精品解析：甘肃省兰州市兰州第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

兰州一中2024-2025-1学期10月月考试题 高二物理 说明：本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷只交答题卡。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共 7 小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题 4 分，共 28 分） 1. 以下说法正确是（　　） A. 多用电表测电阻时若指针偏角过大，为使测量精准需选择更小的倍率 B. 沿电场线的方向，电场强度必定越来越小 C. 电动势越大，表明电源储存的电能越多 D. 闭合电路中电流总是从电势高处流向电势低处 2. 如图，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压为U，则（　　） A. 通过两棒的电流不相等 B. 两棒自由电子定向移动的平均速率v1>v2 C. 两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内部场强E2 D. 细棒的电压U1等于粗棒的电压U2 3. 如图为完全相同的两个正三角形ABC和DEF组成的正六角星，O点为图形正中心，现在A、D、B、E顶点各放一个电量为q的正电荷，在C、F顶点各放一个电量为q的负电荷，已知AB边长为a，则O点场强大小为（ ） A. B. C. D. 4. 如图，在匀强电场中有一长方形区域ABCD，边长AB=0.3m、BC=0.4m，匀强电场方向与ABCD所在平面平行，A、B、C三点的电势，，，则匀强电场的电场强度大小和方向为（　　） A. 120V/m，沿AC方向 B. 200V/m，沿AC方向 C. 160V/m，沿BD方向 D. 300V/m，沿BD方向 5. 如图所示，用甲、乙两种电路测RＸ的阻值，甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V和3.0mA，乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V和4.0mA，则待测电阻RＸ的值应 A. 比1000Ω略大一些 B. 比1000Ω略小一些 C. 比725Ω略大一些 D. 比725Ω略小一些 6. 如图所示电路中，、、、为四个可变电阻器，、为两个极板水平放置的平行板电容器，两电容器的两极板间分别有一个油滴P、Q处于静止状态，欲使油滴P向下运动，Q向上运动，应当（ ） A. 增大，减小 B. 增大，减小 C. 增大，减小 D. 增大，减小 7. 2023年2月，研究中心对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试。测试过程中系统输出的图像如图所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列关于该蓄电池的说法正确的是（　　） A. 电动势为10V B. 内阻为1Ω C. 最大输出功率70W D. 短路电流为24A 二、多选题（本题共 3 小题，共 18 分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得 6 分，选对但不全得 3 分） 8. 如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表，，示数变化量的绝对值分别为，，，理想电流表A示数变化量的绝对值为，正确的是（　　） A. 的示数增大 B. 电源输出功率在增大 C. 与的比值减小 D. 大于 9. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x的变化关系如下图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列正确的是（　　） A. 、、处电势、、的关系为 B. 段所受电场力沿x轴负方向，段所受电场力沿x轴正方向 C. 粒子从O点向x轴正向运动过程中加速度先逐渐减小后逐渐增大到最后恒定 D. 粒子从向运动过程中电场力做正功 10. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为＋q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则（　　） A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq B. 在后时间内，电场力对粒子做功为Uq C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1 D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，共计17分） 11. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。 （1）备有如下器材：干电池1节，量程合适的电压表和电流表，开关、导线若干，另外还有可供选择的滑动变阻器： A．滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流2A） B．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A） 某同学按甲图原理进行实验，其中滑动变阻器应选___________；（只填器材前的序号） （2）根据实验数据画出的图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为___________V，内电阻为___________Ω； 12. 某同学测量均匀金属丝的电阻率。 （1）使用螺旋测微器测定金属丝直径d，某次测量结果如图所示，读数为__，然后用游标卡尺测量其长度L如图所示，可知其长度为___。 （2）用欧姆表粗测其电阻，把选择开关置于“”挡，测得阻值为______。 （3）用伏安法测金属丝电阻的阻值，提供如下器材： 电池组E：电动势，内阻不计； 电流表：量程，内阻约； 电流表：量程，内阻为； 滑动变阻器：阻值范围，额定电流为； 电阻箱：阻值范围，额定电流为；开关S，导线若干。要求实验中尽可能准确地测量的阻值。在方框中画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号。 （4）金属丝的电阻率为______（用、d、、L表示）。 四、计算题（本题共 3 小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 13. 如图所示的电路中，电源电动势E=16V，内电阻r=2Ω，电动机M的电阻R0=1.0Ω。闭合电键S后，标有“8V、16W”的灯泡L恰能正常发光。求闭合电键后： （1）电源的总功率及输出功率； （2）电动机的输出功率及机械效率。 14. 如图，质量为m、电荷量为q的离子静止于A处，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直进入水平向左的匀强电场中并击中竖直挡板QN上的Q点。已知静电分析器通道内有辐向分布的电场，圆弧虚线所在处的电场强度大小均为，方向指向圆心O，圆弧对应的半径为R，，N、O、P三点共线且水平，，离子重力不计。求： （1）加速电场电压大小。 （2）QN、DC间匀强电场的电场强度大小。 （3）离子击中Q点时的速度大小。 15. 如图所示，绝缘水平轨道与光滑绝缘竖直圆槽形轨道相切于A点，圆形轨道半径为R，圆形轨道上B点与圆心等高，水平轨道AM段长度也为R，竖直边界MN左侧分布有水平向左的匀强电场，场强。质量为m，带电量为＋q的物块（可视为质点）以水平方向速度从M点进入电场，水平轨道AM段与物块间的动摩擦因数可调，（重力加速度为g，，）。求： （1）若，且物块的速度，物块经过圆形轨道最低点A时对轨道的压力大小； （2）若物块的速度，要使物块能做完整的圆周运动，AM段与物块间动摩擦因数满足什么条件； （3）若，只把MN左侧的电场方向变成水平向右，其他条件不变，为使滑块能到达B点，物块的初速度应满足什么条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 兰州一中2024-2025-1学期10月月考试题 高二物理 说明：本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷只交答题卡。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共 7 小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题 4 分，共 28 分） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 多用电表测电阻时若指针偏角过大，为使测量精准需选择更小的倍率 B. 沿电场线的方向，电场强度必定越来越小 C. 电动势越大，表明电源储存的电能越多 D. 闭合电路中电流总是从电势高处流向电势低处 【答案】A 【解析】 【详解】A．多用电表测电阻时若指针偏角过大，则说明所测电阻较小，倍率选择较大，故为使测量精准需选择更小的倍率，故A正确； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，沿着电场线方向，电场线不一定越来越疏，则电场强度不一定越来越小，故B错误； C．由可知，电动势越大，指电源内部非静电力移动单位正电荷从负极到正极做的功越多，不是电源储存的电能越多，故C错误； D．在电源外电路中，电流流向总是从高电势流向低电势，而电源的内电路中，电流流向总是从低电势流向高电势。故D错误。 故选A。 2. 如图，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压为U，则（　　） A. 通过两棒的电流不相等 B. 两棒的自由电子定向移动的平均速率v1>v2 C. 两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内部场强E2 D. 细棒的电压U1等于粗棒的电压U2 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于两棒串联，所以电流相等，故A错误； B．由公式 可知，两棒电流相等，而两棒横截面积关系为 得两棒的自由电子定向移动的平均速率 故B正确； CD．由 可知，细棒的电阻大，由串联分压原理可知细棒的电压与粗棒的电压U2关系为 又由 可得 故C、D错误。 故选B。 3. 如图为完全相同的两个正三角形ABC和DEF组成的正六角星，O点为图形正中心，现在A、D、B、E顶点各放一个电量为q的正电荷，在C、F顶点各放一个电量为q的负电荷，已知AB边长为a，则O点场强大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】因AE两点的正电荷在O点的合场强为零；O点到六个点的距离均为 则DC两点的电荷在O点的合场强为 方向沿OC方向；同理BF两点的电荷在O点的合场强为 方向沿OF方向，则合场强为 故选A。 4. 如图，在匀强电场中有一长方形区域ABCD，边长AB=0.3m、BC=0.4m，匀强电场方向与ABCD所在平面平行，A、B、C三点的电势，，，则匀强电场的电场强度大小和方向为（　　） A. 120V/m，沿AC方向 B. 200V/m，沿AC方向 C. 160V/m，沿BD方向 D. 300V/m，沿BD方向 【答案】B 【解析】 【详解】匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化都相等，故 φA-φC=100V φA-φB=36V φB-φC=64V 边长AB=0.3m、BC=0.4m，根据勾股定理知 AC=0.5m 根据几何关系知由B向AC的连线作垂线的交点E点电势等于B点电势，电场线垂直于等势面，如图 即电场线方向为沿AC，由A指向C，电场强度大小为 故选B。 5. 如图所示，用甲、乙两种电路测RＸ的阻值，甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V和3.0mA，乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V和4.0mA，则待测电阻RＸ的值应 A. 比1000Ω略大一些 B. 比1000Ω略小一些 C. 比725Ω略大一些 D. 比725Ω略小一些 【答案】B 【解析】 【详解】因电流表的示数变化大，说明了电压表的分流作用明显，所以要用电流表内接法的电路进行测量，为甲电路．用甲电路：电压表的示数是待测电阻和电流表的上的电压的和，故电压比真实值大 又U测＞U真，所以R测＞R真即测量值偏大，真实值比1000Ω略小一些，故B正确，ACD错误 故选B。 6. 如图所示电路中，、、、为四个可变电阻器，、为两个极板水平放置的平行板电容器，两电容器的两极板间分别有一个油滴P、Q处于静止状态，欲使油滴P向下运动，Q向上运动，应当（ ） A. 增大，减小 B. 增大，减小 C. 增大，减小 D. 增大，减小 【答案】D 【解析】 【详解】电容器接入电路中相当于断路，分析电路可知，电容器两端的电压为路端电压，而电容器两端的电压为电阻两端的电压；开始两油滴均静止，则可知电场力等于重力，电场力均向上，要使油滴P向下运动，则电容器两端的电压需减小，即路端电压需减小；而要使油滴Q向上运动，则电容器两端的电压需增大，即电阻两端的电压需增大，则根据闭合电路的欧姆定律有 路端电压 两端的电压为 则可知总电阻必须减小，可使电流增大，内电压增大，路端电压减小，同时两端的电压增大，因此需减小或减小的同时增大，且的减小量大于的增加量，如此方可满足油滴P向下运动，Q向上运动。 故选D。 7. 2023年2月，研究中心对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试。测试过程中系统输出的图像如图所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列关于该蓄电池的说法正确的是（　　） A. 电动势为10V B. 内阻为1Ω C. 最大输出功率为70W D. 短路电流为24A 【答案】D 【解析】 【详解】AB．电源的输出功率为 变形得 结合图像可得 ， 故AB错误； C．结合上述有 可知当 最大输出功率为 故C错误； D．该蓄电池的短路电流为 故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共 3 小题，共 18 分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得 6 分，选对但不全得 3 分） 8. 如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表，，示数变化量的绝对值分别为，，，理想电流表A示数变化量的绝对值为，正确的是（　　） A. 的示数增大 B. 电源输出功率在增大 C. 与的比值减小 D. 大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图可知，滑动变阻器与电阻R串联，滑动变阻器滑片向下滑动，其阻值减小，整个闭合回路电阻减小，干路电流增大，路端电压为 测的是路端电压，其示数减小，故A错误； B．电源的输出功率随外电阻的变化关系如图所示 由于定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，故外电阻减小时，电源输出功率在增大，故B正确； C．V1、V3分别测得是R和滑动变阻器的电压，滑动变阻器两端电压为 可得 可知与的比值保持不变，故C错误； D．由题意可知 ， 由于，故大于，故D正确。 故选BD。 9. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x的变化关系如下图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列正确的是（　　） A. 、、处电势、、的关系为 B. 段所受电场力沿x轴负方向，段所受电场力沿x轴正方向 C. 粒子从O点向x轴正向运动过程中加速度先逐渐减小后逐渐增大到最后恒定 D. 粒子从向运动过程中电场力做正功 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电势能与电势的关系 粒子带负电，，则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有 故A正确； B．粒子在段，电势能减小，电场力做正功，电场力沿轴正方向。在段，电势能增大，电场力做负功，电场力沿轴负方向，故B错误； C．图像的斜率 可知，图像的斜率表示电场力，因此，粒子从点向运动过程中电场力先减小后增大，最后恒定，则加速度也是先减小后增大到最后恒定，故C正确； D．粒子在段，电势能增大，电场力做负功，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为＋q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则（　　） A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq B. 在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1 D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在前后两个的时间内沿竖直方向的位移之比为1：3，则在前时间内，电场力对粒子做的功为，在后时间内，电场力对粒子做的功为，A错误B正确； CD．由 知，在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1：1，D错误C正确。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，共计17分） 11. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。 （1）备有如下器材：干电池1节，量程合适的电压表和电流表，开关、导线若干，另外还有可供选择的滑动变阻器： A．滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流2A） B．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A） 某同学按甲图原理进行实验，其中滑动变阻器应选___________；（只填器材前的序号） （2）根据实验数据画出的图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为___________V，内电阻为___________Ω； 【答案】 ①. B ②. 1.5 ③. 1.0 【解析】 【详解】（1）[1]由于干电池电动势为1.5V左右，由乙图可知最大电流为0.6A，因此为了测量方便，故选20Ω的滑动变阻器即可。 （2）[2][3]由图乙可知，电池电动势为纵轴的截距，故电动势为1.5V，由闭合电路欧姆定律，电源内阻 12. 某同学测量均匀金属丝的电阻率。 （1）使用螺旋测微器测定金属丝直径d，某次测量结果如图所示，读数为__，然后用游标卡尺测量其长度L如图所示，可知其长度为___。 （2）用欧姆表粗测其电阻，把选择开关置于“”挡，测得阻值为______。 （3）用伏安法测金属丝电阻的阻值，提供如下器材： 电池组E：电动势，内阻不计； 电流表：量程，内阻约； 电流表：量程，内阻； 滑动变阻器：阻值范围，额定电流为； 电阻箱：阻值范围，额定电流为；开关S，导线若干。要求实验中尽可能准确地测量的阻值。在方框中画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号。 （4）金属丝的电阻率为______（用、d、、L表示）。 【答案】（1） ①. 0.680 ②. 22.7 （2）190 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的读数为 [2]游标卡尺的精度为0.1mm，读数为 22mm+mm=22.7mm 【小问2详解】 指针指向“19”刻度，选择开关置于“×10”挡，则读数为 【小问3详解】 待测电阻较小，电流表采用外接法，滑动变阻器最大阻值较小，采用分压式接法，如图 【小问4详解】 根据电阻定律有 其中 解得 四、计算题（本题共 3 小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 13. 如图所示的电路中，电源电动势E=16V，内电阻r=2Ω，电动机M的电阻R0=1.0Ω。闭合电键S后，标有“8V、16W”的灯泡L恰能正常发光。求闭合电键后： （1）电源的总功率及输出功率； （2）电动机的输出功率及机械效率。 【答案】（1）64W，32W；（2）12W，75% 【解析】 【详解】（1）小灯泡正常发光，故路端电压为 根据闭合电路欧姆定律有 解得总电流为 电源的总功率 电源的输出功率 （2）通过灯泡的电流 故通过电动机的电流 电动机的发热功率 电动机总功率 故电动机的输出功率为 电动机的机械效率为 14. 如图，质量为m、电荷量为q的离子静止于A处，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直进入水平向左的匀强电场中并击中竖直挡板QN上的Q点。已知静电分析器通道内有辐向分布的电场，圆弧虚线所在处的电场强度大小均为，方向指向圆心O，圆弧对应的半径为R，，N、O、P三点共线且水平，，离子重力不计。求： （1）加速电场的电压大小。 （2）QN、DC间匀强电场的电场强度大小。 （3）离子击中Q点时的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）离子加速电场中加速，根据动能定理，有 离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有 解得加速电压 （2）离子做类平抛运动，有 解得 （3）由动能定理，得 击中Q点时的速度 15. 如图所示，绝缘水平轨道与光滑绝缘竖直圆槽形轨道相切于A点，圆形轨道半径为R，圆形轨道上B点与圆心等高，水平轨道AM段长度也为R，竖直边界MN左侧分布有水平向左的匀强电场，场强。质量为m，带电量为＋q的物块（可视为质点）以水平方向速度从M点进入电场，水平轨道AM段与物块间的动摩擦因数可调，（重力加速度为g，，）。求： （1）若，且物块的速度，物块经过圆形轨道最低点A时对轨道的压力大小； （2）若物块的速度，要使物块能做完整的圆周运动，AM段与物块间动摩擦因数满足什么条件； （3）若，只把MN左侧的电场方向变成水平向右，其他条件不变，为使滑块能到达B点，物块的初速度应满足什么条件。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块从M点到A点，由动能定理得 物块在A点做圆周运动，受轨道的支持力为，在A点由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可得，物块对轨道的压力大小为2mg。 （2）当物块通过等效最高点C时，重力和电场力的合力恰好提供向心力时，物块恰能做完整的圆周运动，受力分析如图所示 合力与竖直方向夹角为；物块从M点到C点，由动能定理得 在等效最高点C时，由牛顿第二定律得 联立解得 （或0.125） 要使物块能做完整的圆周运动，AM段与物块间动摩擦因数 （3）物块从M点到B点，由动能定理得 物块恰能到B点，则对轨道压力为 由牛顿第二定律得 联立解得 因此，物块的初速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$