2023-2024学年安徽省合肥市庐江县普通高中高二（上）第二次月考物理联考试卷（含解析）

2023-2024学年安徽省合肥市庐江县普通高中高二（上）第二次月考物理联考试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.下列关于电流的说法中正确是(    )A. 根据I=qt，可知I与q成正比B. 电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一C. 电流既有大小，又有方向，是矢量D. 电荷定向移动的方向为电流的方向2.一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积内自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压U，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为(    )A. UneρL B. UsS2neρLC. neρL                      D. neρSLU3.如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是(    )A. 该电池的容量为0.7CB. 该电池待机时的平均工作电流约为14.58mAC. mA⋅h与J均属于能量的单位D. 该电池通过静电力做功将其它形式的能转化为电能4.两个相同的小量程电流表分别改装成两个电流表A1和A2，电流表A1的量程小于A2的量程，把它们按如图接入电路中，则(    )A. A1的读数比A2的读数大 B. A1的读数比A2的读数小C. A1指针偏转角度与A2指针偏转角度相同 D. A1指针偏转角度与A2指针偏转角度不同5.如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8V，乙电路两端的电压为16V，调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是(    )A. P甲P乙 C. P1>P2 D. P1=P26.已知a、b、c三根长直通电导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，ac垂直于bO且aO=bO=cO，a、b、c三根导线中电流强度均为I.已知每根导线单独存在时在O点的磁感应强度大小为B，则O点处的合磁感应强度大小为(    ) A. 0 B. B C. 2B D. 5B7.如图所示，在竖直平面内有水平向右匀强电场。在匀强电场中有一根长l=0.4m的绝缘细线一端固定在O点，另一端系一质量m=0.08kg，电荷量q=6×10−5C的带电小球，静止时细线与竖直方向成37∘角，在该位置沿垂直细绳方向给小球一个初速度，使它恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，g取10m/s2。已知sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，下列说法正确的是(    )A. 电场强度为E=1×103N/CB. 小球带负电C. 小球做圆周运动过程中的最小速度为 5m/sD. 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时机械能最大二、多选题：本大题共4小题，共16分。8.空间存在着平行于纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知。经分析可知沿Ox方向场强大小随x变化情况如图甲所示，沿Oy方向电势随y变化情况如图乙所示，已知电场沿Ox和Oy的正方向与下列坐标系正方向一致。则关于该电场强度E，下列说法正确的是(    )A. 匀强电场的大小为3V/m B. 匀强电场的大小为5V/mC. 匀强电场的方向指向右上方 D. 匀强电场的方向指向右下方9.如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电灰尘P处于静止状态。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动，则(    )A. 电压表读数增大 B. 电流表读数减小 C. R1消耗的功率减小 D. 灰尘P将向下运动10.生活在尼罗河的反天刀鱼，它的器官能在其周围产生电场，电场线分布如图所示，M、N、P为电场中的点。下列说法正确的是(    )A. P点电场强度小于M点B. P点电势小于N点电势C. M点电势小于N点电势D. 某带电小颗粒只在电场力作用下从N点沿虚线轨迹运动到M点，其在N点电势能小于在M点电势能11.如图甲所示在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板，板长为l，两板间距离为d，在两极板间加一交变电压如图乙所示。T8时刻带电粒子a从上金属板左端下边缘以水平速度v0进入两金属板间，9T8时刻飞离极板，期间恰好不与极板相碰。若完全相同的带电粒子b从相同位置以水平速度2v0在0∼T2内某时刻进入极板，能恰好从上金属板右端边缘飞离极板，不计粒子的重力。下列说法正确的是(    ) A. a粒子飞离极板时速度与进入时相同 B. a粒子飞离极板时竖直偏移量为8d9C. b粒子进入极板的时刻为 24T D. b粒子进入极板的时刻为 2−14T三、实验题：本大题共2小题，共16分。12.在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两侧脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为______mm；如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是______mm。若使用的是量程的电压表，图中表针示数为______V。13.某兴趣小组的同学想描绘一小灯泡(2.8V,0.6A)的伏安特性曲线，实验室提供了以下实验器材：A.电压表V1(量程3V，内阻约2kΩ)B.电压表V2(量程15V，内阻约15kΩ)C.电流表A1(量程0.6A，内阻约0.5Ω)D.电流表A2(量程3A，内阻约0.01Ω)E.滑动变阻器R1(阻值0∼5Ω，允许通过的最大电流为2A)F.滑动变阻器R2(阻值0∼200Ω，允许通过的最大电流为1A)G.学生电源(电动势E为4V，内阻不计)H.开关S及导线若干(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差，实验时应选择的是下列给出四个电路图中的_________。电压表应选择_________，电流表应选择_________，滑动变阻器应选择_________(选填器材前的字母)。A.      B.      C.      D.(2)请在下图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路________。(3)某次实验中两电表的示数如乙图所示，则小灯泡此时电阻值为__________Ω(计算结果保留两位有效数字)。四、计算题：本大题共3小题，共40分。14.如图所示为一组匀强电场的电场线，将带电荷量为q =−1.0 × 10−6C的带电油滴(可视为点电荷)由A点沿直线移至B点，电场力做了−2 × 10−6J的功，已知A、B间的距离为2cm。试求：(1)A、B两点间的电势差UAB；  (2)该匀强电场的电场强度的大小；(3)若A点的电势为φA= 1V，试求B点的电势φB以及油滴在B点的电势能EpB。15.在如图甲所示的电路中，电阻R阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U—I图线如图乙所示，求：(1)电源的电动势和内阻；(2)电源的路端电压及电阻R的阻值；(3)电源的输出功率．16.如图所示，离子发生器发射一束质量为m、电荷量为+q的离子，从静止经PQ两板间的加速电压加速后，以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界，己知ab长为L，匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。(1)求加速电压U0；(2)若离子恰从c点飞离电场，求a、c两点间的电势差Uac；(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02，求此时匀强电场的场强大小E。答案和解析1.【答案】B 【解析】解：A、根据I=qt，可知I是通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t的比值，采用了比值定义法，I和q无关，故A错误；B、电流的单位“安培”是国际单位制中七个基本单位中的一个，也是电学中的唯一一个，故B正确；C、电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，故电流是标量，故C错误；D、规定正电荷定向移动的方向为电流方向，故在金属导体中，自由电子移动方向为电流的反方向，故D错误。故选：B。明确电流的定义、单位以及性质，知道电流的定义采用了比值定义法，电流是标量，电流的单位为国际单位制中的基本单位。电流由通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t共同决定；恒定电流的大小和方向始终保持不变；电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则；“安培”是国际单位制中七个基本单位中的一个，也是电学中的唯一一个。2.【答案】A 【解析】【分析】本题考查电流的微观表达式、电阻定律以及欧姆定律等应用，根据电阻定律可确定电阻大小，再根据欧姆定律即可求得电流，再明确电流的微观表达式进行分析，从而求出电子的平均速率。【解答】根据电流的微观表达式可知I=nesv，由欧姆定律可得I=UR，根据电阻定律可得R=ρLS，联立可得v=UneρL，故A正确BCD错误。故选A。3.【答案】B 【解析】【分析】由图读出此电池充电电压和容量;电池的容量即电流与时间的乘积，据此计算平均工作电流;该电池通过非静电力做功将其它形式的能转化为电能。【解答】A.该电池的容量为q=It=700×10−3×3600=2520C，故A错误；B.该电池待机时的平均工作电流约为，故B正确；C.mA⋅h是电荷量的单位，J是能量的单位，故C错误；D.该电池通过非静电力做功将其它形式的能转化为电能，故D错误。故选B。4.【答案】D 【解析】【分析】本题考查了电表的改装；本题要求学生能熟练应用串并联电路的规律及电表的性质，应明确由电流表扩大量程时为并联一小电阻，而将电流表改装为电压表时应串联一大电阻，而表头中的满偏电流和电压是不变的。【解答】AB.电流表A1、A2串联接入电路中，则流过电流表A1、A2的电流相同，故A1的读数等于A2的读数，故AB错误;CD.电流表A1、A2串联接入电路中，流过电流表A1、A2的电流相同，电流表A1、A2由两个相同的小量程电流表分别改装成，并联的分流电阻阻值不同，分流作用不同，则流过表头的电流不同，故A1指针偏转角度与A2指针偏转角度不同，故 C错误， D正确。故选D。5.【答案】D 【解析】【分析】此题是一道欧姆定律和电功率的综合分析题，必须熟练掌握串并联电路的特点才能分析，属于中档题。【解答】设灯泡的额定电流为I，则甲电路干路电流2I，，P乙=U2I，因为2U1=U2，所以可确定；变阻器消耗的功率等于总功率减去电灯消耗功率，因为灯泡相同且都正常发光说明在两电路中消耗功率相同，即P1=P2，故选D。6.【答案】D 【解析】因导线ac在O点的磁场方向向上，则两导线在O点的合磁场为2B，方向向上；b处的导线在O点的磁场方向向左，大小为B，则O点的合磁场大小为BO= B2+(2B)2= 5B故选D。7.【答案】C 【解析】【分析】本题主要考查了带电粒子在电场和重力场中的运动，分析过程中涉及到了能量守恒定律和牛顿运动定律。根据受力分析结合根据平衡条件计算出匀强电场的电场强度；根据能量守恒定律，电势能和机械能之和保持不变可得机械能最大的位置，在等效最高点A速度最小，根据牛顿第二定律分析最小速度。【解答】A.受力分析如图所示小球静止时悬线与竖直方向成37∘角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有mgtan37∘=qE，解得：E=mgtan37∘q=1×104N/C，故A错误；B.小球受电场力的方向与电场线方向相同，所以小球带正电，故 B错误;C.小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，根据牛顿第二定律，有mgcos37∘=mv2l解得小球做圆周运动过程中的最小速度为v= glcos37∘= 5m/s，故C正确;D.根据能量守恒定律，电势能与机械能之和不变，所以机械能最大的位置是电势能最小的位置，即与O点等高的最右的位置，故 D错误。故选C。8.【答案】BD 【解析】AB．Ox方向的电场强度大小为Ex=3V/mφ−y 图象的斜率表示电场强度，Oy方向的电场强度大小为Ey=ΔφΔy=164V/m=4V/m匀强电场的大小为E= Ex2+Ey2=5V/m故A错误，B正确；CD．Ox方向的电场强度方向沿Ox正方向，根据沿电场线电势降低，可知Oy方向的电场强度方向沿Oy负方向，根据场强的叠加，匀强电场的方向指向右下方，故C错误，D正确。故选BD。9.【答案】ABC 【解析】【分析】对电路进行分析，由滑片的移动方向可知电路中总电阻的变化，由闭合欧姆定律可求得电路中电流及路端电压的变化;再分析电容器两端的电压变化，则可知P的受力变化，则可知质点的运动情况。本题考查闭合电路的欧姆定律，一般可以先分析电路结构，电容器看作开路;再按部分−整体−部分的分析思路进行分析。【解答】AB.有当滑片b移动，变阻器电阻变大，总电阻变大，根据I=Er+R1+R2，电流变小，电流表示数变小，电压表示数为U=E−IR1+r，可知电压表示数变大，故AB正确；C.根据P=I2R1，电流变小，电阻不变，R1消耗的功率减小，故C正确；D.电容器间电压增大，由E=Ud，板间电场强度增大，灰尘P受到向上的电场力变大，则电场力大于重力，灰尘P向上运动，故D错误。故选ABC。10.【答案】AC 【解析】【分析】电场线的疏密反映电场强度的大小；沿电场线方向电势降低；对于带电粒子在电场中的轨迹问题，明确其受到的电场力一定指向轨迹凹陷的那一侧；分析电势能时可以通过电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大来分析，也可以通过Ep=qφ来分析。【解答】A.P点位置的电场线要比M点的稀疏，所以P点电场强度小于M点电场强度，故A正确；B.从P点到无穷远，电势降低，从无穷远到N点，电势降低，所以P点电势高于N点电势，故B错误；C.从N到M为沿电场线方向，电势降低，所以M点电势小于N点电势，故C正确；D.带电小颗粒所受电场力指向轨迹内侧，即小颗粒带正电，从N移动到M，电场力做正功，电势能减小，故N点电势能大于M点电势能，故D选项错误。故选AC。11.【答案】ABC 【解析】A.设带电粒子的电荷量大小为 q ，质量为 m ，由分析可知粒子带正电，前 T2 上极板电势高，粒子进入电场的位置为坐标原点，竖直向下为 y 轴正方向，水平向右为 x 轴正方向。粒子加速度大小为a=qU0md上极板电势高时，加速度方向向下，下极板电势高时，加速度向上。0到 T2 ，a粒子竖直方向向下做匀加速运动。 T2 时刻，a粒子竖直方向的分速度vy1=a(T2−T8)=3qU0T8mdT2 到 7T8 a粒子竖直方向向下做匀减速运动。 7T8 时刻，a粒子竖直方向的分速度vy2=vy1−a(7T8−T2)=07T8 到 T ，a粒子竖直方向向上做匀加速运动。 T 时刻，a粒子竖直方向的分速度vy3=−a(T−7T8)=−qU0T8mdT 到 9T8 ，a粒子竖直方向向上做匀减速运动。 9T8 时刻，a粒子竖直方向的分速度vy4=vy3+a(9T8−T)=0a粒子竖直方向的分速度与时间变化图像如图所示a粒子水平方向做匀速直线运动，a粒子飞离极板时竖直方向的分速度为零，a粒子飞离极板时速度与进入时相同。故A正确；B.由竖直方向速度图像可知， T8 到 7T8 竖直方向的位移d=12×3qU0T8md×(7T8−T8)=9aT2647T8 到 9T8 竖直方向的位移y1=−12×qU0T8md(9T8−7T8)=−aT264=−d9a粒子飞离极板时竖直偏移量y=d+y1=89d故B正确；CD.设极板长度为 L ，a粒子水平方向位移L=v0(98T−18T)=v0T设b粒子在电场中运动时间为 tb ，其水平方向位移L=2v0tb解得tb=12T设0∼ T2 内的 t 时刻，从上金属板左端下边缘进入电场，上金属板右端边缘飞离极板，则y=12a(T2−t)2+a(T2−t)⋅t−12at2=0解得t= 24T故C正确，D错误。故选ABC。12.【答案】0.65 ； 1.500 ； 9.3。 【解析】【分析】游标卡尺读数由主尺读数与游标尺读数之和，不需估读；螺旋测微器的为固定刻度与螺旋刻度之和，在读可动刻度读数时需估读；电压表量程为15V时，分度值为0.5V。解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数；在读电压表的示数时注意分度值。【解答】由于游标卡尺的精确度为0.05mm，恰好第13条线和主尺刻度对齐，因此读数为；由于螺旋测微器读到0.001mm，因此读数为1.5mm+0.000mm=1.500mm；由于15V量程的电压表最小刻度为0.5V，因此读数为9.3V。故答案为：0.65；1.500；9.3。13.【答案】 (1)A；A；C；E；(2)；(3)2.4。 【解析】【分析】本题主要考查描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，明确实验原理是解决问题的关键。(1)明确电流表和滑动变阻器的接法即可选择电路图；根据小灯泡额定电压选择电压表量程；根据小灯泡额定电流选择电流表量程；根据滑动变阻器的接法和调节方便的原则选择滑动变阻器；(2)根据电路图连接实物图；(3)根据电压表、电流表的量程和读数方法可知小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，由欧姆定律求解小灯泡此时电阻值。【解答】(1)小灯泡电阻较小，故应该采用电流表外接法；描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始调节，则滑动变阻器用分压电路，则应选择电路图A；小灯泡额定电压2.8V，则电压表应选择A；小灯泡额定电流为0.6A，电流表应选择C；为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的E；(2)根据电路图连接实物图，如图所示：；(3)某次实验中两电表的示数如图乙所示，电流表量程为0.6A，则电流表的示数I=0.50A，电压表量程为3V，则电压表的示数为U=1.20V，由欧姆定律可得，小灯泡此时电阻值为。14.【答案】解：(1)由题意可知，点电荷从A到B，电场力做负功WAB=−2×10−6 J据UAB=WABq得UAB=−2×10−6−1×10−6V=2V；(2)A、B两点沿电场线方向的距离d=2×10−2×cos 60°m=1×10−2 m，电场强度的大小：E=UABd=200 V/m；(3)由UAB=φA−φB 得：φB=φA−UAB=−1 V；油滴在B点的电势能：EpB=qφB=−1.0 × 10−6×(−1)J=1.0 × 10−6J。 【解析】(1)A、B间两点间的电势差由公式UAB=WABq求解．(2)根据UAB=Ed，d是两点沿电场线方向的距离，求解电场强度；(3)由UAB=φA−φB，求出B点的电势φB，由EpB=qφB求B点的电势能；本题考查对电势差与电场强度关系的理解。要抓住公式E=Ud中d是两点沿电场线方向的距离，同时要注意沿着电场线方向电势是降低的．15.【答案】解：(1)由图(乙)所示的U−I图线知，电源的电动为：E=4V，内电阻为：r= E I短 = 4 4 Ω=1Ω；则电源的电动势E为4V，内电阻r为1Ω。(2)由题图知：R=3 Ω，电路中的电流：I= E R+r = 4 3+1 A=1A；路端电压为：U=IR=1×3V=3V；则电源的路端电压U为3V。(3)电源的输出功率为：P=UI=3×1W=3W；则电源的输出功率P为3W。 【解析】(1)由图象可求得电源的电动势和内电阻；(2)由闭合电路欧姆定律可求得电流；再由欧姆定律可求得路端电压；(3)由P=UI可求得电源的输出功率；本题考查闭合电路的欧姆定律的应用及功率公式，要注意明确各功率公式的正确应用。16.【答案】 解：(1)对直线加速过程，根据动能定理，有：qU0=12mv02解得：U0=mv022q ；(2)设此时场强大小为E0，则：ab方向，有：L=v0tad方向，有：L=12·qE0m·t2又Uac=E0L，解得：Uac=2mv02q；(3)根据EK=mv02可知，离子射出电场时的速度v= 2v0，方向与ab所在直线的夹角为45°，即vx=vy，根据x=vxt，y=vy2t可得x=2y，则离子应该从bc边上的某点飞出，ab方向，有：L=v0tad方向，有：y=v02t解得：y=L2根据动能定理，有：Eqy=mv02−12mv02解得：E=mv02qL。 【解析】本题关键是明确粒子的运动是类似平抛运动，然后根据类似平抛运动的分运动公式列式求解，不难。