安徽省合肥市重点中学2023-2024学年高二上学期10月段考物理试卷(含解析)

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名称 安徽省合肥市重点中学2023-2024学年高二上学期10月段考物理试卷(含解析)
格式 docx
文件大小 677.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-10-23 08:05:50

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文档简介

合肥市重点中学2023-2024学年高二上学期10月段考物理试卷
时间:75分钟
一、选择题:共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一个选项符合题目要求,第8-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 一架半导体收音机,电池供电的电流是,也就是说( )
A. 电池供给的电量 B. 电池供给的电量
C. 电池供给的电量 D. 电池供给的电量
2. 一根粗细均匀的导线,当其两端电压为时,通过的电流是,若将此导线均匀拉长到原来的3倍时,电流仍为,导线两端所加的电压变为( )
A. 9U B. C. 3U D.
3. 2022年10月13日6时53分,我国在太原卫星发射中心成功将5米S-SAR 01星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳能电池板可把太阳能转化为电能供卫星使用。下列关于电源和电流的说法中,正确的是( )
A. 电流既有大小又有方向,它是一个矢量
B. 只要物体两端电势差不为零,就一定有电流存在
C. 在电源内部,电源把电子由正极搬运到负极
D. 电解液中正、负离子定向移动的方向相反时,形成的电流方向也是相反的
4. 如图所示,在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与球连接。、两小球的质量均为,球的电荷量,、两小球的间距为,系统处于静止状态。已知静电力常量为,、两小球均可视为点电荷,则(  )
A. 弹簧伸长量为
B. 球的电荷量
C. 球受到的库仑力大小为
D. 若增大球的电荷量,系统再次平衡后,弹簧伸长量会增加
5. 如图所示,真空中有两个点电荷和,分别固定在坐标轴的和的位置上。以下说法正确的是(  )
A. 在轴上有两个场强为零的点 B. 在处场强恰好为零
C. 处的场强沿轴正方向 D. 处的场强方向沿轴正方向
6. 如图所示, 虚线 代表一匀强电场内间距相等的一组等势面, 已知平面 上的电势为 。一电子经过平面 时的动能为 , 经过平面 时的动能为 。下列说法错误的是( )
A.平面 上的电势为零
B.该电子可能到达不了平面
C.该电子最远可能到达平面
D.该电子经过平面 时的速率是经过平面 时的 2 倍
7. 如图所示的实验装置中,极板接地,平行板电容器的极板与一个灵敏静电计相接。下列正确的是(  )
A. 实验中,只将电容器板向右移,静电计指针的张角变大
B. 实验中,只将电容器板向上平移,静电计指针的张角变大
C. 实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大
D. 实验中,只增加极板所带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大
8. 如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在荧光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是( )
A.滑动触头向右移动时,电子打在荧光屏上的位置上升
B.滑动触头向左移动时,电子打在荧光屏上的位置上升
C.电压U增大时,电子打在荧光屏上的速度大小不变
D.电压U增大时,电子从发出到打在荧光屏上的时间不变
9. 如图所示的电路中, 当滑动变阻器 的触头 向 端移动时( )
A.电压表示数变小 B.电压表示数变大
C.电流表示数变小 D.电流表示数变大
10. 如图所示, 在水平的匀强电场中, 一个质量为 、电荷量为 的小球, 系在一根长为 的绝缘细线一端, 小球可以在竖直平面内绕 点做圆周运动, 为圆周的水平直径, 为竖直直径。已知重力加速度为 , 电场强度 , 不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.若小球能沿着 圆弧运动, 则其在 点速度最小
B.若小球能沿着 圆弧运动, 则其在 点速度最大
C.若小球在竖直平面内绕 点做圆周运动, 则小球运动到点时的机械能最大
D.若小球在竖直平面内绕 点做圆周运动, 则它运动过程中的最小速度为
11. 如图所示,在直角三角形所在平面内存在方向与平面平行的匀强电场(未画出),已知,。若将电荷量的正电荷从A移到B过程中,电场力做功为;将另一电荷量的负电荷从A移到C过程中,克服电场力做功为,则以下说法正确的是( )
A. B.
C 电场强度,方向从A指向C D. 电场强度,方向从A指向B
12. 空间中某静电场的电场强度随的变化图像如图所示,规定沿轴正方向为电场强度的正方向。一钠离子仅在电场力的作用下沿轴从点运动到处,在此过程中(  )
A. 钠离子的电势能一直增大
B. 钠离子的加速度先增大后减小
C. 钠离子在处的速率大于在处的速率
D. 和两点间的电势差小于和两点间的电势差
二、实验题:每空3分,共18分。
13. 某学生测量电源的电动势E及内阻r所需的实验器材如图2所示。
(1)在图1画出实验电路原理图;_____
(2)用笔画线代替导线在图中,完成实物连线;_______
(3)测量该电源电动势和内电阻所得的U﹣I图线,则由图3可知该电源的电动势为_____V,内电阻为_____Ω。(保留两位有效数字)
14. 某物理学习小组采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验:
实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径d,如图甲所示,则金属丝的直径__________;用游标卡尺测量金属丝的长度,如图乙所示,则金属丝的长度__________。
三、计算题:共34分。写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分。
15. (10分)如图所示的电路中, 两平行金属板 A、B 水平放置, 两板间的距离 . 电源电动势 , 内电阻 , 电阻 . 闭合 , 待电路稳定后, 将一带正电的小球从 板小孔以初速度 竖直向上射入板间. 若小球带电量为 , 质量为 , 不考虑空气阻力. 那么, 滑动变阻器滑片 在某位置时, 小球恰能到达 板. 取 求:
(1)两极板间的电场强度大小;
(2) 滑动变阻器接入电路的阻值。
16.(12分) 如图所示,为固定的正点电荷,、两点在的正上方和相距分别为和,将另一点电荷从点由静止释放,运动到点时速度正好又变为零。若此电荷在点处的加速度大小为,已知静电力常量为,试求:
(1)此电荷在点处的加速度大小;
(2)、两点间的电势差(用、和表示)。
17. (12分)如图所示,在竖直平面内放置着绝缘轨道,部分是半径的光滑半圆轨道,部分是粗糙的水平轨道,轨道所在的竖直平面内分布着的水平向右的有界匀强电场,为电场的左侧边界。现将一质量为、电荷量为的带负电滑块(视为质点)从上的某点由静止释放,滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零。已知滑块与间的动摩擦因数为,取。求:
(1)滑块通过A点时速度的大小;
(2)滑块在轨道上的释放点到点的距离;
(3)滑块离开A点后在空中运动速度的最小值。
合肥市重点中学2023-2024学年高二上学期10月段考物理答案
1.B解析:电池供电的电流电量
由电流定义式得故选B。
2.A解析:导线均匀拉长到原来的3倍时,横截面积变为原来的,由电阻定律知导线电阻变为原来的9倍,当电流不变时,由欧姆定律知其两端电压变为原来的9倍。故选A。
3.C解析:A.电流只有大小,没有方向,科学家为了研究方便,人为规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故A错误;
B.形成持续的电流有两个条件:有电势差、有闭合回路,物体两端电势差不为零,如果没有形成闭合回路,也是没有电流的,故B错误;
C.电源内部,非静电力对电荷做正功,产生电源电动势,所以电源内部电源把正电荷从负极移到正极,把负电荷从正极移到负极,故C正确;
D.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向为电流的反方向,所以电解液中正、负离子定向移动的方向相反时,形成的电流方向是相同的,故D错误。
故选C。
4.B解析:A.以、两小球为整体,由平衡条件可得
解得A错误;
BC.对B小球,由库仑定律公式和平衡条件可得
因A小球带正电,A、B两小球之间的库仑力为引力,因此解得
由牛顿第三定律可知,A小球受到B小球库仑力大小为
B正确,C错误;
D.若增大球的电荷量,会增大A、B两球的库仑力,A、B两球组成的系统再次平衡后,弹簧的弹力只与两球的质量有关,两球的质量不变,弹簧伸长量不变,弹簧伸长量不会增加,D错误。
故选B。
5. C解析:AB.由题意可知,Q1带正电,Q2带负电,因此只有x在0~4cm的范围内两点电荷产生的场强方向相同,且沿x轴的正方向,则合场强的方向沿x轴正方向,合场强不会是零。由点电荷的场强公式可知,因Q1> Q2,因此在x<0的范围内,合场强是零的点不会有,只有在x>4cm范围有合场强是零的点,设在x处合场强等于零,则有
解得x=8cm AB错误;
C.由点电荷的场强公式可知,Q1在处的场强
Q2在处的场强
可知E1>E2
因此处的场强沿轴正方向,C正确;
D.同理可知Q1在处的场强
Q2在处的场强
可知因此处的场强方向沿轴负方向,D错误。故选C。
6. D【解析】A. 虚线 代表匀强电场内间距相等的一组等势面, 一电子经过 时的动能为 , 经过平面 时的动能为 , 所以从 到 的过程中克服电场力所做的功为 , 动能减小了 , 电势能增加了 , 因此等势面间的电势差为 2 , 因平面 上的电势为 , 由于电子的电势能增加, 等势面由 到提降低的, 因此平面 上的电势为零,故A不符合题意;
B. 由上分析, 可知, 当电子由 向 方向运动, 则电子到达平面的动能为 , 由于题目中没有说明电子如何运动,因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动, 则可能不会到达平面 , 故 B 不符合题意;
C. 由上分析, 可知, 当电子由 向 方向运动, 则电子到达平面 的动能为 , 若电子垂直虚线入射, 则可能会到达平面 , 故C不符合题意;
D. 电子经过平面 时的动能是平面 的动能 2 倍, 电子经过平面 时的速率是经过 时的 倍, 故D 符合题意。
7.B解析:A.实验中,b板向右移,两极板间距离减小,由电容的决定式
可知电容增大,电容器电量一定,由电容的定义式可知电压减小,静电计指针的张角变小,故A;错误
B.实验中,只将电容器b板向上平移,正对面积减小,由电容的决定式
可知电容减小,电容器电量一定,由电容的定义式可知电压增大,静电计指针的张角变大,故B正确;
C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,由电容的决定式
可知电容增大,电容器电量一定,由电容的定义式可知电压减小,静电计指针的张角变小,故C错误;
D.实验中,只增加极板所带电荷量,由电容的定义式可知电压增大,静电计指针的张角变大,由电容的决定式可知电容不变,故D错误故选B。
8. BD【解析】电子在加速电场中做加速运动, 根据动能定理得: , 则得电子获得的速度为: 电子进入偏转电场后做类平抛运动, 电子在沿极板方向做匀速直线运动,粒子在电场中运动时间: ,在平行电场方向做初速度为 0 的匀加速直线运动, 加速度 , 电子在电场方向偏转的位移 .,联立以上各式得: ,又因为偏转电场方向向下, 所以电子在偏转电场里向上偏转.
AB、滑动触头向右移动时, 加速电压 变大, 由上可知电子偏转位移变小, 因为电子向上偏转, 故在屏上的位置下降, 相反, 滑动触头向左移动时, 电打在菼光屏上的位置上升;
C 、偏转电压 增大时, 电子在电场中受到的电场力增大, 即电子偏转的加速度 增大, 又因为电子加速获得的速度 不变, 电子在电场中运动的时间不变, 增 大, 而电子打在屏上的速度为 , 故电子打在屏上的速度增大;
D 、电子在电场中运动的时间不变, 离开电场后做匀速直线运动, 由于水平速度不变, 运动时间也不变, 所以电子从发出到打在菼光屏上的时间不变.
9. BC【解析】当滑劫变阻器的滑动觔点向 端移功时, 变阻器接入电路的电阻增大, 外电路总电阻 增大, 由欧姆定律分析总电流 减小, 所以路端电压 增大, 电压表示数增大, 并联部分的电压 增大, 流过电阻 的电流 增大, 流过电流表的电流 减小, 则电流表 的示数减小.
10. CD【解析】AB. 由于 ,可知电场力与重力的合力为 ,方向沿 的角平分线斜向下, 可知小球做圆周运动的“最低点”在 的中点, 在此位置速度最大; “最高点”在 的中点, 在此位置速度最小; 选项AB错误;
C. 若小球在竖直平面内绕 点做圆周运动, 只有重力和电场力做功, 则电势能和机械能守恒, 则小球运动到 点时电势能最小, 机械能最大, 选项C正确;
D. 的中点速度最小, 则它运动过程中的最小速度满足 ,解得
11答案:BC解析:A.A、C两点的电势差
故A错误;
B.A、B两点的电势差
由于,,则有
故B正确;
CD.由几何关系可得
在匀强电场中任意一条直线上相等距离的两点间电势差相等,设在边上距离A点的一点为D点,则A、D两点间电势差为3V,故B、D两点电势相等,由几何关系判断垂直,所以电场强度大小为
电场强度方向为从A指向C,故C正确,D错误。故选BC。
12答案:CD解析:A.钠离子在轴上从点运动到的过程,钠离子受到的电场力沿轴正方向,所以电场力对钠离子一直做正功,钠离子的电势能一直减小,选项A错误;
B.由图像可知,电场强度一直增大,所以钠离子受到的电场力一直增大,钠离子的加速度一直增大,选项B错误;
C.电场力对钠离子一直做正功,根据动能定理可知,钠离子的动能增大,所以钠离子在处的速率大于在处的速率,选项C正确;
D.图像的面积表示两点间的电势差,所以和两点间的电势差小于和两点间的电势差,选项D正确。故选CD
13. ①. ②. ③. 6.0 ④. 1.6
14、答案: ①. 2.931##2.932##2.933##2.934 ②. 10.02
解析:(1)[1]螺旋测微器的分度值为0.01mm,需要估读到分度值的下一位,故金属丝的直径为
d=2.5mm+0.01mm×43.3=2.933mm
[2]游标卡尺的分度值为0.1mm,卡尺不需要估读,所以金属丝的长度为
L=100mm+0.1mm×2=100.2mm=10.02cm
15. 【答案】(1) (2)
【解析】(1)对小球恰能从 到 , 由动能定理可得:

解得 又由 可得:

(2) 由闭合电路欧姆定律可得:
计算得出: 则有:
16答案:(1),方向竖直向上;(2)
解析:(1)这一电荷必为正电荷,设其电荷量为q,由牛顿第二定律,在A点时
B点时 解得方向竖直向上
(2)从A到B过程,由动能定理得
解得
17答案:(1);(2);(3)1.6m/s
解析:(1)因为滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零,所以有
解得
(2)滑块由静止释放到A点的过程,根据动能定理可得
解得
(3)离开A点后滑块在运动过程中只受重力和电场力且均为恒力,设合力为,重力与合力夹角为,如图所示:
将滑块的运动按照图示进行分解,则方向做匀速直线运动,方向做匀变速直线运动。当方向速度减小为零滑块速度最小,最小为。有

解得
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