河北省邢台市五岳联盟2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附答案）

这是一份河北省邢台市五岳联盟2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附答案），共8页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分 100分，考试用时75 分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册第十二章至第十三章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱。电磁波的波长和频率不同，表
现出来的特性也不同。关于电磁波，下列说法正确的是
A．波长越长的电磁波在真空中的传播速度越大
B．只有高温物体才辐射红外线
C． X射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体诊断病情
D．微波炉加热食物时红外线起关键作用
2.当导线中分别通以图示方向的电流时，下列说法正确的是
A．图甲中小磁针静止时北极指向纸外
B．图乙中小磁针静止时北极指向纸内
C．图丙中小磁针静止时北极指向纸内
D．图丁中小磁针静止时北极指向右侧
3.无极灯是一种新型光源，与传统光源相比，它没有明显的电极。它利用高频发生器在灯内产生电磁场，使灯内气体电离，形成等离子体。等离子体中受激后的原子返回基态时辐射出紫外线，激发灯泡内壁的荧光粉产生可见光。根据能量量子化的观点，可见光光子的能量与下列物理量中成正比的是
A．光速B．频率C．周期D．波长
4.近年来，机器人逐渐走入我们的生活。已知一款机器人内部的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r。当电动机正常工作时，下列说法正确的是
A．电动机消耗的总功率为 UIB．电动机的输出功率为 I2r
C．电源的效率为D．电动机消耗的热功率为 U2r
5.如图所示，矩形金属薄片厚薄均匀， ab的长度是 bc的2倍。章同学先将A与B 接入电路中时，描绘出该矩形金属薄片的伏安特性曲线，其图像为一条斜率为k1的直线，接着将C与D接入电路中时，描绘出的伏安特性曲线为一条斜率为k2的直线，则
A． k1=4k2B． k1=2k2
C.k1=12k2D. k1=14k2
6.如图所示，在磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，有一面积为 S 的矩形单匝闭合导线框abcd， ab边与磁场方向垂直，使线框以恒定的角速度ω绕过ad、bc中点的轴OO'匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是
A．t=π2ω时刻，穿过导线框的磁通量为0
B．t=π6ω时刻和 t=π3ω时刻穿过导线框的磁通量之比为1：2
C．t=π2ω时刻和 t=3π2ω时刻穿过导线框的磁通量相同
D．t=π6ω时刻和 t=5π6ω时刻穿过导线框的磁通量相同
7.在如图所示的电路中，电源电动势和内阻均为定值，电流表和电压表均为理想电表，带电油滴P恰好静止于平行板电容器中。当滑动变阻器R₄ 的滑片向a端移动时，下列说法正确的是
A．电流表的示数增大
B．油滴 P将向下加速运动
C．通过R₁的电流变化量小于电流表示数的变化量
D．若电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，则 |△U△I|变大
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共 18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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.彼此绝缘、相互垂直的两根通电长直导线与闭合线圈共面，当两导线中的电流均增大时，下列选项中闭合线圈一定产生感应电流的是
9.智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，移动充电宝是能直接为移动设备充电的储能装置，充电宝的转换率是指充电宝放电总量与充电宝容量的比值。某款移动充电宝的容量为20000 mA·h，给充电宝充电时输入的额定电流为2.5 A，设充电过程中电流恒定，该充电宝的转化率为0.6，下列说法正确的是
A．充电宝充电时将电能转化为化学能
B．该充电宝最多能储存的能量为 20000 mA·h
C．该充电宝的电量从零到完全充满所用的时间约为5h
D．该充电宝充满电，理论上能给电量为零、容量为 4000 mA·h的手机充满电3次
10.某加速度传感器的原理示意图如图所示，其被固定在被测对象的水平面上。传感器中的电源电动势和内阻均恒定，滑动变阻器的滑片到滑动变阻器两端的阻值与它到滑动变阻器两端的距离成正比，滑片与滑块（质量恒定）固定在一起，它们可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用弹簧拉着。滑块处于平衡状态时，滑片恰好位于滑动变阻器中央，此时电压表指针也恰好指在刻度盘的中央。下列说法正确的是
A．当滑块具有图示方向的加速度 a时，电压表的指针将向右偏转
B．当电压表的指针指在零刻度时，滑块的加速度方向一定沿图示方向
C．滑块的加速度大小与电压表指针的刻度成正比
D．滑块的加速度大小与电压表指针偏离中央的角度成正比
三、非选择题：共54分。
11.（6分）某校学习小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，他们经过讨论设计的实验电路图如图甲所示。
（1）学习小组在实验室拿到了合适的实验器材，在连接实验电路时开关应处于断开状态，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的 （填“a”或“b”）处。
（2）学习小组的同学们正确连接电路并正确操作，实验中多次改变滑动变阻器的阻值，读出电流表和电压表的示数，得到多组数据，根据实验数据绘制的U-I图线如图乙所示。由此可知这节干电池的电动势 E= V，内阻r= Ω。（计算结果均保留两位小数）
12.（9分）某多用电表的欧姆挡内部电路示意图如图甲所示，该多用电表长时间未使用。
（1）王同学在对该表进行欧姆调零时，该多用电表的B表笔应为 （填“红”或“黑”）表笔。
（2）由于长时间未使用，该表内部电源电动势发生了较大变化，导致无法进行欧姆调零。为了测得现在的电源电动势，王同学将毫安表和电阻箱串联在两表笔间，实验电路如图乙所示，实验时选择欧姆表“×1”挡位，调节电阻箱的阻值，当毫安表的读数为 100 mA 时，欧姆表指针恰好指在整个表盘的中央刻度处，则欧姆表表头G的量程为 mA。
（3）连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值 R 和通过毫安表的电流I，作出 R-1I图像如图丙所示，则电源的电动势E= （用a和b表示）。
（4）该同学观察到欧姆表指针恰好指在整个表盘的中央刻度处的数值为15，则该欧姆表在可以正常使用的情况下，电源的电动势为 V。（结果保留两位有效数字）
13.（10分）如图所示，绝缘轻质弹簧的一端悬挂在天花板上，另一端挂有长L=1m、质量m=0.3kg 的金属杆，金属杆处在垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，金属杆与电源、电阻箱和开关连成回路。开关S闭合前，金属杆处于静止时弹簧的伸长量，x1=6cm，闭合开关S，当电阻箱接入电路的阻值 R1=2Ω时，金属杆再次平衡时弹簧的形变量为0。已知电源的电动势E=12 V、内阻r=0.5Ω，重力加速度大小g=10 m/s2，题中通电金属杆受到的磁场力方向竖直向上，与金属杆连接的两段导线上的拉力可以忽略不计。
（1）求金属杆的电阻Rx；
（2）若调节电阻箱使其接入电路的阻值R2=4Ω，求金属杆再次平衡时弹簧的伸长量x2。
14.（12分）在如图所示的电路中，电源电动势 E=24 V、内阻r=1Ω，定值电阻。R0=5Ω，滑动变阻器 R的最大阻值足够大，电动机的额定电压和额定功率分别为 UM=12V、PM=18W。
（1）闭合开关 S1和S2，调节滑动变阻器使电动机正常工作，求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R1；
（2）闭合开关S1、断开开关 S2，调节滑动变阻器，使滑动变阻器消耗的功率最大，求滑动变阻器接入电路中的阻值R2和滑动变阻器消耗的最大功率 Pmax。
15.（17分）如图所示，电源的电动势恒定、内阻为r，定值电阻R=3r，长度均为 2d的平行金属板A、B正对且水平放置，两板的间距为d。当滑动变阻器的滑片置于最右端时，闭合开关S，电路稳定后，将带负电的粒子（可视为点电荷）以 v0=2gd的水平初速度从左侧沿中心线射入板间，粒子恰好从 A 板右边缘射出电场。若将滑片移至滑动变阻器的正中央（接入电路的电阻为最大阻值的 12），，闭合开关 S，电路稳定后，粒子恰好沿中心线射出电场。重力加速度大小为 g，不计空气阻力。
（1）当滑动变阻器的滑片置于最右端时，求粒子在板间运动的加速度大小a；
（2）求滑动变阻器的最大阻值 R0；
（3）若滑片置于最左端，闭合开关S，电路稳定后，将带负电的粒子仍以 v0=2gd的水平初速度从左侧沿中心线射入板间，求粒子出电场时速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ。
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2023~2024学年高二（上）第一次月考
物理参考答案
1. C 2. B 3. B 4. A 5. D 6. D 7. C 8. CD 9. AD 10. BD
11.（1）a （2分）
（2）1.46 （2分） 0.60 （2分）
12.（1）黑 （2分）
（2）200 （2分）
（3）（2分）
（4）3.0 （3分）
13.解：（1）闭合开关S，根据受力平衡有
BI1L=mg（2分）
根据闭合电路欧姆定律有
I1=Er+R1+Rx（2分）
解得 Rₓ=1.5Ω。（1分）
（2）调节电阻箱的阻值为 R2后，根据闭合电路欧姆定律有
I2=Er+R2+Rx（1分）
开关S闭合前，根据受力平衡有
kx1=mg（1分）
调节电阻箱的阻值为 R2后，根据受力平衡有
BI2L+kx2=mg（1分）
解得x2=2cm。（2分）
14.解：（1）电动机正常工作时
PM=UMIM（1分）
根据闭合电路欧姆定律有
E=UM+Ir+R0（1分）
流过滑动变阻器的电流
I1=I-IM（1分）
根据欧姆定律有
R1=UMI1（1分）
解得R1=24Ω。（1分）
（2）根据闭合电路欧姆定律有
I=Er+R0+R2（1分）
滑动变阻器两端的电压
U2=IR2（1分）
滑动变阻器消耗的功率
P=U2I （1分）
根据基本不等式有
（2分）
P=E2r+R0+R22R2=E2r+R0R2+R22
当 r+R0R2=R2时，滑动变阻器消耗的功率最大
解得 R2=6Ω（1分）
Pₘₐₓ=24W。（1分）
15.解：（1）粒子在板间做类平抛运动，根据运动规律有
v0t=2d（1分）
12at2=12d（2分）
解得 a=12g。（2分）
（2）设粒子的质量为m、电荷量为-q，当滑动变阻器的滑片置于最右端时，两板间的电压为U1，粒子在板间运动的过程中，根据牛顿第二定律有
U1qd-mg=ma（2分）
设电源的电动势为E，根据闭合电路欧姆定律有
U1=3rr+3r×E（1分）
滑片位于滑动变阻器的正中央时，设两板间的电压为U2，根据受力平衡有
U2qd=mg（1分）
根据闭合电路欧姆定律有
U2=3rr+3r+12R0×E（1分）
解得R0=4r。（2分）
（3）若滑片置于最左端，则两板间的电压 U3=3rr+3r+R0×E=3E8（1分）
粒子在板间运动时，根据牛顿第二定律有
mg-U3qd=ma'（1分）
带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动学公式有
vy=a't（1分）
根据几何关系有
tanθ=vyv0（1分）
解得 tanθ=14。（1分）