【文档说明】四川省广安中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题 Word版含解析.docx,共(16)页,2.962 MB,由envi的店铺上传
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广安中学高2023级高二上期第2次月考物理试题满分:100分时间:75分钟一、单选题(本题包括7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题意。)1.物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学事业做出了巨大贡献,值得我们敬仰.下列描述中符合物理学史实及物理思想
方法的是()A.奥斯特提出了用电场线形象直观的描绘抽象的电场B.安培发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说C.电荷量e的数值最早是由美国物理学家富兰克林测得的D.电场场强FEQ=和磁感应强度()FBBLIL=⊥都是用比值法定义的物理量【答案】D【解析】【详解】A项:法拉第提出
了用电场线形象直观的描绘抽象的电场,故A错误;B项:奥斯特现了电流的磁效应,安培提出了分子电流假说,故B错误;C项:电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的,故C错误;D项:电场强度和磁感应强度都是比值定义法,且都只取决于自身的性质,故D正确.故应
选:D.2.如图所示,一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,运动轨迹如图所示,M和N是轨迹上的两点,其中M点是轨迹的最右点。不计重力,下列表述正确的是()A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力的方向沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加【答案
】C【解析】【详解】AB.带电粒子所受合力指向运动轨迹的内侧,所以带电粒子受到的电场力水平向左,粒子向M点运动过程中电场力做负功,所以粒子到达M点时的动能最小,速率最小,A、B错误;C.因为是匀强电场,粒子受到的电场力恒定,加速度恒定,C正确;D.粒子靠近M点的过程,电场力做负功
,电势能增加,远离M点的过程,电场力做正功,电势能减少,D错误。故选C。3.如图所示,四根相互平行的通有电流均为I的长直导线a、b、c、d,放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时,四边形中心O点的磁感应强度大小都是
B,则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为()A.22B,方向向左B.22B,方向向下C.2B,方向向右D.2B,方向向上【答案】A【解析】【详解】在ac处的直导线在O点产生的磁场的合磁感应强度大小为2B,方向沿Od方向;在bd处的直导线在O点产生的磁场的合磁感应强度大小为2B,
方向沿Oa方向;则O点的合磁感应强度为222222OBBBB=+=()()方向向左。故选A。4.在如图所示的UI−图像中,直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线II为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组
成闭合电路。由图像判断错误的是()A.电源的电动势为3V,内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的效率为80%D.电源的输出功率为4W【答案】C【解析】【详解】A.根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir当I=0时U=E由读出电源的电动势E=3V内阻等于图线的斜率大小,则
3||0.56UrI===A正确;B.根据图像可知电阻1URI==B正确;C.电源的效率2100%100%100%66.7%3PUIPEI====出总C错误;D.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电压U=2V,电流I=2A,
则电源的输出功率为P出=UI=4WD正确。本题选择错误的,故选C。5.将如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两板上,开始B板电势比A板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场力作用下开始运动,设A、B两极板间的距离足够大,下列说法正确的是()A.电子一直向着A
板运动B.电子一直向着B板运动C.电子先向A板运动,然后返回向B板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动D.电子先向B板运动,然后返回向A板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动【答案】D【解析】【详解】根据交变电压的变化规律,可确定电子所受电场力的变化规律,从而作出电子的加速度a、速度v
随时间变化的图线,如图所示,从图中可知,电子在第一个4T内做匀加速运动,第二个4T内做匀减速运动,在这半个周期内,因初始B板电势高于A板电势,所以电子向B板运动,加速度大小为eUmd.在第三个4T内做匀加速运动,第四个4T内做匀减速运动,但在这半个周期内运动
方向与前半个周期相反,向A板运动,加速度大小为eUmd,所以,电子做往复运动,综上分析正确选项为D.6.真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。
过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。以下说法正确的是()A.a点电势低于O点B.b点电势等于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.
该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能【答案】D【解析】【详解】A.试探电荷在O点静止,即O点的电场强度为零,所以a、O两点间场强方向是由a指向O的,所以a点电势高于O点,故A错误;B.与A选项分析同理可知,c点电势高于O点的电势;
又因为O点与b点间的电场强度有竖直向上的分量,所以O点的电势高于b点的电势,则c点的电势高于b点的电势,故B错误;CD.与B选项分析同理可知,a点的电势高于b点的电势,c点的电势高于d点的电势,又根据pEq=可知,带负电的试探
电荷在电势高处电势能较小,故C错误,D正确。故选D。7.一个电子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能pE随位置x变化的关系如图所示,其中2Ox~区间是关于直线1xx=对称的曲线,23xx~区间是直线,则下列说法正确的是()A.1x
处电势为零B.23xx~段是匀强电场C.电子在1x、2x、3x处电势1、2、3的关系为123D.电子在2Ox段做匀变速直线运动,在23xx~段做匀速直线运动【答案】B【解析】【详解】A.根据pEq=可知1x处电势不零,故A错误;BD.根据Ex=
则pEqEx=所以pEx−图像的斜率为qE,因此23xx~图像为直线,斜率不变,为匀强电场,电子做匀变速运动,2Ox段为非匀强电场,做变速运动,故B正确,D错误;C.电子带负电,经历1x、2x、3x处电势能增加,所以123故C错误。故选B。二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分
。每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)8.如图所示电路中,在滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列描述正确的是()A.电压表示数增大,电流表
示数减小B.电压表示数减小,电流表示数增大C.电路中的总电阻增大D.通过R1的电流增大【答案】AC为【解析】【分析】【详解】滑片P由b端向a端滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中总电阻增大
,干路电流减小,路端电压增大,电阻R1分压减小,并联支路电压增大,通过电阻R2的电流增大,总电流等于通过电阻R2和通过电流表的电流之和,所以通过电流表的电流减小,综上可知,BD错误。AC正确。故选AD。9.如图,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有带电金属块沿
斜面滑下,已知在金属块下滑的过程中动能增加了12J,摩擦生热8.0J,重力做功24J,则以下判断正确的是()A.金属块带正电荷B.金属块克服电场力做功8.0JC.金属块的机械能减少12JD.金属块的电势能减少40J【答案】AC【解析】【详解】BD.根据动能定理k
GfΔEWWW=−+电解得4JW=−电故金属块克服电场力做功4.0J,金属块的电势能增加4.0J,故BD错误;A.金属块下滑的过程中,电场力做负功,故金属块受到的电场力水平向右,故金属块带正电荷,故A正确;C.金属块的机械能减少fΔ||||12JEWW=+=电故C正确。故选AC。10.
如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻的力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变,则()A.把A板向上平
移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落【答案】ACD【解析】【详解】由题意根据动能定
理得20mgdUq−=AB.移动A板,质点从P点到N点,电场力做功和重力做功不变,根据动能定理得质点仍然可以到达N孔,并且速度为零。A正确,B错误;C.把B板向上平移一小段距离,质点从P点到N点,电场力做功不变,重力做功减少,所以质点将不能到
达N点,即在N点前速度减为0,之后返回。C正确;D.把B板向下平移一小段距离,质点从P点到N点,电场力做功不变,重力做功增加,所以质点能到达N点,并且速度不为0,之后继续下落。D正确。故选ACD。三、实验题(每空2
分,共16分)11.实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路,由测得的实验数据绘制成的U-I图像如图2所示。(1)图1对应的电路图为下图中的,(选填“A”或“B”)A.B.(2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2
得到该电池的电动势E=_______V,内阻r=_______Ω。【答案】(1)B(2)①.4.5②.1.8【解析】【小问1详解】通过观察实物图可知电压表接在电源和开关两端,故电路图为B;【小问2详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律E
UIr=+有UIrE=−+则UI−图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E,斜率绝对值等于电池的内阻r,根据图像可知,纵轴截距为4.5,横轴截距为2.5,结合上述分析可知电池电动势E=4.5V内阻4.5Ω1
.8Ω2.5r==12.某实验兴趣小组为了研究电表的改装原理和练习使用多用电表,设计了如下实验。(1)某同学用多用电表粗测电阻时采用“×100”倍率,结果多用电表表盘指针位置如图乙中虚线指针位置所示,为了测
量更加准确,这时应该采用________(选填“10”或“1k”)倍率,欧姆调零后进行测量如果此时读数如图乙中实线指针位置所示,则读数是________Ω(2)图甲为某同学随意设计的电流挡,电压挡的两用表电路图。已知电流计G的量程是300mA,内阻是220Ω,电阻121
10,100RR==,则选择开关接到“1”是________(选填“电流挡”或“电压挡”),其量程是________mA;选择开关接到“2”时,其挡位的量程是________V。(3)一个多用电表的电池用久了,电动势E由1.5V降成1V,内阻r由
1.5Ω变成5Ω,现用此电表欧姆调零后测量未知电阻,读数为240Ω,则其真实值为________Ω。【答案】(1)①.×10②.120(2)①.电流挡②.900③.156(3)160【解析】【小问1详解】[1][2]用多用电表粗测电阻时采用“×100”倍率
,结果多用电表表盘指针位置如图乙中虚线指针位置所示,指针偏转角度角度,说明待测电阻阻值相对“×100”倍率较小,为了测量更加准确,需要更换较小的倍率,这时应该采用“×10”倍率,换完倍率以后需要重新进行欧姆调零,如果此时读数如图乙中实线指针位置所示,则读数是12Ω101
20Ω=【小问2详解】[1][2]选择开关接到“1”时,1R与电流计G并联,起到分流的作用,故接“1”是电流挡,量程是ggg1300220300900110IRIImAmAmAR=+=+=[3]选择开关接到“2”时,1R与电流
计G并联,再与2R串联,起到分压的作用,故接“2”是电压挡,其挡位的量程是33g2gg23001022090010100156VUUIRIRIR−−=+=+=+=【小问3详解】设新电池的欧姆表内电阻为0r,电池用久后欧姆表的内电阻为r,欧姆调零时,电流都达到满偏电流,根据欧姆定律有
01.51rr=都指到240Ω时电流也相等,根据欧姆定律可得01.51240xrrR=++联立可得电阻的真实值为160ΩxR=四、计算题(本大题共3小题,共38分)13.如图所示,电源的电动势24VE=,内阻1Ωr=,电阻2ΩR=,M为直
流电动机,其电阻'1Ωr=,电动机正常工作时,其两端所接理想电压表读数为M21VU=,求:(1)流过电动机的电流。(2)电动机输出的机械功率。(3)电源的效率。【答案】(1)1A(2)20W(3)95.8%【解析】【小问1详解】根据闭合电路欧姆定律知MEUIRr=++()代入数据可得
1AI=【小问2详解】电动机的输入功率为1M21WPUI==电动机的热功率为221WPIr==所以,电动机输出的机械功率为31220WPPP=−=【小问3详解】电源的总功率为424WPEI==电源内功率为251WPIr==电源的输出功率为64523WPPP=−=所以,电源的效率为6410
0%95.8%PP=14.如图所示,在匀强电场中,将电荷量为6310C−−点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做了52.410J−−的功,再从B点移到C点,静电力做了51.210J−的功。已知匀强电场的方向与等腰直角AB
CV所在的平面平行。10cmABBC==求:(1)A、B两点间的电势差ABU和B、C两点间的电势差BCU分别为多少?(2)如果规定B点的电势为0,则A点的电势和该点电荷在C点的电势能分别为多少?(3)求匀强电场
的电场强度大小?【答案】(1)8V,4V−(2)8VA=,5p1.210JCE−=−(3)405V/mE=【解析】【小问1详解】A、B两点间的电势差为的的的562.410V8V310ABABWUq−−−===−B、C两点间的电势差为56
1.210V4V310BCBCWUq−−===−−【小问2详解】如果规定B点的电势为0,则有ABABU=−可得A点的电势为8VA=根据功能关系pppΔBCBCBCWEEE=−=−其中p0BBEqφ==可得该点电荷
在C点的电势能5p1.210JCE−=−【小问3详解】取AB中点D,有4V2ABDCφφφφ+===则DC连线为等势线,过点B作DC的垂线即为电场线,电场线方向指向电势降低的方向,如图所示由几何关系可知,B点到CD的距离为25cmd=匀强电场的电场强
度大小为24V/m405V/m2510UEd−===15.如图所示,平面直角坐标系xOy位于竖直平面内,倾斜光滑直轨道AO与y轴正方向夹角为60=,轨道AO与水平轨道OB及半径为R的竖直光滑圆管
之间均平滑连接,圆管对应的圆心角为120,其所在圆O分别与x轴和y轴相切于B点和C点。已知第二象限内有方向竖直向下、大小为12mgEq=的匀强电场,第一象限内,xR的区域内有水平向右的匀强电场,其中302yR区域内场强大小为233,2mgEyRq=区域
内场强大小为333mgEq=。质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从到O点距离为R的Q点由静止释放,经水平轨道OB进入圆管内。小球与水平轨道OB之间的动摩擦因数为0.2=,其余摩擦不计,所有轨道均为绝缘轨道,轨道的直径远小于所在圆的直径,小球所带电荷量不损失
,进入和飞出管道时无能量损失,重力加速度为g。求:(1)小球经过坐标原点O处时的速度大小;(2)求小球在管道中速度最大时的位置坐标,并求出小球的最大速度;(3)从开始运动到小球静止,小球在OB段走过的总路程s为多少?【答案】(1)3gR;(2)31()22RRR+,,4.6mvgR=
;(3)7.5sR=【解析】【详解】(1)带电小球从Q点到O点,应用动能定理有2101coscos2OQOQqExmgxmv+=解得03vgR=(2)小球从O点到B点过程中,动能定理可知2201122BmgRmvmv−=−解得2.
6BvgR=小球进入圆管之后,进入复合场中,将重力场和电场E2合成为等效重力场,用g′表示该等效场的加速度,如图所示:根据平行四边形法则可知等效重力()()2222mgmgqEmg=+=与竖直方向的夹角θ满足2tan3qEmg==则θ=60°当小球运动到等效重力场与圆管相交点P时
,速度最大。P点的位置为3sin2xRRRR=+=+11cos2yRR=−()=则P点的位置坐标为31()22RRR+,。小球从B点到P点,根据动能定理可知222m111cossin22BmgRqER
mvmv−−+=−()解得m4.6vgR=(3)假设小球能够到达管口上端D点,设小球到达管口上端D点的速度为v1,从B到到D根据动能定理有22211sin30cos3022DBmvmvmgRRqER−=−++()解得1
35DgRv=方向垂直于OD指向左上方。小球进入电场3E后,受到电场力和重力,设两者的合力F与竖直方向的夹角为,则有3tanqEmg=,cosmgF=解得30=,233Fmg=F的方向垂直OD指
向右下方,可知vD与F方向共线,小球进入电场3E后做匀减速直线运动,假设小球达到电场3E边界M点时速度为vM,从D到M的过程由动能定理得2211tan6022MDFRmvmv−=−解得21.40MvgR=−说明小球不能达到电场3E边
界离开电场,可知小球进入电场3E后先做匀减速直线运动,速度为零后反向匀加速直线运动从D进入圆管轨道,此后多次往复运动,最终小球将静止于OB段上的某点,根据功能关系与能量守恒有212Dmgsmv=解得7.5sR=