学年山西省太原市高二上学期阶段性测评期中物理试题 解析版Word文件下载.docx
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所以D正确,ABC错误。
2.如图所示,两个电荷量均为+q的小球用长为l的轻质绝缘细线连接,静止在光滑的绝缘水平面上.平衡时细线的张力大小为F1。
若将两小球的电荷量均增大为原来的两倍,在不改变电性及细绳长度的情况下,轻绳的张力变为F2。
若两个小球的半径r≪l,则()
\
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】根据物体平衡可知,绳子拉力大小等于库仑力的大小,开始时:
,两小球的电荷量均增大为原来的两倍,在不改变电性及细绳长度时的拉力为:
,由上可得:
,故A正确,BCD错误。
3.R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸比R1的尺寸小。
将两导体分别串联(如图1)和并联(如图2)接入电路,通过两导体的电流方向如图中箭头所示,则()
A.图1中R1两端的电压大于R2两端的电压
B.图2中通过R1的电流小于通过R2的电流
C.图1中R1内自由电荷定向移动的速率小于R2内自由电荷定向移动的速率
D.图2中R1内自由电荷定向移动的速率大于R2内自由电荷定向移动的速率
【答案】C
【解析】设导体厚度为d,R边长为L,电阻率为ρ,根据电阻定律得导体的电阻为:
,由此可知导体R1、R2的阻值相等,图1中R1、R2串联,根据串联分压的特点可知R1两端的电压等于R2两端的电压,故A错误;
根据电流的微观表达式:
I=nevS=nevLd,由于I、n、e、d相同,则L越大,v越小,则R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率,故C正确;
图2中R1、R2并联,电压相等,导体R1、R2的阻值相等,所以通过R1的电流等于通过R2的电流,故B错误;
I=nevS=nevLd,由于I、n、e、d相同,则L越大,v越小,则R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率,故D错误。
所以C正确,ABD错误。
4.如图V1、V2、V3是用相同表头改装成的三块电压表,其量程分别为6V、3V、6V。
已知输入电压为9V则当S1、2S2处于各个状态时,BB’两端的电压不可能是()。
A.6VB.4.5VC.3VD.2.25V
【解析】根据题意可知V1、V2、V3的三块电压表内阻之比为:
2:
1:
2;
当S1闭合、S2断开时,根据串联分压规律可知V1、V2的示数之比为:
1,所以BB’两端的电压是为3V,故C可能;
当S1断开、S2闭合时,根据串联分压规律可知V1、V3的示数之比为:
1,所以BB’两端的电压是为4.5V,故B可能;
当S1、S2都闭合时,V2和V3并联在和V1串联,阻值之比为:
3,根据串联分压规律可知V1、V3的示数之比为:
3:
1,所以BB’两端的电压是为2.25V,故D可能。
所以D不可能。
5.如图1所示,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体(实线),以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴。
理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化关系如图2所示,则()
A.c处场强和a处的场强大小相等、方向相反
B.球内部的电场为匀强电场
C.a、c两点处的电势一定相等
D.将一个正试探电荷沿x轴从b移到c的过程中,电场力做正功
【解析】由图2可知:
c处场强和a处的场强大小相等、方向相同,故A错误;
由图象可得,球内部的电场强度从圆心向外逐渐增大,球内部的电场为非匀强电场,故B错误;
由图象得,电场线的方向一定是从圆心指向无穷远处,沿电场线的方向降低,所以a处的电势高于b处的电势,故C错误;
将一个正试探电荷沿x轴从b移到c的过程中,所受的电场力向右,位移也向右,所以电场力做正功,故D正确。
6.如图所示,M、N是两块水平放置的平行金属板,R0为定值电阻,R1和R2为可变电阻,开关S闭合。
质量为m的带正电的微粒从P点以水平速度V0射入金属板间,沿曲线打在N板上的O点。
若经过下列调整后,微粒仍从P点以水平速度V0射入,则()
A.保持S闭合,增大R2,粒子打在O点右侧
B.保持S闭合,增大R1,粒子打在O点左侧
C.断开S,M极板稍微上移,粒子打在O点右侧
D.断开S,M极板稍微下移,粒子打在O点左侧
【答案】B
【解析】保持开关S闭合,增大R2,不会影响电阻R0两端的电压,故粒子打在O点,故A错误;
保持开关S闭合,根据串并联电压关系可知,R0两端的电压为:
,增大R1,U将减小,电容器两端的电压减小,故粒子受重力和电场力方向相反,根据牛顿第二定律可得加速度为:
,可知加速度增大,当粒子打在下板时有:
,可知粒子的运动时间变小,在水平方向飞行的距离为,可知粒子打在O点左侧,故B正确;
断开开关,平行板间的电场强度为:
,电场强度不变,故加速度不变,M极板稍微上移,不会影响离子的运动,故还打在O点,故CD错误。
所以B正确,ACD错误。
7.已知电源内阻r=2Ω,灯泡电阻RL=2Ω,R2=2Ω滑动变阻器R1的最大阻值为3Ω,如图所示,将滑片P置于最左端,闭合开关S1,S2,电源的输出功率为P0,则()
A.将滑片P向右滑动,R1消耗的功率先增大后减小
B.将滑片P向右滑动,L消耗的功率先增大后减小
C.当滑片P置于最右端时,电源输出功率仍为P0
D.若p位于最左端时断开S2,电源的输出功率达到最大值
【解析】开始时,滑片P置于最左端,灯泡与R2并联在与R1串联,电源的等效内阻为r1=2Ω+1Ω=3Ω,滑动变阻器R1的最大阻值为3Ω,由推论可知,此时R1消耗的功率最大,当滑片P向右滑动时R1的阻值在减小,由此可知R1消耗的功率逐渐在减小,故A错误;
根据动态电路的“串反并同”规律可知L的电流在逐渐增大,所以L消耗的功率逐渐增大,故B错误;
滑片P置于最左端,外电阻为R外1=3Ω+1Ω=4Ω,电源的输出功率为P0,当滑片P向右滑动时,外电阻减小,最小值为1Ω,由推论可知,滑片P向右滑动时,电源输出功率先增大后减小,电源输出功率仍为P0时,对应的另一个外电阻应满足:
,可得:
,则R外2=1Ω,即滑片P置于最右端时,电源输出功率仍P0,故C正确;
若P位于最左端时断开S2,此时外阻为:
,电源内阻为r=1Ω,根据推论可知,电源的输出功率不是最大值,故D错误。
8.套有三个带电小环的光滑大圆环放在水平面桌面上,小环可在大环上自由滑动且电荷量保持不变,平衡后,三个小环构成一个等腰锐角三角形,三角形的边长大小关系是AB=AC>
BC,可以判断()
A.三个小环电荷量的代数和可能为0
B.三个小环所受大环的弹力大小关系为FA>
FB=FC
C.A环可能与B,C环的电性相反
D.三个小环带电荷量的大小为QA<QB=QC
【解析】对A分析,弹力过圆心,根据平衡条件,要么B与C对A引力,要么对A斥力,才能处于平衡状态,因此A不可能受到一个斥力一个引力,所以BC带同种电荷,分析B根据平衡条件可得AC同种电荷,可得三个同种电荷,故AC错误;
依据弹力等于两个库仑力的径向分量之和,显然FAB=FAC>FBC,所以A的弹力最大,B的弹力为FAB和FBC径向分量之和,C的弹力为FAC和FBC径向分量之和,显然FAC=FAB,所以弹力FA>FB=FC,故B正确;
A受到两斥力,AB=AC>BC,可得受A力更大,又离B远,可得A电量大于C,所以电荷量的关系为:
QA>
QB=QC,故D错误。
9.如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°
角,上极板带正电。
两极板电场强度为E0.一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处。
以某一初动能竖直向上射出。
不计重力,极板尺寸足够大。
若粒子能打到上极板,则粒子的初动能的最小值为()
A.EqdB.EqdC.2EqdD.4Eqd
【解析】根据电荷的受力情况可知,粒子在电场中做曲线运动,如图所示:
将粒子的速度v分解为垂直于板的vy和平行的vx,由于极板与水平面夹角45°
,粒子的初速度方向竖直向上,所以粒子初速度在垂直于板的方向的速度为:
,当电场足够大时,粒子到达上极板时速度恰好与上极板平行,即粒子垂直于极板方向的速度vy′=0,此时动能最小,根据运动学公式有:
,最小动能为:
,联立可得:
,故C正确,ABD错误。
10.如图所示,一个“V”形玻璃管倒置于竖直平面内,并处于场强大小为E=1×
103V/m,方向垂直向下的匀强电场中,一个重力为G=1×
10-3N,电荷量为q=2×
10-6C的带负电小滑块从A点由静止开始运动,小滑块与管壁的动摩擦因数u=0.5。
已知管长AB=BC=2m,倾角α=37°
,不考虑经过B点时动能的损失,则(取sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)()。
A.B、A两点间的电势差为2000V
B.小滑块从A点第一次运动到B点的过程中电势能增大
C.小滑块第一次速度为零的位置在C点处
D.从开始运动到最后静止,小滑块通过的总路程为3m
【解析】根据电势差定义可得B、A间的电势差为:
UBA=ELsin37°
=1×
103V/m×
2m×
0.6=1200V,故A错误;
小滑块从A点第一次运动到B点的过程中,电场力做正功,电势能减小,故B错误;
如果小滑块第一次速度为零的位置在C处,那么从A到C过程,电场力做功为零,重力做功为零,而摩擦力做功不为零,动能变化不为零,与动能定理矛盾,故C错误;
设从开始运动到最后停止过程,小滑块的路程为S,对运动过程根据动能定理,有:
,解得:
S=3m,故D正确。
二、多项选择题
11.铅蓄电池的电动势为2V,下列说法正确的是()
A.电路中每通过2C的电荷量,铅蓄电池把2J的化学能转化为电能。
B.铅蓄电池在未接入电路时,电池两端的电压等于2V。
C.铅蓄电池在1S内总是将2J的化学能转变成电能。
D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节1.5V的干电池大。
【答案】BD
【解析】根据电动势的定义式:
,可知电路中每通过2C的电荷量,非静电力做功为:
W=qE=2×
2=4J,则电源把4J的化学能转变为电能,与时间无关,故AC错误;
电池的电动势等于未接入电路时,电池两端的电压,故B正确;
电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领,电动势越大,这种转化本领越大;
一节干电池的电动势为1.5V,电路中每通过1C的电荷量,电源把1.5J的化学能转变为电能,可知铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池的强,故D正确。
所以BD正确,AC错误。
12.某导体中的电流随其两端的电压变