安徽省蚌埠市怀远县怀远禹泽、固镇汉兴2023-2024学年高二上学期12月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1汉兴学校2023-2024学年度第三次月考试卷高二物理一、单选题（每题4分，共36分）1.如图，电源电动势为9V，内阻为1Ω，“4V；2W”的灯泡与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机串联。当电动机正常工作，灯泡也正常发光，下列说法正确的是（）A.电动机两端的电压为0.2VB.电路中的电流为2AC.电源的总功率为4.5WD.电动机的输出功率为2.25W【答案】C【解析】AB．电路中的电流为电动机两端的电压为故AB错误；C．电源总功率为故C正确；D．电动机的输出功率为故D错误。故选C。2.下列说法正确的是（）A.电势差的定义式，说明两点间的电势差与静电力做功成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B.由关系式可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值C.由公式可知，当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压无关D.由公式可知，导体的电阻率与导体的电阻成正比【答案】B【解析】A．电场中两点的电势差只与电场本身有关，与移动电荷的电荷量q以及静电力做功均无关，选项A错误；B．导体的电阻由导体本身决定，由关系式可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值，选项B正确；C．由公式可知，当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，选项C错误；D．导体的电阻率是由导体本身决定的，与导体的电阻无关，选项D错误。故选B。3.如图所示为一根粗细均匀、电阻率恒定的导体棒，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流I，棒内的电场强度大小为E，现将导体棒均匀拉长为原来的2倍，在棒两端加上电压，使棒内电流大小仍为I，则金属棒内的电场强度大小为（）A.E B.2E C. D.4E【答案】B【解析】欧姆定律电阻定律则金属棒内场强大小为导体棒均匀拉长为原来的2倍，则横截面积S为原来的一半，故场强变为原来的2倍。故选B。4.电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则（）A.电路中电流为0.6A B.电阻R2的阻值为10ΩC.三只电阻两端的总电压为25V D.电阻R3的电压为6V【答案】A【解析】A．根据欧姆定律可得，电路中的电流为故A正确；B．根据欧姆定律可得电阻R2的阻值为故B错误；CD．根据欧姆定律可得电阻R3的电压为由于是串联电路，则三只电阻两端的总电压为故C、D错误。故选A。5.如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（）A.O点处的电场强度为零B.a、b处的电场强度大小相等，方向相反C.c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同D.点处的磁感应强度为零【答案】C【解析】A．正电荷在O点处的电场强度方向水平向右，负电荷在O点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，O点处的总电场强度不为零，故A错误；B．根据对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故B错误；CD．根据右手螺旋定则，M、N两点处长直导线在c、d、点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及场强叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同；点处的磁感应强度不为零，故C正确，D错误。故选C。6.如图所示，定值电阻R0=2Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω，电源电动势E=40V，电源内阻r=10Ω，以下说法中正确的是（）A.当R1=8Ω时，电源的效率最大B.当R1=8Ω时，R0的功率最大C.当电源输出功率为P=30W时，R1一定为28ΩD.当R1=12Ω时，滑动变阻器R1的功率最大【答案】D【解析】A．电源的输出效率为可知越大，效率越大，故当R1=30Ω时，电源的效率最大。故A错误；B．R0的功率为可知时，R0的功率最大。故B错误；C．电源的输出功率可知当R1为28Ω或R1为时电源输出功率均为。故C错误；D．滑动变阻器R1的功率当时，滑动变阻器R1的功率取得最大值。故D正确。故选D。7.秋冬时节空气干燥，容易摩擦起电。带有静电的人身上电压可达到几千伏，当人的手指靠近金属导体时会产生很强的电场从而击穿空气，发生放电现象。关于这种现象，下列说法正确的是（）A.发生放电现象时，金属导体内的正负电荷同时转移B.放电过程中，正电荷发生定向移动C.手指与金属导体距离越近，越容易发生放电现象D.放电过程中，移动电荷的电势能一定变大【答案】C【解析】A．发生放电现象时，金属导体内的正电荷是原子核不能移动，只有负电荷运动，A错误；B．放电过程中，负电荷发生定向移动，B错误；C．手指与金属导体距离越近，电场强度越大，越容易发生放电现象，C正确；D．放电过程中，电场力的方向与电荷的运动方向相同，电场力对移动的电荷做正功，电荷的电势能一定变小，D错误。故选C。8.在x轴上O、P两点分别固定两个点电荷，一个带负电的试探电荷在x轴正半轴上的电势能Ep随x变化关系如图所示，下列说法正确的是（）A.固定在O处的点电荷带负电，固定在P处的点电荷带正电B.固定在O处的点电荷所带电荷量的绝对值小于固定在P处的点电荷所带电荷量的绝对值C.A、B两点的电场强度为零D.B、C间场强方向沿x轴负方向【答案】A【解析】A.试探电荷带负电，则试探电荷电势能最大的位置为最低电势，电势能最小的位置为最高电势，固定在O处的点电荷带负电，固定在P处的点电荷带正电，A正确；B.Ep-x图线切线斜率的绝对值表示电场力的大小，由题图可知，C点切线斜率为零，电场力为零，场强为零，根据库仑定律可知固定在O处的点电荷所带电荷量的绝对值大于固定在P处的点电荷所带电荷量绝对值，B错误；C.A、B两点切线斜率不为零，所以电场强度不为零，C错误；D.由题图可知，从B到C电势能增加，试探电荷带负电，则电势降低，根据沿电场线方向电势降低可知，B、C间电场强度方向沿x轴正方向，D错误。故选A。9.如图所示，带电粒子从电场中a点以速度进入电场，仅在电场力作用下，沿虚线所示的轨迹运动到b点，下列说法正确的是（）A.粒子加速度先增大再减小 B.粒子先加速后减速C.粒子带正电荷 D.粒子的电势能先减小后增大【答案】C【解析】A．电场线越密，电场强度越大，根据牛顿第二定律故带电粒子从电场中a点沿虚线所示的轨迹运动到b点过程中，粒子加速度先减小再增大，故A错误；C．根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，可知带电粒子所受的电场力向右，故粒子带正电荷，故C正确；BD．带电粒子从电场中a点沿虚线所示的轨迹运动到b点过程中，粒子所受的电场力方向与速度方向的夹角先大于，后小于，电场力先做负功再做正功，粒子先减速后加速，粒子的电势能先增大后减小，故BD错误。故选C。二、多选题（每题5分，共10分，漏选得3分，错选0分）10.下列选项中不能产生感应电流的是（）A. B.C. D.【答案】ACD【解析】A．该图中线圈不闭合，不能产生感应电流，选项A符合题意；B．该图中导体棒向两边运动时，闭合回路的磁通量发生变化，能产生感应电流，选项B不符合题意；C．该图中直导线产生的磁场，穿过下方线圈的磁通量为零，则增加通电导线中的电流时，线圈中磁通量不变，不会有感应电流，选项C符合题意；D．该图中线圈在磁场中运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项D符合题意。故选ACD。11.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E、内阻为r。设电流表A的读数为I，电流表A1的读数为I1，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点向图中的a端移动时（）A.I变小 B.I1变小C.不变 D.U变大【答案】AC【解析】当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5变小，外电路总电阻变小，则由闭合电路欧姆定律知，总电流变大，即I1变大，根据知电压表读数减小，即U变小；由于可知不变；根据闭合电路欧姆定律，电路中并联部分电压可得变小，则并联部分的电压减小，电流表A的读数变小，即I变小。故选AC。三、实验题（每空2分，共18分）12.（1）某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。①甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为______mA；若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为______Ω。②乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是______（填字母代号）。A.将红表笔和黑表笔短接B.把选择开关旋转到“×100Ω”挡C.把选择开关旋转到“×1Ω”挡D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字）②一位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是______。A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C.实验测出的电动势小于真实值D.实验测出的内阻大于真实值【答案】（1）24.0160CAD（2）1.51.0AC##CA【解析】（1）①[1][2]根据多用电表读数规则，若所选挡位直流50mA挡，则示数为。若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为②[3]乙同学用欧姆表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻，待测电阻变小需要换到“×1”挡，然后将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，故合理的顺序是CAD。（2）①[4][5]根据闭合电路欧姆定律及其图像含义可知电源电动势为图线的纵轴截距电源内阻为图线的斜率②[6]AB．由题中所给电路图可知，相对于电源来说电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于电流表示数，电压表分流造成了系统误差，故A正确，B错误；CD．相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流作用，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示由图象可知，电动势的测量值小于真实值，电源内阻的测量值小于真实值，故C正确，D错误。故选AC。13.某实验小组发现一卷如图甲所示的金属线，为了测定金属线的电阻率。（1）他们从金属线中抽取一根细金属丝，截取其中的一部分，拉直后用游标卡尺测金属丝的长度，如图乙所示，则金属丝长______。用螺旋测微器测金属丝的直径，如图丙所示，则金属丝的直径______mm。（2）现要进一步测量其阻值约为）实验室提供了下列可选用的器材：电流表A（量程，内阻约）电压表V（量程，内阻约）滑动变阻器电源（电动势，内阻可忽略）电键、导线若干为了尽可能提高测量准确度，且要求电表的示数从零开始。根据你所设计的实验电路，用笔画线代替导线补充连接实物图______。（3）某次实验中电压表、电流表的示数分别为、，则电阻率______。（用所测物理量的符号表示）【答案】（1）10.7503.205##3.204（3）【解析】（1）[1]金属丝长[2]金属丝的直径为（或3.204mm）（2）[3]电压表内阻远大于待测阻值，故电流表应采用外接法，实验要求电表的示数从零开始，滑动变阻器要求采用分压式接法，故电路图如图所示：（3）[4]待测电阻的阻值为根据电阻定律有解得电阻率为四、解答题14.如图所示，电源电动势、内阻，电阻，电流表为理想电表，电容器的电容。闭合开关S，电路稳定后，求：（1）电流表的示数；（2）两端的电压；（3）S断开后通过的电荷量为多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）闭合开关S，电路稳定后，外电路总电阻为电流表示数为（2）R3两端的电压等于路端电压为（3）闭合开关S，电路稳定后，电容器的电压等于R1两端的电压，为电容器所带的电荷量为Q=CU1=6×10-6×5C=3×10-5C若S断开，电容器放电，相当于电源，R2与R3串联后再与R1并联，通过R2、R3的电流与R1的电流之比为根据Q=It可得通过R1与R2的电荷量之比Q1：Q2=I1：I23=2：1所以通过R1的电荷量为15.如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，。矩形线框面积，匝数，框架平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直，求：（1）若线框从图示位置绕转过角，穿过线框的磁通量大小；（2）若线框从图示位置绕转过角，穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小；（3）若线框从图示位置绕转过角，穿过线框的磁通量的变化量大小。【答案】（1）；（2）0，；（3）【解析】（1）转过后穿过线框平面的磁通量为（2）线框绕转过角后，线框与磁场平行，穿过线框的磁通量为则此过程的磁通量的变化量为磁通量变化大小为。（3）线框绕转过角后，穿过线框的磁通量为则此过程穿过线框的磁通量的变化量为所以磁通量的变化量大小为。16.一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入。如图所示，两板间距，板长，两板间的电压。已知电子的带电量为，质量为。