2022-2023学年黑龙江省勃利县高级中学高二上学期9月月考物理试题(Word版)
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一、单选题(4*7=28分)
1. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B. 根据电势的定义式可知,该点的电势与其电势能成正比,与电荷量成反比
C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
D. 根据电势差的定义式可知,电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V
2. 如图所示,将带电量为q的小球A固定在绝缘支架上,将另一质量为m,电荷量相等的带电小球B放在距离A球正上方r处恰好处于平衡状态(r远远大于小球直径),则( )
A. A、B两球可能带异种电荷
B. 两小球的电量
C. 如果小球B的质量变为,则B球重力势能变大
D. 如果小球B的电量变为,则B球的电势能增加
3. 如图所示,较厚空腔球形导体壳中有一个正点电荷,则图中a、b、c、d各点的电场强度大小关系为( )
A. Ea > Eb > Ec > EdB. Ea > Ec = Ed > Eb
C. Ea > Ec > Ed > EbD. Ea < Eb < Ec = Ed
4. 如图所示,长为L的绝缘细线一端连着带正电小球(视为点电荷),另一端固定在O点,小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。已知小球的质量为m、电荷量为q,匀强电场的电场强度大小为E、方向水平向右,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 小球经过最低点时速度最大
B. 若细线断裂,小球将做匀变速运动
C. 小球运动过程中的最小速度可能为
D. 若小球做逆时针运动,从B点运动到D点的过程中,其动能、重力势能和电势能之和先增加后减少
5. 一根长为L、横截面半径为r的金属棒,其材料的电阻率为ρ。金属棒内单位体积自由电子数为n,电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时,金属棒内产生电流,则自由电子定向运动的平均速率为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,直线I为某电源的伏安特性曲线,曲线Ⅱ为某小灯泡的伏安特性曲线。则下列判断中错误的是( )
A. 电源的电动势E=3.0V
B. 电源的内阻r=1.5Ω
C. 该灯泡直接与该电源相接时,灯泡电阻为1Ω
D. 该灯泡直接与该电源相接时,灯泡功率为1.5W
7. 如图所示,当S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比,当S断开,若甲、乙两表都为电流表时( )
A. 甲、乙两表示数之比为2:5
B. 甲、乙两表示数之比为3:5
C. 通过与上的电流的之比为2:3
D. 与消耗的功率之比为2:3
二、多选题(4*5=20分)
8. 如图甲所示,在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间加上如图乙所示的交变电压后,若取电子初始运动方向为正方向,则下列图象中能正确反映电子的速度v、位移x、加速度a、动能四个物理量随时间变化规律不正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,平行板电容器与电动势为E直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )
A. 平行板电容器的电容变小
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴受到的电场力减小
D. 带电油滴电势能减少
10. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻,下列说法正确的是( )
A. 由甲图可知,该表头满偏电流
B. 甲图是改装成的双量程电压表,其中b量程为15V
C. 乙图是改装成的双量程电流表,,
D. 乙图是改装成的双量程电流表,,
11. 如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),现减弱光照强度,则下列判断正确是( )
A. B灯变暗,A灯变亮B. R0两端电压变大
C. 电源路端电压变大D. 电源总功率变小
12. 如图(a)电路,当变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中, 两电压表的示数随电流的变化情况如图(b)U-I图像中的AC.BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响.下面说法错误的是( )
A. 电源电动势为E=9VB. 电源内阻r = 1Ω
C. 定值电阻R0=3ΩD. 变阻器消耗的最大功率为7W
三、实验题(13题2分,14题9分,15题6分)
13. 某课外兴趣小组在用“伏安法测电阻”实验中,测得两电表示数如图所示,电流表读数为________A,电压表读数为________V。
14. 某同学打算测量由某种合金材料制成的金属丝的电阻率(阻值约5欧),待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻约2千欧)、电流表(内阻约2欧)、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干。
(1)用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图1和图 2所示,可得其长度? =___________cm,直径? =___________mm;
(2)该同学要用图像法求出待测金属丝的阻值,要求电压从0开始变化。请在答题卡上将图3所示实物电路图中所缺导线补全;( )
(3)图4是根据实验中测得的6组电流、电压的值描绘的点,在答题纸图4上作图___________,由图可求出电阻值=___________Ω(保留3位有效数字),电阻丝的真实值比该测量值___________(相同,偏大,偏小);
(4)请写出待测金属丝的电阻率?的表达式=___________(用测得的物理量符号和已知常数表示)。
15. 某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表,该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻,进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻“”挡,再将红表笔和黑表笔短接,调零点;
(2)将图甲中多用电表的红表笔和___________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端;
(3)测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小,需要将多用电表挡位调到电阻___________(填“”或“”)挡;
(4)将红表笔和黑表笔短接,调零点;
(5)测量时,多用电表指针刚好指在表盘正中间,如图乙所示,毫安表的指针也刚好指在表盘正中间,由此可以得到毫安表的内阻为___________;
(6)如果需要改成量程为0.6A的电流表,需要___________(填“串联”或“并联”)___________(结果保留2位有效数字)的电阻。
四、解答题(16题8分,17题13分,18题14分)
16. 如图所示,电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,R1=5 Ω,R2=10 Ω,滑动变阻器R3阻值变化范围为0~10 Ω,求电路中的总电流的变化范围。
17. 一束电子流经U1=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,两极板间电压U2=400V,两极板间距d=2.0cm,板长L1=5.0cm。
(1)求电子在两极板间穿过时的偏移量y;
(2)若平行板的右边缘与屏的距离L2=5cm,求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上);
(3)设电子质量为m,电荷量为q,现有另一个质量为2m的三价负离子(不计重力)经同一电压U1加速,再经同一偏转电场,射出偏转电场的偏移量y′和打在屏上的偏移量Y′各是多大。
18. 如图所示,光滑绝缘斜面高度h=0.45 m,斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接,水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线.平行板和三个电阻构成如图所示电路,平行板板长为l=0.9 m,板间距离d=0.6 m,R1=3 Ω,R2=3 Ω, R3=6 Ω.可以看为质点的带电小球,电量q=-0.01 C,质量m=0.03 kg,从斜面顶端静止下滑.
(1)若S1、S2均断开,小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动,求电源电动势E.
(2)若S1断开,S2闭合,小球离开平行板右边缘时,速度偏向角tan θ=,求电源内阻r.
(3)若S1、S2均闭合,判断小球能否飞出平行板?
答案
1-7 DBCBA CA 8.BCD 9.ACD 10.ABD 11.CD 12.AD
13. ①. 0.42 ②. 2.60
14. ①. 59.40 ②. 0.434 ③.
④. ⑤. 5.81 ⑥. 偏大 ⑦.
15. ①. 1 ②. ×100 ③. 1500##15k##1.5×103 ④. 并联 ⑤. 5.0
16. 当R3阻值为零时,R2被短路,外电阻最小,电流最大
R外=R1=5 Ω
当R3阻值为10 Ω时,外电阻最大,电流最小
电路中的总电流的变化范围是0.55~1 A。
17. (1)电子加速过程,由动能定理得
进入偏转电场,电子在平行于极板的方向上做匀速运动,
L1=v0t
在垂直于极板的方向上做匀加速直线运动,加速度为
偏移距离
联立解得
代入数据得
y=0.25cm
(2)由于平抛运动速度的反向延长线恰好过水平位移的中点,且离开电场后做匀速直线运动如图,由几何关系知
可得
代入数据得
Y=0.75cm
(3)由于
,
偏移量与粒子的质量m和电荷量q无关,故3价负离子经同样装置后
y′=y=0.25cm,Y′=Y=0.75cm
18. (1)小球下滑过程机械能守恒,
由机械能守恒定律得:
解得: ,
对S1、S2均断开时,极板电势差即为电源电动势E,
由平衡条件得:
解得:
E===18 V
(2)当S1断开,S2闭合时,带电小球做类平抛运动,
水平方向:
竖直方向分速度:
对带电小球,由牛顿第二定律得:
,其中: ,
代入数据解得:a1=4m/s2,E1=18 N/C,UC=10.8 V,
当S1断开,S2闭合时,R1与R3串联,电容器与R3并联,
电容器两端电压:
由部分电路欧姆定律:
由闭合电路欧姆定律:
代入数据解得:r=1 Ω.
(3)当S1、S2均闭合时,R2与R3并联,并联电阻:
电路电流:
电压:
对小球,由牛顿第二定律得:
其中电压:
联立求解:
对带电小球类平抛运动分析,有:
联立求解:y=03 m,y==0.3 m,
带电小球恰好从右侧极板边缘飞出。
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