湖北省荆州市沙市中学2023-2024学年高二物理上学期9月月考试题（Word版附答案）

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2023—2024学年度上学期2022级9月月考物理试卷 考试时间：2023年9月14日一、选择题（1—7题为单选，8—10题为多选，每题4分，共40分）1．一块数码相机的锂电池电动势为，容量为。电池充满后，可连续拍摄照片400张左右，下列说法正确的是（　　）A．是电功率的单位B．该电池最多能储存的电荷量C．每拍摄一张照片约需消耗的电能D．相机工作时电池两端的电压一定是2．我国是世界上最早发现磁现象的国家，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献．关于磁现象，下列说法正确的是（　　）A．指南针的南极指向地理的北极B．地磁场可能是由带正电的地球自转形成的C．奥斯特提出了分子电流假说，法拉第发现了电流磁效应D．若带电粒子带负电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向西偏转3．蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流I的轻质直导线ab，则ab运动的情况是（　　）A．a端转向纸外，b端转向纸里，同时向上运动B．a端转向纸外，b端转向纸里，同时向下运动C．a端转向纸里，b端转向纸外，同时向上运动D．a端转向纸里，b端转向纸外，同时向下运动4．如图所示天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，底边长为，共匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流（方向如图所示）时，在天平两边加上质量分别为、的砝码时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为的砝码后，天平又重新平衡，重力加速度为。由此可知（　　）A．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为C．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为D．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为5．如图所示，电源电动势E=7V、内阻r=2Ω，电阻R=R1=R2=5Ω，R3=10Ω，电流表为理想电表，电容器的电容C=6μF，闭合开关S，电路稳定后，下列说法正确的是（　　）A．电流表示数为0.67AB．R3两端的电压为5VC．电容器所带的电量为3×10-5CD．若S断开通过R2的电荷量为6．如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，和为定值电阻，为滑动变阻器。电路中灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，突然，灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（    ）A．断路 B．短路 C．断路 D．、同时短路7．如图所示，空间有范围足够大的匀强磁场，一个带正电的小圆环套在一根竖直固定且足够长的绝缘细杆上。现使圆环以一定的初速度向上运动，经一段时间后圆环回到起始位置，已知杆与环间的动摩擦因数保持不变，圆环所带电荷量保持不变，空气阻力不计，对于圆环从开始运动到回到起始位置的过程，下面关于圆环的速度v、加速度a随时间t变化的图像、重力势能EP、机械能E随圆环离开出发点的高度h变化的图像，可能正确的是（　　）A． B．C． D．8．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象： 当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时， 电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（　　）A．车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225WB．电动机启动时，车灯的功率为90WC．电动机启动时输出的机械功率为195WD．电动机启动时，电源输出的功率为540W9．如图所示，直线A为某电源的U—I图像，曲线B为某小灯泡L1的U—I图像的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时小灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是（   ）A．此电源的电动势为4V，内电阻为B．小灯泡L1的额定电压为3V，额定功率为6WC．把小灯泡L1换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大D．把小灯泡L1换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率不变10．如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）A．电阻R1消耗的功率增大B．电源的效率减小C．带电小液滴的将向上运动D．若电流表、电压表的示数变化量分别为∆I和∆U，则 二、实验题（16分）11．（8分）在测定一根粗细均匀金属丝电阻率的实验中：（1）某学生用螺旋测微器在测定该金属丝的直径时，测得的结果如图 1 所示，则该金属丝的直径 D＝          mm。紧接着用游标尺上标有 20 等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如图 2 所示，则该工件的长度 L＝         cm。 （2）该同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“       ”档位（选填 “”或 “”），然后进行        ，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示：（3）现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材：A．电流表（量程， 内阻约）   B．电流表（量程， 内阻约）C． 电压表（量程， 内阻约）   D．电压表（量程， 内阻约）E. 滑动变阻器（最大阻值为）      F. 滑动变阻器（最大阻值为）G. 电源（电动势 4V， 内阻可忽略）    H. 电键、导线若干。①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）：电流表：         ；电压表：        ；滑动变阻器：       。②下列图中给出的测量电路中，最合适的电路是         。A．       B．    C．      D．   12．（8分）某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：A．待测干电池（电动势约为，内阻约为）B．电流表（满偏电流，内阻为）C．电流表（量程，内阻约为）D．滑动变阻器（，额定电流为）E．滑动变阻器（，额定电流为）F．电阻箱（阻值为）  G．开关一个，导线若干为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：（1）实验中滑动变阻器应选        。（填“”或“”）（2）为了操作方便，需利用电流表和电阻箱改装成量程为的电压表，需       （填“串联”或“并联”）阻值         的电阻箱。（3）根据题意在图甲中画出符合该同学实验要求的电路图      。（4）如图乙所示，是同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中，纵坐标为电流表G的示数，横坐标为电流表A的示数。由图可知，被测干电池的电动势为         ，内阻为         。（结果均保留两位有效数字）三、解答题（44分）13．（12分）在一根足够长的竖直绝缘杆上，套着一个质量为m、带电量为-q的小球，球与杆之间的动摩擦因数为μ．场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场方向如图所示，小球由静止开始下落．(1)小球开始下落时的加速度为多大？(2)小球运动的最大加速度为多大？(3)小球运动的最大速度为多大？    14．（14分）如图所示，两平行金属导轨的距离 ，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B=0.5T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 、内阻的直流电源。现把一个质量 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻。金属导轨的其它电阻不计，g取 ，已知，。求：（1）导体棒受到的摩擦力的大小和方向；（2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度B的取值范围。（3）若磁感应强度的大小不变，在垂直导体棒的平面内，将磁场沿顺时针方向转过角度（小于90°），使导体棒和金属导轨之间的摩擦力恰好为0，导体棒仍处于静止状态，求角度的大小。    15．（18分）某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用。（1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压；（2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。a、半径为R、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压；b、已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为和的两种颗粒，若的颗粒恰好100%被收集，求的颗粒被收集的百分比。         高二9月月考物理参考答案题号12345678910答案CDBCBCDBDBCABD 11．     3.204/3.205/3.206     5.015     ×1     欧姆调零     A     C     E     B12．          串联     900     见解析     1.4 （2分）    0.67（2分）【详解】（1）[1]为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的。（2）[2][3]为了操作方便，需利用电流表和电阻箱改装成量程为的电压表，需串联电阻；根据串联特点有（3）[4]电路图如图所示（4）[5][6]忽略改装电压表的分流影响，由闭合电路欧姆定律有，可得，可知图像的纵轴截距为，解得电动势为，图像的斜率绝对值为，解得内阻为13．(1)    (2)g     (3)【分析】对小环进行受力分析，再根据各力的变化，可以找出合力及加速度的变化；即可以找出小环最大速度及最大加速度的状态．【详解】（1）小环静止时只受电场力、重力及摩擦力，电场力水平向右，摩擦力竖直向上；开始时，小环的加速度应为：；（2）小环速度将增大，产生洛仑兹力，由左手定则可知，洛仑兹力向左，故水平方向合力将减少，摩擦力减少，故加速度增加；当qvB=qE时水平方向合力为0，摩擦力减小到0，加速度达到最大，所以小环由静止沿棒下落的最大加速度为：a==g；（3）当此后速度继续增大，则洛仑兹力增大，水平方向上的合力增大，摩擦力将增大；加速度将继续减小，当加速度等于零时，即重力等于摩擦力，此时小环速度达到最大．则有：mg=μ（qvB-qE），解得：14．（1）0.06N；方向沿斜面向下；（2） ；（3）37°【详解】（1）导体棒中由从b端流向a端的电流为，由左手定则可得导体棒受到的安培力沿斜面向上，安培力为，导体棒受力平衡可得方向沿斜面向下。（2）导体杆刚好不上滑，由题意，导体杆刚好不下滑，有，电流，联立得。故磁场的大小范围是：。（3）导体不受摩擦力，仍处于静止状态则有，解得15．（1）；（2）a、；b、25%【详解】（1）只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有，竖直方向，根据牛顿第二定律，又，解得（2）a.颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，，且，解得b.带电荷量q的颗粒恰好100%被收集，颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，所受阻力等于电场力，有，，在竖直方向颗粒匀速下落