四川省内江市资中县第二中学2022-2023学年高二物理上学期10月月考试题(Word版附解析)
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这是一份四川省内江市资中县第二中学2022-2023学年高二物理上学期10月月考试题(Word版附解析),共14页。试卷主要包含了计算题,共3个小题,共40分等内容,欢迎下载使用。
资中二中高2024届高二10月考
物理试题
一、选择题,共9小题,每小题6分,共54分。1-5题单选, 6-9题多选。
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体带电荷量可能为
B. 金属导体感应起电的本质是电子的移动
C. 元电荷的数值最早是由英国物理学家库仑测出的
D. 点电荷是理想模型, 电场线是真实存在于电场周围的
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体带电荷量只能是元电荷的整数倍,则物体带电荷量不可能为,故A错误;
B.金属导体感应起电的本质是电子从导体的一端移动到另一端,故B正确;
C.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测出的,故C错误;
D.点电荷是理想模型, 电场线是人为假想的,不是真实存在于电场周围的,故D错误。
故选B。
2. 关于电场的描述正确的是( )
A. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律
B. 只适用于点电荷产生的电场
C. 由库仑定律表达式可知,当r→0时,F→无穷大
D. 若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
【答案】A
【解析】
【详解】A.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律,故A正确;
B.是电场的定义式,适用于任何电场,故B错误;
C.当两电荷相距很近时,库仑定律将不再适用,故C错误;
D.根据牛顿第三定律可知,两电荷之间的静电力是一对相互作用力,必定大小相等,故D错误。
故选A。
3. 有两段电阻丝是由同种材料制成的。它们的质量之比为,长度之比 ,则它们的电阻之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可得两段电阻丝的横截面积之比为
根据电阻定律
可得两段电阻丝的电阻之比为
故选D。
4. 两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的,V1表的量程是5 V,V2表的量程是15 V,把它们串联起来接入电路中,则 ( )
A. 它们的示数相等,指针偏转角度也相等
B. 它们的示数之比为l:3,指针偏转角度相等
C. 它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3
D. 它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3
【答案】B
【解析】
【详解】电压表是由电流计与定值电阻串联改装而成的;V1表的量程是5V,V2表的量程是15V,相同的两个电流计改装,可知,V2表的内阻是V1表的内阻的3倍.把它们串联接入电路,通过的电流相等,电表指针的偏角相同;电表两端电压之比等于内阻之比1:3,它们的示数之比为1:3.故B项正确,ACD错误。
故选B。
5. 如图所示,Q1,Q2是两个电荷量相等的点电荷,O点为它们连线的中点,M、N为连线中垂线上的两点。下列说法正确的是( )
A. 若Q1,Q2均带正电,则在中垂线上,O点的电场强度不为零
B. 若Q1,Q2均带正电,则M点的电场强度一定大于N点的电场强度
C. 若Q1带正电、Q2带负电,则M点的电势一定比N点的电势高
D. 若Q1带正电、Q2带负电,则在中垂线上,O点的电场强度最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.若、均带正电,它们在点O处产生的电场强度大小相等,方向相反,互相抵消,则中点O的场强为零,故A错误;
B.若、均带正电,中点O的场强为零,中垂线上无穷远处场强也为0,则从O点到无穷远处,场强先增大后减小,所以无法确定M、N两点的场强大小,故B错误。
C.若带正电、带负电,由等量异种电荷的电场线分布可知,连线的中垂线为等势线,则M点的电势与N点的电势相等,故C错误;
D.若带正电、带负电,由等量异种电荷的电场线分布可知,在中垂线上,O点的电场线最密集,电场强度最大,故D正确。
故选D。
6. 一种简化的示波管装置(包括电子运动轨迹)如图所示,若在阴极射线管的阴极和阳极间加上直流高压U1,在偏转电极(一对水平的平行金属板)加上直流高压U2.。则电子从阴极发出到打在荧光屏上的过程中( )
A. 电子在水平方向先做加速运动,再做匀速运动
B. 电子在水平方向一直做匀速运动
C U1一定时,U2越大,则图中亮点位置越低
D. U2一定时,U1越大,则图中亮点位置越低
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.电子在阴阳极之间加速,之后,在水平方向匀速,A正确,B错误;
CD.U1一定时,电子做匀速运动的速度就一定,则电子到达屏幕的时间就一定,U2越大,电子的侧向位移
越大,则图中的亮点越高。U1越大,则电子做匀速运动的速度越大,电子到达屏幕的时间就越短,U2一定时,则侧移就越小,图中亮点位置越低。C错误,D正确。
故选AD。
7. 如图所示,平行板电容器两极板带有等量异种电荷,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在 P点的正点电荷,两板间的电场强度大小为E,两板间的电势差为U,点电荷在P点的电势能为Ep,静电计指针的偏角为θ,若保将下极板不动,将上极板向上移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A. U不变,E减小 B. E不变,Ep不变
C. θ增大,U增大 D. E不变,Ep增大
【答案】BC
【解析】
【详解】由于静电计所带电荷量远小于极板所带电荷量,则可认为电容器极板所带电荷量保持不变;根据
,
将上极板向上移动一小段距离至图中虚线位置,两极板间的距离增大,则电容减小;由于不变,则两板间的电势差增大,静电计指针的偏角增大;根据
可知极板间电场强度不变,由于P点到下极板的距离保持不变,则P点和下极板间的电势差保持不变,P点的电势不变,根据
可知点电荷在P点的电势能不变。
故选BC。
8. 如图,在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接。A、B、C三个带电小球质量均为M,其中A球的电荷量qA=q0>0,B球的电荷量,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列。已知静电力常量为k,重力加速度为g,小球间距离远大于小球的半径,则( )
A. C球的电荷量 B. 弹簧伸长量为
C. A球受到库仑力大小为 D. 相邻两小球间距为
【答案】AC
【解析】
【详解】AD.设相邻两小球间距为r,对C球受力分析可知C球带正电,根据平衡条件有
对B球受力分析,根据平衡条件有
两式联立解得
A正确,D错误;
B.对三个小球整体受力分析,根据平衡条件有
弹簧伸长量
B错误;
C.对A球受力分析,根据平衡条件有
解得A球受到的库仑力为
C正确。
故选AC。
9. 在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m,带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度沿x轴正向移动。下列叙述正确的是( )
A. 若小球能运动到处,则带电小球从0运动到的过程中所受电场力不变
B. 带电小球从运动到的过程中,电势能先减小后增大
C. 若该小球能运动到处,则初速度至少为
D. 若带电粒子在运动过程中的最大速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于φ-x图象的斜率等于电场强度,则可知小球从O运动到x1的过程中,场强不变,由
F=qE
知,粒子所受电场力保持不变,故A正确;
B.正电荷在电势高处电势能大,则小球从x1运动到x3的过程中,电势不断减少,正电荷的电势能不断减少,故B错误;
C.若该小球能运动到x4处,则必须能运动到x1处,若小球恰好能运动到x1处,初速度v0最小,从x=0到x1处,根据动能定理得
得
故C错误;
D.当带电粒子运动到x3处时,电场力做正功最大,粒子的速度最大,从x=0到x3处,根据动能定理得
qφ0=mvm2-mv02
由题意
得最大速度为
故D正确。
故选AD。
二、实验题,共2个小题,每空2分,共16分。
10. 某实验小组通过测绘小灯泡的I—U图线来研究小灯泡的电阻随电压的变化规律。所用的实验器材如下:
A.小灯泡(额定电压2.8V,额定电流0.5A);
B.电压表(量程3V,内阻约3kΩ;量程15V,内阻约 15kΩ);
C.电流表(量程0.6A,内阻约1.0Ω;量程3A,内阻约0.2Ω);
D.滑动变阻器(0~10Ω);
E.蓄电池(电动势4V,内阻不计);
F.开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整______;
(2)该实验小组得出小灯泡的伏安特性图线如图乙所示。由图可知,随着小灯泡两端电压增大,小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”),P点处小灯泡的电阻为______Ω;
【答案】 ①. ②. 增大 ③. 3.5
【解析】
详解】(1)[1]由图乙可知电压从零逐渐增大,则滑动变阻器采用分压式接法,由于电压表内阻远大于小灯泡电阻,电流表采用外接法,实物电路图如图所示:
(2)[2]小灯泡的I—U图上某点与原点连线的斜率的倒数表示灯泡电阻值,由图乙可知,电阻随灯泡两端电压增大而增大。
[3]P点处小灯泡的电阻
11. 在“测定金属丝的电阻率”实验中,某金属丝的阻值 Rx约为5Ω,为精确测量其阻值,可供选择的器材如下:
A.电源:电动势12V、内阻很小
B.电流表A1(量程0~0.6A,内阻r1=1Ω)
C.电流表A2(量程0~3A,内阻r2约为0.3Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约为4kΩ)
F.滑动变阻器R01(0~10Ω、额定电流1.5A)
G.滑动变阻器R02(0~500Ω、额定电流0.5A)
H.开关和若干根导线
(1)用千分尺测得金属丝直径d如题图所示,则d=______mm;
(2)为了测量安全性与准确性,应选用的电流表______(填“B”或“C”);
(3)为了测量的方便性,滑动变阻器选______(填“F”或“G”);
(4)某次实验中电流表读数如图所示,I=______A,若实验中金属丝的长为 L, 直径为d,本实验若测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,金属丝电阻率的表达式为______(用题中所给字母表示)。
【答案】 ①. 0.900 ②. B ③. F ④. 0.50 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1] 由螺旋测微器的读数规则可知,金属丝直径
(2)[2]由于电流表B的内阻已知,则为了测量的安全性与准确性,应选用的电流表B。
(3)[3]滑动变阻器的阻值均大于待测电阻的阻值,为了减小误差,滑动变阻器采用限流式接法,同时为了测量的方便性,滑动变阻器选用F。
(4)[4]电流表B的量程为0~0.6A,由图可知
I=0.50A
[5]由电阻定律可知
电流表内阻已知,为了测量的安全性与准确性,故电流表采用内接法可以修正误差,则
联立解得
三、计算题,共3个小题,共40分。
12. 如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为q=-2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能变化了ΔEp=0.1J,已知A、B两点间距离为L=2cm,两点连线与电场方向成θ=60°角,求:
(1)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB;;
(2)若规定B点的电势为零,则电场中A的电势φA;
(3)该匀强电场的电场强度E的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)因为负电荷由A移到B的过程中,电场力做负功,则电势能增加了0.1J,则
(2)A、B两点间的电势差
又知
其中
所以
(3)因为在匀强电场中,根据
U=Ed
所以有
13. 如图所示,热电子由K发射后,初速度可以忽略不计,经加速电压为U1的加速电场加速后,垂直于电场方向飞入偏转电压为U2的偏转电场,最后打在荧光屏(图中未画出)上.已知两偏转极板间距为d,板长为L.电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力.求:
(1)电子进入偏转电场时的速度大小;
(2)电子在偏转电场中所用的时间和离开时的偏移量y;
(3)电子在偏转电场中所受电场力做的功.
【答案】(1)(2); (3)
【解析】
【详解】(1)在加速电场中,根据动能定理得:
解得:
(2)电子进入偏转电场后做类平抛运动,则水平方向有:
竖直方向有:
则电子从偏转电场射出时垂直偏移量:
(3)电子在偏转电场中所受电场力做的功为:
代入解得:
14. 如图所示,AC水平轨道上AB段光滑,BC段粗糙,且LBC=2m,CDF为竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道,两轨道相切于C点,CF右侧有电场强度E=1.5×103N/C的匀强电场,方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与带负电滑块P接触但不连接,弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放,当滑块P运动到F点瞬间对轨道压力为2N。已知滑块P的质量为m=0.2kg,电荷量的绝对值q=1.0×10-3C,与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2,忽略滑块P与轨道间电荷转移。已知,,。求:
(1)滑块从F点抛出后落点离C的距离;
(2)滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力;
(3)欲使滑块P在进入圆轨道后不脱离圆轨道且能从F点飞出,弹簧释放弹性势能的取值范围。
【答案】(1);(2)3.5N,方向沿OD连线向右;(3)
【解析】
【详解】(1)F点时,由牛顿第二定律
从F点开始做平抛运动,有
可解得
(2)滑块从D到F的过程中,根据动能定理,有
在D点时,有
可解得
FD=3.5N
根据牛顿第三定律知,滑块对轨道的压力大小为3.5N,方向沿OD连线向右
(3)重力和电场力可看作等效重力(斜向左下方),此时
设等效重力的方向与竖直方向夹角为,则有
可得
设M点为等效最高点,要使滑块P沿半圆轨道运动到M点时不与轨道分离,有
可得
滑块P从压缩时到M点的过程中,由动能定理得
联立可得
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