广东省深圳市翠园中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题
展开本试卷共4页,15小题,满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写或填涂在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只上交答题卡。
一、单选题(每小题只有一个答案符合题意,共7小题,每小题4分,共28分)
1.M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷且所带电荷量为,下列说法正确的是( )
A.摩擦的过程中电子从N转移到M
B.N在摩擦后一定带负电荷且所带电荷量为
C.M在摩擦过程中失去个电子
D.元电荷就是电子,元电荷数值是由美国物理学家密立根测得的
2.如图甲所示,点电荷Q的电场中某条电场线上有A、B两点,电子沿电场线运动过程中的速度-时间图像如图乙所示,电子经过A、B两点时的速度分别为、,假设电子仅受电场力作用,则( )
A.点电荷Q带负电荷,并且在B点的右侧
B.A、B两点的电场强度大小关系为
C.A、B两点的电势关系为
D.电子在A、B两点具有的电势能关系为
3.如图所示,某次雷雨天气,带电云层和建筑物上的避雷针之间形成电场,图中虚线为该电场的三条等差等势线,实线为某带电粒子从A运动到B的轨迹,A、B为运动轨迹上的两点。带电粒子的重力不计,避雷针带负电,则( )
A.带电粒子带负电
B.避雷针尖端附近电势较高
C.带电粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
D.带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能
4.如图所示,长为L的细线拴一个带电荷量为、质量为m的小球,重力加速度为g,小球处在竖直向下的匀强电场中,电场强度大小为E,小球恰好能够在竖直平面内做圆周运动,则( )
A.小球在最高点的速度大小为B.当小球运动到最高点时电势能最小
C.当小球运动到最高点时机械能最大D.小球运动到最低点时,动能为
5.心脏除颤器的工作原理是向储能电容器充电,使电容器获得一定的储能,对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,刺激心颤患者的心脏,使之恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为14,充电至10电压,如果电容器在2时间内完成放电,放电结束时电容器两极板间的电势差减为零,下列说法正确的是( )
A.这次放电过程中通过人体组织的电流恒为70A
B.这次放电有0.14C的电荷量通过人体组织
C.若充电至5,则该电容器的电容为7
D.人体起到绝缘电介质的作用
6.智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生,它是能直接为移动设备充电的储能装置,充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值,一般在0.6~0.7,如图为某一款移动充电宝,其参数见下表,下列说法正确的是( )
A.充电宝充电时将电能转化为内能
B.该充电宝最多能储存的能量为
C.该充电宝电量从零到完全充满所用时间约为2h
D.用该充满电的充电宝给剩余电量为零、容量为3000的手机充电,理论上能充满3次
7.在如图所示的电路中,电压表和电流表均为理想电表,、、为定值电阻,电源电动势为E、内阻为r,开关闭合,断开,水平放置的平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态,当从断开到闭合后,下列说法正确的是( )
A.两表读数均变大B.电源内阻消耗的功率变小
C.油滴将向上运动D.电容器带的电荷量减少
二、多选题(共3小题,每小题至少有2个选项符合题意,全对得6分,错选得0分,漏选得3分,共18分)
8.如图所示,空间有一正三棱,D点是边上的中点,O点是底面的中心,现在顶点P点固定一负的点电荷,则下列说法正确的是( )
A.底面为等势面
B.A、B、C三点的电场强度相同
C.若B、C、D三点的电势为、、,则有
D.将一正的试探电荷从B点沿直线经过D点移到C点,静电力对该试探电荷先做正功后做负功
9.如图所示,质子()和氦核()均从静止开始经电势差为的电场加速后垂直进入电势差为的偏转电场,离开电场时偏转的距离为y,速度偏转的角度为。已知偏转电场两平行板间的距离为d,板长为L。不计重力的影响,已知质子和氮核的质量之比为1:4,电荷量之比为1:2。则下列说法正确的是( )
A.质子()偏转的距离y较大
B.氦核()速度偏转的角度较小
C.氦核()射出偏转电场时的动能较大
D.质子()射出偏转电场时的速度较大
10.如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图像,直线B、C分别是电阻、的两端电压与电流的关系图像,若将这两个电阻分别接到该电源上,下列说法正确的是( )
A.两电阻阻值B.接在电源上时,电源的内阻消耗功率大
C.接在电源上时,电源的效率高D.接在电源上时,电源的输出功率最大
三、实验题(本大题共2小题,总分16分。请将答案填写在答题卡横线上,不要写出解题过程)
11.如图甲所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为8V,S是单刀掷开关,G为灵敏电流计,C为平行板电容器。
(1)当开关S接___________时(选填“1”或“2”),平行板电容器充电,在充电开始时电路中的电流比较___________(选填“大”或“小”)。电容器放电时,流经G表的电流方向与充电时___________(选填“相同”或“相反”)。
(2)将G表换成电流传感器(可显示电流I的大小),电容器充电完毕后,将开关S扳到2,让电容器再放电,其放电电流I随时间t变化的图像如图乙所示,已知图线与横轴所围的面积约为41个方格,则电容器释放的电荷量Q为,可算出电容器的电容C为___________。
(3)在电容器放电实验中,接不同的电阻放电,图丙中a、b、c三条曲线中对应电阻最大的一条是__________(选填“a”“b”或“c”)。
12.(1)在“测定金属丝电阻率”实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示,其读数为__________;
(2)测量金属丝电阻时,已知金属丝的阻值R约为10Ω,为精确测量其阻值,实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据,实验室提供的实验器材有:
A.电流表,量程为0~300,内阻
B.电流表,量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器,最大阻值为5Ω
G.开关一只,导线若干
回答下列问题:
①实验中需要利用电流表改装成量程较大的电压表,则应选择定值电阻__________(选填“”或“”);
②实验设计电路如图乙所示,为提高实验测量准确度,电流表左端a应接__________(选填“b”或“c”);
③以示数为横轴,示数为纵轴作-图像。若图像斜率为k,则金属丝的电阻__________(用r、k、或表示);
④实验中若长时间保持开关闭合,则金属丝电阻率的测量结果__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、解答题(共3小题,38分。请写出必要的解答过程,每题卷面分1分)
13.(9分)如图所示,水平线上的M、N两点上固定有电荷量均为Q的等量异种点电荷,质量为m、电荷量为(可视为点电荷)的带正电小球固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端,细杆另一端可绕过O点且与垂直的水平轴无摩擦地转动,O点位于的垂直平分线上距为L处,M、N两点间的距离为2L。现在把杆拉到水平位置使小球从A点由静止释放,小球经过最低点B时的速度为v,静电力常量为k,重力加速度大小为g,忽略带电小球对周围电场的影响。求:
(1)B点的电场强度大小;
(2)A、B两点间的电势差。
14.(13分)汽车发动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,车灯电阻不变。已知汽车电源电动势为,内阻为,电流表内阻为。车灯接通电动机未启动时,电流表示数为;电动机启动的瞬间,电流表示数达到,电动机正常工作。求:
(1)电动机启动前后,车灯的功率变化了多少?
(2)若电动机内阻为,电动机在正常工作的情况下的输出功率及效率是多少?
15.(16分)如图甲所示,在空间中建立坐标系,射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成,放置在第Ⅱ象限,细管C到两金属板距离相等,细管C开口在y轴上。放射源P在A板左端,可以沿特定方向发射某一初速度的粒子。若金属板长为L、间距为d,当A、B板间加上某一电压时,粒子刚好能以速度从细管C水平射出,进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中。静电分析器中存在着辐向电场(电场线沿半径方向指向圆心O),粒子在该电场中恰好做匀速圆周运动,粒子运动轨迹处的场强大小为。时刻粒子垂直x轴进入第Ⅳ象限的交变电场中,交变电场的电场强度随时间的变化关系如图乙所示,规定沿x轴正方向为电场的正方向。已知粒子的电荷量为2e(e为元电荷)、质量为m,重力不计。求:
(1)粒子从放射源P运动到C的过程中动能的变化量和发射时初速度v的大小;
(2)粒子在静电分析器中运动的轨迹半径r和运动的时间;
(3)当时,粒子的坐标。
2023-2024学年度翠园中学高二年级第一学期期中考试答案
物 理
一、单选题(每小题只有一个答案符合题意,共7小题,每小题4分,共28分)
二、多选题(共3小题,每小题有两个或三个选项符合题意,全对得6分,错选得0分,漏选得3分,共18分)
实验题(共16分)
11、 1 (1分) 大 (1分) 相反 (1分) (1分)
(1分) c (1分)
12、 1.141-1.143 (2分) (2分) (2分) (2分)
偏大 (2分)
解答题(共3小题,共38分。每题卷面分1分)
13、(9分)(1)固定在M点和N点的点电荷在B点产生的电场强度大小均为
(2分)
根据矢量合成,可知B点的电场强度大小
(2分)
(2)小球从A点到B点的过程中,根据动能定理有
(2分)
解得
(2分)
14、(13分)(1)电动机启动前,S1断开,车灯两端电压为
(2分)
车灯电阻为
(1分)
车灯的功率为
(1分)
电动机启动后,S1闭合路端电压为
(1分)
所以车灯的功率为
(1分)
所以车灯功率变化了
(1分)
(2)根据电路图可得电动机正常工作时的电流为
(1分)
则电动机的输入功率为
(1分)
电动机的热功率为
(1分)
所以该电动机的输出功率为
(1分)
电动机的效率为
(1分)
15、(16分)(1)由题意可知,粒子在平行金属板中的逆运动为类平抛运动,粒子运动的轨迹如图所示
沿轴方向有
沿轴方向有
(1分)
由牛顿第二定律有
(1分)
联立解得
(1分)
粒子从放射源运动到的过程中,由动能定理有
(1分)
解得
(1分)
动能的变化量
解得
(1分)
(2)粒子在静电分析器中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有
(1分)
解得
由
(1分)
解得
(1分)
(3)时,粒子在轴方向的速度
(1分)
半个周期平均速度 (1分)
一个周期内粒子沿轴正方向前进的距离
(1分)
时,粒子的横坐标为
所以时,粒子的横坐标为
(1分)
粒子的纵坐标为
(1分)
则在时,粒子的坐标为。 (1分)
容量
20000
兼容性
所有智能手机
边充边放
否
保护电器
是
输入
DC5V2AMAX
输出
DC5V0.1A-2.5A
尺寸
156*82*22
转换率
0.60
产品名称
索杨SY10-200
重量约
430g
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
B
D
D
B
B
D
题号
8
9
10
答案
CD
CD
ABD
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