广西新高考高二年级阶段性测试物理学科试题
(考试时间75分钟 满分 100分)
一、选择题(本题共10个小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项是符合题目要求的,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 下列关于电场相关知识说法正确的是( )
A. 某点的电场强度方向为试探电荷在该点受到的静电力的方向
B 公式 只适用于点电荷产生的电场
C. 在电场中电势高的地方电荷具有的电势能不 定大
D. 在电场中的任意一点,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能
2. 下列说法正确的是( )
A. 导体中电荷运动就形成了电流
B. 只有自由电子的定向移动才能形成电流
C. 由 可知,导体的电阻率与导体的横截面积成正比,与导体的长度成反比
是欧姆定律的数学表达式,适用条件是线性元件.
3.如图是A、B两个导体的伏安特性曲线,其中曲线A的斜率为k,并且图线A与横轴成α角.关于
4.如图所示, 电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点, 则( )
A. a点的电势比b点低
5.如图所示, 直角三角形ABC中∠A=37°, ∠C=90°.两负点电荷固定在A、B两点,一试探电荷在C点受到的静电力方向与. B垂直,sin37°=0.6, cos37°=0.8, 则A、 B两点处的负点电荷在 C点的电场强度大小之比为( )
1
6.如图,负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上,带电粒子P仅在该电荷的静电力作用下运动时,
7.如图A、B、C三点在匀强电场中,AC⊥BC. ∠CAB=53°. BC=10cm.、把一个电荷量 C的正电荷从A移到B,静电力不做功:从B移到 C,静电力做功为 ,则该匀强电场的电场强度大小和方向是(cos37°=0.8)( )
8.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置 构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所承, 闭合开关3, 电源即给电容器充电. 则( )
9. 空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示, 电场方向沿x轴方向, x轴上B、 C点电场强度分别是EBx、Ecx,下列说法中正确的有( )
10.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∵从平行板间正中央射入, O从下极板边缘处射入, 它们都打到上极板同一点, 不计粒子重力. 则( )
2
二、实验题(本题共2小题,共14分)。
11.(6分)电路中电流大小可以用电流传感器测量,用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时间变化的曲线.某兴趣小组要测定一个电容器的电容,选用器材如下:
待测电容器(额定电压为16V);电流传感器和计算机;直流稳压电源;定值电阻. R =100Ω; 单刀双掷开关; 导线若干.
实验过程如下:
①按照图甲正确连接电路;
②将开关S与1端连接,电源向电容器充电;
③将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的I—t图线如图乙中的实线a所示;
④利用计算机软件测出I-t曲线和两坐标轴所围的面积.
请回答下列问题:
(1)已知测出的l-t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3mAs,则该电容器在充电完毕时所带的电荷量Q= C, 电容器的电容C= F;
(2)若将定值电阻换为R =180Ω,重复上述实验步骤,则电流随时间变化的I-t图线应该是图丙中的曲线 (选填“b”或“c”).
12.(8分)在“测定金属丝的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为 50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图a所示,其读数应为 mm(该
(2)用伏安法测金属丝的电阻R . 实验所用器材为电池组(3 V)、电流表、电压表、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.
某小组同学利用以上器材按照图b正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U—I坐标系,如图c所示, 图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点. 请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线. 由图线得到金属丝的阻值, R = Ω(保留两位有效数字).
(4)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 . (π取3.14)
3
三、计算题(本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(8分)如图所示,一根长L=5.0m、与水平方向的夹角θ=30°的光滑绝缘细直杆 MN固定在竖直面内,杆的下端M点固定一个带电小球A,电荷量 另一带电小球 B穿在杆上可自由滑动, 电荷量 质量 将小球 B 从杆的上端N由静止释放,小球B开始运动. (静电力常量 k=9.0×10 N·m /C , 取 g=10m/s ). 则;
(1)小球 B开始运动时的加速度为多大
14.(12分)如图所示,两水平边界M、N之间存在竖直向上的匀强电场. 一根轻质绝缘竖直细杆上等间距地固定着A、B、C三个带正电小球,每个小球质量均为m,A、B、C球带电荷量分别为q、2a、3a,相邻小球间的距离均为L.将该细杆从边界M上方某一高度处由静止释放,已知B球进入电场上边界时的速度是A球进入电场上边界时速度的2倍,且B球进入电场后杆立即做匀速直线运动,C 球进入电场时A球刚好穿出电场. 整个运动过程中杆始终保持竖直状态,重力加速度为g.不计空气阻力. 求:
15.(16分)如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上,在xOy平面内有与y轴平行向上的匀强电场区域(在第Ⅰ象限,形状是直角三角形),直角三角形斜边分别与x轴和y轴相交于(L,0)和(0,L)点. 区域左侧沿x轴正方向射来一束具有相同质量m、电荷量为一q(q>0)和初速度为 v 的带电微粒,这束带电微粒分布在0出场区,不it带电微粒的重力. 求:
(1)电场强度E的大小.
(2)射到(2L,0)点的带电微粒射入场区时的y坐标值.广西新高考柳高南校区高二年级阶段性测试物理学科试题参考答案
一、选择题(本题共10个小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1-7 题只有一项是符合题目要求的,第8-10 题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C D A D B B C AC AD BD
1. C某点的电场强度方向为试探正电荷在该点受到的静电力的方向,A错误;公式 只适用于任意电场,B错误;在电场中电势高的地方电荷具有的电势能不一定大,要分正负电荷, C正确;在电场中若电势为负数,正电荷具有的电势能小于负电荷具有的电势能。
2.D电流是自由电荷定向移动形成,A、B错误;由导体的电阻率只与材料有关,C错误。
3.A两条图线的交点表示两电阻的U和I相等,此时电阻 则电阻也相等,故A正确;I—U 图像中图像上的点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数;根据题图图像可知, 导体A的电阻值不随电压变化而变化为线性元件,B的电阻随电压的增大而减小为非线性元件;故B、C、D错误。
4. D a点处的电场线比b点处的密, 因此a点的电场强度比b点的大, 同一点电荷在α点受到的静电力也大,故B错误; 正电荷在a点由静止释放时,静电力方向始终沿电场方向,而速度方向则在不断变化, 因此其运动的轨迹不沿电场线,故C错误;沿电场线方向电势降低, 电子带负电,在b点电势能大。
5. B 设A、B两点处的负点电荷在 C点的电场强度大小分别为EA、EB,由题意可知EA和EB的矢量和垂直于AB, 则有 解得 故选 A.
6.B由运动轨迹可知,粒子P受引力作用,粒子带正电,故A错误;a、c与负点电荷Q的距离相等,b点距离负点电荷Q较远. 距离负电荷越远, 电势越高,故B正确;正电荷在电势越高(低)的位置,电势能越大(小),结合A、B选项,粒子P由a到b电势能增加, 由b到c电势能减小,故C错误;由几何关系,a、b、c三点到负点电荷Q的距离关系为 又根据 得a ∶ab∶ac =2∶1 ∶2, 故 D错误.
7. C由题意,将正电荷从A移到B、静电力不做功,则A与B电势相等,AB连线是一条等势线、BC 间电势差为 所以B点的电势低.该匀强电场的电场强度大小为E=15000 V/m,因为沿电场线方向电势降低, 故电场强度方向垂直AB斜向下、 故选 C.
8、AC保持S闭合,则两极板间电势差U不变,减小两极板间的距离d时,根据 C变大,两极板间电量变大,A正确;根据平行板电容器电容的定义式和决定式,可得 当在两极板间插入一块电介质时,相对介电常数sr变大,导致电容C变大,而U不变,所以极板上的电荷量增大, B错误: 断开S, 极板上的电荷量Q不变, 减小两极板间的距离d时电容C变大, 则电势差U减小, C正确; 断开S,在两极板间插入一块电介质, 则C变大, O不变, 则电势差U减小, D错误.
9. AD在B点和 C点附近分别取很小的一段(d),由图像知B点段对应的电势差大于 C点段对应的电势差,将此小段看作是匀强电场,再由 可见 Eex>Eex,选项A正确; 同理可知O点沿x方向的场强为零,电荷在该点受到的电场力为零,选项C错误;因沿电场线方向电势逐渐降低,则由图可知在O点左侧, 电场方向沿x轴负方向,在O点右侧, 电场方向在x方向上的分量沿x轴正方向, 则负电荷沿x轴从B移到C的过程中, 电场力先做正功, 后做负功, 所以选项B错误, D 正确.
10.BD运动时间为 由于x、v 相等, 因此选项A错误; 根据 可得 Q 的加速度是P的两倍, 选项, 再根据qE=ma可知Q的电荷量是P的两倍, 选项B正确; 由W=qEd, 静电力对两粒子均做正功,且对Q做的功是P的4倍,根据动能定理, 静电力做的功即为动能变化量,选项C错误, D正确。.
二、实验题(本题共2小题,共14分)。
11.答案 (2分) (2分) (3)c (2分)
解析 (1)由
(2)由I-t图像得到开始时电流为I=100mA=0.10A
故最大电压为 U=IR =0.10A×100Ω=10V 故电容为
(3)换用阻值为 180Ω的定值电阻,根据 则第2次实验的最大电流小些,故是曲线 c.
2
15.解析(1)设从(0,I ),点射入的带电微粒在场区中的偏转时间为t ,根据平抛运动的规律,有L=v òt (1分)
(1 分)
(2分)
解得 (2分)
(2)画出运动轨迹示意图如图所示,设这个带电微粒在场区中的水平偏转位移为x , 竖直偏转位移为y ,偏转角为θ, 偏转时间为t , 射入场区时的y坐标值为 Y,
由类平抛运动知识, 有x =v t (1 分) , (1 分)
根据几何关系, 有 (2分) L-x =Y-y ( 2分)
根据平抛运动的特点,有 (2分)
联立以上各式解得 (2分)
12.答案 (1)0.398(0.397~0.399 均正确)(2分) (3)见解析图(2分)4.4(4.3~4.7均可)(2分) (4)C(2分)解析(1)螺旋测微器的读数为0+39.8×0.01mm=0.398mm.
(3)图线应过原点, 选尽可能多的点连成一条直线, 不在直线上的点均匀分布在直线两侧,偏离较远的点应舍去,如图所示.
三、计算题
13.解析 (1)对小球B受力分析,如图所示,开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和静电力,沿杆方向运动,
即 (2分),
代入数据解得: r=3.0m(2分).
14.解析 (1)B球进入电场后,杆立即做匀速直线运动,有 3mg=3Eq (2分), 解得 (2分).
(2)从A球进入电场到B球进入电场的过程中,运用动能定理得
分) 解得 (2分).
(3)由C球进入电场时A球刚好穿出电场可知,M、N间的宽度为2L. 设C球经过边界N时的速度的大小为 и,从A球进入电场到C球穿出电场的过程,运用动能定理得
(2分), 解得 (2分).
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