内容正文:
2024~2025学年上学期怀仁一中高二年级第三次月考
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修第三册第九章至第十二章2节(不考含容、动态、故障分析)。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 如图所示为一个有趣的小实验,用一个毛皮摩擦过的橡胶棒靠近玻璃板上由电解质水调制的肥皂泡,肥皂泡会乖乖地跟着橡胶棒跑。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 橡胶棒的起电方式为感应起电
B. 肥皂泡原来一定带正电
C. 图中肥皂泡左侧可感应出负电荷
D. 橡胶棒上电荷产生的电场不能进入泡泡中
【答案】C
【解析】
【详解】A.橡胶棒依靠摩擦起电,故A错误;
B.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,肥皂泡原来可以不带电,带电体有吸引轻小物体的性质,因此肥皂泡会乖乖地跟着橡胶棒跑,故B错误;
C.处于静电平衡的导体,远处感应出同种电荷,故C正确;
D.橡胶棒上电荷产生的电场能进入泡泡中,和感应电荷的电场叠加合场强为零,故D错误。
故选C。
2. 图甲为雷电天气,电视塔尖端放电的情形。放电时,塔尖和云层间电场分布如图乙中实线所示,一个带电粒子在该电场中运动的轨迹为图中虚线所示,A、B是轨迹上两点,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子一定是从A向B运动
C. 粒子在A点的加速度比在B点的加速度大
D. 粒子在A点电势能比在B点电势能大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于粒子仅在电场力作用下运动,电场力指向曲线弯曲的凹测,则粒子受到的电场力与电场方向相同,则粒子带正电,故A错误;
B.无法确定粒子的运动方向,可能从B向A运动,也可能从A向B运动,故B错误;
C.由电场线越密电场强度越大可知,A点电场强度比B点电场强度小,因此粒子在A点的加速度比在B点的加速度小,故C错误;
D.假设粒子从A向B运动电,则场力做正功,电势能减小,因此粒子在A点电势能比在B点电势能大,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,A、B为不带电的相互接触的用绝缘支架支持的金属导体,C是带负电的小球,当其移近导体A后,分开A和B,之后移去C,最终B带上了的电荷,下列关于电荷转移情况正确的是( )
A. 从A到B转移了个电子 B. 从A到B转移了个电子
C. 从B到A转移了个电子 D. 从B到A转移了个电子
【答案】A
【解析】
【详解】由于A、B都是金属导体,可移动的电荷是自由电子,B带上负电荷的原因,是电子由A移动到B,其中转移的电子数为
故选A。
4. 如图所示,质量为m、电荷量为q的小球用绝缘线悬吊于天花板上,质量为M、电荷量为Q的圆弧棒在小球正下方的空中处于静止状态,重力加速度为g,小球可视为点电荷,则圆弧棒上电荷在小球所在位置处产生的场强大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,小球受到的电场力等于圆弧棒的重力,即
解得
故选D。
5. 如图甲所示为某款服务型机器人,它的直流电动机的额定电流为I,线圈电阻为r0,由电动势为E、内阻为r的直流电源供电,内部电路可简化如图乙所示,定值电阻的阻值为R,电动机恰好能正常工作,则此时( )
A. 电动机的额定电压为 B. 电动机的额定功率为
C. 电动机的输出功率为 D. 电动机的效率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.电动机的额定电压为
故A错误;
B.电动机的额定功率为
故B正确;
C.电动机的输出功率为
故C错误;
D.电动机的效率为
故D错误。
故选B。
6. 如图所示,图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U-I图像,当该导体直接与该电源相连时,电路消耗的总功率是( )
A. 40W B. 60W C. 80W D. 100W
【答案】D
【解析】
【详解】由图像的物理意义可知电源的电动势
内阻
该导体与该电源相连时,电阻的电压、电流分别为
则
此时,电路消耗的总功率
故D正确,ABC错误。
故选D。
7. 下列四个选项的电路图中,P点为电容器两极板间的一个固定点,A、C项中开关始终闭合,B、D项中电容器充电后开关断开。现将每个选项中电容器上板均向上平移少许,P点电势保持不变的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC.A、C图中,两板间电压一定,上板上移,A图中P点和下板间电势差减小,P点电势降低,C图中P点和下板间电势差减小,P点的电势降低,故AC错误;
BD.B、D图中,电容器带电量一定,上板移动时,两板间电场强度一定,B图中上板上移,由U=Ed可知,P点和上板电势差增大,P点电势降低,D图中,上板上移P点和下板间电势差不变,P点电势不变,故C错误,D正确。
故选D。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8. 将上下表面均为正方形、高度相等、用同种材料制成的甲、乙导体串联接在电压为U的电源上,已知电流大小为I,电流方向如图所示,甲、乙导体上下表面边长分别为a和b、高均为h,则( )
A. 电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是1∶1
B. 电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是a∶b
C. 导体电阻率为
D. 导体电阻率为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由电阻定律可知:可知:两导体的电阻
选项A正确,B错误;
CD.两电阻串联,分压相等,则ab两端的电压均为;
由欧姆定律可知:
解得:
故C正确,D错误;
9. 电位器是用来控制电路的电学器材,其工作原理类似于滑动变阻器,其中P、O、Q为三个接线柱,如图为某电位器的示意图。现将此电位器与一定值电阻、一理想的电流表串联接在一电源两端,通过转动滑动触头来改变电路中的电流。则下列说法正确的是( )
A. 如果将P、O两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数增大
B. 如果将P、O两端接入电路,滑动触头逆时针转动时,电流表的示数增大
C. 如果将P、Q两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数减小
D. 如果将O、Q两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.连接P、O,使滑动触头顺时针转动时,接入电路的电阻变大,电流变小,即电流表的示数减小,A错误;
B.连接P、O,使滑动触头逆时针转动时,接入电路的电阻变小,电流变大,即电流表的示数减大,B正确;
C.连接P、Q时,无论滑动触头怎么转动,接入电路的电阻都为整个碳膜电阻,电阻不变,电流表的示数不变,C错误;
D.连接O、Q,使滑动触头顺时针转动时,接入电路的电阻变小,则电流表的示数增大,D项正确;
故选BD。
10. 如图甲所示,欧姆表的表盘刻度线不均匀,如图乙所示是欧姆挡内部电路示意图,由表头G、电源E、调零电阻R和表笔组成,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系,分别画出了如图所示的几种图像,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】设电流表内阻Rg、调零电阻R和电源内阻的总电阻为,则有
则图像是双曲线的一条往左平移的曲线,随着Rx的增大,I减小;而上式的倒数为
可知图像是线性函数图像,纵截距大于零,随着Rx的增大而增大。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11. 有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻约为10kΩ) B.电压表(0~10V,内阻约为20kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻约为1Ω) D.电流表(0~0.6A,内阻约为0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A) F.滑动变阻器(500Ω,0.2A)
(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化月多取几组数据,滑动变阻器应选用_______(用序号字母表示).
(2)请根据满足实验要求的电路图把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图_____.
(3)某同学在实验中测得灯泡a和定值电阻b的伏安特性曲线如图所示若把灯泡a和定值电阻b串联后接入4V的电路中,那么该定值电阻消耗的功率为________W.(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. A ②. D ③. E ④. ⑤. 0.50
【解析】
【详解】(1)[1] [2] [3]灯泡额定电压是4V,则电压表选A电压表(0~5V,内阻约为10kΩ);灯泡额定电流
则电流表选D电流表(0~0.6A,内阻约为0.4Ω);电压表从零开始变化月多取几组数据,为方便实验操作,滑动变阻器选阻值小的,应选E滑动变阻器(5Ω,1A);
(2) [4]灯泡正常发光时电阻
则有
所以电流表采用外接法,由表中实验数据可知,电压与电流从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示,根据电路图连接实物电路图,如图所示
(3) [5]由I-U图像可得定值电阻
把灯泡a和定值电阻b串联后接入4V的电路中,由电路欧姆定律
可得
在I-U图像作出
解得灯泡a两端电压为1.5V,流过灯泡a电流为0.2A,所以定值电阻两端电压为2.5V,流过定值电阻的电流为0.2A,定值电阻消耗的功率为
12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率。
(1)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d,示数如图甲所示,则______mm;
(2)该同学先用多用电表粗测金属丝的电阻:将选择开关拨到“”挡测量时发现指针偏转角度过大,则应该换用______(填“”或“”)挡,换挡并进行______后再测量,指针静止时如图乙所示,则金属棒的阻值约为______;
(3)为了精确测量电阻,实验室提供的实验器材有:直流电源(4V)、电流表(0~300mA,内阻约)、电压表(0~3V,内阻约)、滑动变阻器(0~)、开关、导线若干。实物电路图如图丙所示。闭合开关后,多次调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表示数U、I,作U-I图像如图丁所示,则测得电阻阻值为______(结果保留3位有效数字);
(4)由于测电阻时存在系统误差,因此实验测得的金属丝电阻率______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)0.400
(2) ①. × ②. 欧姆调零 ③. 10
(3)9.60(9.50~10.0)
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器的读数规则,该读数为
0.01×40.0mm=0.400mm
【小问2详解】
[1][2][3]测电阻时指针偏转角度过大,表明电阻偏小,为了减小误差,则应该换用“”挡,换挡后要重新欧姆调零,测得的结果为
【小问3详解】
由图像得到被测电阻
【小问4详解】
由于电流表外接,使测得的电阻偏小,根据
可知,实验测得的金属丝电阻率小于真实值。
13. 一根长为2m横截面积为1.6×10-5m2的铜棒,铜棒的电阻为2.19×10-3,铜棒内的电场强度为2.5×10-2V/m,铜棒内自由电子密度为8.5×1029m-3,电子的电荷量为e=1.6×10-19C。求:
(1)铜棒两端的电压;
(2)通过铜棒的电流;
(3)自由电子定向移动的速率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)铜棒内形成的是稳恒的电场,有
(2)根据欧姆定律可知,通过铜棒的电流
(3)设铜导线中自由电子定向移动的速率为,导线中国自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为,则导线的长度为
体积为
在时间内这些电子能通过下一截面,则电流为
所以
将,,,,代入解得
14. 在如图甲所示的电路中,、均为定值电阻,且,阻值未知,是一滑动变阻器,当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示,其中、两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求:
(1)电源的电动势和内阻。
(2)定值电阻的阻值。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻,则有内阻
电源的电动势为
取电压,电流,代入解得
【小问2详解】
当滑片P滑到最右端时,被短路,外电路的电阻最小,电流最大。此时电压,电流,则定值电阻
【小问3详解】
当滑片滑到最左端时,滑动变阻器阻值最大,外电阻最大,电流最小,此时路端电压,电流
外电路总电阻
又
代入解得
15. 如图所示,竖直放置的平行金属板P、Q板间的加速电压为U0,长为L、水平放置的平行金属板M、N的间距也为L,板间有竖直向上的匀强电场,竖直边界AB和倾斜边界BD间有竖直向下的匀强电场,AB到M、N板右端距离为,边界BD与水平方向的夹角为30°,B点和N板在同一水平线上,M、N两板间的中线延长线交AB于O点,交BD于C点,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P板附近由静止开始加速,穿过Q板的小孔,沿M、N两板的中线射入板间的偏转电场,从边界AB上离O点距离为的位置进入AB右侧电场,从C点射出电场,粒子重力不计,求:
(1)带电粒子从Q板小孔飞出时的速度大小;
(2)M、N板间的电压大小:
(3)AB右侧电场的电场强度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设带电粒子经过P、Q板加速后的速度大小为v0,根据动能定理
解得
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,射出偏转电场时速度的反向延长线交于水平位移的中点,设粒子射出电场时速度与水平方向的夹角为,根据几何关系
解得
根据几何关系,粒子在偏转电场中的侧移
设两板间电压为U,则
解得
(3)粒子在AB右侧电场中做类斜上抛运动,粒子在此电场中运动的时间
在竖直方向上
联立解得
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2024~2025学年上学期怀仁一中高二年级第三次月考
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修第三册第九章至第十二章2节(不考含容、动态、故障分析)。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 如图所示为一个有趣的小实验,用一个毛皮摩擦过的橡胶棒靠近玻璃板上由电解质水调制的肥皂泡,肥皂泡会乖乖地跟着橡胶棒跑。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 橡胶棒的起电方式为感应起电
B. 肥皂泡原来一定带正电
C. 图中肥皂泡左侧可感应出负电荷
D. 橡胶棒上电荷产生的电场不能进入泡泡中
2. 图甲为雷电天气,电视塔尖端放电的情形。放电时,塔尖和云层间电场分布如图乙中实线所示,一个带电粒子在该电场中运动的轨迹为图中虚线所示,A、B是轨迹上两点,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子一定是从A向B运动
C. 粒子在A点的加速度比在B点的加速度大
D. 粒子在A点电势能比在B点电势能大
3. 如图所示,A、B为不带电的相互接触的用绝缘支架支持的金属导体,C是带负电的小球,当其移近导体A后,分开A和B,之后移去C,最终B带上了的电荷,下列关于电荷转移情况正确的是( )
A. 从A到B转移了个电子 B. 从A到B转移了个电子
C. 从B到A转移了个电子 D. 从B到A转移了个电子
4. 如图所示,质量为m、电荷量为q的小球用绝缘线悬吊于天花板上,质量为M、电荷量为Q的圆弧棒在小球正下方的空中处于静止状态,重力加速度为g,小球可视为点电荷,则圆弧棒上电荷在小球所在位置处产生的场强大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图甲所示为某款服务型机器人,它的直流电动机的额定电流为I,线圈电阻为r0,由电动势为E、内阻为r的直流电源供电,内部电路可简化如图乙所示,定值电阻的阻值为R,电动机恰好能正常工作,则此时( )
A. 电动机的额定电压为 B. 电动机的额定功率为
C. 电动机的输出功率为 D. 电动机的效率为
6. 如图所示,图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U-I图像,当该导体直接与该电源相连时,电路消耗的总功率是( )
A. 40W B. 60W C. 80W D. 100W
7. 下列四个选项的电路图中,P点为电容器两极板间的一个固定点,A、C项中开关始终闭合,B、D项中电容器充电后开关断开。现将每个选项中电容器上板均向上平移少许,P点电势保持不变的是( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8. 将上下表面均为正方形、高度相等、用同种材料制成的甲、乙导体串联接在电压为U的电源上,已知电流大小为I,电流方向如图所示,甲、乙导体上下表面边长分别为a和b、高均为h,则( )
A. 电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是1∶1
B. 电流沿图中方向流过两导体时,甲、乙阻值之比是a∶b
C. 导体电阻率为
D. 导体电阻率为
9. 电位器是用来控制电路的电学器材,其工作原理类似于滑动变阻器,其中P、O、Q为三个接线柱,如图为某电位器的示意图。现将此电位器与一定值电阻、一理想的电流表串联接在一电源两端,通过转动滑动触头来改变电路中的电流。则下列说法正确的是( )
A. 如果将P、O两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数增大
B. 如果将P、O两端接入电路,滑动触头逆时针转动时,电流表的示数增大
C. 如果将P、Q两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数减小
D. 如果将O、Q两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数增大
10. 如图甲所示,欧姆表的表盘刻度线不均匀,如图乙所示是欧姆挡内部电路示意图,由表头G、电源E、调零电阻R和表笔组成,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系,分别画出了如图所示的几种图像,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11. 有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻约为10kΩ) B.电压表(0~10V,内阻约为20kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻约为1Ω) D.电流表(0~0.6A,内阻约为0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A) F.滑动变阻器(500Ω,0.2A)
(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化月多取几组数据,滑动变阻器应选用_______(用序号字母表示).
(2)请根据满足实验要求的电路图把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图_____.
(3)某同学在实验中测得灯泡a和定值电阻b的伏安特性曲线如图所示若把灯泡a和定值电阻b串联后接入4V的电路中,那么该定值电阻消耗的功率为________W.(结果保留两位有效数字)
12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率。
(1)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d,示数如图甲所示,则______mm;
(2)该同学先用多用电表粗测金属丝的电阻:将选择开关拨到“”挡测量时发现指针偏转角度过大,则应该换用______(填“”或“”)挡,换挡并进行______后再测量,指针静止时如图乙所示,则金属棒的阻值约为______;
(3)为了精确测量电阻,实验室提供的实验器材有:直流电源(4V)、电流表(0~300mA,内阻约)、电压表(0~3V,内阻约)、滑动变阻器(0~)、开关、导线若干。实物电路图如图丙所示。闭合开关后,多次调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表示数U、I,作U-I图像如图丁所示,则测得电阻阻值为______(结果保留3位有效数字);
(4)由于测电阻时存在系统误差,因此实验测得的金属丝电阻率______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
13. 一根长为2m横截面积为1.6×10-5m2的铜棒,铜棒的电阻为2.19×10-3,铜棒内的电场强度为2.5×10-2V/m,铜棒内自由电子密度为8.5×1029m-3,电子的电荷量为e=1.6×10-19C。求:
(1)铜棒两端的电压;
(2)通过铜棒的电流;
(3)自由电子定向移动的速率。
14. 在如图甲所示的电路中,、均为定值电阻,且,阻值未知,是一滑动变阻器,当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示,其中、两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求:
(1)电源的电动势和内阻。
(2)定值电阻的阻值。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
15. 如图所示,竖直放置的平行金属板P、Q板间的加速电压为U0,长为L、水平放置的平行金属板M、N的间距也为L,板间有竖直向上的匀强电场,竖直边界AB和倾斜边界BD间有竖直向下的匀强电场,AB到M、N板右端距离为,边界BD与水平方向的夹角为30°,B点和N板在同一水平线上,M、N两板间的中线延长线交AB于O点,交BD于C点,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P板附近由静止开始加速,穿过Q板的小孔,沿M、N两板的中线射入板间的偏转电场,从边界AB上离O点距离为的位置进入AB右侧电场,从C点射出电场,粒子重力不计,求:
(1)带电粒子从Q板小孔飞出时的速度大小;
(2)M、N板间的电压大小:
(3)AB右侧电场的电场强度大小。
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