广东省潮州市暨实高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列四组物理量中均为标量的是( )
A. 电势 电场强度 B. 位移 功率
C. 电流 速率 D. 热量 加速度
2. 如图所示为学生手端餐盘准备用餐的情景,假设餐盘保持水平,盘里的碗、碟、水果的四周都留有空间,并与餐盘保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A. 加速向前行走时,盘对碗的作用力水平向前
B. 减速行走时,水果受到4个力的作用
C. 将餐盘竖直向下放到餐桌上的过程中,食物都处于失重状态
D. 若途中停下看通知时,餐盘稍微倾斜,但盘和里面的东西都静止,则盘对碗的支持力垂直盘面向上
3. 随着生活水平的提高,电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分,电子秤的种类也有很多,如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时,把物体放到电子秤面板上,压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则( )
A. 膜片下移过程中,电流表有a到b的电流
B. 电流计的示数始终不变
C. 电容器储存的电能增加
D. 电容器的电容减小
4. 静电除尘器的除尘原理如图所示,带负电的尘埃在电场力的作用下向收尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。下列说法正确的是( )
A. 电晕极和收尘极间的电场是典型的匀强电场
B. 尘埃所受电场力的方向总与所处位置的电场强度方向相同
C. 在同一位置,尘埃受到的电场力与尘埃所带的电荷量成正比
D. 尘埃所带的电荷量可能为
如图所示,位于水平桌面上的物体P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P 和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因素都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量,滑轮上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为 ( )
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
6. 以下是来源于物理课本的一些插图,相关说法正确的是( )
A. 图甲中a端带负电
B. 图乙采用了假设法
C. 图丙显示灯泡电阻随温度升高而减小
D. 图丁中,并联的电阻R越小,改装后的电流表量程越大
7. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线,图中α=45°,关于两电阻的描述正确的是( )
A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大
B. 因I-U图线的斜率表示电阻的倒数,故电阻b的阻值
C. 在两图线交点处,电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D. 在电阻b两端加2V电压时,流过电阻的电流是4A
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场之中。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电场力做正功
B. 重力和电场力的合力做负功
C. 电势能逐渐增大
D. 重力势能的减少量大于动能的增加量
9. 粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用,简化如图所示:沿轴线分布O(为薄金属环)及A、B、C、D、E5个金属圆筒(又称漂移管),相邻漂移管分别接在高压电源MN的两端,O接M端。质子飘入(初速度为0)金属环O轴心沿轴线进入加速器,质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同。质子电量为e,质量为m,不计质子经过狭缝的时间,则( )
A. 质子从圆筒E射出时的速度大小为
B. 圆筒E的长度为T
C. MN所接电源是直流恒压电源
D. 金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为1:
10. 如图,一粗糙绝缘竖直面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合,A、O、B为该竖直面上的三点,且O为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO.现有带电荷量为q、质量为m的小物块从A点以初速度v0向B滑动,到达B点时速度恰好为0, 则( )
A. 从A到B,小物块的加速度一直减小,到达O点时速率为
B. 从A到B,小物块的加速度先增大后减小,到达O点时的动能为
C. 小物块一定带负电荷,从A到B电势能先减小后增大
D. 从A到B,小物块的电势能不变,受到的电场力先增大后减小
三.非选择题(本题共5小题,共54分,考生根据要求作答。)
11.(6分) 探究平行板电容器电容大小决定因素的实验装置如图所示。
(1)给电容器充电后与电源断开,两极板上的电荷量几乎不变,若将M板上移,电容器的电容___________(填“变小”、“变大”或“不变”),静电计指针的偏角___________(填“变小”、“变大”或“不变”)。
(2)通过实验,我们可以发现对平行板电容器的电容没有影响的是___________。
A.极板的材料 B.电介质的介电常数 C.两极板的正对面积 D.两板间的距离
12.(8分) 唐同学正在测量由一均匀新材料制成的导电圆柱体的电阻率。
(1)该同学先用多用电表的欧姆挡的“”挡,按正确的操作测量此圆柱体的电阻,表盘示数如图甲所示,则该圆柱体的阻值为___________Ω。
(2)接着用螺旋测微器测量圆柱体的直径,读数如图乙所示,则此圆柱体的直径D=___________;然后用游标卡尺测量圆柱体的长度,并将其长度用表示。
(3)为了更准确地测量圆柱体的电阻,老师要求电表示数从零开始尽可能地多测几组数据,该同学选用了内阻为几十千欧的电压表,内阻为几欧的电流表,设计的实验电路如图丙所示。
(4)该同学正确连接电路并正确操作,测得多组电压表的示数和对应电流表的示数,通过描点作出的图像为一条过原点的倾斜直线,其斜率为,则该材料的电阻率___________(用、、表示)。
(5)由于电压表并非理想电表,在实验中有分流的作用,因此实验中测得的电阻率________(填“大于”或“小于”)真实值。
13.(12分)如图所示,质量为m、带电量为q的带电小球A用长为L的细线悬于固定的力传感器上的O点,力传感器可以测量细线上的拉力,一个带电小球B在O点正下方,缓慢调节B在O点下方的位置,当B移到O点正下方某一位置时固定,此时细线与竖直方向的夹角为60°,力传感器的示数刚好等于mg,重力加速度为g,静电力常量为k,不计小球的大小,求:
(1)此时,B点电荷产生的电场在A球处的场强大小;
(2)小球B的带电量大小。
14.如图所示,A、B两点间电压恒定为12 V,定值电阻R1=2.4 kΩ、R2=4.8 kΩ。
(1)若在a、b之间接一个C=100 μF的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器上所带的电荷量;
(2)若在a、b之间接一个内阻RV=4.8 kΩ的电压表,求电压表的示数。
15.(16分)如图所示,竖直放置长为L的平行金属板A、B,板间距离为,A、B板与一电压为的电源保持连接,从A板内侧中央O处以等大的速率,在沿纸面180°范围内朝各个方向均匀喷出质量为、电量为的带负电微粒。微粒重力不计,求:
(1)若微粒沿垂直B板的虚线方向射出,该微粒达到B板时的动能;
(2)若粒子能全部落在B板上,板长L至少多长;
(3)若B板长,且恰好有三分之二的微粒落在板上,此时所加电压U的大小。
参考答案
一选择题
1【答案】C
2【答案】D
3【答案】C
【解析】.根据电容器表达式
当两个极板的距离减小时,电容器的电容增大;再根据电容器定义式
由于电容器一直和电源相连,电压不变,当电容增大时,带电荷量增大,则电容器储存的电能增加,故D错误;
AB.膜片下移过程中,电容器带电荷量增大,电容器充电,则电流表有b到a的电流,但最终稳定时,电容器停止充电,电流为0,则电流计的示数逐渐减小,故AB错误。
故选C
4【答案】C
【解析】A.匀强电场场强处处相同,此电场电晕极附近场强大,因此不是匀强电场,故A错误;
B.由图可知,收尘极为正极,则带电尘埃带负电,尘埃受到的电场力方向与电场方向相反,故B错误;
C.由电场力公式
可知在同一位置带电荷量越多,尘埃所受电场力越大,故C正确;
尘埃所带的电荷量应该是元电荷的整数倍,也就是1.6的整数倍,因此不可能为,故D错误。
5【答案】A
6【答案】D
7【答案】C
8【答案】CD
9【答案】BD
【解析】A.质子从O点沿轴线进入加速器,质子经5次加速,由动能定理可得
质子从圆筒E射出时的速度大小为
选项A错误;
B.质子在圆筒内做匀速运动,所以圆筒E的长度为
选项B正确;
D.同理可知,金属圆筒A的长度
金属圆筒B的长度
则金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为,选项D错误;
C.因由直线加速器加速质子,其运动方向不变,由题图可知,A的右边缘为负极时,则在下一个加速时需B右边缘为负极,所以MN所接电源的极性应周期性变化,选项C错误。
10【答案】BD
【解析】小物块受重力、电场力和墙壁的弹力以及摩擦力作用,可知q带负电,从A到O的过程中,电场强度越来越大,则电场力越来越大,由于物块在水平方向上平衡,可知墙壁的弹力增大,导致滑动摩擦力增大,根据a=知,加速度增大,从O到B,电场强度越来越小,则电场力越来越小,由于物块在水平方向上平衡,可知墙壁的弹力减小,导致滑动摩擦力减小,根据a=知,加速度减小.从A到B,加速度先增大后减小.由于AO段和OB段的电场强度大小对称,可知加速度大小对称,两段过程中速度的变化量相同,即O点的速度为,则O点动能为mv02,故B正确,A错误.由A选项分析知,q带负电,由于AB是等势线,则电荷的电势能不变,从A到B,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,故CD错误。
11【答案】(1)变小 变大 (2)A
【解析】(1)[1][2]使电容器带电后与电源断开,则电容器两极板所带电荷量不变,根据
若仅将板M适当上移,则电容器两极板的正对面积减小,电容变小,所以两极板电势差U增大,则静电计指针的偏角将变大。
(2)[3]电容器电容决定式
极板的材料对平行板电容器的电容没有影响,A正确,BCD错误。
12【答案】(1)60 (2) 0.680 (4) (5)小于
【解析】(1)[1]由题图甲可知,则该圆柱体的阻值为
Rx=6×10Ω=60Ω
(2)[2]由题图乙可知,螺旋测微器固定刻度读数为0.5mm,可动刻度的读数为
18.0×0.01mm=0.180mm
则此圆柱体的直径
D=0.5mm+0.180mm=0.680mm
(4)[3]由欧姆定律和电阻定律可得
其中
可得
又有
解得
(5)[4]由题图丙可知,电流表外接,电压表有分流作用,因此电流表测得的电流大于流经电阻Rx的电流,测得电压正确,由可知,测得的电阻值Rx偏小,由可知,实验中测得的电阻率小于真实值。
13.解:(1)对小球A研究,小球A受到的细线的拉力与重力的合力和A受到的库仑力等大反向,根据力的平衡可知,A受到的库仑力大小(2分)
由(2分)
解得(2分)
由于细线拉力等于小球A重力,且两个力的夹角为120°,因此A、B连线与竖直方向的夹角为60°,三角形ABO为正三角形,
因此AB间的距离等于L (2分)
设B球带电量为Q,则(2分)
解得(2分)
【答案】
答案 (1)8×10-4 C (2)6 V
解析 (1)电路稳定后,电路中电流为I=eq \f(U,R1+R2)- 2
得R2两端电压为U2=IR2=eq \f(UR2,R1+R2)=8 V 2
所以电容器上所带的电荷量为
Q=UC·C=U2·C=8×10-4 C 2
(2)电压表与电阻R2并联后的阻值为
R并=eq \f(R2RV,R2+RV)=2.4 kΩ 2
得此时电路中电流为I′=eq \f(U,R1+R并) 2
代入数值得电压表的示数为
UV=I′·R并=eq \f(UR并,R1+R并)=6 V 2
15.【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)若微粒沿垂直B板的虚线方向射出,根据动能定理可得
(2分)
解得该微粒达到B板时的动能为
(1分)
(2)粒子垂直电场方向射出时,粒子在电场中的加速度大小为
(1分)
竖直方向有
(1分)
解得
(1分)
水平方向有
(1分)
解得板长至少为 (1分)
(3)若B板长,且恰好有三分之二的微粒落在板上,可知射出时速度与水平方向从30°的粒子刚好落在板上,则水平方向有
(2分)
解得
(1分)
竖直方向有 (2分)
(2分)
解得此时所加电压的大小为 (1分)
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