宁河区2023~2024学年度第一学期期末练习
高二物理
注意:第I卷部分答案填涂到答题卡上,第II卷部分答案书写到答题纸上,在试卷上作答无效。
第I卷(共40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 一点电荷周围的电场线分布如图所示,A、B分别为其中两条电场线上的两点。下列说法正确的是( )
A. A点的电场强度小于B点的电场强度
B. A点电势高于B点的电势
C. 该点电荷带负电
D. 一个质子从A点移到B点电场力做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A.离点电荷越近,则电场线越密集,场强越大,可知A点的电场强度大于B点的电场强度,故A错误;
B.沿电场线电势逐渐降低可知,A点的电势高于B点的电势,故B正确;
C.由电场线分布可知,该点电荷带正电,故C错误;
D.一个质子从A点移到B点电场力做正功,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,两块正对平行金属板A、B与电池相连,B接地,在距两板等距离的P点悬浮一个带电油滴,如果A板向上平移一小段距离,则( )
A. 带电油滴带正电
B. 带电油滴将向上加速运动
C. 油滴在P点的电势能变大
D. 会有短暂电流从b向a流经电流表
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,A极板带正电,B极板带负电,故两板间电场方向向下,油滴悬浮在两板间,受到的重力与电场力平衡,故电场力向上,因此油滴带负电,故A错误;
B.如果A板向上平移一小段距离,两板间距d增大,电压U不变,由
可知,两板间电场强度减小,则油滴受到的电场力减小,油滴将向下加速运动,故B错误;
C.B板接地,故
P点到B板的距离不变,电场强度E减小,故P点到B板的电势差减小,即P点电势降低,由于油滴带负电,根据
则油滴电势能增大,故C正确;
D.A板向上平移一小段距离,由平行板电容器电容
可知,电容C减小,又根据
U不变,可得电量Q减小,故电容器放电,即有从a向b的放电电流流过电流表,故D错误。
故选C。
3. “神舟十六号”载人飞船于2023年5月30日成功发射,于2023年10月31日返回地球。在发射与回收过程中,地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时,传输信号所使用的是电磁波谱中的( )
A. 无线电波 B. 可见光 C. 紫外线 D. X射线
【答案】A
【解析】
【详解】A.在发射与回收过程中,地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时,传输信号所使用的是电磁波谱中的无线电波,特别是无线电波里的微波,具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性,可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号,故A正确;
B.可见光只是电磁波中的一部分,但可见光穿透能力较弱不能用来通讯,故B错误;
C.紫外光频率比可见光高,但是比X射线低,常用于杀菌、进行透视或鉴定的工作,故C错误;
D.X射线是一种频率极高,波长极短、能量很大的电磁波,常应用于医学诊断,在工业上也用得着X射线来做工业探伤,故D错误。
故选A。
4. 下列各图所示的情况中,线圈中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.线圈在转动的过程中,线圈始终与磁场平行,磁通量始终为零,故线圈中不能产生感应电流,故A错误;
B.线圈没有闭合,不能产生感应电流,故B错误;
C.根据安培定则,线圈处在向里的磁场中,但线圈在运动的过程中,磁通量不变,故故线圈中不能产生感应电流,故C错误;
D.线圈回路闭合,且穿过闭合回路的面积增大,磁通量不断增大,则能产生感应电流,故D正确。
故选D。
5. 如图,质量相同的带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入匀强电场中,P从平行板间正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们都打到上极板同一点。(不计重力和两粒子之间的相互作用)则( )
A. P、Q粒子在电场中的运动时间不同
B. 粒子Q所带的电荷量比粒子P所带的电荷量大
C. 粒子P的动能增量大
D. 电场力对P、Q粒子做的功一样大
【答案】B
【解析】
【详解】A.P、Q粒子电场中水平方向做匀速运动,水平速度相同,水平位移相同,可知运动时间相同,故A错误;
B.竖直方向
两粒子质量相同,运动时间相同,粒子Q的竖直位移大于P,可知粒子Q所带的电荷量比粒子P所带的电荷量大,故B正确;
CD.根据
W=Eqy
可知,电场力对粒子Q做功较大,根据动能定理可知粒子Q的动能增量大,故CD错误。
故选B。
二、不定项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6. 如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1、S2,由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量及磁场强度的说法正确的是( )
A. 穿过线圈S1的磁通量比较大
B. 穿过线圈S2的磁通量比较大
C. S1处的磁场强度比S2处的磁场强度大
D. S1处的磁场强度比S2处的磁场强度小
【答案】AC
【解析】
【详解】根据磁感线的疏密程度可知,S1处的磁场强度比S2处的磁场强度大;根据磁通量表达式
由于两个闭合线圈面积相同,则穿过线圈S1的磁通量比较大,则S1处的磁场强度比S2处的磁场强度大。
故选AC。
7. 如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中( )
A. 电阻R1两端的电压增大 B. 流过R2的电流增大
C. 电压表的示数增大,电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大
【答案】BC
【解析】
【详解】在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中阻值变大,则总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,电压表的示数增大,电阻R1两端的电压减小,则电阻R2两端的电压增大,流过R2的电流增大,变阻器R0的电流减小,即电流表的示数减小。
故选BC。
8. 如图所示为一匀强电场,某带电粒子只在重力和电场力作用下,从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为,电场力做的功为,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在A点的动能比在B点少
C. 粒子在A点的机械能比在B点多
D. 粒子在A点的电势能和动能之和比在B点多
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据带电粒子的轨迹可知,带电粒子受力方向与电场方向相同,粒子带正电,故A正确;
B.根据动能定理可知
可得
可知A点的动能比在B点多,故B错误;
C.此过程中除了重力做功之外,还有电场力做功,电场力做正功,电势能转化成机械能,机械能增大,根据能量守恒可知,粒子在A点的机械能比在B点少,故C错误;
D. 设带电粒子A、B点处的电势能、,A、B点处的重力势能为、A、B点速度为,根据能量守恒可得
整理可得
由题意可知
所以粒子在A点的电势能和动能之和比在B点多,故D正确。
故选AD
【点睛】本题考查带电粒子在匀强电场中受力与电场线的关系以及带电粒子在电场中运动的能量问题。
第II卷(共60分)
9. 在使用多用电表测电流前,发现指针如图(甲)所示。
①现需要调整右图中的部件_________(填字母“K”、“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。调整好后,将部件K拨至“50mA”挡,将多用表串联接入待测电路中,指针如图(乙)所示,则电路中电流为__________mA。
②使用多用表测电阻时,将部件K拨至“×10”挡,并将两表笔短接,旋动部件_________(填字母“K”、“S”或“T”),使指针对准电阻的“0刻线”。将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图(甲)所示,为了使多用电表测量的结果更准确,该同学将部件K拨至_________挡;之后将两表笔短接,调节正确的部件,使指针指在相应的“0刻线”;再将待测电阻接到两表笔之间测量其阻值,此时指针如图(乙)所示,则待测电阻为_________,测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡。
【答案】 ①. S ②. 22.0 ③. T ④. ×100 ⑤. 1900
【解析】
【详解】①[1]需要调整指针定位螺丝,即图中的部件S,使指针对准电流的“0”刻线。
[2]将部件K拨至“50mA”挡,最小刻度为1mA,则电路中电流为22.0mA。
②[3]使用多用表测电阻时,将部件K拨至“×10”挡,并将两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的“0刻线”。
[4]将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图(甲)所示,说明倍率挡选择过低,则为了使多用电表测量的结果更准确,该同学将部件K拨至“×100”挡;
[5]待测电阻为19×100Ω=1900Ω。
10. 某实验小组准备测量一节旧干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
电压表V1(量程3V,内阻约)
电压表V2(量程15V,内阻约)
电流表A1(量程0.6A,内阻约)
电流表A2(量程3mA,内阻约)
滑动变阻器R1(最大阻值)
滑动变阻器R2(最大阻值)
开关,导线若干。
①电压表应选用__________;电流表应选用__________;滑动变阻器应选用_________。
②乙同学将测得的数据在坐标纸上描点连线后画出U-I图像如图乙所示,并求出电动势E=_________V,内阻r=________,这个干电池电动势的测量值_________真实值。(填“>,=,<”)。
【答案】 ①. V1 ②. A1 ③. R2 ④. 1.45##1.46##1.47##1.48 ⑤. 1.00##1.01##1.02##1.03##1.04##1.05##1.06##1.07 ⑥. <
【解析】
【详解】①[1][2][3]测量一节干电池的电动势,则电压表应V1;电路中电流不超过0.6A,则电流表应选用A1;为了便于调节,则滑动变阻器应选用R2。
②[4][5]根据U-I图像结合
U=E-Ir
可得电动势
E=1.47V
内阻
[6]当外电路短路时,电流测量值等于真实值,除此之外,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,电源的U I图像如图所示
由图示图像可知,电池电动势的测量值小于真实值。
11. 如图所示,L=1m长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在足够大的水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C,匀强电场的场强,E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球带何种电荷;
(2)小球所受电场力的大小F;
(3)小球的质量m;
(4)某时刻剪断细绳,经过2s小球的速度大小v。
【答案】(1)正电;(2)3×10-3N;(3)4×10-4kg;(4)25m/s
【解析】
【详解】(1)对小球受力分析,如图
可知小球所受电场力向右,又因为场强向右,小球所受电场力与场强方向相同,故小球带正电。
(2)小球所受电场力的大小
F=qE
F=3×10-3N
(3)由平衡条件可知
解得
m=4×10-4kg
(4)剪断细绳后小球受合力
F合=ma
v=at
解得,某时刻剪断细绳,经过2s小球的速度大小为
v=25m/s
12. 如图所示电路中,电源的内阻为,电阻,,。当开关S闭合时,理想电流表示数为I3=0.6A,求:
(1)电阻R3两端的电压U3;
(2)流过电阻R2的电流I2;
(3)电阻R1两端的电压U1和流过电阻R1的电流I1;
(4)电源的电动势E。
【答案】(1)1.2V;(2)0.4A;(3)2V,1A;(4)4V
【解析】
【详解】(1)电阻R3两端的电压
U3=I3R3
解得
U3=1.2V
(2)由于
U并=I2R2=U3
I2=0.4A
(3)根据电流关系可知
I1=I2+I3
I1=1A
电阻R1两端的电压
U1=I1R1
U1=2V
(4)电源的电动势
E=UI1+U并+I1r
E=4V
13. 如图,第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场,两电场的电场强度大小相等。一个质量为m,电荷量大小为q的带电质点以初速度v0从x轴上P(-L,0)点射入第二象限,已知带电质点在第二象限中做匀速直线运动,在第一象限中做匀变速直线运动,并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),重力加速度为g。求:
(1)判断带电质点的电性。
(2)计算电场强度的大小E;
(3)确定Q点的位置坐标;
(4)带电质点由P点射入电场到返回P点所用的时间T。
【答案】(1)负电;(2);(3)(0,L);(4)
【解析】
【详解】(1)带电质点在第二象限中做匀速直线运动,则质点受电场力向上,可知质点带负电;
(2)在第二象限内对质点受力分析有
mg=qE
解得
(3)质点在第一象限中做匀变速直线运动,并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q,则在第一象限内对质点受力分析有,运动轨迹与水平方向夹角为,则Q点位置为(0,L)处;
(4)在第二象限内质点做匀速直线运动
在第一象限内质点做匀变速直线运动
速度减为零时
0=v0-at2
则带电质点由P点射入电场到返回P点所用的时间
T=2t1+2t2宁河区2023~2024学年度第一学期期末练习
高二物理
注意:第I卷部分答案填涂到答题卡上,第II卷部分答案书写到答题纸上,在试卷上作答无效。
第I卷(共40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 一点电荷周围的电场线分布如图所示,A、B分别为其中两条电场线上的两点。下列说法正确的是( )
A. A点的电场强度小于B点的电场强度
B. A点的电势高于B点的电势
C. 该点电荷带负电
D. 一个质子从A点移到B点电场力做负功
2. 如图所示,两块正对平行金属板A、B与电池相连,B接地,在距两板等距离的P点悬浮一个带电油滴,如果A板向上平移一小段距离,则( )
A. 带电油滴带正电
B. 带电油滴将向上加速运动
C. 油滴在P点的电势能变大
D. 会有短暂电流从b向a流经电流表
3. “神舟十六号”载人飞船于2023年5月30日成功发射,于2023年10月31日返回地球。在发射与回收过程中,地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时,传输信号所使用是电磁波谱中的( )
A. 无线电波 B. 可见光 C. 紫外线 D. X射线
4. 下列各图所示的情况中,线圈中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
5. 如图,质量相同的带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入匀强电场中,P从平行板间正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们都打到上极板同一点。(不计重力和两粒子之间的相互作用)则( )
A. P、Q粒子在电场中的运动时间不同
B. 粒子Q所带的电荷量比粒子P所带的电荷量大
C. 粒子P的动能增量大
D. 电场力对P、Q粒子做的功一样大
二、不定项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6. 如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1、S2,由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量及磁场强度的说法正确的是( )
A. 穿过线圈S1磁通量比较大
B. 穿过线圈S2的磁通量比较大
C. S1处的磁场强度比S2处的磁场强度大
D. S1处的磁场强度比S2处的磁场强度小
7. 如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中( )
A. 电阻R1两端的电压增大 B. 流过R2的电流增大
C. 电压表的示数增大,电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大
8. 如图所示为一匀强电场,某带电粒子只在重力和电场力作用下,从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为,电场力做的功为,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在A点的动能比在B点少
C. 粒子在A点的机械能比在B点多
D. 粒子在A点的电势能和动能之和比在B点多
第II卷(共60分)
9. 在使用多用电表测电流前,发现指针如图(甲)所示。
①现需要调整右图中的部件_________(填字母“K”、“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。调整好后,将部件K拨至“50mA”挡,将多用表串联接入待测电路中,指针如图(乙)所示,则电路中电流为__________mA。
②使用多用表测电阻时,将部件K拨至“×10”挡,并将两表笔短接,旋动部件_________(填字母“K”、“S”或“T”),使指针对准电阻“0刻线”。将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图(甲)所示,为了使多用电表测量的结果更准确,该同学将部件K拨至_________挡;之后将两表笔短接,调节正确的部件,使指针指在相应的“0刻线”;再将待测电阻接到两表笔之间测量其阻值,此时指针如图(乙)所示,则待测电阻为_________,测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡。
10. 某实验小组准备测量一节旧干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
电压表V1(量程3V,内阻约)
电压表V2(量程15V,内阻约)
电流表A1(量程06A,内阻约)
电流表A2(量程3mA,内阻约)
滑动变阻器R1(最大阻值)
滑动变阻器R2(最大阻值)
开关,导线若干。
①电压表应选用__________;电流表应选用__________;滑动变阻器应选用_________。
②乙同学将测得的数据在坐标纸上描点连线后画出U-I图像如图乙所示,并求出电动势E=_________V,内阻r=________,这个干电池电动势的测量值_________真实值。(填“>,=,<”)。
11. 如图所示,L=1m长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在足够大的水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C,匀强电场的场强,E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球带何种电荷;
(2)小球所受电场力的大小F;
(3)小球的质量m;
(4)某时刻剪断细绳,经过2s小球的速度大小v。
12. 如图所示的电路中,电源的内阻为,电阻,,。当开关S闭合时,理想电流表示数为I3=0.6A,求:
(1)电阻R3两端的电压U3;
(2)流过电阻R2电流I2;
(3)电阻R1两端的电压U1和流过电阻R1的电流I1;
(4)电源的电动势E。
13. 如图,第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场,两电场的电场强度大小相等。一个质量为m,电荷量大小为q的带电质点以初速度v0从x轴上P(-L,0)点射入第二象限,已知带电质点在第二象限中做匀速直线运动,在第一象限中做匀变速直线运动,并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),重力加速度为g。求:
(1)判断带电质点的电性。
(2)计算电场强度的大小E;
(3)确定Q点的位置坐标;
(4)带电质点由P点射入电场到返回P点所用的时间T。