内容正文:
威宁九中2025年秋季学期高二年级第一次月考
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页,第Ⅱ卷第3页至第6页。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 有关电磁场理论的下列说法中,正确的是( )
A. 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
B. 任何变化的磁场都要在周围空间产生电场
C. 任何磁场都要在周围空间产生电场
D. 周期性变化的电场周围产生恒定的磁场
2. 有一尖端金属附近电场线如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势线,A、B、C、D四点中电势最高的是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
3. 如图所示,一面积为S的矩形线圈与竖直方向成角,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向水平向右,且磁感线与线圈abcd在竖直方向的投影垂直。将线圈绕ad轴逆时针(前视)转动30°角至水平位置,则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为( )
A. 0 B. BS C. D.
4. 在2025年九三阅兵中,某型装备的电磁防护系统中包含一个关键元件——平行板电容器。该电容器接在电压恒定的直流电源两端,极板间为真空环境。当装备处于待命状态时,电容器已充满电;若在阅兵行进过程中,因震动导致电容器两极板的正对面积缓慢减小(极板间距不变),忽略温度变化及边缘效应,则在此过程中电容器极板所带的电荷量Q和电容器极板间电场强度E的变化情况为( )
A. Q变小 B. Q不变 C. E变小 D. E变大
5. 某商用三折叠屏手机,配备的电池容量为、电动势为3.7V,其有线充电功率稳定在80W,则( )
A. “”是能量单位
B. 若该手机平均待机电流为100mA,则该手机最长可待机28小时
C. 电池充满电所储存的能量为
D. 充电2分钟,有线充电器输出的能量为9600J
6. 如图所示,电源的电动势为、内阻为。定值电阻,滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大
B. 滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大
C. 滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端,电源的输出功率一直变大
D. 滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端,电源的输出功率一直变小
7. 如图所示,一段长为的绝缘细线,上端固定在O点,下端连接一质量为、电荷量为的带正电小球(可看作点电荷)。空间存在水平向右的匀强电场,现把小球拉到O点正下方后由静止释放,小球恰好能上升到与O点等高的P点(P点在图中未画出)。重力加速度取。则( )
A. 释放后瞬间小球的加速度大小为
B. 电场强度的大小为
C. 从释放到P点,细线上的最大拉力为
D. 从释放到P点,小球机械能减少1J
8. 下列说法正确的是( )
A. 正电荷从A点移到B点,电场力做正功,则电荷的电势能一定增加
B. 负电荷从A点移到B点,电场力做正功,则电荷的电势能一定减少
C. 在匀强电场中,任意两点间电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积
D. 电场线与等势面处处相互垂直
9. 如图所示,甲小球固定,乙小球静止在绝缘斜面上,两小球均可视为点电荷。小球甲带正电荷,小球乙带负电荷。则小球乙可能的受力情况为( )
A. 重力、库仑力
B. 重力、库仑力、支持力
C. 重力、库仑力、支持力、压力
D. 重力、库仑力、支持力、摩擦力
10. 如图所示,和为灯泡(阻值恒定不变),C为电容器,、为定值电阻,开关S处于闭合状态,电压表为理想电表。若某时刻电容器被击穿,则( )
A. 电压表读数变大 B. 电压表读数减小
C. 变亮 D. 变暗
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 小刚同学欲测定特殊材料制成的圆柱体形状元件(阻值大约20 kΩ)的电阻率。
(1)首先用游标卡尺测量该元件的长度,结果如图甲所示,其长度______cm;再用螺旋测微器测元件的直径,结果如图乙所示,其直径______mm。
(2)本实验采用的电压表和电流表有:
A.电压表(量程0~3 V,内阻约30 kΩ)
B.电压表(量程0~15 V,内阻约120 kΩ)
C.电流表(量程0~750 μA,内阻约30 Ω)
D.电流表(量程0~0.3 A,内阻约0.05 Ω)
所用的电路图如图所示,电源的电动势为15 V。实验中电压表应选用______,电流表应选用______。(均填器材前的字母序号)
(3)实验中电压表的读数为U,电流表的读数为I,则该元件电阻率的表达式为______(用题目中所给字母表示)。
12. 某兴趣小组设计如图甲所示电路,来测量一电池的电动势和内阻,已知电池内阻小于1Ω,现提供的其他器材如下:
A.电压表V
B.电阻箱R(0~99.9Ω)
C.定值电阻
D.定值电阻
E.开关和导线若干
(1)如果要准确测量电池的电动势和内阻,定值电阻应选择______(填“C”或“D”)。
(2)接入合适的定值电阻后,闭合开关,多次改变电阻箱的阻值R,同时记录对应电压表的示数U,作出的图像如图乙所示,如果把电压表看作理想电表,则可得该电池的电动势______、内阻______。(均用a、b、c、、中相关字母表示)。
(3)若考虑电压表的分流作用,则该实验中电动势的测量值与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、计算题(本大题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,绝缘轻绳一端固定在天花板上,另一端拴接了一个质量为1克、可视为点电荷的带电小球A,A球带电荷量,可视为点电荷的带电小球B与A恰在同一高度,两球均静止且相距,绳与竖直方向的夹角为37°。已知,静电力常量,重力加速度g取。求:
(1)A球所受的静电力大小;
(2)B球的电荷量;
(3)A球在B球的位置处产生的电场强度的大小。
14. 如图所示,电阻、,电动机M的内阻。电源电动势、内电阻。开关闭合后,理想电流表A的示数为0.4A。求:
(1)电源的路端电压;
(2)电动机M的输出功率。
15. 如图所示,一带正电粒子电荷量为q、质量为m,由静止经电压为的电场加速后,沿两极板水平中线射入两极板形成的偏转电场中(极板的边缘效应可忽略),一段时间后粒子恰好从下极板右端边缘飞出。已知两极板间距为d,极板长度为l,且,粒子重力不计,求:
(1)粒子射入偏转电场时速度的大小;
(2)偏转电场两极板间的电压U;
(3)粒子从下极板右端边缘飞出时的动能;
(4)若仅改变偏转电场两极板间的电压,可使得该粒子与下极板发生碰撞(碰撞时间极短,可忽略不计),碰撞前后粒子水平方向速度保持不变、竖直方向速度大小不变方向反向,最终该粒子也恰好从下极板右端边缘飞出。则改变后偏转电场两极板间电压的可能值。
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威宁九中2025年秋季学期高二年级第一次月考
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页,第Ⅱ卷第3页至第6页。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 有关电磁场理论的下列说法中,正确的是( )
A. 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
B. 任何变化的磁场都要在周围空间产生电场
C. 任何磁场都要在周围空间产生电场
D. 周期性变化的电场周围产生恒定的磁场
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的电场产生恒定的磁场,故A错误;
B.根据麦克斯韦电磁场理论,任何变化的磁场都要在周围空间产生电场,故B正确;
C.只有变化的磁场才能在周围空间产生电场,恒定的磁场不能在周围空间产生电场,故C错误;
D.根据麦克斯韦电磁场理论,周期性变化的电场在周围空间产生同频率周期性变化的磁场,而不是恒定的磁场,故D错误。
故选B。
2. 有一尖端金属附近电场线如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势线,A、B、C、D四点中电势最高的是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,B、D两点在等势线上,电势相等。沿电场线方向,电势逐渐降低,则C点电势高于B、D两点电势,A点电势低于B、D两点电势,因此电势最高的是C点。
故选C。
3. 如图所示,一面积为S的矩形线圈与竖直方向成角,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向水平向右,且磁感线与线圈abcd在竖直方向的投影垂直。将线圈绕ad轴逆时针(前视)转动30°角至水平位置,则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为( )
A. 0 B. BS C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】磁场方向水平向右,线圈与竖直方向成,初始磁通量
线圈绕轴转动后到达水平位置,与磁场方向平行,线圈在垂直磁场方向的投影面积为0,因此末态磁通量
磁通量变化量大小
故选C。
4. 在2025年九三阅兵中,某型装备的电磁防护系统中包含一个关键元件——平行板电容器。该电容器接在电压恒定的直流电源两端,极板间为真空环境。当装备处于待命状态时,电容器已充满电;若在阅兵行进过程中,因震动导致电容器两极板的正对面积缓慢减小(极板间距不变),忽略温度变化及边缘效应,则在此过程中电容器极板所带的电荷量Q和电容器极板间电场强度E的变化情况为( )
A. Q变小 B. Q不变 C. E变小 D. E变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器的决定式有
因为电容器两极板的正对面积缓慢减小,极板间距不变,所以电容器的电容减小,由题意可知电容器接在电压恒定的直流电源两端,则极板间的电压保持不变,根据电容的定义式有
推导极板所带电荷量的表达式为
由于减小且不变,可知电容器极板所带的电荷量变小,故A正确;
B.由对A选项的分析可知,电容器极板所带的电荷量变小,故B错误;
C.根据匀强电场中电场强度与电势差的关系有
由于极板间的电压和极板间距均保持不变,可知电容器极板间电场强度不变,故C错误;
D.由对C选项的分析可知,电容器极板间电场强度不变,故D错误。
故选A。
5. 某商用三折叠屏手机,配备的电池容量为、电动势为3.7V,其有线充电功率稳定在80W,则( )
A. “”是能量单位
B. 若该手机平均待机电流为100mA,则该手机最长可待机28小时
C. 电池充满电所储存的能量为
D. 充电2分钟,有线充电器输出的能量为9600J
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电流的定义式有
变形推导为
可知“”是电荷量的单位,故A错误;
B.已知电池容量,平均待机电流为,根据待机时间公式有
代入数据解得
可知该手机最长可待机56小时,故B错误;
C.电池的容量为,手机电池电动势为,根据能量公式有
代入数据解得
可知电池充满电所储存的能量不为,故C错误;
D.充电时间为,有线充电器的输出功率为,根据电功公式有
代入数据解得
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,电源的电动势为、内阻为。定值电阻,滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大
B. 滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大
C. 滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端,电源的输出功率一直变大
D. 滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端,电源的输出功率一直变小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.把定值电阻和原电源内阻等效为电源的内阻,等效内阻
等效电动势仍为。根据电源输出功率规律:当外电阻等于等效内阻时,外电阻的消耗功率最大。因此当时,滑动变阻器消耗的功率最大。故A正确,B错误;
CD.当外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大。滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端的过程中,外电阻从增加到,因此电源的输出功率先增大后减小,故CD错误。
故选A。
7. 如图所示,一段长为的绝缘细线,上端固定在O点,下端连接一质量为、电荷量为的带正电小球(可看作点电荷)。空间存在水平向右的匀强电场,现把小球拉到O点正下方后由静止释放,小球恰好能上升到与O点等高的P点(P点在图中未画出)。重力加速度取。则( )
A. 释放后瞬间小球的加速度大小为
B. 电场强度的大小为
C. 从释放到P点,细线上的最大拉力为
D. 从释放到P点,小球机械能减少1J
【答案】C
【解析】
【详解】B.小球从点正下方由静止释放,到与等高的点时速度为,初末动能均为。由动能定理得
解得,故B错误;
A.释放瞬间小球速度为0,沿绳子方向(竖直方向)合力为0,合力等于水平方向的电场力,由牛顿第二定律得
解得加速度,故A错误;
C.重力和电场力的合力为等效重力,大小
方向与竖直方向成向右下,小球做圆周运动,等效最低点(绳子沿等效重力方向)速度最大,拉力最大。从释放到等效最低点,由动能定理得
沿绳子方向,由合力向心力公式,有
联立解得,故C正确;
D.机械能的变化等于除重力外其他力的做功,这里只有电场力做功,电场力做功
电场力做正功,因此机械能增加,故D错误。
故选C。
8. 下列说法正确的是( )
A. 正电荷从A点移到B点,电场力做正功,则电荷的电势能一定增加
B. 负电荷从A点移到B点,电场力做正功,则电荷的电势能一定减少
C. 在匀强电场中,任意两点间电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积
D. 电场线与等势面处处相互垂直
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据电场力做功与电势能变化的关系有
正电荷从点移到点,电场力做正功,则电荷的电势能一定减少,故A错误;
B.根据电场力做功与电势能变化的关系有
负电荷从点移到点,电场力做正功,则电荷的电势能一定减少,故B正确;
C.在匀强电场中,两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积,根据该关系有
式中为两点沿电场方向的距离,而非任意两点间的实际距离,故C错误;
D.沿着等势面移动电荷时电场力不做功,说明电场力方向与等势面始终垂直,因此电场线与等势面处处相互垂直,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,甲小球固定,乙小球静止在绝缘斜面上,两小球均可视为点电荷。小球甲带正电荷,小球乙带负电荷。则小球乙可能的受力情况为( )
A. 重力、库仑力
B. 重力、库仑力、支持力
C. 重力、库仑力、支持力、压力
D. 重力、库仑力、支持力、摩擦力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲小球带正电、乙小球带负电,乙受到的库仑吸引力为竖直向上,乙一定受重力和库仑力。当库仑力大小等于重力大小时,二力平衡,乙和斜面之间没有挤压,不受斜面的作用力,此时乙只受重力、库仑力,故A正确;
BD.当库仑力大小小于重力大小时,乙挤压斜面,斜面对乙产生垂直斜面向上的支持力;重力和库仑力的合力竖直向下,沿斜面向下存在不为零的分力,为平衡这个分力,斜面对乙一定还有沿斜面向上的静摩擦力,此时乙受重力、库仑力、支持力、摩擦力四个力,故B错误,D正确;
C.压力是乙对斜面的作用力,不是乙受到的力,故C错误。
故选AD。
10. 如图所示,和为灯泡(阻值恒定不变),C为电容器,、为定值电阻,开关S处于闭合状态,电压表为理想电表。若某时刻电容器被击穿,则( )
A. 电压表读数变大 B. 电压表读数减小
C. 变亮 D. 变暗
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.电容器击穿后相当于短路,外电路总电阻减小,总电流增大,电压表测路端电压,由闭合电路的欧姆定律得
增大,则减小,电压表读数减小,故A错误,B正确;
CD.与并联部分的总电阻不变,由欧姆定律,该部分电压
增大,因此增大,的功率增大,因此变亮,故C正确,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 小刚同学欲测定特殊材料制成的圆柱体形状元件(阻值大约20 kΩ)的电阻率。
(1)首先用游标卡尺测量该元件的长度,结果如图甲所示,其长度______cm;再用螺旋测微器测元件的直径,结果如图乙所示,其直径______mm。
(2)本实验采用的电压表和电流表有:
A.电压表(量程0~3 V,内阻约30 kΩ)
B.电压表(量程0~15 V,内阻约120 kΩ)
C.电流表(量程0~750 μA,内阻约30 Ω)
D.电流表(量程0~0.3 A,内阻约0.05 Ω)
所用的电路图如图所示,电源的电动势为15 V。实验中电压表应选用______,电流表应选用______。(均填器材前的字母序号)
(3)实验中电压表的读数为U,电流表的读数为I,则该元件电阻率的表达式为______(用题目中所给字母表示)。
【答案】(1) ①. 11.050 ②. 1.995
(2) ①. B ②. C
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]甲图是20分度游标卡尺,精度为,该元件的长度
[2]乙图是螺旋测微器,精度为,该元件的直径
【小问2详解】
[1]电源电动势为,因此电压表选择量程的B。
[2]待测电阻约,最大电流
因此电流表选择量程的C。
【小问3详解】
由欧姆定律得电阻
电阻定律
横截面积
联立得电阻率
12. 某兴趣小组设计如图甲所示电路,来测量一电池的电动势和内阻,已知电池内阻小于1Ω,现提供的其他器材如下:
A.电压表V
B.电阻箱R(0~99.9Ω)
C.定值电阻
D.定值电阻
E.开关和导线若干
(1)如果要准确测量电池的电动势和内阻,定值电阻应选择______(填“C”或“D”)。
(2)接入合适的定值电阻后,闭合开关,多次改变电阻箱的阻值R,同时记录对应电压表的示数U,作出的图像如图乙所示,如果把电压表看作理想电表,则可得该电池的电动势______、内阻______。(均用a、b、c、、中相关字母表示)。
(3)若考虑电压表的分流作用,则该实验中电动势的测量值与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)C (2) ①. ②.
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
若选,总电阻过大,电路电流太小,电阻箱两端电压太小,使得电压表指针的偏角变化太小,即在改变电阻箱阻值时,电压表的示数变化不会太明显,测量误差大。故选择阻值较小的定值电阻,故选C。
【小问2详解】
[1]把电压表当理想电表,根据闭合电路欧姆定律得
整理得
结合图像,纵轴截距为,因此
解得
[2]图像斜率
解得内阻
【小问3详解】
考虑电压表分流作用,实际干路电流
整理得真实的关系为
则
解得
可知电动势的测量值小于真实值。
三、计算题(本大题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,绝缘轻绳一端固定在天花板上,另一端拴接了一个质量为1克、可视为点电荷的带电小球A,A球带电荷量,可视为点电荷的带电小球B与A恰在同一高度,两球均静止且相距,绳与竖直方向的夹角为37°。已知,静电力常量,重力加速度g取。求:
(1)A球所受的静电力大小;
(2)B球的电荷量;
(3)A球在B球的位置处产生的电场强度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知A球质量,
A球静止,受力平衡,在水平方向,静电力
在竖直方向,重力
联立两式解得
【小问2详解】
已知两球间距,根据库仑定律
解得
【小问3详解】
根据点电荷电场强度定义式
解得
14. 如图所示,电阻、,电动机M的内阻。电源电动势、内电阻。开关闭合后,理想电流表A的示数为0.4A。求:
(1)电源的路端电压;
(2)电动机M的输出功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
理想电流表A的示数为
由欧姆定律,可得两端的电压
根据闭合电路欧姆定律得
解得干路总电流
根据闭合电路欧姆定律,可得路端电压
解得
【小问2详解】
电动机的电流
电动机两端电压
电动机为非纯电阻用电器,输出功率等于输入功率减去内阻发热功率,输入功率
由焦耳定律,内阻热功率
输出功率
15. 如图所示,一带正电粒子电荷量为q、质量为m,由静止经电压为的电场加速后,沿两极板水平中线射入两极板形成的偏转电场中(极板的边缘效应可忽略),一段时间后粒子恰好从下极板右端边缘飞出。已知两极板间距为d,极板长度为l,且,粒子重力不计,求:
(1)粒子射入偏转电场时速度的大小;
(2)偏转电场两极板间的电压U;
(3)粒子从下极板右端边缘飞出时的动能;
(4)若仅改变偏转电场两极板间的电压,可使得该粒子与下极板发生碰撞(碰撞时间极短,可忽略不计),碰撞前后粒子水平方向速度保持不变、竖直方向速度大小不变方向反向,最终该粒子也恰好从下极板右端边缘飞出。则改变后偏转电场两极板间电压的可能值。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中,由动能定理得
解得
【小问2详解】
粒子在偏转电场做类平抛运动,水平方向匀速运动,有
由,解得
竖直方向做匀加速运动,位移
由牛顿第二定律得
其中电场强度
联立解得加速度
由匀变速直线运动位移与时间的关系
代入可得
将代入,化简得
【小问3详解】
对粒子整个运动过程,由动能定理得
代入,,解得
【小问4详解】
粒子在偏转电场中水平方向始终做匀速直线运动,运动的总时间为
设粒子进入偏转电场后经时间与下极板发生第一次碰撞,粒子与下极板碰撞的总次数为。碰撞后水平速度不变、竖直速度大小不变方向反向,且最终该粒子也恰好从下极板右端边缘飞出,由运动的对称性可知
联立解得
其中电场强度
由牛顿第二定律得
联立解得加速度
竖直方向在时间内,由匀变速直线运动位移与时间的关系有
联立解得
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