安徽省当涂县2023_2024学年高二物理上学期10月月考试题含解析

这是一份安徽省当涂县2023_2024学年高二物理上学期10月月考试题含解析，共14页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 对研究对象或研究过程建立理想化模型，突出问题的主要方面忽略次要因素从而有效地解决问题，是物理学研究的常用方法。下列各组均属于理想化模型的是（ ）
A. 点电荷、元电荷B. 质点、点电荷
C. 元电荷、重心D. 质点、重心
【答案】B
【解析】
【详解】质点是忽略大小、体积、形状而有质量的点，点电荷是本身大小比相互之间的距离小得多的带电体，点电荷、质点都是实际不存在的理想化模型，元电荷是最小的电荷量，重心是重力在物体上的等效作用点，不是理想化模型；
故选B。
2. 在电场中某点放一检验电荷,其电量为q，所受电场力为F．按场强定义可知，该点的场强大小E=．那么，下列说法中正确的是：( )
A. 若移走检验电荷，则该点的电场强度为零
B. 若放在该点的检验电荷的电量为2q，则该点的电场强度大小为
C. 若放在该点的检验电荷的电量为2q，则该点的电场强度大小为2E
D. 若放在该点的检验电荷的电量为2q，则该点的电场强度大小仍为E
【答案】D
【解析】
【详解】该点的电场强度由场本身决定，与放不放试探电荷无关，与试探电荷电量也无关，ABC错D正确．
故选D。
3. 如图所示的火警报警装置，为热敏电阻，若温度升高，则的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响。下列说法正确的是（ ）
A. 适当增大电源的电动势可使报警的临界温度升高
B. 适当增大电源的电动势可使报警的临界温度降低
C. 把的滑片适当向下移可使报警的临界温度升高
D. 把的滑片适当向下移不改变报警的临界温度
【答案】B
【解析】
【详解】AB．温度升高，的阻值减小，干路电流增大，若适当增大电源的电动势，电铃电压更容易到达临界值而引起电铃响，故报警的临界温度降低，A错误，B正确；
CD．把的滑片适当向下移，其阻值增大，并联部分阻值增大，随着温度升高，的阻值减小，干路电流增大，电铃电压更容易到达临界值，使报警的临界温度降低，CD错误。
故选B。
4. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R 组成的，下列说法正确的是（ ）
A. 甲表是电压表， R 增大时量程增大B. 甲表是电流表， R 增大时量程减小
C. 乙表是电流表， R 增大时量程增大D. 乙表是电压表， R 增大时量程减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB．甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故A错误，B正确；
CD．乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，量程增大，故CD错误。
故选B。
5. 如图所示，绝缘轻杆一端插入绝缘水平面固定，另一端与带正电的金属小球1连接，轻杆与水平面夹角为30°．带电量为+q的金属小球2放在绝缘水平面上，1、2小球间的连线与水平面间的夹角也为30°，此时轻杆对小球1的弹力恰好沿杆方向．现用与小球2完全相同的带电量为－3q小球3和小球2接触，稳定后再移走小球3．球1、2均看作点电荷．则小球2电荷量变化前后，轻杆对小球1的弹力大小之比为
A. 1︰B. 2︰C. 1︰2D. ︰2
【答案】A
【解析】
【详解】设金属小球1的质量为m，球2与球3接触前，小球1、2之间表现为斥力，大小设为F，由平衡条件可得轻杆对球1的弹力与球1的重力和F的合力等大反向，由几何关系得球1的重力和F的夹角为°，又由于此时轻杆对小球1的弹力恰好沿杆的方向，根据平行四边形定则可知，故轻杆对小球1的弹力大小为；球2与球3接触后，小球2的电荷量变为，根据库仑定律得，小球1、2之间库仑力大小还是F，表现为引力，由平衡条件得轻杆对小球1的弹力与球的1的重力和F的合力等大反向，由几何关系得小球1的重力和F的夹角为60°，再根据平行四边形定则可知，轻杆对小球1的弹力大小变为，所以，故选项A正确，B、C、D错误；
故选选项A．
6. 如图所示，电源电动势E一定，内阻不计，、是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关S闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M点。现增强照射电阻的光照强度，则（ ）
A. 电容器的电容增大B. M点的电势升高
C. 液滴向下运动D. 中有向右的电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．电容器的电容由电容器本身性质决定，不随其电压或电荷量的变化而变化，故A错误；
B．增强照射电阻的光照强度，R3阻值减小，回路总电阻减小，总电流增大，则R1两端电压增大，电容器两极板间电压增大，根据可知两极板间电场强度增大，而下极板接地，电势为零，设M到下极板间的距离为，则M点的电势为
所以M点的电势升高，故B正确；
C．根据平衡条件可知，开始时液滴所受电场力与重力平衡，增强照射电阻的光照强度，电容器两极板间电场强度增大，液滴所受电场力增大，将大于重力，则液滴所受合外力向上，将向上运动，故C错误；
D．由电路连接方式易知电容器上极板带正电，下极板带负电，增强照射电阻的光照强度，电容器两极板间电压增大，根据可知电容器充电，中有向左的电流，故D错误。
故选B。
7. 带电粒子射入两块平行板间的匀强电场中，入射方向跟极板平行，重力不计，若初动能为Ek，则出场时动能为2Ek。如果初速度增加为原来的2倍，则出场时动能为（ ）
A. 4EkB. 5Ek
C. D. Ek
【答案】D
【解析】
【详解】设粒子第一个过程中初速度为v，电场宽度为L，初动能为
第一个过程中粒子沿电场线方向的位移为
第一个过程由动能定理
同理，第二个过程中沿电场线方向的位移为
初动能为
根据动能定理得
代入得
解得
故选D
8. 三个阻值都为12 Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能为 ( )
A. 4 ΩB. 24 ΩC. 8 ΩD. 36 Ω
【答案】ACD
【解析】
【详解】当三个电阻串联时，阻值为；当三个电阻并联时，阻值为；当两个电阻串联后与第三个电阻并联，阻值为；当两个电阻并联后与第三个电阻串联，获得的阻值为，故ACD正确．
9. 一根粗细均匀的金属导线阻值为R，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线对折一次，使其长度变为原来的一半，仍给它两端加上恒定电压U，则下列说法正确的是（ ）
A. 此时金属导线的阻值为
B. 此时通过金属导线的电流为
C. 此时自由电子定向移动的平均速率为
D. 此时自由电子定向移动的平均速率为2v
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据电阻的决定式有
金属导线的体积不变，将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的一半，则横截面积变为原来的2倍，可知电阻变为原来的，即此时金属导线的阻值为，故A正确；
B．根据欧姆定律有
结合上述可知，电流I变为原来的4倍，即此时通过金属导线的电流为，故B错误；
CD．根据电流的微观定义式有
I=nevS
其中n、e不变，根据上述，电流I变为原来的4倍，横截面积S变为原来的2倍，此时自由电子定向移动的平均速率变为2v，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，AC是圆O的一条水平直径，BD是竖直方向的另外一条直径，M点是圆上的点，OM连线与OC的夹角为60°，该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将带正电量为q、质量为m的粒子从圆心O点以相同的动能Ek0射出，射出方向不同时，粒子可以经过圆周上的所有点。在这些点中，经过c点时粒子的动能最小且为，已知圆的半径为R，重力加速度的大小为g，匀强电场的场强，那么（ ）
A. M点电势一定高于O点的电势B. 粒子经过B点和D点时的动能一定相同
C. 粒子经过M点时的动能为D. 粒子经过AB连线中点时的动能为
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．从O经过C点时粒子的动能最小且为，则C点为复合场的等效最高点，则复合场的合力方向如图所示，则有
，，
联立解得
，
则电场线的方向如图所示，由几何关系可知，MO与电场线垂直，则MO在同一等势面上，则M点的电势等于O点的电势，所以A错误；
B．粒子经过B点和D点时，合外力不做功，所以粒子的动能不变，则粒子经过B点和D点时的动能一定相同，所以B正确；
C．粒子从O经过M点时，只有重力做功，由动能定理可得
从O经过C点时粒子的动能最小且为，由动能定理可得
联立解得
所以粒子经过M点时的动能为，则C正确；
D．粒子经过AB连线中点时的动能为，则有
联立解得
所以D错误；
故选BC。
二、实验题（每空2分，共16分）
11. 某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：
多用电表、电压表（量程5V，内阻十几kΩ）、滑动变阻器（最大阻值5kΩ）、导线若干
（1）将多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零；
（2）将图中多用电表的红表笔和___________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端；
（3）若多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡测量，指针偏转角度过小，换挡后重新进行（1）的步骤后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示，多用电表和电压表的读数分别为___________和___________。
【答案】 ①1 ②. 15kΩ ③. 3.60V
【解析】
【详解】（2）[1]电表电流为红进黑出，电源在多用电表内，多用电表黑表笔接内部电源的正极，故黑表笔接2，红表笔接1；
（3）[2]多用电表换倍率为档，读数为15 kΩ；
[3]电压表精确度为0.1V，估读，故读数为3.60V。
12. 学习小组要测量一个电阻的电阻率，已知其长度为L，额定电压为1V。
（1）用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其直径d=______mm；
（2）粗测该电阻的阻值为250Ω，为精确测量其阻值，该同学设计的测量电路如图乙所示，其中蓄电池E电动势约为6.5V（内阻不计）、滑动变阻器R最大阻值为200Ω、定值电阻R1=792Ω、保护电阻R2=250Ω。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调，且测量时电表的读数不小于其量程的，则图乙中圆圈①位置接入______、圆圈②位置应接入______（均选填器材前的字母序号）；
A．电流表A1（量程为100mA，内阻RA1=3Ω）
B．电流表A2（量程为5mA，内阻RA2=8Ω）
C．电压表V（量程为3V，内阻RV=750Ω）
（3）实验中根据两电表读数作出如图丙所示图线（坐标均为国际单位），已知图线的斜率为k，则所测该电阻的阻值Rx=______（用题中已知所测物理量符号表示），研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻率的测量值将______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 1.990 ②. C ③. B ④. ⑤. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]该电阻的直径
（2）[2][3] 圆圈②位置应接入B，即电流表A2，与定值电阻R1改装成伏特表，该伏特表的量程为
圆圈①位置接入C，当电压表满偏时，待测电阻两端电压为
解得
电压表与待测电阻的总电压为4V，恰好等于改装后的伏特表的量程4V，两个电表能同时满偏。
（3）[4]①为电压表，读数为U，②为电流表，读数为I，根据欧姆定律得
解得
根据图像得
解得
[5]研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻的测量值Rx偏大，根据电阻定律
解得
测量值Rx偏大，电阻率的测量值偏大。
三、解答题（本题3小题，共38分）
13. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求：
（1）小球受到电场力大小；
（2）匀强电场的电场强度大小。
【答案】（1）；（2）N/C
【解析】
【详解】（1）根据受力分析得
解得
（2）根据电场力公式
解得N/C
14. 如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻RM=0.5Ω的小型直流电动机M都恰能正常工作．求：
（1）电路中的电流I；
（2）电源的输出功率P外；
（3）电动机的输出功率P出．
【答案】（1）2A（2）36 W（3）12W
【解析】
【详解】（1）灯泡L正常发光，电路中的电流为
代入数据得：
I=2A
（2）电源的输出功率为P外=P总-P内，即
P外= EI-I2r
代入数据得：
P外=36 W
（3）由串联电路分压关系得：
UM=E-I（r+R）-UL
代入数据得：
UM =7V
电动机的输出功率为P出=P电-P热，即
P出=IUM-I2RM
代入数据得：
P出=12W
15. 如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为带电量为的绝缘货柜，在传送途中有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向。现将一质量为的货物放在静止的货柜内。先通过控制开关产生一个方向水平向右，大小的电场，使小车和货柜开始运动，作用后，改变电场，电场大小变为，方向向左。电场作用一段时间后，关闭电场，小车正好到达目的地，货物在小车的最右端，且小车和货物的速度恰好为零。已知货柜与小车间的动摩擦因数，（小车不带电，货柜及货物体积大小不计，g取）求：
（1）内小车、货物的位移大小；
（2）整个传送过程中小车的最大速度；
（3）整个传送过程中货柜与小车摩擦产生的内能Q。
【答案】（1）2m 4m；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）货物
小车
经货物运动
小车运动
（2）货物
向右，小车
向右，经2秒后，货物作匀减速运动
小车加速度不变，仍为向右，当两者速度相等时，小车的速度最大。货柜恰好到达小车最右端，共同速度为
（3）小车在时间内位移
货柜在时间内位移为
小车长度
系统产生内能