四川省遂宁市蓬溪中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题(Word版附解析)
展开蓬溪中学高2022级第三学期第二次质量检测考试
物理试题
一、单选题(共8题,每题4分)
1. 下列说法正确是( )
A. 摩擦起电的过程中产生了电荷
B. 电子就是元电荷
C. 带电体的电量可以是任意值
D. 质点和点电荷都是理想化的物理模型
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,得电子显示负电,失电子显示正电,不是产生了电荷。故A错误;
B.电子是粒子,元电荷是最小的电荷量而不是具体的某个电荷,但元电荷的值等于电子或质子所带的电荷量的绝对值。故B错误;
C.带电体的电量一定是元电荷的整数倍,而不能是任意值,故C错误;
D.理想化物理模型是突出主要因素,忽略次要因素得到的,质点和点电荷都是忽略本身大小而成为理想化的物理模型,故D正确。
故选D
2. 真空中有两个点电荷,它们之间的静电力的大小为,如果将它们的电荷量均减少为原来的一半,则它们之间的静电力大小将为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设两个点电荷的电荷量分别为、,距离为,根据库仑定律可得
如果将它们的电荷量均减少为原来的一半,则它们之间的静电力大小为
故选A。
3. 产生闪电的积雨云底层带正电,为避免闪电造成的损害,高大的建筑物会有避雷针,图中虚线为避雷针周围的等势线,a、b两点的场强大小分别为、,a、b两点的电势分为、,则下列判断正确的是( )
A.
B.
C. 避雷针的顶端带负电
D. 一带正电的雨滴从a下落至b,电场力做负功
【答案】C
【解析】
【详解】AC.产生闪电的积雨云底层带正电,根据静电感应可知,避雷针的顶端带负电,则电场线由积雨云底端指向避雷针顶端,根据沿着电场线方向,电势逐渐降低,可知
故A错误,C正确;
B.根据等势线密集的地方,电场线也密集,电场强度也越大,则由题图可知
故B错误;
D.由于电场线由积雨云底端指向避雷针顶端,即电场强度方向向下,则一带正电的雨滴从a下落至b,电场力向下,电场力做正功,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c,电流沿AB方向时测得该样品电阻为R,若电流沿CD方向时,该样品的电阻为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电流沿AB方向时
若电流沿CD方向时
故选C。
5. 如图,实线MN是一点电荷产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子仅在电场力的作用下,沿图中虚线从a运动到b。下列结论正确的是( )
A. 点电荷一定位于M点左侧,且一定为负电荷
B. 带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能
C. 带电粒子在a点的动能一定大于在b点的动能
D. 带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】BC.由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,电场力指向轨迹内侧,电场力方向大致向左,电场线由N指向M,则从a到b的过程中,电场力对带电粒子做负功,电势能增大,动能减小,即a点的电势能低于b点的电势能,a点的动能一定大于在b点的动能,故C正确,B错误;
D.图中只有一条电场线,无法根据电场线疏密程度判断电场的强弱,即不能判断加速度的大小关系,故D错误;
A.电场线的方向一定从N指向M,由于产生电场的点电荷的电性无法判断,则点电荷的位置无法判断,所以加速度也没法判断,故A错误。
故选C。
6. 电子秤采用传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置,如图所示是用平行板电容器制成的某品牌电子秤及其电路简图。称重时,把物体放到电子秤面板上,压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。在某次秤完商品后顾客觉得所购物品太多,从秤上拿走部分物品后,则( )
A. 电容器的电容变大 B. 电容器的电势差减小
C. 电容器的极板电荷量减小 D. 电容器的极板间电场强度不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电容器表达式
当从秤上拿走部分物品后,两个极板的距离增大时,电容器的电容减小,故A错误;
BC.根据电容器定义式
由于电容器一直和电源相连,电压不变,当电容减小时,带电荷量减小,故C正确,B错误;
D.由匀强电场公式得
所以当电压不变,两个极板的距离增大时,极板间电场强度变小,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,电阻、、、,满足,则当A、B间接上直流电压时,流过、、、的电流之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】、、并联,它们两端的电压相同,由可得流经、、的电流、、满足
流过的电流
故有
故选C。
8. 如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是( )
A. M点的场强比P点的场强大 B. M点的电势比N点的电势高
C. N点的场强与P点的场强相同 D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AC.根据等量异种点电荷的电场线分布得:
M点的场强与P点的场强大小相等,N点的场强与P点的场强大小相等,方向相同,故A错误C正确;
BD.根据等量异种点电荷的电势分布特点可知,M点的电势与N点的电势相等,M点的电势高于P点的电势,根据 可知,电子在M点的电势能比在P点的电势能小,故BD错误。
故选C。
二、多选题(共3题,每题5分)
9. 关于电场线的性质,以下说法正确的有( )
A. 电场线的疏密反映了电场中不同位置场强的大小
B. 电场线是电荷在电场中的运动轨迹
C. 空间中两条电场线不能相交
D. 电场线的箭头方向表示场强减弱的方向
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电场线的疏密反应电场中电场场强的相对强弱,电场线越密,场强越大,故A正确;
B.电场线并不是电荷的运动轨迹,只有正电荷初速度为0或初速度方向与电场线共线时电荷的运动轨迹才与电场线重合,故B错误;
C.电场线不能相交,否则一个点有两个电场方向不符合实际,故C正确;
D.电场线的箭头表示电场强度的方向,故D错误。
故选AC。
【点睛】本题考查电场线与电场强度之间的联系。
10. 如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零、Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则( )
A. 电子将沿Ox负方向运动 B. 电子运动的加速度先减小后增大
C. 电子运动的加速度恒定 D. 电子的电势能将减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.因沿x轴正向电势逐渐升高,可知电场方向沿x轴负向,则在O点由静止释放一电子,电子将沿Ox正方向运动,选项A错误;
BC.图像的斜率等于场强,可知沿x轴正向场强先减小后增加,则电子运动的加速度先减小后增大,选项B正确,C错误;
D.电场力做正功,则电子的电势能将减小,选项D正确。
故选BD。
11. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、12V、18V。下列说法正确的( )
A. 电场强度的大小为V/cm
B. 坐标原点处的电势为4V
C. 电子在a点的电势能比在b点的低2eV
D. 电子从b点运动到c点,电场力做功为6eV
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.将电场强度分解为水平和竖直,x轴方向
沿y轴方向
则合场强
故A正确;
B.在匀强电场中,平行等距的两线段电势差相等,故
解得坐标原点处的电势为4V,故B正确;
C.电子在a点电势能
电子在b点电势能
电子在a点的电势能比在b点的高2eV,故C错误;
D.电子在b点到c点电场力做功为
故D正确。
故选ABD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分)
12. (1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图所示的读数是________mm。
(2)有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA.要把它改装为量程0~3V电压表,要________(填串联或并联)一个阻值为________Ω的电阻。
【答案】 ①. 15.25 ②. 串联 ③. 2970
【解析】
【详解】(1)[1]20分度游标卡尺精确值为,由图可知小球的直径为
(2)[2][3]要把电流表G改装为量程0~3V的电压表,要串联一个电阻分压,设串联电阻的阻值为,则有
解得
13. 为了测量一阻值约为6Ω精密金属丝的电阻率,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程l5V,内阻约为75 kΩ)
C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表A2(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5Ω,0.6 A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1 A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱I,开关S,导线若干
(1)为使测量尽量准确,电压表的读数从零开始调,则上述器材中电压表应选用________ (填序号) ,电流表应选用_________ (填序号),滑动变阻器应选用________ (填序号);
(2)下图中最合理的电路图应选择_______该图的接法中测量值比真实值偏_______
(3)如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,写出计算电阻率的表达式ρ=________。(用字母表示)
【答案】 ①. A ②. D ③. E ④. d ⑤. 小 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]因电源使用输出电压为3V的直流稳压电源,因此电压表应选用V1(量程3V,内阻约为15kΩ)选A。
[2]流经待测电阻的最大电流约为
则电流表应选用A2(量程600mA,内阻约为1Ω),选D。
[3]因电压表的读数从零开始调,滑动变阻器要用分压方式接入电路,为调节方便,应选最大电阻值比较小的R1(0~5Ω,0.6 A),选E。
(2)[4]滑动变阻器要用分压方式接入电路;又因为
可知电流表应选用外接方式,因此abc错误,d正确,即实验最合理的电路图应选择d图。
[5]由于电压表的分流作用,使电流表的读数大于实际流经待测电阻的电流,由欧姆定律可知,测量值比真实值偏小。
(3)[6]由电阻定律可知
由欧姆定律,金属丝的电阻率则有
四、解答题(14题8分,15题11分,16题16分)
14. 如图所示,某匀强电场的电场强度,A、B为同一条电场线上的两点。
(1)现将电荷量的检验电荷放在电场中的B点,求该检验电荷在B点所受电场力的大小F;
(2)若A、B两点相距,求A、B两点间的电势差。
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】(1)该点电荷在点所受的电场力大小
(2)、两点间的电势差
15. 如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为.求:
(1)小球由A到B过程中电场力做的功;
(2)A、C两点的电势差;
(3)若BC=2h,求小球到达C时的速度大小.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【分析】小球由A到B的过程中重力和静电力做功,由动能定理求得小球从A点到B点的过程中静电力做的功; 根据动能定理研究小球从A运动到B的过程,求出电场力所做的功,进而求出AB间的电势差;小球从B到C过程,电场力做功为零,只有重力做功,由动能定理求得小球滑到C点时的速度大小.
【详解】(1)因为杆是光滑的,所以小球从A到B过程中只有两个力做功:电场力的功WAB和重力的功mgh,由动能定理得
代入已知条件
可得电场力做功为:
(2)因为B、C在同一条等势线上,所以φB=φC
即UAB=UAC
由公式:WAB=qUAB
可得:
故A、C两点的电势差为
(3)小球由B到C:W电=0
由动能定理:
解得:
【点睛】本题考查电场中电势差差和电场力做功之间的关系,要注意明确电势差是表示电场的能的性质的物理量,常常应用动能定理求解两点间电势差,注意在计算中要代入各物理量的符号.
16. 如图,BC是半径为R的半圆光滑绝缘轨道,固定在竖直平面内,B、C两点连线为其竖直直径,空间中存在竖直向下、电场强度大小为的匀强电场。一质量为m、电荷量为的小球以一定的初速度从与半圆轨道的圆心O等高的A点进入电场中,运动一段时间后从半圆轨道的最高点B水平进入轨道,恰好能在半圆轨道内侧做圆周运动而不脱离轨道.重力加速度大小为g,小球可视为质点,不计空气阻力,求:
(1)小球在B点的速度大小;
(2)小球运动到半圆轨道的最低点C时,小球对半圆轨道的压力大小;
(3)小球的初速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球恰好在B点不脱离轨道,做圆周运动,由牛顿第二定律有
解得
(2)小球从B到C点,由动能定理有
小球在C点,由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律有,小球对半圆轨道的压力大小
(3)小球到B点时,在竖直方向无分速度,根据逆向思维,可认为小球从B点到A点做类平抛运动
经竖直方向由牛顿第二定律有
解得
竖直方向由匀变速直线运动规律有
小球的初速度大小
解得
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