
?下關(guān)一中教育集團(tuán)2023~2024學(xué)年高二年級(jí)上學(xué)期段考(一)
物理試卷
滿分100分,考試用時(shí)90分鐘。
第I卷(選擇題,共48分)
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)在答題卡上填寫清楚。
2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。在試題卷上作答無效。
一、選擇題(本大題共12小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求;第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1. 下列說法中正確的是( ?。?br />
A. 根據(jù),可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比
B. 根據(jù),可知一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C. 電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在的物質(zhì),但是電場(chǎng)線和磁感線是假想的
D. 電場(chǎng)線和磁感線都是電荷在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡
2. 關(guān)于電流周圍的磁感線分布情況,下圖正確的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
3. 如圖所示,線圈平面與水平方向夾角,線圈平面面積為S,共有n匝,空間存在區(qū)域無限大的磁場(chǎng),磁感線豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,設(shè)此時(shí)穿過線圈的磁通量為正,下列說法正確的是( )
A. 通過線圈的磁通量為
B. 若線圈以cd為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過,通過線圈的磁通量為BS
C. 若線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過,通過線圈的磁通量為BS
D. 若線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過,通過線圈磁通量的變化量為
4. 關(guān)于多用電表,下列說法正確的是( )
A. 多用電表測(cè)量直流電流時(shí),紅表筆接觸點(diǎn)的電勢(shì)低
B. 測(cè)量電路中的某個(gè)電阻時(shí),應(yīng)該把該電阻與電路斷開
C. 多用電表換用不同倍率歐姆擋測(cè)電阻時(shí),不需要重新歐姆調(diào)零
D. 多用電表作為歐姆表使用時(shí),若指針偏轉(zhuǎn)太大,則需選擇更大的倍率進(jìn)行測(cè)量
5. 一只額定電壓為110V,額定功率為50W的燈泡,接在下列四個(gè)電路中,已知四個(gè)電路中電源的輸出電壓恒為220V,四個(gè)電路中的定值電阻,,,不計(jì)燈泡電阻的變化,則能讓燈泡正常發(fā)光的電路為( ?。?br />
A. B.
C. D.
6. 如圖所示,電路中電壓表為理想電表,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,L是小燈泡,C是電容器,是定值電阻,是滑動(dòng)變阻器。開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)過程中( ?。?br />
A 小燈泡亮度逐漸變暗 B. 電壓表示數(shù)變大
C. 電容器所帶電荷量減少 D. 電源的輸出功率一定先變大后變小
7. 用電阻為的均勻電阻絲制成一個(gè)圓環(huán),并把它接到如圖所示的電路中。圖中導(dǎo)線的端能沿圓環(huán)移動(dòng),并保持良好接觸。已知為,電源電壓保持不變。改變的位置,圓環(huán)的最大電功率為( ?。?br />
A. B. C. D.
8. 如圖所示,光滑、絕緣、半徑為R的半圓形細(xì)桿ABC位于豎直平面內(nèi),O為半圓的圓心,AC為水平直徑,B為最低點(diǎn)。帶電量為的點(diǎn)電荷固定在D點(diǎn)(D點(diǎn)為O點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)),另一質(zhì)量為m、帶電的小球P套在細(xì)桿上,當(dāng)小球P靜止在B點(diǎn)時(shí)受到細(xì)桿沿BO方向的支持力大小為?,F(xiàn)將小球P從A點(diǎn)由靜止釋放,已知重力加速度為g,小球P帶的電荷不影響點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布。下列說法正確的是( ?。?br />
A. 小球P帶正電,電荷量大小為
B. 小球P從A點(diǎn)由靜止釋放后可以到達(dá)C點(diǎn)
C. 小球P從A點(diǎn)由靜止釋放后所受的電場(chǎng)力一直增大
D. 小球P從A點(diǎn)由靜止釋放后經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的壓力
9. 將一個(gè)表頭G改裝成多量程的電流表,通常有兩種連接方式。如圖甲所示的連接方式稱作開路轉(zhuǎn)換式(其中電阻)。如圖乙所示的連接方式稱作閉路抽頭式。兩種連接方式在實(shí)際中均有使用,下列說法正確的是( )
A. 開路轉(zhuǎn)換式中,開關(guān)S接1時(shí)量程大于開關(guān)S接2時(shí)的量程
B. 開路轉(zhuǎn)換式中,若電阻發(fā)生變化,則開關(guān)S接1、2對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化
C. 閉路抽頭式中,抽頭3對(duì)應(yīng)的量程大于抽頭4對(duì)應(yīng)的量程
D. 閉路抽頭式中,若電阻發(fā)生變化,則抽頭3、4對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化
10. 如圖所示,直線A為某電源的U—I圖像,曲線B為某小燈泡L1的U—I圖像的一部分,用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)小燈泡L1恰能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是( )
A. 此電源的電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)電阻為
B. 小燈泡L1的額定電壓為3V,額定功率為6W
C. 把小燈泡L1換成阻值恒為1Ω的純電阻,電源的輸出功率將變大
D. 把小燈泡L1換成阻值恒為1Ω的純電阻,電源的輸出功率不變
11. 一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是關(guān)于直線對(duì)稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是( ?。?br />
A. x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B. 粒子在0~x2段做勻變速運(yùn)動(dòng),x2~x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C. 若x1、x3處電勢(shì)為φ1、φ3,則φ1<φ3
D. x2~x3段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變
12. 如圖甲所示,空間存在電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小變化的電場(chǎng),質(zhì)量為m、帶正電的小球在電場(chǎng)中從某高度O處由靜止開始下落。小球初始時(shí)的機(jī)械能為,小球下落過程中的機(jī)械能E隨下降的高度h變化的關(guān)系如圖乙中實(shí)線所示,圖中、、、和均為已知量,P為關(guān)系圖線上的點(diǎn),其坐標(biāo)為。小球在下落過程中所受空氣阻力作用忽略不計(jì),重力加速度大小為g。下列說法正確的是( ?。?br />
A. 在處小球的重力勢(shì)能一定為零
B. 電場(chǎng)的方向豎直向上,電場(chǎng)強(qiáng)度隨h的增大而增大
C. 小球在下落過程中電勢(shì)能不斷增大
D. 在處小球所受的電場(chǎng)力大小為
第II卷(非選擇題,共52分)
二、填空、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共14分)
13. 在測(cè)定一根粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中:
(1)某學(xué)生用螺旋測(cè)微器測(cè)定該金屬絲的直徑時(shí),測(cè)得的結(jié)果如圖甲所示,則該金屬絲的直徑________mm,緊接著用游標(biāo)卡尺測(cè)量該金屬絲的長(zhǎng)度L。
(2)該同學(xué)先用多用電表粗測(cè)其電阻:用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“”擋位的多用電表測(cè)量,表盤示數(shù)如圖乙所示,歐姆表讀數(shù)為________。
(3)現(xiàn)要進(jìn)一步精確測(cè)量其阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖丙所示,實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材:
A.電流表(量程為300mA,內(nèi)阻約為)
B.電流表(量程為3A,內(nèi)阻約為)
C.電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)
D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為)
E.電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻可忽略)
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度,應(yīng)選擇的器材為(均填器材前面的字母即可):電流表選________。根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路,測(cè)得多組電壓表示數(shù)U和對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)I,通過描點(diǎn)作出的圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線,其斜率為k,則該金屬絲的電阻率________(用k、L、D三個(gè)物理量表述)。
14. (1)該同學(xué)利用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電路結(jié)構(gòu)如圖所示,測(cè)出多組電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I,并計(jì)算出數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù),在方格紙上作出了關(guān)系圖像如右圖。由圖像可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為___________V;內(nèi)阻為___________Ω;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(2)為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后,該同學(xué)將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端。調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33A時(shí),電壓表的指針位置如右圖所示,則該干電池的內(nèi)阻應(yīng)為___________Ω。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
三、計(jì)算題(本大題共4小題,共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后結(jié)果的不能得分。有數(shù)據(jù)計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
15. 如圖所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰好靜止。重力加速度用g表示,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(2)將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的時(shí),物塊加速度的大小a以及物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能Ek。
16. 如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻,電動(dòng)機(jī)的電阻,電阻。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),理想電壓表的示數(shù),求:
(1)電路的路端電壓;
(2)電動(dòng)機(jī)輸出有用功功率;
17. 如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E=200V,內(nèi)阻為r=20Ω,定值電阻。AB、CD為兩個(gè)平行金屬板,板長(zhǎng)為L(zhǎng)=80cm,板間距離為d=32cm。質(zhì)量為、帶電量為的顆粒從兩金屬板左端沿板間中線以的速度射入兩板間。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱,使顆粒剛好打到下板右側(cè)邊緣的D點(diǎn)。顆粒重力不能忽略,取重力加速度為。求:
(1)顆粒在兩板間運(yùn)動(dòng)的加速度大??;
(2)兩板間電壓U;
(3)電阻箱的阻值。
18. 如圖所示,為豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的AB段水平,BPM部分是半徑為R的圓弧形軌道,P是軌道上與圓心O等高的點(diǎn),,軌道的水平部分與圓弧相切,A為水平軌道上的一點(diǎn),而且,把一質(zhì)量、帶電荷量的小球放在水平軌道上的A點(diǎn)由靜止開始釋放,小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),g取,,,小球視為質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度是多大?
(2)小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的彈力是多大?
(3)若讓小球安全通過M點(diǎn),開始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?
下關(guān)一中教育集團(tuán)2023~2024學(xué)年高二年級(jí)上學(xué)期段考(一)
物理試卷
滿分100分,考試用時(shí)90分鐘。
第I卷(選擇題,共48分)
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)在答題卡上填寫清楚。
2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。在試題卷上作答無效。
一、選擇題(本大題共12小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求;第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1. 下列說法中正確的是( ?。?br />
A. 根據(jù),可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比
B. 根據(jù),可知一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C. 電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在物質(zhì),但是電場(chǎng)線和磁感線是假想的
D. 電場(chǎng)線和磁感線都是電荷在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡
【答案】C
【解析】
【詳解】A.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由電場(chǎng)本身決定的,與電場(chǎng)力無關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)導(dǎo)線中的電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行時(shí),導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力為0,可知一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零,故B錯(cuò)誤;
C.電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在的物質(zhì),但是電場(chǎng)線和磁感線是假想的,故C正確;
D.電場(chǎng)線和磁感線一般不是電荷在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,故D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 關(guān)于電流周圍的磁感線分布情況,下圖正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】A.根據(jù)右手螺旋定則可知,順時(shí)針方向的環(huán)形電流在內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,故A正確;
B.根據(jù)右手螺旋定則可知,水平向右的直線電流,上方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)右手螺旋定則可知,圖中通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)右手螺旋定則可知,圖中通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)方向向上,故D錯(cuò)誤。
故選A。
3. 如圖所示,線圈平面與水平方向夾角,線圈平面面積為S,共有n匝,空間存在區(qū)域無限大的磁場(chǎng),磁感線豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,設(shè)此時(shí)穿過線圈的磁通量為正,下列說法正確的是( )
A. 通過線圈的磁通量為
B. 若線圈以cd為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過,通過線圈的磁通量為BS
C. 若線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過,通過線圈的磁通量為BS
D. 若線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過,通過線圈磁通量的變化量為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.通過線圈的磁通量為
故A錯(cuò)誤:
B.若線圈以cd為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過,線圈平面與磁場(chǎng)垂直,所以通過線圈的磁通量為
故B正確;
C.若線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過,線圈平面與磁場(chǎng)平行,通過線圈的磁通量為
故C錯(cuò)誤;
D.若線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過,線圈平面與磁場(chǎng)垂直,通過線圈的磁通量為
所以通過線圈磁通量的變化量為
故D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 關(guān)于多用電表,下列說法正確的是( )
A. 多用電表測(cè)量直流電流時(shí),紅表筆接觸點(diǎn)的電勢(shì)低
B. 測(cè)量電路中的某個(gè)電阻時(shí),應(yīng)該把該電阻與電路斷開
C. 多用電表換用不同倍率歐姆擋測(cè)電阻時(shí),不需要重新歐姆調(diào)零
D. 多用電表作為歐姆表使用時(shí),若指針偏轉(zhuǎn)太大,則需選擇更大的倍率進(jìn)行測(cè)量
【答案】B
【解析】
【詳解】A.用多用電表測(cè)直流電流、電壓時(shí),多用表內(nèi)部不連接電池,電流由紅表筆流入,由黑表筆流出,紅表筆電勢(shì)高,黑表筆電勢(shì)較低,故A錯(cuò)誤;
B.測(cè)量電路中的某個(gè)電阻時(shí),應(yīng)該把該電阻與電路斷開,故B正確;
C.歐姆表換擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零,測(cè)量過程中,每換一次擋位,都必須重新調(diào)整歐姆零點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
D.多用電表作為歐姆表使用時(shí),若指針偏轉(zhuǎn)太大,說明倍率大,示數(shù)小,則需選擇更小的倍率進(jìn)行測(cè)量,故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 一只額定電壓為110V,額定功率為50W的燈泡,接在下列四個(gè)電路中,已知四個(gè)電路中電源的輸出電壓恒為220V,四個(gè)電路中的定值電阻,,,不計(jì)燈泡電阻的變化,則能讓燈泡正常發(fā)光的電路為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)
解得燈泡的電阻為
圖中
據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,此時(shí)燈泡兩端的電壓大于110V,燈泡不能正常發(fā)光,A錯(cuò)誤;
B.圖中,、R并聯(lián),此時(shí)燈泡兩端的電壓為220V,燈泡不能正常發(fā)光,B錯(cuò)誤;
C.圖中,燈泡和的并聯(lián)電阻為
據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,此時(shí)燈泡兩端的電壓小于110V,燈泡不能正常發(fā)光,C錯(cuò)誤;
D.圖中,燈泡和串聯(lián)后與并聯(lián),由于
據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,此時(shí)燈泡兩端的電壓為110V,燈泡能正常發(fā)光,D正確。
故選D。
6. 如圖所示,電路中電壓表為理想電表,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,L是小燈泡,C是電容器,是定值電阻,是滑動(dòng)變阻器。開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過程中( ?。?br />
A. 小燈泡亮度逐漸變暗 B. 電壓表示數(shù)變大
C. 電容器所帶電荷量減少 D. 電源的輸出功率一定先變大后變小
【答案】C
【解析】
【詳解】A.滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小,電路總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律,可知干路電流增大,即流過小燈泡的電流增大,小燈泡亮度逐漸變亮,故A錯(cuò)誤;
B.電壓表測(cè)量路端電壓,干路電流增大,由閉合電路歐姆定律,可知,則有電源內(nèi)阻兩端的電壓增大,可知路端電壓減小,電壓表示數(shù)變小,故B錯(cuò)誤;
C.干路電流增大,電源內(nèi)阻、小燈泡兩端的電壓增大,電源電動(dòng)勢(shì)不變,可知電容器兩端的電壓減小,故電容器所帶電荷量減少,故C正確;
D.因外電阻與電源內(nèi)阻的關(guān)系未知,故電源的輸出功率變化情況不能確定,故D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 用電阻為的均勻電阻絲制成一個(gè)圓環(huán),并把它接到如圖所示的電路中。圖中導(dǎo)線的端能沿圓環(huán)移動(dòng),并保持良好接觸。已知為,電源電壓保持不變。改變的位置,圓環(huán)的最大電功率為( ?。?br />
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)題意可知,圓環(huán)分成兩部分并聯(lián)接入電路,設(shè)接入電路的等效電阻為,則圓環(huán)的功率為
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知
即
時(shí),有最大值,最大值為
故選B。
8. 如圖所示,光滑、絕緣、半徑為R的半圓形細(xì)桿ABC位于豎直平面內(nèi),O為半圓的圓心,AC為水平直徑,B為最低點(diǎn)。帶電量為的點(diǎn)電荷固定在D點(diǎn)(D點(diǎn)為O點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)),另一質(zhì)量為m、帶電的小球P套在細(xì)桿上,當(dāng)小球P靜止在B點(diǎn)時(shí)受到細(xì)桿沿BO方向的支持力大小為。現(xiàn)將小球P從A點(diǎn)由靜止釋放,已知重力加速度為g,小球P帶的電荷不影響點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布。下列說法正確的是( )
A. 小球P帶正電,電荷量大小為
B. 小球P從A點(diǎn)由靜止釋放后可以到達(dá)C點(diǎn)
C. 小球P從A點(diǎn)由靜止釋放后所受的電場(chǎng)力一直增大
D. 小球P從A點(diǎn)由靜止釋放后經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的壓力
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由題意可知,當(dāng)小球P靜止在B點(diǎn)時(shí)受到細(xì)桿沿BO方向的支持力大小為,因此小球P帶負(fù)電,設(shè)電荷量大小為q,當(dāng)它靜止在B點(diǎn)時(shí),對(duì)小球P受力分析,由平衡條件則有
所以
解得
故A錯(cuò)誤;
B.由點(diǎn)電荷電場(chǎng)的對(duì)稱性可知,由于細(xì)桿光滑,由能量守恒可知小球在A和C之間沿桿往復(fù)運(yùn)動(dòng),故B正確;
C.當(dāng)小球P從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),兩個(gè)電荷間的距離減小,庫(kù)侖力不斷增大,但從B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),兩個(gè)電荷間的距離增大,庫(kù)侖力不斷減小,故C錯(cuò)誤;
D.小球P從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,由動(dòng)能定理則有
在B點(diǎn)對(duì)小球P受力分析結(jié)合牛頓第二定律有
解得
由牛頓第三定律可知,小球P從A點(diǎn)由靜止釋放后經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的壓力不等于,故D錯(cuò)誤。
故選B。
9. 將一個(gè)表頭G改裝成多量程的電流表,通常有兩種連接方式。如圖甲所示的連接方式稱作開路轉(zhuǎn)換式(其中電阻)。如圖乙所示的連接方式稱作閉路抽頭式。兩種連接方式在實(shí)際中均有使用,下列說法正確的是( )
A. 開路轉(zhuǎn)換式中,開關(guān)S接1時(shí)的量程大于開關(guān)S接2時(shí)的量程
B. 開路轉(zhuǎn)換式中,若電阻發(fā)生變化,則開關(guān)S接1、2對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化
C. 閉路抽頭式中,抽頭3對(duì)應(yīng)的量程大于抽頭4對(duì)應(yīng)的量程
D. 閉路抽頭式中,若電阻發(fā)生變化,則抽頭3、4對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)
則并聯(lián)的電阻越小,則量程越大,因,則開路轉(zhuǎn)換式中,開關(guān)S接1時(shí)的量程大于開關(guān)S接2時(shí)的量程,選項(xiàng)A正確;
B.開路轉(zhuǎn)換式中,若電阻發(fā)生變化,則開關(guān)S接1時(shí)對(duì)應(yīng)的量程會(huì)發(fā)生變化,而開關(guān)S接2時(shí)對(duì)應(yīng)的量程不會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
CD.閉路抽頭式中,接抽頭3時(shí)并聯(lián)的電阻只有R1,而接抽頭4時(shí)并聯(lián)的電阻有R1和R2,則抽頭3對(duì)應(yīng)的量程大于抽頭4對(duì)應(yīng)的量程,并且若電阻發(fā)生變化,則抽頭3、4對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)CD正確;
故選ACD。
10. 如圖所示,直線A為某電源的U—I圖像,曲線B為某小燈泡L1的U—I圖像的一部分,用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)小燈泡L1恰能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是( )
A. 此電源的電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)電阻為
B. 小燈泡L1的額定電壓為3V,額定功率為6W
C. 把小燈泡L1換成阻值恒為1Ω的純電阻,電源的輸出功率將變大
D. 把小燈泡L1換成阻值恒為1Ω的純電阻,電源的輸出功率不變
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.根據(jù)閉合電路的歐姆定律有
U = -Ir+E
可知此電源的電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)電阻為
故A錯(cuò)誤;
B.由于該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)小燈泡L1恰能正常發(fā)光,則小燈泡L1額定電壓為3V,額定功率為
P = UI = 6W
故B正確;
CD.由于該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)小燈泡L1恰能正常發(fā)光,則小燈泡L1的內(nèi)阻為
由于外電阻等于內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大,若把小燈泡L1換成阻值恒為1Ω的純電阻,則更接近電源內(nèi)阻,則電源的輸出功率將變大,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
11. 一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是關(guān)于直線對(duì)稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是( ?。?br />
A. x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B. 粒子在0~x2段做勻變速運(yùn)動(dòng),x2~x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C. 若x1、x3處電勢(shì)為φ1、φ3,則φ1<φ3
D. x2~x3段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.圖像的斜率表示粒子所受電場(chǎng)力F,x1處斜率等于零,電場(chǎng)力等于零,根據(jù),x1處電場(chǎng)強(qiáng)度等于零,A正確;
B.粒子在0~x2段切線的斜率發(fā)生變化,電場(chǎng)力發(fā)生變化,加速度也發(fā)生變化,做非勻變速直線運(yùn)動(dòng),x2~x3段斜率不變,電場(chǎng)力不變,加速度不變,所以做勻變速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;
C.帶負(fù)電的粒子從x1到x3的過程中電勢(shì)能增加,根據(jù),因?yàn)榱W訋ж?fù)電,電勢(shì)降低,即
C錯(cuò)誤;
D.故x2~x3段斜率不變,所以這段電場(chǎng)力的大小和方向均不變,電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變,D正確。
故選AD。
12. 如圖甲所示,空間存在電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小變化的電場(chǎng),質(zhì)量為m、帶正電的小球在電場(chǎng)中從某高度O處由靜止開始下落。小球初始時(shí)的機(jī)械能為,小球下落過程中的機(jī)械能E隨下降的高度h變化的關(guān)系如圖乙中實(shí)線所示,圖中、、、和均為已知量,P為關(guān)系圖線上的點(diǎn),其坐標(biāo)為。小球在下落過程中所受空氣阻力作用忽略不計(jì),重力加速度大小為g。下列說法正確的是( ?。?br />
A. 在處小球的重力勢(shì)能一定為零
B. 電場(chǎng)的方向豎直向上,電場(chǎng)強(qiáng)度隨h的增大而增大
C. 小球在下落過程中電勢(shì)能不斷增大
D. 在處小球所受的電場(chǎng)力大小為
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.因?yàn)槌跛俣葹榱?,所以,因?yàn)樵谔幮∏虻臋C(jī)械能為零,但動(dòng)能可能不為零,所以處小球的重力勢(shì)能可能為負(fù)值,即可能不為零,故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)樾∏虻臋C(jī)械能減小,電場(chǎng)力做負(fù)功,小球帶正電,所以電場(chǎng)方向豎直向上,圖象的斜率越來越大,所以電場(chǎng)強(qiáng)度隨h的增大而增大,故B正確;
C.小球下落過程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,小球在下落過程中電勢(shì)能不斷增大,故C正確;
D.根據(jù)功能關(guān)系,可知在處小球所受的電場(chǎng)力大小為P點(diǎn)切線斜率的絕對(duì)值,即
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
第II卷(非選擇題,共52分)
二、填空、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共14分)
13. 在測(cè)定一根粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中:
(1)某學(xué)生用螺旋測(cè)微器測(cè)定該金屬絲的直徑時(shí),測(cè)得的結(jié)果如圖甲所示,則該金屬絲的直徑________mm,緊接著用游標(biāo)卡尺測(cè)量該金屬絲的長(zhǎng)度L。
(2)該同學(xué)先用多用電表粗測(cè)其電阻:用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“”擋位的多用電表測(cè)量,表盤示數(shù)如圖乙所示,歐姆表讀數(shù)為________。
(3)現(xiàn)要進(jìn)一步精確測(cè)量其阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖丙所示,實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材:
A.電流表(量程為300mA,內(nèi)阻約為)
B.電流表(量程3A,內(nèi)阻約為)
C.電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)
D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為)
E.電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻可忽略)
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度,應(yīng)選擇器材為(均填器材前面的字母即可):電流表選________。根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路,測(cè)得多組電壓表示數(shù)U和對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)I,通過描點(diǎn)作出的圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線,其斜率為k,則該金屬絲的電阻率________(用k、L、D三個(gè)物理量表述)。
【答案】 ①. ②. ③. A ④.
【解析】
【詳解】(1)[1]該金屬絲的直徑
(2)[2]根據(jù)圖丙,金屬絲電阻為
(3)[3][4]通過金屬絲的最大電流為
電流表選A。根據(jù)電阻定律
根據(jù)面積公式
根據(jù)歐姆定律
解得
根據(jù)題意得
解得
14. (1)該同學(xué)利用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電路結(jié)構(gòu)如圖所示,測(cè)出多組電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I,并計(jì)算出數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù),在方格紙上作出了關(guān)系圖像如右圖。由圖像可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為___________V;內(nèi)阻為___________Ω;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(2)為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后,該同學(xué)將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端。調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33A時(shí),電壓表的指針位置如右圖所示,則該干電池的內(nèi)阻應(yīng)為___________Ω。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
【答案】 ①. 1.40 ②. 1.20 ③. 1.00
【解析】
【詳解】(1)[1][2]由閉合電路歐姆定律
E=IR+I(xiàn)r
得
R=E?-r
類似于一次函數(shù)y=kx+b的形式,R--圖像的斜率表示電動(dòng)勢(shì)E,縱截距絕對(duì)值為內(nèi)阻r,讀圖可知
E=1.40V,r=1.20Ω
(2)[3][4]電流表的內(nèi)阻
閉合回路的歐姆定律應(yīng)為
即
因此可知電動(dòng)勢(shì)不變,內(nèi)阻為
r=1.20Ω-0.20Ω=1.00Ω
三、計(jì)算題(本大題共4小題,共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后結(jié)果的不能得分。有數(shù)據(jù)計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
15. 如圖所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰好靜止。重力加速度用g表示,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(2)將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的時(shí),物塊加速度的大小a以及物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能Ek。
【答案】(1);(2)0.3g,0.3mgL
【解析】
【詳解】(1)小物塊靜止在斜面上,受重力、電場(chǎng)力和斜面支持力,如圖所示
根據(jù)平衡條件有
解得電場(chǎng)強(qiáng)度為
(2)若電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來,則電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)?br />
根據(jù)牛頓第二定律有
可得加速度為
物塊下滑距離L時(shí),重力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理有
解得
16. 如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻,電動(dòng)機(jī)的電阻,電阻。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),理想電壓表的示數(shù),求:
(1)電路的路端電壓;
(2)電動(dòng)機(jī)輸出有用功的功率;
【答案】(1)10V;(2)8W
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)歐姆定律,電路電流為:
電路的路端電壓為
代入數(shù)據(jù)解得
(2)設(shè)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U,則由閉合電路歐姆定律得:
電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為:
電動(dòng)機(jī)的熱功率為:
電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為
17. 如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E=200V,內(nèi)阻為r=20Ω,定值電阻。AB、CD為兩個(gè)平行金屬板,板長(zhǎng)為L(zhǎng)=80cm,板間距離為d=32cm。質(zhì)量為、帶電量為的顆粒從兩金屬板左端沿板間中線以的速度射入兩板間。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱,使顆粒剛好打到下板右側(cè)邊緣的D點(diǎn)。顆粒重力不能忽略,取重力加速度為。求:
(1)顆粒在兩板間運(yùn)動(dòng)的加速度大?。?br />
(2)兩板間的電壓U;
(3)電阻箱的阻值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【詳解】(1)顆粒在兩板間做類平拋運(yùn)動(dòng),平行于板方向勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
垂直于板方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)
解得顆粒在兩板間運(yùn)動(dòng)的加速度大小
(2)顆粒受電場(chǎng)力方向豎直向上,由牛頓第二定律可得
又
解得兩板間的電壓
(3)由歐姆定律可知
由閉合電路歐姆定律可知
解得
18. 如圖所示,為豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的AB段水平,BPM部分是半徑為R的圓弧形軌道,P是軌道上與圓心O等高的點(diǎn),,軌道的水平部分與圓弧相切,A為水平軌道上的一點(diǎn),而且,把一質(zhì)量、帶電荷量的小球放在水平軌道上的A點(diǎn)由靜止開始釋放,小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),g取,,,小球視為質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度是多大?
(2)小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的彈力是多大?
(3)若讓小球安全通過M點(diǎn),開始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【詳解】(1)由A點(diǎn)到P點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有
①
解得
②
(2)在P點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律得
③
解得
④
(3)設(shè)小球恰好安全通過M點(diǎn),必有
⑤
設(shè)釋放點(diǎn)距B點(diǎn)距離為x,由動(dòng)能定理得
⑥
解得
⑦
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