内容正文:
重庆一中高2028届高二上期10月月考
物理试题
注意事项:
1.答卷前,学生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.看似抽象的物理概念,往往藏着推动技术进步的关键逻辑。下列物理概念说法错误的是
A.当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,带电体的形状、大小及电荷量分布对它们之间作用力的影响可以忽略时,将带电体看作点电荷采用了“等效法”
B.电场强度的定义式适用于任何电场
C.处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零
D.电容这一物理量在数值上等于使电容器两极板间电势差为时电容器所带的电荷量
2.两个分别带有电荷量和的相同金属小球(均可视为点电荷),间隔一定距离时,它们之间库仑力的大小为。将两球接触一段时间后分开并放回原处,两球之间的库仑力大小为
A.B.C.D.
3.两块可视为无限大的非平行金属板、接在恒定电压的电源上,其截面如图所示,虚线表示等势线,相邻等势线间的电势差相等。若一电子仅受电场力作用从处运动到处,则关于电场线分布和电子运动轨迹,下列选项可能正确的是
A. B.
C. D.
4.某静电场中,一电子在只有电场力的作用下沿轴正向运动,它的电势能随位置变化为如图所示的抛物线,其中为抛物线顶点的横坐标。下列说法正确的是
A.处电势最高
B.和处的电场强度相同
C.电子在处动能最小
D.从0到的过程中,电场力先做正功后做负功
5.第56届电池大会上,华为发布了5分钟即可充电池50%电量的快充技术成果,引起业界广泛关注,如图是华为某智能手机电池上的信息,则()
A.该电池的电动势为
B.表示该电池的工作电流为
C.若电池一直以的电流工作,可持续工作五天
D.若电池充满电,可对外提供的电能约为
6.在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,、为定值电阻,的阻值与相同,为电容器,电容为。闭合开关,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,四个理想电表的示数均发生变化。电表的示数分别用、、和表示,电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示,则下列判断中正确的是
A.不变,不变
B.不变,不变
C.电源的输出功率增大
D.电容器所带电荷量增加
7.如图(a)所示,平面直角坐标系处在匀强电场中,匀强电场与坐标平面平行,轴正半轴上各点的电势随变化的规律如图(b)所示,轴正半轴上各点的电势随变化的规律如图(c)所示,在坐标原点处沿轴正方向以大小为的速度射出一个比荷为的带正电的粒子(可视为点电荷),不计粒子的重力,已知,则下列判断正确的是
A.匀强电场的电场强度大小为B.匀强电场的方向与轴正方向夹角为
C.粒子运动过程中所经位置的最高电势为D.粒子运动过程中的电势能先增大后减小再增大
8.如图,在竖直向下匀强电场中有一长为的轻杆,杆的三等分点处有光滑的水平转动轴,轻杆可绕点在竖直平面内自由转动,杆两端分别固定质量均为的小球和,的电荷量为,的电荷量为,电场强度为,重力加速度为。现将、从水平位置静止释放,当第一次运动到最低点时,下列说法正确的是
A.该过程中,轻杆与小球组成的系统机械能守恒
B.所受合力大小为
C.受到杆的弹力方向一定竖直向下
D.转轴处受到杆作用力的合力大小为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻的理解其物理本质。现有一横截面积为的铜导线,设每单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,在它两端加上恒定电压,此时电子的定向移动速率为,一段时间内通过电荷量为,下列说法正确的是
A.电流的微观表达式为
B.电流的微观表达式是由推导而来的,它从微观的角度阐明了影响电流强弱的因素
C.由可知电流与电荷量成正比,与时间成反比
D.拉长导线使长度变为原来的2倍,仍给它两端加上电压,自由电子定向移动的平均速率变为
10.如图所示,等边三角形处在匀强电场中,电场方向与三角形所在平面平行,,为边中点。一个电荷量的带负电的点电荷由移到的过程中,克服电场力做功,由移到的过程中电场力做功,下列说法正确的是()
A.、两点的电势差
B.点的电势等于点的电势
C.该电场的电场强度方向由指向
D.该电场的电场强度大小为
11.已知一电容器的两平行极板水平放置,间距为,带电荷量为(如图(a),上极板带负电),其正对面积随时间发生的变化如图(b)所示。有一质量为、带电荷量绝对值为的液滴时在两板间恰处于静止状态。已知重力加速度。则下列说法正确的是()
A.该带电液滴带正电
B.带电液滴在两板间做往复运动
C.带电液滴开始运动的加速度大小为
D.带电液滴开始运动后经移动了
12.如图(a)所示,某装置由直线加速器和偏转电场组成。直线加速器序号为奇数和偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连,交变电源两极间电势差的变化规律如图(b)所示;在时,奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值,位于金属圆板(序号为0)中央的电子由静止开始加速,通过可视为匀强电场的圆筒间隙的时间忽略不计,偏转匀强电场的、板水平放置,长度为,相距为,极板间电压为,电子从直线加速器水平射出后,自点射入电场,从点射出电场。若电子的质量为,电荷量为,不计电子的重力和相对论效应。下列说法正确的是()
A.电子在序号1与序号6金属筒中的动能之比为
B.序号2金属圆筒的长度为
C.电子射出偏转电场时,速度偏转角度的正切值
D.若圆筒个数足够多,电子通过圆筒间隙的时间不可忽略,且圆筒间隙的距离均为,在保持圆筒长度、交变电压的变化规律和图(b)中相同的情况下,该装置能够让电子获得的最大速度为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)某学习小组要研究电容器的充放电并测定电容器的电容,设计了如图(a)所示的电路,所用直流电源的电动势为。某时刻将开关接1给电容器充电,一段足够时间后,再把开关改接2.电容器放电。
(1)当他将开关接1后,电容器上极板带_____(选填“正电”或“负电”)。
(2)整个充、放电过程,电流传感器会将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的图像。如图(b)所示为放电过程的图像。已知图(b)所围的面积约为35个方格,可算出该电容器电容为_____F。
(3)在电容器充、放电实验中,若改接不同阻值的电阻放电,则整个放电过程图线与坐标轴所围面积_____(选填“改变”或“不变”)。
14.(8分)现有一由柔性力敏薄膜和均压板构成的压力传感器,为测量传感器电阻,探究该传感器电阻随压力变化规律,并用其测量压力,实验小组进行了如下实验。可用器材有:
图(a)
图(b)
A.待测压力传感器(以下简称“传感器”,空载阻值约600Ω)
B.直流稳压电源(输出电压6V)
C.定值电阻(阻值)
D.滑动变阻器(最大阻值约)
E.滑动变阻器(最大阻值约)
F.砝码(质量为、、、、各2个)
G.电流表(量程,内阻忽略不计)
H.开关、,导线若干
I.计算机
(1)实验小组按照图(a)的电路图连接实验器材。
①滑动变阻器应选用_____(选填“”或“”)。将滑动变阻器
滑片置于右端,闭合开关,将开关拨至端,调节滑片使电流表示数如图(b)所示,此时通过的电流为_____,两端电压为_____。
②保持滑片位置不变,将开关拨至端、传感器上砝码质量从零开始每次增加,记录多组电流表读数和对应的砝码质量,并绘制图像如图(c)所示。
图(c)
图(d)
(2)实验小组利用该传感器设计了如图(d)所示的压力测量电路,结合(1)实验用于测量压力。
①计算机采集、间电压值,处理数据得到此时传感器的电阻值。在某次测量中,、间电压为,此时传感器的电阻为_____Ω。
②根据实验(1)得到的传感器电阻和压力的关系显示出压力值。此次测量的压力值应为_____(结果均保留3位有效数字,当地重力加速度大小取)。
15.(8分)如图所示,一带电小球用绝缘柄固定不动,将一个质量为,电荷量为的带正电小球用一根不可伸长的轻质绝缘丝线悬挂起来,悬点在小球的正上方,当小球静止时,丝线与竖直方向夹角两球连线刚好水平。丝线长度为,重力加速度大小为,静电力常量为,两球均可视为点电荷,求:
(1)小球受到的丝线拉力的大小;
(2)小球的电荷量大小。
16.(10分)如图是电动起重机的电路示意图。电源电动势为,内阻为,电动机内阻,闭合开关后,标有“,”的灯泡正常发光,求:
(1)通过灯泡的电流;
(2)电动机的输出功率;
(3)若用定值电阻替换电动机,使定值电阻功率最大(设灯泡电阻不变),求其最大功率。
17.(12.分)如图所示,两平行金属板、水平放置,长,两板间距离,板比板电势高,一不计重力的带正电的粒子电荷量,质量,沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度,粒子飞出平行板后进入竖直界面、间的无电场区域。已知两界面、相距为,是中心线与界面的交点。
(1)求粒子穿过界面时偏离中心线的距离;
(2)求粒子到达界面时离点的距离;
(3)设为界面右侧的某一点,当粒子刚好通过界面时,立即在点固定一点电荷,使粒子恰好可以绕点做匀速圆周运动,已知该点电荷的电荷量。求粒子先后通过界面两点间的距离。(静电力常数)
18.(16分)如图(a)所示,两竖直放置且足够大的平行金属板、,两板间距为,在两板正中间竖直平面内固定有一水平绝缘横杆,一质量为、电荷量为的小球通过不可伸长的绝缘轻绳悬挂于横杆下方,轻绳长度为。接通电源,使板间电压由0开始缓慢增大,小球缓慢向靠近,在此过程中每个时刻小球都受力平衡,当小球接触的瞬间,电荷量变为,板间电压停止增大并在此后保持恒定,重力加速度为,小球可视为质点,小球与板碰撞不影响两板间电压。若小球运动过程中出现轻绳突然绷紧的情况,则绷紧瞬间,小球沿绳的速度立刻变为0,忽略空气阻力和电场的边缘效应,忽略小球所带电荷对板间电场的影响。
(1)求、间的恒定电压;
(2)求小球从运动至过程中小球最大动能;
(3)若将轻绳长度变为,如图(b)所示,其余条件不变,接通电源,使板间电压由0开始缓慢增大,小球缓慢向靠近,小球接触的瞬间,电荷量变为,板间电压突变为小球接触前瞬间的倍,并在此后保持恒定。此后小球能沿着圆弧从运动至,求的取值范围,并求出该范围内不同值对应的小球最大动能。
图(a)
图(b)
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