海南省华侨中学学年度第一学期期中考试高二物理科模拟试题.docx
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海南省华侨中学学年度第一学期期中考试高二物理科模拟试题
海南省华侨中学【最新】度第一学期期中考试高二物理科模拟试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的()
A.
B.
C.
D.
2.下面各图中A球系在绝缘细线的下端,B球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位置已在图中标出,则A球能保持静止的是
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的负电荷q(点电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )
A.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值
D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
4.空间有一沿x轴分布的电场,其电势φ随x变化如图,下列说法正确的是()
A.x1和-x1两点的电势相等
B.x1点的电场强度比x3点电场强度大
C.一正电荷沿x轴从x1点移动到-x1点,电势能一直增大
D.一负电荷沿x轴从x1点移动到x3点,电场力先做正功再做负功
5.如图所示为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球放入腔内,静电平衡时,图中A、B、C三点的电场强度E和电势φ的关系是
A.
B.
C.
D.
二、多选题
6.如图所示,光滑绝缘的水平面上M、N两点各放有一带电荷量分别为+q和+2q的完全相同的金属球A和B.给A和B以大小相等的初动能E0(此时初动量的大小均为p0),使其相向运动刚好能发生碰撞(碰撞过程中无机械能损失),碰后返回M、N两点的动能分别为E1和E2,动量的大小分别为p1和p2,则( )
A.E1=E2>E0,p1=p2>p0
B.E1=E2=E0,p1=p2=p0
C.碰撞发生在MN中点的左侧
D.两球同时返回M、N两点
7.如图A、B、C、D所示是四种电场的电场线,图A是等量正点电荷电场,M、N是两电荷连线上关于中点对称的两点,图B是等量异种点电荷电场,M、N是两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点,图C是带有等量异种电荷的平行金属板之间的电场,M、N是电场中不在同一水平面上的任意两点,图D是正点电荷与带负电的金属板形成的电场,M、N是金属板表面上关于中点对称的两点.图A、B、C、D中,哪个图形中M、N处电场强度相同、电势电相等?
( )
A.
B.
C.
D.
8.下列说法中,正确的是()
A.当两个正点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
B.当两个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减小
9.下列说法中,正确的是()
A.在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上,各处的电场强度都相同
B.E=kQ/r2仅适用于真空中点电荷形成的电场
C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向
D.电场中某一点电场强度的方向与试探电荷的正、负无关
10.如图所示,在水平向右的匀强电场中,某带电粒子从A点运动到B点,在A点时速度竖直向上,在B点时速度水平向右,在这一运动过程中粒子只受电场力和重力,并且克服重力做的功为1J,电场力做的正功为3J,则下列说法中正确的是()
A.粒子带正电
B.粒子在A点的动能比在B点多2J
C.粒子在A点的机械能比在B点少3J
D.粒子由A点到B点过程中速度最小时,速度的方向与水平方向的夹角为60°
三、填空题
11.验电器的金属箔片能张开,其原理是_____________,同种电荷相互______,异种电荷相互_____.某同学用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带_____电荷,说明橡胶棒对外层电子的吸引力_____,当橡胶棒带上-3C的电荷时,毛皮带____的电荷
四、实验题
12.有一电源,为了研究它的输出特性,将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端A、B之间.实验时根据记录的多组电流表示数I、电压表示数U,画出了如图所示的U-I图线.若电源电动势为E、内电阻为r,则
(1)可从图线上求出电源的电动势E测=________V,内电阻r测=________Ω.
(2)考虑电表内阻的影响,按图示的方式连接所测得的电源电动势为E测___________电源电动势的真实值E真(填“大于”、“等于”、或“小于”)
五、解答题
13.某品牌手机在待机工作状态时,通过的电流是4微安,则该手机待机一天时间内通过的电荷量是多少?
通过的自由电子个数是多少?
14.如图所示的电路中,
,
,
,
.
(1)求电路中的总电阻;
(2)当加在电路两端的电压
时,通过每个电阻的电流是多少?
15.如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg,带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,求:
(1)小球运动通过最低点C时的速度大小;
(2)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小.(g取10m/s2,sin37o=3/5,cos370=4/5)
16.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机的内阻r=0.8Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,电压表示数UV=110V.试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以v=10m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量.(g取10m/s2).
17.如图所示,两平行金属板A、B长为L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10C,质量为m=1.0×10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2.0×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)。
已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。
(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,粒子的重力不计)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?
(2)到达PS界面时离D点多远?
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
参考答案
1.D
【详解】
电场力提供加速度,F=qE可知场强逐渐增大,电荷做加速运动可知电场力与速度方向同向,故D正确,ABC错误.
2.A
【解析】
A图中,对A球进行受力分析:
根据力的合成,可知道任意两个力的合力的方向不可能与第三个力方向相反,故A错误.
B图中,对A球进行受力分析:
根据力的合成,可知道三个力合力可以为0.故B正确.
C图中,对A球进行受力分析:
根据力的合成,可知道任意两个力的合力的方向不可能与第三个力方向相反.故C错误.
D图中,对A球进行受力分析:
根据力的合成,可知道三个力合力不可以为0,故D错误.故选B.
3.C
【详解】
ABC.由等量同种电荷周围的电场线的分布可知,O点场强为零,从O点沿着中垂线向无穷远处延伸,场强先增大后减小,所以点电荷在从P到O的过程中,加速度可能先增大后减小,也有可能一直减小,但速度一直增大,点电荷q在O点所受电场力的合力为零,加速度为零,速度达到最大,故C正确,AB错误;
D.同理,点电荷越过O点后,加速度可能先增大后减小,也有可能一直增大,但速度越来越小直到为零,D错误。
故选C。
4.D
【解析】
A:
电势的正负表示电势的高低,由图得x1处的电势(正)比-x1的电势(负)高,故A错误.
B:
,沿x轴分布的电场,电势φ随x的图象的切线斜率绝对值表示场强大小,则x1点的电场强度比x3点电场强度大;故B错误.
C:
沿x轴从x1点移动到-x1点,电势降低,据
,可知正电荷电势能减小;故C错误.
D:
沿x轴从x1点移动到x3点,电势先增大后减小,据
,可知负电荷电势能先减小再增大,则电场力先做正功再做负功.故D正确.
点睛:
顺着电场线电势降低,电势降低最快的方向就是场强方向.
5.D
【详解】
当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷,画出电场线的分布如图.
由于A处电场线较密,B处电场线较疏,C处场强为零,则
.根据顺着电场线方向电势降低,整个空腔球形导体是一个等势体,表面是一个等势面,分析可知电势关系是
,D正确.
【点睛】
本题抓住处于静电平衡导体的特点:
导体是等势体,内部场强为零.比较场强大小和电势高低常常画电场线,形象直观地判断.
6.AD
【解析】
AB:
由动量观点,系统动量守恒,两球速度始终等值反向,也可得出结论:
两球同时返回M、N两点,两球末动量大小相等,末动能大小相等.
由能量观点,两球碰后电荷量均变为
,在相同距离上的库仑力增大,返回过程中库仑力做的正功大于接近过程中克服库仑力做的功,系统机械能增大,末动能增大.故A错误,B正确.
CD:
由动量观点,系统动量守恒,两球速度始终等值反向,也可得出结论:
碰撞发生在M、N中点,两球同时返回M、N两点.故CD错误.
点睛:
综合利用动量、能量解题是处理不需具体分析中间过程问题的快捷方法.
7.BD
【解析】
A:
由图可知,图中M、N两点场强方向相反,故A错误.
B:
由图可知,图中等量异种电荷中垂线上各点电势相等,M、N场强方向均与两电荷连线平行,由对称知M、N场强大小相等.故B正确.
C:
顺着电场线电势降低,等势面与电场线垂直,则
.故C错误.
D:
由对称知M、N场强大小相等,由图知M、N场强方向均与金属板垂直;且
(金属板是等势面).故D正确.
8.AB
【解析】
当两个正点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,由于要克服斥力做负功,则它们的电势能增大;同理当两个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大,选项AB正确;一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,由于库仑力做正功,则它们的电势能减小,选项CD错误;故选AB.
9.BD
【解析】A:
在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上,各处的电场强度大小相等,方向不同。
故A错误。
B:
E=kQ/r2仅适用于真空中点电荷形成的电场,故B正确。
C:
电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的电场力的方向,与放入电场中的负电荷受到的电场力的方向相反。
故C错误。
D:
电场中某一点电场强度的方向与试探电荷的正、负无关,取决于电场本身。
故D正确。
10.ACD
【解析】
解:
A、从A到B,电场力做正功,可知电场力方向水平向右,电场强度方向水平向右,所以粒子带正电.故A正确.
B、根据动能定理得,从A到B动能的变化量△EK=WG+W电=﹣1+3=2J,所以粒子在A点的动能比B点少2J.故B错误.
C、除重力以外只有电场力做功,因为除重力以外其它力做功等于机械能的增量,所以A到B机械能增加3J.故C正确.
D、竖直方向mgh=1J=
全程
故
即
由动量定理:
mgt=mv
qEt=mv'得
可知合力与水平方向成30度角,当合速度与合力垂直时,合速度达到最小值,故速度方向与水平方向成60度角.故D正确.
故选ACD.
【点评】本题综合考查了动能定理以及动量定理和功能关系,D选项较难,关键知道当合力方向与合速度方向垂直时,速度达到最小值.
11.电荷间的相互作用推斥吸引负大+3C
【解析】验电器的金属箔片能张开,其原理是电荷间的相互作用,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.某同学用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电荷,说明橡胶棒对外层电子的吸引力大,当橡胶棒带上-3C的电荷时,毛皮带+3C_的电荷。
12.1.451小于
【详解】
图线的纵轴截距为1.45,所以E测=1.45V,图线的斜率绝对值
.该实验测量的误差主要来自于电压表的分流,即所测的外电压和电流,外电压是准确的,测量的电流偏小,可知,测量的电动势小于真实值,测量的内阻小于真实值.
13.0.35C 2.16×1018个
【解析】通过的电量为:
q=It=4×10-6×24×3600C=0.35C
通过的电子数为:
N=
=
=2.16×1018个
14.
(1)电路中的总电阻为14Ω
(2)当加在电路两端的电压U=42V时,通过四个电阻的电流分别为:
3A;3A;1A;2A.
【分析】
分析电路图,电阻R3、R4并联,再和R1和R2串联,根据欧姆定律和串并联电路的特点求解.
【详解】
(1)电路中的总电阻为
Ω=14Ω
(2)根据欧姆定律得:
I=
R1和R2串联且在干路上,所以
I1=I2=3A
对于R3、R4则有:
I3+I4=3A
所以
I3=1A,I4=2A
答:
(1)电路中的总电阻为14Ω
(2)当加在电路两端的电压U=42V时,通过四个电阻的电流分别为:
3A;3A;1A;2A.
15.
(1)
m/s
(2)3N
【解析】
(1)取小球为研究对象,静止时
①,代入数据解得E=6N/C②
(2)小球从A到C的运动过程由动能定理得
③
到达最低点时竖直方向由牛顿第二定律得
④
解得:
16.
(1)5A
(2)550W(3)53kg
【详解】
(1)通过R的电流:
;
(2)电动机的输入功率:
,
(3)电动机内电阻的发热功率:
,
输出的机械功率:
而
解得:
17.
(1)3cm;
(2)12cm;(3)1.04×10-8C
【详解】
(1)带电粒子垂直进入匀强电场后,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动.设粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离为y,则
联立解得
(2)粒子在MN、PS间的无电场区域做匀速直线运动,设粒子到达PS界面时离D点的距离为Y,由几何关系可得
解得:
Y=0.12m
(3)因粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动,故Q带负电
设粒子穿过界面MN时的速度为v,则有
设圆周运动的半径为r,由几何关系得
由库仑定律可得
联立可得
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