河南省开封市2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷
展开本试卷满分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九章至第十三章第四节。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.下列说法正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应,并且总结得出了通电导线周围磁场的分布规律
B.均匀变化的电场可以激发磁场,并向外传播形成电磁波
C.电流与电流间的相互作用是通过电场发生的
D.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
2.图为某一电场的电场线和等势面,电荷在A、B两点,下列说法错误的是( )
A.正电荷在A点的电势能比在B点的小
B.负电荷从A点运动到B点,电势能增加
C.A点的电场强度更大
D.B点的电势更高
3.如图所示,点电荷A和B带电荷量分别为和,彼此相距6cm。若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳,静电力常量,则球壳上感应电荷在O点处产生的电场强度大小为( )
A.B.C.D.
4.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三个点,O为半圆弧的圆心,,在M、N、P处各有一条长直导线垂直纸面,M、N、P处导线中通有大小相等的恒定电流,其中M、P处导线中的电流向里,N处导线中的电流向外,这时O点的磁感应强度大小为。现取走M处的长直导线,则O点的磁感应强度大小为( )
A.B.C.D.
5.如图所示,橡胶圆环的横截面积S远小于圆环的半径,圆环均匀带电,总的带电荷量为q,现在使圆环绕过圆心O所在的轴(轴与圆环所在的平面垂直)以某一角速度匀速转动,已知圆环上的某个电荷的线速度为v,弧AB对应的弧长为L,对应的圆心角为(用弧度制来表示),则圆环产生的等效电流为( )
A.B.C.D.
6.四个相同的小量程电流表(表头)分别被改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则下列说法正确的是( )
A.电流表的读数大于电流表的读数
B.电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C.电压表的读数小于电压表的读数
D.电压表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
7.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,电容器的电容为C,电压表、电流表均是理想电表。闭合开关S,在电阻箱R的阻值由增大到的过程中,电压表示数的变化量的绝对值为,电流表示数的变化量的绝对值为,且,则下列说法正确的是( )
A.电容器电荷量的增加量等于
B.电压表示数U减小
C.和的比值增大
D.电源的输出功率一直减小
8.关于能源,下列说法正确的是( )
A.平顶山煤炭资源是无限的B.能量是守恒的
C.能源的利用是没有代价的D.河南风能资源丰富,风能是可再生能源
9.关于下列四种情境说法正确的是( )
A.图甲中,M点与N点磁感应强度相同
B.图乙中,线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中,穿过线圈的磁通量先增大后减小
C.图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中,线框中有感应电流产生
D.图丁中,线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中,线框中没有感应电流产生
10.如图所示,一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管子的底部固定一电荷量为的带电体,在距离底部的管口A处,有一电荷量为、质量为m的小球由静止释放,小球在距离底部的B处速度恰好为零。现让一个电荷量为q、质量为2m的小球仍在A处由静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度大小为g,带电体小球均可视为点电荷,则该小球( )
A.运动到B处时的速度为
B.在下落过程中加速度一直变大
C.向下运动了位移时速度最大
D.运动到B处时的速度为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)“张衡”学习小组在测定某种合金丝的电阻率时,有两位同学所设计的测量电路的一部分分别如图甲、乙所示,若分别用这两个电路进行实验,则测量值比真实值大的应是图______(填“甲”或“乙”)所示的电路;这种误差______(填“能”或“不能”)通过多次测量取平均值来减小。
12.(8分)某实验小组的同学利用以下器材设计、改装并制作欧姆表,改装电路如图甲所示,调节开关S所接位置,可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。
A.电源(电动势为E);
B.电流表(满偏电流,内阻待测);
C.滑动变阻器、;
D.定值电阻;
E.定值电阻;
F.电阻箱R;
G.红、黑表笔各一支,开关、导线若干。
(1)用该欧姆表测电压表内阻时,黑表笔应接电压表的______(填“+”或“-”)接线柱。
(2)用图乙所示电路测量电流表的内阻,先将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合,缓慢减小的阻值,直到的指针满偏,然后闭合,保持滑动变阻器的阻值不变,逐渐调节电阻箱R的阻值,使的指针指到最大值的处,此时电阻箱R的读数为360Ω,则电流表的内阻为______Ω。
(3)当开关S掷向______(填“a”或“b”),欧姆表的倍率是“×100”,
现将两表笔短接,调节滑动变阻器使电流表满偏,此时通过滑动变阻器的电流为6mA,则定值电阻______。
(4)再测量电压表内阻,电流表的指针向右偏转至整个表盘满刻度的处,此时电压表示数为9V,通过计算可知,该电压表内阻为______Ω。
13.(10分)两个相同的小球,质量为m、电荷量为,一个固定在绝缘地面,一个用细线吊着,处于平衡状态,两个小球都可看成质点,地面上的小球在悬点正下方,如图所示。重力加速度大小为g,细线长与两球间的距离相等,细线与竖直方向的夹角,静电力常量为k,求:
(1)细线的拉力大小F;
(2)两球间的距离L。
14.(12分)小刚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,车灯会瞬间变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,汽车电源电动势,内阻,车灯接通、电动机未启动时(断开、闭合时)电流表示数;电动机启动瞬间(闭合前提下,闭合瞬间),电流表示数。已知电动机内阻,整个过程车灯电阻不变,电流表为理想电表。求:
(1)车灯的电阻;
(2)电动机启动瞬间,车灯功率的变化量;
(3)电动机启动瞬间,电动机的机械功率。
15.(18分)如图所示,图中P、Q之间的加速电压,M、N两板之间的偏转电压,电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入,经加速电场、偏转电场区域后,打到水平靶台的中心点C,虚线与靶台ACB在同一竖直面内,且AB的长度为10cm。已知电子质量,电荷量,偏转极板M、N长,间距,虚线距离靶台的竖直高度,不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小,不计空气阻力。
(1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小;
(2)求靶台中心点C离N板右侧的水平距离;
(3)若使电子打在靶台ACB上,求M、N两板之间的电压范围(计算结果保留两位有效数字)。
2024—2025年度河南省高二年级第二次月考
物理参考答案
1.D 【解析】丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,安培发现了通电导线周围磁场的分布规律,并总结出了右手螺旋定则,选项A错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,恒定的磁场就不能再激发电场了,因此不能产生电磁波,选项B错误;电流与电流间的相互作用是通过磁场发生的,选项C错误;有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射,所以音频电流的频率较低,不能直接用来发射电磁波,选项D正确。
2.B 【解析】由题图可知,沿电场线方向电势降低,.选项D正确;A点电场线更密,电场强度更大,选项C正确;由知,正电荷在B点的电势能更大,选项A正确;负电荷在A点的电势能更大,故负电荷从A点运动到B点,电势能应该减小,选项B错误。
3.A 【解析】点电荷A在O点的电场强度大小,方向由O指向B:点电荷B在O点的电场强度大小,方向由O指向B;设感应电荷在O点处产生的电场强度大小为,由静电平衡条件知,选项A正确。
4.B 【解析】根据安培定则可知:M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下,P处导线在O点产生的磁场方向水平向右,N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下,因为M、N、P三处导线到O点的距离相等,且电流大小相等,所以三导线在O点的磁感应强度大小相等,设为,由磁场叠加可知,三导线在O点的合磁感应强度大小,同理,若将M处导线取走,则此时O点的磁感应强度大小,整理有,选项B正确。
5.B 【解析】设圆环运动一周的时间为T,在时间T内通过圆环上任意一横截面S的总电荷量就是圆环上所带的总电荷量q,圆环产生的等效电流,由圆弧的几何关系可得半径,又,联立解得,得,选项B正确。
6.A 【解析】电流表的量程大于电流表的量程,故电流表的阻值小于电流表的阻值,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表的读数大于电流表的读数,选项A正确;两个电流表的表头是并联关系,电压相同,故指针的偏转角度相同,选项B错误;表头改装成电压表需要串联分压电阻,分压电阻越大,分得的电压越大,量程越大,电压表的量程大于电压表的量程.则电压表的阻值大于电压表的阻值,故电压表的读数大于电压表的读数.选项C错误;两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故指针的偏转角度相同,选项D错误。
7.A 【解析】由“串反并同”可知,电阻箱R的阻值增大,电压表的示数会随之增大,选项B错误;由于,因此电源的输出功率先增大后减小,选项D错误;由闭合电路欧姆定律,可知不变,选项C错误;电容器的电荷量增加量,选项A正确。
8.BD 【解析】煤炭资源是有限的,选项A错误;能源的利用是有代价的,选项C错误;能量是守恒的,风能是可再生能源,选项B、D正确。
9.BC 【解析】题图甲中,M、N两点磁感应强度不相同,选项A错误;题图乙中根据条形磁铁的磁场的特点可知,当线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中,穿过线圈的磁通量先增大后减小,选项B正确;题图丙中,穿过线框的磁通量发生变化,所以线框中有感应电流产生,选项C正确;题图丁中,距离通电直导线越远,磁感应强度越小,线框向右平移的过程中,向里穿过线框的磁通量减小,线框中产生感应电流,选项D错误。
10.AC 【解析】质量为m的小球由静止释放后开始下落,所受库仑力越来越大,所以小球先加速后减速,则加速度先减小后增大,当到达B处时,小球的速度为零。由动能定理可得,解得,而当换成质量为2m的小球时,仍从原来位置由静止释放,则小球先加速后减速,加速度先减小后增大,选项B错误;速度最大的位置,就是加速度为零的位置,即库仑力与重力相等的位置,当小球的质量为2m时,设平衡位置距底部带电体的距离为,则有,所以,则小球向下运动的位移,选项C正确;质量为2m的小球从静止到B处,由动能定理可得,而,所以小球在B处时的速度为,选项A正确、D错误。
11.乙(3分) 不能(3分)
【解析】题图甲为电流表的外接法.电压表的分流使得电流表的示数大于通过待测电阻的实际电流,根据欧姆定律可得,则电阻测量值比真实值小;题图乙为电流表的内接法,电流表的分压使得电压表的示数大于待测电阻的实际电压,则电阻测量值比真实值大,测量值比真实值大的应是题图乙所示的电路;根据上述分析,实验的误差是由测量方法引起的,系统误差不能通过多次测量取平均值来减小。
12.(1)+ (2)180 (3)b 90 (4)2000
【解析】(1)用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通,且黑表笔接内部电源的正极,即电流从欧姆表的黑表笔流出,从电压表的正极流入。
(2)题图乙用半偏法测电流表的内阻,由,解得。
(3)由题图甲可知,当开关S掷向b端时,电路的满偏电流较小,所以开关S应掷向b端,此时有,解得。
(4)通过电压表的电流,解得,电压表的内阻。
13.解:(1)由题意可得
解得。
(2)由力的分析及库仑定律可得
解得。
14.解:(1)断开、闭合时,由闭合电路欧姆定律有
解得。
(2)电动机未启动时,车灯功率
闭合瞬间,路端电压
车灯功率
所以车灯功率的变化量。
(3)闭合瞬间,通过车灯的电流
则通过电动机的电流
电动机的输入功率
电动机的热功率
电动机的机械功率。
15.解:(1)对电子在加速电场中的加速过程用动能定理,有
代入数据得。
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,有
在竖直方向上做匀加速直线运动,有
其中加速度
电子离开偏转电场后做匀速直线运动,由几何关系可知
代入数据后得。
(3)由题可知,A、B两点离N板右侧的距离分别为
若电子刚好到达A点,由几何关系有
电子不能打到A点
可得
当偏转电压为,电子离开电场时的侧移量为,电子刚好到达B点时,由几何关系有
可得
综上得。
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