重庆市秀山高级中学学年高二上物理试题.docx
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重庆市秀山高级中学学年高二上物理试题
重庆市秀山高级中学【最新】高二(上)10月物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.关于物理学史和力学单位,下列说法正确的是
A.卡文迪许利用扭秤实验测出了静电力常量k的数值,结果为k=9.0×109N.m/C2
B.电场强度的单位可以是N/C和V/m
C.电功率P=UI中P的单位可以为W,
还可以为
D.密立根油滴实验测量了电子电荷量,e=1.60×1019C
2.下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.电场强度公式E=
适用于一切电场
B.根据电容的定义式C=
电容器极板上的电荷量每增加1C,电压就增加1V
C.根据电场力做功的计算式W=qU,一个电子在1V的电压下加速,电场力做功为1eV
D.电场线就是正电荷只在电场力的作用下运动的轨迹
3.将两个分别带有电荷量−2Q和+5Q的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷),它们间库仑力的大小为F。
现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电小球C先后与A、B相互接触后拿走,A、B间距离保持不变,则两球间库仑力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是()
A.电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的阻值不变
B.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值
C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值
D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值
5.小宇同学在探究电表改装时,取了两个满偏电流均为Ig=1mA、内阻rg=30Ω的表头,分别改装成量程为0~3V的电压表和量程为0~0.6A的电流表。
下列操作正确的是( )
A.改装成电压表应该串联一个2970Ω的定值电阻,改装成电流表应该并联一个0.15Ω的定值电阻
B.改装成电压表应该并联一个2990Ω的定值电阻,改装成电流表应该串联一个0.15Ω的定值电阻
C.改装成电压表应该串联一个2970Ω的定值电阻,改装成电流表应该并联一个0.05Ω的定值电阻
D.改装成电压表应该并联一个2990Ω的定值电阻,改装成电流表应该串联一个0.05Ω的定值电阻
6.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体型的金属电阻,材料分布均匀;边长分别为a、b、c,且a>b>c。
电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻的阻值最小的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示的U—I图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的U—I图像,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知( )
A.电源电动势为3.0V,内阻为0.5欧姆
B.R的阻值为2欧姆
C.R消耗的功率1.5W
D.电源消耗的总功率为2.5W
8.某位移式传感器的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,平行金属板A、B和介质P构成电容器,在可移动介质P向左匀速移出的过程中( )
A.电容器的电容大小不受影响
B.电容器所带的电荷量增大
C.电容器两极板间的电压增大
D.电路中电流的方向为M→R→N
二、多选题
9.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1和R2为定值电阻,电流表和电压表都是理想电表。
当滑动变阻器R的滑动触头向上移动时,判断正确的是( )
A.理想电流表读数增大
B.理想电压表读数减小
C.R1消耗的功率增大
D.电源消耗的功率减小
10.如图
(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线,A、B是电场线上的两点,一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如图
(2)所示,则以下说法中正确的是
A.A、B两点的电场强度是EA>EB
B.A、B两点的电势差UAB>0
C.负电荷q在A到B过程中电势能增大
D.由于电场方向由A→B,所以此电场是由A点左侧正点电荷形成的
11.在空间O点固定带正电的点电荷Q,其电场的电场线如图所示,在其电场中的A点有一个带电粒子q(重力不计).若给带电粒子一个垂直于OA方向的初速度v0,在只受电场力的作用下,以下说法中正确的是
A.若q为负电荷,则q可能做匀速圆周运动
B.若q为负电荷,则q可能做匀变速曲线运动
C.若q为正电荷,则q的电势能可能增大
D.若q为正电荷,则q一定做远离O点的变加速曲线运动
12.如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r一定,A、B为平行板电容器的两块正对金属板,R1为光敏电阻(光照增强,电阻减小).当R2的滑动触头P在a端时,闭合开关S,此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U.以下说法正确的是
A.若将R2的滑动触头P向b端移动,则A、B两板间电场强度将不变
B.若仅增大A、B板间距离,则A、B两板间电场强度将不变
C.若仅用更强的光照射R1,则I增大,U增大,电容器所带电荷量增加
D.若用更强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
三、实验题
13.在《测定金属丝电阻率》的实验中,需要测出其长度L、直径d和电阻R。
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图A,则金属丝的直径为________mm。
(2)用电流表和电压表测金属丝的电流电压时读数如图C,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A。
(3)若用图中B测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值________。
(“偏大”,“偏小”)
14.通过实验描绘:
一个“2.5V,0.2W”小灯泡的伏安特性曲线,可供选择的仪器有:
A.0~0.6A,电阻约为0.2Ω的电流表
B.0~100mA,电阻约为5Ω的电流表
C.0~3V,电阻约为10KΩ的电压表
D.0~15V,电阻约为50KΩ的电压表
E.最大电阻为20Ω额定电流为1.0A的滑动变阻器
F.最大电阻为1kΩ额定电流为0.1A的滑动变阻器
G.蓄电池6V、导线、电键要求实验灯泡电压从零逐渐增大到额定电压。
(1)电压表应选________。
电流表应选________。
滑动变阻器选________。
(均填写前面的字母序号)
(2)画出电路图在下面方框内________。
(3)按照正确的电路图连接右边的实物图________。
四、解答题
15.带电荷量q=-5.0×10-8C的点电荷从A点移到B点时,克服电场力做功3.0×10-5J。
已知B点的电势为φB=-50V。
求:
(1)A、B间的电势差UAB;
(2)A点的电势φA;
(3)电荷在B点时的电势能EpB;
16.如图所示,电源电动势E=8V,内电阻为r=0.5Ω,“3V,3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机正常工作,电动机的线圈电阻R=1.5Ω.求:
(1)电源的输出功率
(2)电动机的输出功率.
17.在如图甲所示的平面坐标系内,有三个不同的静电场:
第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1(未知),该点电荷的电荷量为
,且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场;第二象限内有水平向右的匀强电场E2(未知);第四象限内有大小为
,方向按图乙周期性变化的电场E3,以水平向右为正方向,变化周期
.一质量为m,电荷量为+q的离子从(-x0,x0)点由静止释放,进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动.以离子到达x轴时为计时起点,已知静电力常量为k,不计离子重力.求:
(1)离子在第一象限运动时的速度大小;
(2)第二象限电场强度E2的大小;
(3)当
时,离子的坐标.(
)
参考答案
1.B
【详解】
A.卡文迪许利用扭秤巧妙地测得引力常量G的数值,而不是静电力常量k的数值,故A错误.
B.根据电场强度的定义式
可知,力的单位是N,电荷的单位是C,所以电场强度的单位是N/C,根据电场强度的公式
可知,电势差的单位为V,距离的单位为m,所以V/m是电场强度的单位,故B正确.
C.根据功率
可知,功率单位可以为
,故C错误.
D.密立根油滴实验测量了电子电荷量,e=1.60×10-19C,故D错误.
2.C
【详解】
A.电场强度公式:
E=
只适用于匀强电场,故A错误;
B.根据电容的定义式:
C=
可知:
U=
只有在电容器C=1F时,当电容器极板上的电荷量每增加1C,电压就增加1V,故B错误;
C.电子的电量为e,由:
W=Uq
可知电场对电子做功加速时:
W=Ue
即在1V电压下加速,电场力做功为1eV,故C正确;
D.电场线并不存在,是虚拟的,是人为引入的,而物体的运动轨迹是实际存在的,故电场线不是电荷的运动轨迹,故D错误.
3.B
【详解】
开始时由库仑定律得:
当小球和A接触后,A球带电为-Q,再和B球接触时,先中和后总电量为4Q,故平分后B球带电为2Q,因此此时:
所以
故B正确ACD错误。
故选B。
4.B
【详解】
A.由题图可知,电阻A的I-U图像的割线斜率越来越小,A的电阻随电流的增大而增大,电阻B的阻值不变,故A错误;
BCD.两图像的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值相等,故B正确,CD错误。
故选B。
5.C
【详解】
如把它改装成量程为3V的电压表要串联电阻分压:
如把它改装成量程为0.6A的电流表要并联分流电阻:
故选C。
6.A
【详解】
根据
在沿着电流方向上,当导体横截面积最大且长度最短时电阻最小,可知A的电阻最小。
故选A。
7.C
【详解】
A.直线Ⅰ可以看出,电源电动势为3.0V,斜率为内阻
A错误;
B.直线Ⅱ的斜率为R的阻值,为
B错误;
C.用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,图像的交点即为此时电阻工作的电压和电流,其电功率为
P=UI=1.5W
C正确;
D.电源电动势为3V,则电源消耗总功率为
P总=IE=3W
D错误。
故选C。
8.D
【详解】
在介质P向右匀速移出的过程中,根据电容的决定式:
分析可知电容变小,电容器始终与电源相连,故电压不变,由:
可知电容器电荷量减小,电容器处于放电状态,则流过电阻R的电流方向从M到N,M点的电势比N点的电势高,故选D.
9.ABC
【详解】
AB.当滑动变阻器的滑动触头向上移动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,由欧姆定律分析总电流I增大,路端电压
U=E-Ir
减小,所以理想电压表读数减小,电阻R2的电压
U2=E-I(r+R1)
减小,流过电阻R2的电流I2减小,则流过电流表的电流
IR=I-I2
增大,所以理想电流表读数增大,故AB正确;
C.根据
电流I增大,所以R1消耗的功率增大,故C正确;
D.电源消耗的功率为
P=IE
电流I增大,所以电源消耗的功率增大,故D错误。
故选ABC。
10.BC
【详解】
A.速度图象的斜率等于物体的加速度,由图可知点电荷从A向B运动的过程中,加速度越来越大,所受的电场力越来越大,场强越来越大,故A点的场强小于B点场强,
EA<EB
故A错误.
B.由于物体沿电场线运动过程中做减速运动,故点电荷所受电场力方向由B指向A,又由于负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反,所以电场线的方向由A指向B;而沿电场线的方向电势降低,所以A点电势比B点的电势高
UAB>0
故B正确.
C.从图象知道,速度减小,电荷的动能减小,由于仅在电场力作用,所以根据能量守恒可知其电势能增大,负电荷q在A到B过程中电势能增大,故C正确.
D.因为A点的场强小于B点场强,A点离场源电荷远,电场线的方向由A指向B,所以此电场一定是负电荷形成的电场,故D错误.
11.AD
【详解】
A.若q为负电荷,当粒子受到的电场力恰好和粒子做圆周运动的向心力的大小相等时,粒子做匀速圆周运动,故A正确.
B.当粒子做曲线运动时,粒子受到的电场力的大小要改变,所以粒子将做的是变加速曲线运动,故B错误.
C.若q为正电荷,那么粒子一定会向远离电荷的方向运动,电场力做正功,则q的电势能逐渐的减小,故C错误.
D.若q为正电荷,那么粒子一定会远离电荷,受到的电场力的大小逐渐的减小,是变速运动,故D正确.
12.AD
【详解】
A.滑动变阻器处于含电容支路中,相当于导线,所以移动滑动触头,电容器两端电压不变,电场强度不变,故A正确.
B.若仅增大A、B板间距离,板间电压不变,
,场强变小,故B错误.
C.若仅用更强的光线照射R1,R1的阻值变小,总电阻减小,I增大,内电压和R3的电压均增大,则电容器板间电压减小,电容不变,由电容的定义式
分析可知电容器所带电荷量减少,故C错误.
D.若仅用更强的光线照射R1,R1的阻值变小,总电阻减小,I增大,根据闭合电路欧姆定律得
U=E-Ir
可得:
不变,故D正确.
13.0.697~0.6992.600.53偏小
【详解】
(1)[1]金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×19.8=0.698mm
(2)[2][3]电压表最小刻度为0.1V,则读数为2.60V,电流表最小刻度为0.02A,则读数为0.53A。
(3)[4]若用图中B测金属丝的电阻,由于电压表的分流作用,则电流的测量值偏大,则电阻的测量结果将比真实值偏小。
14.CBE
【详解】
(1)[1][2][3]灯泡额定电压为2.5V,电压表选C;灯泡额定电流:
电流表应选择B;为方便实验操作滑动变阻器应选择E。
(2)[4]描绘灯泡伏安特性曲线电压表与电流表应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应选择外接法,实验电路图如图所示:
(3)[5]根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
15.
(1)600V;
(2)550V;(3)
【详解】
(1)A、B间的电势差
(2)因为
UAB=φA-φB
则
φA=φB+UAB=-50+600V=550V
(3)点电荷放在B点时它的电势能
EP=qφB=-5×10-8×(-50)=2.5×10-6J
16.
(1)7.5W
(2)3W
【详解】
(1)根据灯泡的额定值可知:
解得
电源路端电压
解得
电源的输出功率
即P出=7.5W
(2)电动机两端电压
电动机内阻热功率
电动机输出功率
联立解得电动机的输出功率为
P出=3W
17.
(1)
(2)
(3)
【详解】
(1)设离子在第一象限的速度为v0.在第一象限内,由库仑力提供离子圆周运动的向心力有:
解得:
(2)在第二象限内,只有电场力对离子做功,由动能定理得:
解得:
(3)
时,离子在x方向的速度
所以一个周期内,离子在x方向的平均速度:
每个周期离子在x方向前进
因为开始计时时离子坐标为x0,所以nT时,离子的横坐标为
纵坐标为
在nT时离子的坐标为: