内容正文:
泉港二中2025-2026学年高二上第二次月考
物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
第I卷(选择题40分)
一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列有关说法正确的是( )
A. 材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
B. 一段导线中的电流是1.0 A,在20s内通过这段导线某一横截面的电荷量是0.05C
C. 电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关
D. 将满偏电流 内阻 的电流表G改装成量程为10V 的电压表需串联一个1 600 Ω的电阻
2. 在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于某电阻元件在某时刻发生短路或断路故障,电压表读数减小,电流表的读数增大,则可能出现的故障是 ( )
A. 断路 B. 断路 C. 断路 D. 短路
3. 如图所示,已知电源电动势为,内阻为,保护电阻,则当电阻箱R消耗的电功率最大时,电阻箱R的读数和电阻箱R的电功率的最大值分别为( )
A. 0,4W B. 1.5Ω,8W C. 0,8W D. 1.5Ω,6W
4. 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
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每题只有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。)
5. 如图,在平行于一匀强电场的平面上以O为圆心画半径为10cm的圆,在圆周上取三点分别为A、B、C。若A、B间的电势差为,OC与电场方向夹角为53°,,,则( )
A. AB与BC间的电势差之比为5:3
B. 圆上各点的电势相等
C. 电场强度大小为
D. 负点电荷沿圆弧从A经B运动到C,电势能先增大后减小
6. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U − I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
A. 此时硅光电池的内阻为20 Ω
B. 此时硅光电池的内阻为24.3 Ω
C. 此时硅光电池的输出效率约为59%
D. 此时硅光电池的总功率为1.36 W
7. 在如图所示的电路中,电流表为理想电表,是滑动变阻器,、、是定值电阻,电源的电动势为、内阻为。当滑动变阻器的滑片向下滑动时,下列说法中正确的是( )
A. 的功率增大 B. 的功率增大
C. 电流表的示数变小 D. 的电流减小
8. 在以竖直方向建立y轴的xoy平面内存在方向未知且范围足够大的匀强电场,已知x轴和y轴上的各点电势如图甲和图乙所示,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 匀强电场大小为240V/m
B. x方向分电场与y方向分电场大小之比为4∶3
C. 一个电子处于坐标(3cm,3cm)时电势能为0J
D. 在坐标原点以8m/s的初速度竖直抛出质量为0.1kg带电荷量C的小球,运动到最高点时电势能增加了2J
第II卷(非选择题60分)
三、填空题、实验题(本题共5小题,每个空格2分,共32分)
9. 如图,一块均匀的长方体金属样品,长、宽、厚分别为。电流沿AB方向时,测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为_______。电流沿AB方向时,样品中电子定向移动的速率为;等大的电流沿CD方向时,电子定向移动的速率为,则_______(选填“>”“=”或“<”)。
10. 在如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100,R2阻值未知,R3是一滑动变阻器,当其滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电流的变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的,则电源的电动势为_______,内阻为_______。
11. 某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,其阻值大约为。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示,由图可知其直径为______mm;如图乙所示,用游标卡尺测其长度为______cm;
(2)为了减小实验误差,需进一步测量圆柱体的电阻,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,则滑动变阻器应选______;(填器材前的字母代号)
A. 滑动变阻器(阻值范围,1.0A)
B. 滑动变阻器(阻值范围,0.1A)
(3)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为______。
12. 某物理兴趣小组用如图甲所示电路测一未知电源的电动势和内阻。其中定值电阻 。
(1)按照图甲将电路连接好。
(2)某次实验时电压表的指针位置如图乙所示,则此时电压表的示数为________V。
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表和电流表的示数,以电流表示数Ⅰ为横轴、电压表示数U 为纵轴,得到如图丙所示的图像。
(4)则该电源的电动势E的测量值为________V,内阻r的测量值为________Ω,考虑到电压表不是理想电表,所以电动势的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
13. 某实验小组的同学设计了一简易欧姆表,该欧姆表能实现欧姆调零,其实验器材为:
A.干电池(电动势,内阻不计)
B.电流表G(满偏电流,内阻)
C.滑动变阻器R(最大阻值为1000Ω)
D.定值电阻、
E.开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干
(1)插孔a应插入______(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)已知,开关S断开时,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为,开关S闭合时,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为,且,则______;
(3)该实验小组的同学利用该简易欧姆表测量电压表的内阻,将开关S闭合,测量时应将a表笔与电压表的(选填“正”或“负”)______接线柱相连接,电路接通后,电流表G的指针刚好指在正中央,电压表指针偏转的角度为满偏的,则电压表的内阻为______Ω。
四、计算题(本题共3小题,共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的,答案中有单位的必须明确写出数值的单位)
14. 将带电荷量的点电荷,从无限远处O点移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功,点电荷在P点受到的电场力是,方向向右。规定无限远处O点的电势为0,求:
(1)P点处的电场强度E的大小和方向;
(2)P点的电势;
(3)电量为的电荷在P点的电势能。
15. 如图所示电路中,电阻,,电源内阻,小灯泡的规格为5V,5W,当开关S闭合时,小灯泡正常发光,求:
(1)电源电动势;
(2)若通电8s,则电阻的发热量为多少。
16. 如图甲所示的装置由粒子源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。S处的粒子源“飘”出一质量为m,电荷量为+q的粒子,经A、B间的加速电场加速后,粒子可以进入辐向电场(电场强度方向指向O),沿着半径为r的圆弧运动。从辐向电场射出后,粒子沿平行金属板M、N中的M板左端边缘以速度v0水平射入电场,并以此刻开始计时。平行金属板M、N间加有如图乙所示的交变电压UMN,电压的大小为U0,周期为T,不计粒子重力。
(1)求A、B间加速电场的电压U和C、D处的电场强度E的大小;
(2)若粒子经过一段时间后从N板右侧边缘水平射出,求板长L和两板间距d分别满足的条件;
(3)若金属板足够长,要求该粒子打到N板时动能最大,则两板间距d应当满足什么条件?
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泉港二中2025-2026学年高二上第二次月考
物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
第I卷(选择题40分)
一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列有关说法正确的是( )
A. 材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
B. 一段导线中的电流是1.0 A,在20s内通过这段导线某一横截面的电荷量是0.05C
C. 电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关
D. 将满偏电流 内阻 的电流表G改装成量程为10V 的电压表需串联一个1 600 Ω的电阻
【答案】D
【解析】
【详解】A.材料的电阻率与导体的电阻、横截面积和长度无关,与温度有关,A错误;
B.一段导线中的电流是1.0 A,在20s内通过这段导线某一横截面的电荷量是
B错误;
C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,但是它的数值与外电路的组成无关,与电源本身的性质有关,C错误;
D.将满偏电流 、内阻 的电流表G改装成量程为10V 的电压表需串联一个电阻,其阻值为
D正确。
故选D。
2. 在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于某电阻元件在某时刻发生短路或断路故障,电压表读数减小,电流表的读数增大,则可能出现的故障是 ( )
A. 断路 B. 断路 C. 断路 D. 短路
【答案】B
【解析】
【详解】A.若断路,所在支路断开,电路变为与串联。总电阻增大,干路电流减小,由可知两端电压减小;电流表与串联,支路断路后电流表示数变为0,即电流表示数减小,A错误;
B.若断路,所在支路断开,电路变为与串联。总电阻,
与原总电阻比较,
干路电流减小,由
得两端电压减小;电流表测量电流,原电流
现电流
因
原分流后更小,电流表示数增大,B正确;
C.若断路,电路断路,电流表示数为0,电压表串联测电源电压,示数增大,C错误;
D.若短路,电阻为0,总电阻
干路电流增大,两端电压增大,D错误;
故选B。
3. 如图所示,已知电源电动势为,内阻为,保护电阻,则当电阻箱R消耗的电功率最大时,电阻箱R的读数和电阻箱R的电功率的最大值分别为( )
A. 0,4W B. 1.5Ω,8W C. 0,8W D. 1.5Ω,6W
【答案】D
【解析】
【详解】将保护电阻与电源内阻视为等效内阻
当时,电阻箱功率最大,最大值
故选D。
4. 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。
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每题只有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。)
5. 如图,在平行于一匀强电场的平面上以O为圆心画半径为10cm的圆,在圆周上取三点分别为A、B、C。若A、B间的电势差为,OC与电场方向夹角为53°,,,则( )
A. AB与BC间的电势差之比为5:3
B. 圆上各点的电势相等
C. 电场强度大小为
D. 负点电荷沿圆弧从A经B运动到C,电势能先增大后减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在匀强电场中AB与BC间的电势差可表示为
故
A正确;
B.等势线垂直电场线,由图可知各点不在同一个等势线上,故电势不相等,B错误;
C.由可得
C正确;
D.将负点电荷沿圆弧从A经B运动到C,电场力做负功,电势能增大,D错误。
故选AC。
6. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U − I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
A. 此时硅光电池的内阻为20 Ω
B. 此时硅光电池的内阻为24.3 Ω
C. 此时硅光电池的输出效率约为59%
D. 此时硅光电池的总功率为1.36 W
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图线a知,此硅光电池的电动势E = 6.8 V,由图线b知,电阻
当电阻接在硅光电池上,在该光照强度下U外 = 4 V,I = 0.2 A,由
解得
故AB错误;
D.电池总功率
故D正确;
C.电池的输出功率
效率
故C正确。
故选CD。
7. 在如图所示的电路中,电流表为理想电表,是滑动变阻器,、、是定值电阻,电源的电动势为、内阻为。当滑动变阻器的滑片向下滑动时,下列说法中正确的是( )
A. 的功率增大 B. 的功率增大
C. 电流表的示数变小 D. 的电流减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.滑片向下滑动时,接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,干路电流减小。由闭合电路欧姆定律有
可知路端电压增大,两端电压等于路端电压,且阻值不变,由,可知的功率增大,故A正确;
B.通过的电流为,因此增大。
由节点电流关系有
可知通过的电流减小,阻值不变,由
可知的功率减小,故B错误;
C.通过的电流减小,则两端电压减小。
设、并联部分电压为,由
且增大、减小,可知增大,电流表测支路电流,由,可知电流表示数变大,故C错误;
D.通过的电流减小,电流表示数增大。
通过的电流满足,所以减小,故D正确。
故选AD。
8. 在以竖直方向建立y轴的xoy平面内存在方向未知且范围足够大的匀强电场,已知x轴和y轴上的各点电势如图甲和图乙所示,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 匀强电场大小为240V/m
B. x方向分电场与y方向分电场大小之比为4∶3
C. 一个电子处于坐标(3cm,3cm)时电势能为0J
D. 在坐标原点以8m/s的初速度竖直抛出质量为0.1kg带电荷量C的小球,运动到最高点时电势能增加了2J
【答案】BC
【解析】
【详解】A.x轴和y轴上的各点电势如图甲和图乙所示,图像的斜率表示电场强度,可知x轴和y轴的电场分量大小分别为,
可知匀强电场大小为,故A错误;
B.根据,,x方向分电场与y方向分电场大小之比为4∶3,故B正确;
C.如图所示,根据匀强电场特点可知
可得
根据图甲和图乙可知
可知坐标(3cm,3cm)的电势为
可得电子在坐标(3cm,3cm)时电势能,故C正确;
D.对小球,水平方向有
可得
竖直方向有
可得
可得到达最高点的时间为
竖直位移为
水平位移为
根据甲图可得,根据乙图可得,可得,
根据,可得
可知电势增加了
根据可知电势能增加,故D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题60分)
三、填空题、实验题(本题共5小题,每个空格2分,共32分)
9. 如图,一块均匀的长方体金属样品,长、宽、厚分别为。电流沿AB方向时,测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为_______。电流沿AB方向时,样品中电子定向移动的速率为;等大的电流沿CD方向时,电子定向移动的速率为,则_______(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 ①. ②. >
【解析】
【详解】[1]根据
可得电阻率
[2]根据
可知
即
10. 在如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100,R2阻值未知,R3是一滑动变阻器,当其滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电流的变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的,则电源的电动势为_______,内阻为_______。
【答案】 ①. 20V ②. 20
【解析】
【详解】[1][2] 根据闭合电路欧姆定律电源的电动势为,结合电源的路端电压随电流的变化图线,可知图线斜率的大小等于电源的内阻,则内阻为
取电压U=16V,电流I=0.2A,代入
解得E=20V。
11. 某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,其阻值大约为。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示,由图可知其直径为______mm;如图乙所示,用游标卡尺测其长度为______cm;
(2)为了减小实验误差,需进一步测量圆柱体的电阻,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,则滑动变阻器应选______;(填器材前的字母代号)
A. 滑动变阻器(阻值范围,1.0A)
B. 滑动变阻器(阻值范围,0.1A)
(3)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为______。
【答案】(1) ①. 1.850 ②. 4.250 (2)A
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲可知,其横截面直径为
[2]由图乙可知,其长度为
【小问2详解】
为了测多组实验数据,滑动变阻器应用分压接法,滑动变阻器选取总阻值较小的,便于调节。
故选A。
【小问3详解】
根据欧姆定律
又
联立解得
12. 某物理兴趣小组用如图甲所示电路测一未知电源的电动势和内阻。其中定值电阻 。
(1)按照图甲将电路连接好。
(2)某次实验时电压表的指针位置如图乙所示,则此时电压表的示数为________V。
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表和电流表的示数,以电流表示数Ⅰ为横轴、电压表示数U 为纵轴,得到如图丙所示的图像。
(4)则该电源的电动势E的测量值为________V,内阻r的测量值为________Ω,考虑到电压表不是理想电表,所以电动势的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. 2.30 ②. 2.90 ③. 0.60 ④. 偏小
【解析】
【详解】(2)由图可知电压表的分度值为,图乙所示电压表的示数为2.30 V。
(4)[1][2]由闭合电路欧姆定律可得
整理可得
当,,由图可知
图像的斜率
解得
[3]由实验原理可知该实验测得的电动势实际为,所以电动势的测量值偏小。
13. 某实验小组的同学设计了一简易欧姆表,该欧姆表能实现欧姆调零,其实验器材为:
A.干电池(电动势,内阻不计)
B.电流表G(满偏电流,内阻)
C.滑动变阻器R(最大阻值为1000Ω)
D.定值电阻、
E.开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干
(1)插孔a应插入______(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)已知,开关S断开时,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为,开关S闭合时,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为,且,则______;
(3)该实验小组的同学利用该简易欧姆表测量电压表的内阻,将开关S闭合,测量时应将a表笔与电压表的(选填“正”或“负”)______接线柱相连接,电路接通后,电流表G的指针刚好指在正中央,电压表指针偏转的角度为满偏的,则电压表的内阻为______Ω。
【答案】(1)红 (2)300
(3) ①. 负 ②. 500
【解析】
【小问1详解】
电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出,由图可知,电流从电源负极流入电表,故插孔a应插入红表笔。
【小问2详解】
开关S断开时,欧姆调零后,根据闭合电路欧姆定律有
开关S闭合时,欧姆调零后,根据闭合电路欧姆定律有
又由于
解得,,
【小问3详解】
[1]a表笔与简易欧姆表电源负极相连,则应将a表笔与电压表的负接线柱相连接;
[2]开关S闭合,电流表的指针刚好指在正中央,根据闭合电路欧姆定律有
其中
欧姆表的内阻
解得
四、计算题(本题共3小题,共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的,答案中有单位的必须明确写出数值的单位)
14. 将带电荷量的点电荷,从无限远处O点移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功,点电荷在P点受到的电场力是,方向向右。规定无限远处O点的电势为0,求:
(1)P点处的电场强度E的大小和方向;
(2)P点的电势;
(3)电量为的电荷在P点的电势能。
【答案】(1),方向水平向右
(2)50V (3)
【解析】
【小问1详解】
根据场强定义式可知,点处的电场强度大小为
方向水平向右。
【小问2详解】
点电荷从无限远处点移到匀强电场中的点,电场力做功,则有
根据
可得
【小问3详解】
电量为的电荷在点的电势能
15. 如图所示电路中,电阻,,电源内阻,小灯泡的规格为5V,5W,当开关S闭合时,小灯泡正常发光,求:
(1)电源电动势;
(2)若通电8s,则电阻的发热量为多少。
【答案】(1)14V;(2)20J
【解析】
【详解】(1)灯泡的额定电流
IL==1A
电阻R2的电流
IR2==0.5A
则电动势
E=U+(IL+IR2)(R1+r)=14V
(2)电阻的发热量为
Q=IR22R2t=20J
16. 如图甲所示的装置由粒子源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。S处的粒子源“飘”出一质量为m,电荷量为+q的粒子,经A、B间的加速电场加速后,粒子可以进入辐向电场(电场强度方向指向O),沿着半径为r的圆弧运动。从辐向电场射出后,粒子沿平行金属板M、N中的M板左端边缘以速度v0水平射入电场,并以此刻开始计时。平行金属板M、N间加有如图乙所示的交变电压UMN,电压的大小为U0,周期为T,不计粒子重力。
(1)求A、B间加速电场的电压U和C、D处的电场强度E的大小;
(2)若粒子经过一段时间后从N板右侧边缘水平射出,求板长L和两板间距d分别满足的条件;
(3)若金属板足够长,要求该粒子打到N板时动能最大,则两板间距d应当满足什么条件?
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
在A、B间加速电场,由动能定理
解得A、B间加速电场的电压
进入辐向电场后,由牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
如图所示,由对称性可知,粒子可能在,即时从N板右边缘水平射出
板长应满足
两板间距应满足
解得
【小问3详解】
根据题意可知,若粒子从t=0时刻进入电场,要求粒子打到N板时动能最大,则粒子打到N板时,竖直分速度最大,即粒子在,,…时,恰好打到N板。两板间距应满足
解得
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