2022年黄冈外校高一年级六月质量检测物理试题
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这是一份2022年黄冈外校高一年级六月质量检测物理试题,共6页。
2022年黄冈外校高一年级六月质量检测物理试题考试时间:75分钟;满分100分注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀一、选择题(本大题共11小题,每小题4分,共44分。1—7单选,8—11多选))下列生活情境中,利用静电屏蔽原理的是A. B.
C. D. 如图所示,在绝缘光滑的水平面上有相隔一定距离的两个带同种电荷的小球。将它们由静止释放,仅考虑两小球间的库仑力,则在释放后一小段时间内,两小球的加速度和速度的变化情况是
A. 速度、加速度都增大 B. 速度、加速度都减小
C. 速度减小、加速度增大 D. 速度增大、加速度减小为了测定小灯泡的伏安特性曲线,需要测得的电压范围尽可能大些,误差小些,为此,下列电路合适的是A. B. C. D. 如图所示,虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等,一个粒子带正电以一定的初速度进入电场后,只在电场力作用下沿实线轨迹运动,由此可判断出 A. 粒子在点受到的电场力比在点受到的电场力大
B. 点的电势低于点的电势
C. 粒子在点的电势能比在点的电势能大
D. 粒子在点的速率小于在点的速率如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,、为电极,设,,,当里面注满某电解液,且、加上电压后,其图线如图乙所示,当时,其电阻值和电解液的电阻率分别为A. , B. ,
C. , D. ,两个等量点电荷位于轴上,它们的静电场的电势随位置变化的规律如图所示只画出了部分区域内的电势,轴上有两点、,且,由图可知 。A. 点的电势低于点的电势
B. 、两点的电场方向相同且点的电场强度大小大于点的电场强度大小
C. 仅在电场力作用下,正电荷可以在轴上、之间的某两点做往复运动
D. 负电荷沿轴从点移到点的过程中电场力先做正功后做负功均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面上均匀分布正电荷,总电荷量为,球面半径为,为通过半球顶点与球心的轴线,在轴线上有、两点,已知点的场强大小为,静电力常量为,则点的场强大小为A. B. C. D. 如图所示,在轴相距为的两点固定两个等量异种点电荷、,虚线是以所在点为圆心、为半径的圆,、、、是圆上的四个点,其中、两点在轴上,、两点关于轴对称下列判断正确的是A. 、两点处的电势相等
B. 四点中点处的电势最低
C. 将一试探电荷沿圆周由点移至点,的电势能减小
D. 、两点处的电场强度相同如图,质量为、电荷量为的小球,从地面点正上方的点以某一初速度水平抛出,经过时间后,小球落在地面上的点,落地时的动能为。若空间增加竖直向下的匀强电场,且场强大小,小球仍以相同的速度从点抛出,重力加速度为,则小球A. 落地点位于中点 B. 落地点位于中点的右侧
C. 落地时动能小于 D. 在空中运动的时间小于某同学研究白炽灯得到某白炽灯的曲线如图所示。图像点与原点的连线与横轴成角,点的切线与横轴成角,则A. 白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B. 在点,白炽灯的电阻可表示为
C. 在点,白炽灯的电阻可表示为
D. 白炽灯的电阻随电压的增大而增大如图所示,平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接,下极板接地,一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是A. 带电油滴所带电荷为正电荷
B. 带电油滴所带电荷为负电荷
C. 若电容器的电容减小,则极板所带电荷量将减小
D. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则带电油滴将竖直向上运动三、实验题(本大题共2小题,每空两分,共16.0分)请读出下列游标卡尺读数为_______,螺旋测微器读数为_______。实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中采用右图电路图,请对实物图进行连线。______测得电流为、电压为,金属丝的直径为,长度为,则金属丝的电阻率______用题中字母代号表示。表头的满偏电压和满偏电流一般都比较小,测量较大的电压或电流时要把它改装成较大量程的电压表或电流表。现有一个量程,内阻为的表头,
若要把此表头改装成量程为的电压表,应串联一个阻值为______的电阻;若要把此表头改装成量程为的电流表,应并联个阻值为______的电阻;若将此表头改装成有两个量程的电流表,如图所示,则使用、两个端点时,量程______选填“较大”或“较小”;某同学完成了电流表的改装后,将改装后的电流表和标准电流表串联,然后接入电路进行测量,发现改装表的示数总比标准表的示数小,为了校准改装表,应______选填“增大”或“减小”改装表的并联电阻。 四、计算题(本大题共3小题,共40.0分)(共13分)在场强的竖直向下的匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方高处有一个小的放射源,如图所示。放射源向所在水平面及以下各个方向均匀地释放质量、电荷量的带正电粒子,粒子的初速度大小均为,粒子最后落在金属板上。不计粒子重力,求:
粒子下落过程中电场力对其做的功;
粒子落在金属板上瞬间的动能;
金属板上落有粒子的区域的面积。结果保留两位有效数字 (共14分)如图所示是一个示波管工作原理图,电子经电压加速后以速度垂直等间距的进入电压,间距为,板长的平行金属板组成的偏转电场,离开电场后打在距离偏转电场的屏幕上的点,
求:电子进入偏转电场时的速度?
射出偏转电场时速度的偏角?
打在屏幕上的侧移位移?
(共13分)在图甲为电阻、的图像,将、接入如图乙所示电路,为,另有一个电压恒为的测试电源。 甲 乙当、端短路时,、之间的等效电阻是多少?当、两端接通测试电源时,、两端的电压是多少?在问中,秒通过电阻横截面的电荷量是多少?
答案和解析 1.【答案】
【解析】【分析】
熟悉静电屏蔽的原理和在生活中的应用即可。
利用生活中静电屏蔽的实际应用例子强化了学生对相关知识点的认识和理解。
【解答】
雷火炼殿、燃气灶上电子点火器的针头电极和静电复印机等都利用了静电现象,故ABD错误;
C.超高压带电作业的工人所穿的衣服的织物中掺入金属丝,这是利用金属丝组成的网的静电屏蔽,故C正确。
故选C。 2.【答案】
【解析】解:由于同种电荷间存在相互作用的排斥力,两球将相互远离,所以两球间距离增大,根据库仑定律得知,相互作用力减小,由牛顿第二定律得知它们的加速度变小。
两球间的库伦力为斥力,随着两球间距离增大,库伦力做正功,总动能增加,所以速度增加,即:两小球速度增大,加速度减小。故D正确,ABC错误。
故选:。
根据库仑定律分析电荷间作用力的变化。根据牛顿第二定律分析加速度之比的变化。
本题考查库仑定律的应用,要注意明确两球间存在斥力,斥力随距离的增加而逐渐减小,同时注意掌握功能关系的应用。
3.【答案】
【解析】略
4.【答案】
【解析】A.根据电场线或等势面的疏密程度可知,点的等势面疏,场强小于点场强,粒子在点受的电场力小于在点受的电场力,故A错误;
粒子带正电,由运动轨迹可知,电场力的方向大致向右,根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知点的电势低于点的电势,粒子在点的电势能比在点的电势能大,故C正确,B错误;
D.粒子从到,电场力做负功,则知动能减小,速率减小,故D错误。
5.【答案】
【解析】【分析】
本题关键记住欧姆定律公式和电阻定律公式,其中电阻等于电压与电流的比值,不是图象切线的斜率。
由图象找出电压为时的电流,由欧姆定律可以求出电解液的电阻;再由电阻定律求出电解液的电阻率。【解答】
由图乙可求得电解液的电阻为:
由图甲可知电解液长为:
截面积为:
结合电阻定律,得: ,故ABC错误,D正确。
故选:。 6.【答案】
【解析】【分析】
根据电势的图象直接读出电势高低,由可知,图象的斜率绝对值等于场强大小,由斜率分析场强的大小关系,根据顺着电场线方向电势降低,判断电场线的方向,确定正电荷所受的电场力方向,分析其运动情况,根据电场力与位移方向间的关系,判断电场力做功的正负。
本题考查对电势与场强、电场线方向、电场力做功等等关系的理解,难点是根据匀强电场电势差与场强的关系理解图象的斜率与场强的关系。
【解答】
A.由图知,点的电势高于点的电势,故A错误;
B.由可知,图象的斜率绝对值等于场强大小,可以看出点的场强大小大于点的场强大小,斜率都为正值,说明、点的电场方向相同,故B正确;
C.根据顺着电场线方向电势降低,可知电场线的方向从指向,正电荷在轴上、之间所受的电场力始终由指向,正电荷不可能在轴上,之间的某两点做往复运动,故C错误;
D.负电荷沿轴从移到的过程中,电场力方向由从指向,电场力方向与位移相同,电场力一直做做正功,故D错误。
故选B。 7.【答案】
【解析】【分析】
均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场,假设将带电量为的球面放在处,求得在、点所产生的电场。
左半球面在点的场强与缺失的右半球面在点产生的场强大小相等。
本题解题关键是抓住对称性,找出两部分球面上电荷产生的电场关系。左半球面在点的场强与缺失的右半球面在点产生的场强大小相等,方向相反是解题的关键。
【解答】
若将带电量为的球面放在处,
均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
则在、点所产生的电场为:,
由题知当半球面在点产生的场强为,则点的场强为
,
故选:。 8.【答案】
【解析】解:、该电场为等量异种点电荷的电场,将等量异种点电荷的电场线与等势面的图画出如图,然后与该题的图比较可得:该电场中的电势关于轴上下对称,等势面不是圆形,所以、两点的电势相等,故A正确;
B、点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等。而正电荷周围的电场的电势都比它高,即点的电势在四个点中是最低的。故B错误;
C、点的电势低于点的电势,试探电荷沿圆周由点移至点,电场力做正功,的电势能减小。故C正确;
D、该电场中的电场强度关于轴对称,所以两点场强大小相等,方向是对称的,不相同的,所以电场强度不同。故D错误。
故选:。
两个等量异种点电荷的电场中电势、电场强度都关于轴对称,所以、两点的电势相等,场强大小相等,方向是对称的.点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等.
该题考查常见电场的电场线和等势面分布的特点,解题的关键是点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等.而正电荷周围的电场的电势都比它高,负电荷周围的电场的电势都比它低.
9.【答案】
【解析】解:、若空间增加竖直向下的匀强电场,且场强大小,根据牛顿第二定律得,得,即小球的加速度变为原来的倍。未加电场时,小球做平抛运动,竖直方向有。加电场后,小球做类平抛运动,竖直方向有,得,可知小球在空中运动时间,水平方向有,即水平位移变为原来的倍,落地点位于中点的右侧,故AD错误,B正确;
C、未加电场时,由动能定理得:,则;加电场后,由动能定理得:,则落地时动能,则,故C正确。
故选:。
未加电场时,小球做平抛运动,根据平抛运动规律列式;加电场后,小球做类平抛运动,运用运动的分解方法,将其运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动,应用分运动规律分析求解。
本题考查平抛运动和类平抛运动的处理方法,关键是会运动的分解法进行研究,然后利用两个分运动的规律和动能定理进行解题。
10.【答案】
【解析】解:、由图示可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,电压和电流的比值增大,灯泡的电阻变大,故D正确、A错误;
、图像点与原点的连线的斜率代表电阻值,白炽灯的电阻,由于纵坐标与横坐标的标度可能不同,所以不能用计算电阻值,更不能用计算,故C正确、B错误;
故选:。
由图象可以求出电压对应的电流,电压与对应电流的比值是白炽灯的电阻,根据图示图象应用欧姆定律答题。
本题考查了求灯泡电阻与电功率问题,分析清楚图象、应用欧姆定律即可正确解题。
11.【答案】
【解析】解:、带电油滴受重力和电场力平衡,重力方向竖直向下,则电场力方向竖直向上,上极板与电源的正极相连,则上极板带正电,电场强度的方向竖直向下,可知带电油滴带负电,故A错误,B正确;
C、电容器始终接在电源的两端,电容两端的电势差不变,根据知,电容减小,极板所带的电荷量减小,故C正确;
D、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电势差不变,两极板间的距离增大,根据知,电场强度减小,带电油滴所受的电场力减小,合力向下,带电油滴将竖直向下运动,故D错误。
故选:。
抓住带电油滴处于平衡状态,得出电场力的方向,结合电场强度的方向判断出带电油滴的电性;抓住电容器两端的电势差不变,结合判断极板所带电荷量的变化,根据两极板间距离的变化得出电场强度的变化,判断出油滴电场力的变化,得出合力的方向,确定带电油滴向哪个方向运动。
本题以带电油滴在平行板电容器电场中的平衡问题为背景,重点考查学生的分析推理能力,知道电容器始终与电源相连,电容器两端的电势差不变。
12.【答案】;;
实物连接如图所示:
;
【解析】【分析】
本题主要考查了电阻率的测量实验,熟悉仪器的读数和电路图的连接,同时结合了欧姆定律和电阻定律的公式推导,难度不大。
根据游标卡尺和螺旋测微器各自的特点读数对应的示数;
根据电路图连接实物图;
根据欧姆定律,结合电阻定律计算出金属丝的电阻率。
【解答】
游标卡尺的主尺为,游标尺的分度值为,游标卡尺不需要估读,
则游标卡尺的读数为:;
螺旋测微器的分度值为,需要往下估读到下一位,固定刻度的读数为,
可动刻度的读数为,则螺旋测微器的读数为:;
实物图的连线如图所示:
;
根据欧姆定律得:,
根据电阻定律可得:,联立解得:。 13.【答案】;;较大;增大。
【解析】【分析】
本题考查了电压表与电流表的改装,知道电表改装原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
把表头改装成量程为的电压表,根据串联电路规律求出应串联的电阻阻值;
把表头改装成量程为的电流表,根据并联电路规律求出应并联的电阻阻值;
并联的电阻越小,改装后的电流表的量程就越大,由此进行判断;
改装表的示数总比标准表的示数小,说明通过表头的电流偏小,根据改装原理分析。
【解答】
根据串联电路规律有:,解得应串联的电阻为:;
根据并联电路规律有:,解得应并联的电阻为:;
并联的电阻越小,改装后的电流表的量程就越大,由图可知,使用、两个端点时,量程较大;
改装表的示数总比标准表的示数小,说明通过表头的电流偏小,则并联的电阻偏小,应增大改装表的并联电阻。 14.【答案】解:粒子在下落过程中电场力做的功
J.
粒子在整个过程中仅有电场力做功,由动能定理得
粒子落到金属板上的范围是一个圆.设此圆的半径为,只有当粒子的初速度与电场的方向垂直时粒子落在该圆的边缘上,由运动学公式得
代入数据求得
圆半径
圆面积.
答:粒子下落过程中电场力做的功是;
粒子打在金属板上时的动能是;
落在金属板上的粒子图形的面积大小是.
【解析】根据功的定义式求出下落过程中电场力做的功.
运用动能定理求出末动能.
根据运动学公式结合几何关系求出图形的面积.
对于功的求解要根据题目选择正确的途径.了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.
15.【答案】解:设电子经加速电场加速后以速度进入偏转电场,由动能定理有
,
则有:;
故电子进入偏转电场的速度 ;
进入偏转电场后在电场线方向有,
经时间飞出电场有,
电场方向的速度;
设射出偏转电场时速度的偏角为,则
飞出电场时偏转量为
由以上各式得 ;
设电子从偏转场穿出时,沿方向的速度为,穿出后到达屏所经历的时间为,
在此时间内电子在方向移动的距离为,有:
由以上各式得
故电子到达屏上时,它离点的距离:。
答:
电子进入偏转电场时的速度;
射出偏转电场时速度的偏角;
打在屏幕上的侧移位移。
【解析】根据动能定理求出电子进入偏转电场的速度.电子进入偏转电场后,做类平抛运动,在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据运动学公式,求出偏转量,电子出偏转电场后,做匀速直线运动,电子到达屏上距离点的距离等于在偏转电场中的偏转量与出电场匀速直线运动在竖直方向上的位移之和.也可用相似比直接求距离,因为作电子出偏转电场速度的反向延长线,必然经过偏转电场轴线的中点;
解决本题的关键是搞清楚每一过程做的是什么运动,然后根据运动的合成与分解进行求解,注意牛顿第二定律与运动学公式综合求解是本题解决的重点。
16.【答案】解:由 图像,得,
,
当、端短路时, 并联,由于,,
当、两端接通测试电源时,
,
,
秒通过电阻横截面的电荷量:
。
【解析】本题考查欧姆定律、串并联电路的特点及电流的定义式。解决问题的关键是清楚图像的物理意义,分析清楚在不同情况下的电路结构,然后利用欧姆定律、串并联电路的特点及电流的定义式分析计算。
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