定州市名校2023-2024学年高二上学期9月月考
物理试卷
考试时间：75分钟 满分：100分
一、单选选择题(本题共6小题，每题4分，共24分。每题有四个选项，只有一个选项正确。)
1.下列说法中正确的是( )
A.在摩擦起电过程中，质子发生了转移
B.电动势就是路端电压
C.电流的定义式，适用于任何电荷定向移动形成的电流
D.由可知，在任何电路中电流与电压成正比，与电阻成反比
2.氚核发生β衰变成为氦核。假设含氚材料中发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2×104s时间内形成的平均电流为5.0×10-8A。已知电子电荷量为1.6×10-19C，在这段时间内发生β衰变的氚核的个数为( )
A.5.0×1014 B.1.0×1016 C.2.0×1016 D.1.0×1018
3.如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是( )
A.三点中，B点的电场强度最大
B.三点中，A点的电势最高
C.将一带负电的试探电荷从A移动到B，电势能增大
D，将一带正电的试探电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同
4.如图，水平面上有一均匀带电圆环，带电荷量为Q，其圆心为О点.有一带电的小球恰能静止在О点上方的Р点，OP间距为L，Р与圆环上任一点的连线与PO间的夹角为θ.以下说法正确的是( )
A.Р点电场强度大小为 B.Р点电场强度大小为
C.P点电场强度大小为 D.Р点电场强度大小为
5.如图，一根竖直立在水平地面上的细杆，其上端固定一个光滑的小滑轮A，一质量为m，带电荷量为+q的可视为质点的小球B通过细绳绕过滑轮A，并用水平力F拉住，在细杆上某点C处固定一个带电量为+Q的点电荷，此时小球B处于静止状态，且AB=AC=BC.现缓慢向左拉绳，使细绳AB的长度减为原来一半，同时改变小球B所带的电荷量+q的大小，且细绳AB与细杆的夹角保持不变，在此过程中，下列说法正确的是( )
A。细绳拉力F逐渐增大 B.细绳拉力F逐渐减小
C.小球B所带的电荷量q逐渐增大 D.小球B所带的电荷量q先减小后增大
6.如图所示，真空中有一匀强电场(图中未画出)，电场方向与圆周在同一平面内，△ABC是圆的内接直角三角形，∠BAC=63.5°，O为圆心，半径R=5cm.位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量+e的粒子，有些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为12eV，达到C点的粒子电势能为-4eV(取О点电势为零)、忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，sin53°=0.8.下列说法正确的是( )
A.圆周上A、C两点的电势差为16V
B.圆周4B、C两点的电势差为-4V
C.匀强电场的场强大小为200V/m
D.当某个粒子经过圆周上某一位置时，可以具有6eV的电势能，且同时具有6eV的动能
二、多项选择题(本题共4小题，共20分，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)
7.下列关于电场强度的说法正确的是( )
A.同一电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内任意位置的电场强度都相同
B.放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零
C.某区域内任意位置电场强度全都为0，则该区域内任意位置的电势一定为0
D.同一个电场中，等势线越密的地方，电势越大，电场强度越强
8.在x轴上固定两个带电荷量分别为+4q、-q的点电荷，以其中的某一电荷为原点，两电荷所形成的电场的电势在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是( )
A.正电荷在坐标原点，负电荷在的位置
B.负电荷在坐标原点，正电荷在的位置
C.在轴上区域电场强度沿轴正方向
D.一带负电试探电荷从О处移到处，电势能先减小后增加
9.如图所示，图线a是某一电源的U-I曲线，图线b是一定值电阻的U-I曲线。若将该电源与该定值电阻连成闭合电路，已知该电源的内阻r=2.0Ω，则说法正确的是( )
A。该定值电阻为6Ω
B.该电源的电动势为20V
C.将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大
D.将2只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大
10.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头Р自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电流表示数变小
C.电容器C所带电荷量增多 D.a点的电势降低
三、实验题(本题共2小题，共22分，每空2分)
11.如图为简易多用电表的电路图。该多用电表有5个挡位，5个挡位中有：直流电压1V挡和5V挡，直流电流3mA挡和6mA挡，欧姆挡。图中E是直流电源R1、R2、R3、R4、和R5是定值电阻，R6是可变电阻，最大值为2kΩ表头G的满偏电流为2mA，内阻为20Ω，虚线方框内为换挡开关。A端和B端分别与两表笔相连。
(1)图中的A端与__________(填“红”或“黑”)表笔相连接。
(2)要想使用直流电压1V挡，选择开关B应与________相连(填选择开关对应的数字)。
(3)关于R的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻0”位置
C.使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(4)根据题给条件可得R1=________Ω，R2=________Ω。
12.电阻率是表示材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测徼器测量其横截面直径。示数如图甲所示。可知其直径为_________mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为________mm。
(2)用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体R0外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表V(量程3V，内阻约为15kΩ)
B.电流表A(量程0.6A。内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R(阻值范围0～52.0A)
D.直流电源E(电动势为3V)
E.开关
F.导线若干
则该实验电路应选择下列电路中的___________。
A. B. C. D.
(3)该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻________(填“大于”小于”或“等于”)真实值，该误差的来源是_________。
(4)实验测出圆柱体的电阻为R，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为=_________。(用D、L、R表示，单位均已为国际单位)
四、计算题(34分，本题共3小题，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)一束初速度不计的电子在加速电压U加速后。在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离为d，板长为l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两个偏转电极之间.已知电子质量为m，电荷量为q。求：
(1)电子离开加速电场时速度大小；
(2)要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压
(3)电子最远能够打到离荧光屏上中心О点多远处
14.(10分)图是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。Р是一个质量为m的重物，它被细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S，重物Р以速度v匀速上升这时电流表和电压表的示数分别是5.0A和100V，重物P上升的速度为0.70m/s。重物的质量为50kg，g取10m/s2。求：
(1)绳对重物做功的机械功率P机；
(2)电动机的机械效率；
(3)电动机线圈的内阻R。
15.(14分)如图所示，水平绝缘粗槌的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=3.0×104N/C.现有一电荷q=+1.0×10-5C、质量m=0.04kg的带电体(可视为质点)。在水平轨道上的Р点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点(图中未画出)，取g=10m/s2。求：
(1)带电体运动到圆形轨道C点时的速度大小；
(2)带电体在圆弧形轨道上运动的最大速度；
(3)D点到B点的距离x。
高二物理考试答案
1.C，2.B，3.D，4.D
5.答案B
解析：对小球B受力分析，小球B受重力mg、库仑力F库、细绳拉力F，三个力作用下小球B平衡，开始时三个力构成等边矢量三角形，受力分析如图所示由受力图可知，当细绳AB长度减小且夹角不变时，细绳拉力F逐渐减小，故A错误，B正确；细绳AB长度逐渐减小为原来的一半过程中，库仑力减小，两点电荷之间的距离也逐渐减小，由库仑力公式可知，小球B所带的电荷量q逐渐减小，故C、D错误。
6.答案D
解析根据电势的定义可知C点的电势：=-4V。所以：=0-(-4)=4V，根据匀强电场的特点，结合AOC是直径可知：=4V，所以=4V；粒子在A点的动能是8eV，
在B点的动能是12eV，根据动能定理得：=12eV-8eV=4eV；所以：=4V，所以=4V-4V=0V；由以上的分析可知，UAC=8V、故A项错误；=0-(-4)=4V，故B项错误；由于B点的电势等于О点的电势等于0，所以O与B是等势点，连接OB，则OB为匀强电场的等势面，过A点作OB的垂线交OB与D点，则AD的方向就是该电场的场强方向，如图所示，О点是圆心，由几何关系可知：∠ABO=∠BAC=63.5°。所以∠AOB=180-∠ABO-∠BAC=180-63.5°-63.5=53°。所以AD=Rsin53°=0.05×0.8m=0.04m。由于ODB是等势面，所以V/m=100V/m，故C项错误；A点的电势为4V，所以粒子在A点的电势能：=4eV；粒子的总能量=8eV+4eV=12eV；粒子的总能量为12eV，所以当某个粒子经过圆周上某一位置时，若具有6eV的电势能，则同时具有6eV的动能。故D项正确。
7.【答案】AB
【解析】A.同一电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同根据电场强度的定义式可知，该区域内任意位置的电场强度都相同，故A正确；放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，根据电场强度的定义式可知，该位置的电场强度一定不为零，故B正确；电势是人为定义的，某区域内任意位置电场强度全都为0，但该区域内任意位置的电势不一定为0，故C错误；同一个电场中，等势线越密的地方，电场强度越大，但电势不一定越大，如负点电荷周围，故D错误。
8答案.BC
解析：由图像可知，原点附近的电势为负且绝对值很大，可知负电荷在坐标原点，图像斜率表示电场强度大小，位置电场强度为零，根据，解得，正电荷在的位置，故B正确，A错误；在轴上区域电势一直减小，电场强度沿轴正方向，故C正确；从О处移到处，电势不断增加，一带负电试探电荷电势能不断减小，故D错误。
9.【答案】AB
【详解】A.该定值电阻为Ω=6Ω，故A正确；B.有闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=20V故B正确；C.将2只这种电阻串联作为外电阻，外电阻的阻值为12Ω，并联时外电路总电阻3Ω，只有当内外电阻相等，电源输出功率最大，所以CD错误。
10.答案AD
解析：在滑动变阻器滑动头Р自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，并联电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流Ⅰ增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大，故A项正确；根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，a的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流，I增大，减小，则增大，即电流表示数变大。故B项错误，D项正确；电阻R2两端的电压，I增大，则变小。电容器板问电压变小，其带电量减小，故C项错误。
11.答案(1)红；(2)4；(3)B；(4)20，20
解析(1〉根据电流方向为“红进黑出”，图中的A端与红表笔相连。
(2)直流电压1V挡要用表头与较小的电阻串联，则选择开关B应与“4”相连。
(3)R6是欧姆挡的调零电阻，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“O”位置，故B正确，A、错误。
(4)直流电流挡分别为3mA和6mA挡，由图可知，接“1”时为6mA挡，接“2”时为3mA挡，设I1=6mA，I2=3mA，由欧姆定律可得，，解得=20Ω，=20Ω。
12.答案(1)0.920，42.40；(2)B；(3)小于，电压表的分流；(4)
解析(1)由题图甲可知直径为0.5mm+42.0×0.01mm=0.920mm，由题图乙可知其长度为42mm+8×0.05mm=42.40mm。
(2)要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，可知滑动变阻器应采用分压式接法，由于待测电阻远小于电压丧内阻，为了减小误差，电流衰应采用外接法，故选B。
(3)电流表采用外接法，由于电压表的分流带来的误差，使得电流表读数Ⅰ比通过待测电阻的实际电流Ⅰ实大，则有可知测出的电阻小于真实值，该误差的来源是电压表的分流。
(4)根据电阻定律得，又，解得。
13.解析：根据动能定理得：，
解得：
(2)电子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，时间：
设电子刚好从平行板问飞出时，板问电压为U，沿电场方向得偏移量，
，
解得.
(3)电子从极板边缘飞出时，打到荧光屏上的点高中心О点最远，此时的偏
，
最远距高.
答案：(1)；(2)；(3)
14.【答案】(1)350W；(2)70%；(3)6Ω
【详解】(1)由于重物Р以速度v匀速上升，则绳对重物做功的机械功率为
=50×10×0.7W=350W
(2)电动机的总功率为P电=UI=100×5.0W=500W
故电动机的机械效率为×100%=70%
(3)根据功能关系有，，
联立方程，代入数据解得R=6Ω
15答案(1)2.0m/s；(2)m/s；(3)0.2m
解析(1)设带电体经过C点时的速度为，根据牛顿第二定律得：
解得：=2.0m/s
(2)设带电体通过B点时的速度为w，带电体从B运动到C的过程中，根据动坨定理得：
解得：m/s
根据静电力和重力的比值关系可知，等效最低点与竖直方向的夹角为
，
即θ=37°，等效最低点的位置如图所示：
由B到等效最低点根据动能定理得：
解得：m/s
(3)带电体岛开圆弧轨道后
在竖直方向上：
在水平方向上：
联立解得：x=0.2m.
