河北省保定市部分高中2023-2024學年高二物理上學期10月月考試題含解析

2022級高二上學期10月考試物理試題一、單選題（共7小題，每小題4分，每小題只有一個選項正確，共28分）1．下列敘述中符合物理學史實的是（）A．奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應B．法拉第提出了著名的分子電流假說C．麥克斯韋證實了電磁波的存在D．法拉第測出電磁波與光的傳播速度相同2．如圖所示，P、Q是兩個電荷量相等的正點電荷，它們連線的中點是O，A、B是中垂線上的兩點。，用、、、分別表示A、B兩點的場強和電勢，則（）A．一定大于，一定大于 B．不一定大于，一定大于C．一定大于，不一定大于 D．不一定大于，不一定大于3．兩電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點，則下列說法正確的是（）A．q1、q2為等量異種電荷B．N、C兩點間場強方向沿x軸負方向C．N、D兩點間的電場強度大小沿x軸正方向先減小后增大D．將一正點電荷從N點移到D點，電勢能先增大后減小4．新冠疫情期間，額溫槍廣泛應用于各種場所。4月開學后學校實行體溫每日三檢制度，體溫檢測員小明仔細研究了班里的額溫槍及其技術參數(shù)（如圖所示），發(fā)現(xiàn)它以2節(jié)干電池為電源，工作電流為5mA。能通過傳感器檢測人體向外輻射的紅外線，根據紅外線能量的強弱快速、準確且無接觸的測量體溫，那么關于該額溫槍的說法中正確的是（）A．額溫槍工作時，電池組兩極間的電壓為3VB．額溫槍工作時，電路中每通過1C電荷，每節(jié)電池都能把1.5J化學能轉化為電能C．額溫槍工作時，電源的輸出功率為15mWD．若換用兩節(jié)充滿電的800mAh充電電池，則最多可測溫約為次5．如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管（正向電阻為零，可以視為短路；反向電阻無窮大，可以視為斷路）連接，電源負極接地，初始時電容器不帶電，閉合開關穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器極板間的P點且處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．減小極板間的正對面積，帶電油滴會向下移動，且P點的電勢會降低B．減小極板間的正對面積，帶電油滴會向上移動，且P點的電勢會降低C．斷開開關S，帶電油滴將向下運動D．將下極板上移，帶電油滴將向上運動6．如圖所示，平行金屬板中帶電質點原處于靜止狀態(tài)，電流表和電壓表為理想電表，當滑動變阻器的滑片向a端移動時，則（）A．電壓表讀數(shù)減小 B．電流表讀數(shù)增大C．質點將向上運動 D．上消耗的功率逐漸減小7．如圖所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿，MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個套在此桿上的帶有同種電荷的小球，用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將A球沿水平方向向右緩慢拉動一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡。則后一種平衡狀態(tài)與前一種平衡狀態(tài)相比較，下列說法正確的是（）A．A、B兩小球間的靜電力變大B．A、B兩小球間的靜電力變小C．A球對MO桿的壓力變大D．A球對MO桿的壓力變小二、多選題（共3小題，每小題6分，全選對得6分，對但不全的得3分，錯選不得0分）8．如圖所示為真空中的實驗裝置，平行金屬板A、之間的加速電壓為，、之間的偏轉電壓為，為熒光屏?，F(xiàn)有質子、氘核和粒子三種粒子分別在A板附近由靜止開始加速，最后均打在熒光屏上。已知質子、氘核和粒子的質量之比為，電荷量之比為，則質子、氘核和粒子三種粒子（）A．三種粒子都打在熒光屏上同一個位置B．從開始到熒光屏所經歷時間之比為C．打在熒光屏時的動能之比為D．打在熒光屏時的動能之比為9．如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細線與斜面平行，小球A的質量為m、電荷量為q。小球A的右側固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上，則（）A．小球A與B之間庫侖力的大小為B．當時，細線上的拉力為0C．當時，細線上的拉力為0D．滿足某條件時，斜面對小球A的支持力可能為010．某同學設計的稱重儀的工作原理圖如圖所示，其中定值電阻的阻值為，金屬電阻片的最大阻值為，其接入電路中的阻值R與稱重臺所受壓力大小F的關系為（k為已知常量），顯示表是由電流表改裝成的，當R=0時，顯示表恰好滿偏，則下列有關該稱重儀的說法中正確的是（）A．重物質量越大，顯示表指針偏角越小B．重物質量越大，上消耗的功率越大C．電路中電流大小與稱重臺所受壓力大小成正比D．改裝后的稱重儀顯示表的刻度是不均勻的三、實驗題（共兩小題，每空2分，共15分）11．某同學要測量一分布均勻材料制成的金屬圓柱體的電阻率,已知金屬圓柱體電阻約為。步驟如下：（1）用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖，由圖可知其長度為mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖，由圖可知其直徑為mm；（3）為了更加準確地測出該圓柱體的電阻，除了導線和開關外，有以下一些器材可選擇：A．電源E（電源電壓4V、內阻可忽略不計）B．電流表A1（量程0～0.6A，內阻約）C．電流表A2（量程0～20mA，內阻約）D．電壓表V1（量程0～3V，內阻約）E．電壓表V2（量程0～15V，內阻約）F．待測電阻RxG．滑動變阻器R1（，允許最大電流2.0A）H．滑動變阻器R2（，允許最大電流1A）I．電鍵S和導線若干其中電流表選擇。電壓表選擇?；瑒幼冏杵鬟x（填前面對應的序號）在答題卡上的方框中畫出實驗電路并標出所選實驗器材的代號。12．小明同學打算將一只量程為250μA的靈敏電流計（內阻未知，約為幾百歐）改裝成多用電表，他設計的改裝電路如圖乙所示。圖乙中G為靈敏電流計，、、、和是定值電阻，是滑動變阻器。實驗室中還有兩個備用滑動變阻器，分別為滑動變阻器（0~1000Ω）、滑動變阻器（0~10000Ω）。（1）用圖甲所示電路測量靈敏電流計G的內阻，先將滑動變阻器的阻值調至最大，閉合，緩慢減小的阻值，直到G的指針滿偏；然后閉合，保持滑動變阻器的阻值不變，逐漸調節(jié)電阻箱R的阻值，使G的指針偏到最大值的，此時電阻箱R的讀數(shù)為960Ω，則靈敏電流計G的內阻為Ω；若圖甲電路中干電池的電動勢為1.5V，則滑動變阻器選（填“”或“”）。（2）圖乙中的A端與（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。（3）若圖乙中多用電表的5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋（表盤正中間的刻度為“15”）。則Ω，Ω，圖乙中電源電動勢E=V。四、解答題（共3小題，13題12分，14題15分，15題16分，共43分）13．如圖所示，電源的電動勢，電阻，電動機繞組的電阻，電鍵始終閉合。當電鍵斷開時，電阻的電功率是525W；當電鍵閉合時，通過電阻的電流是，求：（1）電源的內電阻；（2）當電鍵閉合時流過電源的電流和電動機的輸出功率。14．如圖所示，光滑絕緣斜面高度h＝0.45m，斜面底端與光滑絕緣水平軌道圓弧連接，水平軌道邊緣緊靠平行板中心軸線．平行板和三個電阻構成如圖所示電路，平行板板長為l＝0.9m，板間距離d＝0.6m，R1＝3Ω，R2＝3Ω，R3＝6Ω．可以看為質點的帶電小球，電量q＝－0.01C，質量m＝0.03kg，從斜面頂端靜止下滑．（1）若S1、S2均斷開，小球剛好沿平行板中心軸線做直線運動，求電源電動勢E．（2）若S1斷開，S2閉合，小球離開平行板右邊緣時，速度偏向角tanθ＝，求電源內阻r．（3）若S1、S2均閉合，判斷小球能否飛出平行板？15．如圖所示，在平面坐標系第一象限內有沿-x方向的勻強電場，電場強度大小為E，y軸與直線x=-d（d>0）區(qū)域之間有沿-y方向的勻強電場，電場強度大小也為E，一個帶電量為+q的粒子（不計重力）從第一象限的s點由靜止釋放。（1）若s點坐標為，求粒子通過x軸的位置坐標；（2）若s點坐標為，求粒子通過x軸時的動能；（3）若粒子能通過工軸上的點的坐標為（-3d，0），求釋放s點的坐標（r，y）應滿足的關系式。參考答案：1．A【詳解】A．奧斯特在實驗中觀察到電流的周圍存在磁場，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，該效應揭示了電和磁之間存在聯(lián)系，故A正確；B．安培提出了著名的分子電流假說，故B錯誤；CD．赫茲用實驗證實了電磁波的存在，并測出電磁波與光的傳播速度相同，故CD錯誤。故選A。2．B【詳解】由兩個等量正點電荷產生的電場線分布規(guī)律可知，P、Q連線中點場強是零，中垂線上場強方向總沿中垂線遠離中點O，在中垂線上從O點到無限遠處電場線先變密后變疏，即場強先變強后變弱。設場強最大的點為Ｐ點，Ｐ點可能在A、B兩點之間，也可能在O、A之間，也可能在B點的外側，當Ｐ點可能在A、B兩點之間時，EA可能大于EB，也可能小于EB，還可能等于EB；當Ｐ點可能在O、A之間時，EA大于EB；當Ｐ點在B點的外側時，EA小于EB。中點O處電勢最高，在中垂線上交點處的電勢最高，從O點向兩側電勢逐漸降低，因此一定大于，所以ACD錯誤，B正確。故選B。3．C【詳解】A．根據q1左側和q2右側電勢隨距離增大而降低可判斷兩者均為正電荷，故A錯誤；B．N、C間的電場方向沿x軸正方向，C點場強為0，故B錯誤；C．根據N→D間圖線的斜率大小先減小后增大可知，場強先減小到零后反向增大，故C正確；D．正電荷從N移到D，由Ep＝qφ知，電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選C。4．B【詳解】A．2節(jié)干電池電源的電動勢為3V，則額溫槍工作時，電池組兩極間的電壓小于3V，選項A錯誤；B．每節(jié)電池的電動勢為1.5V，根據電動勢的概念可知，額溫槍工作時，電路中每通過1C電荷，每節(jié)電池都能把1.5J化學能轉化為電能，選項B正確；C．額溫槍工作時，工作電流為5mA，則電源消耗的總功率為P=IE=15mW則電源的輸出功率小于15mW，選項C錯誤；D．若換用兩節(jié)充滿電的800mAh充電電池，則最多可測溫約為選項D錯誤。故選B。5．D【詳解】AB．正對面積減小，注意到存在二極管，處理方法先假設沒有二極管，則電容器兩板間電壓U不變，U不變S減小，會使Q減小，但二極管的存在使得Q不能減少，故實際過程為Q不變。上式Q不變，S減小，所以U增大，，d不變，所以E增大，所以油滴上移。即為P與下極板電勢差，P與下極板距離不變，E增大，所以增大。選項AB錯誤；C．斷開開關，不能放電，故油滴不動，選項C錯誤；D．根據U不變，d減小，Q增大，可以充電，故U不變，d減小，E增大，油滴上移，選項D正確。故選D。6．C【詳解】AB．由圖可知，R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再由R1串連接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當滑片向a移動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，則電路中總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知，干路中電流減小，電源的內電壓減小，路端電壓增大，同時，R1兩端的電壓也減小，故并聯(lián)部分的電壓增大；由歐姆定律可知流過R3的電流增大，則流過并聯(lián)部分的電流減小，故電流表示數(shù)減??；因并聯(lián)部分電壓增大，而R2中電壓減小，故電壓表示數(shù)增大，故AB錯誤；C．因R3兩端電壓增大，則電容器兩端電壓增大，故電荷受到的向上電場力增大，則重力小于電場力，電荷向上運動，故C正確；D．R3上電流增大，根據，則R3消耗的功率逐漸增大，故D錯誤。故選C。7．B【詳解】CD．對A、B整體分析可知，MO桿對A球的支持等于A、B兩小球的重力之和，大小不變，根據牛頓第三定律可知，A球對MO桿的壓力等于A、B兩小球的重力之和，大小不變，CD錯誤；AB．令A、B兩小球間的連線與豎直方向的夾角為，對B球受力分析有解得當A球沿水平方向向右運動一段距離后，夾角減小，則A、B兩小球間的靜電力變小，A錯誤，B正確。故選B。8．ABC【詳解】B．設加速電場AB間距離為d，偏轉極板長度為l，偏轉極板間的距離為h，屏到偏轉電場右邊緣距離為s，粒子在加速過程中，根據可得在加速電場中運動的時間進入偏轉電場，以及離開偏轉電場后到打到屏上，水平方向速度保持不變，因此打到屏的時間從開始到熒光屏所經歷時間可知運動時間與成反比，由于設質子、氘核和粒子三種粒子離開加速度電場的速度分別為，，。因此B正確；A．粒子進入偏轉電場之后，做類平拋運動其中可得可知所有粒子在偏轉電場中，偏轉距離相等，即三種粒子打到熒光屏上的位置相同，A正確；CD．根據動能定理可知打在熒光屏時的動能僅僅與粒子的帶電量成正比，因此D錯誤，C正確。故選ABC。9．AC【詳解】A．根據庫倫定律，小球A與B之間庫侖力的大小為故A正確；BC．若細線上的拉力為0，小球受重力、支持力和庫侖力而平衡，根據平衡條件，重力的沿斜面向下分力與庫侖力的沿斜面向上分力平衡，即其中聯(lián)立解得故故C正確，B錯誤；D．兩個球帶同種電荷，相互排斥，不論電量多少，斜面對A的彈力不可能為0，故D錯誤。故選AC。10．BD【詳解】AB．重物重量越大，則金屬電阻接入電路的電阻越小，電路中電流越大，指針偏角越大，上消耗的功率越大，故A錯誤，B正確；CD．電路中電流為則電流與稱重臺所受壓力大小不成正比，即改裝后的稱重儀的顯示表的刻度不是均勻的，故C錯誤，D正確。故選BD。11．50.154.700/4.699/4.701CDH【詳解】（1）[1]20分度游標卡尺的精確值為，由圖可知其長度為50mm+0.05mm×3=50.15mm（2）[2]螺旋測微器的精確值為，由圖可知其直徑為4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm（3）[3][4][5]電源電動勢為4V，則電壓表選擇D；電路中可能出現(xiàn)的最大電流為則電流表選擇C；金屬圓柱體電阻約為，為了調節(jié)方便，滑動變阻器應選擇阻值較小的，則選擇H。[6]電流表C內阻與待測電阻相差不多，則電流表應選外接法；滑動變阻器阻值比代測電阻小得多，滑動變阻器應采用分壓接法，實驗電路如圖所示12．480R8紅1608801.5【詳解】（1）[1]由題意可知，調節(jié)電阻箱R的阻值，使G的指針偏到最大值的，通過電阻箱的電流為最大值的，可知電阻箱的阻值等于電流計電阻的2倍，因此時電阻箱R的讀數(shù)為960Ω，可知電流計的內阻為rg=480Ω；[2]本實驗誤差來自于閉合S2電阻箱并入電路后，干路電流會發(fā)生變化，為使干路電流變化較小，應使干路中滑動變阻器進入電路的阻值盡量大，為使電流表能夠滿偏，相應的電源電動勢應較大。若圖甲電路中干電池的電動勢為1.5V，毫安表G的滿偏電流為250μA，則干路中滑動變阻器進入電路的最小阻值約大于，故滑動變阻器應選用最大阻值為10kΩ的R8。（2）[3]圖乙中的A端與內置電源的負極連接，則與紅色表筆相連接。（3）[4][5]當選擇開關接2時，為直流電流1mA擋，則此時電流表內阻改裝后的電流表滿偏電流IG=1mA。當選擇開關接4時為直流電壓1V擋，則[6]歐姆×100Ω擋，表盤正中間的刻度為“15”，則歐姆擋內阻根據可得E=1.5V13．（1）；（2）【詳解】（1）設斷開時，電阻的電功率是，則由代入數(shù)據可得，電源的內電阻為（2）設閉合時，電阻兩端的電壓為，消耗的功率為，由可得由閉合電路的歐姆定律可得，當電鍵閉合時流過電源的電流為設流過的電流為，流過電動機的電流為，所以由電流關系可得由能量守恒定律可得，電動機的輸出功率為14．（1）18V（2）1Ω（3）能飛出【分析】考查力電綜合問題．【詳解】（1）小球下滑過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：解得：，對S1、S2均斷開時，極板電勢差即為電源電動勢E，由平