高二上学期期中复习物理试题
展开高二上期中考试复习物 理试卷
一、单选题
1.有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带电情况完全相同,C球不带电,将A、B两球相隔很远距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球先和A接触,再与B球接触,移去C,则A、B间的库仑力变为( )
A.F/10 B.3F/8 C.F/4 D.F/2
2.如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a和c的电势分别为5V和1V,a、b的电势差等于b、c的电势差。一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为2v,则它经过等势面b时的速率为( )
A. B. C. D.1.5v
3.如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点距离为d的一点,C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度E的大小、电势高低的比较,正确的是( )
A.EB>EA>EC, B.EA=EC>EB,
C.EA<EB,EA<EC,, D.EA>EB,EA>EC,,
4.如图所示,虚线 a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,关于P、Q两点比较可得( )
A.三个等势面中,c的电势最高 B.带电电荷通过P点时的电势能较小
C.带电电荷通过Q点时的动能较小 D.带电电荷通过P点时的加速度较小
5.如图所示,把一带负电小球a放在光滑绝缘斜面上(虚线与斜面垂直).欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应( )
A.带正电,放在A点 B.带正电,放在B点 C.带负电,放在C D.带正电,放在C点
6.如右图所示的电路为欧姆表原理图,电池的电动势E=1.5 V,G为电流表,满偏电流为200 μA.当调好零后,在两表笔间接一被测电阻Rx时,电流表G的指针示数为50 μA,那么Rx的值是( )
A.7.5 kΩ B.22.5 kΩ C.15 kΩ D.30 kΩ
7.在如图电路中,电键K1、K1、K2、K3、K4均闭合.C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P.断开哪一个电键后P会向下运动( )
A.K1 B.K2 C.K3 D...K4
8.在图所示电路中,当变阻器滑片向上移动时( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小
9.如图所示电路中,电源电动势E=10V,内电阻不计,电阻R1=14Ω,R2=6Ω,R3=2Ω,R4=8Ω,R5=10Ω,则电容器两板间电压大小是( )
A.3V B.4V C.5V D.6V
二、多选题
10.有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符。不必考虑墨汁的重力,为了使打在纸上的字迹缩小,下列措施可行的是( )
A.减小墨汁微粒的质量 B.减小墨汁微粒所带的电荷量
C.增大偏转电场的电压 D.增大墨汁微粒的喷出速度
11.如图所示,一个带电油滴从O点以初速度v0向右上方射入无限大的匀强电场E中,v0的方向与E方向成α角.现测得油滴到达运动轨迹的最高点P时速度大小仍为v0,则下列说法正确的是( )
A.P点可能在O点的右上方 B.P点可能在O点的左上方
C.到达最高点P时,重力和电场力对油滴做功的功率都为0
D.从抛出到最高点的过程中,油滴电势能的减少量一定等于重力势能的增加量
12.水平地面上有一个倾角为θ的斜面,其表面绝缘。另一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于静止状态,如图所示。当加上水平向右的匀强电场后,滑块与斜面仍相对地面静止( )
A.滑块与斜面间的摩擦力一定变大 B.滑块与斜面间的摩擦力可能不变
C.滑块对斜面的压力一定变大 D.斜面体对地面的压力一定不变
13.在静电场中,将一个电子由a点移到b点,电场力做正功5eV,下面判断中正确的是( )
A.电场强度的方向一定由b指向a B.电子的动能增加了5eV
C.a、b两点电势差Uab=5V D.a点电势一定低于b点的电势
14.如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m,电荷量为q的带负电的小球,另一端固定在O点,把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零,以下说法正确的是( )
A.小球重力与电场力的大小关系是 B.小球重力与电场力的大小关系是
C.小球在B点时,细线拉力T=2qE D.小球在B点时,细线拉力
三、实验题
15.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电源(1.5V,3Ω)电压表(3V,3kΩ)、电流表(0~0.6A,0.1Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干.实验时,要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上.
(1)他们应选用甲图中所示的____电路进行实验;
(2)根据实验测得数据描绘出如图乙所示U-I图象,由图分析可知,小灯泡电阻随温度T变化的关系是____________.
(3)已知实验中使用的小灯泡标有1.5V字样,请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5V电源下的实际功率是_______W.(保留两位有效数字)
四、解答题 16.如图所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m,电量为q,现加一水平的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向夹θ角.(1)试求这个匀强电场的场强E大小;(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后,小球平衡时,绝缘细线仍与竖直方向夹θ角,则E′的大小又是多少?
17.如图所示,两平行金属板板长L=10cm,板间距离d=10cm的平行电容器水平放置,它的左侧有与水平方向成60°角斜向右上方的匀强电场,某时刻一质量为m,带电荷量为q的小球由O点静止释放,沿直线OA从电容器C的中线水平进入,最后刚好打在电容器的上极板右边缘,O到A的距离,(g取10m/s2),求:
(1)电容器左侧匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球刚进入电容器C时的速度v的大小;
(3)电容器C极板间的电压U。
18.如图所示,在E=103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R =40cm,一带正电荷q =10-4C的小滑块质量为m=40g,与水平轨道间的动摩因数=0.2,取g =10m/s2,求:
(1)若小滑块运动到圆轨道的最高点L时,对轨道的压力恰好为其重力的3倍,则滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?
(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
物 理 答 案
1.【解析】假设A带电量为Q,B带电量也为Q,两球之间的相互吸引力的大小是
第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为Q/2,C与B接触时总电荷量再平分,则C、B分开后电量均为,这时,A、B两球之间的相互作用力的大小,故选B
【答案】B
2.【解析】由动能定理知从a到c:qUac= m(4v2−v2)=1.5mv2=4q,设在等势面b时的速率为v,则:qUab= m(4v′2−v2)=2q,联立可得:v′= v,C正确。故选C
【答案】C
3.【解析】根据电场线的疏密分布知,A点的电场线比C点密,B点的电场线比A点密,则EB>EA>EC;等量的异种电荷的中垂线为等势线,则A点的电势与C点的电势相等,沿着电场线方向电势逐渐降低,则A点的电势大于B点电势。所以φA=φC>φB.故A正确,BCD错误。故选A
【答案】A
4.【解析】电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故c等势线的电势最高,a点的电势最低,故A正确;根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能大于Q点的电势能,故B错误;从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故C错误;等势线密的地方场强大,加速度大,故质点通过P点时的加速度较大,故D错误。
【答案】A
5.【解析】小球a处于平衡状态,受力平衡,合力为零。小球受重力,一定向下,支持力一定垂直向上,故小球b对小球a若为静电斥力,小球a不可能平衡,故只能是吸引力;
同时,根据平衡条件,静电引力必然与前两个力的合力等大、反向且在同一条直线上,故只能放在C位置;则b应带正电,放在C点。故选D
【答案】D
6.【解析】当电流表满偏时:,即;电流表G的指针示数为50μA时,,即,解得:R="22.5" kΩ ,选项B正确。
【答案】B
7.【解析】以油滴为研究对象分析受力可知,开始时,油滴所受电场力与重力平衡,欲使油滴向下运动,即电场力减小,减小电场强度即可,根据可知,减小极板间的电势差即可,当断开K1时,电容器两极板间的电压不变,所以油滴不动,故A错误;断开K2时,路端电压增大,即电容器两端电压增大,稳定后等于电源电动势,故油滴将向上运动,所以B错误;断开K3时,电容器放电,极板间的场强逐渐减小,油滴将向下运动,所以C正确;断开K4时,电容器的电荷量不变,极板间的场强不变,所以油滴仍处于静止状态,故D错误
【答案】C
8.【解析】当变阻器滑片向上移动时,电阻减小,则电路的总电阻减小,电流变大,路端电压减小,故电压表的示数减小;与电源串联的电阻上的电压变大,则并联支路的电压减小,则固定电阻上的电流减小,电流表示数变大,故选B
【答案】B
9.【解析】设Ud=0,电容器两板间的电压即为a、b两点间的电势差。则a点电势为:。电流由b点经R4流到d点,则b点电势为:,由Ub>Ua可知,电容器下板带正电,b、a两点间的电势差为:Uba=Ub-Ua=5.0V,则电容器两板间电压大小即是5.0V。故选C
【答案】C
10.【解析】微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动,则有:水平方向:L=v0t;
竖直方向:y=at2,加速度:,联立解得:,要缩小字迹,就要减小微粒通过偏转电场的偏转角y,由上式分析可知,采用的方法有:减小比荷、增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能Ek0、减小极板的长度L、减小偏转极板间的电压U,故AC错误,BD正确.故选:BD
【答案】BD
11.【解析】A、当油滴带正电时,电场力向右,到达最高点时,动能不变,则电势能应减小,电场力做正功,则P点在O点的右上方;故A正确.
B、若油滴带负电时,电场力向左,到达最高点时,动能不变,则电势能应减小,电场力做正功,则P点在O点的左上方;故B正确.
C、由于重力与电场力垂直,油滴在最高点的速度不可能与两个力都垂直,可知两个力的功率不可能都为零.故C错误.
D、从抛出到最高点的过程中,动能不变,重力势能增加,电势能必减小,根据能量守恒定律油滴电势能的减少量一定等于重力势能的增加量.故D正确.
【答案】ABD
12.【解析】滑块开始受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,加上匀强电场后,滑块多了一个水平向右的电场力,所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上,可能沿斜面向下,则摩擦力的大小可能减小、可能增大,可能不变.故A错误.B正确;未加电场前,斜面体对滑块的支持力N=mgcosθ,加上电场后,支持力的大小变为N′=mgcosθ+qEsinθ,知滑块对斜面的压力变大.故C正确;对整体分析,加电场后,竖直方向支持力的大小仍然等于总重力,所以斜面体与地面间的压力不变.故D正确.
【答案】BCD
13.【解析】由题,电子由a点移到b点,电场力做功5eV,电场力的方向不一定是从a到b,电场强度的方向不一定由b指向a,故A错误。由于电场力对电子做正功5eV,电子的动能增加了5eV.故B正确。a、b两点电势差.故C错误。因为差Uab=-5V<0,可以确定a点的电势低于b点的电势。故D正确。故选BD。
【答案】BD
14.【解析】小球从A运动到B的过程中,根据动能定理得:mgLsinθ-qEL(1-cosθ)=0;得Eq:mg=sinθ:(1-cosθ)= :1,则得qE= mg;小球到达B点时速度为零,向心力为零,则沿细线方向合力为零,此时对小球受力分析可知:T=qEcos60°+mgsin60°,故细线拉力T= mg,故选AD。
【答案】AD
15.A小灯泡的电阻的阻值随温度的升高而增大0.18
【解析】(1)根据实验要求可以确定滑动变阻器的分压接法,由电阻关系可得出电流表的接法;
(2)分析图示灯泡U-I图象,根据欧姆定律分析答题;
(2)在坐标轴作出电源的伏安特性曲线,两线的交点为为泡的工作点,由图可知灯泡的电流,由P=UI可求得灯泡的实际功率.
【解析】(1)由于电压电流需从零开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法,正常工作时灯泡的电阻远小于电压表的内阻,属于小电阻,电流表采用外接法.故电路原理图选A;
(2)在该曲线中,任意点的坐标的斜率表示该点对应的电阻,从图中可知,小灯泡的电阻的阻值随温度的升高而增大.
(3)在图象中做出电源的伏安特性曲线,两图的交点为灯泡的工作点;由图可知,此是灯泡两端的电压为0.6V,电流为0.3A;故功率P=UI=0.18W.
16.【解析】(1)小球受到重力、电场力和细线的拉力,受力分析如图1所示.
由平衡条件得:,解得:
(2)将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后,电场力方向也顺时针转过θ角,大小为,此时电场力与细线垂直,如图2所示
根据平衡条件得:,则得:
【答案】(1) E=mgtanθ/q
(2) E′= mgsinθ/q
17.【解析】(1)由于带电小球做直线运动,因此小球所受合力沿水平方向,则:…①
解得:
(2)从O点到A点,由动能定理得:mgxtan30°= mv2−0…②
解之得:v=3m/s
(3)小球在电容器C中做类平抛运动,
水平方向:L=vt…③
竖直方向: =at2…④
根据牛顿第二定律,有:a= −g…⑤
③④⑤联立求解得:U=
【答案】(1) (2) (3)
18.【解析】在小滑块运动的过程中,摩擦力对滑块和重力对滑块做负功,电场力对滑块做正功,根据动能定理可以求得滑块与N点之间的距离;在P点时,对滑块受力分析,由牛顿第二定律可以求得滑块受到的轨道对滑块的支持力的大小,由牛顿第三定律可以求滑块得对轨道压力。
(1)滑块刚能通过轨道最高点的条件是重力提供向心力:
带入数据解得:
滑块由释放点到最高点过程,由动能定理得:
带入数据得:x=20m
(2)滑块过P点时,由动能定理:
在P点由牛顿第二定律:
带入数据解得:FN=1.5N
【答案】(1)s=32m (2)
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