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文檔簡介
第第頁湖北省武漢市部分重點中學2023-2024學年高二上學期9月月考物理試題(原卷版+解析版)2023學年秋季武漢市部分市級示范高中高二9月聯(lián)考
物理試卷
試卷滿分:100分
一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個選項中,1—7題只有一項符合題目要求,第8—10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
1.在物理學習中,概念、模型、方法都需要理解與掌握,如下說法不正確的是()
A.位移、速度、電場強度、功均矢量B.質(zhì)點、點電荷均為理想化模型
C.電場強度、加速度概念引入采用了比值定義法D.合力與分力,合運動與分運動為等效替代關(guān)系
2.一個已充電的電容器,若使它的電荷量減少,其電壓減少為原來的,則()
A.電容器原來的電壓為1V
B.電容器的電容變?yōu)樵瓉淼?/p>
C.電容器原來的帶電荷量為
D.電容器原來的帶電荷量為
3.如圖所示的電解池接入電路后,在t秒內(nèi)有n1個一價正離子通過溶液內(nèi)某截面S,有n2個一價負離子通過溶液內(nèi)某截面S,設(shè)e為元電荷,以下說法正確的是()
A.當n1=n2時,電流為零
B.當n1>n2時,電流方向從A→B,電流為
C.當n1n2時,電流方向從A→B,電流為
C.當n1<n2時,電流方向從B→A,電流為
D.無論n1、n2大小如何,電流方向都從A→B,電流都為
【答案】D
【解析】
【詳解】由題意可知,流過容器截面上的電量
q=(n1+n2)e
則電流為
方向與正電荷的定向移動方向相同,故由A到B。
故選D。
4.如圖所示,、、為電場中同一條水平方向電場線上的三點,為的中點,、電勢分別為、。下列敘述正確的是()
A.該電場在點處的電勢一定為
B.點處的場強一定大于點處的場強
C.一正電荷從點運動到點電勢能一定減少
D.一正電荷運動到點時受到的靜電力由指向
【答案】C
【解析】
【詳解】AB.該電場電場線分布情況不明,所以在c點處的電勢不一定為4V,a點處的場強Ea不一定大于b點處的場強Eb。故AB錯誤;
CD.因c點的電勢一定高于b點,由公式
易知,一正電荷從c點運動到b點,電勢能一定減少。根據(jù)“沿電場線方向電勢逐漸降低”可得c點的場強方向由a指向c。所以正電荷運動到c點時受到的電場力由a指向c。故C正確,D錯誤。
故選C。
5.如圖所示,光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點電荷A、B,帶電荷量分別為-4Q和+Q,今引入第三個點電荷C,使三個點電荷都處于平衡狀態(tài),則C的電荷量和放置的位置分別是()
A.-Q,在A左側(cè)距A為L處
B.-2Q,在A左側(cè)距A為處
C.+2Q,在A右側(cè)距A為處
D.-4Q,在B右側(cè)距B為L處
【答案】D
【解析】
【詳解】根據(jù)庫侖力的特點和平衡條件可以推知,要使A、B、C三個電荷都平衡,電荷C必須為負電荷,且放在B的右側(cè)某位置;設(shè)C的電荷量為q,所在位置與B的距離為r,則當C平衡時,有
解得
r=L
當點電荷B受力也平衡時,有
解得
q=4Q
因為q為負電,所以
q=-4Q
故選D。
6.小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示,P為圖線上一點,PN為圖線的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說法中正確的是()
A.對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為B.對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為
C.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻不變D.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻減小
【答案】A
【解析】
【詳解】AB.對應(yīng)P點,由圖可知,小燈泡兩端的電壓是U1,流過小燈泡的電流是I2,所以電阻為
故A正確,B錯誤;
CD.根據(jù)電阻的定義
電阻等于圖線上的點與原點連線的斜率的倒數(shù),隨著所加電壓的增大,圖線上的點與原點連線的斜率逐漸減小,說明小燈泡的電阻逐漸增大,故CD錯誤。
故選A。
7.如圖甲所示,兩根材料相同的均勻?qū)w柱a和b,a長為L,b長為2L,串聯(lián)在電路中時,沿x軸方向電勢變化φ-x圖象如圖乙所示,選取x=3L處電勢為零,則導體柱a、b的橫截面積之比為()
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【詳解】由圖象可知導體柱a兩端電壓為,導體柱b兩端電壓為,導體柱a和b串聯(lián)可得
,
根據(jù)電阻定律
可得
導體柱a、b的橫截面積之比為
故選B。
8.由歐姆定律導出U=IR和,下列敘述中正確的是()
A.電流相同時,電阻越大,其電壓降越大
B.對于確定的導體,其兩端的電壓和流過它的電流的比值等于它的電阻值
C.由知,導體電阻由兩端的電壓和通過的電流決定
D.導體的電阻由導體本身的性質(zhì)決定,跟導體兩端的電壓及流過導體的電流的大小無關(guān)
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)可知,電流相同時,電阻越大,其電壓降越大,故A正確;
B.對于確定的導體,其兩端的電壓和流過它的電流的比值等于它的電阻值,故B正確;
CD.只是電阻的定義式,導體的電阻由導體本身的性質(zhì)決定,跟導體兩端的電壓及流過導體的電流的大小無關(guān),故C錯誤,D正確。
故選ABD。
9.如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量很少,可被忽略,開關(guān)閉合穩(wěn)定時一帶電的油滴靜止于兩極板間的P點,若打開開關(guān)k,將平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離,則下列說法正確的是()
A.靜電計指針的張角變小B.P點電勢升高
C.帶電油滴向上運動D.帶電油滴的電勢能不變
【答案】AD
【解析】
【分析】
【詳解】A.將平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離,極板間距減小,根據(jù)
可知,電容器的電容增大,當開關(guān)打開后,兩極板的電荷量不變,又
所以,極板間的電勢差減小,則靜電計指針的張角變小,A正確;
BCD.根據(jù)場強公式,即
當打開開關(guān)后,極板的電荷量不變,故可得場強不變,故帶電液滴不會移動,根據(jù)電勢與場強的關(guān)系可知,P點的電勢不變,電勢能不變,BC錯誤,D正確。
故選AD
10.如圖所示,空間中存在沿x軸的靜電場,x1、x2、x3、x4是x軸上的四個點,質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的粒子(不計重力),以初速度v0從O點沿x軸正方向進入電場,在粒子沿x軸運動的過程中,其電勢能Ep沿x軸的變化如圖所示,下列說法正確的是()
A.粒子在x2點的速度為v0
B.若粒子能到達x4處,則v0大小至少應(yīng)為
C.若,則粒子在運動過程中的最大動能為
D.從O點到x3點的過程中,電場的電勢先升高再降低再升高
【答案】AB
【解析】
【詳解】A.粒子從O運動到x2的過程中,電勢能變化量為零,靜電力做功為零,根據(jù)動能定理可知粒子在x2點的速度為v0,故A正確;
B.粒子能運動到x1處,就能運動到x4處,若粒子恰能運動到x1處時初速度v0最小,根據(jù)動能定理得
解得
所以若粒子能到達x4處,則v0的大小至少應(yīng)為,故B正確;
C.粒子在運動過程中,靜電力所做正功的最大值為,若時,由動能定理得
解得
粒子在運動過程中最大動能為
故C錯誤;
D.從O點到x3點的過程中,電場的電勢先降低再升高再降低,故D錯誤。
故選AB。
二、非選擇題:本題共5小題,共60分。
11.用如圖甲實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖乙所示,已知電源頻率為50Hz,m1=50g、m2=150g,g取10m/s2,則:
(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v=______m/s;
(2)在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=___J,系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=___J。(第(2)問結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
【答案】①.2.4②.0.576③.0.600
【解析】
【詳解】(1)[1]每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點,相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為
在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度
(2)[2]兩物體的初速度為零,所以在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量為
[3]系統(tǒng)勢能的減少量包括m1增加的重力勢能和m2減少的重力勢能,為
12.某同學為了測定一個圓柱體工件材料的電阻率,采用了如下方法:
(1)用游標卡尺測量其長度,示數(shù)如圖甲所示,由圖可知其長度L=________cm:
(2)用螺旋測微器測量其直徑,示數(shù)如圖乙所示,由圖可知其直徑D=________mm:
(3)實驗小組決定使用伏安法測量圓柱體的電阻,已知其電阻約為100Ω,實驗所用直流電源的電動勢約為4V、內(nèi)阻可忽略,電流表A的量程為0~30mA、內(nèi)阻約為30Ω,電壓表V的量程為0~3V、內(nèi)阻約為10kΩ,滑動變阻器R1阻值的變化范圍為0~15Ω,允許通過的最大電流為2.0A,為減小測量誤差,實驗中實驗電路應(yīng)采用丙圖中的________:(R代表圓柱體的電阻)
(4)若電流表的示數(shù)為I,電壓表的示數(shù)為U;圓柱體的直徑和長度分別用D、L表示,則用D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為________,________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】①.4.240②.4.950③.A④.⑤.小于
【解析】
【詳解】(1)[1]圓柱體工件材料的長度為
(2)[2]圓柱體工件材料的直徑為
(3)[3]電壓表阻值遠大于圓柱體的電阻,電流表應(yīng)采用外接法,圓柱體的電阻大于滑動變阻器R1阻值,為獲得更多實驗數(shù)據(jù),滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。
故選A。
(4)[4]圓柱體的電阻為
根據(jù)電阻定律有
電阻率的關(guān)系式為
[5]由于電壓表的分流作用,電流的測量值大于電流的實際值,即
可得
13.在如圖所示的電路中,R1是由某金屬氧化物制成的導體棒,實驗證明通過它的電流I1和它兩端的電壓U1遵循的規(guī)律(式中k=0.3A/V3),R2、R3是定值電阻,遵循歐姆定律,R3=10Ω,電源電壓為6.0V,閉合開關(guān)S后,電流表的示數(shù)為0.5A。求R2的阻值。
【答案】5Ω
【解析】
【詳解】R3兩端的電壓為
U3=IR3=0.5×10V=5.0V
則R1、R2并聯(lián)部分的電壓為
U1=6.0V-5.0V=1.0V
又
得R1中的電流為
所以R2中的電流為
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
則有
14.電量為q=2×10-4C的帶正電小物塊置于絕緣水平面上,所在空間存在沿水平方向且方向始終不變的電場,電場強度E的大小與時間t的關(guān)系,以及物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示.若重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物塊的質(zhì)量m;
(2)物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ.
【答案】(1)2kg(2)0.2
【解析】
【詳解】當時,物體的加速度為,
根據(jù)牛頓第二定律得:;
當時,物體勻速運動,則物體受力平衡,,又;
代入數(shù)據(jù)解得:.
15.如圖所示,虛線MN左側(cè)有一場強為E1的勻強電場,在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2的勻強電場,在虛線PQ右側(cè)距PQ為L處有一與電場E2平行的屏,現(xiàn)將一電子(電荷量為e,質(zhì)量為m,重力不計)無初速度地放入電場E1中的A點,最后電子打在右側(cè)屏上的K點,已知:A點到MN的距離為,AO連線與屏垂直,垂足為O,求:
(1)電子到MN的速度大?。?/p>
(2)若E2=3E1,電子離開電場E2時速度與水平方向的夾角的正切值多大;
(3)調(diào)節(jié)E2的大小可使K點在屏的位置發(fā)生變化,由于實際生產(chǎn)的需要,現(xiàn)要保證K點到O點的距離d滿足:3L≤d≤6L,求此條件下的范圍。
【答案】(1);(2);(3)
【解
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