广东省深圳市龙华中学 2024-2025 学年高二上学期第二次月考物理试
卷
一、单选题:本大题共 8 小题,共 32 分。
1.关于电磁波的发现及应用、能量量子化,下列说法正确的是( )
A. 利用红外线的热效应能杀菌消毒,夜视仪利用了红外成像技术
B. 射线具有很强的辐射性,常用于癌症病人的化疗
C. 能量量子化指能量的连续性,微观粒子的能量值可以是任意值
D. 普朗克提出了“能量子”假说,解决了黑体辐射的理论困难
2.下列关于磁场、电磁感应的实验中,说法正确的是( )
A. 图甲中,小磁针发生偏转是因为电流周围存在磁场
B. 图乙中,电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的
C. 图丙中,使导体棒 沿着磁感线运动能产生感应电流
D. 图丁中,只有闭合或断开开关 瞬间能产生感应电流
3.如图所示,现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条
棱 和 上,彼此绝缘,电流方向分别为由 流向 、由 流向 ,则顶点 的
磁感应强度方向为( )
A. 由 指向
B. 由 指向
C. 由 指向
D. 由 指向
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4.如图所示,用某种金属材料制成长为 、宽为 、厚为 的长方体,且 =
2 = 4 。电流沿 方向的电阻为 ,电流沿 方向的电阻为 ,电
流沿 方向的电阻为 ,则 : : 等于( )
A. 8:2:1 B. 8:1:4 C. 16:1:2 D.
16:1:4
5.真空中两个点电荷分别带同种电荷,电荷量为 1, 2( 1 ≠ 2),相距为 时的库仑力为 ,现将它们的电
量均增为原来的2倍,间距也增为原来的2倍,此时库仑力为( )
A. 4 B. C. D. 16
4
6.如图为某同学研究闭合电路中电源的输出功率随电流变化关系的实验电路(电
流表内阻忽略不计),则该同学描绘的输出功率 随电流 变化的图像正确的是
( )
A. B.
C. D.
7.一种能自动测定油箱内油面高度的装置如图所示,装置中金属杠杆的一端接浮球,另一端触点 接滑动变
阻器 ,油量表由电流表改装而成。当汽车加油时油箱内油面上升,下列分析正确的有( )
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A. 触点 向上滑动 B. 电路中的电流变小
C. ′两端电压增大 D. 整个电路消耗的功率减小
8.如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间 内,充电宝
的输出电压 、输出电流 可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为 ,则时间 内( )
A. 充电宝输出的电功率为 + 2 B. 充电宝产生的热功率为 2
2
C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 2
二、多选题:本大题共 3 小题,共 15 分。
9.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表 和一个变阻器组成的,已知灵敏电流表的满偏电流 =
3 ,内电阻 = 200 ,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表, 增大时量程增大
B. 乙表是电压表, 增大时量程增大
C. 在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.6 ,则 = 0.5
D. 在乙图中,若改装成的电压表的量程为3 ,则 = 800
10.有研究表明,当兴奋情绪传播时,在人的体表可以测出与之对应的
电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示,图中实线为等
差等势面,标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势, 、 、 、
为等势面上的点,该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场, 、
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为两电荷连线上对称的两点, 、 为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是( )
A. 、 两点的电场强度相同
B. 点的电势大于 点的电势
C. 将带正电的试探电荷从 点移到 点,其电势能增加
D. 负电荷在 点的电势能大于在 点的电势能
11.图甲是由导电的多晶硅制成的电容式加速度传感器,图乙是其原理图。传感器可以看成由两个电容 1、
2组成,当传感器沿着箭头方向变速运动时,多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变,形变程度只与加速度
大小正相关,且加速度向上时,悬臂梁的右侧向下弯曲。下列描述正确的是( )
A. 传感器静止时,用外力下压悬臂右端, 1增大, 2减少
B. 传感器保持匀速向上运动, 1与 2均不变
C. 传感器由静止突然加速向上运动, 1减小, 2增加
D. 传感器向下做匀减速运动, 1不断减小, 2不断增加
三、实验题:本大题共 2 小题,共 20 分。
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12.某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。
(1)用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示,其值为 = ______ ;用螺旋测微器测量其直径示数如图
乙所示,其值为 = ______ ;
(2)先用多用电表欧姆挡的“× 1”倍率粗测金属丝的电阻,示数如图丙所示,其电阻值为 = ______ ;
(3)实验电路如图丁所示,从实验原理上看,待测电阻测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)其真
实值。如果测得的金属丝长度为 ,直径为 ,电阻为 ,都采用国际单位制单位,则它的电阻率 = ______。
(用 、 、 字母表示)
13.“祖冲之”研究小组将一块电芯拆解出来,测量其电动势 和内阻 。实验小组设计了如图甲、乙所示的
实验电路图,请回答下列问题:
(1)闭合开关 前,滑动变阻器的滑片 应移至最______(填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关 后,移动滑片 ,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下几组电压表示数 和对应的电流表
示数 ,将实验记录的数据在坐标系内描点作出 图像,如图丙所示,可知图丙中标记为Ⅰ的图线是采用
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实验电路______(填“甲”或“乙”)测量得到的。
(3)利用图丙提供的信息可知,该电源电动势 的准确值为______,该电源内阻 的准确值为______。( 1、 2、
1、 2、 0均已知)
四、计算题:本大题共 3 小题,共 33 分。
14.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚制成了能把
2.2 的弹体(包括金属杆 的质量)加速到10 / 的电磁炮(常规炮弹的速度约为
2 / )。若轨道宽为2 ,长100 ,通过的电流为10 ,则
(1)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?
(2)磁场力的最大功率为多大?(轨道摩擦不计)
15.如图所示的电路中,定值电阻均为 ,电源电动势为 ,内阻 = ,水平
2
放置的平行金属板 、 间的距离为 ,质量为 的小液滴恰好能静止在两板
的正中间.(重力加速度用 表示)求
(1)流过电源的电流大小;
(2)两金属板间的电场强度的大小;
(3)小液滴带何种电荷,带电量为多少.
16. 扫描是计算机 射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。某种 机原理示意图如图
所示。 、 之间是加速电场,虚线框内为匀强偏转电场 ;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示
的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点 ,产生 射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为 ,
电荷量为 , 、 两端的电压为 0,偏转电场区域水平宽度为 0,竖直高度足够长, 中电子束距离靶台
2√ 3
竖直高度为 = √ 3 0,偏转电场的电场强度 =
0。忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用
3 0
及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。求:
(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小;
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(2)电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角;
(3) 点到偏转电场右边界的距离。
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答案和解析
1.【答案】
【解析】解: .利用紫外线能杀菌消毒,红外线不具有该功能,夜视仪利用了红外线成像技术,故 A 错误;
B. 射线具有很强的辐射性,常用于癌症病人的化疗, 射线具有穿透性,荧光性和摄影效应的特性,所以
可以用来做胸透,故 B 错误;
C.能量量子化是指微观粒子的能量值只能是一个最小能量单位的整数倍,即微观粒子的能量是量子化的,
只能是某些分立的值,是不连续的,故 C错误;
D.普朗克提出了能量子假说,不但解决了黑体辐射的理论困难,而且更重要的是提出了“量子”概念,揭
开了物理学史上崭新的一页,故 D 正确。
故选: 。
根据红外线、紫外线以及 射线等常见光线的功能和应用分析;微观粒子的能量是量子化的,只能取某些分
立的值;普朗克提出了量子假说,第一次提出了不连续的概念,解决了黑体辐射的理论困难。
本题考查电磁波谱的应用和能量子的相关知识,要注意正确掌握电磁波的性质,并能正确掌握它们在生产
生活中的应用,知道微观粒子的能量是量子化的,只能取某些分立的值。
2.【答案】
【解析】解: 、图甲是演示电流磁效应实验装置,小磁针发生偏转,说明了电流周围存在磁场,故 A 正确;
B、图乙中,电流间的相互作用是通过电流产生的磁场发生的,故 B 错误;
C、图丙中,使导体棒 沿着磁感线运动时,导体棒不会切割磁感线,穿过闭合回路的磁通量不会发生变
化,故不能产生感应电流,故 C错误;
D、图丁中,不闭合电键或是断开电键时, 中的磁通量都不变,则都不会产生感应电流,故 D 错误。
故选: 。
电流磁效应是指电流能产生磁场,磁场对放入其中的电流也有力的作用,电流之间的相互作用是通过磁场
发生的;闭合回路的一部分导体在磁场中切割磁感线,回路中产生感应电流;开关 闭合后,滑动变阻器滑
片移动时也能产生感应电流,对照各图进行判断即可。
本题是对电流的磁效应和感应电流产生条件的考查,解题时要知道电流周围会产生磁场,磁场对处于其中
的磁体或电流具有力的作用,当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中有感应电流产生。
3.【答案】
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【解析】解:根据安培定则,可确定两通电直导线电流在 处产生的磁感应强度方向,结合矢量合成法则,
可得如下图:
因为两根长直导线中电流大小相等,结合正方体特点可知, 点到两根长直导线的距离相等,则: 1 = 2,
则图中 1、 2相等且垂直,
结合正方体特点及矢量合成法则可知,图中 由 指向 ,故 A 正确,BCD 错误;
故选: 。
根据安培定则,先确定两通电直导线电流在 处产生的磁感应强度方向,再结合题意及矢量合成法则,即可
分析判断,即可判断 正误。
本题主要考查磁感应强度的矢量叠加,解题时需注意,磁感应强度是矢量,磁感应强度的叠加遵循矢量法
则。
4.【答案】
【解析】解:设金属材料的电阻率为 ,根据电阻定律 = 可知,电流沿 方向时电阻 = ,电流
沿 方向时电阻 = ,电流沿 方向时电阻 = ,则 : : = : : =
2: 2:
2 = 16:1:4,故 D 正确,ABC错误。
故选: 。
根据电阻定律分析,在恒温条件下,导体的电阻与导体的长度成正比,与导体横截面积成反比,与导体材
料的电阻率有关。
考查对电阻定律的理解,运用公式解答即可。
5.【答案】
【解析】解:由库仑定律可得变化前有:库仑力 = 2 1,
2
2 2
现将它们的电量均增为原来的2倍,间距也增为原来的2倍,此时库仑力 ′ = 2 12 = ,故 C正确,ABD
(2 )
错误。
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故选: 。
由库仑定律可得出变化前后的库仑力表达式,对比即可求解。
本题考查库仑定律的直接应用,只需正确代入公式即可求解,属基础题目。
6.【答案】
【解析】解:电源的输出功率为 = 2 ,可知,图像为开口向下的抛物线,故 ABD 错误,C正确。
故选: 。
根据电源的输出功率等于电源的总功率与内部热功率之差列式,得到输出功率 与电流 的关系式,再分析
图像的形状。
对于物理图像,往往要根据物理规律得到解析式,再确定图像的形状。
7.【答案】
【解析】解: 、当汽车加油时油箱内油面上升时,通过浮球和杠杆使触点 向下滑动,滑动变阻器连入
的电阻变小,整个电路的总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流变大, ′是定值电阻,
则 ′两端电压增大,故 AB 错误,C正确;
D、整个电路消耗的功率为 = , 不变, 增大,则 增大,故 D 错误。
故选: 。
当汽车加油时油箱内油面上升时,通过浮球和杠杆使触点 向下滑动,滑动变阻器连入的电阻变小,电路中
的电流变大,根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况,由欧姆定律分析 ′两端电压的变化情况,
由 = 分析整个电路消耗的功率变化情况。
本题要理解滑动变阻器的变阻原理:通过改变连入电路的电阻丝长度,来改变阻值的大小,从而改变电路
中的电流。
8.【答案】
【解析】解: .充电宝的输出电压 、输出电流 ,所以充电宝输出的电功率为 ,故 A 错误;
B.充电宝内的电流也是 ,但其内阻未知,所以无法判断充电宝产生的热功率,故 B 错误;
2
C. 是充电宝的输出电压,不是手机电池的内电压,所以不能用 计算手机电池产生的焦耳热,手机电池
产生的焦耳热应为 2 ,故 C错误;
D.充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能,一部分转化为手机电池产生的焦耳热,故根据
能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为: 2 ,故 D 正确。
故选: 。
充电宝和手机都是非纯电阻,其电功率只能用 = 计算,产生的焦耳热只能用 = 2 计算,根据能量守
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恒列式求解手机电池储存的化学能。
本题考查了非纯电阻,解题关键是区分热功率与电功率的计算式,本题难度较小,考查了学生掌握知识与
应用知识的能力。
9.【答案】
【解析】解: 、由甲图连接情况,可知变阻器分流,可增大电流量程,改装后为电流表;改装后的总量
程为: = + ,即当 增大时, 减小;
600
若需要总量程为0.6 ,即 = 0.6 ,代入数据可得: = ,故 AC错误;
597
、由乙图连接情况,可知变阻器分流,可增大电压量程,改装后为电压表;改装后的总量程为: = +
,即当 增大时, 增大;
若需要总量程为3 ,即 = 3 ,代入数据可得: = 800 ,故 BD 正确。
故选: 。
由串联分压、并联分流的规律,可判断两图分别改装后的种类;由串联分压和并联分流的比例关系,可得
到总量程的表达式,判断总量程随变阻器阻值变化的关系,根据总量程,结合表达式,也可求解变阻器阻
值。
本题考查电表的改装,关键是列出总量程与变阻器阻值的关系式,借助数学关系求解。
10.【答案】
【解析】解: .该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的, 、 为两电荷连线上对称的两点,根据等量
异种电荷的电场的特点,可以判断、这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同,故 A 正确;
B. 、 两点位于等量异种点电荷连线的中垂线上,该中垂线是一条等势线,则 点的电势等于 点的电势,
故 B 错误;
C.根据 = 可知,正电荷在电势高的地方电势能大,所以将带负电的试探电荷从电势低 点移到电势高
点,电势能减小,故 C错误;
D. 点的电势小于 点的电势,根据 = 可知,负电荷在 点的电势能大于在 点的电势能,故 D 正确。
故选: 。
根据等量异种电荷的电场线分布进行分析;根据电势的大小即电势能的计算公式分析 。
该题结合等势面考查对电场强度理解,知道无论是电场线或是等差等势面,都是密的地方场强大,疏的地
方场强小;把握电场强度的矢量性是解该题的关键。
11.【答案】
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【解析】解: 、传感器静止时,用外力下压悬臂右端时,多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅间的距离变大,多晶
硅悬臂梁与底层多晶硅间的距离变小,由电容的决定式 = 可知, 1减小, 2增大,故 A 错误; 4
B、传感器保持匀速向上运动,多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变,则 1与 2均不变,
故 B 正确;
C、传感器由静止突然加速向上运动,多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变,多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅间的
距离变大,多晶硅悬臂梁与底层多晶硅间的距离变小,由电容的决定式 = 可知,
4 1
减小, 2增加,故
C正确;
D、传感器向下做匀减速运动,多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变,多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅间的距离变
小,多晶硅悬臂梁与底层多晶硅间的距离变大,由电容的决定式 = 可知, 1增加, 2减小,故 D 错4
误。
故选: 。
电容器的电容只与电容器本身有关。根据电容器结构变化,结合电容的决定式 = 判断电容器电容的变
4
化。
解答本题的关键要掌握电容的决定式 = ,搞清电容与板间距离的关系。
4
2
12.【答案】23.765 0.245 8 小于
4
1
【解析】解:(1)20分度游标卡尺的精确值为 = 0.05 ,由图甲可知金属丝的长度为: = 237 +
50
13 × 0.05 = 237.65 = 23.765
螺旋测微器的精确值为0.01 ,由图乙可知金属丝的直径为: = 0 + 24.5 × 0.01 = 0.245
(2)用多用电表欧姆挡的“× 1”倍率粗测金属丝的电阻,则金属丝的电阻为: = 8 × 1 = 8
(3)电路图采用了电流表外接法,考虑到电压表分流的影响,电流表读数偏大,根据欧姆定律 = ,可知
待测电阻测量值小于其真实值。
2
1
根据电阻定律有: = ,其中 = 2,解得电阻率为: =
4 4
2
故答案为:(1)23.765,0.245;(2)8;(3)小于, 。
4
(1)20分度游标卡尺的精确值为0.05 ,螺旋测微器的精确度为0.01 ,根据读数规则读数;
(2)根据刻度与倍率读数;
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(3)根据实验误差分析判断;根据电阻定律与欧姆定律解答。
本题考查了螺旋测微器的读数和电阻率的测定,明确实验原理,掌握电阻定律和欧姆定律。
13.【答案】左 1 乙 1 0 2
【解析】解:(1)闭合开关 前,滑动变阻器阻值应该最大,则滑片 应移至最左端。
(2)对甲图
= ( 0 + )
对乙图
= ( 0 + + )
则乙图中图像的斜率比甲图大,图丙中标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙测量得到的。
(3)根据图乙和丙图图线Ⅰ分析,可知电源的真实电动势为
= 1
甲图中对应的图线Ⅱ中的 2为电源短路时的真实电流。所以
1
= 0 2
1
故答案为:(1)左;(2)乙;(3) 1, 0。 2
(1)根据保护电路分析判断;
(2)根据闭合电路欧姆定律分析判断;
(3)根据图像分析判断。
本题关键掌握测量其电源动势和内阻的实验原理,利用图像处理数据和分析误差的方法。
14.【答案】解:(1)由于弹体做匀加速直线运动,由运动学公式 2 = 2
2
得 = = 5 × 105 / 2
2
由牛顿第二定律得 安 =
得 = 2.2 × 10 3安 × 5 × 10
5 = 1.1 × 103
由安培力公式 安 =
安
得 = = 55
(2)由功率的定义知 = 安 = 1.1 × 10
7
答:(1)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是55
(2)磁场力的最大功率为1.1 × 107
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【解析】(1)金属杆受到安培力作用,做加速运动,使弹体获得了速度,根据运动学公式和安培力公式求解
匀强磁场的磁感应强度,
(2)功率的定义求解磁场的功率。
本题重点是运动学的应用和功率的定义,由运动学得到加速度才能得到磁感应强度进而求磁场的功率。难
度不大。
2
15.【答案】解:(1)根据闭合电路的欧姆定律,流过电源的电流为: = = =
+ + + + 5
2
2 2
(2)电容器两极板间的电压为: = = × =
5 5
2 两金属板间的电场强度为: = =
场 5
(3)平行板电容器内电场方向竖直向下,因为液滴静止,液滴受到重力和竖直向上的电场力,液滴带负电,
有:
=
场
5
液滴的电量为: =
= 2 = 2
场 5
2
答:(1)流过电源的电流大小为 ;
5
2
(2)两金属板间的电场强度的大小 ;
5
5
(3)小液滴带负电荷,带电量为
2
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律求流过电源的电流;
(2)根据欧姆定律求出电容器两极板间的电压,由 = 求两金属板间的场强;
(3)液滴受力平衡,列出平衡方程求带电量,判断电性
本题是电路与电场两部分知识的综合,关键是确定电容器的电压与电动势的关系,在直流电路中,电容器
相当于断路,与电容器串联的支路电流为0.
1
16.【答案】解:(1)根据动能定理有: = 20 0, 2
2 0
解得电子刚进入偏转电场时的速度大小为: = √
(2)电子在偏转场中,根据牛顿第二定律: = ,
2√ 3 0
解得: = ,
3 0
电子在偏转场运动的时间为: = 0,
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则电子出偏转场时在竖直方向的分速度为: =
设电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角为 ,
√ 3
可得: = = ,
3
联立解得: = 30°
(3)设 点到偏转电场右边界的距离 ,
1 √ 3
电子在偏转场的偏转位移: = 2 = 0,
2 6
电子束射出偏转电场时速度反向延长将交于水平位移的中点,
0
+ +2
由相似三角形可知: = 2 = 0 ,
0 0
5
联立解得: = 0 2
2
答:(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小为√ 0
(2)电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角为30°
5
(3) 点到偏转电场右边界的距离为
2 0
【解析】(1)需要利用动能定理来求解电子刚进入偏转电场时的速度。电子在加速电场中受到电场力的作用,
从静止开始加速,获得动能。根据动能定理,电子获得的动能与电场提供的功之间的关系,可以求得电子
进入偏转电场时的速度大小。
(2)需要分析电子在偏转电场中的运动。通过牛顿第二定律,计算出电子在电场中的加速度。再根据运动时
间和速度的关系,得到电子在偏转电场内竖直方向的分速度。最后,结合电子的初速度和竖直分速度,可
以计算出电子在射出偏转电场时,速度方向与水平方向的夹角。
(3)利用几何关系和相似三角形的性质,求解电子射出偏转电场后的水平位移。通过建立与偏转电场相关的
几何图形,运用相似三角形的比值关系,求得 点到偏转电场右边界的距离。
本题考查电子在加速电场与偏转电场中的运动分析,涉及动能定理、牛顿第二定律以及几何关系的应用。
通过逐步推导,考察了学生对电子束运动的综合理解能力。解题时,需要注意分析电子在电场中的加速过
程及偏转轨迹,并运用几何关系解答偏转位移。
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