精品解析:广西河池市天峨县高级中学2026-2027学年高二上学期11月阶段检测物理试题
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内容正文:
高二年级阶段诊断测试
物理试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,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。
1. 某电场的电场线如图所示,则点A和点B电场强度的大小关系是( )
A. EA=EB B. EA<EB
C. EA>EB D. 电荷正负不明无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】该电场为匀强电场,则各点的场强相同,即
EA=EB
故选A。
2. 在地面附近,存在着一个有界电场,边界MN将空间分成左右两个区域,在右区域中有水平向左的匀强电场,在右区域中离边界MN某一位置水平地面由静止释放一个质量为m的带电滑块(滑块的电荷量始终不变),如图甲所示,滑块运动的v﹣t图象如图乙所示,不计空气阻力,则( )
A. 滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等
B. 在t=5 s时,小球经过边界MN
C. 滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2:5
D. 在滑块运动的整个过程中,滑动摩擦力做的功小于电场力做的功
【答案】C
【解析】
【分析】滑块在电场中,受到电场力与摩擦力,做匀加速运动,离开电场后受到摩擦力作用而做匀减速运动,由图可以看出,滑块经过边界MN的时刻.分别求出滑块离开电场前、后加速度大小,由牛顿第二定律求出重力与电场力之比.根据动能定理研究整个过程中重力做的功与电场力做的功大小关系.
【详解】A项:根据速度与时间图象,可知,图线与时间轴所围成的面积表示位移大小,那么滑块在MN右边运动的位移大小小于在MN左边运动的位移大小,故A错误;
B项:滑块离开电场前做匀加速直线运动,离开电场后受到摩擦力作用而做减速运动,由图可以看出,小球经过边界MN的时刻是t=2s时,故B错误;
C项:由图象的斜率等于加速度得滑块离开电场前的加速度为,离开电场后的加速度大小为
由牛顿第二定律得:qE-f=ma1
f=ma2
解得,摩擦力与电场力之比为2:5.故C正确;
D项:整个过程中,动能变化量为零,根据动能定理,整个过程中摩擦力做的功与电场力做的功大小相等,故D错误.
故应选:C.
【点睛】本题一要能正确分析小球的运动情况,抓住斜率等于加速度是关键;二要运用牛顿第二定律和动能定理分别研究小球的受力情况和外力做功关系.
3. 在坐标-x0到x0之间有一静电场,x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示,一电荷量为e的质子从-x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域.则该质子( )
A. 在-x0~0区间一直做加速运动
B. 在0~x0区间受到的电场力一直减小
C. 在-x0~0区间电势能一直减小
D. 在-x0~0区间电势能一直增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.从-x0到0,电势逐渐升高,意味着该区域内的场强方向向左,质子受到的电场力向左,与运动方向相反,所以质子做减速运动,A错误;
B.设在x~x+Δx,电势为φ~φ+Δφ,根据场强与电势差的关系式E,当Δx无限趋近于零时,表示x处的场强大小(即φ~x图线的斜率),从0到x0区间,图线的斜率先增加后减小,所以电场强度先增大后减小,根据F=Ee,质子受到的电场力先增大后减小,B错误;
CD.在-x0~0区间质子受到的电场力方向向左,与运动方向相反,电场力做负功,电势能增加,C错误,D正确.
4. 如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面.若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m为( )
A. 3∶2
B. 2∶1
C. 5∶2
D. 3∶1
【答案】A
【解析】
【详解】设电场强度为E,两粒子的运动时间相同,对M有,,;对m有,,联立解得,A正确.
【点睛】做此类问题的关键是把粒子在电场中的运动分解为垂直电场方向上和沿电场方向上两个分运动,两分运动具有等时性.
5. 质量和电荷量不同的带电粒子,在电场中由静止开始经相同电压加速后( )
A. 比荷大的粒子速度大,电荷量大的粒子动能大
B. 比荷大的粒子动能大,电荷量大的粒子速度大
C. 比荷大的粒子速度和动能都大
D. 电荷量大的粒子速度和动能都大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据动能定理得
得
v=
根据上式可知,在相同电压的加速电场中,比荷大的粒子其速度v大,电荷量q大的粒子动能大。
故选A。
6. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处的点电荷产生的电场。如图所示,在绝缘球球面上均匀分布正电荷,总电荷量为q;在剩余球面AB上均匀分布负电荷,总电荷量是。球半径为R,球心为O,CD为球面的对称轴,在轴线上有M、N两点,且,。已知球面在M点的场强大小为E,静电力常量为k,则N点的场强大小为( )
A. E B. 2E C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将AB部分补上,使球壳变成一个均匀带正电的完整的球壳,完整球壳带电荷量为
为保证电荷量不变,球面AB带负电荷量为q,则该球壳带正电的部分在M点产生的场强为
根据对称性可知:①带正电的部分完整球壳在N点产生的场强大小
②球面AB带负电荷量为q,在N点产生的场强大小为2E,两者方向相反;
则N点的场强大小为
故选C。
7. 以下是电阻表表头内部的电路示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电流应从黑表笔流出电阻表,同时内部接滑动变阻器做调零电阻。
故选C。
8. 下列关于电场强度的两个表达式和的叙述正确的是( )
A. 是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
B. 是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量
C. 是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量
D. 对于库仑定律表达式,式中是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB. 电场强度的定义式为,其中F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量,故A错误,B正确;
C. 点电荷场强的计算式为,其中Q是产生电场的电荷电量,故C正确;
D. 对于库仑定律表达式,是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小,故D正确;
故选BCD。
9. 为探究串、并联电路中电流与电压的分配规律,某同学设计了如图电路。电源电动势为E,内阻恒为r,定值电阻的阻值关系为。闭合开关后,定值电阻两端的电压分别为U1、U2、U3、U4,流过的电流分别为I1、I2、I3、I4,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】BC
【解析】
【详解】由题图可知,与串联,则通过的电流相等,即;根据,可知,;与并联,则两电阻两端的电压相等,即;根据,可知,。
故选BC。
10. 图1所示电路中滑动变阻器滑片从最右端向最左端滑动,过程中记录下多组对应的电表读数并画出电压表读数U和电流表读数I的关系图像,如图2。已知电路中所有电表均为理想表,根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A. 电源电动势为3V
B. 电源内阻为6Ω
C. 滑动变阻器阻值为6Ω时,其电功率最大
D. 滑动变阻器接入电路的最大阻值为12Ω
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据闭合电路的欧姆定律有
变式得
即图像与纵轴得截距表示电源得电动势。结合图像可知,图像得斜率为
即
而
解得
而图线斜率的绝对值表示电源内阻与定值电阻之和,根据以上分析可得
故A正确,B错误;
C.将定值电阻并入电源内阻,记为,则电源端得输出功率
显然,当时电源的输出功率最大,即当时电阻R消耗得功率最大,故C正确;
D.当电路中的电流为时,根据
可得
而
解得此时
显然滑动变阻器接入电路的最大阻值大于12Ω,故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. 如图所示,用长为L的绝缘细线将质量为m的带电小球A悬挂在O点,在悬点O的正下方固定一个带电小球B,A、B在同一水平线上,小球A静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°,两个小球带电量相同,均可视为点电荷,静电力常量为k,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)细线上拉力大小;
(2)小球A的电荷量:
(3)若小球A的带电量减半,使小球A绕B在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角仍为θ=37°,小球A做圆周运动的角速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据力的平衡,细线的拉力
(2)根据力的平衡
根据库仑定律
根据几何关系
解得
(3)小球A做圆周运动时,细线拉力大小仍为
根据牛顿第二定律
解得
12. 为了使带负电的点电荷在一匀强电场中沿直线由A点匀速运动到点,必须对该电荷施加一个恒力。如图所示,若,A点电势。(不计电荷所受到的重力)
(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过两点的等势线。
(2)求由A点运动到点的过程中电势能的改变量及点的电势。
【答案】(1) ;(2);
【解析】
【详解】(1)负电荷由A点匀速运动到点,说明负电荷受到的静电力与力大小相等,方向相反,故电场线方向与力方向相同,等势线垂直于该点处的电场线。如图所示
(2)负电荷由A点运动到点的过程中,静电力所做的功为
根据功能关系可知,电势能将增加。根据得,点电势为
13. 由4个电阻连接成的混联电路如图所示.,,,.
(1)求a、d之间的总电阻.
(2)如果把42V的电压加在a、d两端,通过每个电阻的电流是多少?
【答案】(1) (2)通过、的电流是3A;通过的电流是1A;通过的电流是2A.
【解析】
【详解】(1)由题图可知
故
.
(2)由欧姆定律知
此即通过、的电流.设通过、的电流分别为、,则由并联电路电压相等,有
即
又
解得
.
14. 如图,在竖直平面内,位于同一水平线上的M、N两点,固定两个电荷量均为的点电荷。A、B为MN中垂线上的两点,O为MN的中点,且。将一质量为m,电荷量为的带电小球从A点静止释放。已知重力加速度为g,静电力常量为k,不计空气阻力。
(1)求小球到达B点时的速度大小;
(2)若在空间再加一竖直向下的匀强电场,并从A点将小球以大小为v,方向垂直纸面向里的速度抛出,小球恰好能绕O点做匀速圆周运动。求所加匀强电场的场强大小E和小球做圆周运动的速度大小v。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)根据对称性,从A到B电场力不做功,有动能定理可知小球到达B点时的速度大小
解得
(2)小球绕O点做匀速圆周运动,即向心力的大小是一定的,此时小球重力应与所加匀强电场的电场力等大反向,向心力由位于M、N两点电荷与小球之间库仑力的合力提供。
根据
得
根据
解得
15. 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡额定电流为0.2A,电阻小于。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整______;
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于______选填“A”或“B”)端;
(3)实验电路连接完毕后,闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,产生此现象的可能原因是______;
(4)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W;
(5)用上述电路测量了的额定功率后,再测定一个额定电流为“0.4A”的灯泡的额定功率,的电阻略小于,需更改______表的量程,且更换成后应该将滑动变阻器的滑片从原来的位置往______(选填“A”或“B”)移动使正常发光。
(6)在同学们已做过的物理实验中,有不少涉及到物理量的测量。其中有一类物理量可以直接用仪器进行测量,而另一类物理量只能间接测量,“小灯泡电功率”的测量是属于______(选填“直接”或“间接”)测量。
【答案】(1) (2)A
(3)小灯泡断路 (4)0.3
(5) ①. 电压 ②. B
(6)间接
【解析】
【小问1详解】
灯泡额定电压约为
电压表应选0~3V量程,把电压表并联在灯泡两端,如图所示
【小问2详解】
闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值,由图甲可知,滑动变阻器的滑片P应位于A端。
【小问3详解】
闭合开关,发现电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,产生此现象的可能原因是与电压表并联的小灯泡断路。
【小问4详解】
由图乙可知,灯泡额定电流0.2A对应的电压是1.5V,则灯泡额定功率
【小问5详解】
[1]更换灯泡后,灯泡额定电压约为0.4A×10Ω=4V>3V
应更换电压表量程,灯泡额定电压变大。
[2]由电路图甲可知,应向B端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值减小,将滑片向B端滑动,使灯泡两端电压增大,当灯泡电压增大到额定电压时,灯泡正常发光。
【小问6详解】
测量电功率时,要用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,然后求出电功率,属于间接测量。
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高二年级阶段诊断测试
物理试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,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。
1. 某电场的电场线如图所示,则点A和点B电场强度的大小关系是( )
A. EA=EB B. EA<EB
C. EA>EB D. 电荷正负不明无法判断
2. 在地面附近,存在着一个有界电场,边界MN将空间分成左右两个区域,在右区域中有水平向左的匀强电场,在右区域中离边界MN某一位置水平地面由静止释放一个质量为m的带电滑块(滑块的电荷量始终不变),如图甲所示,滑块运动的v﹣t图象如图乙所示,不计空气阻力,则( )
A. 滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等
B. 在t=5 s时,小球经过边界MN
C. 滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2:5
D. 在滑块运动的整个过程中,滑动摩擦力做的功小于电场力做的功
3. 在坐标-x0到x0之间有一静电场,x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示,一电荷量为e的质子从-x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域.则该质子( )
A. 在-x0~0区间一直做加速运动
B. 在0~x0区间受到的电场力一直减小
C. 在-x0~0区间电势能一直减小
D. 在-x0~0区间电势能一直增加
4. 如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面.若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m为( )
A. 3∶2
B. 2∶1
C. 5∶2
D. 3∶1
5. 质量和电荷量不同的带电粒子,在电场中由静止开始经相同电压加速后( )
A. 比荷大的粒子速度大,电荷量大的粒子动能大
B. 比荷大的粒子动能大,电荷量大的粒子速度大
C. 比荷大的粒子速度和动能都大
D. 电荷量大的粒子速度和动能都大
6. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处的点电荷产生的电场。如图所示,在绝缘球球面上均匀分布正电荷,总电荷量为q;在剩余球面AB上均匀分布负电荷,总电荷量是。球半径为R,球心为O,CD为球面的对称轴,在轴线上有M、N两点,且,。已知球面在M点的场强大小为E,静电力常量为k,则N点的场强大小为( )
A. E B. 2E C. D.
7. 以下是电阻表表头内部的电路示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 下列关于电场强度的两个表达式和的叙述正确的是( )
A. 是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
B. 是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量
C. 是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量
D. 对于库仑定律表达式,式中是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小
9. 为探究串、并联电路中电流与电压的分配规律,某同学设计了如图电路。电源电动势为E,内阻恒为r,定值电阻的阻值关系为。闭合开关后,定值电阻两端的电压分别为U1、U2、U3、U4,流过的电流分别为I1、I2、I3、I4,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 图1所示电路中滑动变阻器滑片从最右端向最左端滑动,过程中记录下多组对应的电表读数并画出电压表读数U和电流表读数I的关系图像,如图2。已知电路中所有电表均为理想表,根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A. 电源电动势为3V
B. 电源内阻为6Ω
C. 滑动变阻器阻值为6Ω时,其电功率最大
D. 滑动变阻器接入电路的最大阻值为12Ω
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. 如图所示,用长为L的绝缘细线将质量为m的带电小球A悬挂在O点,在悬点O的正下方固定一个带电小球B,A、B在同一水平线上,小球A静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°,两个小球带电量相同,均可视为点电荷,静电力常量为k,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)细线上拉力大小;
(2)小球A的电荷量:
(3)若小球A的带电量减半,使小球A绕B在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角仍为θ=37°,小球A做圆周运动的角速度大小。
12. 为了使带负电的点电荷在一匀强电场中沿直线由A点匀速运动到点,必须对该电荷施加一个恒力。如图所示,若,A点电势。(不计电荷所受到的重力)
(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过两点的等势线。
(2)求由A点运动到点的过程中电势能的改变量及点的电势。
13. 由4个电阻连接成的混联电路如图所示.,,,.
(1)求a、d之间的总电阻.
(2)如果把42V的电压加在a、d两端,通过每个电阻的电流是多少?
14. 如图,在竖直平面内,位于同一水平线上的M、N两点,固定两个电荷量均为的点电荷。A、B为MN中垂线上的两点,O为MN的中点,且。将一质量为m,电荷量为的带电小球从A点静止释放。已知重力加速度为g,静电力常量为k,不计空气阻力。
(1)求小球到达B点时的速度大小;
(2)若在空间再加一竖直向下的匀强电场,并从A点将小球以大小为v,方向垂直纸面向里的速度抛出,小球恰好能绕O点做匀速圆周运动。求所加匀强电场的场强大小E和小球做圆周运动的速度大小v。
15. 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡额定电流为0.2A,电阻小于。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整______;
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于______选填“A”或“B”)端;
(3)实验电路连接完毕后,闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,产生此现象的可能原因是______;
(4)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W;
(5)用上述电路测量了的额定功率后,再测定一个额定电流为“0.4A”的灯泡的额定功率,的电阻略小于,需更改______表的量程,且更换成后应该将滑动变阻器的滑片从原来的位置往______(选填“A”或“B”)移动使正常发光。
(6)在同学们已做过的物理实验中,有不少涉及到物理量的测量。其中有一类物理量可以直接用仪器进行测量,而另一类物理量只能间接测量,“小灯泡电功率”的测量是属于______(选填“直接”或“间接”)测量。
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