四川省宜宾市第三中学校2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷(含答案)
展开这是一份四川省宜宾市第三中学校2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷(含答案),共16页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.物理学中常用比值定义法定义物理量。下列关系式中,用比值法定义的物理量定义式是( )
A.B.C.D.
2.关于静电场,下列结论普遍成立的是( )
A.在静电场中,电势降落的方向即为场强方向
B.电场强度的方向处处与等势面垂直
C.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
D.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
3.蓖麻油和头发碎屑置于器皿内,用起电机使电极带电,头发碎屑会呈现如图所示的图样,已知右侧接线柱接起电机正极。则下列说法正确的是( )
A.电场线是真实存在的
B.a点场强小于b点场强
C.a点电势高于b点电势
D.将一正检验电荷从a点移动至b点,电场力做负功
4.静电透镜被广泛应用于电子器件中,如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场,其中虚线为等势线,任意两条相邻等势线间电势差相等,z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场,实线为电子运动的轨迹,P、Q、R为其轨迹上的三点,电子仅在电场力的作用下从P点运动到R点,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.P点的电势高于Q点的电势
B.电子在P点的加速度小于在R点的加速度
C.从P点至R点的运动过程中,电子的动能一直增大
D.从P点至R点的运动过程中,电子的电势能增加
5.如图,A、B、C为圆周上三点,O为圆心,半径为m,,空间中存在与纸面平行的匀强电场,A、B、C三点的电势分别为5V、4V、3V,下列说法正确的是( )
A.电场强度沿OB方向B.电场强度沿CA方向
C.电场强度的大小为V/mD.电场强度的大小为V/m
6.直角坐标系xOy中,A、B两点位于x轴上,坐标如图所示,C、D位于y轴上,C、D两点各固定一等量正点电荷,另一电荷量为Q的负点电荷置于O点时,B点处的电场强度恰好为零,若将该负点电荷移到A点,则B点处场强的大小和方向分别为(静电力常量为k)( )
A.,沿x轴正方向B.,沿x轴负方向
C.,沿x轴正方向D.,沿x轴负方向
7.如图所示。绝缘水平天花板上的O点用绝缘丝线悬挂一质量为m电荷量为+q的小球A,丝线长为L,在同一水平线距离O点为L处固定另一电量为+Q的点电荷(Q未知)。当小球静止时,丝线和竖直方向的夹角,已知小球质量为m,重力加速度为g,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.丝线的拉力大小为mgB.
C.两带电体的相互作用力为D.由于漏电Q电量减小时,丝线的拉力不变
二、多选题
8.手机自动计步器的原理如图,电容器的一个极板M固定在手机上,另一个极板N与两个固定在手机上的轻弹簧连接,当手机的加速度变化时,N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。下列对传感器描述正确的是( )
A.匀速运动时,通过电阻R的电流恒定不变
B.由向前匀速突然减速时,电容器的电容增大
C.保持向前匀减速运动时,MN之间的电场强度持续增大
D.由静止突然向前加速时,电流由b向a流过电流表
9.两点电荷M、N分别固定在和坐标原点处,所形成电场的电势在x轴正半轴上的分布如图所示,图线与x轴交于处,处电势最低,取无穷远处电势为0,一正电荷q自处由静止释放,仅受电场力作用,则( )
A.电荷M带负电,电荷N带正电
B.处的电场强度为0
C.电荷M、N所带电量大小之比为2:1
D.正电荷q沿x轴正方向运动的过程中,电势能先减小后增大
10.如图所示,倾角为的光滑绝缘直角斜面ABC,D是斜边AB的中点,AC高为d,在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷。一质量为m,电荷量为-q的小球从A点由静止释放,小球经过D点时的速度为v,到达B点时的速度为0,则( )
A.小球从A到D的全过程中静电力一直不做功
B.小球从A到B的过程中电势能逐渐减小
C.小球从A到B的过程中机械能先增大后减小
D.AB两点间的电势差
三、填空题
11.某实验小组亲自动手将电流计G改装成电压表和电流表。下面是他们的改装的原理图。为了改成满偏电流为0.6A的电流表,应该选择________(“甲”或“乙”)电路,已知小量程电流表G的内阻,满偏电流,则电阻R阻值为_______(保留两位有效数字),若要加大它量程,应使电阻箱阻值R______(填“增大”或“减小”)。
四、实验题
12.图(a)为观察电容器充、放电现象的实验装置。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。电源输出电压恒为8V,S为单刀双掷开关,C为电容器,R为电阻箱。当开关S接1,电容器开始充电,电容器充电完毕后,把开关改接2进行放电,其放电电流随时间变化关系如图(b)所示。
(1)开关接1,电容器开始充电后,电流大小_________(填正确选项前的标号)。
A.逐渐增大B.保持不变C.逐渐减小
(2)开关接2,电容器开始放电后,流过R的电流方向为_________(填正确选项前的标号)。
A.从上到下B.从下到上
(3)根据图(b)可估算出0s到20s内曲线下包含的小格的个数大约为18个,根据图(b)可估算出电容器开始放电时所带的电荷量q=____C(保留2位有效数字)。
(4)如果不改变电路其他参数,只增大电阻箱的阻值R并重复上述实验,实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线,最符合实际情况的图像为__________(填正确图像对应的标号)。
A.B.
C.D.
五、计算题
13.把一个电荷量为的正点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为。求:
(1)若取B点为零电势点,求A点的电势;
(2)求A、C两点间的电势差;
(3)把电荷量为的负点电荷从A点移动到C点电势能变化了多少?
14.如图所示的真空管中,质量为m,电量为e的电子从灯丝F发出,经过电压加速,再沿中心线射入两平行金属板B、C间的匀强电场中,通过电场后打到荧光屏上。设B、C间电压为,B、C板长为,B、C板间距离为d,平行金属板右端到荧光屏的距离为,求:
(1)电子进入偏转电场时的速度大小。
(2)电子离开偏转电场时侧移量y。
(3)电子打到荧光屏上的位置偏离屏中心距离Y。
15.图1中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板、加上周期为T的交流电压,在两板间产生交变的匀强电场。已知B板电势为零,A板电势随时间变化的规律如图2所示,其中的最大值为,最小值为-2,在图1中,虚线MN表示与A、B板平行等距的一个较小的面,此面到A和B的距离皆为l。在此面所在处,不断地产生电量为q、质量为m的带负电的微粒,微粒初速度为零。这种微粒产生后,从静止出发在电场力的作用下运动。设微粒一旦碰到金属板,它就附在板上不再运动,且其电量同时消失,不影响A、B板的电势,已知上述的T、、l、q和m等各量的值正好满足等式。若不计重力,不考虑微粒间的相互作用,求:(结果用表示)
(1)在时刻产生的微粒到达A板时的速度大小;
(2)在0~范围内,哪段时间内产生的粒子能到达B板?
(3)在到这段时间内产生的微粒中到达B板的微粒的最大速度;
参考答案
1.答案:A
解析:A.表达式是电容的定义式,电容C由电容器本身的特性决定,与Q、U无关,采用的是比值定义法,选项A正确;B.表达式是点电荷场强公式,不是比值定义法,选项B错误;C.表达式是欧姆定律,导体中电流I与导体两端的电压U成证比,与导体的电阻R成反比,不是比值定义法,选项C错误;D.表达式是电容的决定式,不是比值定义法,选项D错误。故选A。
2.答案:B
解析:A.在静电场中,电势降落最快的方向即为场强方向,故A错误;B.电场强度的方向与等势面处处相互垂直,故B正确;C.在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低:而在负电荷的电场中,离负电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,故C错误;D.电场中任意两点之间的电势差与这两点的场强、这两点间沿电场线方向的距离都有关,故D错误。故选B。
3.答案:D
解析:A.电场线是假想的,不是真实存在的,故A错误;B.图中黑线,能描述出电场的分布,a点电场线比b点电场线密集,a点场强大于b点场强,故B错误;CD.a点电势低于b点电势,将一正检验电荷从a点移动至b点,电场力做负功,故C错误,D正确。故选D。
4.答案:C
解析:A.电子仅在电场力的作用下从P点运动到R点,由于合力方向指向轨迹的内侧,电子带负电,所受电场力方向与电场强度方向相反,电场力方向与等势线垂直,可知电场线方向整体从右指向左,又由于沿电场线方向,电势降低,可知P点的电势低于Q点的电势,故A错误;B.由于任意两条相邻等势线间电势差相等,则等势线分布的密集程度能够表示电场的强弱,P点的等势线分布比R点的密集,则P点的电场强度大于R点的电场强度,可知电子在P点的加速度大于在R点的加速度,故B错误;CD.结合上述可知,从P点至R点的运动过程中,电子所受的电场力做正功,电子的电势能减小,电子的动能增大,故D错误,C正确。故选C。
5.答案:D
解析:AB.A、B、C三点的电势分别为5V、4V、3V,由于匀强电场中平行等间距两条线段之间的电势差相等,则A、C连线的中点的电势为4V,则BO为一条等势线,由于电场线与等势线垂直,且由高电势点指向低电势点,可知,电场强度沿AC方向,故AB错误;CD.结合上述可知故C错误,D正确。故选D。
6.答案:C
解析:B点处的电场强度恰好为零,说明负电荷在B点产生的场强与正电荷在B点产生的场强大小相等方向相反,根据点电荷的场强公式可得,负电荷在B点的场强为,两正电荷在B点的合场强也为,当负点电荷移到A点时,负电荷与B点的距离为2l,负电荷在B点产生的场强为,方向沿x轴负方向,由于CD对称,所以两正电荷在B点产生的合场强的大小为,方向沿x轴正方向,所以B点处场合强的大小为方向沿x轴正方向,故选C。
7.答案:B
解析:AC.小球受力情况如图所示:
由几何关系可知根据两个力的合力是第三个力的平衡力,有两带电体的相互作用力丝线的拉力选项AC错误;B.根据库仑定律有解得选项B正确;D.由于漏电Q电量减小时,小球将下移,故h变大,根据相似三角形有故丝线的拉力减小,选项D错误。故选B。
8.答案:BD
解析:A.匀速运动时,电容器两极板间距不变,电容器的电容不变,电容器带电量不变,则通过电阻R的电流为零,选项A错误;B.由向前匀速突然减速时,两极板间距减小,则根据电容器的电容增大,选项B正确;C.保持向前匀减速运动时,MN之间的间距比原来减小,稳定后保持不变,根据可知,两板间场强保持不变,选项C错误;D.由静止突然向前加速时,两极板间距变大,则根据电容器的电容减小,电容器放电,则电流由b向a流过电流表,选项D正确。故选BD。
9.答案:AD
解析:A.根据电势变化情况可知,自区域场强方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向,可知电荷M带负电,电荷N带正电,故A正确;B.图像,斜率表示电场强度,在处的图像斜率不为零,则电场强度也不为零,故B错误;C.处图像斜率为零,则满足则电荷M、N所带电量大小之比为故C错误;D.一正电荷q自处由静止释放,正电荷会向电势低的方向运动,正电荷q沿x轴正方向运动的过程中,电势先降低后升高,由,因此正电荷的电势能先减小后增大,故D正确。故选AD。
10.答案:CD
解析:ABC.根据几何知识可得,A到C的距离与D到C的距离是相等的,由几何关系可知,沿AD的方向上的C点到的距离先减小后增大,距离减小的过程中电场力对负电荷做正功,距离增大的过程中电场力对负电荷做负功,所以从A到D的过程中负电荷的电势能先减小后增大,从D到B过程,沿DB方向上的各点到C点的距离一直增大,电场力做负功,电势能增大,即小球从A到B的过程中电场力先做正功,后做负功,电势能先减小后增大,根据能量守恒定律可知,机械能先增大后减小,故AB错误,C正确;D.根据动能定理解得故D正确,故选CD。
11.答案:甲;1.7Ω;减小
解析:为了改成满偏电流为0.6A的电流表,应并联分流电阻,故应该选择甲电路;
根据电流表改装原理
可得电阻阻值为
若要加大量程,根据电流表改装原理可知,应使电阻箱阻值减小。
12.答案:(1)C(2)B(3)(4)A
解析:(1)刚开始充电时电流较大,随着极板上电荷的增多,电容器电势差增大,回路中的电压减小,所以电流逐渐减小。故选C。
(2)开关接2,电容器开始放电,由于电容器上极板带正电,下极板带负电,所以回路中放电电流为逆时针方向,流过R的电流方向为从下到上。故选B。
(3)根据电流的定义式可得所以图线与横轴围成的面积表示电荷量,由图可得,面积为18个格,即电荷量为
(4)只增大电阻R的阻值,放电电流变小,同时电流的最大值减小,但因开关接1时,电容器的电势差不变,即电容器稳定时电荷量不变,则时间变长。故选A。
13.答案:(1)160V;(2)560V;(3)减少了
解析:(1)若则,
解得
(2)由
解得
解得
(3)由
解得
.
即电势能增加了。
14.答案:(1);(2);(3)
解析:(1)电子在加速电场加速过程,由动能定理可得
解得
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,偏转电场的电场强度为
根据牛顿第二定律可得
水平方向有
竖直方向有
联立解得
(3)设电子出电场时速度的偏转角为θ,则
解得:
方法二:
联立解得
15.答案:(1)(2)时间内产生的微粒能到达B板;(3);
解析:(1)在电压为时,微粒所受电场力为,此时微粒的加速度为
在时刻产生的微粒,将以加速度向A板加速运动,经时,位移
又因为
联立可知(此步骤只需判断出即可给分)
即时刻产生的微粒,在不到时就可直达A板,所以其到达A板时的速度满足
解得
(2)考虑临界状况:设t时刻产生的微粒到达A板时速度刚好为零,则该微粒先以加速度加速运动,时刻后再匀减速运动,到达A板时速度刚好为零,设匀加速、匀减速运动时间分别为,
则匀减速过程:
得:
联立解得
即时间内产生的微粒可到达B板。
(3)在时刻产生的微粒,到达A板时速度刚好为零,此后以大小为的加速度向B板反向加速运动,设一直加速到T时刻,则加速时间为
设此过程位移大小为,则,
得:
即微粒将打到B板上,不再返回,而时刻产生的微粒到达B板的速度最大,根据动能定理可得
解得
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