2023—2024 学年度高二年级上学期第一次月考物理学科试卷(实验/平行)
考试时长:75 分钟 试卷满分:100 分
一、选择题(1-6 单选题,每题 5 分,7-10 多选题,每题 6 分,少选得 3 分,共 54 分)
1.如图所示,两个不带电的导体 A和 B,用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触。把一带正电荷的物体 C置
于 A附近,贴在 A、B下部的金属箔都张开( )
A.此时 A带正电,B带负电
B.此时 A带正电,B带正电
C.移去 C,贴在 A、B下部的金属箔都闭合
D.先把 A和 B分开,然后移去 C,贴在 A、B下部的金属箔都闭合
2.两个分别带有电荷量大小为 Q和 5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为 r的两处,它
们之间库仑引力为 F,现将两小球充分接触后将其固定距离变为 2r,则两球间库仑力的大小为( )
5
A. F F 4F 16F
16 B. C. D.5 5 5
3.如图所示,P、Q是真空中两个等量正点电荷,A、B是 P、Q连线的中垂线上的两点,某电荷仅受电场
力作用,自 A点以某一初速度沿 AB连线运动,到 B点时速度恰好为零,则下列说法中正确的是( )
A.该电荷一定带正电
B.AO阶段电场力对电荷一定做正功
C.AB整个过程中电荷的电势能一定减少
D.A点电势低于 B点电势
4 1H 2 3. 1 、 q1H、 1H三个原子核,电荷量均为 ,质量之比为1: 2 :3。如图所示,它们以相同的初速度由 P
点平行极板射入匀强电场,在下极板的落点分别为 A、B、C,已知上极板带正电,不计原子核所受重力,
下列说法正确的是( )
A.三个原子核刚到达下极板时的动能相等
B 3.落在 C点的原子核是 1H
C. 11H
2 3
、 1H、 1H的加速度大小满足 a1 : a2 : a3 3: 2 :1
D.若将上极板向上移动较小的距离,原子核在电场中的运动不受影响
5.A、B为电场中一直线上的两个点,带正电的点电荷只受电场力的作用,从 A点以某一初速度做直线运
动到 B点,其电势能 Ep随位移 x的变化关系如图所示。则从 A到 B过程中,点电荷的速度和所受的电场
力( )
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{#{QQABTQQQggCgABAAAAgCEwXiCgOQkACCCKoOgBAMIAAAgQFABAA=}#}
A.先增大后减小 先增大后减小 B.先增大后减小 先减小后增大
C.先减小后增大 先增大后减小 D.先减小后增大 先减小后增大
6.如图所示,三根相互平行的固定长直导线 L1、L2和 L3,垂直纸面置于正三角形三个顶点处,O为正三
角形的中心,当三根导线通以沿图示方向且相同大小的电流时,中心 O处的磁感应强度为 B0.若把 L3移走.
则 O处的磁场磁感应强度为()
B B
A. 0 B. 0
3 2
C. B0 D. 3B0
7.下图中能产生感应电流的是( )
A.甲图中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动
B.乙图中导体框以一定的速度水平向右运动
C.丙图中环形导线正上方通入逐渐增大的电流
D.丁图中条形磁铁水平向右靠近环形导体
8.如图所示,两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器。将两金属板分
别与电源两极相连,闭合开关 S达到稳定后,在两板间有一带电液滴 P恰好处于静止状态,下列判断正确
的是( )
A.保持开关 S闭合,减小两极间的距离,板间电场强度减小
B.保持开关 S闭合,减小两板间的距离,电容器的带电量增大
C.断开开关 S,减小两板间的正对面积,板间电场强度不变
D.断开开关 S,减小两板间的距离,液滴静止不动
9.如图所示,线框面积为 S,线框平面与磁感应强度为 B的匀强磁场方向垂直,则下列说法正确的是( )
A.如图所示位置时磁通量等于 BS
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B.若从初始位置绕OO 转过90 角,则磁通量的变化量为- BS
C.若从初始位置线框翻转 180°,则磁通量的变化量为零
D.若使线框绕OO 转过 60 角,磁通量仍为 BS
10.如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由
于某种原因灯泡 L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损环,则下列说法正确的是( )
A.电流表、电压表的读数均变小
B.电源内阻消耗的功率变小
C.液滴将向上运动
D.电源的输出功率变大
二、实验题(每空 2 分,共 16 分)
11.某同学要测量一分布均匀材料制成的圆柱体的电阻率 。步骤如下:
(1)用游标为 20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为 mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径为 mm。
(3)现用伏安法较准确的测量这个阻值约为 30kΩ的圆柱体电阻,可供选用的实验仪器有:
A.电源(电动势 3V,内阻 0.5Ω)
B.电源(电动势 16V,内阻 2Ω)
C.电流表(量程 0—1mA,内阻约 250Ω)
D.电流表(量程 0—500μA,内阻约 500Ω)
E.电压表(量程 0—3V,内阻约 10kΩ)
F.电压表(量程 0—15V,内阻约 50kΩ)
G.滑动变阻器(阻值 0—200Ω)
H.开关和导线若干
①实验电路应选取的仪器是 (用字母表示);
②在方框中画出实验电路图 。
12.某同学利用电压表和电阻箱测定特殊电池的电动势和内阻(E约为 10V,r约为50 )。已知该电池允
许最大电流为 150mA,该同学利用图甲所示电路进行实验,电压表内阻约为 2kΩ,R为电阻箱,阻值范围
0 ~ 9999 , R0 是定值电阻,起保护电路的作用。
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(1)定值电阻R0 有以下几种规格,应选 ;(填入相应的字母)
A. 2 B. 20 C. 200
(2)该同学完成电路的连接后,闭合开关 S,调节电阻箱的阻值,读取电压表的示数,其中电压表的某一
次偏转如图乙所示,其读数为 V;
(3)改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出图丙所示图线,则电动势的测量值 E测为 V,内阻
测量值 r测为 Ω;(保留两位有效数字)
三、解答题(13 题 8 分,14 题 10 分,15 题 12 分,共 30 分)
13.一根长为 0.20m的直导线,垂直于某匀强磁场方向放置,当导线中通有 1A的电流时,导线受到的安
培力大小为 0.08N,则:
(1)磁场的磁感应强度为多大?
(2)当导线中的电流增大为 2A时,此时磁场的磁感应强度为多大?导线受到的安培力为多大?
14.在如图所示的电路中,电源电动势为6V,内阻为 2 ,定值电阻 R的阻值为10 ,电动机的线圈阻值
为 2 。闭合开关 S后,理想电压表的示数为3V。求:
(1)电路中的电流大小和电源的输出功率;
(2)电动机消耗的功率和电动机线圈在 1分钟内产生的热量。
15.一长为 L的细线,上端固定,下端栓一质量为 m、带电荷量为 q的小球。处于如图所示的水平向右的
匀强电场中。开始时,将线与小球拉成水平,小球静止在 A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线
转过 60°角时小球到达 B点时的速度恰好为零。(重力加速度为 g)试求
(1)AB间电势差;
(2)匀强电场的电场强度 E的大小;
(3)小球到达 B点时,细线对小球拉力的大小。
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{#{QQABTQQQggCgABAAAAgCEwXiCgOQkACCCKoOgBAMIAAAgQFABAA=}#}2023—2024 学年度高二年级上学期第一次月考物理学科答案(实验/平行)
1.C
【详解】AB.带正电的物体 C靠近 A附近时,根据异种电荷相互吸引,AB中的自由电子一部分移动到 A
的左端,故 A带上负电,B带上正电,AB错误;
C.移去 C后,由于电荷间相互作用,重新中和,达电中性状态,两金属箔均闭合,C正确;
D.先把 AB分开,则 A带负电,B带正电,移去 C后,电荷不能再进行中和,故两金属箔仍然张开,D
错误。
故选 C。
2.B
【详解】由题意“库仑引力”说明两个小球带异种电荷;当两个金属小球相距 r时,根据库仑定律
F k Q 5Q
r2
两球接触后,带电荷量均为 2Q,则
F k 2Q 2Q
(2r)2
由以上两式可解得
F F
5
故选 B。
3.B
【详解】A.该电荷到达 B点时速度为零,由两个等量的正电荷的电场线的分布可知,如果带正电荷,则
在 AO段电荷做负功在 OB段电荷做正功,则速度不会为零,因此一定为负电荷,先做正功后做负功,可
知电荷一定带负电,选项 A错误;
B.电荷带负电,则在 AO阶段电场力沿着 AO方向,则电场力对电荷一定做正功,选项 B正确;
C.在 AB整个过程中电势能和动能的总能量守恒,整个过程动能减少,因此电势能一定增加,C错误;
D.由点电荷的电势叠加可知,A点距离两个正电荷较近,则 A点电势高于 B点电势,选项 D错误。
故选 B。
4.D
【详解】A.根据动能定理,粒子到达下级板时的动能为
E 1 1k mv
2 mv20 qU2 2 1
其中 U1为射入点与下极板的电势差,因三个原子核的质量不同,则三个原子核刚到达下极板时的动能不
相等,选项 A错误;
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B.根据
h 1 qE t2
2 m
x v0t
可得
x v 2hm 0 qE
3
可知,质量越大,则 x越大,则落在 A点的原子核是 1H,选项 B错误;
C.根据
a qE
m
1H 2 3可知, 1 、 1H、 1H的加速度大小满足
a1 :a2 :a3 6 :3 : 2
选项 C错误;
D.根据
E U
d
C S
4 kd
C Q
U
可得
E 4 kQ
S
因电容器带电量不变,则若将上极板向上移动较小的距离,两板间场强不变,原子核在电场中的运动不受
影响。选项 D正确。
故选 D。
5.B
【详解】根据电势能 Ep随位移 x的变化图像可知,电势能先减小后增大,则电场力先做正功后做负功,所
以动能先增大后减小,同速度先增大后减小。
根据功能关系有
EP qE x
则电势能 Ep随位移 x的变化图像的斜率表示电场力的变化,由图像可知图像斜率先减小后增大,所以电场
高二年级物理学科答案(实验/平行) 第 2 页 共 7 页
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力也是先减小后增大。
所以 B正确;ACD错误;
故选 B。
6.B
【分析】考查磁场的叠加。
【详解】三根相互平行的固定长直导线电流大小相等,它们在中心 O处产生的磁感应强度大小均相同,依
题意可知 L1、L2在 O处产生的合磁感应强度方向水平向右,与 L3在 O处产生的磁感应强度相同,若把
B
L3移走,中心 O处的磁场磁感应强度为 0 ,ACD错误,B项正确。2
故选 B。
7.AD
【详解】A.甲图中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动,穿过闭合回路的磁通量增大,可以产生感
应电流,故 A符合题意;
B.乙图中导体框以一定的速度水平向右运动,导体框中的磁通量不变,不能产生感应电流,故 B不符合
题意;
C.根据通电直导线周围磁场的分布规律以及对称性可知环形导线框中的磁通量始终为零,不能产生感应
电流,故 C不符合题意;
D.丁图中条形磁铁水平向右靠近环形导体,环形导体中磁通量增大,可以产生感应电流,故 D符合题意。
故选 AD。
8.BD
【详解】AB.当保持开关 S闭合,则两极板间的电压不变。若减小两板间的距离,根据
C S Q U ,C , E
4 kd U d
可得
E Q Q 4 kQ
Cd S d S
4 kd
Q UC SU
4 kd
则板间电场强度增大,电容器的带电量增大,故 A错误,B正确;
C.当断开开关 S,则两极板间的电量不变,减小两板间的正对面积,板间电场强度增大,故 C错误;
D.当断开开关 S,则两极板间的电量不变,减小两板间的距离,两板间的电场强度仍不变,因此电场力
仍等于重力,则液滴仍处于静止状态,故 D正确。
故选 BD。
高二年级物理学科答案(实验/平行) 第 3 页 共 7 页
{#{QQABTQQQggCgABAAAAgCEwXiCgOQkACCCKoOgBAMIAAAgQFABAA=}#}
9.AB
【详解】A.如图所示位置时磁通量等于 BS ,选项 A正确;
B.若从初始位置绕OO 转过90 角,则磁通量的变化量为
=0-BS=-BS
选项 B正确;
C.若从初始位置线框翻转 180°,则磁通量的变化量为
'= BS-BS=-2BS
选项 C错误;
D.若使线框绕OO 转过 60 角,磁通量为
=BS cos60 0.5BS
选项 D错误。
故选 AB。
10.BC
【详解】A.灯泡 L的灯丝突然烧断,相当于阻值变为无穷大,根据“串反并同”,电压表、电流表与灯泡
均为并联,则电流表、电压表的读数均变大,A错误;
B.外电路阻值变大,根据
I E
r R , P内 I
2r
外
可知,电源内阻消耗的功率变小,B正确;
C.电容器与灯泡并联,则电容器电势差增大,根据
E U
d
电场强度增大,则电场力大于重力,液滴将向上运动,C正确;
D.当电路外电阻与电源内阻相等时,电源输出功率最大,应为内阻与外阻大小关系未知,则不能得出电
源输出功率变化情况,D错误。
故选 BC。
11. 50.15 4.700 BDFGH
高二年级物理学科答案(实验/平行) 第 4 页 共 7 页
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【详解】(1)[1]游标卡尺精度为 0.05mm,故其读数为
l 50 3 0.05mm=50.15mm
(2)[2]螺旋测微器的读数为
d 4.5 20.0 0.01mm 4.700mm
U
(3)[3] 待测电阻阻值约为 30kΩ,故根据 I 估算可知,当电源电动势为3V时,通过电阻的最大电流
R
约为 100微安,当电源电动势为16V时,通过电阻的最大电流约为500μA,故电源选 B,电流表选 D,电
压表选 F。
实验电路应选取的仪器是 BDFGH。
[4]由实验可知,待测电阻阻值较大,且滑动变阻器阻值小于待测电阻阻值,故电路选用内接分压式接法,
如图所示
12. B 6.5 10 50
【详解】(1)[1]由闭合电路欧姆定律,有
I Emin r R0max
解得
R0max 16.7Ω
故选 B。
(2)[2]电压表选用 0~15V,分度值为 0.5V,读数为 6.5V。
(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律,有
E U Ir U U r
R R0
整理,可得
1 r 1 1
U E R R0 E
由图像可知
b 1 0.1V 1 k r 0.25 0.1 , A 1
E E 3 10 2
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解得
E 10V,r 50Ω
13.(1)0.4T;(2)0.16N
【详解】.(1)直导线所受安培力为
FA BIL
代入数据,得
B 0.4T
(2)磁场中磁感应强度由磁场本身决定,所以当导线中的电流增大时,磁场中的磁感应强度仍然为 0.4T。
此时导线所受安培力为
F 'A BI L 0.16N
14.(1)0.25A,1.375W;(2)0.75W,7.5J
【详解】(1)由闭合电路欧姆定律,可得电路中的电流为
I E UM 6 3 A 0.25A
R r 10 2
则电源的输出电压为
U出 E Ir 6V 0.25 2V 5.5V
电源的输出功率
P出 U出I 5.5 0.25W 1.375W
(2)电动机消耗的功率为
PM UM I 3 0.25W 0.75W
由焦耳定律可得电动机线圈在 1分钟内产生的热量为
Q I 2r t 0.252M 2 60J 7.5J
3mgL 3mg
15.(1)UAB - ;(2) E ;(3)T 3mg2q q
【详解】(1)由 A到 B由动能定理可知
U ABq mgL sin 60
0
可得
U - 3mgLAB 2q
高二年级物理学科答案(实验/平行) 第 6 页 共 7 页
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(2)根据
E U
d
可得匀强电场的电场强度
E UBA 3mg
L(1 cos60 ) q
(3)小球到达 B点时,细线对小球拉力的大小
T mg cos30 qEcos60 3mg
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