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1、2022年高二物理上學(xué)期期中試題 理(III)
一、選擇題(每題4分,共52分。1-9題為單選題,10-13為多選題)
1. 下列四幅圖中,a、b兩點(diǎn)的電勢相等,電場強(qiáng)度也相等的是
A.帶等量異種電荷的平行金屬板間的兩點(diǎn) B.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)的兩點(diǎn)
C.以孤立的點(diǎn)電荷為圓心的球面上兩點(diǎn)
D.等量正電荷連線中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)
2.三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上,各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q,球2的帶電量為nq,球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn),此時球1、2之間作用力的大小為F?,F(xiàn)使球3先與球2接觸,再與球1
2、接觸,然后將球3移至遠(yuǎn)處,此時1、2之間作用力的大小仍為F,方向不變。由此可知
A.n=3 B.n=4 C.n=5 D.n=6
3.有一條橫截面積為S的銅導(dǎo)線,通過的電流為I。已知銅的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,電子的電量為e。若認(rèn)為導(dǎo)線中每個銅原子貢獻(xiàn)一個自由電子,則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率可表示為
A. B. C. D.
4.一個電子只在電場力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),軌跡如圖中虛線所示,圖中的一組等距平行實(shí)線表示的可能是電場線也可能是等差等勢面,則以下說法正確的是
A
3、.無論圖中的實(shí)線是電場線還是等勢面,a點(diǎn)的場強(qiáng)都比b點(diǎn)的場強(qiáng)小
B.無論圖中的實(shí)線是電場線還是等勢面,a點(diǎn)的電勢都比b點(diǎn)的電勢高
C.無論圖中的實(shí)線是電場線還是等勢面,電子在a點(diǎn)的電勢能都比在b點(diǎn)的電勢能小
D.如果圖中的實(shí)線是等勢面,電子在a點(diǎn)的速率一定大于在b點(diǎn)的速率
5.用控制變量法可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖)。設(shè)兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為θ。實(shí)驗(yàn)中,極板所帶電荷量不變,下列說法中正確的是
A.保持S不變,增大d,則θ變大
B.保持S不變,增大d,則θ變小
C.保持d不變,減小S,則θ變小
D.保持d和S不變,在兩極板中插入一陶瓷
4、片,則θ變大
6.勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A、B、C是一個三角形的三個頂點(diǎn),AB的長度為1 m,D為AB的中點(diǎn),如圖所示。已知電場線的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為14 V、6 V和2 V。設(shè)場強(qiáng)大小為E,一電量為1×10-6 C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力所做的功為W,則
A.W=8×10-6 J,E>8 V/m B.W=6×10-6 J,E>6 V/m
C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m
7.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B,其長度分別為L和2L,串聯(lián)在電路中時沿長度方向電勢的變化如圖所示,則A和B導(dǎo)線的橫截
5、面積之比為
A.2∶3 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1
8.一太陽能電池板,測得它的開路電壓為800mV,短路電流為40mA,若將該電池板與一阻值為60Ω的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是
A.0.10V B.0.20V C.0.40V D.0.60V
9.如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地.一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離,則
A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動 B.P點(diǎn)的電勢將降低
C.帶電
6、油滴的電勢能將減少
D.若電容器的電容減小,則極板帶電量將增大
10.如圖M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板。質(zhì)量為m,電量為-q的帶電粒子,以初速v0由小孔進(jìn)入電場,當(dāng)M、N間電壓為U時,粒子剛好能到達(dá)N極,如果要使這個帶電粒子能到達(dá)M、N兩板間距的處返回,則下述措施能滿足要求的是
A.使初速度減為原來的 B.使M、N間電壓加倍
C.使M、N間電壓提高到原來的4倍
D.使初速度和M、N間電壓都減為原來的
11.一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線,兩端加上恒定電壓U時,通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I,金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v,若將金屬導(dǎo)線均勻拉長,使其長度變
7、為原來的2倍,仍給它兩端加上恒定電壓U,則此時
A.通過金屬導(dǎo)線的電流為 B.通過金屬導(dǎo)線的電流為
C.自由電子定向移動的平均速率為 D.自由電子定向移動的平均速率為2v
12.某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中,如圖中的a、b、c所示.則下列判斷正確的是
A.直線a表示電源的總功率
B.曲線c表示電源的輸出功率
C.電源的電動勢E=3 V,內(nèi)電阻r=1 Ω
D.電源的最大輸出功率Pm=9 W
13.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x
8、變化的關(guān)系如圖,其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零,ND段中的C點(diǎn)電勢最高,則
A.N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零
B.q1電荷量小于q2電荷量
C.NC間場強(qiáng)方向指向x軸負(fù)方向
D.將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn),電場力先做正功后做負(fù)功
二、實(shí)驗(yàn)題(14題每空2分,15題10分,共18分)
14.⑴有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個小的等分刻度。用它測量一小球的直徑,如圖1所示的讀數(shù)是_________mm。如圖2,用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑,如圖所示的讀數(shù)是_________mm。
⑵有一個電流表G,內(nèi)阻Rg=30Ω,滿偏電流Ig=1mA。要把它改裝為量程0~3V的電壓表
9、,要串聯(lián)一個阻值為 Ω的電阻;改裝后電壓表的內(nèi)阻是 Ω。
15.某小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:
小燈泡L,規(guī)格“4.0 V,0.7 A”;
電流表A1,量程3 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω;
電流表A2,量程0.6 A,內(nèi)阻R2=0.2 Ω;
電壓表V,量程3 V,內(nèi)阻RV=9 kΩ;
標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1 Ω;
標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3 kΩ;
滑動變阻器R,阻值范圍0~10 Ω;
學(xué)生電源E,電動勢6 V,內(nèi)阻不計(jì);
開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來進(jìn)行測量,當(dāng)通過L的電流為0.46 A時,電壓表的
10、示數(shù)如圖2所示,此時L的電阻為______ Ω。
(2)乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路來進(jìn)行測量,電壓表指針指在最大刻度時,加在L上的電壓值是______ V。
V
V
R
S
E
A2
R
A1
R2
S
E
R
S
E
0
1
2
3
V
L
L
圖1 圖2 圖3
11、 圖4
(3)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計(jì)電路。請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所提供器材,在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號。
三、計(jì)算題(16題8分,17題10分,18題12分,共30分)
16.一臺電風(fēng)扇,內(nèi)阻為20Ω,接上220V電壓后電風(fēng)扇正常工作,消耗功率66W。求:
⑴電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率和轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率;
⑵如果接上電源后,電風(fēng)扇的扇葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動,求此時電風(fēng)扇的發(fā)熱功率。
17.如圖所示的勻強(qiáng)電場中,有
12、a、b、c三點(diǎn),ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿電場線方向,bc和電場線方向成60°角,一個電荷量為q=4×10-8 C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時靜電力做功為W1=1.2×10-7 J,求:
(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E;
(2)電荷從b移到c,靜電力做功W2;
(3)a、c兩點(diǎn)間的電勢差Uac。
18.如圖所示,空間存在著場強(qiáng)為E=2.5×102N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,在電場內(nèi)一長為L=0.5 m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量為m=0.5 kg、電荷量為q=4×10-2 C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動到最
13、高點(diǎn)時細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.取g=10 m/s2。求:
(1)小球的電性;
(2)細(xì)線能承受的最大拉力;
(3)當(dāng)細(xì)線斷裂后,小球繼續(xù)運(yùn)動到與O點(diǎn)水平方向距離為L時,小球距O點(diǎn)的高度.
四、附加題(15分,計(jì)入總分)
19.如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場Ⅰ和Ⅱ,兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計(jì)電子所受重力)。
⑴在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子,求電子離開ABCD區(qū)域的位置.
⑵在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子,電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開,求
14、所有釋放點(diǎn)的位置.
⑶若將左側(cè)電場Ⅱ整體水平向右移動L/n(n≥1),仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(D不隨電場移動),求在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置.
延邊第二中學(xué)xx第一學(xué)期期中考試
高二物理(理科)參考答案
一、選擇題(每題4分,共52分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B
D
A
D
A
A
C
D
B
BD
AC
ABC
CD
二、實(shí)驗(yàn)題(14題每空2分,15題10分,共18分)
15、
14.⑴15.25;0.740~0.741。⑵2970,3000。
15.⑴5;⑵4;⑶電路如圖
三、計(jì)算題(16題8分,17題10分,18題12分,共30分)
16.⑴正常工作時電流,
,;
⑵扇葉被卡住時, ,
17.⑴60V/m;⑵1.44×10-7J;⑶6.6V。
18.⑴正電; ⑵15N;⑶0.625m
19. ⑴(-2L,1/4 L);⑵xy=1/4 L2 ,即在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)滿足方程的點(diǎn)即為所求位置
⑶
【解析】(1)設(shè)電子的質(zhì)量為m,電量為e,電子在電場Ⅰ中做勻加速直線運(yùn)動,出區(qū)域Ⅰ時的速度為v0,此后進(jìn)入電場Ⅱ做類平拋運(yùn)動,假設(shè)電子從CD邊射出,出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y,有
解得y= 1/4 L,所以原假設(shè)成立,即電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為(-2L,1/4 L)
(2)設(shè)釋放點(diǎn)在電場區(qū)域Ⅰ中,其坐標(biāo)為(x,y),在電場Ⅰ中電子被加速到v1,然后進(jìn)入電場Ⅱ做類平拋運(yùn)動,并從D點(diǎn)離開,有
得xy=1/4 L2 ,即在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)滿足方程的點(diǎn)即為所求位置.
(3)設(shè)電子從(x,y)點(diǎn)釋放,在電場Ⅰ中加速到v2,進(jìn)入電場Ⅱ后做類平拋運(yùn)動,在高度為y′處離開電場Ⅱ時的情景與(2)中類似,然后電子做勻速直線運(yùn)動,經(jīng)過D點(diǎn),則有
解得: , 即在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)滿足方程的點(diǎn)即為所求位置.