邵阳市武冈市2023-2024学年高二上学期期中考试
物理(物理类)
本试卷分为问卷和答卷。考试时量75分钟,满分100分。请将答案写在答题卡上。
第I卷(选择题)
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.与早期的电缆传输信息相比,光纤通信具有各方面压倒性的优势。基于传输效率的考量,目前光纤信号传输主要采用850nm、1310nm、1550nm三种波长的激光,其波长均大于红光波长(630~760nm)。下列说法正确的有( )
A.光纤中采用的激光的波长小于X射线的波长
B.波长为850nm的激光的频率约为
C.波长为1550 nm的激光的频率比波长为1310 nm的激光的频率高
D.相同时间内,波长为1550nm的激光传递的信息量比波长为1310 nm的激光传递的信息量大
2.关于下列四幅图像的说法正确的是( )
A.甲图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、
B两部分后,A所带电荷量小于B所带电荷量
B.乙图中,静电喷洒农药的原理是,农药水珠离开喷嘴时带有负电荷,与带正电的农作物叶子吸附在一起
C.丙图中,处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷,导体壳壁W内电场强度不为0,导体壳内空腔C电场强度为0
D.丁图中,由奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况,可判断两点电荷是等量异种点电荷
3.如图,空间存在一匀强电场(未画出),电场方向与坐标平面平行,以原点为圆心、cm为半径的圆周上任意一点的电势(V),为、两点的连线与轴正方向所成的角,A、、、为圆与坐标轴的
交点。关于场强的大小和方向,下列判断正确的是( )
A.场强大小为400 V/m,方向沿轴负方向
B.场强大小为,方向沿轴负方向
C.场强大小为400 V/m,方向沿轴正方向
D.场强大小为,方向沿轴正方向
4.如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线,中的电流方向向左,中的电流方向向上;的正上方有两点,它们关于对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向外。已知两点的磁感应强度大小分别为和,方向也垂直于纸面向外,则( )
A.流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
B.流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
C.流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
D.流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
(第4题图) (第5题图)
5.如图,G表为灵敏电流计,V表为理想电压表,R1、R2为定值电阻,R3是一根盐水柱(封于橡皮管内,与电路导通),平行板电容器两极板水平,开关S闭合后,电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中(忽略温度对电阻的影响)( )
A.V表示数减小 B.
C.油滴向下运动 D.G表中有从c到a的电流
6.如图所示,abc是竖直面内的光滑绝缘固定轨道,ab水平,bc是与ab相切于b点且半径为R的圆弧,所在空间有方向平行于ab向右的匀强电场,电场强度大小为。在轨道上P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的小球,小球飞出轨道后达到的最高点为Q(图中未画出)。若小球可视为质点,重力加速度大小为g,Q与C点的高度差为,则可知( )
A.Q在C点的正上方
B.
C.从c到Q的过程中,小球的动能不变
D.从b到c的过程中,小球对轨道的最大压力为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分,在四个选项中,有多项符合题目要求,全选对得5分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
7.如下各图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
8.如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A.在0~x2间,场强方向没有发生变化
B.在0~x2间,场强先减小后增大
C.若一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐减小
D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在0~x2间一直做加速运动
9.如图甲,真空中的两平行金属板间距为d、板长为L。A、B两板间加上如乙图所示的方波形电压。在时刻,一质量为m、电量为e的电子以初速度从两板正中间沿板方向射入电场,并在时刻从板间射出,不计电子重力。下列说法正确的是( )
A.电子沿板方向做加速运动
B.板间距离必须满足
C.电子从板间射出时机械能增加eU0
D.电子从板间射出时的速度大小为v0
10.如图丁所示,已知电源电动势,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端滑至端,得到一些物理量的变化如图所示,甲为输出功率和路端电压的关系图像,乙为路端电压与总电流的关系图像,丙为电源效率和外电路电阻的关系图像,不考虑电表导线对电路的影响,下列关于图中坐标值正确的是( )
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分。)
11.图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图a中的A端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是 (填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2= Ω,R4= Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为 ;若此时B端是与“3”相连的,则读数为 。(结果均保留3位有效数字)
12.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻.
(1)按图示电路进行连接后,发现、和三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、间电压,读数不为零,再测量、间电压,若读数不为零,则一定是 导线断开;若读数为零,则一定是 导线断开.
(2)排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如右图.由I1–I2图象得到电池的电动势E= V,内阻r= Ω.
四、解答题(本题共3小题,共36分。)
13.(9分)将用电器按如图所示的方式连接,当开关闭合时,电动机M刚好能正常工作。已知电源的内阻,电动机的额定电压和额定功率分别为,电动机内阻为。求:
(1)流过电阻的电流;
(2)电源电动势E;
(3)电动机的输出功率。
14.(13分)如图所示,空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离),k=。x轴上,有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球,两球质量均为m,B球带负电,带电荷量为q,A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态,不计两球之间的静电力作用。
(1)求A球的带电荷量qA;
(2)剪断细线后,求B球的最大速度vm。
15.(14分)在如图所示的平面直角坐标系xoy中,第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向(竖直向上)的匀强电场,电场强度大小E0=50N/C;第Ⅳ象限区域内有一宽度d=0.2m、方向沿x轴正方向(水平向右)的匀强电场。质量m=0.1kg、带电荷量q=+1×10-2C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入第Ⅰ象限后,从x轴上的A点进入第Ⅳ象限,并恰好沿直线通过该区域后从B点离开,已知P、A的坐标分别为(0,0.4m),(0.4m,0),取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)初速度v0的大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)小球经过B点时的速度大小。
答案第1页,共2页邵阳市武冈市2023-2024学年高二上学期期中考试
物理(物理类)参考答案与评分标准
一、单项选择题(每小题4分,共24分)
1 2 3 4 5 6
B D A B D B
二、多项选择题(每小题5分,共20分,部分对得3分,选错得0分)
7 8 9 10
BC AD BD BD
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分)
11、黑 B 160 880 1.45 mA 1.10×103 Ω
12. 1.41(1.36~1.44均可) 0.5(0.4~0.6均可)
四、解答题(本题共3小题,共36分)
13.(9分)
(1)由欧姆定律得: (2分)
(2)通过电动机的电流为: (1分)
总电流为 (1分)
分压为: (1分)
电动势为: (1分)
(3)电动机的输出功率
(3分)
14.(13分)
(1)A、B两球静止时,A球所处位置场强为
(1分)
B球所处位置场强为 (1分)
对A、B由整体法得 2mg+qAE1-qE2=0 (2分)
解得
qA=-4q (1分)
(2)当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为x0,则有 mg=qE(1分)
即 (1分)
解得
x0=3L (1分)
当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为3L,运动过程中,电场力大小线性变化,所以由动能定理得
(2分)
(2分)
解得
(1分)
15.(14分)
(1)小球进入竖直方向的匀强电场后做类平抛运动,小球带正电,受到的电场力方向竖直向上,根据牛顿第二定律,加速度
a=
解得 a=5m/s2 (2分)
根据平抛运动规律,小球沿水平方向做匀速运动,有 xA=v0t
竖直方向有 yP=at2
联立得
v0=xA
代入数据,解得 v0=1m/s (3分)
(2)设水平电场的电场强度大小为E,因未进入水平电场前,带电小球做类平抛运动,所以进入电场时竖直方向的速度
vy= (1分)
因为小球在水平电场区域恰好做直线运动,所以合外力的方向与速度方向在一条直线上,即速度方向与合外力的方向相同,有
(1分)
解得 E=50N/C (1分)
设小球在水平电场中运动的水平距离为l 有 = (1分)
根据电势差与电场强度的关系有 UAB=El=5V (1分)
(3)设小球在B点的速度大小为v,对小球运动的全过程,由动能定理,有
mv2-mv=mg(yP+d)+qUAB-qE0yP (3分)
解得 v=m/s (1分)
答案第1页,共2页