黎川县2023-2024学年高二上学期期中考试
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡的相应位置上:
2.作答时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题 (共11题,每题4分,共44分,1-7单选,8-11多选。)
1.静电学知识在生活中有着广泛的应用,下列有关静电的防护与利用,说法正确的是( )
A.游客旅游遭遇雷电时,可就近在大树下避雷雨
B.电力工人进行高压带电操作时,一定要穿绝缘材料制作的衣服
C.燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比做成球形好
D.印染厂车间内会产生大量的静电,应尽可能保持印染厂车间里的空气干燥
2.三个相同金属球,原来有两个小球带电荷量相等,相互间的斥力为F,用第三个不带电的小球,依次接触两个带电小球后再移走,则原来两个带电小球之间的相互吸引力变为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,正方形的边长为a,在A、C两个顶点上各固定一个电荷量为()的正点电荷,在B点上固定一个电荷量为的负点电荷,已知静电力常量为k,则正方形中心点O处的电场强度大小为( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,在匀强电场中,A、B、C、D、E、F位于边长L=4cm的正六边形的顶点上,匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为、0V、8V、12V。则下列说法正确的是( )
A.E点的电势
B.A、F间的电势差
C.该匀强电场的场强大小E=100V/m
D.该匀强电场的电场线垂直于BF连线,且指向A
5.某电场的电场线的分布如图所示,一个带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动。下列判断正确的是( )
A.粒子带负电 B.粒子在N点的电势能大
C.粒子在N点的速度大 D.粒子在N点的加速度小
6.如图所示电路中,其两端的电压恒为U,滑动变阻器的最大阻值为,负载电阻为,以下说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片置于a时,的分压为
B.滑动变阻器的滑片置于b时,的分压为
C.滑动变阻器的滑片置于a时,电路的总阻值为10
D.滑动变阻器的滑片置于b时,电路的总阻值为2.5
7.如图所示,电源电动势为E,内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.在只逐渐增大光照强度的过程中,电阻R0消耗的电功率变大,电源消耗的总功率变大
B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中,R1消耗的功率变大,电阻R3中有向上的电流
C.只调节电阻R2的滑动端P1向上端移动的过程中,电压表示数变大,带电微粒向上运动
D.若断开开关S,电容器所带电荷量变小,带电微粒向上运动
8.某金属导线的电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长到原来的两倍,则该导线的( )
A.电阻率变为 B.电阻率仍为
C.电阻变为4R D.电阻变为
9.如图所示,固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B,A位于筒底靠在左侧壁处,B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直,A的电荷量保持不变,B由于漏电而下降少许后重新平衡,下列说法中正确的是( )
A.小球A、B间的库仑力变小 B.小球A、B间的库仑力变大
C.小球A、B对筒壁的压力都变大 D.小球A对筒底的压力变大
10.如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H是一正方体的8个顶点,正方体边长为d,AE边竖直向下。空间有一沿DA方向垂直纸面向外的匀强电场,从A点沿AB方向水平抛出一质量为m、带电量为q的小球,小球恰好落到G点,重力加速度大小为g,则( )
A.小球带正电
B.电场强度大小为
C.小球抛出的速度大小为
D.小球从A点运动到G点的时间为
11.如图所示为某同学设计的简易多用表电路原理图,电流表G满偏电流、内阻为。该多用电表具有直流1mA量程、直流10mA量程、直流5V量程及欧姆表四种挡位。下列说法正确的是( )
A.测量时红表笔应接插孔A
B.选择开关接b时该表为直流1mA量程
C.电阻
D.电阻
二、实验题(共18分)
12.为探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,选用带负电的小球A和B,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,A球放在可移动的绝缘座上,如图所示。
(1)实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察B球悬线与竖直方向的夹角 (增大或减小);
(2)再保持两球距离不变,增大两个小球所带的电荷量,观察B球悬线与竖直方向的夹角增大。
(3)实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的 (增大或减小)而增大,随其所带电荷量的 (增大或减小)而增大。
13.指针式多用表是实验室中常用的测量仪器。请完成下列问题:
(1)使用多用表测电阻时,将选择开关拨至“×10”挡,进行欧姆调零。将两表笔接待测电阻两端,指针如图(甲)示,为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作?请从下面的操作中选出合理的步骤并进行正确排序 。
A.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向欧姆挡零刻度线
B.将选择开关拨至“×100”挡
C.将选择开关拨至“×1”挡
D.测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡
E.再将待测电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数
经以上正确操作,将两表笔接待测电阻两端时,指针如图(乙)所示,待测电阻为 Ω。
(2)如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流为5mA、内阻为10Ω;电池电动势为1.5V、内阻为1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。则电阻刻度盘上指针指在1mA处应标上 Ω
三、计算题(共38分)
14.图示为一组未知方向的匀强电场的电场线,把电荷量为1×10-6C的负电荷从A点沿水平线移至B点,静电力做了2×10-6J的功,A、B间的距离为2cm。
(1)A、B两点间的电势差UAB及匀强电场的电场强度;
(2)若B点电势为1V,A点电势为多少?
15.如图所示,长l = 1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=10 C,小球质量为 m=4×10 kg,重力加速度g取10m/s ,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)若改变匀强电场的场强大小和方向,使小球仍能在图示位置保持静止,则匀强电场的场强最小值及方向。
16.电路里面有串联也有并联的电路叫作混联电路。一个混联电路如图所示,电路中的电阻Ω,Ω,Ω。当cd端短接时,ab之间的等效电阻是,ab端短接时,cd之间的等效电阻是,当cd两端接V电压时,ab两端的电压为,当ab两端接V电压时,cd两端的电压为,求:
(1)等效电阻与的比值;
(2)电压与的比值。
答案
1.C
A.遭遇雷电时,大树相对于环境是较高的物体,容易受到电击,所以不可就近在大树下避雷雨,故A错误;
B.电力工人进行高压带电操作时一定要穿含金属丝的工作服,通过静电屏蔽来防止静电对人体的危害,故B错误;
C.因尖端容易放电,所以燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比做成球形好,故C正确;
D.保持印染厂车间里的空气湿润,避免静电积累带来的潜在危害,故D错误。
故选C。
2.D
原来有两个小球带电荷量相等,相互间的斥力为F,表明这两个小球带同种电荷,令电荷量大小 Q,用第三个不带电的小球,依次接触两个带电小球后再移走,根据接触起电规律,第一次接触后电荷量为,第二次接触后电荷量为
根据库仑定律有
,
解得
故选D。
3.D
根据对称性可知,A、C处点电荷在点处产生的合场强为零,则正方形中心点O处的电场强度大小等于B处点电荷在点处产生的场强大小,为
故选D。
4.D
A.由几何知识知,与平行且;因电场是匀强电场,则有
即
解得
故A错误;
B.由几何知识知,与平行且相等;因电场是匀强电场,则有
故B错误;
CD.由于、,电场是匀强电场,又电场线由电势高处指向电势低处,则电场线垂直于,如图所示
由几何知识可得,电场线垂直于BF连线,且指向A;该匀强电场的场强大为
故C错误,D正确。
故选D。
5.C
A.粒子只受到电场力作用,电场力方向指向轨迹弯曲的一侧,由图可知电场力方向与该点的电场方向相同,故粒子带正电,故A错误;
BC.由M到N时,由于电场力方向与速度方向的夹角小于,可知电场力做正功,粒子的动能增加,电势能减小,故带电粒子在M点的速度小于在N点的速度,带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故C正确,B错误。
D.根据电场线的疏密程度表示电场强度大小,可知M点的场强小于N点的场强,带电粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力,带电粒子在M点的加速度小于在N点的加速度,故D错误。
故选C。
6.D
A.滑动变阻器的滑片置于a时,与导线并联,的分压为0,故A错误;
B.滑动变阻器的滑片置于b时,与电源并联,的分压为U,故B错误;
C.滑动变阻器的滑片置于a时,被导线短路,电路中的总电阻为
故C错误;
D.滑动变阻器的滑片置于b时,与R并联,电路中的总电阻为
故D正确。
故选D。
7.A
A.在只逐渐增大光照强度的过程中,光敏电阻阻值减小,则通过电阻R0的电流增大;根据热功率公式P=I2R可知电阻R0消耗的电功率变大,故A正确;
B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中,电路总电阻不变,则电源输出电流不变,R1消耗的功率不变,电容器两端电压不变,电阻R3中没有电流,故B错误;
C.只调节电阻R2的滑动端P1向上端移动的过程中,R2接入电路的电阻不变,电源输出电流不变,电源路端电压不变,电压表示数不变;电容器两端电压减小,电容器放电,带电微粒所受电场力减小,微粒向下运动,故C错误;
D.若断开开关S,电容器放电,电容器所带电荷量变少,电容器两端电压减小,带电微粒所受电场力减小,带电微粒向下运动,选项D错误。
故选A。
8.BC
AB.金属丝的电阻率由材料自身的性质决定,所以不会随着金属丝的长度改变而改变。故A错误;B正确;
CD.根据
依题意,金属丝长度变为原来2倍,其截面积变为原来的二分之一,可得
故C正确;D错误。
故选BC。
9.BC
AB.对B受力分析如图所示
由平衡条件可得
B由于漏电而下降少许后重新平衡,增大,故小球A、B间的库仑力变大,故A错误,B正确;
C.B对筒壁的压力为
增大,可知B对筒壁的压力变大,将小球A、B看成整体,小球A、B水平方向受力平衡,可知筒壁对A的压力等于筒壁对B的压力,根据牛顿第三定律可知,小球A对筒壁的压力变大,故C正确;
D.将小球A、B看成整体,小球A、B竖直方向受力平衡,筒底对A的支持力等于小球A、B的重力,根据牛顿第三定律可知,小球A对筒底的压力不变,故D错误。
故选BC。
10.BD
ABD.小球恰好落到G点,因此小球在正方体内的运动可分解为沿AB、AD、AE三个方向的运动,故小球带负电;沿AE方向受重力,做自由落体运动,则
得
沿AD方向受电场力,所以小球的加速度为
所以
解得
故A错误,BD正确;
C.小球在AB方向不受力做匀速直线运动,所以
解得
故C错误。
故选BD。
11.BCD
A.由图所示电路图可知,A端与内置电源正极相连,因此A端连接的是黑表笔,故A错误;
B.由图所示电路图可知,换挡开关置于a、b时表头与分流电阻并联,挡位a、b都是电流挡,换挡开关置于a时,此时电流的满偏值为
换挡开关置于b时,此时电流的满偏值为
可得
则选择开关接a时该表为直流10mA量程,选择开关接b时该表为直流1mA量程,即
,
故B正确;
C.由欧姆定律可知
同时可得
代入数据解得
联立解得
,
故C正确;
D.换挡开关置于d时,根据欧姆定律可得
解得
故D正确;
故选BCD。
12.(1)增大 (3)减小 增大
13.(1)BAED 3200 (2)1200
14.(1)-2V,,方向斜向下;(2)﹣1V
(1)根据题意,A、B间的电势差:
A、B在沿着电场线方向的距离为d,则
A、B间沿电场线方向上的距离d=1cm,所以电场强度的大小
方向斜向下;
(2)因为
UAB=φA-φB
则A点的电势为
φA=φB+UAB=1-2V=-1V
15.(1);(2),方向与细绳方向垂直且向上
(1)小球受三个力作用,如图所示。
根据平衡条件有
,
解得
E = 3×103 N/C
(2)分析可知,场强方向与细绳方向垂直且向上时场强最小。设场强的最小值为E1,粒子受力情况如图所示
根据平衡条件有
mgsinθ= E1q
解得
E1 = 2.4×103 N/C
方向与细绳方向垂直且向上
16.(1);(2)
(1)当cd端短接时,ab间电路的结构是:电阻、并联后与串联,等效电阻为
当ab端短接时,cd之间电路结构是:电阻、并联后与串联,等效电阻为
故
(2)当cd两端接100V电压时,ab两端的电压等于电阻两端的电压,为
当ab两端接100V电压时,cd两端的电压等于电阻两端的电压为
故
答案第6页,共6页