内容正文:
参考答案
1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】A 4.【答案】D 5.【答案】D
6.【答案】B 7.【答案】D 8.【答案】AD 9.【答案】CD 10.【答案】BC
11.【答案】(1)42.40(2分) (2)欧姆调零(1分) (3)(3分) (2分)
12.【答案】(1)最左端(1分) (2)1.30(1分) (3)1(2分) (4)①.1.80(2分) ②.2.50(2分)
13.【答案】(1);(2),;
【解析】
【详解】(1)根据闭合电路的欧姆定律
;(2分)
代入数据解得
;(1分)
(2)开关S闭合后路端电压:
(2分)
流过的电流强度为:
,(1分)
流过电动机的电流强度为:
(1分)
电动机发热消耗的功率为:
(2分)
电动机转化为机械能的功率:
(1分)
14.【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)对过程,根据动能定理(1分)
解得(1分)
(2)对过程根据动能定理(2分)
其中(1分)
在点,根据牛顿第二定律(1分)
解得
根据牛顿第三定律得压力大小为。(1分)
(3)当运动到等效最低点时,速度最大,该点与竖直方向夹角为,则(2分)
从点到该点根据动能定理(2分)
解得(1分)
15.【答案】(1) (2) (3)();()
【解析】
【1】对于一个尘埃通过加速电场过程,根据动能定理可得(2分)
故解得(1分)
【2】若所有进入矩形通道的尘埃都被收集,则时间内碰到下极板的尘埃的总电荷量
(2分)
通过高压直流电源的电流(2分)
【3】对某一尘埃,其在高压直流电源形成的电场中运动时,在垂直电场方向做速度为的匀速直线运动,在沿电场力方向做初速度为0的匀加速直线运动,根据运动学公式有:
垂直电场方向位移(1分)
沿电场方向位移(2分)
根据牛顿第二定律有(2分)
距下板处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,则(1分)
解得(1分)
若,即,则收集效率()(1分)
若,即,则所有的尘埃都到达下极板,效率为100%()(1分)
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高二物理试题
考试时间:75分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第一部分(选择题 共46分)
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.比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法,即用两个物理量的“比值”来定义一个新的物理量。以下公式属于比值定义的是( )
A.加速度 B.电场强度 C.电容 D.角速度
2.如图所示,一圆形线圈共有10匝,围成的面积为;线圈内有一面积为的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,方向垂直于线圈平面。下列说法正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量大小为
B.穿过线圈的磁通量大小为
C.穿过线圈的磁通量大小为
D.将线圈从图示位置绕某直径转过180°,穿过线圈的磁通量变化量为0
3.如图所示的通电螺线管周围有a、b、c、d四点(a点在螺线管内部),M、N间接直流电源,将小磁针放在图中的四点时,小磁针的N极指向右侧的是( )
A.M为电源的正极,小磁针位于a点 B.M为电源的正极,小磁针位于b点
C.M为电源的负极,小磁针位于c点 D.M为电源的负极,小磁针位于d点
4.如图所示,图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定( )
A.粒子在M点受到的加速度大于在N点受到的加速度
B.粒子带负电
C.粒子运动过程中,合力始终保持不变
D.粒子在M点的动能小于在N点的动能
5.某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,。一带电粒子仅在电场力作用下从点静止释放后向方向运动,则下列说法正确的是( )
A.点电场强度方向沿方向
B.点的电场强度与点的电场强度相同
C.该粒子在点的电势能小于在点的电势能
D.该粒子将在之间做往复运动
6.如图所示是三量程直流电表的原理图,三个量程分别是、、。已知表头G的满偏电流,内阻,则定值电阻、、的阻值为( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
7.空间中存在一交变电场,其电场强度随时间变化的规律如图所示,当时,电场强度的方向竖直向上。在这一时间段内,有一带正电的粒子射入该电场,其速度方向与电场方向垂直,且该粒子仅受电场力作用。下列有关该粒子在电场中运动轨迹的描述,可能正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,平行板电容器与电源连接,下极板B接地,开关S闭合,电容器两极板间P点处有一带电油滴处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.保持开关闭合,A板竖直上移一小段距离,电容器的电容变小
B.保持开关闭合,A板竖直上移一小段距离过程中,电流表中有从a向b的电流通过
C.断开开关,A板竖直上移一小段距离,带电油滴向下运动
D.断开开关,B板竖直下移一小段距离,带电油滴的电势能将减小
9.如图所示,电源电动势为,内电阻为,灯泡、、规格相同,且电阻大于电源内阻,理想电压表、示数为、,其变化量的绝对值分别为和;流过电源的电流为,其变化量的绝对值为。当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中( )
A.小灯泡、变亮,变暗 B.
C.不变 D.电源输出功率变小
10.如图所示为一个加速度计的原理图,质量的滑块可在光滑框架内平移,滑块两侧与劲度系数均为的轻弹簧连接;为长的滑动变阻器,滑片与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比,两个电源的电动势均为,内阻不计。两弹簧处于原长时,滑片位于的中点,理想电压表的指针位于表盘中央。当端电势高于端时,指针位于表盘右侧。通过电路中电压表的读数,可得知加速度,当被测物体加速度为零时,电压表的示数为零。下列说法正确的是( )
A.当加速度方向水平向右,滑片位于中点的右侧
B.当端的电势比端的电势高时,物体的加速度大小为,方向向左
C.若将电压表的表盘换成加速度的刻度盘,电压与加速度大小需满足关系式
D.减小滑块或者电源电动势可以提高加速度计的灵敏度
第二部分(非选择题 共54分)
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.截面半径为的圆柱形绝缘材料侧面镀有一层电阻率为的导电材料,某实验小组想测量这个导体的电阻。
(1)用游标卡尺测圆柱体的长度,测量的示数如图甲所示,则圆柱体的长度________mm;
(2)用欧姆表粗测圆柱体镀层沿长度方向的电阻,调节好欧姆表后,将选择开关拨到“×1”挡后,接着进行________,后将圆柱体镀层沿长度方向接入两表笔间,示数如图乙所示,粗测镀层的电阻;
(3)要精确测量镀层沿长度方向的电阻,实验室提供的器材有:
电源(电动势,内阻不计);电流表(量程,内阻未知);电流表(量程,内阻);定值电阻(电阻为);滑动变阻器(最大阻值);开关S和导线若干。
为了尽可能减小实验误差并采用双安法测电阻,请在图丙所示的方框内画出实验电路图________。按正确的实验操作调节滑动变阻器,测得多组电流表、的示数、,以为纵轴作图像,得到图像的斜率为,由此得到镀层沿长度方向的电阻________(用已知及测得的物理量表示)。
12.在测量电源电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,会产生系统误差。为了消除电表的内阻产生的系统误差,某兴趣小组连接了如图所示的电路来测量电源电动势和内阻,其中。
(1)实验操作步骤如下:
①将滑动变阻器滑到________位置(填“最左端”、“正中间”或“最右端”)
②单刀双掷开关S与1接通,闭合开关,调节滑动变阻器,记录下若干组数据、的值,断开开关
③重复步骤①
④单刀双掷开关S与2接通,闭合开关,调节滑动变阻器,记录下若干组数据、的值,断开开关
⑤在图丙中分别作出两种情况所对应的图像
(2)某次读取电表数据时,电表指针如图丁所示,此时电表示数为________V。
(3)图丙中的图线1是开关与________(填“1”或“2”)接通时相对应。
(4)根据图丙中的图线求得电源电动势________V,内阻________Ω。(结果均保留两位小数)
三、解答题:本题共3小题,共38分。
13.如图所示,M为一线圈电阻的电动机,,电源电动势。当S断开时,电流表的示数,当开关S闭合时,电流表的示数为。求:
(1)电源内阻;
(2)开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率;
14.如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,轨道由光滑水平直轨道和光滑半圆形轨道BCD组成,其中O点为圆心,C点与圆心O等高,半径大小R为,直轨道与圆轨道最低点B相切。已知整个空间中存在向右的匀强电场E,在直轨道上A点由静止释放一带正电物块(可视为质点),已知质量m为,带电量q为,且A点与B点的间距为,物块到达B时的速度大小为,已知,不考虑漏电,则:
(1)求、两点间的电势差;
(2)求物块在点时对轨道的压力大小;
(3)求物块在脱离轨道前所能达到的最大速度大小。
15.如图甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为、宽为、高为的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料。图乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连。质量为、电荷量大小为的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A、B两极板间的加速电场。已知A、B两极板间加速电压为,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为。尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集。通过调整高压直流电源的输出电压可以改变收集效率(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值)。尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计。在该装置处于稳定工作状态时:
(1)求单个尘埃被A、B两极板间的加速电场加速后的速度大小;
(2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流;
(3)请推导出收集效率随高压直流电源输出电压变化的函数关系式。
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