福建省龙岩市一级校盟2025-2026学年高二上学期期中联考试题 物理试卷
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这是一份福建省龙岩市一级校盟2025-2026学年高二上学期期中联考试题 物理试卷,共9页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
如图所示,上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球,带电小球 b 固定在绝缘水平面上,可能让轻绳伸直且 a 球保持静止状态的情景是
B.C.D.
如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线 a、b 串联连接在电路中,横截面积之比 Sa : Sb 2 : 3 。下列说法正确的是()
a、b 导线电阻之比为 2∶3B.a、b 导线通过的电流之比为 2∶3 C.a、b 导线的两端电压之比为 2∶3D.a、b 导线的焦耳热功率之比为 3∶2
真空中 A、B 两个异种点电荷带电荷量分别为 2Q、−Q(Q>0),两点电荷固定在光滑水平面相距为 L 的两处(静电力常量为 k), OO1 为 A、B 两个点电荷连线的中垂线,下列说法正确的是 ()
A.A、B 两个点电荷之间的库仑力大小为
2kQ2
L
B.A、B 两个点电荷连线之间的电场方向为由 B 指向 A
C. OO1 连线上各位置的电场强度方向均为与 AB 平行指向 B 侧
D.A、B 两个点电荷连线之间静止释放一负点电荷,它一定加速向 A 靠近
某种静电分析器简化图如图所示,在两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。现将一电子 a 自 A
点垂直电场射出,恰好做圆周运动,运动轨迹为 ABC,半径为 r。另一电子 b 自 A 点垂直电场射出,轨迹为弧 APQ,其中 PBO 共线,已知 BP 电势差为 U,|CQ|=2|BP|,电子 a 入射动能为 Ek ,电子的电荷量为 e,
则()
A.P 点电场强度大于 C 点电场强度B.B 点的电场强度 E Ek
er
C.电子 b 在 P 点动能大于 Q 点动能D.电子 b 全程克服电场力做的功等于 2eU
二、多选题
两个电阻 R1、R2 的伏安特性曲线如图所示,由图可知()
A.R1
的电阻为 R1
1
0.5
2
B.R1 的电阻 R1=tan 45° Ω=1 Ω
C.R2 的电阻随电压的增大而减小
D.当 U=1 V 时,R2 的电阻等于 R1 的电阻
如图所示,为一电容式位移传感器的示意图,电容器两固定极板间有一可移动的电介质板,电介质板与被测物体相连。电容器接入恒压电源后,通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置,若物体向左平行于极板移动,下列说法中正确的是()
在电介质板移出电容器的过程中,电容器的电容增大 B.在电介质板移出电容器的过程中,由 a→b 的电流流过电流计 C.在电介质板移出电容器的过程中,A 极板电荷量增大
D.在电介质板移出电容器前后,两极板间的电压相同
如图所示 a、b 两个带正电的同种粒子,以不同的速率先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a 粒子打在下极板的 a′点,b 粒子打在下极板的 b′点,若不计重力,则()
A.a 的速率比 b 的速率小
的速率比 b 的速率大
C.a 在电场中运动的时间比 b 长
D.a 在电场中运动的时间和 b 相等
空间中存在平行于纸面的匀强电场,在纸面内取 O 点为坐标原点建立 x 轴,如图甲所示。现有一带电微粒,在 t=0 时刻以一定初速度从 x 轴上的 a 点开始沿逆时针做匀速圆周运动,圆心为 O、半径为 R。已知图中圆为其轨迹,ab 为圆轨迹的一条直径;除电场力外微粒还受到一个变力 F,不计其他力的作用;测得微粒所处位置的电势φ随时间 t 的变化图像如图乙所示,t1 时电势为φ1 ,7t1 时电势为φ2 。下列说法正确的
是()
该微粒在圆周运动过程中机械能守恒
点与 a 点的电势差Uba
3 φ1 φ2 2
C.该微粒做匀速圆周运动的周期为14t1
D.电场强度的大小为φ1 φ2 ,方向与 x 轴负方向夹角为π
2R6
三、填空题
有一个电流表 G,内阻 Rg 30Ω ,满偏电流 Ig 10mA 。要把它改装为量程 0~3V 的电压表,要联
一个Ω 的电阻。
在匀强电场中的 O 点固定一个电荷量为 q 的点电荷,匀强电场的电场强度大小为 E,以 O 点为圆心画一个圆,A、B 为直径上的两个端点,且连线平行于电场线,C、D 为垂直电场线的直径上的两个端点,如图所示,已知 B 点的电场强度为零,则点电荷为(填“正”或“负”)电荷;C 点电场强度的大小为。
设金属导体的横截面积为 S,单位体积内的自由电子数为 n,自由电子定向移动速度为 v,那么在时间 t
内通过某一横截面积的自由电子数为;若电子的电荷量为 e,那么在时间 t 内,通过某一横截面的电荷
量为。
四、实验题
某兴趣小组自制电容器。他们用两片锡箔纸做电极,用三张电容纸(某种绝缘介质)依次间隔夹着两层锡箔纸,一起卷成圆柱形,然后接出引线,如图甲所示,最后密封在塑料瓶中,电容器便制成了。
为增大该电容器的电容,下列方法可行的有
增大电容纸的厚度 B.减小电容纸的厚度 C.同时增大锡箔纸和电容纸的面积
该小组采用如图乙所示的电路测量该电容器的电容。将开关 S 拨到 a 端,电压和电流传感器显示出 U-t图像和 I-t 图像分别如图丙、丁所示,其中 I-t 图线与 t 轴所围的小格数约为 60 个,则该电容器充满电后所带的电荷量约为C,电容大小约为F。(结果均保留二位小数)
为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,实验中所用的器材:电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。
用螺旋测微器测量金属丝的直径时,某次的测量结果如图甲所示,其读数为 D=mm。
采用伏安法测金属丝电阻时,为减小系统误差,需考虑电流表内接还是外接。如图乙所示,某同学采用试触法:让电压表的一端接在 A 点,另一端先后接 B 点和 C 点。结果发现电压表示数有明显变化,而电流表示数无明显变化,则实验中应将电压表的另一端接 (选填“B”或“C”)点。
根据实验数据作出 U-I 图线,如图丙所示。若接入电路的金属丝长度为 L,利用上述物理量可得出该金属丝的电阻率 ρ=(用字母 D、a、b、π、L 表示)
五、解答题
如图所示,在电场强度大小 E=300N/C 的匀强电场中,A、B 两点距离为 10cm,AB 连线与电场线的夹角 θ=37°,一电荷量q 2 109 C 的点电荷,从 A 点移动到 B 点,(已知 cs37°=0.8)
求点电荷受到的电场力; (2)求电场力做的功;
(3)如果 A 点的电势φA 30V ,求 B 点的电势φB 。
某小组通过实验测得玩具电动机电流随电压变化的 I-U 图像如图所示,电压小于 1V 时,电动机不转,且图像为直线;当电压 U=6V 时,电动机恰好正常工作。忽略电动机内阻变化。求:
电动机的内阻 r;
电动机正常工作时电动机的输出功率 P;
电动机的效率η(计算结果保留两位有效数字且用“%”表示)。
如图所示,ABC 是位于竖直平面内、半径 R=0.5m 的半圆弧的光滑绝缘轨道,B 为半圆轨道的中点,A与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度 E 5103 N/C 。今有一质量为
m 0.1kg 、带电荷量q 8105 C 的小滑块(可视为点电荷),若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数
μ 0.15 ,取重力加速度大小 g 10m/s2 。
若小滑块从水平轨道某位置由静止释放,恰能运动到半圆轨道的最高点 C,则到达 C 处的速度是多大?
按(1)中位置释放,则滑块通过 B 点时对轨道压力是多大?
若小滑块从半圆轨道内侧 B 点由静止释放,小滑块在水平轨道上的总路程为多少?
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
D
C
AD
BD
AD
BD
串270
【详解】[1][2]把它改装为量程 0~3V 的电压表,需要串联一个电阻分压;由Um Ig (Rg R)
解得 R Um R 3Ω 30Ω 270Ω
I
g
g10 103
2E
正
【详解】[1]已知 B 点的电场强度为零,则点电荷在 B 点处产生的电场强度方向一定向左,且大小为 E,所以点电荷为正电荷;
[2]点电荷在 C 点处产生的电场强度方向向下,大小为 E,根据场强叠加原理可知 C 点电场强度的大小为
E2 E2
EC
2E
nSvtenSvt
【详解】[1]在时间 t 内通过某一横截面积的自由电子数为 N nV nSvt
[2]在时间 t 内,通过某一横截面的电荷量为Q Ne enSvt
12.(1)BC
(2)
6.00 106
1.20 106
【详解】(1)由平行板电容器的决定式C
εr S
4πkd
A.增大电容纸的厚度, d 增大,故电容减小,故 A 错误; B.减小电容纸的厚度, d 减小,故电容增大,故 B 正确; C.同时增大锡箔纸和电容纸的面积,S 增大,故电容增大,故 C 正确。故选 BC。
(2)其中 I t 图线与 t 轴所围成的面积表示电荷量,该电容器充满电后所带的电荷量约为
Q 60 0.01 0.1104 C=6.00 106 C
电容大小约为C Q
U
6.0 106
5
F=1.20 106 F
13.(1)0.538/0.539/0.540/0.541/0.542 (2)B
aπD2
(3)
4bL
【详解】(1)固定刻度部分有 0 毫米线,半毫米线露出,活动刻度部分第 4 小格对齐,再估读一位,
读数结果 D 0 0.5 0.040 mm=0.540mm
R D
换接不同的位置,发现电压表读数变化比较大,说明被测电阻为小电阻,应使用电流表外接法,所以电压表的另一端接 B 点。
电阻定律
R ρl
Uaπ 2
, , S
由以上各式可得
14.(1) 6 107 N
4.8 108 J
SIb4
ρ aπD2
4bL
6V
【详解】(1)点电荷受到的电场力
F qE 300 2 109 N 6 107 N
A、B 两点的电势差为UAB Ed AB cs 37 300 0.1 0.8V 24V
ABAB
电场力所做的功为W qU 2 109 24J 4.8108 J
由于 A、B 两点电势差为 24V,则
UAB φA φB ,解得φB 6V
15.(1)1Ω (2)8W
(3)67%
【详解】(1)由 I-U 图像可得电压为 1V 时,电流为 1A,此时电动机不转,其电路为纯电阻电路则内阻为
r U1 1 Ω 1Ω
I11
电动机正常工作时,从 I-U 图像可得电压为 U=6V,电流为 I=2A
电动机消耗的电功率为 P=UI=6×2W=12W
电动机的发热功率为 P热 I 2r 22 1W 4W
电动机正常工作时电动机的输出功率为 P机械 P P热 12W 4W 8W
电动机正常工作时电动机的机械效率为η P机械 100%
P
8 100% 67%
12
16.(1) 5m/s (2)4.2N
(3)2m
【详解】(1)恰能运动到半圆轨道的最高点 C,在 C 处轨道与滑块间没有弹力,根据牛顿第二定律
mv 2
mg c
R
可得vC
5m/s
(2)小滑块从 B 运动到 C,根据动能定理可得
mv2 1 mv2 mgR qER
C2B
v2
滑块通过 B 点时,电场力 F=qE,轨道对滑块的支持力为 FN ,根据牛顿第二定律 FN F m B
R
联立可得 FN 4.2N ,由牛顿第三定律可知滑块通过 B 点时对轨道压力大小为 FN 4.2N
(3)
如图所示,设滑块在水平轨道上所受摩擦力为 f μmg 0.15N
F qE f ,在水平轨道上无法静止,最终将以等效最低点 D(该点与圆心的连线与竖直方向夹角为θ,
tanθ qE 0.4 )为中心,在 A 与 A'间往复运动,
mg
vA 0
滑块最终在圆弧轨道的 AA'部分上做往复运动 则mgR FR μmg s
解得 s=2m
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