2024-2025学年江苏省扬州中学高二(上)月考物理试卷(9月)
一、单选题:本大题共10小题,共60分。
1.关于电磁场及电磁波,下列说法错误的是( )
A. 麦克斯韦提出电磁场理论,赫兹通过实验证实了电磁波的存在
B. 变化的电场能够产生磁场,变化的磁场能够产生电场
C. 不同电磁波具有不同的波长,电磁波中无线电波可用于通信
D. 红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线
2.功是能量转化的量度,下列关于功与能关系的说法正确的是( )
A. 物体克服重力做功,物体的重力势能一定增加,机械能可能减少
B. 物体克服重力做功,物体的重力势能一定增加,机械能一定增加
C. 重力对物体做正功,物体的动能一定减小,重力势能可能增加
D. 重力对物体做正功,物体的动能一定增加,重力势能一定增加
3.如图所示,在某次实验中老师用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电去吸引细碎的锡箔屑,发现锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速向空中散开,下列说法正确的是( )
A. 锡箔屑被吸引过程会因为获得电子而带负电
B. 散开时锡箔屑带负电
C. 最后锡箔屑散开主要是因为碰撞
D. 散开时锡箔屑带正电
4.一根长为、横截面积为的金属棒,棒内单位体积的自由电子数为,电子的质量为,电荷量为在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为,金属棒内的电场强度大小,则金属棒材料的电阻率是( )
A. B. C. D.
5.在如图所示的电路中,电源电动势为,内阻为,定值电阻的阻值为,电动机的线圈阻值为。闭合开关后,理想电压表的示数为。下列说法正确的是( )
A. 电源的输出功率为
B. 电动机消耗的功率为
C. 电动机线圈在分钟内产生的热量为
D. 如果电动机被卡住,电压表的示数将变大
6.在如图所示的电路中,电源内阻不能忽略。当滑动变阻器的滑片向端滑动时( )
A. 流过电源的总电流增大 B. 消耗的功率增大
C. 电源内部消耗的功率增大 D. 所在支路的电流增大
7.如图所示,矩形线圈与有界的匀强磁场垂直,线圈的一半在磁场内,已知线圈的面积为,磁场的磁感应强度为,以下说法正确的是( )
A. 在图示位置时通过线圈的磁通量为
B. 线圈以为轴转过时通过线圈的磁通量为
C. 线圈以为轴转过时通过线圈的磁通量为
D. 线圈以为轴转过过程中通过线圈的磁通量改变量为
8.真空中有一半径为的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势分布如图,表示该直线上某点到球心的距离,、分别是该直线上、两点离球心的距离。下列说法正确的是( )
A. 该球壳带负电
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 若,则
D. 将一个正电荷沿直线从移到的过程中,电场力做负功
9.如图所示,点处有一固定的点电荷,虚线是等势面,另外两个质量及电荷量绝对值相等的带电粒子、以大小相同的速度射入点电荷的电场,仅在电场力作用下两个粒子运动的轨迹如图中实线所示,取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. 、带异种电荷,和点处点电荷电性相同
B. 从点运动到点的过程中,电势能先增大后减小
C. 从点运动到点的过程中,动能先减小后增大
D. 在点的电势能比在点电势能小
10.一个固定在空间某点、带负电的点电荷产生电场,其中一条电场线与轴重合。另有一个带正电的试探电荷仅在电场力作用下从的位置开始沿轴运动,其动能与坐标的关系如图所示,虚斜线为该曲线过点的切线,已知。下列判定错误的是( )
A. 点电荷的位置一定在轴上
B. 该电场的电势沿轴正方向一直升高
C. 处场强的大小为
D. 与两点间的电势差为
二、计算题:本大题共2小题,共40分。
11.如图所示,质量为,电量为的粒子从静止开始经电压为的电场加速后,沿中轴线垂直进入长为,宽为的匀强偏转电场,恰好从极板右侧离开偏转电场。不计粒子重力。求:
粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小;
偏转电场的场强大小。
12.如图所示,薄板放在倾角为的光滑斜面上,斜面固定且足够长,薄板的下端位于斜面底端,上端通过轻绳与固定在地面上的电动机连接,轻绳跨过定滑轮,定滑轮质量与摩擦均不计,斜面上方的轻绳与斜面平行。时刻,一小物块从薄板上端由静止释放的同时,薄板在电动机带动下由静止开始沿斜面向上做加速度的匀加速直线运动。已知薄板长,小物块的质量,薄板的质量,、间的动摩擦因数,,,求:
刚开始时小物块的加速度大小;
小物块将要离开薄板时,轻绳拉力的功率;
小物块从开始运动到滑至斜面底端这一过程中,电动机对外提供了多少能量。
答案解析
1.
【解析】
A.麦克斯韦提出电磁场理论,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,选项A正确,不符合题意;
B.变化的电场能够产生磁场,变化的磁场能够产生电场,选项B正确,不符合题意;
C.不同电磁波具有不同的波长,电磁波中无线电波可用于通信,选项C正确,不符合题意;
D.红外线的显著作用是热效应,温度低的物体也能辐射红外线,选项D错误,符合题意。
2.
【解析】物体克服重力做功,物体的重力势能一定增加,但若除重力做功外,其他外力对物体做负功,则物体的机械能将减小,故A正确,B错误;
重力对物体做正功,物体的重力势能一定减小,物体动能的变化取决于合力所做的功,合力做正功,动能增加,合力做负功,动能减小,故CD错误。
故选A。
3.
【解析】
A.一个带正电的物体能够吸引另一个物体,另一个物体带负电或不带电,锡箔屑被吸引过程不带电,而且也不会“获得”电子,故A错误;
最后锡箔屑散开主要是因为锡箔屑带正电,同种电荷相互排斥导致,故BC错误,D正确。
故选D。
4.
【解析】导体中的电流为:,导体两端的电压为:,导体的电阻为:,根据欧姆定律得:,联立解得:,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.
【解析】
A.假设电路电流为,根据闭合电路欧姆定律可得,解得,
可知外电压为,电源的输出功率为,A错误;
B.电动机消耗的功率为,B正确;
C.电动机线圈在分钟内产生的热量为,C错误;
D.如果电动机被卡住,电动机变成纯电阻,根据闭合电路欧姆定律可得,解得,
电压表示数为,可知电压表的示数将变小,D错误。
故选B。
6.
【解析】解:滑动变阻器的滑片向端滑动时,总电阻增大,则流过电源的总电流减小,根据可知电源内部消耗的功率减小,根据,可知路端电压增大,则的电流增大,所以消耗的功率增大,所在支路的电流减小,故ACD错误,B正确;
故选:。
先分析滑动变阻器接入电路的电阻如何变化,确定外电路总电阻如何变化,分析干路电流如何变化,再根据闭合电路欧姆定律分析并联部分电压的变化.根据干路电流与通过上面的定值电阻电流的变化,判断所在支路的电流的变化.
本题是一道电路动态分析题,分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律即可正确解题.
7.
【解析】A.根据磁通量的定义,依题意磁通量为
故A正确;
B.线圈以为轴转过时,处于磁场部分的线圈在于磁场垂直方向上投影的面积仍为,可知线圈的磁通量仍为,故B错误;
C.线圈以为轴转过时,处于磁场部分的线圈在于磁场垂直方向上投影的面积仍为,可知线圈的磁通量仍为,故C错误;
D.线圈以为轴转过时,边刚好转出磁场,则线圈磁通量为,磁通量变化量大小为
故D错误。
故选A。
8.
【解析】解:、、分别是该直线上、两点离球心的距离,由图可知点的电势高于点的电势,则说明离球壳越远电势降低,故说明电场线向外,球壳带正电,故A错误;
B、根据根据场强公式可知,点的电场强度大于点的电场强度,故B错误;
C、由于图象斜率大小等于场强,从到再到,电场强度逐渐减小,故若,则,故C正确;
D、正电荷沿直线从移到的过程中,电场力方向由指向,所以电场力做正功,故D错误。
故选:。
根据直线上各点的电势分布图判断点和点电势;沿电场线方向电势逐点降低,根据电场力方向和运动方向判断做功情况。
解决本题要明确掌握根据电势高低判断电场方向的方法,同时掌握点电荷电场的基本性质,同时掌握根据电场力和速度方向判断做功情况的方法。
9.
【解析】A、从粒子运动轨迹看出,轨迹向圆心侧弯曲,可知带电粒子受到了引力作用,轨迹向圆外侧弯曲,可知带电粒子受到了排斥力作用,则电性相反,与点电性相反,故A错误;
B、从到过程中,电场力为引力,先靠近后远离,电场力先做正功后做负功,可知电势能先减小后增大,故B错误;
C、图中、两点处于同一等势面上,从到,电场力先做负功后做正功,做的总功为零,则动能先减小后增加,、两点动能相等,故C正确;
D、取无穷远电势为零,与点电性相反,与点电性相同,由,在点的电势能为正值,在点电势能为负值,在点的电势能比在点电势能大,故D错误。
10.
【解析】A.由于点电荷所形成电场的电场线是指向负电荷,且为直线,而有一条电场线与轴重合,故点电荷一定在轴上,故A正确;
B.由于试探电荷的动能一直增大,则电场力对做正功,那么电场力方向沿轴正方向,则电场线方向也沿轴正方向,则沿轴正方向,电势逐渐降低,故B错误;
C.根据微元法及动能定理,可知图像斜率表示电场力,处,
,故C正确;
D.到,根据动能定理有:,则,故D正确。
本题选择错误选项,故选:。
11.粒子在加速电场中,由动能定理
解得粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小为
粒子在偏转电场中做类平抛运动,设运动的时间为,有,
加速度为
联立解得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
12.解:刚开始时对小物块进行分析,根据牛顿第二定律有,
解得;
对薄板进行分析,根据牛顿第二定律有,解得,
物块在薄板上运动的加速度大小,
根据,解得小物块在薄板上运动时间,
此时的速度,则绳拉力的功率;
小物块将要离开薄板时,沿斜面上升的位移为,解得,
此时力做的功,
小物块将要离开薄板时,此时速度为,
小物块滑至斜面上时有,解得,
小物块离开薄板滑至斜面低端过程有,
解得小物块离开薄板滑至斜面低端的时间为,
小物块离开薄板滑至斜面低端的时间内,薄板继续向上移动的位移为,解得,
小物块将要离开薄板后有,解得,
则有,
小物块从开始运动到滑至斜面底端这一过程中,拉力所做的功为,
故电动机对外提供的能量为。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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