精品解析：福建省福州第二中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

福州二中2024-2025学年高二10月测试 高二年级物理必修三（1-4章）试卷 （满分：100分，考试时间：75分钟） 一、单项选择题（每题4分，共32分；只有一个正确答案，填在答题卷上） 1. 用比值定义物理量是物理学中一种常见的方法，下面物理量从数学角度都是用比值定义的，其中定义式正确的是（ ） A. 电容 B. 电容 C. 电场强度 D. 电场强度 2. 有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电量为q(q>0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑四分之一圆周到B点时，小球对环的压力大小为(　　) A. 2mg B. qE C. 2mg+qE D. 2mg+3qE 3. 如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻值为R0，变阻器的全阻值为R，关于各部分的功率，有关说法正确的是（ ） A. 当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值 B. 当R=R0+r，R0上消耗的功率达到最大值 C. 当R=R0+r，电源的输出功率达到最大值 D. 当R0=R+r，R0上消耗的功率达到最大值 4. 将三个完全相同的小灯泡按如图甲所示的方式连入电路，其中的电压表和电流表均为理想电表，蓄电池的内阻不可忽略.当开关闭合后，电压表V1的读数为4.0V，经测量这种小灯泡的U-I图像如图乙所示.则( ) A. 电压表V2的读数为2.0V B. 电流表A2的读数为0.6A C. 三个小灯泡消耗的功率之和为3W D. 该蓄电池的电动势为8.0V、内阻为5.0Ω 二、多项选择题（每题4分，共16分，漏选得2分，错选不得分） 5. 欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，正确的 A. 测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零 B. 红表笔与表内电池的正极相接，黑表笔与表内电池的负极相接 C. 红表笔与表内电池的负极相接，黑表笔与表内电池的正极相接 D. 测电阻时，表针偏转角越大，待测阻值越大 6. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab = Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知 （　　） A. 三个等势面中，a的电势最低 B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大 7. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（　　） A. 灯泡L将变暗 B. 灯泡L将变亮 C. 电容器C的电荷量将减小 D. 电容器C的电荷量将增大 8. 如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1；若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b 板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是 A. 若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2＝v1 B. 若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2＞v1 C. 若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2＜v1 D. 若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2＞v1 三、填空题（本题共3小题，共12分。） 9. 如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点有两个正点电荷，且两正点电荷带电荷量均为（），在y轴上C点有带电荷量为的负点电荷，且，。静电力常量为k，则O点的电场强度大小为________，D点的电场强度大小为________。 10. 某带电体等势面的分布如图虚线所示。A、B、C三点中，场强最大的点是______。一带电量为的点电荷由B运动到C，电场力做功W＝______J。 11. 一个半径为的绝缘圆盘，绕垂直圆盘的转动轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，圆盘边缘上均匀地分布着一圈电荷，电性均为负，单位圆弧上所带的电荷量为，当圆盘转动时，这些电荷所形成的电流大小________，电流的方向为_________。 四、实验题（共12分） 12. （1）如图甲所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为______mm，______mm。 （2）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是______mm。 （3）①图丙使用0.6 A量程时，图中表针示数是______A。 ②图丁使用较大量程，图中表针示数为______V。 13. 用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有： A.电压表V2（量程0~3 V） B.电压表V2（量积0~15 V） C.电流表A1（量积0~3 A） D.电流表A2（量积0~0.6 A） E.变阻器R1（总电阻20 Ω） F.变阻器R2（总电阻100 Ω） G.电键S和导线若干。 （1）应选择的器材有________； （2）在虚线框中画出实验电路图________； （3）如下图所示的U－I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线________，并由图线求出E＝__________V，r＝________Ω。 五、计算解答题（共36分；在对应题号答题框内写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，） 14. 在图示的电路中，若R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源总功率为40W，输出功率为37.6W，求电源电动势和电阻R2。 15. 如图所示，电源的电动势E=6.0V，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻r′＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，求： （1）电源内阻r； （2）电键闭合时，通过电动机的电流； （3）电键闭合时，电动机的输出功率。 16. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值； （3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州二中2024-2025学年高二10月测试 高二年级物理必修三（1-4章）试卷 （满分：100分，考试时间：75分钟） 一、单项选择题（每题4分，共32分；只有一个正确答案，填在答题卷上） 1. 用比值定义物理量是物理学中一种常见的方法，下面物理量从数学角度都是用比值定义的，其中定义式正确的是（ ） A. 电容 B. 电容 C. 电场强度 D. 电场强度 【答案】A 【解析】 【分析】电容；电场强度 【详解】A．电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关，所以属于比值定义法，A正确； B．公式 是平行板电容器的电容的决定式，不是比值定义法，B错误； CD．电场强度与放入电场中的电荷无关，所以属于比值定义法，但是点电荷场强的决定式，是匀强电场的场强与电势差的关系式，均不是比值定义，CD错误。 故选A。 2. 有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电量为q(q>0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑四分之一圆周到B点时，小球对环的压力大小为(　　) A. 2mg B. qE C. 2mg+qE D. 2mg+3qE 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当小球由静止开始从A点下滑四分之一圆周到B点的过程中，由动能定理有： 在B点有牛顿第二定律有 解得 故选D。 3. 如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻值为R0，变阻器的全阻值为R，关于各部分的功率，有关说法正确的是（ ） A. 当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值 B. 当R=R0+r，R0上消耗的功率达到最大值 C. 当R=R0+r，电源的输出功率达到最大值 D. 当R0=R+r，R0上消耗的功率达到最大值 【答案】A 【解析】 【详解】C．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即R+R0=r，选项 C错误； A．判断变阻器上消耗功率可以将定值电阻当成电源内阻，“内外”电阻相等时，即R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值，选项A正确； BD．定值电阻R0上消耗的功率达到最大值时电流最大，即电阻最小，R=0，BD错误。 所以选A。 4. 将三个完全相同的小灯泡按如图甲所示的方式连入电路，其中的电压表和电流表均为理想电表，蓄电池的内阻不可忽略.当开关闭合后，电压表V1的读数为4.0V，经测量这种小灯泡的U-I图像如图乙所示.则( ) A. 电压表V2的读数为2.0V B. 电流表A2的读数为0.6A C. 三个小灯泡消耗的功率之和为3W D. 该蓄电池的电动势为8.0V、内阻为5.0Ω 【答案】C 【解析】 【详解】电压表V1的示数为4V，由U-I图象得到其电流为0.6A，故另外两个灯泡的电流均为0.3A，再根据U-I图象得到电压为1V，故电压表V2的示数为1.0V，电流表A2的示数为0.30A，故A B错误；三个小灯泡消耗的功率之和为，选项C正确； 路端电压为U=E-Ir，只有一组数据，无法求解电动势和内电阻，故D错误；故选C． 点睛：本题关键明确电路结构，结合U-I图象得到干路电流和各个灯泡的电压、电流，然后可求解输出功率． 二、多项选择题（每题4分，共16分，漏选得2分，错选不得分） 5. 欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，正确的 A. 测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零 B. 红表笔与表内电池的正极相接，黑表笔与表内电池的负极相接 C. 红表笔与表内电池的负极相接，黑表笔与表内电池的正极相接 D. 测电阻时，表针偏转角越大，待测阻值越大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．使用欧姆表测电阻确定合适的挡位后要进行欧姆调零，要使红黑表笔相接，调节调零旋钮，使表头的指针指向欧姆刻度的零处，故A正确； BC．红表笔与表内电池负极相接，黑表笔与表内电池正极相连接，故B错误，C正确； D．欧姆表零刻度线在最右侧，测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越小，故D错误． 6. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab = Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知 （　　） A. 三个等势面中，a的电势最低 B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹凹侧，电场力与电场线相切，电场线与等势面垂直，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，而沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，故A错误； BC．若质点从P运动到Q，电场力做正功，电势能降低，动能增大，则带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，通过P点时的动能比通过Q点时小，而假设质点从Q运动到P，电势能和动能在两个点的大小关系完全相同，故B正确，C错误； D．等差等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，由可知带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大，故D正确。 故选BD。 7. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（　　） A. 灯泡L将变暗 B. 灯泡L将变亮 C. 电容器C的电荷量将减小 D. 电容器C的电荷量将增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题意，可知R增大，电流 则I减小，灯泡L将变暗，故A正确，B错误； CD．路端电压 由于I减小，则U增大，由于电容器电荷量 由于U增大，则Q增大，故C错误，D正确。 故选AD。 8. 如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1；若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b 板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是 A. 若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2＝v1 B. 若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2＞v1 C. 若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2＜v1 D. 若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2＞v1 【答案】AD 【解析】 【详解】试题分析:若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，重力与电场力所做的功不变，由动能定理可知，液滴速度不变，即v2=v1，故A正确，B错误；若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，电场力做的负功减小，由动能定理得液滴速度变大，即v2＞v1，故D正确； C错误． 考点： 带电粒子在电场中的运动 三、填空题（本题共3小题，共12分。） 9. 如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点有两个正点电荷，且两正点电荷带电荷量均为（），在y轴上C点有带电荷量为的负点电荷，且，。静电力常量为k，则O点的电场强度大小为________，D点的电场强度大小为________。 【答案】 ①. ②. 0 【解析】 【详解】[1][2]两个正点电荷在O点产生的场强的矢量和为0，但负点电荷在O点产生的场强大小为 则O点的电场强度大小为。由几何关系可知，则两个正点电荷在D点产生的场强大小相等，夹角为，两个正点电荷的合场强与负点电荷在D点产生的场强等大反向，故D点的电场强度为0。 10. 某带电体等势面的分布如图虚线所示。A、B、C三点中，场强最大的点是______。一带电量为的点电荷由B运动到C，电场力做功W＝______J。 【答案】 ①. A点 ②. 2.0×10-4 【解析】 【详解】[1]由等势面密集，电场线也越密集，场强越大，可知场强最大的位置为A点; [2]由电场力做功为电荷量乘以电势差可计算出由B运动到C电场力做功 11. 一个半径为的绝缘圆盘，绕垂直圆盘的转动轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，圆盘边缘上均匀地分布着一圈电荷，电性均为负，单位圆弧上所带的电荷量为，当圆盘转动时，这些电荷所形成的电流大小________，电流的方向为_________。 【答案】 ①. ②. 顺时针方向 【解析】 【分析】 【详解】[1]设周期为 [2]由于电荷电性为负，所以电流的方向为顺时针方向。 四、实验题（共12分） 12. （1）如图甲所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为______mm，______mm。 （2）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是______mm。 （3）①图丙使用0.6 A量程时，图中表针示数是______A。 ②图丁使用较大量程，图中表针示数为______V。 【答案】（1） ①. 17.7 ②. 23.85 （2）2.150 （3） ①. 0.44 ②. 8.5 【解析】 【小问1详解】 [1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 [2]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 【小问2详解】 根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 【小问3详解】 [1]电流表量程为0.6A，精度为0.02A，则指针读数为0.44A； [2]电压表较大量程为15V，精度为0.5V，则指针读数为8.5V。 13. 用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有： A.电压表V2（量程0~3 V） B.电压表V2（量积0~15 V） C.电流表A1（量积0~3 A） D.电流表A2（量积0~0.6 A） E.变阻器R1（总电阻20 Ω） F.变阻器R2（总电阻100 Ω） G.电键S和导线若干。 （1）应选择的器材有________； （2）在虚线框中画出实验电路图________； （3）如下图所示的U－I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线________，并由图线求出E＝__________V，r＝________Ω。 【答案】（1）ADEG （2） （3） ①. ②. 1.5 ③. 0.5 【解析】 【小问1详解】 一节干电池电动势约为1.5 V，故电压表选A。电路中电流不宜过大，电流表选D。为便于调节电路，滑动变阻器选E，另外还应有电键及导线，应选ADEG。 【小问2详解】 电压不需从零变化，滑动变阻器用限流式接法，电池内阻与电流表内阻相差不大，电流表用外接法。电路如图。 【小问3详解】 [1][2][3]U－I图线如图所示 可知，电动势 E＝1.5 V 由 r＝ 得 r＝0.5 Ω 五、计算解答题（共36分；在对应题号答题框内写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，） 14. 在图示的电路中，若R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源总功率为40W，输出功率为37.6W，求电源电动势和电阻R2。 【答案】E=20V，R2=7Ω 【解析】 【详解】由题意可知：电源内电路发热功率 代入数据解得：电路电流强度 I=2A 电源总功率 代入数据解得：电源电动势 E=20V 据闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 R2=7Ω 15. 如图所示，电源的电动势E=6.0V，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻r′＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，求： （1）电源内阻r； （2）电键闭合时，通过电动机的电流； （3）电键闭合时，电动机的输出功率。 【答案】（1） （2）0.5A （3）1.5W 【解析】 【小问1详解】 当电键K断开时，由 得 I1=0.6A 根据闭合电路欧姆定律可知电源的电阻为 【小问2详解】 当电键K闭合时，由 得 A 【小问3详解】 当电键K闭合时，R1的电压为 设干路中电流为I，则 通过电动机的电流 故电动机的输出功率为 W 16. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值； （3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。 【答案】（1） （2） （3）（，）和（，） 【解析】 【小问1详解】 带负电小球从A点由静止释放到C点过程，根据动能定理可得 解得小球经过C点时的速度大小为 【小问2详解】 在电场中，带负电小球受到的重力和电场力的合力大小为 设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为，则有 可得 则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时，小球的速度最大，受到轨道的支持力最大，从A点由静止释放到D点过程，根据动能定理可得 解得 在D点根据牛顿第二定律可得 联立解得小球受到轨道支持力的最大值为 【小问3详解】 在第四象限电场中，小球受到的电场力竖直向上，大小为 小球从C点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动，加速度大小为 方向竖直向上；设小球在电场中经过轴，则有 ， 解得 ， 可知小球刚好从电场的右边界经过轴，此时小球竖直向上的分速度为 小球进入第一象限后做斜抛运动，之后再次经过轴，根据斜抛运动规律有 ， 则小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标为（，）和（，）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $