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文档简介
本试卷满分100分;考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项
中,只有一项是最符合题目要求的。)
1.学习物理要正确理解物理规律和公式的内涵。你认为下列理解正确的是()
A.根据库仑定律公式,两个电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大
B.根据可知,一个电子在电势差为的两点间被加速,电场力做功大小为1eV
C.由匀强电场电势差与电场强度关系知,匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正
比
D.根据电容器的电容的定义式可知,电容器的电容与它所带电荷量成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A.库仑定律公式适用条件是真空之中的点电荷,当两个电荷的距离趋于零时,带电
体的形状与大小对所研究的问题的影响已经不能忽略,此时带电体不能看为点电荷,该公式不成立,因此
不能认为两个电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大,A错误;
B.一个电子在电势差为的两点间被加速,电场力做功大小为
B正确;
C.匀强电场电势差与电场强度关系中的d指沿电场线方向上的距离,因此匀强电场中任意两点间
的电势差与这两点间在沿电场线方向上的投影距离成正比,C错误;
D.是电容的比值定义式,电容与电容器所带电荷量并没有本质上的决定关系,因此不能认为电容器
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的电容与它所带电荷量成正比,D错误。
故选B。
2.人体的细胞膜模型图如图a所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),
现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图b所示,初速度可视为
零的一价正钾离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运动到B点,下列说法正确的是()
A.钾离子的电势能增大
B.A点电势低于B点电势
C.若膜电位减小,则钾离子进入细胞内的速度减小
D.若膜电位不变,膜的厚度越大,则钾离子进入细胞内的速度越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运动到B点,可知钾离
子运动中电场力做正功,所以钾离子的电势能减小,故A错误;
B.初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运动到B点,则电场线从A到B,
沿电场线电势降低,所以A点电势大于B点电势,故B错误;
CD.由动能定理可知
若膜电位不变时,即电压U不变时,膜的厚度越大,则钾离子进入细胞内的速度仍不变;电压U减小时,
速度减小,故C正确,D错误。
故选C。
3.一个带电量为q的粒子仅在电场力作用下沿图中的曲线由O经P点运动到Q点,轨迹如图,以下说法正
确的是()
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A.若虚线是电场线,则从O到Q粒子的电势能减小
B.若虚线是电场线,则从O到Q粒子的电势能增加
C.若虚线是等势面,则从O到Q粒子的动能减小
D.若虚线是等势面,则从O到Q粒子的电势能增加
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若虚线是电场线,则等势线分布如下
任意取某个位置画出电场力和速度方向,由图可以看出,带正电粒子在运动过程中电场力与速度方向夹角
为钝角,电场力做负功,电势能增大,动能减小,故A错误,B正确;
CD.若虚线等势面,则电场线分布如下
任意取某个位置画出电场力和速度方向,由图可以看出,带正电粒子在运动过程中电场力与速度方向夹角
锐角,电场力做正功,电势能减小,动能增大,故C错误,D错误。
故选B。
4.如图所示,图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,OM是固定电阻R两端的电压随电流变
化的图线,由图可知()
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A.该电源的电动势为6V,内阻是2Ω
B.固定电阻R的阻值为1Ω
C.该电源的最大输出功率为9W
D.当该电源只向电阻R供电时,其效率约为33.3%
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图线AB可知电源的电动势为
E=6V
短路电流为
I短=6A
则
A错误;
B.由图线OM可知
B错误;
C.当外电路电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,所以该电源的最大输出功率
C正确;
D.当该电源只向电阻R供电时,电源效率为
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D错误。
故选C。
5.在如图所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动,则
A.灯泡L变暗
B.电源内部消耗的功率先变大后变小
C.电容器C上的电荷量增加
D.流过R1的电流方向由左向右
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查含电容器电路的动态分析
【详解】AB.当滑片向右移动时,电阻减小,干路电流增大,根据P=I2R知灯泡变亮,电源内部消耗功率
变大,选项A、B错误;
C.根据U=IR知,电源内电压及灯泡上电压增大,滑动变阻器上分得电压减小,电容器因与滑动变阻器并
联,电容器C上电压也减小,根据Q=CU知电容器电量减小,C错误;
D.电容器会通过R、R1组成回路放电,故经过电阻R1的电流由左向右,D正确.
6.如图所示的电路中,电源电动势恒定,内阻不计,为滑动变阻器,、为定值电阻,且。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动后,理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为
、、,理想电流表示数变化量的绝对值为,下列说法中正确的是()
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A.电压表示数变大B.电压表示数减小
C.D.增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.滑片P向下滑动后接入电路的电阻增大,电路总电阻增大,电源电动势不变,则总电流减
小,两端电压减小,电压表示数减小,两端电压减小,根据U3=E-IR3可知电压表示数
增大,故AB错误;
C.因为
可得
根据U3=E-IR3
可得
由于,故
故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律
可得
不变,故D错误。
故选C。
7.如图所示,O点为半圆形区域的圆心,该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,ON为圆
的半径,长度为R,现有比荷相等的两个带电粒子a、b,以不同的速度先后从A点沿AO方向和从B点沿
BO方向射入磁场,并均从N点射出磁场,若a粒子的速率为v,不计粒子的重力。已知∠AON=60°,下列
说法正确的是()
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A.a粒子做圆周运动的半径为R
B.b粒子的速率为
C.粒子的比荷为
D.a、b两粒子在磁场中的运动时间之比为1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A.两粒子的轨迹如图
由几何关系得
解得,故A错误;
B.由得
由几何关系得
由得
由题意
因此,故B错误;
C.比荷,故C正确;
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D.粒子在磁场中运动的周期
由于,因此
a、b两粒子在磁场中的运动时间之比为磁场中运动的轨迹的圆心角之比,故D错误;
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对
的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.在物理学发展过程中,观察.实验.假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是
()
A.欧姆发现了电流通过导体时产生热效应的规律
B.库仑借助扭秤装置总结出了点电荷间的相互作用规律,并最早用实验测得元电荷e的数值
C.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系
D.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
【答案】CD
【解析】
【详解】A.焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律,故A错误;
B.库仑借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,故B
错误;
C.1820年,丹麦物理学家奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系,故C正确;
D.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说,符合史实,故D正确。
故选CD。
9.如图所示,真空中有一边长为a的等边三角形ABC,P点是三角形的中心。在A点固定一电荷量为q的
负点电荷,在B点固定一电荷量为q的正点电荷,已知静电力常量为k,则以下说法正确的是()
A.C点的电场强度大小为
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B.C点电势高于P点电势
C.某一试探电荷在C点与P点所受静电力大小之比为
D.将某一试探电荷从C点沿CP连线的方向移动到P点的过程中静电力不做功
【答案】CD
【解析】
【详解】A.AB两点的点电荷在C点形成电场的场强大小均为
故C点的电场强度大小为
故A错误;
BD.CP两点均处于AB连线的垂直平分线上,故两点的电势相等,将某一试探电荷从C点沿CP连线的方
向移动到P点的过程中静电力不做功,故B错误,D正确;
C.AB两点的点电荷在P点形成电场的场强大小均为
故P点的电场强度大小为
CP两点的场强大小之比
所以某一试探电荷在c点与P点所受静电力大小之比为,故C正确。
故选CD。
10.如图甲所示,轴上和处分别固定A、B两点电荷,取电场强度沿轴正方向为正,
轴上区域的电场强度分布如图乙所示,放入其中的电荷仅受电场力作用,由此可知()
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A.A、B两点电荷电性相同
B.A、B两点电荷电荷量大小之比
C.在有限范围内,轴上仅有一处电场强度为零
D.将一正点电荷从处由静止释放,仅在电场力作用下还能回到处
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,处的电场强度为0,则A、B两点电荷电性必定相反,故A错误;
B.由于处的电场强度为0,则有
可得A、B两点电荷电荷量大小之比为,故B正确;
C.由于处的电场强度为0,的场强沿轴负方向,的场强沿轴正方向,可知A
带正电,B带负电;则在AB之间A的电场方向向右,B的电场方向也向右,即AB之间电场的方向始终不
可能为0;A的电荷量大一些,A的左侧电场由A电荷决定,即A左侧的电场强度也不可能为0,即在有限
范围内,轴上仅有位置一处电场强度为零,故C正确;
D.根据图像,将一正点电荷从处由静止释放,所受电场力方向始终沿轴正方向,即该电荷将在
电场力作用下沿轴正方向做加速运动,不可能回到处,故D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题)
三、实验题(14分)
11.在“练习使用多用电表”实验中:
(1)第一组同学用多用电表测量一节干电池的电压,下述操作步骤正确的是__________。
A.欧姆调零,选择挡位,表笔接触电池两极(红表笔接触正极),读数
B.机械调零,选择挡位,表笔接触电池两极(红表笔接触正极),读数
C.选择挡位,机械调零,表笔接触电池两极(黑表笔接触正极),读数
D.选择挡位,欧姆调零,表笔接触电池两极(黑表笔接触正极),读数
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(2)另一组同学组装一个多用电表,现有微安表头(量程100μA,内阻900Ω);电阻箱R1(阻值范围0
~999.9Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99999.9Ω);导线若干。要求组装一个量程为1mA和量程为3V的简易
直流多用电表。如图,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。电阻箱的阻值应取
R1=_________Ω,R2=_________Ω。
【答案】①.B②.100③.2910
【解析】
【详解】(1)[1]使用多用表测电压时,应该先机械调零,然后选择适当的挡位,表笔接触电池两极(其中
红表笔接触正极),读数。
故选B。
(2)[2][3]当接*、a接线柱时当电流表用,根据并联电路特点得
代入数据解得
当接*、b接线柱时当电压表用,根据串联电路特点得
解得
12.现有一合金制成的圆柱体导线,要测其电阻率,现用螺旋测微器测量其直径d,用游标卡尺测量其长度
L,螺旋测微器和游标卡尺的读数分别如图中a、b所示;
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(1)由上图可知圆柱体的直径d=___________mm;长度L=___________cm。
(2)选择合适的实验器材,实验电路图如图所示,按照电路图正确连接实物图。在图的实验电路图中,开
始时滑动变阻器的触头应置于___________端(填“a”或“b”)
(3)分别测出多组U、I值,以电压为纵坐标、以电流为横坐标做出U-I图像如图所示。若图像的斜率为k;
则该圆柱体的电阻率=___________。(用、、表示)
【答案】①.3.711##3.712##3.713②.1.570③.a④.
【解析】
【详解】(1)[1][2]圆柱体的直径为
长度
(2)[3]开关闭合,应使电表示数为零,开关闭合前,滑动板变阻器触头应置于a端。
(3)[4]根据欧姆定律
则圆柱体阻值为
该圆柱体电阻率
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四、解答题(40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算
时,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.如图所示,一带电荷量为、质量为的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,
整个装置被置于一足够大的水平向右的匀强电场的空间中。带电小球在电场中静止时细线偏离竖直方向的
夹角。若不计空气阻力的作用,重力加速度取,,。求:
(1)细线拉力的大小和电场强度的大小;
(2)如果将细线轻轻剪断,求细线剪断后,小球运动的加速度大小。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球受到重力、电场力和细线的拉力的作用,如图所示。
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由共点力平衡条件有
解得
解得
(2)剪断细线后,小球做匀加速直线运动,设其加速度为,由牛顿第二定律有
解得
14.如图所示,虚线、之间存在水平向右的匀强电场,两虚线间距离为。一质量为、电荷量为
的带电粒子,从点由静止释放,经电压为的电场加速后,由点垂直进入水平匀强电场中,
从上的某点(图中未画出)离开,其速度与电场方向成30°角。不计粒子的重力,求:
(1)粒子刚进入水平匀强电场时的速率;
(2)水平匀强电场的场强大小
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