内容正文:
毕节市实验高级中学
2024年秋季第1次月考高二物理试卷
考试范围:必修三第十二、十三章、选择性必修第二册第一章共约占60%,以前内容约占40%。
考试时间:75分钟
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(每题4分,7题,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的)
1. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。下列有关物理学家的贡献,错误的是( )
A. 安培提出了分子电流假说,能够解释一些磁现象
B. 洛伦兹研究了磁场与电流相互作用,得到了磁场对通电导线的作用力公式
C. 奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象间的某种联系
D. 伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A.安培提出了分子电流假说,能够解释磁化、退磁等常见磁现象,故A正确;
B.洛伦兹研究的是磁场与运动电荷的相互作用,得到了磁场对运动电荷的作用力(洛伦兹力)公式;磁场对通电导线的作用力(安培力)公式是安培研究得到的,故B错误;
C.奥斯特发现了电流的磁效应,首次证明电现象和磁现象存在关联,故C正确;
D.伽利略通过理想斜面实验,最早推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误观点,指出力不是维持物体运动的原因,故D正确。
由于本题选择错误的,故选B。
2. 物体在运动过程中,克服重力所做的功为100J,则以下说法正确的是( )
A. 物体的高度一定不变
B. 物体的高度一定降低
C. 物体的重力势能一定减小了100J
D. 物体的重力势能一定增加了100J
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】物体克服重力做功,说明重力做负功,所以物体高度升高。克服重力所做的功为100J,所以物体的重力势能一定增加了100J。
故选D。
3. 细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示,以下说法正确的是(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A. 小球静止时弹簧的弹力大小为
B. 小球静止时细绳的拉力大小为
C. 细线烧断瞬间小球的加速度为
D. 细线烧断后小球做平抛运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球静止时,分析受力情况,如图
由平衡条件得:弹簧的弹力大小为
F=mgtan53°=mg
细绳的拉力大小为
故AB错误;
C.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为
故C正确;
D.由C分析可得,细线烧断后小球所受的合力斜向下,不可能做平抛运动,故D错误。
故选C。
4. 如图,电压恒定,、B两灯泡的电阻阻值不随温度变化。若向右移动滑动变阻器的滑片,则( )
A. 两灯均变亮
B. 灯变亮,B灯亮度不变
C. 灯变暗,B灯变亮
D. 灯变暗,B灯亮度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A灯与滑动变阻器串联后再与B灯并联,向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值增大,由于A灯所在支路电压不变,所以通过A灯的电流减小,即A灯变暗,而B灯两端电压不变,所以通过其电流不变,即亮度不变。
故选D。
5. 机器人的使用开拓了我们的视野,延伸了我们的肢体,增强了我们的力量,提高了我们的工作效率,将人们从繁重的生产劳动中解放出来,一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电源上,电动机恰能正常工作,下列说法中错误的是( )
A. 电动机消耗的总功率为UI
B. 电动机消耗的热功率为I2R
C. 电动机的输出功率小于UI
D. 若此时将电动机卡住,电动机的电流小于I
【答案】D
【解析】
【详解】A.电动机消耗的总功率为输入电功率,对于任意电路,输入电功率均满足,故A正确;
B.热功率由焦耳定律推导可得,任意电路的热功率均为,故B正确;
C.根据能量守恒,电动机总功率等于热功率与输出机械功率之和,即,因,故,故C正确;
D.电动机正常工作时为非纯电阻电路,存在反电动势,此时电流
若电动机卡住,反电动势消失,电路变为纯电阻电路,此时电流,故D错误。
由于本题选择错误的,故选D。
6. 关于课本内的插图,则( )
A. 图甲是电磁炮示意图,抛射体的发射速度与抛射体的质量无关
B. 图乙是速度选择器示意图,它不能判断带电粒子的电性
C. 图丙是质谱议示意图,打在底片相同位置处的带电粒子质量相同
D. 图丁是回旋加速器,增大交变电场的电压可以增大粒子的最大动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.电磁炮的工作原理是安培力提供动力使抛射体加速的,根据动能定理,有
抛射体的发射速度与抛射体的质量有关,A错误;
B.根据速度选择器的原理
可知,速度选择器只能选择带电粒子的速度,不能判断粒子的电性,B正确;
C.根据质谱仪的工作原理,可知带电粒子先在电场中做加速运动再在磁场中做匀速圆周运动,打在底片上的同一位置的粒子轨道半径相同
联立解得
可知打在相同位置的粒子具有相同的比荷,所以粒子的质量不一定相同,C错误;
D.从回旋加速器离开的带电粒子具有的最大动能
与D型盒的半径以及磁感应强度有关,与加速电场的电压无关,D错误。
故选B。
7. 如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S无初速度地飘入加速电场,经加速后竖直向下垂直磁场边界从N点进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后垂直打在距入射点N为d的底片上的M点。粒子重力不计,则( )
A. 粒子进入磁场时的速率
B. 粒子在磁场中运动的时间
C. 加速电场的电势差
D. 若加速电场的电压U增大一倍,d也增大一倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.带电粒子进入磁场时由洛伦兹力提供向心力
解得
故A错误;
B.粒子做圆周运动的周期
粒子在磁场中运动的时间
故B错误;
C.带电粒子在加速电场中运动,由动能定理有
解得加速电场的电势差
故C正确;
D.粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得
故D错误。
故选C。
二、多选题(每题6分,3题,共18分。全部选对得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。)
8. 关于磁感应强度,正确的说法是
A. 根据定义,磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关
B. B是矢量,方向与F的方向一致
C. B是矢量,方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相反
D. 在确定的磁场中,某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关
【答案】CD
【解析】
【详解】A.磁场中某点的磁感应强度B的方向只与磁场本身有关,与导线放置的方向无关,选项A错误;
B.磁感应强度B是矢量,方向与通电导线所受的安培力F的方向垂直,选项B错误;
C.B是矢量,方向与小磁针在该点静止时N极所指的方向一致,与S极所指的方向相反,选项C正确;
D.在确定的磁场中,某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关,选项D正确.
9. 如图,a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线。则以下说法正确的是( )
A. 电阻的阻值为0.33 Ω
B. 电池组的内阻是1 Ω
C. 将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是4 W
D. 改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为4 W
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 图线b斜率的倒数等于电阻的阻值
故A错误;
B. 图线a斜率倒数的绝对值等于电池组的内阻
故B正确;
C. 两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态,由图读出路端电压为U=3V,电流为I=1A,电池组的输出功率
P=UI=3W
故C错误;
D. 当外电阻等于电池的内阻时,即外电阻R=r=1Ω时,电池组的输出功率最大,最大为
故D正确。
故选BD。
10. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 该微粒一定带负电荷
B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为
D. 该电场的场强为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.若粒子带正电,电场力向左,洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方,则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡,则粒子带负电,故A正确;
B.粒子如果做匀变速运动,重力和电场力不变,而洛伦兹力随速度变化而变化,粒子不能沿直线运动,故B错误;
C.粒子受力如图,由平衡条件得
解得
故C正确;
D.粒子受力如图,由图可知
解得
故D正确。
故选ACD。
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 如图:螺旋测微器的示数是_____________mm,游标卡尺的示数是 _____________mm。电流表的读数为_________A,电压表的读数为___________V。
【答案】 ①. 0.694##0.695##0.696##0.697##0.698 ②. 30.40 ③. 0.42 ④. 2.21##2.22##2.23##2.24##2.25
【解析】
【详解】[1]螺旋测微器的精度为0.01mm,示数是0.5mm+0.01mm×19.6=0.696mm
[2]游标卡尺的精度为0.05mm,示数是30mm+0.05mm×8=30.40mm
[3]电流表的最小刻度为0.02A,则读数为0.42A;
[4]电压表的最小刻度为0.1V,则读数为2.23V。
12. 某实验小组用如图(a)所示的实验器材,研究某电学元件Z(额定电压为2.5V)的特性并做出伏安特性曲线。请完成下列实验内容:
(1)请将图(a)中的实验电路补充完整_______;
(2)实验测得该电学元件Z的伏安特性曲线如图(b)中实线所示,则该元件在额定电压下工作时电阻为_______.(结果保留2位有效数字)
(3)实验小组为了进一步研究元件的特性,他们将伏安特性曲线上电压为2.25V和2.50V的两个点与原点用虚线K、L连接,如图(b)中虚线所示,比较K、L的斜率可知,随着电压的升高,Z的电阻_______(选填“增大”“减小”或“不变”),导电能力_______(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. ③. 增大 ④. 减弱
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器采用分压接法,连接如下
(2)[2]由图像可知
,
由
得
因为电流I的估读,所以在的范围内均可。
(3)[3][4]由图可知,L的斜率小于K的斜率,因为是I-U图像,斜率越大,电阻越小,所以L对应的电阻大,即随着电压的升高,Z的电阻增大,导电能力减弱。
【点睛】
四、解答题
13. 如图所示,在同一水平面上的两根导轨相互平行,并处在竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6kg,有效长度为2m的金属棒放在导轨上。当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀速直线运动;当金属棒中的电流增加到8A时,金属棒的加速度为2m/s2,求磁场的磁感应强度的大小。
【答案】1.2T
【解析】
【详解】棒匀速运动,有
BI1l=μmg
棒匀加速运动时,有
BI2l-μmg=ma
联立解得
B==1.2T
14. 如图所示为某一直流电动机提升重物的装置,重物的质量,电动机的电压是110V,不计各处摩擦。当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的。求:
(1)电动机线圈的电阻r;
(2)电动机的效率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)电动机工作时,其输入的功率
电动机工作时,对外输出的功率
电动机工作时电流通过内阻产生的发热功率
由能的转化和守恒定律
得
即
所以
(2)此电动机的工作效率
15. 如图,在xoy直角坐标系中,在第三象限有一平行x轴放置的平行板电容器,板间电压U=1×102V,现有一质量m=1.0×10-12kg,带电量q=2.0×10-10C的带正电的粒子(不计重力),从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔,垂直x轴从A点进入第二象限的匀强磁场中.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=1T,粒子在磁场中转过四分之一圆周后又从B点垂直y轴进入第一象限,第一象限中有平行于y轴负方向的匀强电场E,粒子随后经过x轴上的C点,已知OC=1m,求:
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r;
(2)第一象限中匀强电场场强E的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设粒子飞出极板的速度为v,粒子的运动轨迹如图所示,由动能定理可得
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得,粒子做圆周运动的半径
r=1m
(2)粒子从B点运动到C点的过程,粒子做类平抛运动,沿x轴方向,有
沿y轴负方向有
由牛顿第二定律得
其中
解得
E=400V/m
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2024年秋季第1次月考高二物理试卷
考试范围:必修三第十二、十三章、选择性必修第二册第一章共约占60%,以前内容约占40%。
考试时间:75分钟
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(每题4分,7题,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的)
1. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。下列有关物理学家的贡献,错误的是( )
A. 安培提出了分子电流假说,能够解释一些磁现象
B. 洛伦兹研究了磁场与电流相互作用,得到了磁场对通电导线的作用力公式
C. 奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象间的某种联系
D. 伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因
2. 物体在运动过程中,克服重力所做的功为100J,则以下说法正确的是( )
A. 物体的高度一定不变
B. 物体的高度一定降低
C. 物体的重力势能一定减小了100J
D. 物体的重力势能一定增加了100J
3. 细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示,以下说法正确的是(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A. 小球静止时弹簧的弹力大小为
B. 小球静止时细绳的拉力大小为
C. 细线烧断瞬间小球的加速度为
D. 细线烧断后小球做平抛运动
4. 如图,电压恒定,、B两灯泡的电阻阻值不随温度变化。若向右移动滑动变阻器的滑片,则( )
A. 两灯均变亮
B. 灯变亮,B灯亮度不变
C. 灯变暗,B灯变亮
D. 灯变暗,B灯亮度不变
5. 机器人的使用开拓了我们的视野,延伸了我们的肢体,增强了我们的力量,提高了我们的工作效率,将人们从繁重的生产劳动中解放出来,一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电源上,电动机恰能正常工作,下列说法中错误的是( )
A. 电动机消耗的总功率为UI
B. 电动机消耗的热功率为I2R
C. 电动机的输出功率小于UI
D. 若此时将电动机卡住,电动机的电流小于I
6. 关于课本内的插图,则( )
A. 图甲是电磁炮示意图,抛射体的发射速度与抛射体的质量无关
B. 图乙是速度选择器示意图,它不能判断带电粒子的电性
C. 图丙是质谱议示意图,打在底片相同位置处的带电粒子质量相同
D. 图丁是回旋加速器,增大交变电场的电压可以增大粒子的最大动能
7. 如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S无初速度地飘入加速电场,经加速后竖直向下垂直磁场边界从N点进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后垂直打在距入射点N为d的底片上的M点。粒子重力不计,则( )
A. 粒子进入磁场时的速率
B. 粒子在磁场中运动的时间
C. 加速电场的电势差
D. 若加速电场的电压U增大一倍,d也增大一倍
二、多选题(每题6分,3题,共18分。全部选对得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。)
8. 关于磁感应强度,正确的说法是
A. 根据定义,磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关
B. B是矢量,方向与F的方向一致
C. B是矢量,方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相反
D. 在确定的磁场中,某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关
9. 如图,a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线。则以下说法正确的是( )
A. 电阻的阻值为0.33 Ω
B. 电池组的内阻是1 Ω
C. 将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是4 W
D. 改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为4 W
10. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 该微粒一定带负电荷
B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为
D. 该电场的场强为
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 如图:螺旋测微器的示数是_____________mm,游标卡尺的示数是 _____________mm。电流表的读数为_________A,电压表的读数为___________V。
12. 某实验小组用如图(a)所示的实验器材,研究某电学元件Z(额定电压为2.5V)的特性并做出伏安特性曲线。请完成下列实验内容:
(1)请将图(a)中的实验电路补充完整_______;
(2)实验测得该电学元件Z的伏安特性曲线如图(b)中实线所示,则该元件在额定电压下工作时电阻为_______.(结果保留2位有效数字)
(3)实验小组为了进一步研究元件的特性,他们将伏安特性曲线上电压为2.25V和2.50V的两个点与原点用虚线K、L连接,如图(b)中虚线所示,比较K、L的斜率可知,随着电压的升高,Z的电阻_______(选填“增大”“减小”或“不变”),导电能力_______(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
四、解答题
13. 如图所示,在同一水平面上的两根导轨相互平行,并处在竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6kg,有效长度为2m的金属棒放在导轨上。当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀速直线运动;当金属棒中的电流增加到8A时,金属棒的加速度为2m/s2,求磁场的磁感应强度的大小。
14. 如图所示为某一直流电动机提升重物的装置,重物的质量,电动机的电压是110V,不计各处摩擦。当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的。求:
(1)电动机线圈的电阻r;
(2)电动机的效率。
15. 如图,在xoy直角坐标系中,在第三象限有一平行x轴放置的平行板电容器,板间电压U=1×102V,现有一质量m=1.0×10-12kg,带电量q=2.0×10-10C的带正电的粒子(不计重力),从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔,垂直x轴从A点进入第二象限的匀强磁场中.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=1T,粒子在磁场中转过四分之一圆周后又从B点垂直y轴进入第一象限,第一象限中有平行于y轴负方向的匀强电场E,粒子随后经过x轴上的C点,已知OC=1m,求:
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r;
(2)第一象限中匀强电场场强E的大小。
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