安徽省马鞍山市当涂第一名校2023-2024高二上学期10月月考物理试题(原卷版+解析版)

当涂一中高二年级2023-2024学年度10月份月考
物理试题
(卷面分值:100分 考试时间:75分钟 )
一、选择题(第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分;第8~10 题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 对研究对象或研究过程建立理想化模型,突出问题的主要方面忽略次要因素从而有效地解决问题,是物理学研究的常用方法。下列各组均属于理想化模型的是(  )
A. 点电荷、元电荷 B. 质点、点电荷
C. 元电荷、重心 D. 质点、重心
【答案】B
【解析】
【详解】质点是忽略大小、体积、形状而有质量的点,点电荷是本身大小比相互之间的距离小得多的带电体,点电荷、质点都是实际不存在的理想化模型,元电荷是最小的电荷量,重心是重力在物体上的等效作用点,不是理想化模型;
故选B。
2. 在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,所受电场力为F.按场强定义可知,该点的场强大小E= .那么,下列说法中正确的是:( )
A. 若移走检验电荷,则该点的电场强度为零
B. 若放在该点的检验电荷的电量为2q,则该点的电场强度大小为
C. 若放在该点的检验电荷的电量为2q,则该点的电场强度大小为2E
D. 若放在该点的检验电荷的电量为2q,则该点的电场强度大小仍为E
【答案】D
【解析】
【详解】该点的电场强度由场本身决定,与放不放试探电荷无关,与试探电荷电量也无关,ABC错D正确.
故选D。
3. 如图所示的火警报警装置,为热敏电阻,若温度升高,则的阻值会急剧减小,从而引起电铃电压的增加,当电铃电压达到一定值时,电铃会响。下列说法正确的是(  )
A. 适当增大电源的电动势可使报警的临界温度升高
B. 适当增大电源的电动势可使报警的临界温度降低
C. 把的滑片适当向下移可使报警的临界温度升高
D. 把的滑片适当向下移不改变报警的临界温度
【答案】B
【解析】
【详解】AB.温度升高,的阻值减小,干路电流增大,若适当增大电源的电动势,电铃电压更容易到达临界值而引起电铃响,故报警的临界温度降低,A错误,B正确;
CD.把的滑片适当向下移,其阻值增大,并联部分阻值增大,随着温度升高,的阻值减小,干路电流增大,电铃电压更容易到达临界值,使报警的临界温度降低,CD错误。
故选B。
4. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R 组成的,下列说法正确的是(  )
A. 甲表是电压表, R 增大时量程增大 B. 甲表是电流表, R 增大时量程减小
C. 乙表是电流表, R 增大时量程增大 D. 乙表是电压表, R 增大时量程减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小,故A错误,B正确;
CD.乙是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,量程增大,故CD错误。
故选B。
5. 如图所示,绝缘轻杆一端插入绝缘水平面固定,另一端与带正电的金属小球1连接,轻杆与水平面夹角为30°.带电量为+q的金属小球2放在绝缘水平面上,1、2小球间的连线与水平面间的夹角也为30°,此时轻杆对小球1的弹力恰好沿杆方向.现用与小球2完全相同的带电量为-3q小球3和小球2接触,稳定后再移走小球3.球1、2均看作点电荷.则小球2电荷量变化前后,轻杆对小球1的弹力大小之比为
A. 1︰ B. 2︰ C. 1︰2 D. ︰2
【答案】A
【解析】
【详解】设金属小球1的质量为m,球2与球3接触前,小球1、2之间表现为斥力,大小设为F,由平衡条件可得轻杆对球1的弹力与球1的重力和F的合力等大反向,由几何关系得球1的重力和F的夹角为°,又由于此时轻杆对小球1的弹力恰好沿杆的方向,根据平行四边形定则可知,故轻杆对小球1的弹力大小为;球2与球3接触后,小球2的电荷量变为,根据库仑定律得,小球1、2之间库仑力大小还是F,表现为引力,由平衡条件得轻杆对小球1的弹力与球的1的重力和F的合力等大反向,由几何关系得小球1的重力和F的夹角为60°,再根据平行四边形定则可知,轻杆对小球1的弹力大小变为,所以,故选项A正确,B、C、D错误;
故选选项A.
6. 如图所示,电源电动势E一定,内阻不计,、是定值电阻,是光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小。开关S闭合,电路稳定后,电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M点。现增强照射电阻的光照强度,则(  )
A. 电容器的电容增大 B. M点的电势升高
C. 液滴向下运动 D. 中有向右的电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.电容器的电容由电容器本身性质决定,不随其电压或电荷量的变化而变化,故A错误;
B.增强照射电阻的光照强度,R3阻值减小,回路总电阻减小,总电流增大,则R1两端电压增大,电容器两极板间电压增大,根据可知两极板间电场强度增大,而下极板接地,电势为零,设M到下极板间的距离为,则M点的电势为
所以M点的电势升高,故B正确;
C.根据平衡条件可知,开始时液滴所受电场力与重力平衡,增强照射电阻的光照强度,电容器两极板间电场强度增大,液滴所受电场力增大,将大于重力,则液滴所受合外力向上,将向上运动,故C错误;
D.由电路连接方式易知电容器上极板带正电,下极板带负电,增强照射电阻的光照强度,电容器两极板间电压增大,根据可知电容器充电,中有向左的电流,故D错误。
故选B。
7. 带电粒子射入两块平行板间的匀强电场中,入射方向跟极板平行,重力不计,若初动能为Ek,则出场时动能为2Ek。如果初速度增加为原来的2倍,则出场时动能为(  )
A. 4Ek B. 5Ek
C. D. Ek
【答案】D
【解析】
【详解】设粒子第一个过程中初速度为v,电场宽度为L,初动能为
第一个过程中粒子沿电场线方向的位移为
第一个过程由动能定理
同理,第二个过程中沿电场线方向的位移为
初动能为
根据动能定理得
代入得
解得
故选D
8. 三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为 (  )
A. 4 Ω B. 24 Ω C. 8 Ω D. 36 Ω
【答案】ACD
【解析】
【详解】当三个电阻串联时,阻值为;当三个电阻并联时,阻值为;当两个电阻串联后与第三个电阻并联,阻值为;当两个电阻并联后与第三个电阻串联,获得的阻值为,故ACD正确.
9. 一根粗细均匀的金属导线阻值为R,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流强度为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线对折一次,使其长度变为原来的一半,仍给它两端加上恒定电压U,则下列说法正确的是(  )
A. 此时金属导线的阻值为
B. 此时通过金属导线的电流为
C. 此时自由电子定向移动的平均速率为
D. 此时自由电子定向移动的平均速率为2v
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电阻的决定式有
金属导线的体积不变,将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的一半,则横截面积变为原来的2倍,可知电阻变为原来的,即此时金属导线的阻值为,故A正确;
B.根据欧姆定律有
结合上述可知,电流I变为原来的4倍,即此时通过金属导线的电流为,故B错误;
CD.根据电流的微观定义式有
I=nevS
其中n、e不变,根据上述,电流I变为原来的4倍,横截面积S变为原来的2倍,此时自由电子定向移动的平均速率变为2v,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,AC是圆O的一条水平直径,BD是竖直方向的另外一条直径,M点是圆上的点,OM连线与OC的夹角为60°,该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将带正电量为q、质量为m的粒子从圆心O点以相同的动能Ek0射出,射出方向不同时,粒子可以经过圆周上的所有点。在这些点中,经过c点时粒子的动能最小且为,已知圆的半径为R,重力加速度的大小为g,匀强电场的场强,那么(  )
A. M点电势一定高于O点的电势 B. 粒子经过B点和D点时的动能一定相同
C. 粒子经过M点时的动能为 D. 粒子经过AB连线中点时的动能为
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.从O经过C点时粒子的动能最小且为,则C点为复合场的等效最高点,则复合场的合力方向如图所示,则有
, ,
联立解得

则电场线的方向如图所示,由几何关系可知,MO与电场线垂直,则MO在同一等势面上,则M点的电势等于O点的电势,所以A错误;
B.粒子经过B点和D点时,合外力不做功,所以粒子的动能不变,则粒子经过B点和D点时的动能一定相同,所以B正确;
C.粒子从O经过M点时,只有重力做功,由动能定理可得
从O经过C点时粒子的动能最小且为,由动能定理可得
联立解得
所以粒子经过M点时的动能为,则C正确;
D.粒子经过AB连线中点时的动能为,则有
联立解得
所以D错误;
故选BC。
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 某学生实验小组利用如图所示电路进行实验,使用的器材有:
多用电表、电压表(量程5V,内阻十几kΩ)、滑动变阻器(最大阻值5kΩ)、导线若干
(1)将多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡,再将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;
(2)将图中多用电表的红表笔和___________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端;
(3)若多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡测量,指针偏转角度过小,换挡后重新进行(1)的步骤后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图甲所示,这时电压表的示数如图乙所示,多用电表和电压表的读数分别为___________和___________。
【答案】 ① 1 ②. 15kΩ ③. 3.60V
【解析】
【详解】(2)[1]电表电流为红进黑出,电源在多用电表内,多用电表黑表笔接内部电源的正极,故黑表笔接2,红表笔接1;
(3)[2]多用电表换倍率为档,读数为15 kΩ;
[3]电压表精确度为0.1V,估读,故读数为3.60V。
12. 学习小组要测量一个电阻的电阻率,已知其长度为L,额定电压为1V。
(1)用螺旋测微器测量该电阻的直径,示数如图甲所示,其直径d=______mm;
(2)粗测该电阻的阻值为250 ,为精确测量其阻值,该同学设计的测量电路如图乙所示,其中蓄电池E电动势约为6.5V(内阻不计)、滑动变阻器R最大阻值为200 、定值电阻R1=792 、保护电阻R2=250 。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调,且测量时电表的读数不小于其量程的,则图乙中圆圈①位置接入______、圆圈②位置应接入______(均选填器材前的字母序号);
A.电流表A1(量程为100mA,内阻RA1=3 )
B.电流表A2(量程为5mA,内阻RA2=8 )
C.电压表V(量程为3V,内阻RV=750 )
(3)实验中根据两电表读数作出如图丙所示图线(坐标均为国际单位),已知图线的斜率为k,则所测该电阻的阻值Rx=______(用题中已知所测物理量符号表示),研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小,则电阻率的测量值将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 1.990 ②. C ③. B ④. ⑤. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]该电阻的直径
(2)[2][3] 圆圈②位置应接入B,即电流表A2,与定值电阻R1改装成伏特表,该伏特表的量程为
圆圈①位置接入C,当电压表满偏时,待测电阻两端电压为
解得
电压表与待测电阻的总电压为4V,恰好等于改装后的伏特表的量程4V,两个电表能同时满偏。
(3)[4]①为电压表,读数为U,②为电流表,读数为I,根据欧姆定律得
解得
根据图像得
解得
[5]研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小,则电阻的测量值Rx偏大,根据电阻定律
解得
测量值Rx偏大,电阻率的测量值偏大。
三、解答题(本题3小题,共38分)
13. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球质量为1.0×10-3kg,所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求:
(1)小球受到电场力大小;
(2)匀强电场的电场强度大小。
【答案】(1);(2)N/C
【解析】
【详解】(1)根据受力分析得
解得
(2)根据电场力公式
解得N/C
14. 如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RM=0.5Ω的小型直流电动机M都恰能正常工作.求:
(1)电路中的电流I;
(2)电源的输出功率P外;
(3)电动机的输出功率P出.
【答案】(1)2A(2)36 W(3)12W
【解析】
【详解】(1)灯泡L正常发光,电路中的电流为
代入数据得:
I=2A
(2)电源的输出功率为P外=P总-P内,即
P外= E I-I2 r
代入数据得:
P外=36 W
(3)由串联电路分压关系得:
UM=E-I(r+R)-UL
代入数据得:
UM =7V
电动机的输出功率为P出=P电-P热,即
P出=IUM-I2RM
代入数据得:
P出=12W
15. 如图所示,为一个实验室模拟货物传送的装置,A是一个表面绝缘质量为的小车,小车置于光滑的水平面上,在小车左端放置一质量为带电量为的绝缘货柜,在传送途中有一水平电场,可以通过开关控制其有、无及方向。现将一质量为的货物放在静止的货柜内。先通过控制开关产生一个方向水平向右,大小的电场,使小车和货柜开始运动,作用后,改变电场,电场大小变为,方向向左。电场作用一段时间后,关闭电场,小车正好到达目的地,货物在小车的最右端,且小车和货物的速度恰好为零。已知货柜与小车间的动摩擦因数,(小车不带电,货柜及货物体积大小不计,g取)求:
(1)内小车、货物的位移大小;
(2)整个传送过程中小车的最大速度;
(3)整个传送过程中货柜与小车摩擦产生的内能Q。
【答案】(1)2m 4m;(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)货物
小车
经货物运动
小车运动
(2)货物
向右,小车
向右,经2秒后,货物作匀减速运动
小车加速度不变,仍为向右,当两者速度相等时,小车的速度最大。货柜恰好到达小车最右端,共同速度为
(3)小车在时间内位移
货柜在时间内位移为
小车长度
系统产生内能当涂一中高二年级2023-2024学年度10月份月考
物理试题
(卷面分值:100分 考试时间:75分钟 )
一、选择题(第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分;第8~10 题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 对研究对象或研究过程建立理想化模型,突出问题的主要方面忽略次要因素从而有效地解决问题,是物理学研究的常用方法。下列各组均属于理想化模型的是(  )
A. 点电荷、元电荷 B. 质点、点电荷
C. 元电荷、重心 D. 质点、重心
2. 在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,所受电场力为F.按场强定义可知,该点的场强大小E= .那么,下列说法中正确的是:( )
A. 若移走检验电荷,则该点的电场强度为零
B. 若放在该点的检验电荷的电量为2q,则该点的电场强度大小为
C. 若放在该点检验电荷的电量为2q,则该点的电场强度大小为2E
D. 若放在该点检验电荷的电量为2q,则该点的电场强度大小仍为E
3. 如图所示的火警报警装置,为热敏电阻,若温度升高,则的阻值会急剧减小,从而引起电铃电压的增加,当电铃电压达到一定值时,电铃会响。下列说法正确的是(  )
A. 适当增大电源的电动势可使报警的临界温度升高
B. 适当增大电源的电动势可使报警的临界温度降低
C. 把的滑片适当向下移可使报警的临界温度升高
D. 把的滑片适当向下移不改变报警的临界温度
4. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R 组成的,下列说法正确的是(  )
A. 甲表是电压表, R 增大时量程增大 B. 甲表是电流表, R 增大时量程减小
C. 乙表是电流表, R 增大时量程增大 D. 乙表是电压表, R 增大时量程减小
5. 如图所示,绝缘轻杆一端插入绝缘水平面固定,另一端与带正电金属小球1连接,轻杆与水平面夹角为30°.带电量为+q的金属小球2放在绝缘水平面上,1、2小球间的连线与水平面间的夹角也为30°,此时轻杆对小球1的弹力恰好沿杆方向.现用与小球2完全相同的带电量为-3q小球3和小球2接触,稳定后再移走小球3.球1、2均看作点电荷.则小球2电荷量变化前后,轻杆对小球1的弹力大小之比为
A. 1︰ B. 2︰ C. 1︰2 D. ︰2
6. 如图所示,电源电动势E一定,内阻不计,、是定值电阻,是光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小。开关S闭合,电路稳定后,电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M点。现增强照射电阻的光照强度,则(  )
A. 电容器的电容增大 B. M点的电势升高
C. 液滴向下运动 D. 中有向右的电流
7. 带电粒子射入两块平行板间的匀强电场中,入射方向跟极板平行,重力不计,若初动能为Ek,则出场时动能为2Ek。如果初速度增加为原来的2倍,则出场时动能为(  )
A. 4Ek B. 5Ek
C. D. Ek
8. 三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为 (  )
A. 4 Ω B. 24 Ω C. 8 Ω D. 36 Ω
9. 一根粗细均匀的金属导线阻值为R,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流强度为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线对折一次,使其长度变为原来的一半,仍给它两端加上恒定电压U,则下列说法正确的是(  )
A. 此时金属导线的阻值为
B. 此时通过金属导线的电流为
C. 此时自由电子定向移动的平均速率为
D. 此时自由电子定向移动的平均速率为2v
10. 如图所示,AC是圆O一条水平直径,BD是竖直方向的另外一条直径,M点是圆上的点,OM连线与OC的夹角为60°,该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将带正电量为q、质量为m的粒子从圆心O点以相同的动能Ek0射出,射出方向不同时,粒子可以经过圆周上的所有点。在这些点中,经过c点时粒子的动能最小且为,已知圆的半径为R,重力加速度的大小为g,匀强电场的场强,那么(  )
A. M点的电势一定高于O点的电势 B. 粒子经过B点和D点时的动能一定相同
C. 粒子经过M点时的动能为 D. 粒子经过AB连线中点时的动能为
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 某学生实验小组利用如图所示电路进行实验,使用的器材有:
多用电表、电压表(量程5V,内阻十几kΩ)、滑动变阻器(最大阻值5kΩ)、导线若干
(1)将多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡,再将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;
(2)将图中多用电表的红表笔和___________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端;
(3)若多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡测量,指针偏转角度过小,换挡后重新进行(1)的步骤后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图甲所示,这时电压表的示数如图乙所示,多用电表和电压表的读数分别为___________和___________。
12. 学习小组要测量一个电阻的电阻率,已知其长度为L,额定电压为1V。
(1)用螺旋测微器测量该电阻的直径,示数如图甲所示,其直径d=______mm;
(2)粗测该电阻的阻值为250 ,为精确测量其阻值,该同学设计的测量电路如图乙所示,其中蓄电池E电动势约为6.5V(内阻不计)、滑动变阻器R最大阻值为200 、定值电阻R1=792 、保护电阻R2=250 。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调,且测量时电表的读数不小于其量程的,则图乙中圆圈①位置接入______、圆圈②位置应接入______(均选填器材前的字母序号);
A.电流表A1(量程100mA,内阻RA1=3 )
B.电流表A2(量程为5mA,内阻RA2=8 )
C.电压表V(量程为3V,内阻RV=750 )
(3)实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线(坐标均为国际单位),已知图线的斜率为k,则所测该电阻的阻值Rx=______(用题中已知所测物理量符号表示),研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小,则电阻率的测量值将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
三、解答题(本题3小题,共38分)
13. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球质量为1.0×10-3kg,所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求:
(1)小球受到的电场力大小;
(2)匀强电场的电场强度大小。
14. 如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RM=0.5Ω的小型直流电动机M都恰能正常工作.求:
(1)电路中的电流I;
(2)电源的输出功率P外;
(3)电动机的输出功率P出.
15. 如图所示,为一个实验室模拟货物传送的装置,A是一个表面绝缘质量为的小车,小车置于光滑的水平面上,在小车左端放置一质量为带电量为的绝缘货柜,在传送途中有一水平电场,可以通过开关控制其有、无及方向。现将一质量为的货物放在静止的货柜内。先通过控制开关产生一个方向水平向右,大小的电场,使小车和货柜开始运动,作用后,改变电场,电场大小变为,方向向左。电场作用一段时间后,关闭电场,小车正好到达目的地,货物在小车的最右端,且小车和货物的速度恰好为零。已知货柜与小车间的动摩擦因数,(小车不带电,货柜及货物体积大小不计,g取)求:
(1)内小车、货物的位移大小;
(2)整个传送过程中小车的最大速度;
(3)整个传送过程中货柜与小车摩擦产生的内能Q。

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