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- 2021-06-01 发布
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安徽省阜阳三中2020学年高二下学期开学考物理试卷
时间90分钟 满分100分
一、选择题(每题4分,共48分。其中1-8题只有一个选项正确,9-12题有多个选项正确)
1.真空中,距离为r、带电荷量均为q的两个点电荷之间的库仑力大小为F。若将它们的电荷量都增大到4q,距离增大到2r,则它们之间的库仑力大小为 ( )
A.4F B.3F C.2F D.F
2.如图所示,直导线通入方向向上、逐渐增强的电流,关于右侧线圈说法正确的是( )
A.线圈有扩张的趋势 B.线圈不会有所变化
C.线圈内产生顺时针的电流 D.线圈内产生逆时针的电流
3.如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A、B都带正电荷,A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示。那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为( )
A.一定是正电
B.一定是负电
C.可能是正电,也可能是负电
D.无法判断
4.如图所示,绝缘的斜面处在于一个竖直向上的匀强电场中,一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端,已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.3J,重力做功1.5J,电势能增加0.5J,则以下判断正确的是( )
A. 金属块带负电荷
B. 电场力做功0.5J
C. 金属块克服摩擦力做功0.8J
D. 金属块的机械能减少1.2J
5.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A. θ增大,E增大
B. θ增大,EP不变
C. θ减小,EP增大
D. θ减小,E不变
6.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速度为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
A. mv2/2eL B. mv2Sn/e
C. ρnev D. ρev/SL
7.三个完全相同的小球a、b、c带有相同电量的正电荷,从同一高度由静止开始下落,当落下h1高度后,a球进入水平向左的匀强电场,b球进入垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,它们到达水平面上的速度大小分别用va、vb、vc表示,它们的关系是( )
A. va>vb=vc B. va=vb=vc
C. va>vb>vc D. va=vb>vc
8.如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是( )
A.从两孔射出的电子速率之比vc:vd=1 : 2
B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td=1:2
C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比ac:ad=:1
D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc:ωd=2:1
9.(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为2.5V/cm
B. 坐标原点处的电势为1V
C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D. 电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV
10.(多选)如图所示,竖直向下的匀强电场里,用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动,以下四种说法中正确的是( )
A.带电小球有可能做匀速率圆周运动
B.带电小球有可能做变速率圆周运动
C.带电小球通过最高点时,细线拉力一定最小
D.带电小球通过最低点时,细线拉力有可能最小
11.(多选)如图所示,用多用电表测量直流电压U和测电阻R,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则( )
A. 前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
B. 前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
C. 前者红表笔接电势高处,后者黑表笔接电势高处
D. 前者黑表笔接电势高处,后者红表笔接电势高处
12.(多选)如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表A示数变化量的绝对值为△I,则( )
A. A的示数增大,V2的示数增大
B. 电源的输出功率变大
C. △U3与△I的比值大于r
D. △U1大于△U2
二、实验题(共16分)
13.有一个小灯泡上标有“4.8V2W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线。有下列器材可供选用:
A. 电压表V1(0∼3V,内阻3kΩ)
B. 电压表V2(0∼15V,内阻15kΩ)
C. 电流表A(0∼0.6A,内阻约1Ω)
D. 定值电阻R1=3kΩ
E. 定值电阻R2=15kΩ
F. 滑动变阻器R(10Ω,2A)
G.学生电源(直流6V,内阻不计)
H.开关、导线若干
(1)为了使测量结果更加准确,实验中所用电压表应选用______,定值电阻应选用______(均用序号字母填写);
(2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图;
(3)根据实验做出P−U2图象,下面的四个图象中可能正确的是______.
14. “用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图(a)所示,其中定值电阻阻值R1=1 Ω。
(1)图(a)中A为____传感器,定值电阻R1在实验中起_____的作用;
(2)实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图(b)所示,由此得到电源电动势E=______V,内阻r=______Ω;
三、计算题(共40分,要求写出相应的公式即必要的文字说明)
15.(8分)电荷量为q=1×10−4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的匀强电场,场强E与时间t的关系(图1)及物块速度v与时间t的关系如图2所示。若重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物块的质量m.
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数。
(3)物块运动2s过程中,其电势能的改变量。
16.(8分)如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上,且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由a到b,图乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止。
(1)求出磁场对导体棒的安培力的大小;
(2)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。
17.(10分)如图所示,足够长光滑导轨倾斜放置,导轨平面与水平面夹角θ=37∘,导轨间距L=0.4m,其下端连接一个定值电阻R=2Ω,其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.02kg的导体棒ab垂直于导轨放置,现将导体棒由静止释放,取重力加速度g=10m/s2,sin37∘=0.6,cos37∘=0.8.
(1)求导体棒下滑的最大速度;
(2)求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率;
(3)若导体棒从静止加速到v=4m/s的过程中,通过R的电量q=0.26C,求R产生的热量Q.
18.(10分) 如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内.求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)离子从D处运动到G处所需时间;
(3)离子到达G处时的动能。