安徽省阜阳市第三中学2020学年高一物理下学期第二次调研考试试题（竞培中心）

安徽省阜阳市第三中学2020学年高一物理下学期第二次调研考试试题（竞培中心）

阜阳三中2020学年第一学期竞培中心第二次调考 ‎ 物理试卷 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题，多选、错选均不得分，漏选得2分）‎ ‎1．下列说法正确的是　　‎ A．库仑提出电场概念 B．元电荷是一种基本电荷 C．美国科学家富兰克林将自然界中的电荷命名为正电荷和负电荷 D．库仑测量出元电荷的数值 ‎2．如图所示，A、B是两个带异号电荷的小球，其质量相等，所带电荷量分别为q1，q2，A球用绝缘细线悬挂于O点，A、B球用绝缘细线相连，两细线长度相等，整个装置处于水平匀强电场中，平衡时，两细线张紧，且B球恰好处于O点正下方，则可以判定，A、B两球所带电荷量的关系为（ ）‎ A．ql= -q2‎ B．ql=-2q2‎ C．2q1=-q2‎ D．q1=-3q2‎ ‎3.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．粒子带负电荷 B．粒子先加速后减速 C．粒子加速度一直增大 D．粒子的机械能先减小后增大 ‎4.如图所示，以O点为圆心，以R＝‎0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 V、4 V、V，则下列说法正确的是(　　)‎ A．d点的电势为－4 V B．d点的电势为V C．该匀强电场的场强E＝80 V/m D．该匀强电场的场强E＝V/m ‎5．如图显示了在外加匀强电场E0的情况下，无穷大导体板中静电平衡的建立过程。下列说法正确的是（ ）‎ A．图甲、图乙显示：导体内部带负电的电子在电场力作用下运动，而带正电的离子不受电场力作用 B．图丙中，导体内部场强处处为零，但电势不一定是零 C．图丙中，导体AB表面的电势低于CD表面的电势 D．图丙中，导体AB表面感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场，大小也为E0‎ ‎6．电动势为E，内阻为r的电源与可变电阻R1、R2、R3以及一平行板电容器连成如图所示的电路．当开关S闭合后，两平行金属板A、B间有一带电液滴恰好处于静止状态．下列说法正确的是(　　)‎ A．将R1的滑片向右移动一小段距离，带电液滴将向下运动 B．将R2的滑片向右移动一小段距离，电容器两极板的电荷量将增加 C．增大电容器两板间的距离，电容器两极板的电荷量将增加 D．减小R3的阻值，R2两端的电压的变化量小于R3两端的电压的变化量 ‎7．近期阜阳城南将启用多处电子眼设备。“电子眼”又称“电子警察”，是“智能交通违章监摄管理系统”的俗称。某种“电子眼”采用硅光电池供电，其原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，E区是两块半导体自发形成的匀强电场区，P的上表面镀有一层增透膜，光照射到半导体P上，使P内受束缚的电子成为自由电子（不计重力），自由电子经E区匀强电场从P区向N区的电场力作用后到达半导体N，从而产生电动势，形成电流。下列说法正确的是（ ）‎ A．b电极为硅光电池的正极 B．硅光电池内部的电流方向由P指向N C．E区匀强电场的电场强度方向由N指向P D．若将硅光电池移至光照较强处，则其产生的电动势变小 ‎8．如图所示电路中，定值电阻R1＝4Ω，R2＝2Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，输入的电流I1＝‎1A，I2＝‎2A．检测时发现a点电势为0，b点电势为4V，则下列说法正确的是（　　）‎ A．流过电流表的电流为‎1A，方向向左 B．流过电流表的电流为‎1A，方向向右 C．流过电流表的电流为‎3A，方向向左 D．流过电流表的电流为‎3A，方向向右 ‎9．如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断正确的是( )‎ A．L1和L3变暗，L2变亮 B．L1变暗，L2变亮，L3变亮 C．L1上的电压变化绝对值小于L2上的电压变化绝对值 D．L1中电流变化绝对值大于L3中的电流变化绝对值 ‎10．如图所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L的规格为“2 V　0.4 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作.则(　　)‎ A.电源内阻为1Ω B.电动机的内阻为4Ω C.电动机正常工作电压为1V D.电源效率约为93.3%‎ ‎11．电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为－‎3L和‎3L的两点处，其中坐标为－‎3L处的点电荷带电量的绝对值为Q，两点电荷连线上各点的电势随x变化的关系图象如图所示，其中x=L处的电势最低，x轴上M、N两点的坐标分别为－‎2L和‎2L，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）‎ A．两点电荷一定均为正电荷 B．原点O处的场强大小为 C．正检验电荷在原点O处受到向左的电场力 D．负检验电荷由M点运动到N点的过程中，电势能先减小后增大 ‎12．如图所示，光滑绝缘水平轨道上有三点A、B、C，A、C两点关于B点对称。在B点正上方h高度处的P点固定一个带电量为+Q的点电荷，P、A、C三点间距离相等。如果取无穷远处电势为零，则点电荷产生的电场在A点的电势为φ．现在A点置一可视为质点的物块并给其一个初速度v0，物块沿轨道向右运动到B点时速度大小为v，物块所带正电荷的电荷量为q且运动过程中电荷量不变，k为静电力常量，下列说法正确的是（　　）‎ A．物块在C点的电势能为Qφ B．点电荷产生的电场在A点的电场强度大小为 C．物块在B点时受到轨道的支持力大小为 D．点电荷产生的电场在B点的电势为 二、实验题（共12分，每空1分）‎ ‎13．为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供以下实验器材：‎ 小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流‎0.32 A)‎ 电压表V(量程3 V，内阻3 kΩ)‎ 电流表A(量程‎0.5 A，内阻约0.5 Ω)‎ 电阻箱R0(0～9999.9 Ω)‎ 滑动变阻器R1(阻值0～5Ω，‎2A)‎ 滑动变阻器R2(阻值0～200Ω，‎1A)‎ 学生电源E(电动势4 V，内阻不计)‎ 开关S及导线若干．‎ ‎（1）关于控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择_______‎ A. 分压式连接 B.限流式连接 ‎（2）为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择________‎ A. 电流表内接法 B.电流表外接法 ‎（3）实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压，需要把电压表的量程扩大到4伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至_________Ω，并与题中所给电压表___________.(选填“串联”或“并联”)‎ ‎（4）为操作方便，实验中滑动变阻器应选择_______(选填R1或R2)．‎ ‎（5）实验中得到小灯泡的伏安特性曲线曲线如上图（a）所示，由实验曲线可知，随着电压的增加小灯泡的电阻______ (填“增大”“不变”或“减小”)‎ ‎（6）现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源E0(电动势4 V，内阻1．0Ω)和一阻值为9Ω的定值电阻连接成如图（b）所示电路。此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为_________V（结果保留两位有效数字）。‎ ‎14．我校科技文化艺术节开展学生自己动手进行实验操作的活动。同学们现要测定电阻Rx的阻值（电阻值约为100Ω）以及一节干电池的电动势和内阻（内阻约为2Ω），除此之外还备有如下器材：‎ A．电压表V：量程为2 V B．电阻箱R：总阻值为9999．9 Ω C．开关、导线若干 ‎（1）为了较准确地测定Rx的电阻值、电池的电动势和内阻，张新同学选择如图所示的电路。‎ ‎（2）张新同学根据电路图连接实物图后，测定电阻Rx时主要进行了两步实验。‎ 第1步：闭合S1和S3，断开S2，记录电压表示数U1；‎ 第2步：闭合S1和S2，断开S3，调节R使电压表示数仍为U1,记录此时R的阻值为r，则被测电阻Rx的电阻值为________________。‎ ‎（3）闭合S1和S2，断开S3通过多次改变R，记录R和对应情况下的电压表示数U,画出随变化的图线为直线，如图所示，直线与纵轴的交点坐标为b、斜率为k，则电源电动势为___________，内阻为__________；从实验原理来看，实验测量值与真实值相比较，电动势__________，内阻_________（后两空填“偏大”、“偏小”或“不变”）。‎ 三、计算题（共40分）‎ ‎15．（8分）如图所示的电路中，所用电源的电动势E＝6 ‎ V，内电阻r＝2 Ω，电阻R1可调。现将R1调到4Ω后固定。已知R2＝6 Ω，R3＝12 Ω，求：‎ ‎(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？‎ ‎(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？‎ ‎16.（8分）如图所示，平行板电容器两极板间有场强为 E的匀强电场，且带正电的极板接地。一质量为 m，电荷量为+q的带电粒子（不 计重力）从 x轴上坐标为 x0 处静止释放。‎ ‎（1）求该粒子在 x0 处电势能 Epx0。‎ ‎（2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变。‎ ‎17.（12分）在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示。小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点。小球抛出时的动能为8.0 J,在M点的动能为6.0 J,不计空气的阻力,求:‎ ‎(1)小球水平位移x1与x2的比值;‎ ‎(2)小球落到B点时的动能EkB;‎ ‎(3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin。‎ ‎18.（12分）如图甲所示,真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板P、Q,两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压,在紧靠P板处有粒子源A,自t=0开始连续释放初速度不计的粒子,经一段时间后粒子从Q板小孔O射出电场,已知粒子质量为m,电荷量为+q,不计粒子重力及相互间的作用力,电场变化周期T=3d。试求:‎ ‎(1)t=0时刻释放的粒子在P、Q间运动的时间;‎ ‎(2)粒子射出电场时的最大速率和最小速率。‎ 阜阳三中2020学年第一学期竞培中心二次调考 物理试卷答案 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题，多选、错选均不得分，漏选得2分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 答案 C D D A B D 题号 ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C D AC BC AB BD 二、实验题（共12分，每空1分）‎ ‎13.【答案】（1）A （2） B （3）1000.0 串联 ‎（4）R1 （5）增大； （6）1.1V ‎14.【答案】r 偏小 偏小 ‎15.【答案】(1)‎0.5A；‎0.6A (2)当R1＝0时，总电流最大，A、B之间的电功率才最大。PAB＝4W ‎【详解】‎ ‎(1)开关S断开时，I1＝＝‎‎0.5 A 开关接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝＝4Ω I1′＝＝‎‎0.6A ‎(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R23＝4Ω为定值，所以，只有当R1′＝0‎ 时，总电流最大，A、B之间的电功率才最大。‎ I＝＝‎‎1A PAB＝I2R23＝4W ‎16.解析：（1）带电粒子从O点移动到x0，电场力做功，W=qEx0，‎ 根据电场力做功等于电势能变化的负值可得：W=-(Epx0-0)，‎ 联立解得：该粒子在 x0 处电势能 Epx0=- qEx0。‎ ‎（2）在带电粒子的运动方向上任取一点，设坐标为 x ，由牛顿第二定律可得 ：qE=ma，‎ 由运动学公式得vx2=‎2a(x-x0),‎ 带电粒子在坐标为x处的动能Ekx=mvx2‎ 联立解得：Ekx=qE(x-x0),‎ 带电粒子在坐标为x0处的动能与势能之和Ex0= Epx0=- qEx0。‎ 带电粒子在坐标为x处的动能与势能之和Ex= Ekx +Epx=qE(x-x0)- qEx=- qEx0。。‎ Ex0= Ex，即动能与电势能之和保持不变。‎ ‎17.‎ ‎18.‎ 解：（1）设t=0时刻释放的粒子在时间内一直做匀加速直线运动，其加速度大小为a，位移为x，则由牛顿第二定律、电场力公式和运动学公式得．，x=，解得：a=．‎ ‎=．‎ 可见，该粒子在时间内恰好运动到O处，该粒子在P、Q间运动的时间为：t==．‎ ‎（2）分析可知，在t=0时刻释放的粒子一直在电场中加速，对应进入磁场时的速率最大．‎ 设最大速率为vmax，由运动学公式得，．‎ 设在t1时刻释放的粒子先做匀加速直线运动，经△t后，再做匀速直线运动，在T时间恰好由小孔O射入磁场．设此时粒子的速度大小为v1，则由运动学公式得：，v1=a△t，‎ 解得：．‎ ‎．‎ 由由图可知，在t1至时间内某时刻进入电场的粒子，其运动过程为先加速、后匀速，再加速，当速度达到v1=a△t时，粒子还未运动到小孔O处．图中阴影的面积等于粒子此刻到小孔的距离；粒子需再经加速后方可到达O处，此时速度已大于v1．所以，速率v1是粒子进入磁场时的最小速率，即：vmin=．‎