2018-2019学年安徽省阜阳市第三中学高一竞培中心下学期第二次调研考试物理试题

2018-2019学年安徽省阜阳市第三中学高一竞培中心下学期第二次调研考试物理试题

‎2018-2019学年安徽省阜阳市第三中学高一竞培中心下学期第二次调研考试物理试题 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2018—2019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=．‎