【期中真题】甘肃省兰州第一中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题(选择性考试).zip
展开兰州一中2022-2023-1学期期中考试试卷
高二物理
一、选择题(共11小题,每小题4分,共44分;第1题至7题为单项选择题,第8题至11题为多项选择题)
1. 下列图片显示的技术中,属于防范静电危害的是( )
A. 静电复印 B. 静电喷涂
C. 静电除尘 D. 避雷针
【答案】D
【解析】
【详解】复印机复印文件资料,就是利用静电墨粉成在鼓上.故A属于静电的利用; 静电喷涂是利用异种电荷间的吸引力来工作的,故B属于静电的利用; 静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动.故C属于静电应用; 下雨天,云层带电打雷,往往在屋顶安装避雷针,是导走静电,防止触电,D属于静电防范;
2. 如图所示电路中,,若在、两点之间加上的电压,则理想电流表的读数为( )
A. 0 B. 0.5A
C. 1A D. 1.5A
【答案】C
【解析】
【详解】若在、两点之间加上的电压,则图中电路为和并联后与串联,电路的总电阻为
根据欧姆定律可知,干路电流为
根据并联分流原理可得,理想电流表的读数为
故ABD错误C正确。
故选C。
3. 铜的摩尔质量为,密度为,每摩尔铜原子有个自由电子,今有一根横截面积为的铜导线,当通过的电流为时,电子定向移动的平均速率为( )
A. 光速 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】单位体积的电子数为
根据
可得电子定向移动的平均速率为
故选D。
4. 如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置,以下说法正确的是( )
A. 板与静电计的指针带的是异种电荷
B. 甲图中将板上移,静电计的指针偏角减小
C. 乙图中将板左移,静电计的指针偏角不变
D. 丙图中将电介质插入两板之间,静电计的指针偏角减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.静电计指针与A板连为一个导体,带电性质相同,选项A不符合题意;
B根据,,B板上移,S减小,C减小,Q不变,U增大,选项B不符合题意;
C.B板左移,d增大,C减小,U增大,选项B不符合题意;
D. 根据,插入电介质,增大,电容C增大,U减小,选项D符合题意;
5. 在如图所示的电路中,两个灯泡均发光,当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时,则( )
A. A灯变暗 B. B灯变亮
C. R1功率增大 D. R2功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,电路的总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律可知,总电流(即流经R1和r的电流)减小,A灯的两端电压
电压增大,则A灯变亮;
R2两端的电压与A灯相同,都变大,则流经R2和A灯的电流增大,而总电流减小,则有流经B灯的电流减小,B灯变暗。
选项AB错误;
C.R1功率
流经R1的电流减小,则功率减小,选项C错误;
D.R2功率
流经R2的电流增大,则功率增大,选项D正确。
故选D。
6. 如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( )
A. 此电场线是由带正电的点电荷产生的
B. a做加速度减小的加速运动,b做加速度增加的加速运动
C. P点没有电场线,所以P点的电场强度为零
D. a、b两个粒子电势能都增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于不知道电场线的方向,两个带电粒子的电性也不知道,故不能确定此电场线是由带正电的点电荷产生的,还是由带负电的点电荷产生的,选项A错误;
B.电场线疏密程度反映场强大小,从粒子运动轨迹可知,电场强度越来越小,电场力越来越小,故加速度越来越小;从粒子运动轨迹可知,电场强度越来越大,电场力越来越大,故加速度越来越大;电场力方向与速度方向的夹角均小于,则a做加速度减小的加速运动,b做加速度增加的加速运动,选项B正确;
C.P点虽然没有画出电场线,但是P点的电场强度不为零,选项C错误;
D.根据粒子运动的轨迹可知电场力方向与速度方向的夹角均小于,电场力对两粒子均正功,故两个粒子的电势能都减小,选项D错误。
故选B。
7. 两根同种材料制成的导线,质量之比为,长度之比为,则它们的电阻之比为( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】两个同种材料制成的导线,质量之比,则它们的体积之比是,长度之比,
则横截面积之比:,
根据电阻的计算公式:,得:,所以C正确.
点睛:本题考查电阻定律的应用,要注意明确电阻取决于导线长度和截面积;根据质量关系可求得体积关系,再由体积公式可求得截面积之比,再由电阻定律则可求得电阻之比.
8. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )
A. 对应于B点的电阻为120Ω
B. 对应于B点的电阻为80Ω
C. 工作状态从A变化到B时,导体的电阻改变了20Ω
D. 工作状态从A变化到B时,导体的电阻改变了40Ω
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.B点的电阻为
故A错误,B正确;
CD.A点的电阻
故两点间的电阻改变了
故C正确,D错误。
故选BC。
9. 不考虑重力作用,从t=0时刻开始,下列各种随时间变化电场中能使原来静止的带电粒子做单向直线运动的有
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】考点:带电粒子在匀强电场中的运动.
分析:本题的关键是根据场强度的变化情况分析加速度的变化情况,再分析粒子的运动情况,根据加速度的对称性找到速度为零的时刻,只要粒子的速度方向不改变,粒子就做单一方向的运动.
解答:粒子仅受电场力作用,
A、由图象可知:在0 - 的过程中,粒子做加速度为 的匀加速直线运动,在 – T 的过程中,粒子做加速度为- 的匀减速直线运动,T时刻速度刚好减为零,然后重复刚才的运动,所以A是做单一方向的直线运动;
B、由图象可知:在0 - 的过程中,粒子做加速度为 的匀加速直线运动,在的过程中,粒子做加速度为 的匀减速直线运动,则在 时刻速度为零,此后反方向运动时间,所以B不是做单一方向的直线运动;
C、由图象可知:在0 - 的过程中,粒子做加速度越来越小的变加速运动,在- T的过程中,粒子做加速度越来越大的变减速运动,由于加速度具有对称性,所以T时刻速度刚好减为零,然后重复刚才的运动,所以C是做单一方向的直线运动;
D、由图象可知:在0 - 的过程中,粒子做加速度加速度越来越小的变加速运动,在 - 过程中,粒子做加速度越来越大的变减速运动,由于加速度具有对称性,所以 时刻速度刚好减为零, - 过程中加速度为负值,所以粒子反向做加速度运来越小的变加速运动,所以D不是做单一方向的直线运动.故选AC.
10. 如图所示,质量为、带电量为+q的小球A,用长度为L的绝缘细线悬挂于天花板上的O点。在O点的正下方2L处,绝缘支架上固定有带电小球B。小球A静止时,细线与竖直方向的夹角为60°。已知两个带电小球都可视为点电荷,静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球B与小球A的电性一定相同 B. 小球B与小球A的电性一定相反
C. 小球B所带电量的绝对值为 D. 小球B所带电量的绝对值为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由于小球A能够静止,因此AB之间的静电力表现为斥力,即AB电性一定相同,A正确,B错误;
CD.根据几何关系,AB一定和OA垂直,因此对小球A来说,所受重力、静电力F、拉力T符合三角形
根据受力示意图可知
又
解得
C正确,D错误;
故选AC。
11. 匀强电场方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A. 坐标原点处的电势为0V
B. 电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV
C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D. 电场强度的大小为250V/m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在匀强电场中,沿同一方向前进同样的距离,电势变化相同,由此知
解得,原点电势
选项A错误;
B.电子从b点运动到c点,电场力做功为
选项B正确;
C.电子在a点的电势能比在b点的高
选项C错误;
D.由题意可知
则场强大小
选项D正确。
故选BD。
二、实验、填空题:(本题共4小题,每空2分,共34分)
12. 如图所示的电路为用伏安法测量金属电阻R的电路图,当S接a时,电压表示数为2.7V,电流表示数为5.0mA,当S接b时,电压表示数为2.8V,电流表示数为4.0mA,那么为了较准确测量该电阻S应接于____点(填a或b),该电阻测量值较准确的数值等于___Ω,测量值比真实值___(填偏大或偏小).
【答案】 ①. b ②. 700 ③. 偏大
【解析】
【详解】[1][2][3]由题意可知,S由a接b时,电压表变化了
而电流表改变了
故相对于原来的示数来说,电流表变化较大;故说明电压表的分流较大;故应采用电流表内接法,故S接b;测量值为
因电压表示数大于准确值,故测量值比真实值偏大。
13. 已知一只表头的量程为0~100mA,内阻Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表,如图所示,已知R1=200 Ω,R2=1kΩ,则:用oa两端时是______表,量程为________;用ob两端时,量程为_________。
【答案】 ①. 电流 ②. 150mA##0.15A ③. 160V
【解析】
【详解】[1]接oa时电阻R1与电流计并联,可知用oa两端时是电流表;
[2]由电路结构可知
解得
I=150mA
[3]用ob两端时,量程为
14. (1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻,器材如图甲所示。先将选择开关旋至“×10”挡,红、黑表笔短接调零后进行测量,红表笔应接电压表的_______(选填“+”或“-”)接线柱,结果发现欧姆表指针偏角太小,则应将选择开关旋至________(选填“×1”或“×100”)挡,并重新短接调零,再次测量。
(2)想用多用电表的欧姆挡去测量某个二极管的正向电阻。
①将多用电表调至“×10”挡,将红、黑表笔短接,调节旋钮,使指针指在_______;
②连接电路,并将黑表笔接二极管的_______;
③若多用电表的指针偏转情况如图乙所示,则二极管的正向电阻为_______Ω。
【答案】 ①. - ②. ×100 ③. 电阻0刻度处 ④. 正极 ⑤. 160
【解析】
【详解】(1)[1]根据电流的流向“红进黑出”可知,黑表笔应该接电压表的+接线柱,红表笔接电压表的-接线柱,即负接线柱;
[2] 欧姆表指针偏角太小,说明电压表是个大电阻,现选的挡位倍率太小,需换一个大倍率的挡位,才能使指针指到中值附近,故应选择×100;
(2)[3] 欧姆调零过程,需要指针指向电阻0刻度线处;
[4] 想用多用电表的欧姆挡去测量某个二极管的正向电阻,电流从黑表笔流出,接二极管正极;
[5]
15. 在“测定金属电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)某同学为了测量某阻值约为120Ω的金属棒的电阻率,进行了如下操作:分别使用螺旋测微器和20分度游标卡尺测量金属棒的直径d和长度L,某次测量的示数如图1和图2所示,直径d=________mm,长度L=________mm
(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有器材及其代号和规格如下:
待测金属棒电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
开关S、导线若干
为使实验误差较小,要求便于调节且测得多组数据进行分析,所选电流表______;滑动变阻器______(填所选器材的符号),
(3)在方框中画出测量的电路图。______
【答案】 ①. 6.122##6.123##6.124##6.125 ②. 50.90 ③. A2 ④. R1 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]由图1可知直径
d=6mm+12.3 ×0.01mm=6.123mm(6.122-6.125都正确)
[2]由图2可知长度
L=5×10mm+18×0.05mm=50.90mm
(2)[3][4]待测电阻约为120Ω,为使实验误差较小,实验要求便于调节且测得多组数据进行分析,滑动变阻器应选用分压接法,选择阻值较小的R1;实验中电源电动势4V,待测电阻约为120Ω,电流约为
因此电流表选择A2。
(3)[5]待测电阻阻值相对较小,电压表阻值较大,因此选择电流表的外接法;同时实验要求便于调节且测得多组数据进行分析,滑动变阻器应选用分压接法,电路图如图:
三、计算题:(本题共2小题,共22分)
16. 如图所示,一真空示波管的电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电场加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,偏转电场的右端到荧光屏的距离为l,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力。
(1)求电子穿过A板时的速度大小v0;
(2)求OP的距离Y;
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】(1)粒子在加速电场中加速,由动能定理可知
解得
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,
垂直电场方向
L=v0t
则沿电场方向
侧移量
y=at2
联立解得
由几何关系可知
得
17. 如图所示,在竖直平面内有一个带正电的小球,质量为m,所带的电荷量为+q,用一根长度为L且不可伸长的绝缘轻细线系在匀强电场中的O点,匀强电场的方向水平向右,若将小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放,小球到达最低点B时速度恰好为零。(重力加速度为g)
(1)求匀强电场的电场强度E的大小?
(2)为使小球能绕从O点做完整的竖直平面圆周,则:需要在A点给竖直向下的一个初速度的最小值是多大?
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】(1)对小球由A点运动到B点的过程,由动能定理得
mgL-qEL=0
解得
E=
(2)小球通过等效最高点时,重力和电场力的合力提供向心力
从A到等效最高点由动能定理
联立解得
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