【文档说明】四川省泸县第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题 含解析.docx,共(18)页,1017.436 KB,由小赞的店铺上传
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泸县一中高2022级高二上学期第一学月考试物理试题第一部分选择题(共48分)注意事项:每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如有改动,请用橡皮擦干净后,在选涂其它答案标号。一、选择题(本题共11小题,1~7题每小
题4分,每小题给出的四个选项中只有一个是正确的;8~11题有多个选项符合要求,全部选对得5分,不全得3分,有错选或不选得0分,共48分)1.关于电场线的说法,正确的是()A.电场线是客观存在的,不仅反映了电场的分
布,也是电荷之间产生相互作用的物质基础B.电场线是从正电荷出发,到负电荷终止的不封闭曲线C.电场中任何两条电场线有可能相交D.电场线就是正点电荷的运动轨迹【答案】B【解析】【分析】【详解】A.电场是客观存在的,电场线是人
们想象的,不是真实存在的,A错误;B.根据电场线的特点知,电场线是从正电荷(或无穷远)出发到负电荷(或无穷远)终止的不封闭曲线,B正确;C.电场线的切线方向就是电场的方向,如果两条电场线在同一点相交,则有两个切线方向,而事实上电场中的每一点只有一个方向,故任意两条电场线
都不会相交,C错误。D.根据电场线的特点,电场线也并不是电荷的运动轨迹,仅当静止电荷,或初速度与电场线共线的电荷,在电场线是直线的电场中,只受电场力作用时,运动轨迹才会与电场线重合,D错误。故选B。2.如图所示是某验电器的结构图。下列相关说法正确的是()A.金
属箔张开过程,重力势能一定增加B.金属箔张开过程,斥力一定做负功C.金属箔张开,说明金属球带正电D.金属箔张开时,可能带异种电荷【答案】A【解析】【分析】【详解】验电器带电时,金属箔张开,是因为金属箔带同种电荷;金属箔张开过程,斥力做正功,重力势能增加。故选A
。3.两个半径为r的相同的金属球分别带有q1、q2的异种电荷,已知q1=3q2,两球心相距为10r,其相互作用力为F1.现将两球接触后分开,再放回原来的位置,这时两球间的相互作用力为F2,则()A.F2=F1B.F2=13F1C.F2>13F1D.F
2<13F1【答案】D【解析】【详解】根据同种电荷相互排斥,异种电荷互相吸引的性质,当两球带异种电荷时,两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定小于10r,两球接触前的库仑力:21212212223·(10)100kqqkqqkqFrrr==;根据题意两球接触后分开,两球
各带q2的同种电荷,两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必大于10r,而两球接触后平分电量,则两球的电荷量1222qqqq−==,则作用力22222122221·(10)1003kqkqFkqFrrr
==,故A、B、C错误,D正确;故选D.【点睛】库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式,则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系.4.如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速
器加速形成细柱形的质子流且电流恒定,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束与质子源相距l和4l的两处各取一横截面1S,和2S,在1S、2S,两处各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为1n、2n,则()A.12:1:2nn=B
.12:1:4nn=C.21:2:1nn=D.12:4:1nn=【答案】C【解析】【分析】【详解】根据电流的微观定义式可知111IneSv=222IneSv=在l处与4l处的电流相等12II=故1122neSvneSv=得1221nvnv=
据动能定理知在l处有2112Eqlmv=解得12Eqlvm=在4l处22142Eqlmv=解得224Eqlvm=联立各式得1221nn=故选C。5.某区域的电场分布与位置相关,如图(a)所示,Ox轴上正好存在与该轴正方向同向的电场分布,电场强度E的大小随x的变化情况如图(b)所示,若在
原点O处静止释放一质子,质子在仅受电场力的作用下开始运动,下列说法正确的是()A.质子的加速度一直增大B.质子所受电场力一直增大C.质子的电势能一直增大D.质子的动能一直增大【答案】D【解析】【详解】AB.由题图知,电场强度随着距离的增加先
变大后变小,根据FqEFma==,可知,质子所受电场力、加速度先变大后变小,故AB错误;CD.质子运动过程中,电场力做正功,因此电势能减小,动能增加,故C错误,D正确。故选D。6.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,电动机M的线圈电阻为1R,定值电阻为0R
。闭合开关S,电动机开始转动,稳定后电路中的电流为I,则()A.电流大小10EIRRr=++B.电动机两端的电压1UIR=C.电动机的机械功率()210PEIIRRr=−++D.电源的效率1010100%RRRRr+=++【答案】C【解析】
【详解】A.电动机为非纯电阻,欧姆定律不能运用,故A错误;B.设电动机两端电压为U,对电动机分析有P电=P机+P热即UI>I2R1则U>IR1故B错误;C.从能量角度分析,电动机的机械功率等于电源的总功率
减去电路中的热功率,有()210PEIIRRr=−++故C正确;D.电源的效率100%UIUEIE==由于欧姆定律不成立,所以1212100%RRRRr+++故D错误。故选C。7.如图甲所示电路,小灯泡通电后其电压U随所加电流I变化的图
线如图乙所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PM为U轴的垂线,PQ为I轴的垂线,下列说法中正确的是()A.随着所加电流的增大,小灯泡的电阻减小B.对应P点,小灯泡的电阻为R=121UII−C.在电路中灯泡
L两端电压为U1时,电阻R两端的电压为I1RD.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”【答案】D【解析】【详解】A.图线上的点与原点连线的斜率等于电阻大小,由数学知识可知,随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,故A错误;B.对应P点,小灯泡的电阻为12U
RI=,故B错误;C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,电阻R两端的电压为I2R,故C错误;D.由恒定电流的功率公式P=UI,推广可知,对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积,故D正确.8.一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q,电荷Q在球心O处产生的场强大小EO=22kQR,方向如图所示
。把半球面分为表面积相等的上、下两部分,如图甲所示,上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为El、E2;把半球面分为表面积相等的左、右两部分,如图乙所示,左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4。则()A.E1>24kQRB.E
2=24kQRC.E3>24kQRD.E4=24kQR【答案】AC【解析】【详解】A.根据点电荷电场强度公式2QEkr=,且电荷只分布球的表面,对于图甲,虽表面积相同,但由于间距的不同,则上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场
强大小关系为12EE,方向相同;因电荷Q在球心O处产生物的场强大小022kQER=,又由于012+EEE=的得124kQER,224kQERA正确,B错误;CD.对于图乙,半球面分为表面积相等的左、右两部分,是由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小
相等,则根据电场的叠加可知:左侧部分在O点产生的场强与右侧电荷在O点产生的场强大小相等,即E3=E4。由于方向不共线,由合成法则可知,342=4kQEERC正确,D错误。故选AC。9.如图所示是电阻R的I-U图象,由此得出A.电阻R=0.5ΩB.通过电阻的电流与两端电压成正比C.因I-
U图象的斜率表示电阻的倒数,故R=1tan45=1.0ΩD.在R两段加上2.0V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是1.0C【答案】BD【解析】【详解】A.由URI=可知2R=故选项A错误;B.由于图像是过原点的直线,通过电阻的电流与两端电压成正比,故选项B正确;C.因为是物理图像,所以斜率1
101202IkUR====AV即2R=不能用倾角的正切的倒数求解电阻,故选项C错误;D.由图像可知在R两端加上2.0V的电压时,电流I=1A,所以每秒通过的电量11CqIt==C=1故选项D正确。故选BD。10.如图,
在竖直向上匀强电场中,A球位于B球的正上方,质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出,它们最后落在水平面上同一点,其中只有一个小球带电,不计空气阻力,下列判断正确的是()A.如果A球带电,则A球一定带正电B.如果A球带电,则A球的电势能一定增加C.如果B球带电,则B球
一定带正电D.如果B球带电,则B球的电势能一定增加【答案】CD【解析】【分析】【详解】两个小球以相同初速度水平抛出,它们最后落在水平面上同一点,根据公式有0xvt=可知两球下落时间相同,两小球下落高度不同,根据公式212hat=可知A球的加速度大于B球加速度,故若A球带电,必定带负电,
受到向下的电场力作用,电场力做正功,电势能减小。若B球带电,必定带正电,受到向上的电场力作用,电场力做负功,电势能增加。故选CD。11.如图所示的电路中,电源电动势为2V,内阻0.5=r,电阻11.5ΩR=,电阻22ΩR=,电阻33ΩR=,的滑动变阻器4R接入电路的
阻值为2Ω,电容器的电容1.0FC=,电阻3R与电容器间的导线记为d,单刀双掷开关S与触点1连接,下列说法正确的是()A.如果仅将4R的滑片向上滑动,1R消耗的功率减少B.如果仅将4R滑片向上滑动,电源的输出功率
增加C.如果仅将4R的滑片向上滑动,电容器两极板间的电势差增大D.若仅将开关S由触点1拨向触点2,流过导线d的横截面的电荷量为61.7510C−【答案】BCD【解析】【详解】A.开关S与触点1连接,电路中R1和R4串联,如果仅将R4的滑片向上滑动,总电
阻减小,总电流增大,根据P=I2R1可知R1消耗的功率增大,故A错误;B.电源的输出功率随外电阻变化关系如图所示原来R1和R4接入电路的总电阻大于内电阻,如果仅将R4的滑片向上滑动,外电阻接近内电阻,则电源的输出功率增加,故B正确;C.开关S与触点1连接,电容器两端电压等于R1
两端电压,如果仅将R4的滑片向上滑动,R1两端电压增大,则电容器两极板间的电势差增大,故C正确;D.开关S与触点1连接,电路电流强度140.5AEIRRr==++R1两端电压110.75VUIR==R4两端电压的的441VUIR==此时电容器所带的电荷量6110.7510CQC
U−==左端为高电势;若仅将开关S由触点1拨向触点2,此时电容器所带的电荷量6241.010CQCU−==此时左端为低电势,所以流过导线d的横截面的电荷量为6121.7510CQQQ−=+=故D正确。故选BC
D。第二部分非选择题(共52分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。二、实验题(共14分)12.如图甲所示,螺旋测微器的读数为__________mm;如图乙所示,电压表的量程为3V,则电压表的读
数为__________V.【答案】①.6.700②.1.10±0.01【解析】【详解】[1]由图示螺旋测微器可知,螺旋测微器的读数为:d=6.5mm+20.0×0.01mm=6.700mm;[2]电压表量程为3V,由图示电压表表盘可知,其分度值为:0.1V,示数为:1.10V.1
3.随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户,某实验小组要对市场上出售的某品牌纯净水质量进行检测。电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标,电导率是电阻率的倒数。该小组查阅国家2020版药典标准得知:合格纯净水的电导率2S/cm,为方便检测,实验小组把电导率换算为电
阻率,即合格标准为电阻率3510Ωm。为测量该纯净水的电阻,将水样装入一绝缘性能良好的圆柱形塑料容器内,容器两端用圆片状金属电极密封。测得该容器两电极间长度为5.0cm,圆柱内径圆面积为1.0cm2。除待测水样
Rx外,实验室还提供如下器材:A.电流表A1(量程0~1mA,内阻为15Ω)B.电流表A2(量程0~300μA,内阻约为100Ω)C.电压表V1(量程0~3V,内阻为5kΩ))D.电压表V2(量程0~15V,内阻约为20kΩ)E.滑动变阻器R1,阻值范围0
~20Ω,允许的最大电流2AF.滑动变阻器R2,阻值范围0~1kΩ,允许的最大电流0.5AG.定值电阻R3=5kH.电源E(电动势为6V,内阻r约2Ω)I.开关和导线若干;(1)由于不知道容器内水样的电阻,该小组
采用试触法确定电路的连接,如图甲,将电压表的不固定接头分别与b、c接触,观察电压表和电流表指针偏转情况,发现电流表的指针偏转变化明显,电压表指针偏转几乎不变,则应将电压表接头接在________(选填“b”或“
c”)点。同时根据电表示数粗略估算水样电阻Rx约为30kΩ;(2)为了多测几组数据,并且尽量精确测量水样电阻Rx,请在答题纸方框内画出实验电路原理图,并标明所选用器材________;(3)将实验中测得的多组电压表和电流表的示数,在U-I坐标系中描点连线,得到图线如图,根据图线可得水
样的电阻值Rx=_______Ω(保留2位有效数字);(4)根据题中有关数据,请你判断该水样是否合格?________(选填“是”或“否”)。【答案】①.c②.③.42.510④.否【解析】【详解】(1)[1
]由题可知,接b时,电流表的指针偏转变化明显,说明电压表分流严重,接c时,电压表的偏转几乎不变,则说明电流表基本不分压,电流表用内接法,故应接c处,测量误差较小。(2)[2]电源电动势是6V,电压表V2量程太大,为准确测量电压,电压表应选择V1,电压表V1与定值
电阻R3串联改装成6V的电压表测电压;通过水样的最大电流约为3max30106A200μAxEIR===且电流表应采用内接法,故电流表应选择A2,方便实验操作,滑动变阻器应选择R1;由于待测水样电阻远大于滑动变阻器最大阻值,
滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示(3)[3]根据图线可得水样的电阻值xR为461.52Ω2.510Ω12010xR−==(4)[4]由公式可得44222.5101.010=Ω·m0.510Ω·m510xRSL−−==其电阻率小于合格标准纯
净水电阻率,故不合格。三、计算题(写出必要的文字说明,3个小题,14题10分,15题12分,16题16分,共38分)为14.如图所示,长L=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角=37°。已知小球所带电荷量61.01
0Cq−=,匀强电场的场强33.010N/CE=,取重力加速度2=10m/sg,sin370.6=,cos370.8=。求:(1)小球所受电场力F的大小。(2)小球的质量m。【答案】(1)33.010N−;(2)44.010kg−【解析】【
详解】(1)根据电场力的公式FqE=解得33.010NF−=(2)由平衡条件得tanFmg=解得44.010kgtanFmg−==15.如图所示,在xOy平面内,有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E(图中未画出)。由A点斜射出一质量为m,所带电荷量为+q的粒
子,B为运动轨迹与y轴的交点,C和D是粒子运动轨迹上的两点。其中l0为常量,粒子所受重力忽略不计。(1)求粒子从A到D过程中电势能的变化量;(2)判断粒子从A到B、B到C和C到D三段过程所经历的时间关系,说明依据,并求出对应的时间;(3)求粒子经
过D点时的速度大小。【答案】(1)03qEl−;(2)tAB=tBC=tCD=02mlqE;(3)0172qElm【解析】【详解】(1)粒子从A到D过程中电势能的变化量pADAD0()3EWqEyyqEl=−=
−−=−(2)由于粒子所受电场力沿y轴负方向,在x轴方向上粒子做匀速直线运动,又粒子从A到B、B到C和C到D三段过程在x轴方向上的位移相等,则经历的时间也相等,设ABBCCDtttT===由对称性可知轨迹最高点为B点。由牛顿第二定律
qEma=解得qEam=又2B12yaT=2B013(2)2ylaT+=联立解得02mlTqE=即ABBCCD02tttmlqE===(3)粒子在BD段做类平抛运动0D2(2)xlvT=D(2)yvaT=解得220DDD172xyqElvvvm=
+=16.如图所示,水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm,板长L=30cm,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于A、B中间,距金属板右端x=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏。现在A、B板间加如图2所示的方波形周期电压,有大
量质量m=1.0×10−7kg,电荷量q=-4.0×10−2C的带电粒子以平行于金属板的速度v0=1.0×104m/s持续射向挡板。已知U0=1.0×102V,粒子重力不计,求:(1)粒子在电场中的运动时间;(2)t=0时刻进入金属板间的粒子离
开电场时在竖直方向的位移大小;(3)撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。【答案】(1)-5310s;(2)0.07m;(3)19cm【解析】【详解】(1)假设粒子一直在电压U0下运动,则20m012UqmayatLvtd===,,解得m9102dycmcm==因此粒子不会撞击平
行金属板,而粒子的水平分速度不变,则在电场中的运动时间0Ltv=-5310st=(2)在50~210s−内粒子在竖直方向做匀加速直线运动,方向指向A金属板,在55210~310s−−内粒子在指向A金属板的竖直方向做匀减速运动,以向下为正方向,两个运动过程中,加速
度大小始终为820210m/sqUamd==因此23111110.04m?410m/s2yyatvat=−=−=−=−,2212210.03m2yyvtat=+=−120.07myyy=+=−所以位移大小为0.07m。(3)粒子在
电场中的运动时间等于电场变化的周期,故撤去挡板后,粒子离开电场的速度都相同,如图所示()()53210s0,1,2,tnn−=+=时刻进入的粒子向下偏转的距离最大,粒子先向下偏转做类平抛运动,加速度向下,再做加速度向上的类平抛运动。同样以向下为正方向,加速
度大小仍为a,前一段满足23333311210m/s2yyatcmvat====,23434443410210m/s2yyyyvtatvvat=−==−=−,所以34'1yyycm=+=但是向下
最大位移为向下的速度为零时,即23'm22yvycma==即在这个点射出的粒子出AB极板时向下位移最大为1cm,但是运动过程中最大位移为2cm,因此考虑这么一种粒子,在某位置出发,刚好向下位移最大2cm到达B极板,随后再向上运动,此时该粒子为光带最下端。当粒子在()
5310s0,1,2,tnn−==射出时,粒子向上偏转最大,此时假设粒子出AB极板时恰好到达A极板右端,则此时粒子y方向的速度为()5535·210110210m/syva−−=−−=−因此恰好与光带最下端的粒子y方向上的速度4yv相同,故两者相互平行射出,光带距离也即为出电场的竖直方向
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