安徽省當(dāng)涂縣2023_2024學(xué)年高二物理上學(xué)期10月月考試題含解析

這是一份安徽省當(dāng)涂縣2023_2024學(xué)年高二物理上學(xué)期10月月考試題含解析，共14頁。試卷主要包含了選擇題，實(shí)驗(yàn)題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1. 對(duì)研究對(duì)象或研究過程建立理想化模型，突出問題的主要方面忽略次要因素從而有效地解決問題，是物理學(xué)研究的常用方法。下列各組均屬于理想化模型的是（ ）
A. 點(diǎn)電荷、元電荷B. 質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷
C. 元電荷、重心D. 質(zhì)點(diǎn)、重心
【答案】B
【解析】
【詳解】質(zhì)點(diǎn)是忽略大小、體積、形狀而有質(zhì)量的點(diǎn)，點(diǎn)電荷是本身大小比相互之間的距離小得多的帶電體，點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)都是實(shí)際不存在的理想化模型，元電荷是最小的電荷量，重心是重力在物體上的等效作用點(diǎn)，不是理想化模型；
故選B。
2. 在電場中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷,其電量為q，所受電場力為F．按場強(qiáng)定義可知，該點(diǎn)的場強(qiáng)大小E=．那么，下列說法中正確的是：( )
A. 若移走檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零
B. 若放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量為2q，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為
C. 若放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量為2q，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為2E
D. 若放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量為2q，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小仍為E
【答案】D
【解析】
【詳解】該點(diǎn)的電場強(qiáng)度由場本身決定，與放不放試探電荷無關(guān)，與試探電荷電量也無關(guān)，ABC錯(cuò)D正確．
故選D。
3. 如圖所示的火警報(bào)警裝置，為熱敏電阻，若溫度升高，則的阻值會(huì)急劇減小，從而引起電鈴電壓的增加，當(dāng)電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響。下列說法正確的是（ ）
A. 適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢可使報(bào)警的臨界溫度升高
B. 適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢可使報(bào)警的臨界溫度降低
C. 把的滑片適當(dāng)向下移可使報(bào)警的臨界溫度升高
D. 把的滑片適當(dāng)向下移不改變報(bào)警的臨界溫度
【答案】B
【解析】
【詳解】AB．溫度升高，的阻值減小，干路電流增大，若適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢，電鈴電壓更容易到達(dá)臨界值而引起電鈴響，故報(bào)警的臨界溫度降低，A錯(cuò)誤，B正確；
CD．把的滑片適當(dāng)向下移，其阻值增大，并聯(lián)部分阻值增大，隨著溫度升高，的阻值減小，干路電流增大，電鈴電壓更容易到達(dá)臨界值，使報(bào)警的臨界溫度降低，CD錯(cuò)誤。
故選B。
4. 如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)小量程電流表和一個(gè)電阻箱R 組成的，下列說法正確的是（ ）
A. 甲表是電壓表， R 增大時(shí)量程增大B. 甲表是電流表， R 增大時(shí)量程減小
C. 乙表是電流表， R 增大時(shí)量程增大D. 乙表是電壓表， R 增大時(shí)量程減小
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】AB．甲表是電流表，R增大時(shí)，甲表中變阻器分流減小，量程減小，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．乙是電壓表，R增大時(shí)，變阻器分擔(dān)的電壓增大，量程增大，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
5. 如圖所示，絕緣輕桿一端插入絕緣水平面固定，另一端與帶正電的金屬小球1連接，輕桿與水平面夾角為30°．帶電量為+q的金屬小球2放在絕緣水平面上，1、2小球間的連線與水平面間的夾角也為30°，此時(shí)輕桿對(duì)小球1的彈力恰好沿桿方向．現(xiàn)用與小球2完全相同的帶電量為－3q小球3和小球2接觸，穩(wěn)定后再移走小球3．球1、2均看作點(diǎn)電荷．則小球2電荷量變化前后，輕桿對(duì)小球1的彈力大小之比為
A. 1︰B. 2︰C. 1︰2D. ︰2
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)金屬小球1的質(zhì)量為m，球2與球3接觸前，小球1、2之間表現(xiàn)為斥力，大小設(shè)為F，由平衡條件可得輕桿對(duì)球1的彈力與球1的重力和F的合力等大反向，由幾何關(guān)系得球1的重力和F的夾角為°，又由于此時(shí)輕桿對(duì)小球1的彈力恰好沿桿的方向，根據(jù)平行四邊形定則可知，故輕桿對(duì)小球1的彈力大小為；球2與球3接觸后，小球2的電荷量變?yōu)?，根?jù)庫侖定律得，小球1、2之間庫侖力大小還是F，表現(xiàn)為引力，由平衡條件得輕桿對(duì)小球1的彈力與球的1的重力和F的合力等大反向，由幾何關(guān)系得小球1的重力和F的夾角為60°，再根據(jù)平行四邊形定則可知，輕桿對(duì)小球1的彈力大小變?yōu)?，所以，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤；
故選選項(xiàng)A．
6. 如圖所示，電源電動(dòng)勢E一定，內(nèi)阻不計(jì)，、是定值電阻，是光敏電阻，其阻值隨光照的增強(qiáng)而減小。開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，電容器兩板間的一帶電液滴恰好能靜止在M點(diǎn)?，F(xiàn)增強(qiáng)照射電阻的光照強(qiáng)度，則（ ）
A. 電容器的電容增大B. M點(diǎn)的電勢升高
C. 液滴向下運(yùn)動(dòng)D. 中有向右的電流
【答案】B
【解析】
【詳解】A．電容器的電容由電容器本身性質(zhì)決定，不隨其電壓或電荷量的變化而變化，故A錯(cuò)誤；
B．增強(qiáng)照射電阻的光照強(qiáng)度，R3阻值減小，回路總電阻減小，總電流增大，則R1兩端電壓增大，電容器兩極板間電壓增大，根據(jù)可知兩極板間電場強(qiáng)度增大，而下極板接地，電勢為零，設(shè)M到下極板間的距離為，則M點(diǎn)的電勢為
所以M點(diǎn)的電勢升高，故B正確；
C．根據(jù)平衡條件可知，開始時(shí)液滴所受電場力與重力平衡，增強(qiáng)照射電阻的光照強(qiáng)度，電容器兩極板間電場強(qiáng)度增大，液滴所受電場力增大，將大于重力，則液滴所受合外力向上，將向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．由電路連接方式易知電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，增強(qiáng)照射電阻的光照強(qiáng)度，電容器兩極板間電壓增大，根據(jù)可知電容器充電，中有向左的電流，故D錯(cuò)誤。
故選B。
7. 帶電粒子射入兩塊平行板間的勻強(qiáng)電場中，入射方向跟極板平行，重力不計(jì)，若初動(dòng)能為Ek，則出場時(shí)動(dòng)能為2Ek。如果初速度增加為原來的2倍，則出場時(shí)動(dòng)能為（ ）
A. 4EkB. 5Ek
C. D. Ek
【答案】D
【解析】
【詳解】設(shè)粒子第一個(gè)過程中初速度為v，電場寬度為L，初動(dòng)能為
第一個(gè)過程中粒子沿電場線方向的位移為
第一個(gè)過程由動(dòng)能定理
同理，第二個(gè)過程中沿電場線方向的位移為
初動(dòng)能為
根據(jù)動(dòng)能定理得
代入得
解得
故選D
8. 三個(gè)阻值都為12 Ω的電阻，它們?nèi)我膺B接、組合，總電阻可能為 ( )
A. 4 ΩB. 24 ΩC. 8 ΩD. 36 Ω
【答案】ACD
【解析】
【詳解】當(dāng)三個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，阻值為；當(dāng)三個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，阻值為；當(dāng)兩個(gè)電阻串聯(lián)后與第三個(gè)電阻并聯(lián)，阻值為；當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)后與第三個(gè)電阻串聯(lián)，獲得的阻值為，故ACD正確．
9. 一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時(shí)，通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，若將金屬導(dǎo)線對(duì)折一次，使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话?，仍給它兩端加上恒定電壓U，則下列說法正確的是（ ）
A. 此時(shí)金屬導(dǎo)線的阻值為
B. 此時(shí)通過金屬導(dǎo)線的電流為
C. 此時(shí)自由電子定向移動(dòng)的平均速率為
D. 此時(shí)自由電子定向移動(dòng)的平均速率為2v
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)電阻的決定式有
金屬導(dǎo)線的體積不變，將金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话?，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，可知電阻變?yōu)樵瓉淼?，即此時(shí)金屬導(dǎo)線的阻值為，故A正確；
B．根據(jù)歐姆定律有
結(jié)合上述可知，電流I變?yōu)樵瓉淼?倍，即此時(shí)通過金屬導(dǎo)線的電流為，故B錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)電流的微觀定義式有
I=nevS
其中n、e不變，根據(jù)上述，電流I變?yōu)樵瓉淼?倍，橫截面積S變?yōu)樵瓉淼?倍，此時(shí)自由電子定向移動(dòng)的平均速率變?yōu)?v，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選AD。
10. 如圖所示，AC是圓O的一條水平直徑，BD是豎直方向的另外一條直徑，M點(diǎn)是圓上的點(diǎn)，OM連線與OC的夾角為60°，該圓處于方向與圓面平行的勻強(qiáng)電場中。將帶正電量為q、質(zhì)量為m的粒子從圓心O點(diǎn)以相同的動(dòng)能Ek0射出，射出方向不同時(shí)，粒子可以經(jīng)過圓周上的所有點(diǎn)。在這些點(diǎn)中，經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)粒子的動(dòng)能最小且為，已知圓的半徑為R，重力加速度的大小為g，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)，那么（ ）
A. M點(diǎn)電勢一定高于O點(diǎn)的電勢B. 粒子經(jīng)過B點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定相同
C. 粒子經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為D. 粒子經(jīng)過AB連線中點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為
【答案】BC
【解析】
【分析】
【詳解】
A．從O經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)粒子的動(dòng)能最小且為，則C點(diǎn)為復(fù)合場的等效最高點(diǎn)，則復(fù)合場的合力方向如圖所示，則有
，，
聯(lián)立解得
，
則電場線的方向如圖所示，由幾何關(guān)系可知，MO與電場線垂直，則MO在同一等勢面上，則M點(diǎn)的電勢等于O點(diǎn)的電勢，所以A錯(cuò)誤；
B．粒子經(jīng)過B點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，合外力不做功，所以粒子的動(dòng)能不變，則粒子經(jīng)過B點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定相同，所以B正確；
C．粒子從O經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)，只有重力做功，由動(dòng)能定理可得
從O經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)粒子的動(dòng)能最小且為，由動(dòng)能定理可得
聯(lián)立解得
所以粒子經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為，則C正確；
D．粒子經(jīng)過AB連線中點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為，則有
聯(lián)立解得
所以D錯(cuò)誤；
故選BC。
二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）
11. 某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用的器材有：
多用電表、電壓表（量程5V，內(nèi)阻十幾kΩ）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值5kΩ）、導(dǎo)線若干
（1）將多用電表擋位調(diào)到電阻“×100Ω”擋，再將紅表筆和黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；
（2）將圖中多用電表的紅表筆和___________（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端；
（3）若多用電表擋位調(diào)到電阻“×100Ω”擋測量，指針偏轉(zhuǎn)角度過小，換擋后重新進(jìn)行（1）的步驟后，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖甲所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為___________和___________。
【答案】 ①1 ②. 15kΩ ③. 3.60V
【解析】
【詳解】（2）[1]電表電流為紅進(jìn)黑出，電源在多用電表內(nèi)，多用電表黑表筆接內(nèi)部電源的正極，故黑表筆接2，紅表筆接1；
（3）[2]多用電表換倍率為檔，讀數(shù)為15 kΩ；
[3]電壓表精確度為0.1V，估讀，故讀數(shù)為3.60V。
12. 學(xué)習(xí)小組要測量一個(gè)電阻的電阻率，已知其長度為L，額定電壓為1V。
（1）用螺旋測微器測量該電阻的直徑，示數(shù)如圖甲所示，其直徑d=______mm；
（2）粗測該電阻的阻值為250?，為精確測量其阻值，該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電路如圖乙所示，其中蓄電池E電動(dòng)勢約為6.5V（內(nèi)阻不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器R最大阻值為200?、定值電阻R1=792?、保護(hù)電阻R2=250?。要求滑動(dòng)變阻器在接近全電阻范圍內(nèi)可調(diào)，且測量時(shí)電表的讀數(shù)不小于其量程的，則圖乙中圓圈①位置接入______、圓圈②位置應(yīng)接入______（均選填器材前的字母序號(hào)）；
A．電流表A1（量程為100mA，內(nèi)阻RA1=3?）
B．電流表A2（量程為5mA，內(nèi)阻RA2=8?）
C．電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻RV=750?）
（3）實(shí)驗(yàn)中根據(jù)兩電表讀數(shù)作出如圖丙所示圖線（坐標(biāo)均為國際單位），已知圖線的斜率為k，則所測該電阻的阻值Rx=______（用題中已知所測物理量符號(hào)表示），研究實(shí)驗(yàn)誤差時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)所用定值電阻的阻值比標(biāo)稱值小，則電阻率的測量值將______（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
【答案】 ①. 1.990 ②. C ③. B ④. ⑤. 偏大
【解析】
【詳解】（1）[1]該電阻的直徑
（2）[2][3] 圓圈②位置應(yīng)接入B，即電流表A2，與定值電阻R1改裝成伏特表，該伏特表的量程為
圓圈①位置接入C，當(dāng)電壓表滿偏時(shí)，待測電阻兩端電壓為
解得
電壓表與待測電阻的總電壓為4V，恰好等于改裝后的伏特表的量程4V，兩個(gè)電表能同時(shí)滿偏。
（3）[4]①為電壓表，讀數(shù)為U，②為電流表，讀數(shù)為I，根據(jù)歐姆定律得
解得
根據(jù)圖像得
解得
[5]研究實(shí)驗(yàn)誤差時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)所用定值電阻的阻值比標(biāo)稱值小，則電阻的測量值Rx偏大，根據(jù)電阻定律
解得
測量值Rx偏大，電阻率的測量值偏大。
三、解答題（本題3小題，共38分）
13. 如圖用一條絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶正電小球，小球質(zhì)量為1.0×10-3kg，所帶電荷量為2.0×10-8C。現(xiàn)加水平方向的勻強(qiáng)電場，平衡時(shí)絕緣繩與豎直方向夾角為30°。求：
（1）小球受到電場力大小；
（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小。
【答案】（1）；（2）N/C
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)受力分析得
解得
（2）根據(jù)電場力公式
解得N/C
14. 如圖所示，已知電源電動(dòng)勢E=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V，6W”的燈泡L和內(nèi)阻RM=0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)M都恰能正常工作．求：
（1）電路中的電流I；
（2）電源的輸出功率P外；
（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出．
【答案】（1）2A（2）36 W（3）12W
【解析】
【詳解】（1）燈泡L正常發(fā)光，電路中的電流為
代入數(shù)據(jù)得：
I=2A
（2）電源的輸出功率為P外=P總-P內(nèi)，即
P外= EI-I2r
代入數(shù)據(jù)得：
P外=36 W
（3）由串聯(lián)電路分壓關(guān)系得：
UM=E-I（r+R）-UL
代入數(shù)據(jù)得：
UM =7V
電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出=P電-P熱，即
P出=IUM-I2RM
代入數(shù)據(jù)得：
P出=12W
15. 如圖所示，為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室模擬貨物傳送的裝置，A是一個(gè)表面絕緣質(zhì)量為的小車，小車置于光滑的水平面上，在小車左端放置一質(zhì)量為帶電量為的絕緣貨柜，在傳送途中有一水平電場，可以通過開關(guān)控制其有、無及方向?，F(xiàn)將一質(zhì)量為的貨物放在靜止的貨柜內(nèi)。先通過控制開關(guān)產(chǎn)生一個(gè)方向水平向右，大小的電場，使小車和貨柜開始運(yùn)動(dòng)，作用后，改變電場，電場大小變?yōu)?，方向向左。電場作用一段時(shí)間后，關(guān)閉電場，小車正好到達(dá)目的地，貨物在小車的最右端，且小車和貨物的速度恰好為零。已知貨柜與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)，（小車不帶電，貨柜及貨物體積大小不計(jì)，g取）求：
（1）內(nèi)小車、貨物的位移大??；
（2）整個(gè)傳送過程中小車的最大速度；
（3）整個(gè)傳送過程中貨柜與小車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q。
【答案】（1）2m 4m；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【詳解】（1）貨物
小車
經(jīng)貨物運(yùn)動(dòng)
小車運(yùn)動(dòng)
（2）貨物
向右，小車
向右，經(jīng)2秒后，貨物作勻減速運(yùn)動(dòng)
小車加速度不變，仍為向右，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小車的速度最大。貨柜恰好到達(dá)小車最右端，共同速度為
（3）小車在時(shí)間內(nèi)位移
貨柜在時(shí)間內(nèi)位移為
小車長度
系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)能