丰城中学2023-2024学年下学期高二第一次段考试卷
物 理
本试卷总分值为100分 考试时长为75分钟
试范围:必修一至选择性必修一第一章
一、选择题 (共10题,1-7单选每题4分,8-10多选每题6分,共46分)
1、了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.以下符合事实的是( )
A. 伽利略发现了行星运动的规律
B. 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C. 法拉第发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D. 牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
2、当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时N极指向读者的是( )
A. B. C. D.
3、有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为的电容器,在内细胞膜两侧的电势差从变为,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A. B. C. D.
4、如图所示,电源的电动势为E=6V,内阻r=1,保护电阻R0=4,ab是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝,总阻值为10,长度l=1m,横截面积为0.2cm2。下列说法正确的是( )
A.当电阻丝接入电路的阻值为1时,电阻丝的功率最大
B.当电阻丝接入电路的阻值为4时,保护电阻的功率最大
C.电源效率的最小值为80%
D.电阻丝的电阻率为
5、阻值相等的四个电阻、电容器C及电池内阻可忽略连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为,闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为与的比值为
A. B. C. D.
6、如图,矩形ABCD位于匀强电场中,电场方向平行于矩形平面。已知,P是CD的中点。A、B、C的电势分别为8V、6V、4V。用外力将一个电子从A点移动到P点,已知元电荷电量为e,下列说法正确的是( )
A. 该过程中,电子的电势能增加5eV
B. 该过程中,电子的电势能减少3eV
C. 该过程中,电场力对电子做正功5eV
D. 该匀强电场场强大小为,方向垂直BD斜向右上方
7、如图,绝缘座放在光滑水平面上,间距为d的平行板电容器竖直固定在绝缘座上,A板有小孔O,水平绝缘光滑杆穿过O固定在B板上,电容器、底座和绝缘杆的总质量为M。给电容器充电后,一质量为m的带正电圆环P套在杆上以某一速度v0对准O向左运动,在电容器中P距B板最近的位置为S,。若A、B板外侧无电场、内部为匀强电场,P过孔O时与板无接触,不计P对A、B板间电场的影响,则下列说法错误的是 ( )
A. P在S处的速度不为0
B. P进入两板间所受的电场力为
C. P从O至S的过程中,绝缘座的位移大小为
D. P从O至S的过程中,整个系统电势能的增加量为
8、如图所示,电源电动势为E、内阻为r,为定值电阻,电容器的电容为C。闭合开关S,增大电阻箱R阻值的过程中,理想电压表示数的变化量的绝对值为,理想电流表示数的变化量的绝对值为,则下列说法中正确的是( )
A. 电压表示数U和电流表示数I的比值为R
B. 和的比值为
C. 电源的效率和输出功率一定都增加
D. 电容器电荷量的减小量为
9、如图所示,质量均为的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为的细线,细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,重力加速度为。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程,下列说法正确的是( )
A. 两物块A和B分离时,A、B的速度大小均为
B. 两物块A和B分离时,C的速度大小为
C. C球由静止释放到最低点的过程中,木块移动的距离为
D. C球由静止释放到最低点,A对B的弹力的冲量大小为
10、如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,,R3为滑动变阻器,C为下极板接地的平行板电容器,电表均为理想电表。初始状态的S1和S2均闭合,滑片P位于中点,此时两极板之间的固定带电油滴M所受电场力恰好与重力平衡。下列说法正确的是( )
A.现保持S1闭合,将S2断开。滑片P向下移动,则A1示数和电源效率均减小
B.现保持S1闭合,将S2断开。滑片P向上移动,则电源总功率和输出功率均增大
C.仅将上极板向下平移一小段距离,则V的示数不变,带电油滴M的电势能增大
D.仅将下极板向下平移一小段距离,则M的电势增大,流过A2的电流方向为b→a
二、实验题(每空2分,共16分)
11、某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势1.5V,内阻很小),电流表(量程10mA,内阻约10Ω),微安表(量程100μA,内阻Rg待测,约1kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10Ω),定值电阻R0(阻值10Ω),开关S,导线若干。
(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_____;
(2)某次测量中,微安表的示数为90.0μA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻Rg=_____Ω。
12、某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精度,需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块表,设计了如图所示的实验电路,既能实现对该电压表内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。该同学用到的实验器材有:待测水果电池组(电动势约4V、内阻约),双向电压表(量程为2V、内阻约为),电阻箱(0~),滑动变阻器(0~),一个单刀双掷开关及若干导线。
(1)该同学按如图1所示电路图连线后,首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤:
①将R1的滑动触片滑至最左端,将开关S拨向1位置,将电阻箱阻值调为0;②调节R1的滑动触片,使电压表示数达到满偏U;③保持R1不变,调节R2,使电压表的示数达到,读出电阻箱的阻值,记为R0,则电压表的内阻RV=__________。
(2)若测得电压表内阻为,可分析此测量值应__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(3)接下来测量电源的电动势和内阻,实验步骤如下:
①将开关S拨至__________(填“1”或“2”)位置,将R1的滑片移到最__________端,不再移动;
②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一合适值,记录电压表的示数和电阻箱的阻值;
③重复第二步,记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。
(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R,作出图像,如图2所示,其中纵轴截距为b,斜率为k,则电动势的表达式为__________,内阻的表达式为__________。
计算题(共10+14+14=38分)
如图,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动,不考虑电表对电路的影响,求:
(1)电源电动势和内阻
滑动变阻器的最大阻值
电动机的内阻和最大输出功率
14. 如图所示,质量为m2=2kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.3m的四分之一圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一个轻弹簧,滑道CD部分粗糙,长为L=0.2m,动摩擦因数μ=0.10,其余部分均光滑。现让质量为m1=1kg的物块(可视为质点)自A点由静止释放,此后整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,取g=10m/s2,求:
(1)物块第一次到达B点时的速度大小v1;
(2)在整个运动过程中,弹簧具有的最大弹性势能Ep;
(3)物块最终停止位置和弹簧被压缩的总次数N。
15、示波器的核心部件是示波管,其内部抽成真空,如图是它内部结构的简化原理图。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。炽热的金属丝可以连续发射电子,电子质量为,电荷量为。发射出的电子由静止经电压加速后,从金属板的小孔射出,沿进入偏转电场,经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板M、N组成,已知极板的长度为,两板间的距离为,极板间电压为,偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子受到的重力和电子之间的相互作用。
(1)求电子从小孔穿出时的速度大小;
(2)求电子离开偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离;
(3)若将极板M、N间所加的直流电压换成如图2所示最大值为、周期为的随时间变化的扫描电压(由于被加速后电子的速度较大,它们都能从偏转极板右端穿出极板,且时间极短,此过程中可认为偏转极板间的电压不变),此时电子打在荧光屏上形成的亮斑会在荧光屏上移动。请分析时间内亮斑移动的速度大小是否变化?若不变,请推导出这个速度的大小;若改变,请推导出这个速度随时间的变化关系式。参考答案
B A D C C D B AB BC BD
11、 990
12、 ①. ②. 大于 ③. 2 ④. 左 ⑤. ⑥.
13、(1)3.6V、2Ω (2)30Ω (3)4Ω 、0.54W
14、(1)2 m/s;(2)2.8J;(3)最终停在D点,被压缩7次
15、(1);(2);(3)不改变,
Ro
A
G
R
S
E