河南省新郑市新郑高级中学2023-2024学年高二上学期8月调研考试物理试题

这是一份河南省新郑市新郑高级中学2023-2024学年高二上学期8月调研考试物理试题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

高二调研考试物理
考试时间：75分钟
一、单选题
1．如图所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况．图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，，下列说法中正确的是（　　）  
A．同一电荷在O、M、N三点受到的电场力相同
B．同一电荷在O、M、N三点的电势能相同
C．O、M、N三点的电场强度大小关系是
D．把另一自由电荷从M点由静止释放，将沿MON做往复运动
2．在轴上两点分别放置电荷量为、的点电荷，一个带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示，其中两点电势能为零，段中点电势能最大，则（　　）  
A．为正电荷，为负电荷
B．
C．将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功
D．将一正点电荷从B点静止释放后会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大
3．“示波器”是电工学中的重要仪器，如图所示为示波器的原理图，有一电子在电势差为U1的电场中加速后，垂直射入电势差为U2的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是（   ）  
A．U1不变，U2变大 B．U1变大，U2变小
C．U1变小，U2变大 D．U1变大，U2变大
4．如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置。将充好电的平行板电容器与电源断开并将左金属板接地，另一板与外壳接地的静电计相连。若两板间距为，其电容为，指针偏角为，则以下对该实验现象以及解释判断正确的是（　　）  
A．增大，增大，说明随的增大而减小
B．增大，减小，说明随的增大而增大
C．增大，增大，说明随的增大而增大
D．增大，减小，说明随的增大而减小
5．如图所示，电源的电动势E恒定不变且内阻r不可忽略，、和都是定值电阻，R是滑动变阻器，电压表、电压表和电流表A都是理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由图示位置向左缓慢移动时，下列说法正确的是（　　）
  A．电压表、电压表和电流表A的示数均减小
B．电压表和电压表的示数减小，电流表A的示数增大
C．电压表的示数减小，电流表A和电压表的示数增大
D．电压表的示数减小，电流表A和电压表的示数增大
6．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R两端的电压与电流的关系图像。如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　）  
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大
D．R接到b电源上，电阻的发热功率较高
7．在如图所示的电路中，闭合开关S，把滑动变阻器R1的滑片向上滑动的过程中，若电源内阻r不能忽略，则下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数变小，电流表示数变大
B．电压表的示数变大，电流表示数变小
C．R2中有由a到b的电流
D．若断开开关S， 把滑动变阻器R1的滑片向上滑动的过程中，电压表示数变化绝对值ΔU与电流表示数变化绝对值ΔI之比 减小
二、多选题
8．某纯电阻电路中内、外电路消耗的功率随电流变化的关系如图所示，由此可以确定（　　）  
A．电源的电动势为4V B．电源的内阻为1Ω
C．电源的最大输出功率为2W D．电源的最大效率为50%
9．如图所示的电路中，电源电动势为2V，内阻，电阻，电阻，电阻，滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω，电容器的电容，电阻与电容器间的导线记为d，单刀双掷开关S与触点1连接，下列说法正确的是（　　）  
A．如果仅将的滑片向上滑动，消耗的功率减少
B．如果仅将的滑片向上滑动，电源的输出功率增加
C．如果仅将的滑片向上滑动，电容器两极板间的电势差增大
D．若仅将开关S由触点1拨向触点2，流过导线d的横截面的电荷量为
10．现有一个家用太阳能辅助电路设计如图所示，图中的电源为太阳能电源，其内阻不可忽略，L1、L2、L3为位于三个房间的规格相同的灯泡，R是光敏电阻（光照越强阻值越小）， R1、R2是保护电阻，合上开关S，则（　　）  
A．当照射在R上的光变强时， L1变亮， L2和L3都变暗
B．当照射在R上的光变强时， L1变暗， L2和L3都变亮
C．在光照强度不变的情况下，去掉R1改成导线，则L1会变暗
D．在光照强度不变的情况下， R2断路，则L1会变暗
11．如图甲所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是（　　）
  
A．图线a表示的是电压表的示数随电流表A示数变化的情况
B．图线b表示的是电压表的示数随电流表A示数变化的情况
C．此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值变大
D．此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值不变
12．在如图所示电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，六个理想电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用和（下同）表示，电表示数变化量的大小分别用和表示。下列分析结论正确的是（　　）    
A．示数均减小 B．
C．、、均变化 D．均不变
三、实验题
13．如图所示是一个多量程多用电表的简化电路图，图中E是电池，G为表头，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。图b为多用电表的表盘，请回答下列问题：
    
（1）该多用电表的A端应接 表笔（填“红”或“黑”）。
（2）当开关旋至1、2处为电流挡，换挡开关旋至 处量程较大（填“1”或“2”）。
（3）某同学把电键拨至“”倍率的3档，进行欧姆调零，当调零完毕时，接着测量某一电阻，电表指针指示位置如图b所示，则该电阻阻值为 。
（4）若该欧姆表用久后，电池老化造成电动势减小、电池内阻增大，但仍能进行欧姆调零，欧姆调零之后，欧姆表的内阻 （填“变大”“不变”或“变小”），则用其测得的电阻值 真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。
14．为测量某金属丝（电阻约为20Ω）的电阻率，小明同学取来一段粗细均匀、长为L0的金属丝进行实验。
（1）用螺旋测微器测金属丝的直径d，读数如图甲所示，则d＝ mm。  
（2）为进一步准确测量金属丝的电阻，实验室提供的器材有：
A．直流电源E（电动势4 V，内阻不计）；
B．电流表A1（量程0.6 A，内阻约1 Ω）；
C．电流表A2（量程150 mA，内阻约2 Ω）；
D．电压表V1（量程3 V，内阻约10 kΩ）：
E．电压表V2（量程15 V，内阻约20 kΩ）：
F．滑动变阻器R1（阻值范围0~15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A）；
G．滑动变阻器R2（阻值范围0~2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A）；
H．金属丝Rx，开关、导线若干。
①实验中，小明设计了如图丙所示的电路，其中电流表应选用 ，其中电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均填字母序号）。
②请用笔画线代替导线在图丁中完成实物电路连接（部分连线已画出） ，并在丙图方框中画出你所设计方案的实验电路图 。
    
③若实验中测得该金属丝的电阻为R0，则计算这种金属丝电阻率的表达式为 ρ＝ （用题中给定的物理量符号和已知常数表示）。
四、计算题
15．如图所示，电阻，电表为理想表．开始时、、中都有电流通过，电压表示数为2V，电流表示数为。后来发生断路，使电压表示数变为，电流表示数变为。
（1）求电阻的阻值为多少？
（2）电源电动势和内阻各为多少。
  
16．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，内阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。求：
（1）电动机未启动时，车灯的功率；
（2）电动机启动时，车灯的功率。
  
17．真空中两块相同的金属板A、B水平正对，O是贴近A板上表面左边缘处的一个点，如图甲所示，A板接地，两板间加上周期性的交变电压后，在两板之间产生了交变的匀强电场。B板的电势随时间t的变化规律如图乙所示。现在O点放一个粒子源，粒子源不断水平向右发射带负电的粒子，粒子一旦碰到金属板，就附着在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、B板间的电压。已知粒子源发射的粒子初速度大小均为，电荷量均为q，质量均为m，A、B板间交变电压的周期为T，图乙中是已知量，但是可变量，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。若，在时刻被射出的粒子，经过一个周期的时间恰好回到A板。
（1）求图乙中的值。
（2）求金属板A、B间的最小距离。
（3）若，粒子源保持均匀发射粒子，金属板A、B间的距离，，则在时间内，打在B板上的粒子占一个周期内发射的粒子的百分比大约是多少？（已知）
  

参考答案
1．B【解析】B．等量异种点电荷连线的中垂线为一等势面，故O、M、N三点的电势相等，同一电荷在O、M、N三点的电势能相同，选项B正确；
ACD．O、M、N三点的电场强度方向相同，但大小不同，O点场强最大，同一电荷在三点受到的电场力不同，把另一自由电荷从M点由静止释放，由于受到水平方向的电场力作用，不会沿MON做往复运动，选项ACD错误。故选B。
2．D【解析】A．根据题意，由图可知，一个带负电的试探电荷从的过程中，电势能逐渐减低，则电势逐渐升高，可知电场方向为，则点的电荷带负电，点电荷带正电，即为负电荷，为正电荷，故A错误；
B．根据题意，由图可知，点场强为0，根据，和电场叠加原理可知，故B错误；
CD．根据题意，由图可知，一个带负电的试探电荷由，电势能增加，则电势降低，电场方向，由电势能降低，电势升高，电场方向由，则将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功，将一正点电荷从B点静止释放后会沿x轴正方向运动，由做加速运动，由做减速运动，即到达C点时速度最大，故C错误，D正确。故选D。
3．B【解析】根据动能定理，得，在偏转电场中vy = at，，，，若使偏转角变小即使tanθ变小，由上式看出可以增大U1减小U2。故选B。
4．A【解析】AB．增大，增大，说明电容器板间电势差增大，电容器所带电量不变，由电容的定义式
分析得知，电容减小，说明随的增大而减小，故A正确，B错误；
CD．增大，减小，说明电容器板间电势差减小，电容器所带电量不变，由电容的定义式
分析得知，电容增大，说明随的增大而增大，故 CD错误。故选A。
5．B【解析】滑动变阻器R的滑片向左移动，R的阻值减小，回路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知干路的总电流增大，由，可知路端电压减小，故电压表的示数减小；根据部分电路欧姆定律，通过电阻的电流减小，流经滑动变阻器R所在支路的电流增大，由分流原理知电流表A的示数增大；路端电压减小，电阻两端的电压增大，故电压表的示数减小。故选B。
6．C【解析】A．由题图可判断出电源a的内阻大，在纯电阻电路中，电源效率为，内阻越大，效率越低，故R接在a电源上电源的效率较低，A错误；
BCD．当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U­I图像与电源的U­I图像的交点表示工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，电阻的发热功率较高，BD错误，C正确。故选C。
7．C【解析】AB．当滑动变阻器的滑动触头向上移动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电压表测量R3的电压，根据可知，电压表示数增大，故AB错误；
C．根据闭合电路欧姆定律得知，并联部分电压变小，电容器电压减小，电容器放电，电容器下极板带正电，则R2中有由a到b的电流，故C正确；
D．若断开开关S，电压表示数变化绝对值ΔU与电流表示数变化绝对值ΔI之比，保持不变故选C。
8．AB【解析】B．内电路消耗的功率为，由此可知，内电路消耗的功率随电流变化的图线为顶点在原点、开口向上的抛物线，结合图线可得，故B正确；
A．外电路消耗的功率为，由此可知，外电路消耗的功率随电流变化的图线为开口向下的抛物线，结合图线可得，所以，故A正确；
C．电源的最大输出功率为，故C错误；
D．电源的效率为，随外电路电阻增大，电源的效率增大，当外电路电阻和内阻相等时，电源效率为50%，故D错误。故选AB。
9．BCD【解析】A．开关S与触点1连接，电路中R1和R4串联，如果仅将R4的滑片向上滑动，总电阻减小，总电流增大，根据P=I2R1可知R1消耗的功率增大，故A错误；
B．电源的输出功率随外电阻变化关系如图所示  
原来R1和R4接入电路的总电阻大于内电阻，如果仅将R4的滑片向上滑动，外电阻接近内电阻，则电源的输出功率增加，故B正确；
C．开关S与触点1连接，电容器两端电压等于R1两端电压，如果仅将R4的滑片向上滑动，R1两端电压增大，则电容器两极板间的电势差增大，故C正确；
D．开关S与触点1连接，电路的电流强度，R1两端电压
R4两端电压，此时电容器所带的电荷量，左端为高电势；若仅将开关S由触点1拨向触点2，此时电容器所带的电荷量，此时左端为低电势，所以流过导线d的横截面的电荷量为，故D正确。故选BCD。
10．AC【解析】AB．当光照变强时，减小，则电路总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，干路电流变大，路端电压减小，流过的电流减小，则流过和电流减小，流过电流变大，则变亮、和都变暗，故A正确，B错误；
C．在光照强度不变的情况下，去掉改为导线，则电路中总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，干路电流变大，路端电压减小，流过电流变小，则会变暗，故C错误；
D．在光照强度不变的情况下， R2断路，则电路中总电阻变大，根据闭合回路欧姆定律可知，干路电流变小，路端电压变大，流过的电流变大，则会变亮，故D错误。故选AC。
11．BD【解析】B．根据闭合电路欧姆定律可得，，根据图线a和b的斜率可知，图线a表示的是电压表的示数的变化情况，图线b表示的是电压表的示数的变化情况，故B正确；
A D．图线a表示的是电源E和R1串联后作为等效电源的路端电压和干路电流的U—I图线，即U3—I图线，此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值为r＋R1，不变。A错误，D正确；
C．由闭合电路欧姆定律得，则，保持不变，故C错误。故选BD。
12．AD【解析】A．当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，滑动变阻器的有效电阻增大，电路总电阻增大，干路电流变小，外电压增大。即变小，增大，变小，并联电路部分电压增大，即增大，增大，变小，故A正确；
B．根据，则，故B错误；
C．表示电阻，该阻值不变；表示滑动变阻器的有效阻值，该阻值增大；而，因为变小，增大，则变小，所以变小，故C错误；
D．表示电阻，不变，所以与是线性关系，即不变；根据闭合电路的欧姆定律得，，所以的绝对值表示电源内阻，其比值不变；根据，则有，不变，故D正确。故选AD。
13． 红 1 110 变小 大于
【解析】（1）[1]根据电流“红进黑出”的基本原则可知，该多用电表的A端应接红表笔。
（2）[2]在电流表的改装中，并联的电阻越小，改装后电流表的量程越大，故换挡开关旋至1处量程较大。
（3）[3]欧姆表的数为
（4）[4]由闭合电路欧姆定律可知，由于不变，减小，故 减小；
[5]由，得，由于不变，偏小，变偏小，故指针偏转角度偏小，对应R的读数偏大。
14． 0.680 C D F 见解析 见解析  
【解析】（1）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为18.0×0.01 mm＝0.180 mm，所以金属丝的直径为d=0.5 mm＋0.180 mm＝0.680 mm
（2）①[2]由实验室提供的器材，电压表应选量程3V的D，可知通过金属丝的最大电流，所以电流表选择量程150 mA的C。
[3]电压表应选量程3V的D。
[4]滑动变阻器采用分压接法，选择阻值范围小的F，便于调节。
②[5]因为有
电流表采用外接法，实物电路如图所示。
[6]实验电路图如图所示。  
③[7]根据电阻定律可得
金属丝的横截面积
解得金属丝电阻率的表达式为
15．（1）；（2），
【解析】（1）断路后电路可等效为下图  
与电压表串联，可用导线代替，电压表测两端电压，电流表示数为通过的电流，可由欧姆定律求得
（2）根据闭合电路的欧姆定律，短路后
其中，
无故障时，干路电流，，
解得电源电动势
内阻
16．（1）；（2）
【解析】（1）根据题意可知，电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压
则车灯的功率
（2）根据欧姆定律可知，车灯的电阻
电动机启动瞬间，车灯两端电压
车灯的功率
17．（1）；（2）；（3）14%
【解析】（1）若，则在时间内，粒子的加速度大小，方向向上；
在时间内，粒子的加速度大小，方向向下；
根据题意有
解得
（2）若，粒子恰好不能打到B金属板，则此时金属板A、B间的距离最小，粒子在时刻垂直金属板方向的分速度
粒子沿垂直金属板方向加速运动的距离
粒子沿垂直金属板方向减速运动的距离
A、B两板间的最小距离
解得
（3）若，，，设经过时间向上加速运动、再经过时间向上减速运动的粒子恰好能打在B金属板上，根据垂直金属板方向粒子的运动特点有
并且
联立解得
故在时间内发出的粒子均可打到B金属板上，所以一个周期内发出的粒子打到B金属板上所占百分比约为