山東省棗莊市滕州第一中學2020-2021學年高二上學期10月物理試題

高二年級10月定時訓練物理試題一、單項選擇題（本題共有8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的4個選項中，只有一項是正確的）1.下列說法是對電學中相關概念及公式的理解，其中正確的是（）A.電場強度公式E=只適用于勻強電場，即在勻強電場中E與U成正比B.根據電容定義式，電容器極板上的電荷量每增加1C，電壓就增加1VC.根據電場力做功公式W=qU，一個電子在1V電壓下加速，電場力做功為1eVD.電場線實際并不存在，只是初速度為零的正電荷在僅有電場力作用下運動的軌跡【答案】C【解析】【詳解】A．電場強度公式E=只適用于勻強電場，但電場強度E是電場本身的屬性，與U、d無關，故不能說在勻強電場中E與U成正比，A錯誤；B．根據電容定義式，電容器極板上的電荷量與電壓成正比，故B錯誤；C．根據電場力做功公式W=qU，電子帶電量為e，故一個電子在1V電壓下加速，電場力做功為1eV，故C正確；D．電場線是用來形象描述電場分布情況的，實際并不存在，也不是帶電粒子在電場中運動的軌跡，故D錯誤。故選C。2.下列說法錯誤的是（）A.在勻強電場中，電勢降低的方向一定是電場的方向B.無論是正電荷還是負電荷，電場力做負功時電勢能一定增加C.電場力做功與電荷經過路徑無關，僅與運動始末位置的電勢有關D.將電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方，電勢能可能增加、也可能減小【答案】A【解析】【詳解】A．電勢降低的方向不一定電場強度方向，電勢降低最快的方向一定是電場強度的方向，故A錯誤，符合題意；B．不論是正電荷還是負電荷，只要電場力做負功時，電勢能一定增加，故B正確，不符合題意；C．根據可知，移動電荷時，電場力做功與初末位置的電勢差有關，而與電荷移動的路徑無關，故C正確，不符合題意；D．根據負電荷在電勢低處電勢能大，正電荷在電勢高處電勢能大，由于不知電荷的電性，則將電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方，電勢能可能增加、也可能減小，故D正確，不符合題意。故選A。3.關于電動勢，下列說法正確的是（）A.電源電動勢與電壓的單位相同，所以電動勢就是電源兩極間的電壓B.對于給定電源，移動正電荷，非靜電力做功越多，電動勢就越大C.電源電動勢在數(shù)值上總等于內、外電路上的電壓之和，即它的數(shù)值與外電路的組成有關D.電源電動勢在數(shù)值上總等于在電源內部從負極向正極移動1C的正電荷時，電源提供的能量的大小【答案】D【解析】【詳解】A．電動勢表示電源將其他形式得能轉化為電能得本領，而電壓是電勢差，兩者物理意義不同，在數(shù)值上電動勢等于內外電壓之和，故A錯誤；BC．電動勢是電源本身的性質，與移送電荷的多少無關、與外電路的組成無關，故BC錯誤；D．根據電動勢定義式可知電源電動勢在數(shù)值上總等于在電源內部從負極向正極移動1C的正電荷時，電源提供的能量的大小，故D正確。故選D。4.如圖所示，圖中K、L、M為靜電場中的3個相距較近的等勢面。一帶電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運動。已知K＜L＜M，且粒子在ab段做減速運動。下列判斷中正確的是（）A.粒子帶負電B.粒子在a點與e點的速度大小相等C.粒子在a點的加速度大于在c點的加速度D.粒子在a點的電勢能大于在d點的電勢能【答案】B【解析】【詳解】A．因為K＜L＜M，則電場線大致向左，且?guī)щ娏Ｗ釉赼b段做減速運動，則電場力的方向也大致向左，因此粒子帶正電，A錯誤；B．a點和e點處在同一等勢面上，因此該粒子在該兩點的動能、電勢能都相等，B正確；C．由電場線分布情況可知a點場強小于c點場強，因此粒子在a點的加速度小于在c點的加速度，C錯誤；D．b點和d點處在同一等勢面上，b、d兩點的電勢能相等，由于帶電粒子在ab段做減速運動即該階段電場力做負功，電勢能增加，即a點的電勢能小于d點的電勢能，故D錯誤。故選B。5.粗細均勻的金屬環(huán)上A、B、C、D四點把其周長分成四等份，如圖所示。當A、B點接入電路中時，圓環(huán)消耗的電功率為P；當A、D點接入電路中時，圓環(huán)消耗的電功率為（電源內阻不計）（）A. B.P C. D.3P【答案】C【解析】【詳解】設電源的電動勢為E，設金屬環(huán)的每一等分電阻為R，則當A、B點接入電路中時總電阻。當A、D點接入電路中時總電阻由功率公式得到又得到。故選C。【點睛】電源內阻不計，路端電壓等于電動勢，保持不變。設金屬圓環(huán)的每一等分的電阻為R，根據串并聯(lián)電路的特點求出當A、B點接入電路中時總電阻及當A、D點接入電路中時總電阻，由功率公式，利用比例法求解當A、D點接入電路中時，圓環(huán)消耗的電功率。本題是串并聯(lián)電路知識與電功率的綜合，關鍵之處在于應用比例法研究兩種情況功率關系。6.如圖所示，在直角三角形所在的平面內存在勻強電場，其中A點電勢為0，B點電勢為3V，C點電勢為6V．己知∠ACB＝30°，AB邊長為m，D為AC的中點．，將一點電荷放在D點，且點電荷在C點產生的場強為1.5N/C，則放入點電荷后，B點場強為（）A.2.5N/C B.3.5N/C C.2N/C D.N/C【答案】A【解析】在勻強電場中，D點電勢為，因此BD連線即為等勢線，畫出電場線如圖所示：因，則AB兩點沿電場線方向的距離為，BA間的電勢差U=φBφA=3V，則勻強電場的場強，由于點電荷在C點產生的場強為1.5N/C，則點電荷在B點產生的場強也為1.5N/C，方向與勻強電場的電場強度方向垂直

因此B點場強為，故A正確，B、C、D錯誤．故選A.【點評】考此題的關鍵要找出等勢點，來確定等勢線，并掌握電勢線與電場線垂直，理解公式中d的含義為兩點沿電場線方向的距離．7.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設其初速度為零，經加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e、質量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內的電子個數(shù)是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】在加速電場中有得在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內電荷量為則電子個數(shù)ACD錯誤，B正確。故選B。8.如圖所示，空間正四棱錐型的底面邊長和側棱長均為a，水平底面的四個頂點處均固定著電量為+q的小球，頂點P處有一個質量為m的帶電小球，在庫侖力和重力的作用下恰好處于靜止狀態(tài)．若將P處小球的電荷量減半，同時加豎直方向的勻強電場強度E，此時P處小球仍能保持靜止．重力加速度為g，靜電力常量為k，則所加勻強電場強度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設P處帶電小球電量為Q，根據庫侖定律可知，則P點小球受到各個頂點電荷的庫侖力大小為：；

根據幾何關系，可知，正四棱錐型的側棱與豎直線的夾角為45°；再由力的分解法則，可有：；若將P處小球的電荷量減半，則四個頂點的電荷對P的小球的庫侖合力為：；當外加勻強電場后，再次平衡，則有：；解得：E=，故D正確，ABC錯誤；故選D．二、多項選擇題（本題共有4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的4個選項中，有多個項是正確的。全部選對的給4分，選對但不全的得2分，有選錯的或不選的得0分）9.如圖甲所示，AB是電場中的一條直線，電子零時刻以某一初速度從A點出發(fā)，僅在電場力作用下沿直線經過運動到B點，其vt圖像如圖乙所示。關于A、B兩點的電場強度EA、EB和電勢φA、φB的關系，下列判斷正確的是（）A.EA＞EB B.EA＜EB C.φA＞φB D.φA＜φB【答案】AC【解析】【詳解】AB．由圖可知，電子做加速度逐漸減小減速運動，速度減至為零后再反向做加速度增大的加速運動到達B點，且在B點的加速度小于在A點時的加速度，說明受到的電場力逐漸減小，根據可知，電場強度逐漸減小，即B錯誤，A正確；CD．由圖看出，在B點的速度小于在A點時的速度，則動能減小，電場力做負功，則電子受到的電場力的方向由B指向A，電子帶負電，所以電場線的方向是由A指向B，A點的電勢高，D錯誤，C正確。故選AC。10.如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B平行放置并與一個電源相連，其中A板接地（取大地電勢）。S閉合后，兩板間P點有一質量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止狀態(tài)。以下說法正確的是（）A.保持S閉合，若將A板向上平移一小段位移，則油滴向下加速運動，G中有b→a的電流B.保持S閉合，若將A板向左平移一小段位移（油滴仍處于兩極板之間），則油滴仍然靜止，G中有b→a的電流C.若將S斷開，油滴與A板間插入一金屬板（厚度小于PA間距）則油滴立即向下做勻加速直線運動D.若將S斷開，再將B板向下平移一小段位移，則油滴仍然保持靜止，但油滴的電勢能減小【答案】AB【解析】【詳解】A．開始時，重力和電場力平衡，故將A板上移，由可知，E變小，故油滴應向下加速運動；根據、，有故電容器電量減小，放電，故G中有的電流；故A正確；B．若將A板向左平移一小段位移，由可知，E不變，油滴仍靜止；根據上述結論故電容器電量減小，放電，故G中有b→a的電流；故B正確；C．若將S斷開，油滴與A板間插入一金屬板，Q不變，根據，，得可知兩板間場強不變，則油滴仍靜止，故C錯誤；D．若將S斷開，Q不變，再將B板向下平移一小段位移，根據，，可得可知場強E不變，則油滴仍靜止；油滴所在位置與A極板的距離不變，則根據可知與A極板的電勢差不變，則油滴所在位置的電勢不變，油滴的電勢能不變，故D錯誤。故選AB。11.靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布變化規(guī)律如圖所示，圖中φ0和d為已知量。一個帶負電的粒子在電場中以沿x軸方向做周期性運動，最大速度。已知該粒子質量為m、電量為q，忽略重力。則（）A.粒子的運動區(qū)間為到 B.粒子的運動區(qū)間為到C.粒子的運動周期為 D.粒子的運動周期為【答案】BC【解析】【詳解】AB．由φ?x圖像可知，原點與?d(或0.5d)兩點間的電勢差是φ0，且電勢φ從原點到?d（或0.5d）隨x均勻減小，所以原點與?d(或0.5d)兩點間的電場為勻強電場，原點到?d之間電場強度大小原點到0.5d之間電場強度大小設粒子在區(qū)間內運動，則從到處，粒子做勻減速直線運動，由牛頓第二定律得粒子的加速度大小因為帶負電的運動粒子在電勢越高的地方電勢能越小，動能越大，所以粒子在x=0處動能最大，速度最大，由運動學公式有解得粒子從到處，粒子做勻減速直線運動，因粒子的加速度大小為則有所以粒子的運動區(qū)間為到，A錯誤，B正確；CD．粒子從x=0到x=?x0的運動時間則粒子從x=0到的運動時間粒子的運動周期為C正確，D錯誤。故選BC。12.如圖所示，半徑為R的環(huán)形塑料管豎直放置，AB為該環(huán)的水平直徑，且管的內徑遠小于環(huán)的半徑，環(huán)的A、B及其以下部分處于水平向左的勻強電場中，管的內壁光滑?，F(xiàn)將一質量為m，帶電荷量為+q的小球從管中A點由靜止釋放，已知qE=mg，以下說法正確的是（）A.小球釋放后，到達最低點D時速度最大B.小球釋放后，到達B點時速度為零，并在BDA間往復運動C.小球第一次經過最低點D和最高點C時對管壁的壓力大小之比為5︰1D.小球第一次和第二次經過最高點C時對管壁的壓力大小之比為1︰5，且方向相同【答案】CD【解析】【詳解】A．小球的平衡位置滿足即平衡位置與圓環(huán)的中心O的連線與豎直方向的夾角為45°，此位置為“最低點”，在此位置小球的速度最大，選項A錯誤；B．小球運動過程中，只有重力和電場力做功，帶電小球到達B點，根據動能定理得顯然B的速度大于零，可見小球不在BDA間往復運動，B錯誤；C．設小球第一次到達C點時速度為．從A到C，根據動能定理得據題則得所以小球能通過C點，根據向心力公式有故第一次過D點時，根據動能定理有在D點，根據向心力公式，有解得即小球第一次經過最低點D和最高點C時對管壁的壓力大小之比為5︰1，選項C正確；D．從A點釋放到第二次到C點過程，根據動能定理，有解得據向心力公式，有解得即小球第一次和第二次經過最高點C時對管壁的壓力大小之比為1︰5，且方向相同均向上，選項D正確。故選CD。三、填空題（本大題共12分，把答案填在題中的橫線上）13.關于電流表、電壓表的改裝：（1）有一個滿偏電流為100mA的毫安表，電表內阻為9Ω，現(xiàn)將該毫安表的量程擴大至0.6A，則應并聯(lián)一個阻值為_____Ω的電阻。（2）如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖，已知電流表G的量程為0~10mA，內阻為60Ω，圖中串聯(lián)的分壓電阻R1=440Ω，則R2=_____Ω?！敬鸢浮?1).1.8(2).1000【解析】【詳解】（1）[1]．根據電表的改裝原理可知，應并聯(lián)的電阻（2）[2]．根據電表的改裝原理可知，R2的阻值為14.電流傳感器可以捕捉到瞬間的電流變化，它與計算機相連，可以顯示出電流隨時間變化的圖像。如圖甲連接電路。直流電源電動勢9V，內阻可忽略，電容器選用電容較大的電解電容器。先使開關S與1端相連，電源向電容器充電。然后把開關S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計算機。屏幕上顯示出電流隨時間變化的I－t圖像如圖乙所示。(1)將開關S接通1，電容器的____________（填“左”或“右”）極板帶正電，再將S接通2，通過R的電流方向向________（填“左”或“右”）(2)根據I－t圖像估算當電容器開始放電時所帶的電量q0＝__________，并計算電容器的電容C＝________。（均保留兩位有效數(shù)字）(3)如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R，充電時曲線與橫軸所圍成的面積將______（填“增大”“不變”或“變小”）充電時間將______（填“變長”“不變”或“變短”）?！敬鸢浮?1).左(2).右(3).1.6×103(4).（1.7~1.8）×10-4F(5).不變(6).【解析】【詳解】(1)[1]將開關S接通1，電容器的左邊和電源正極相連，左極板帶正電。[2]將S接通2，電容器放電，通過R的電流方向向右。(2)[3]電容器在全部放電過程中釋放的電荷量在數(shù)值上等于圖象與坐標軸所包圍的面積；具體的做法是首先以坐標紙上的一個小正方形作為一個面積計量單位，數(shù)出圖象與坐標軸有多少個完整的小正方形，對于曲線下的部分超過半格一半面積的記為一個，不足一半的則舍去不計，這樣既可以得到曲線下包含的小正方形的個數(shù)為40個（格數(shù)為都正確）；其次確定每個小方格所對應的電荷量值，縱坐標的每個小格為0.2mA，橫坐標的每個小格為0.2s，則每個小格所代表的電荷量數(shù)值為根據圖像估算當電容器開始放電時所帶的電量[4]電容器的電容(3)[5][6]只減小電阻R，由閉合電路歐姆定律知，將開關擲向1時電容器開始充電的電流增大，則曲線與縱軸交點的位置將向上移動，而充電時曲線與橫軸所圍成的面積將不變，所以充電時間將變短。四、計算題（本大題共48分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.滕州市區(qū)出現(xiàn)越來越多的新型、環(huán)保的電動自行車，這種輕便的交通工具受到許多上班族和青年學生的喜愛。下列是一輛電動自行車銘牌上的技術參數(shù)表：若質量為M=70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力f恒為車和人總重的k倍（k=0.06），取g=10m/s2，求：(1)此車永磁轂電機的輸入功率是多少？電機效率是多少？(2)在永磁轂電機額定輸出功率的情況下，人騎車行駛的最大速度是多少？規(guī)格后輪驅動直流永磁轂電機車型XL—II電動自行車額定輸出功率480W整車質量30kg額定電壓48V最大載重120kg額定電流12.5A【答案】(1)600W，80%；(2)8m/s【解析】【詳解】（1）由，得由，得（2）由且得最大速度16.把帶電荷量2×10﹣8C的正點電荷從無限遠處移到電場中A點，要克服電場力做功2×10﹣6J，若把該電荷從電場中B點移到無限遠處，電場力做功8×10﹣6J(1)A點電勢；(2)A、B兩點的電勢差；(3)若把2×10﹣5C的負電荷由A點移到B【答案】(1)100V；(2)300V；(3)【解析】【詳解】(1)由公式解得又有得(2)由又有則且得(3)由公式17.如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內，存在兩個勻強電場，I區(qū)場強大小均為E，II區(qū)場強未知，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形，方向如圖（不計電子所受重力）。已知電子的質量為m，電量為e。在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，已知電子僅從CD邊射出。求：（1）II區(qū)電場強度應該滿足的條件；（2）粒子最終離開ABCD區(qū)域時速度的最大