新解放学校2023-2024学年高二上学期10月第一次月考
物理
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1.下列关于电场线的说法正确的是( )
A.电场线是电荷运动的轨迹,因此两条电场线可能相交
B.电荷在电场线上会受到电场力,在两条电场线之间的某一点不受电场力
C.电场线是为了描述电场而假想的线,不是电场中真实存在的线
D.电场线不是假想的东西,而是电场中真实存在的物质
2.以下说法中不正确的是( )
A.电场强度为零的地方,电势也一定为零
B.电势降低的方向不一定是场强的方向
C.打雷时待在汽车里比待在木屋里要安全
D.避雷针能起到避雷作用,其原理是尖端放电
3.如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,给电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ减小
4.有一毫伏表,它的内阻是100,量程为0.2V,现要将它改装成量程为10A的电流表,则毫伏表应( )
A.并联一个0.02的电阻 B.并联一个0.8的电阻
C.串联一个50的电阻 D.串联一个4900的电阻
5.一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A.nvSt B.nvt C. D.
二、多选题
6.在x轴上存在与x轴平行的电场,x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示.图中-x1~x1 之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的是( )
A.x轴上各点的场强大小相等
B.从-x1到x1场强的大小先减小后增大
C.一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能
D.一个带正电的粒子在-x1点的电势能小于在-x2点的电势能
7.如图甲所示,电源电压恒为5V,滑动变阻器的最大阻值为,电流在0.2A~0.8A之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流I与其两端电压U的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.通过电子元件的电流为0.4A时,其电阻为
B.当滑动变阻器滑片P在中点时,电子元件与滑动变阻器的两端电压之比为1:1
C.电子元件处于正常工作状态时,电子元件的电阻随电流的增大而减小
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在
8.如图所示,平行板电容器与直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴静止于电容器中的P点,现打开电键,平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则下列判断正确的是( )
A.静电计指针张角不变 B.静电计指针张角变大
C.P点的电势将降低 D.带电油滴静止不动
三、实验题(本大题共2小题,共22.0分)
9.某同学要测定一个圆柱体的电阻率,进行了如下操作:
(1)用20分度的游标卡尺测量圆柱体的长度,由图1可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,可知其直径为 mm;
(3)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体阻值,根据如图3所示的表盘,可读出被测电阻阻值为 Ω;
(4)该同学选择适当的仪器后,用图4所示的电路图测出的电阻比真实电阻偏 (“大”或“小”)。
10.某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。
现有电源,内阻可不计,滑动变阻器,额定电流,开关和导线若干,以及下列电表
A.电流表,内阻约0.025)
B.电流表,内阻约
C.电压表,内阻约
D.电压表,内阻约
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 选填器材前的字母;实验电路应采用图中的 选填“甲”或“乙”。
如图是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在问中所选的电路图,补充完成图中实物间的连线 。
接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值 保留两位有效数字。
若在问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ;若在问中选用乙电路,产生误差的主要原因是 。选填选项前的字母
A.电流表测量值小于流经的电流值
B.电流表测量值大于流经的电流值
C.电压表测量值小于两端的电压值
D.电压表测量值大于两端的电压值
四、计算题(本大题共3小题,共46.0分)
11.在真空中点放一个点电荷=,今在点放一个点电荷=,的距离=,如图所示。求:
(1)在点受到的作用力。
(2)点的场强。
(3)拿走后点的场强。
12.由四个电阻连接成的电路如图所示。,,,。
(1)求a、d之间的总电阻;
(2)如果把220V的电压加在a、d两端,则通过干路的电流是多少?
13.水平放置的两块平行金属板长,两板间距,两板间电压,且上板带正电。一个电子沿水平方向以速度,从两板中间射入,如图所示。已知,电子的质量,电量。则
(1)电子偏离金属板时的偏移距离是多少?
(2)电子飞出电场时的速度多大?方向如何(用三角函数表示)?
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点。若,求OP的高度。
参考答案
1.C
【详解】A.电场线不是电荷的运动轨迹,电场中的两条电场线不可能相交,若相交则交点处的电场方向有两个,故A错误;
B.电场线的疏密代表电场的强弱,在任意两条电场线之间虽没有电场线,但仍有电场,所以在两条电场线之间的某一点仍受电场力,故B错误;
CD.电场线是为了形象地描述电场强弱和方向而引入的假想的线,实际并不存在,而电场是实际存在的物质,故C正确,D错误;
故选C。
2.A
【详解】A.电场强度由电场本身决定,而电势的确定,需要先规定零电势点。所以这两个物理量没有直接的联系。故电场强度为零的地方,电势不一定为零。故A错误,与题意相符;
B.电势降落最快的方向是场强的方向,所以电势降低的方向不一定是场强的方向。故B正确,与题意不符;
C.打雷时待在汽车里比待在木屋里要安全,是因为汽车的外壳能起到静电屏蔽的作用。故C正确,与题意不符;
D.避雷针能起到避雷作用,其原理是尖端放电。故D正确,与题意不符。
故选A。
3.A
【详解】若保持S闭合,则电容器两极板之间的电压保持不变,因此根据 可知,当将A板向B板靠近时,电场强度增大,则电场力增大,θ将增大,故A正确;B错误;若断开S,电容器带电量保持不变,由和 以及,可得:,由于Q、S不变,只是d变化,所以电场强度不变,故电场力不变,则θ不变, 故CD错误;故选A.
【点睛】对于电容器的讨论注意电容器的两种状态,同时熟练掌握公式:、、之间的推导,尤其是在电容器电量保持不变时,要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式,从而正确判断电场强度的变化.
4.A
【详解】电表的满偏电流为:=0.002A;
把它改装成量程为10A的电流表需要并联一个分流电阻;
并联电阻阻值为:=0.02Ω.
5.A
【详解】通过铜导线横截面的自由电子数目vt S n= nvSt;或者时间t内流过导体某截面的电量为It,则电子数为 。
故选A。
6.BD
【详解】试题分析:φ-x图象的斜率大小等于电场强度,故x轴上的电场强度不同,故A错误;从-x1到x1场强斜率先减小后增大,故场强先减小后增大,故B正确;由图可知,场强方向均指向O,根据对称性可知,一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能,故C错误;电场线指向O点,则负电荷由-x1到-x2的过程中电场力做正功,故电势能减小,故带负电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2的电势能,故D正确;故选BD.
考点:电场强度;电势及电势能
【名师点睛】本题关键要理解φ-t图象的斜率等于场强,由电势的高低判断出电场线的方向,来判断电场力方向做功情况,并确定电势能的变化.
7.CD
【详解】A.电压电流图像上某一点与原点连线的斜率表示电阻,根据图像可知,当电子元件的电流为0.4A时,其电压为,则电阻为
故A错误;
B.当滑动变阻器滑片P在中点时,滑动变阻器的电阻为,滑动变阻器与电子元件串联,所以电压之比等于电阻之比,若电子元件与滑动变阻器的电压之比为,则滑动变阻器两端的电压应为2.5V,根据欧姆定律
此时电子元件两端电压应为,通过电子元件的电流应为,根据图像可知电流为时,对应电压小于,故B错误;
C.电子元件处于正常工作状态时,它的U-I图像的斜率表示电阻R,由图像可知它的斜率越来越小,故电子元件的电阻随电流的增大而减小,故C正确;
D.电子元件处于正常工作状态时,电路最小电流为0.2A,电子元件两端的最小电压为1.0V,因串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,所以滑动变阻器两端的最大电压
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大
电路电流最大为0.8A时,电子元件两端的电压最大为2.0V,则滑动变阻器两端的最小电压
滑动变阻器接入电路的电阻最小
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在,故D正确。
故选CD。
8.BD
【详解】AB.静电计测量的是电容器两端的电势差,打开电键电容器所带的电荷量不变,将上极板向上移动一小段距离,由电容决定式
可知,电容变小,因
可知两板间电势差变大,所以静电计指针张角变大,故A错误,B正确;
D.板间的场强为
电容的定义式为
联立可得
由上式可知,电场强度与两极板间的距离无关,即电场强度不变,油滴受力不变,则带电油滴静止不动,故D正确;
C.点到下极板距离不变,场强不变,则与零电势间的电势差不变,所以点电势不变,故C错误。
故选BD
9. 50.25 4.950 7 小
【详解】(1)[1]20分度游标卡尺的精确值为,由图1可知其长度为
(2)[2]螺旋测微器的精确值为,由图2可知其直径为
(3)[3]用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体阻值,由图3可知被测电阻阻值为7Ω。
(4)[4]由图4可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流,使得电流表的示数大于通过待测电阻的电流,根据欧姆定律
可知测出的电阻比真实电阻偏小。
10. B C 甲 5.2 B D
【详解】[1][2][3]由于电源电动势为4V,所以电压表应选C;根据欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流为:
所以电流表应选B;根据闭合电路欧姆定律,电路中需要的最大电阻为:
所以变阻器可以采用限流式接法,变阻器应选E;由于待测电阻满足
所以电流表应用外接法,即电路图应是“限流外接”,所以应采用图甲电路。
(2)[4]实物连线图如图所示:
(3)[5]电流表的读数为:,电压表的读数为:,所以待测电阻为:
(4)[6]根据欧姆定律和串并联规律可知,采用甲电路时由于电压表V的分流作用,导致电流表的测量值大于流经的电流,所以产生误差的主要原因是B,故选B。
[7]若采用乙电路,由于电流表的分压作用,导致电压表的测量值大于两端的电压值,所以造成误差的主要原因是D,故选D。
11.(1);(2),方向从Q指向M;(3),方向从Q指向M
【详解】(1)在点受到的作用力大小为
(2)点的场强大小为
方向从指向。
(3)电场强度由电场本身决定,与放入电场中的试探电荷无关。所以拿走后点的场强不变,大小仍为,方向从指向。
12.(1)10Ω;(2)22A
【详解】(1)由图可知,R3与R4并联后再与R1、R2串联,故a、d之间的总电阻为
(2)由欧姆定律得干路中电流为
此即通过干路的电流。
13.(1)0.5 mm;(2),速度与水平方向夹角的正切值为0.02;(3)0.25 cm
【详解】(1)电子在电场中的加速度
偏移距离即竖直方向的位移
因为
则
(2)电子飞出电场时,水平分速度
竖直分速度
则电子飞出电场时的速度
设v与v0的夹角为θ,则
(3)电子飞出电场后做匀速直线运动,则
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