、乙两个实验原理图,由于干电池的内电阻较小,为使测量结果比较准确,实验中应该选用图1中 __________ 所示的原理图。
(2) 为了便于测量,探究小组的付同学将一个 R₀ = 3.0 Ω 的电阻与电池串联后再进行实验,图2为所需的实验器材,其中已连接一部分导线,请你按选中的实验原理图用笔画线代替导线把电路补画完整。
(3) 根据付同学测得的数据,在 U−I 图中描出的点迹如图3所示,利用图像得出干电池的电动势 E = __________ V,内阻 r = __________ Ω。(都保留两位小数)
(4) 考虑电表本身电阻对测量结果的影响,本实验的误差原因 __________。实验所得的干电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较,E测 __________ E真,r测 __________ r真。(选填“<”“=”或“>”)
(5) 某探究性学习小组利用如图4所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表 A₁ 的内阻 r₁ = 1.0 kΩ,电阻 R₁ = 9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个 R₀ = 3.0 Ω 的电阻。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表 A₁ 和 A₂ 的多组 I₁、I₂ 数据,作出图像如图5。由 I₁−I₂ 图像得到电池的电动势 E = __________ V,内阻 r = __________ Ω。(都保留两位小数)
四、计算题(本题共2小题,共31分)
13.(16分)如图所示,竖直平行金属板 A、B 间电压 U₀ = 800 V,水平平行金属板 C、D 间电压 U₁ = 300 V,C、D 两板板长 L₁ = 0.8 m,C、D 两板间距 d = 0.8 m。质量 m = 10⁻²⁰ kg、电荷量 q = 10⁻¹⁰ C 的带正电粒子由静止从 A 板开始加速,穿过 B 板上的小孔,沿 C、D 板中线射入匀强电场。足够大的竖直屏与极板右侧相距 L₂ = 0.8 m,极板与竖直屏区域间不存在电场,已知 M 点是中心线与屏的交点,不计粒子重力。求:
(1) 带电粒子穿过 B 板小孔时的速度 v₀ 大小;
(2) 带电粒子离开偏转电场时的速度竖直方向分量 vy 大小;
(3) 带电粒子离开偏转电场时竖直方向的偏移距离 y;
(4) 粒子打在竖直屏上的位置离 M 点的距离 Y 为多少?
14.(15分)目前使用新能源的车辆越来越多,它的基本原理就是把风能、太阳能等非化石燃料转化成电能储存起来,然后给各种电动车辆的电池充电,电池再驱动电动机工作,从而带动车辆行驶。下图为某电动机工作的简化电路。如图所示,开关 S 闭合,电源的电动势 E = 14 V,内阻 r = 0.2 Ω,电阻 R₂ = R₃ = 2 Ω,R₁ = 1.8 Ω,线圈的电阻 R = 1 Ω、规格为“6 V 12 W”的电动机正常工作。求:
(1) 通过电源的电流 I;
(2) 电动机的输出功率;
(3) 电阻 R₄ 的阻值。
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