
一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。)
1.下列說法正確的是( )
A.哥白尼的“地心說”,揭開了近代自然科學(xué)革命的序幕
B.電場(chǎng)看不見摸不著,因此電場(chǎng)是一種假想的物質(zhì),實(shí)際并不存在
C.忽略帶電體的形狀和大小,用“點(diǎn)電荷”表示帶電體的方法,運(yùn)用了假設(shè)法
D.卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)出萬有引力常量,利用了放大法測(cè)微小量
2.關(guān)于導(dǎo)體的電阻和電阻率,下列說法中正確的是( )
A.將導(dǎo)體均勻拉長(zhǎng)為原來的2倍,則導(dǎo)體的電阻變?yōu)樵瓉淼?倍
B.將一根導(dǎo)線一分為二,則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一
C.由可知,導(dǎo)體的電阻率與其橫截面積成正比,與其長(zhǎng)度成反比
D.由可知,R與導(dǎo)體兩端電壓U成正比,與通過導(dǎo)體的電流I成反比
3.關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說法正確的是( )
A.如果波源停止振動(dòng),在介質(zhì)中傳播的波也立即停止
B.發(fā)聲體在振動(dòng)時(shí),一定會(huì)產(chǎn)生聲波
C.有振動(dòng)一定有波,但有波不一定有振動(dòng)
D.波動(dòng)的過程是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式及能量由近及遠(yuǎn)的傳播過程
4.真空中,在與帶電荷量為+q1的點(diǎn)電荷相距r的M點(diǎn)放一個(gè)帶電荷量為-q2的試探電荷,此時(shí)試探電荷受到的電場(chǎng)力大小為F,方向如圖所示。則( )
A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與F相同 B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
C.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 D.取走試探電荷-q2,M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)榱?br>5.周期T=2s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,該波在某時(shí)刻的圖像如圖所示,則該波( )
A.波速v=40m/s B.波速v=20m/s C.波速v=10m/s D.波速v=5m/s
6.有一負(fù)電荷自電場(chǎng)中的A點(diǎn)自由釋放,只受電場(chǎng)力作用,沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),它運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示,則A、B所在電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)線分布可能是下圖中的( )
A. B. C. D.
7.在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有( )
A.q1和q2一定帶有等量同種電荷 B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C.負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力減小 D.負(fù)電荷從x1移到x2,電勢(shì)能增大
二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分;選對(duì)但不全得3分,有錯(cuò)或不選得0分。)
8.如圖,A、B為振幅相同的相干波源,且向外傳播過程中振幅衰減不計(jì),圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,則下列敘述正確的是( )
A.Q點(diǎn)始終處于波峰位置
B.R、S兩點(diǎn)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.如果A、B兩波源頻率不同,也能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象
D.P點(diǎn)在圖中所示的時(shí)刻處于波谷,再過四分之一個(gè)周期處于平衡位置
9.如圖所示,直線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線,曲線是某一帶正電粒子通過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,A、B是軌跡上的兩點(diǎn),若帶電粒子運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用,根據(jù)此圖可以判斷的是( )
A.可以判斷該電場(chǎng)的方向 B.產(chǎn)生該電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷為正電荷
C.帶電粒子從A運(yùn)動(dòng)到B D.帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的加速度何處大
10.如圖所示,兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b分別與電池兩極相連,開始時(shí)開關(guān)S閉合,發(fā)現(xiàn)在距兩板距離相等的P點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài),然后斷開開關(guān),并將b板向下平移一小段距離,穩(wěn)定后,下列說法中正確的是( )
A.液滴將加速向下運(yùn)動(dòng) B.液滴將保持不動(dòng)
C.P點(diǎn)電勢(shì)升高,液滴在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能減少 D.P點(diǎn)電勢(shì)升高,液滴在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增大
三、實(shí)驗(yàn)題(本體共2小題,共16分。)
11.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體。為測(cè)量該合金的電阻率,現(xiàn)用伏安法測(cè)量圓柱體兩端之間的電阻,用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑,用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度,螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲和圖乙所示。
(1)由甲、乙兩圖讀得圓柱體的直徑為________mm,長(zhǎng)度為________cm。
(2)選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示,按照電路圖正確連接實(shí)物圖。在實(shí)驗(yàn)電路圖中,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于____________端(填“a”或“b”)。
(3)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長(zhǎng)度分別用D,L表示,則用D、L、I、U表示電阻率的關(guān)系式為=_________。
12.要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V 0.9W”小燈泡的伏安特性曲線,小燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V,并便于操作。已選用的器材有:
電池組(電動(dòng)勢(shì)為4.5V,內(nèi)阻約1Ω);
電流表(量程為0~300mA,內(nèi)阻約5Ω);
電壓表V(2V,內(nèi)阻為2kΩ);
三個(gè)定值電阻(R1=1kΩ,R2=2.5kΩ,R3=5kΩ);
滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω,額定電流1A)開關(guān)及導(dǎo)線若干
(1)小明研究后發(fā)現(xiàn),電壓表的量程不能滿足實(shí)驗(yàn)要求,為了完成測(cè)量,他將電壓表進(jìn)行了改裝。在給定的定值電阻中選用_________(選填“R1”、“R2”或“R3”)與電壓表_________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),完成改裝。
(2)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用圖( )
A. B. C. D.
(3)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖所示,分析曲線可知小燈泡電阻隨溫度變化的特點(diǎn)是:溫度升高電阻___________(填“增大”或“減小”)。
四、計(jì)算題(本題共3小題,共38分;要求寫出必要的文字說明、主要的計(jì)算步驟和明確的答案。)
13.有一帶電荷量q=-5.0×10-8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服電場(chǎng)力做功3.0×10-6J。求:
(1)A、B間的電勢(shì)差;
(2)若取B點(diǎn)的電勢(shì)為零,則A點(diǎn)的電勢(shì)為多少?
(3)q從A到B的電勢(shì)能變化;
14.如圖所示,一質(zhì)量為m=1.0×10-2kg帶電荷量大小為q=1.0×10-6C的小球,用絕緣輕細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,假設(shè)電場(chǎng)范圍足夠大,靜止時(shí)懸線向左與豎直方向夾角為θ=37°。小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變,重力加速度g取10m/s2。(sin37°=0.6,cs37°=0.8)
(1)小球帶何種電荷?
(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(3)若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷,求經(jīng)過1s時(shí)小球的速度v。
15.如圖所示,一個(gè)電子由靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,沿右側(cè)兩平行正對(duì)的極板中心軸線OO′射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),并從另一側(cè)射出,打到熒光屏上的P點(diǎn),O′為熒光屏的中心點(diǎn)。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e、加速電場(chǎng)所加的電壓為U0、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加的電壓為、水平極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1、上下兩板間距離為d、水平極板的右端到熒光屏的距離為。不計(jì)電子所受重力。求:
(1)電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后的速度大??;
(2)電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角的正切值;
(3)電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到O′的距離。
參考答案:
1.D 【詳解】A.哥白尼的“日心說”,揭開了近代自然科學(xué)革命的序幕,A錯(cuò)誤;
B.電場(chǎng)看不見摸不著,但它是實(shí)實(shí)在在存在的,不是假想的物質(zhì),B錯(cuò)誤;
C.忽略帶電體的形狀和大小,用“點(diǎn)電荷”表示帶電體的方法,是運(yùn)用了理想模型法,C錯(cuò)誤;
D.卡文迪什通過扭秤實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)出萬有引力常量,是利用了放大法測(cè)微小量,D正確。
故選D。
2.D
【詳解】A.導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身決定的,與導(dǎo)體兩端的電壓以及通過的電流無關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.將一根導(dǎo)線一分為二,則電阻率不變,電阻是原來的二分之一,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.導(dǎo)體的電阻率只與導(dǎo)體的材料溫度有關(guān),與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和截面積無關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.將導(dǎo)體均勻拉長(zhǎng)為原來的2倍,則橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话?,根?jù)可知,導(dǎo)體的電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,選項(xiàng)D正確。
故選D。
3.D 【詳解】A.波源停止振動(dòng),介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)仍然在振動(dòng),所以波仍繼續(xù)傳播,A錯(cuò)誤;
B.產(chǎn)生機(jī)械波的條件之一是必須有介質(zhì),B錯(cuò)誤;
C.要想產(chǎn)生波,必須有振源和介質(zhì),若沒介質(zhì)則不會(huì)形成波,故有波必有振動(dòng),但有振動(dòng)不一定有波,C錯(cuò)誤;
D.在振動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移,只是向外傳播信息和能量,D正確。
故選D。
4.B 【詳解】A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與F相反,故A錯(cuò)誤;
B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,故B正確;
C.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,故C錯(cuò)誤;
D.取走試探電荷,M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不變,故D錯(cuò)誤。
故選B。
5.C 【詳解】由圖可知,波長(zhǎng)為20m,所以m/s=10m/s,故選C。
6.B 【詳解】根據(jù)v-t圖像可知,負(fù)電荷從A到B做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng),則從A到B過程場(chǎng)強(qiáng)越來越大,電場(chǎng)線越來越密集,負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力向右,則電場(chǎng)方向向左。故選B。
7.C 【詳解】A.由圖可知無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,又有電勢(shì)為正的地方,故存在正電荷;又有電勢(shì)為負(fù)的地方,故也存在負(fù)電荷,所以,q1和q2帶有異種電荷,A錯(cuò)誤;
B.電場(chǎng)強(qiáng)度等于圖中曲線斜率,x1處的斜率不為零,故電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,B錯(cuò)誤;
C.負(fù)電荷從x1移到x2,曲線斜率減小,及電場(chǎng)強(qiáng)度減小,所以受到的電場(chǎng)力減小,C正確;
D.從x1移到x2,電勢(shì)增大,負(fù)電荷從x1移到x2電勢(shì)能減小,D錯(cuò)誤;
故選C。
8.BD 【詳解】A.此時(shí)Q點(diǎn)波峰與波峰相遇,為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),但仍上下振動(dòng),不是始終處于波峰位置,A錯(cuò)誤;
B.R、S兩點(diǎn)是波峰與波谷相遇,為振動(dòng)減弱點(diǎn),且A、B兩波源的振幅相同,則R、S兩點(diǎn)位移為零,始終處于靜止?fàn)顟B(tài),B正確;
C.兩列波相遇發(fā)生干涉的必要條件是:兩列波的頻率相同,如果A、B兩波源頻率不同,不能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,C錯(cuò)誤;
D.P是波谷與波谷相遇,所以P點(diǎn)在圖中所示的時(shí)刻處于波谷,再過四分之一周期處于平衡位置,D正確;
故選BD。
9.AD
【詳解】AB.根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的合力方向位于軌跡凹側(cè),可知帶正電粒子受到的電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)線向左,則電場(chǎng)方向向左,產(chǎn)生該電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷,故A正確,B錯(cuò)誤;
C.帶電粒子不一定從A運(yùn)動(dòng)到B,也可能從B運(yùn)動(dòng)到A,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度,可知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),則帶電粒子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力,帶電粒子在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)受到的加速度,故D正確。
故選AD。
10.BC 【詳解】AB.開關(guān)閉合時(shí),帶電液滴受到電場(chǎng)力與重力共同作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài)。斷開開關(guān),電容器帶電量不變,當(dāng)下板向下移動(dòng)小段距離時(shí),正對(duì)面積不變,故電場(chǎng)強(qiáng)度不變,所以液滴保持不動(dòng),故A錯(cuò)誤B正確;
CD.根據(jù)AB項(xiàng)分析可知,電場(chǎng)強(qiáng)度不變,根據(jù)U=Ed可知,當(dāng)下板向下移動(dòng)小段距離時(shí),P與下極板距離增大,電勢(shì)差增大,下極板電勢(shì)為零,所以P點(diǎn)電勢(shì)升高,由于液滴帶負(fù)電,所以液滴在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能將減小,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
11.(1)1.845;4.240;(2)a;(3)
【詳解】(1)[1][2]由題圖甲螺旋測(cè)微器可知,圓柱體直徑為D=1.5mm+34.5×0.01mm=1.845mm。
由題圖乙可知,游標(biāo)卡尺是20分度的,游標(biāo)卡尺的精度是,游標(biāo)卡尺示數(shù)為L(zhǎng)=42mm+8×0.05mm=42.40mm=4.240cm。
(2)由題圖丙可知,為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于端。
(3)由歐姆定律可知,圓柱體電阻為,由電阻定律得,聯(lián)立可得電阻率。
12.(1)R1;串聯(lián);(2)B;(3)增大。
【詳解】(11)[1][2]小燈泡額定電壓為3V,則只需將電壓表的量程擴(kuò)大到3V即可,因電壓表V量程為2V,內(nèi)阻為2kΩ,則在給定的定值電阻中選用R1=1kΩ與電壓表串聯(lián),完成改裝。
(2)因電壓表內(nèi)阻已知,且電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡的電阻,則可采用電流表外接電路;為了使得小燈泡兩端得到從零開始的電壓,則滑動(dòng)變阻器用分壓電路。
故選B。
(3)因I-U圖像上各點(diǎn)到原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)等于小燈泡的電阻,分析曲線可知小燈泡電阻隨溫度變化的特點(diǎn)是:溫度升高,電阻增大。
13.(14)60V;(2)60V;(3)電勢(shì)能增加了3.0×10-6J
【詳解】(1)A、B間的電勢(shì)差為
=60V;
(2)若取B點(diǎn)的電勢(shì)為零,則由,可得=60V;
(3)由于q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服電場(chǎng)力做功3.0×10-6J,則電勢(shì)能增加了3.0×10-6J。 2分
14.(1)正電荷;(2)7.5×104N/C;(3)12.5m/s;方向與豎直方向夾角為37°斜向右下。
【詳解】(1)由圖可知,小球所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致,所以帶正電荷。 2分
(2)由平衡條件得小球所受電場(chǎng)力
2分
所以電場(chǎng)強(qiáng)度的大小=7.5×104N/C 3分
(3)電子在脾剪斷細(xì)線后,小球所受合力1.25mg 2分
根據(jù)牛頓第二定律,得小球的加速度=12.5m/s2 3分
所以1s時(shí)小球的速度大小
=12.5m/s2 2分
速度方向沿原細(xì)線方向斜向下,即方向與豎直方向夾角為37°斜向右下。
15.(1);(2);(3)
【詳解】(1)電子在加速電場(chǎng)中,根據(jù)動(dòng)能定理得
解得
(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,做類平拋運(yùn)動(dòng),在水平方向上有 1分
在豎直方向上有, 1分
, 1分
聯(lián)立解得, 2分
電子射出時(shí)豎直方向速度為 1分
電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值為
1分
聯(lián)立解得; 1分
(3)得電子打在熒光屏上的Р點(diǎn)到O'點(diǎn)的距離為
。題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
B
C
A
C
BD
AD
BC
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