山西省太原市学年高二上学期期中质量监测试题 物理理 Word版含答案.docx
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山西省太原市学年高二上学期期中质量监测试题物理理Word版含答案
2020~2021学年第一学期高二年级期中质量监测
物理(理科)试卷
(考试时间:
上午10:
30-12:
00)
说明:
本试卷为闭卷笔答,答题时间90分钟,满分100分。
一、单项选择题:
本题共10小题,每小题3分,共30分。
请将正确选项前字母标号填入下表内相应位置。
1.真空中两个点电荷相距r时库仑力为F。
如果保持它们的电荷量不变,而将距离增大为2r,则二者之间的库仑力将变为
A.
B.
C.
D.
2.“法拉第笼”是一个由金属导体制成的笼子。
将笼体与大地连通,当10万伏的直流高压输送给放电杆,放电杆尖端距笼体10厘米时,出现放电火花,而笼内的法拉第却安然无恙。
下列说法正确的是
A.笼体是一个等势体,内部任意两点间电势差为零
B.笼体上及其内部任意位置的电场强度均为零
C.若将放电杆尖端与笼体接触,法拉第会遭到电击
D.若将笼体与大地断开,法拉第会遭到电击
3.验电器可以用来检验物体是否带电和所带的电性。
现将一带电物体靠近验电器的金属球,下列判断正确的是
A.验电器带正电时,若金箔张角变小,可知物体带正电
B.验电器带正电时,若金箔张角变大,可知物体带负电
C.验电器带负电时,若金箔张角变小,可知物体带正电
D.验电器带负电时,若金箔张角变大,可知物体带正电
4.关于静电场中M、N两点电势的高低,下列判断正确的是
A.若将正电荷从M移到N电势能增加,则M点的电势一定较高
B.若将正电荷从M移到N静电力做正功,则M点的电势一定较高
C.若将负电荷从M移到N电势能增加,则M点的电势一定较低
D.若将负电荷从M移到IN静电力做正功,则M点的电势一定较高
5.在生产纸张时,为监控其厚度,要在流水线上设置一个厚度控制仪,其原理可简化为如图的装置。
其中A、B为平行板电容器的两个固定极板,分别接在恒压电源的两极上,当通过A、B间的产品
A.厚度不变时,则电流计的示数不变且不为0
B.厚度变化时,电流计的示数也可能为0
C.厚度增大时,则电流计中的电流方向由a向b
D.厚度减小时,则电流计中的电流方向由a向b
6.在真空中点电荷-Q的电场中,将一个正试探电荷分别置于M、N两点时,试探电荷所受静电力F1、F2的方向分别如图所示,F1、F2垂直且F2=3F1,则
A.点电荷-Q位于MN连线的中点上
B.M点与-Q的距离是N点与-Q距离的3倍
C.M点的电势比N点的电势低
D.正试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
7.如图,在真空中的M点放置点电荷+Q,N点放置等量点电荷-Q,O点是MIN连线的中点,AB线为MN的中垂线。
一带负电的试探电荷在该电场中仅受电场力的作用,其运动轨迹如图中实线所示,则下图可能正确的是
8.如图,表头的内阻Rg=200N、满偏电流Ig=5mA。
现把它改装成量程为0~3V、0~15V的双量程电压表,则下列做法正确的是
A.接A、B时量程为3V,R1=400Ω、R2=2800Ω
B.接A、C时量程为15V,R1=400Ω、R2=2400Ω
C.接A、C时量程为3V,R1=400Ω、R2=2400Ω
D.接B、C时量程为15V,R1=400Ω、R2=2800Ω
9.小型直流电动机与“6V12W”灯泡及电源连接成图示电路,电源电动势为20V、内阻为1.0Ω,电动机的内阻为0.5Ω。
闭合S后,电动机转动,灯泡正常发光,则电动机
A.两端的电压为1.0VB.电功率为2.0W
C.热功率为4.0WD.输出的机械功率为22.0W
10.如图,长为L、倾角θ=37°的光滑绝缘斜面处于平行纸面的电场中。
一带电量为+q、质量为m的小球,以初速度v0由斜面顶端点a开始沿斜面下滑,到达斜面底端点b时速度仍为v0。
取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则
A.a、b连线一定是一条等势线B.若电场是匀强电场,则电场方向竖直向上且E=
C.a、b两点的电势差Uab=
D.从a到b,静电力对小球做功为
mgL
二、多项选择题:
本题包含5小题,每小题3分,共15分。
在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有错者或不答的得0分。
请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。
11.下列说法正确的是
A.由E=
可知,电场强度E与F、q无关,由电场本身决定
B.由C=
可知,电容C与Q成正比、与U成反比
C.由R=
可知,导体的电阻R与其长度L成正比,与S成反比
D.由E=
可知,电动势E在数值上等于在电源内部移动IC的正电荷从电源的负极到正极静电力所做的功
12.如图是某电源的路端电压与电流的关系图线,下面结论正确的是
A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12.0Ω
C.电源的短路电流为0.50AD.电流为0.30A时外电路的电阻是18.0Ω
13.如图,A、B是一对带电平行金属板,其间形成匀强电场。
两带正电的粒子q1、q2,以平行于极板的相同初速度,从靠近A板处的同一位置射入两板间,q1沿轨迹①运动并正好从两极板中央离开,q2沿轨迹②运动并正好落到B板中点,则q1、q2两粒子
A.在极板间运动时间之比为1:
2B.在极板间运动时间之比为2:
1
C.比荷之比为1:
4D.比荷之比为1:
8
14.图甲是电阻器D的伏安特性曲线,若将它与两个定值电阻R1、R2并联后接在恒压电源两端,3个用电器消耗的电功率均为P。
现将它们按图乙的方式连接后接在该电源两端,设D、R1和R2消耗的电功率分别是PD、P1,和P2,则
A.PD>P2B.PD>P2C.P1>4P2D.P1=4P2
15.如图,绝缘轨道ABC固定于竖直平面内,其中AB部分是半径为R的光滑半圆轨道,P是半圆轨道的中点;AB部分竖直、BC部分水平,整个轨道处在电场强度为E的匀强电场中。
将质量为m、带电量为+q的小滑块,从BC轨道上与B相距10R处由静止释放,已知滑块与BC间的动摩擦因数为0.2,E=mg/q,则滑块
A.到达A点时速度的大小为4
B.到达P点时对轨道的压力大小为16mg
C.到达A点时对轨道的压力大小为1.1mgD.从C到P的过程中,动能先增大后减小
三、实验题:
本题包含2小题,共14分。
请将答案填在题中横线上或按要求作答。
16.(6分)拆开一个损坏的电表,发现一个线绕电阻Rx。
查看资料,发现它由镍铬合金制成,其材料的电阻率为ρ。
为估算该线绕电阻使用合金丝的长度L,小程进行了以下实验:
(1)首先用伏安法测量电阻Rx。
为减少误差,先用图甲的电路进行实验。
发现当S接“a”或“b”时,电流表的示数几乎不变而电压表的示数变化较大,则测量Rx时S应接到(选填“a”或“b”);
(2)接着用螺旋测微器测量合金丝的直径,示数如图乙所示,合金丝的直径为mm;
(3)实验测得线绕电阻的阻值为R0,合金丝的直径为d,则该电阻使用合金丝长度的表达式为L=。
(用已知和测得物理量符号表示)
17.(8分)热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC),PTC的电阻随温度的升高而增大,NTC的电阻随温度的升高而减小。
为研究一热敏电阻Rx的伏安特性,实验室可供选择的主要器材如下:
A.电流表A1(量程15mA,内阻10.0Ω)B.电流表A2(量程0.3A,内阻约0.3Ω)
C.滑动变阻器(0~1000Ω)D.滑动变阻器(0~20Ω)
E.定值电阻(阻值990.0Ω)F.定值电阻(阻值90.0Ω)
G.电源E(电动势15V,内阻可忽略)H.开关一个导线若干
某同学设计了图甲的电路进行研究,完成下列填空:
(1)为确保实验有较高的精度并方便操作,则滑动变阻器R1应选择,定值电阻R2应选择。
(填器材前的字母)
(2)正确选择R2后,反复调节滑动变阻器,读出A1、A2的示数I1、I2,描绘出I1-I2图线如图乙所示。
则该热敏电阻是。
(选填“PTC”或“NTC”)
(3)当A.的示数I1=10mA时,热敏电阻Rx的阻值为Ω。
(保留两位有效数字)
四、计算题:
本题包含5小题,共41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。
18.(9分)如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表。
当电阻箱读数R1=2.0Ω时,电压表读数U1=4.0V;当电阻箱读数R2=5.0Ω时,电压表读数U2=5.0V。
求电源的电动势E和内阻r。
19.(9分)如图所示,在O点放置一个点电荷+Q,以O为原点,沿Ox方向建立坐标轴,A、B为坐标轴上两点,其中A点的坐标为0.90m。
测得放在A、B两点的试探电荷受到电场力大小与其电荷量q的关系如图线a、b所示。
已知k=9.0×109N·m2/C2,求:
(1)A点的电场强度与点电荷Q的电量;
(2)B点的坐标值。
20.(11分)选做题:
本题包含A、B两题,请任选一题做答。
如两题都做,按A题计分。
A.如图所示,平行板电容器水平放置,两极板间距为d。
一质量为m、电荷量为q的带电液滴,以速度v0从电容器左端沿两板间的中线水平射入电容器,液滴恰好做匀速直线运动。
不计空气阻力。
(1)求电容器两板间的电压U0。
(2)已知电容器极板的长度L=v0
。
现改变两板间的电压,让液滴仍以速度v0从左端沿两板间的中线水平射入,液滴恰好从上极板右端飞离。
求此时电容器两板间的电压U。
B.如图所示,柱形区域内有平行纸面的匀强电场,其横截面是以O为圆心、半径为R的圆,AB为圆的直径。
质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子自A点由静止释放,粒子从圆周上的C点以速率v0穿出电场,AC与AB的夹角θ=60°。
若将该粒子从A点先后以不同的速率平行纸面、垂直电场线方向射入电场,只考虑电场力的作用。
(1)求电场强度的大小。
(2)为使粒子从B点离开电场,粒子进入电场时的速度应是多大?
21.(12分)选做题:
本题包含A、B两题,请任选一题做答。
如两题都做,按A题计分。
A.如图,一段轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角为37°。
已知小球带电荷量q=6.0×10-7C,匀强电场的场强E=5.0×103N/C,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求:
(1)小球的质量;
(2)若将电场方向改为竖直向上,让小球从原来静止的位置释放,求回到最低点时绳的拉力。
B.如图所示,水平绝缘直轨道AC由光滑段AB与粗糙段BC组成,它与竖直光滑半圆轨道CD在C点处平滑连接,其中AB处于电场区域内。
一带电量为q=+5×10-5C、质量m=0.01kg的小滑块,从A点由静止开始沿轨道AC运动。
已知BC长l=1m,圆轨道半径R=0.1m;滑块与轨道BC间的动摩擦因数µ=0.2,取g=10m/s2。
(1)若滑块恰好能到达D点,求滑块通过B点时的速度。
(2)若滑块能到达D点且离开D点后落到轨道BC段上,求A、B两点间的电势差UAB。
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