广东省清远市清新区第一中学2024-2025学年高二(上)月考物理试卷(12月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.如图甲、乙、丙所示,将一整条塑料捆扎绳撕成几十条塑料丝,用黑胶布将上端裹紧,然后用手捏住黑胶布,取一条干净的干化纤布料,自上而下摩擦塑料丝,发现塑料丝分散开来。通过以上现象可知( )
A. 干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带正电
B. 干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带异种电荷
C. 干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带同种电荷
D. 将干化纤布料换成湿布料同样可以出现丙图的现象
2.如图为研究电磁感应现象的实验装置。下列哪种情况下电流表指针不会偏转( )
A. 闭合开关的瞬间
B. 闭合开关后,电路中电流稳定时
C. 闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时
D. 闭合开关后,把线圈从线圈中拉出时
3.实线为三条未知方向的电场线,从电场中的点以相同的速度飞出、两个带电粒子,、的运动轨迹如图中的虚线所示、只受静电力作用,则( )
A. 一定带正电,一定带负电 B. 静电力对做正功,对做负功
C. 的速度将减小,的速度将增大 D. 的加速度将减小,的加速度将增大
4.如图所示,用两根丝线挂着两个质量相同的小球、,此时上下丝线的受力分别为和,如果使球带正电,球带负电,上下线受到的力分别为、,则
A. B. C. D.
5.某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示,将电容器与静电计组成回路,可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大两电极始终不接触。若极板上电荷量保持不变,点为极板间的一点,下列说法正确的是( )
A. 风力越大,电容器电容越小 B. 风力越大,极板间电场强度仍保持不变
C. 风力越大,点的电势仍保持不变 D. 风力越大,静电计指针张角越大
6.电偶极子是由两个等量异号点电荷组成的系统,是一种常见的带电结构。我们在做心电图的过程中,心脏就可视为电偶极子模型,体内电荷分布如图甲所示,等效电场如图乙所示。正、负点电荷连线上与点关于点对称,正、负点电荷连线的中垂线上与点关于点对称,下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度比点的电场强度大
B. 点的电势比点的电势高
C. 人体内的在点的电势能比在点的电势能大
D. 若人体内沿两点电荷连线的中垂线从点运动到点,电场力先做正功再做负功
7.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A. 按下按钮过程,螺线管端电势较高
B. 松开按钮过程,螺线管端电势较高
C. 按住按钮不动,螺线管没有产生感应电动势
D. 按下和松开按钮过程,螺线管产生大小相同的感应电动势
二、多选题:本大题共3小题,共15分。
8.某节能路灯可通过光控开关自动随周围环境的亮度改变进行自动控制.其内部电路简化如图所示,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻光照强度增加时,其电阻值减小,为定值电阻,灯泡电阻不变.随着傍晚到来,光照逐渐减弱时,下列判断正确的是( )
A. 灯、灯都变亮 B. 电源的输出功率变大
C. 电源的效率变大 D. 中电流变化量等于中电流变化量
9.如图所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间内,充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为,则时间内
A. 充电宝输出的电功率为 B. 充电宝产生的热功率为
C. 手机电池产生的 焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为
10.科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置用于月球探测器在月面实现软着陆,其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分:缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈,指示灯连接在两处;探测器主体,包括绝缘光滑缓冲轨道和超导线圈图中未画出,超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面向里的匀强磁场。当缓冲滑块接触仿真水平月面时,滑块立即停止运动,探测器主体继续下降,磁场下移,致使探测器主体减速缓冲,下列说法正确的是( )
A. 当缓冲滑块刚停止运动时,通过指示灯的电流方向为由右向左
B. 当缓冲滑块刚停止运动时,边所受安培力方向为竖直向下
C. 缓冲过程中,探测器主体的重力势能减少量等于线圈中产生的电能
D. 缓冲过程中,探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的电能
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
11.电线是家庭装修中不可或缺的基础建材,电线的质量直接关系到用电安全。某实验小组对一定长度的某型号电线的电阻率进行测量。
小组成员剥去电线外绝缘皮,用螺旋测微器测量电线直径,示数如图所示,则电线的直径_____。
用欧姆表测出电线电阻约为,实验提供的器材有开关、若干导线及下列器材:
电压表量程,内阻约
电流表量程,内阻约
滑动变阻器最大阻值,额定电流
电源电动势为,内阻不计
某同学为了使电线两端电压从零开始调节,并使测量结果尽可能准确,应选用如图所示的_____电路填选项进行实验。
A. .
C. .
电压表读数为时,电流表读数为,已知电线长度为,直径为,可得该型号电线材料的电阻率为_____。
12.某学生实验小组利用图所示电路,测量某多用电表“”挡时的内置电池的电动势和该挡内部电路的总电阻。回答下列问题:
将多用电表挡位调到电阻“”挡,再将红表笔和黑表笔_________进行调零。
将图中多用电表的黑表笔与_________填“”或“”端相连,红表笔连接另一端。
将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图所示,这时多用电表的读数为_________。再读出电压表的示数,为。
调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为和。
测量完毕后,把多用表挡位调到“”挡或交流电压的最高挡。
通过计算,所测内电池的电动势_________;“”挡内电阻_________。
四、简答题:本大题共1小题,共12分。
13.如图所示,一个质量、电荷量的小滑块可视为质点,放在倾角为的光滑绝缘斜面顶端斜面足够长,斜面置于的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,小滑块由静止开始沿斜面滑下,小滑块运动一段距离后离开斜面,取,求:
小滑块的电性;
画小滑块离开斜面时的受力分析图和求此时的瞬时速率;
小滑块在斜面下滑的距离。
五、计算题:本大题共2小题,共25分。
14.如图所示,在直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着沿轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为、质量为的粒子经过电压为的电场加速后,从轴上的点垂直轴进入磁场区域,重力不计,经磁场偏转后过轴上的点且垂直于轴进入电场区域,在电场中偏转并击中轴上的点,已知。
求带电粒子在点的速度
磁感应强度和电场强度的大小分别是多少?
带电粒子从点到点的时间?
15.如图所示为两条间距为的固定光滑金属导轨,其中部分为半径为的四分之一圆弧轨道,部分为足够长水平直轨道,水平轨道位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。现将质量为、电阻为的金属棒静置于距足够远的水平轨道上,将与其完全相同的金属棒由处静止释放,一段时间后,金属棒运动到水平轨道上。在运动过程中,两棒始终与导轨垂直且保持良好接触,除金属棒电阻之外其他电阻不计,已知重力加速度为。求:
金属棒运动至圆弧轨道最底端处时的速度和金属棒对轨道的压力大小;
金属棒刚进入水平轨道时,通过金属棒的电流大小;
从金属棒进入水平轨道到两棒运动稳定的共同速度;
从金属棒进入水平轨道到两棒运动稳定的过程中金属棒产生的热量。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】短接; ; ; ;。
13.【答案】由于小滑块运动一段距离后离开斜面,表明小滑块所受洛伦兹力方向垂直于斜面向上,根据左手定则可知,四指指向与滑块运动方向相同,即小滑块带正电荷。
小滑块沿斜面下滑时过程,对滑块进行受力分析,如图所示
根据平衡关系
当小滑块恰好离开斜面时,斜面对滑块的支持力恰好等于,此时解得
小滑块离开斜面时的受力分析图
结合上述可知,小滑块在斜面上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
根据速度与位移的关系式有
联立解得
14.【答案】在加速电场中,由动能定理知
解得
带电粒子进入磁场后,洛伦兹力提供向心力
由几何关系知
联立可解得
带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间从点到达点
又由受力分析及牛顿第二定律知
联立可解得
进入磁场做匀速圆周运动,设弧长为,运动时间为 ,则有
解得
设在电场中类平抛运动时间
解得
则总时间
15.【答案】金属棒 由静止释放运动到 处的过程中,根据动能定理有
求得
金属棒 运动到 处时,由牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,金属棒 运动至 处时对轨道的压力大小为
金属棒 刚进入水平轨道时,金属棒 产生的电动势为
通过金属棒 的电流大小
两棒组成的系统动量守恒,有
联立解得共同速度为
金属棒 从进入水平轨道到两棒运动稳定的过程中,两棒产生的总热量为
金属棒 产生的热量为
联立得
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