2022-2023年广东省汕头市潮阳区河溪中学高二上学期第四学月考试物理试题（解析版）

河溪中学2023-2024学年度第一学期学月考试高二物理科试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。1.对于如图所示的四幅有关电场的图，下列说法正确的是（）A.图1为等量同种点电荷形成的电场线B.图2中，离点电荷距离相等的a、b两点电场强度相同C.图3中，在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点D.图4中，e、f连线与极板平行，某一电荷放在e点与放在f点，它们的电势能相同【答案】D【解析】【详解】A．由题图可知，图1为等量异种电荷形成的电场线，A错误；B．图2为正的点电荷所形成的电场线分布图，离点电荷距离相等的a、b两点电场强度大小相同，方向不同，B错误；C．只有电场线为直线时，粒子才有可能沿着电场线运动，曲线电场线中，粒子不会沿着电场线运动，C错误；D．图4中，e点与f点电势相同，同一电荷的电势能相同，D项正确；故选D。2.以下一些插图，相关说法正确的是（）A.图1中在研究静电感应现象，带负电的导体棒靠近验电器时，a端带负电B.图2中在研究影响平行板电容器的影响因素，采用了控制变量法C.图3显示灯泡电阻随温度升高而减小D.图4中，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越小【答案】B【解析】【详解】A．图中右侧小球带负电，则a端小球感应出正电，故A错误；B．研究平行板电容器电容的影响因素时，采用了控制变量法，故B正确；C．根据小灯泡的伏安特性曲线可知，灯泡电阻随温度升高而增加，故C错误；D．图中，并联的电阻R越小，则当电流计指针满偏时电阻R的分流越大，则改装后的电流表量程越大，故D错误。故选B。3.某区域的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子仅在电场力的作用下先通过M点，后通过N点，运动路径如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A.带电粒子带负电B.带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能C.带电粒子在M点的速度大于在N点的速度D.带电粒子在M点的加速度大于在N点的加速度【答案】B【解析】【详解】A．粒子只受到电场力作用，电场力方向指向轨迹弯曲的一侧，如图所示可知电场力方向与该点的电场方向相同，粒子带正电，故A错误；D．根据电场线的疏密程度表示电场强度大小，可知M点的场强小于N点的场强，带电粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，带电粒子在M点的加速度小于在N点的加速度，故D错误；BC．由于电场力方向与速度方向的夹角小于，可知电场力做正功，粒子的动能增加，电势能减小，故带电粒子在M点的速度小于在N点的速度，带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故B正确，C错误。故选B。4.如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B为电阻丝的U-I图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法不正确的是（）A.电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B.电阻丝的电阻为1ΩC.电路的路端电压为2V D.电阻丝的电功率为9W【答案】D【解析】【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律整理得图象的纵截距表示电源的电动势，则图象的斜率的绝对值表示内阻，为故A正确；B．根据欧姆定律电阻丝的电阻为故B正确；C．电路中的电流为电路的路端电压为故C正确；D．电阻丝的电功率为故D错误本题选错误的，故选D。5.电源（电动势为E，内阻r）、开关S、定值电阻>r）、光敏电阻和电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平行板水平放置当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点当用强光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值变小，下列说法正确的是（）A.液滴向下运动B.电阻R1消耗的电功率减少C.电容器所带电荷量减少D.电源输出功率变大【答案】D【解析】【详解】A．当用强光照射光敏电阻R2时，R2的阻值减小，电路中总电阻减小，总电流I增大，则R1两端间的电压增大，而电容器两极板间的电压等于R1两端间的电压，则电容器两极板间的电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，故液滴向上运动，A错误；B．通过电阻R1的电流增大，其电阻不变，由知，R1消耗的电功率变大，B错误；C．电容器板间的电压增大，电容不变，根据知，电容器的带电量将增大，C错误；D．电源输出功率的图像如图因为，外电阻大于内电阻，强光照射光敏电阻R2时，R2的阻值减小，外电阻减少，则输出功率变大，D正确。故选D。6.如图所示，有两个电量分别为＋q和－q，质量均为m的带电小球a和b，用两根绝缘细线悬挂起来，现加一个水平向左的匀强电场E，当小球处于平衡状态时的大致位置是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】以ab整体为研究对象，整体电量为相当于0，水平方向不受电场力，根据平衡条件可得上面的绳子沿竖直方向。以下面的小球b为研究对象，b带负电，受水平向右的电场力，根据平衡条件可知下面的绳子向右倾斜。故选A。7.平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电微粒恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该微粒（）A.所受重力与电场力平衡B.机械能逐渐增加C电势能逐渐增加D.可能做匀速直线运动【答案】C【解析】【详解】AD．根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，故AD错误；BC．因电场力做负功，则电势能增加，导致机械能减小，故B错误C正确故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，∠A＝37°，AB边长为5m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则A.DC两点间电势差UDC＝4V B.D点电势φD＝8VC.该电场的电场强度E＝2V/m D.该电场的方向为沿BC方向【答案】AC【解析】【分析】在匀强电场中，平行等距离的两点电势差相等；电场线与等势线垂直，确定沿电场方向上的距离，从而根据E=U/d求出匀强电场的大小．【详解】在匀强电场中，平行等距离的两点电势差相等，则φA-φD=φD-φB，解得：φD=10V，所以UDC=φD-φC=4V，故A正确、B错误；三角形中B、C的电势分别为6V和6V，则B和C为等势点，BC为等势线，电场线方向沿AC方向，则电场强度，故C正确、D错误．故选AC．【点睛】解决本题的关键知道匀强电场的等势线为间距相等的平行直线，以及知道电场线与等势线垂直．9.高速公路对车辆进行电子秤重的原理如图，没有车辆时，指针指在变阻器R的最上端，电压表为理想电表，则（）A.没有车辆时，电压表示数为零B.车辆秤重时，电路中的总电流变小C.车辆秤重时，电源的输出功率变小D.秤重的车辆质量越大，电压表示数越大【答案】AD【解析】【详解】A．没有车辆时，指针指在变阻器R的最上端，可知此时与电压表并联的电阻为零，电压表示数为零，故A正确；BC．车辆秤重时，由于电压表为理想电表，整个变阻器阻值都接入电路中，可知电路外电阻不变，总电阻不变，电路中的总电流不变，电源的输出功率不变，故BC错误；D．秤重的车辆质量越大，与电压表并联的电阻越大，电压表示数越大，故D正确。故选AD。10.电荷量的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度的大小与时间的关系如图1所示，物块速度的大小与时间的关系如图2所示。重力加速度。则物块（）A.在内位移是B.质量是C.与水平面间动摩擦因数是0.2D.在内电势能减少了【答案】BCD【解析】【详解】A．由图像可知，物块在4s内位移为故A错误；BC．由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有由图线知加速度为a=1m/s2，1s后物块做匀速运动，由平衡条件有qE2=μmg联立解得由图可得E1=3×104N/C，E2=2×104N/C代入数据解得m=1kg，μ=0.2故BC正确；D．物块在前2s的位移为物块在2-4s的位移为电场力做正功为则电势能减少了14J，故D正确。故选BCD。三、非选择题：共54分，第11~12题为实验题。第13~15题为解答题。11.某同学想通过测绘小灯泡的I—U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下：待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；电流表A；电压表V；滑动变阻器R1（阻值范围015Ω，允许通过的最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（阻值范围02kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；干电池两节，开关一个，导线若干。（1）请在图甲中补全实验的电路图______。（2）滑动变阻器应该选______（选填“R1”或“R2”），图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）；（3）该同学通过实验作出小灯泡的I—U图像如图乙所示，若将此小灯泡接在电动势为3V、内阻为的电源上，则小灯泡发光的功率为______W（结果保留两位有效数字）。【答案】①.见解析②.R1③.B④.0.43【解析】【详解】（1）[1]由于小灯泡的电阻约为几欧，而电流表的内阻一般较小，可知，电流表分压影响较大，实验时应排除电流表分压，测量电路采用电流表外接法，电路图如图所示（2）[2]实验中控制电路采用了分压式，为了使得测量数据的连续性强，滑动变阻器应选择总阻值小一些的，即滑动变阻器选择R1；[3]为了确保安全，分压式控制电路在闭合开关之前，应使输出电压为0，即图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于B端。（3）[4]在图乙中作出电源的I—U图像如图所示该图像与小灯泡的I—U图像相交于一点，该点即为小灯泡接入电源时的工作状态，则小灯泡发光的功率为12.（1）在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为_________mm。（2）在此实验中，实验电路如图甲所示，此接法测得的电阻值将__________（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。（3）根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线。_______（4）根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为__________V和__________A。（5）若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为__________（保留二位有效数字）。【答案】①.0.641##0.642##0.643②.小于③.④.2.14##2.15##2.16⑤.0.16⑥.【解析】【详解】（1）[1]金属丝的直径为（2）[2]图中采用电流表外接电路，测的电流偏大，故电阻的测量值偏小；（3）[3]（4）[4]电压表的读数为2.15V；[5]电流表读数为0.16A；（5）[6]根据可得代入数据可得13.一提升重物用的直流电动机工作时的电路图如图所示。电动机内电阻未知，电路中另一电阻R=8Ω，电源电动势E=220V，内阻r=2Ω。在某次工作时电动机竖直向上提升质量的重物做匀速运动，速度大小为v=2m/s，此时电压表的示数U=120V。（不计空气阻力，g取10m/s2）求：（1）通过电动机的电流；（2）电动机内电阻；（3）电源的效率。【答案】（1）10A；（2）；（3）91.7%【解析】【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，得解得通过电动机电流（2）对电动机由非纯电路的功率关系得解得电动机内电阻（3）电源的效率解得电源的效率14.如图所示是示波器的部分构造示意图，真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子，电子经电压U0=1.82×104V的电场加速后，由孔N沿长L=0.10m相距为d=0.02m的两平行金属板A、B间的中心轴线进入两板间，电子穿过A、B板后最终可打在中心为O的荧光屏CD上，光屏CD距A、B板右侧距离s=0.45m.若在A、B间加UAB=109.2V的电压．已知电子电荷量e=1.6×10-19C，质量m=9.1×10-31kg.求:（1）电子通过孔N时的速度大小；（2）电子通过偏转电场的偏转位移y；（3）荧光屏CD上的发光点距中心O的距离.【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】（1）根据动能定理，电场力做的功等于粒子动能的增量，不难求出通过孔N的速度．（2）根据牛顿第二定律和运动学公式可以求出电子通过偏转电场的最大距离y．（3）离开偏转电场后斜向上做匀速直线运动，在上一问中可以顺便求出偏转角，那么在场外继续偏转的距离由几何关系就可求出．【详解】解：（1）设电子通过加速电场到达N孔的速度大小为v，根据动能定理：解得：（2）设电子通过加速电场的最大偏移量为y，由类平抛规律得：，L=vt解得：（3）设荧光屏上发光点到O点的距离为y，打在荧光屏上的电子相当于从A、B板中心沿直线射出，由几何关系得：解得：【点睛】这是常规的带电粒子先加速再偏转最后做匀速直线运动的题目，关键点是要记住一个结论：粒子射出的方向好象是从板的中点射出，此结论的证明也不是很复杂，这里直接拿来应用了．15.如图所示，真空中存在空间范围足够大的、水