甘肃省天水市一中2021届高三上学期第一学段段考(期中)物理试题Word版含答案.docx

天水一中2022级2022-2021学年度第一学期其次次考试物 理命题人：杜藏虎 审核人：赵小华 班级 姓名 一、 选择题（1-8 、11 、12为单选题，每小题4分， 9 、10、13 为多选题，每小题5分）1两个分别带有电荷量Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（ ）A. B. C. D.12F2如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则（ ）A.a确定带正电，b确定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增加C.a的加速度将减小，b的加速度将增加D.两个粒子的动能，一个增加一个减小3如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（ ）A. B. C. D.4带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷。假如两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，使得在两极板之间，它们的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线（电场方向未画出）。虚线MN是穿过两极板正中心的一条直线。关于这种电场，以下说法正确的是A平行金属板间的电场，可以看做匀强电场 Bb点的电势高于d点的电势Cb点的电势低于c点的电势D若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿着电场线运动到负极板5如图所示，在x轴上关于O点对称的F、G两点有等量异种电荷Q和Q，一正方形ABCD与xO y在同一平面内，其中心在O点，则下列推断正确的是（ ）AO点电场强度为零 BA、C两点电场强度相等CB、D两点电势相等 D若将点电荷-q从A点移向C，电势能减小6如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以O为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M点经过P到达N点的过程中（）A速领先增大后减小B速领先减小后增大C静电力先减小后增大D电势能先增大后减小7图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC53，BC20cm把一个电量q10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为 -1.610-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（ ） A800Vm，垂直AC向左 B800Vm，垂直AC向右 C1000Vm，垂直AB斜向上 D1000Vm，垂直AB斜向下 8静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中0和d为已知量，一个质量为m、电荷量为q带负电的粒子恰好在电场中以x = 0为中心、沿x轴方向做周期性运动。忽视粒子的重力，则A在dxd区间内的场强大小都是，方向均沿xB在dxd区间内粒子做简谐运动C要使粒子能运动到d处，粒子在O点的动能至少为 D粒子从运动到的过程中，电势能先增大后减小9光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q2C，其运动的vt图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E1VmB由C点到A点物块的电势能先减小后变大C由C点到A点，电势渐渐降低DB、A两点间的电势差为UBA825V10如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r确定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是( )A.若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B.若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量削减C若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的确定值与I变化量的确定值的比值不变11电源、开关S、定值电阻、灯泡L、光敏电阻和电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射时，光敏电阻的阻值变小，则()A灯泡亮度变暗B电容器两极板间电压变小C电容器所带电荷量减小D液滴向上运动12如图为多用表欧姆档的原理图，其中电流表的满偏电流为300A，内rg=100，调零电阻的最大阻值R=50k，串联的固定电阻R0=50，电池电动势E=1.5V用它测量电阻Rx，能精确测量的范围是（ ）A.30k80k B.3k8k C.300800 D.3080二、试验题 13用多用表的欧姆挡（R1K）检查性能良好的晶体二极管，发觉多用电表的表针向右偏转的角度很小，这说明（ ）A.二极管加有正向电压，故测得电阻很小B.二极管加有反向电压，故测得电阻很大C.此时红表笔接的是二极管的正极D.此时红表笔接的是二极管的负极 14(12分)两位同学在试验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。调整滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。并依据数据描绘了如图（b）所示的两条UI直线回答下列问题：（1）依据甲乙两同学描绘的直线，可知正确的是 A甲同学是依据电压表 V1和电流表A的数据B甲同学是依据电压表 V2和电流表A的数据C乙同学是依据电压表 V1和电流表A的数据D乙同学是依据电压表 V2和电流表A的数据（2）依据图（b），求出定值电阻R0 ， 电源的电动势E = 电源内电阻的阻值r 四、计算题（34分）15（1分）如图所示，真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图所示.将一个质量m=2.010-23 kg，电量q=+1.610-15C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力.求：（1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小;（2）若在t=时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰好不能到达A板，试求 A板电势变化的周期为多大？16（10分）电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r1 ，电炉电阻R19 ，电解槽电阻r00.5 当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684 W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)试求：(1)电源的电动势；(2)S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率17（13分）如图所示的直角坐标系中，在直线x2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(2l0， l0)到C(2l0，0)区域内，连续分布着电荷量为q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A(0，l0)沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图虚线所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求（1）粒子从A点到A的时间t；（2) 匀强电场的电场强度E；（3）在AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动？2022-2021学年度天水一中高三级试卷物理评卷人得分一、选择题（题型注释）1（2009江苏）两个分别带有电荷量Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（ ）A. B. C. D.12F2（3分）（2022漳州模拟）如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则（ ）A.a确定带正电，b确定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增加C.a的加速度将减小，b的加速度将增加D.两个粒子的动能，一个增加一个减小3（3分）如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（ ）A. B. C. D.4带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷。假如两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，使得在两极板之间，它们的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线（电场方向未画出）。虚线MN是穿过两极板正中心的一条直线。关于这种电场，以下说法正确的是A平行金属板间的电场，可以看做匀强电场 Bb点的电势高于d点的电势Cb点的电势低于c点的电势D若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿着电场线运动到负极板5如图所示，在x轴上关于O点对称的F、G两点有等量异种电荷Q和Q，一正方形ABCD与xO y在同一平面内，其中心在O点，则下列推断正确的是（ ）AO点电场强度为零 BA、C两点电场强度相等CB、D两点电势相等 D若将点电荷-q从A点移向C，电势能减小6如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以O为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M点经过P到达N点的过程中（）A速领先增大后减小B速领先减小后增大C静电力先减小后增大D电势能先增大后减小7图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC53，BC20cm把一个电量q10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为 -1.610-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（ ） A800Vm，垂直AC向左 B800Vm，垂直AC向右 C1000Vm，垂直AB斜向上 D1000Vm，垂直AB斜向下 8静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中0和d为已知量，一个质量为m、电荷量为q带负电的粒子恰好在电场中以x = 0为中心、沿x轴方向做周期性运动。忽视粒子的重力，则A在dxd区间内的场强大小都是，方向均沿xB在dxd区间内粒子做简谐运动C要使粒子能运动到d处，粒子在O点的动能至少为 D粒子从运动到的过程中，电势能先增大后减小9光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q2C，其运动的vt图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E1VmB由C点到A点物块的电势能先减小后变大C由C点到A点，电势渐渐降低DB、A两点间的电势差为UBA825V10如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r确定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是( )A.若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B.若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量削减C若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的确定值与I变化量的确定值的比值不变11电源、开关S、定值电阻、灯泡L、光敏电阻和电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射时，光敏电阻的阻值变小，则()A灯泡亮度变暗B电容器两极板间电压变小C电容器所带电荷量减小D液滴向上运动12（4分）（2021长沙一模）如图为多用表欧姆档的原理图，其中电流表的满偏电流为300A，内rg=100，调零电阻的最大阻值R=50k，串联的固定电阻R0=50，电池电动势E=1.5V用它测量电阻Rx，能精确测量的范围是（ ）A.30k80k B.3k8k C.300800 D.3080第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、试验题（题型注释）13（4分）用多用表的欧姆挡（R1K）检查性能良好的晶体二极管，发觉多用电表的表针向右偏转的角度很小，这说明（ ）A.二极管加有正向电压，故测得电阻很小B.二极管加有反向电压，故测得电阻很大C.此时红表笔接的是二极管的正极D.此时红表笔接的是二极管的负极14两位同学在试验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。调整滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。并依据数据描绘了如图（b）所示的两条UI直线回答下列问题：（1）依据甲乙两同学描绘的直线，可知正确的是 A甲同学是依据电压表 V1和电流表A的数据B甲同学是依据电压表 V2和电流表A的数据C乙同学是依据电压表 V1和电流表A的数据D乙同学是依据电压表 V2和电流表A的数据（2）依据图（b），求出定值电阻R0 ， 电源内电阻的阻值r 评卷人得分四、计算题（题型注释）15如图所示，真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图所示.将一个质量m=2.010-23 kg，电量q=+1.610-15C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力.求：（1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小;（2）若在t=时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰好不能到达A板，试求 A板电势变化的周期为多大？16电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r1 ，电炉电阻R19 ，电解槽电阻r00.5 当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684 W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)试求：(1)电源的电动势；(2)S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率17如图所示的直角坐标系中，在直线x2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(2l0， l0)到C(2l0，0)区域内，连续分布着电荷量为q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A(0，l0)沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图虚线所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求（1）粒子从A点到A的时间t；（2) 匀强电场的电场强度E；（3）在AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动？参考答案1C【解析】试题分析：清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分依据库仑定律的内容，依据变化量和不变量求出问题解：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为F=k，所以两球间库仑力的大小为故选C点评：本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题2C【解析】试题分析：电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧依据电场力做功来推断动能的变化解：A、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，由于电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定，故A错误；B、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，从图中轨道变化来看速度与力方向的夹角小于90，所以电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，故B错误，D错误C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，故C正确故选C点评：加强基础学问的学习，把握住电场线的特点，即可解决本题3A【解析】试题分析：先将两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的电场强度进行合成，再与电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度合成，求出3个夸克在其圆心处产生的电场强度解：一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为E1=，两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的合场强大小为E2=E1=，方向沿AO电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为E3=，方向沿AO，所以3个夸克在其圆心处产生的电场强度大小E=E2+E3=，方向沿AO故选A点评：本题电场的叠加问题，要利用对称性对于两个下夸克场强的合成可利用力的合成进行类比4C【解析】试题分析：A、由电场线的分布状况看出，平行金属板间各处的电场强度不是处处相同，所以不能看成匀强电场，故A错误B、与电场线垂直的直线应是等势线，由图看出图中虚线是一条等势线，b点与d点的电势相同，故B错误C、据题上极板带正电荷，电场线从上极板指向下极板，依据顺着电场线方向电势降低，可知d点的电势低于c点，而b、d两点的电势相等，所以b点的电势低于c点的电势，故C正确D、将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，不愿定能沿电场线运动，只有在ab所在的电场线上，正电荷所受的电场力始终沿电场线向下，能沿此电场线运动，其他电场线是曲线，正电荷所受的电场力沿电场线的切线方向，将使电荷离开电场线，故D错误，故选：C考点：本题考查了电势、电场强度、电场线.5B【解析】试题分析：由等量异种电荷的电场分布可知，O点电场强度不为零，选项A错误；由对称可知，A、C两点电场强度相等，选项B正确；D点电势高于B点电势，选项C错误；由于A点电势高于C点电势，故若将点电荷-q从A点移向C，电势能增加，选项D错误。考点：等量异种电荷的电场线；场强与电势.6A【解析】试题分析：当电子从M点向N点运动时，库仑力先做正功，后做负功，运动的速度先增加后减小，所以动能先增加后减小，则电势能先减小后增加依据公式，可得距离先减小后增大，故静电力先增大后减小，故A正确。考点：考查了库仑定律，电势能，功能关系7D【解析】由题意得A、B应在同一等势面上UBC=W/q=-1.610-3/10-5V =-1.6 102V d=BC.sin530=0.16m则 E=U/d=1000V/m ，方向垂直AB斜向下。8C 【解析】试题分析：电势沿电场线的方向降落，而由题“静电场方向平行于x轴”，故场强方向与电势降落方向全都，即在-dx0区间内，电势沿x负方向降落，即场强沿x轴负方向，所以选项A错误；由结合图像可知，粒子在-dx0区间内所受电场力不变，不满足做简谐运动的条件，所以选项B错误；设粒子运动到-d处时的速度为零，依据动能定理可知，故粒子在O点时的动能至少为，所以选项C正确；从运动到的过程中，电势先上升后降低，依据可知，负粒子的电势能先减小后增大，故选项D错误；考点：电势、电势能9ACD【解析】试题分析：由乙图可知，物体在B点加速度最大，且加速度为，依据，可知B点场强最大，为E=1Vm，A正确；从C到A的过程中，电场力始终做正确，电势能始终减小，B错误；从C到A始终沿着电场线运动，电势渐渐降低，C正确；从B到 A的过程中，依据动能定理，代入数据，得，D正确。考点：动能定理，牛顿其次定律，电场强度与电势差10BD【解析】试题分析：电容器所在支路由于是断路，没有电流通过，所以电路中只有光敏电阻和电阻串联在电路中，并且电容器两端的电压等于光敏电阻两端电压，所以若仅将的滑动触头P向b端移动，电路总电阻不变，电流不变，电压也不变，A错误；若增大电容器极板间的距离，所以依据公式可得电容器电容减小；由于电容器两端的电压恒定，依据公式，故电荷量减小，B正确；若仅用更强的光照射，减小，电路总电阻减小，电流增大，故电流表示数增大，路端电阻减小，所以路端电压减小，即电压表示数减小，依据公式可得，U减小，Q也减小，C错误；依据闭合回路欧姆定律可得U变化量的确定值与I变化量的确定值的比值表示电源内阻，所以恒定不变，D正确考点：考查了电容器的动态分析，电路动态分析，含电容电路11D【解析】试题分析：当用强光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，由知灯泡的功率增大，将变亮，选项A错误.两端间的电压增大，则电容器的电压增大，选项B错误.由电容器的电量知电荷量增大，选项C错误.电容器板间场强增大，液滴所受的电场力（方向向上）增大，故液滴向上运动，选项D正确.故选D.考点：本题考查了电容器的动态分析、闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、匀强电场.12B【解析】试题分析：欧姆表的中值电阻四周刻度最均匀，读数误差最小，求解出该欧姆表的中值电阻即可解：欧姆表的中值电阻四周刻度最均匀，读数误差最小；欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内电阻R总，依据闭合电路欧姆定律，满偏时：Ig=半偏时，Ig=联立解得：R中=R总=故选B点评：本题关键明确欧姆表的中值电阻四周刻度最均匀，读数误差最小；知道中值电阻等于欧姆表内电阻13BC【解析】试题分析：欧姆表的偏转角度小，说明电阻大，则为反向电阻；因欧姆表的黑表笔接的是内部电路的源的正极，则可推断与二极管的接法解：测量电阻偏转角度小，则电阻大，为反向电压故A错误，B正确测量时加的反向电压，又因欧姆表的黒表笔接的电池的正极，则黒表笔应与二极管的负极相连接即红表笔与二极管的正极相连接故C正确，D错误故选：BC点评：考查欧姆表的内部结构及测量二极管的电阻的方法，明确欧姆表的黒表笔与电池的正极相连14（1）AD（2）R02 ， 电源内电阻的阻值r1【解析】试题分析：（1）从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表的读数减小，电压表的读数增大由图象可知，电压表和电流表A的数据绘制图象是甲；依据电压表和电流表A的数据绘制图象是乙，A、D正确。（2）从图象可以得出定值电阻的阻值为：；甲图象可以得出图象在U轴上的截距为1.5V，即电源的电动势，电源的内阻：，即电源的内阻为考点：测定电源的电动势和内阻15（1）（2）【解析】试题分析：电场强度：，且解得：（2）带电粒子在向A板做匀加速运动，在向A板做匀减速运动，速度减为零后将返回，粒子向A板运动可能的最大位移：要求粒子恰好不能到达A板，有，s=d解得： 考点：带电粒子在电场中的运动。16 （1）120V；（2）20A；（3）1700W【解析】试题分析: 当S1闭合S2断开时电炉功率为P1，电炉中电流电源电动势E=I（R+r）=120V 当S1、S2都闭合时电炉功率为P2 ，电炉中电流电炉路端电压为 U=IR=519=95V通过电源的电流为通过电解槽的电流为IA=I-IR=20A电解槽消耗的电功率PA=IAU=2095=1900W电解槽内热损耗功率电解槽转化成化学能的功率P化=PA-P热=1700W考点：电功、电功率17 （1）T=；（2）E；（3）AC间坐标为yl0 (n1，2，3)的点通过电场后也能沿x轴正方向运动【解析】试题分析: (1)从A点射出的粒子，由A到A的运动时间为T，粒子x轴方向匀速直线运动2l0v0T， 解得T= (2)由运动的对称性知 解得：E(3)设到C点距离为y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向运动，粒子第一次到达x轴用时为t，水平位移为x。则xv0t 若满足2l0n2x(n1，2，3)，则粒子从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向运动(如图所示)。解得：yl0(n1，2，3)即AC间坐标为yl0 (n1，2，3)的点通过电场后也能沿x轴正方向运动。 考点： 带电粒子在电场中的运动