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    安徽省合肥市庐江县普通高中2023-2024学年高二上学期第二次月考物理联考试卷(Word版附解析)

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    这是一份安徽省合肥市庐江县普通高中2023-2024学年高二上学期第二次月考物理联考试卷(Word版附解析),共15页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。

    (时间:75分钟,满分:100分)
    一、选择题(1-7题为单选,每小题4分。8-11题为多选,每小题5分,多选全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。共48分)
    1. 下列关于电流的说法中正确是( )
    A. 根据,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
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.是电流的定义式,故I与q无关,故A错误;
    B.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一,故B正确;
    C.电流只有大小,有方向,但遵守标量运算法则,是标量,故C错误;
    D.正电荷定向移动的方向为电流的方向,故D错误。
    故选B。
    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. B. C. neρLD.
    【答案】A
    【解析】
    【详解】ABCD.根据电流的微观表达式可知
    由欧姆定律可得
    根据电阻定律可得
    联立可得
    故A正确BCD错误。
    故选A。
    3. 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0.7C
    B. 该电池待机时的平均工作电流约为
    C. 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
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.该电池的容量为
    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.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. 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
    【答案】D
    【解析】
    【详解】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. 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B. P甲>P乙C. P1 >P2D. P1=P2
    【答案】D
    【解析】
    【详解】设灯泡的额定电流为I,则甲电路干路电流2I,=,=因为所以可确定=
    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选D
    6. 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,垂直于且,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. 0B. BC. D.
    【答案】D
    【解析】
    【详解】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
    故选D。
    7. 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,cs37°=0.8,下列说法正确的是( )
    A. 电场强度为E=1103N/C
    B. 小球带负电
    C. 小球做圆周运动过程中的最小速度为
    D. 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时机械能最大
    【答案】C
    【解析】
    【详解】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
    解得
    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
    解得小球做圆周运动过程中的最小速度为
    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. 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/m
    C. 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
    【答案】BD
    【解析】
    【详解】AB.Ox方向的电场强度大小为
    图象的斜率表示电场强度,Oy方向的电场强度大小为
    匀强电场的大小为
    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. 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
    【答案】ABC
    【解析】
    【详解】AB.有当滑片b移动,变阻器电阻变大,总电阻变大,根据
    电流变小,电流表示数变小。
    电压表示数为
    可知,电压表示数变大,故AB正确;
    C.根据
    知,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
    板间电场强度增大,灰尘P受到向上电场力变大,则电场力大于重力,灰尘P向上运动,故D错误。
    故选ABC。
    10. 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
    【答案】AC
    【解析】
    【详解】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. 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。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,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~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
    C. b粒子进入极板的时刻为
    D. b粒子进入极板的时刻为
    【答案】ABC
    【解析】
    【详解】A.设带电粒子的电荷量大小为,质量为,由分析可知粒子带正电,前上极板电势高,粒子进入电场的位置为坐标原点,竖直向下为轴正方向,水平向右为轴正方向。粒子加速度大小为
    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,a粒子竖直方向向下做匀加速运动。时刻,a粒子竖直方向的分速度
    到a粒子竖直方向向下做匀减速运动。时刻,a粒子竖直方向的分速度
    到,a粒子竖直方向向上做匀加速运动。时刻,a粒子竖直方向的分速度
    到,a粒子竖直方向向上做匀减速运动。时刻,a粒子竖直方向的分速度
    a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,到竖直方向的位移
    到竖直方向的位移
    a粒子飞离极板时竖直偏移量
    故B正确;
    CD.设极板长度,a粒子水平方向位移
    设b粒子在电场中运动时间为,其水平方向位移
    解得
    设0~内的时刻,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
    解得
    故C正确,D错误。
    故选ABC。
    二、实验题(12题6分,13题12分,共18分,把答案写在答题卷上的相应的位置。)
    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______;如图所示,螺旋测微器测出的金属丝的直径是______。若使用的是量程的电压表,图中表针示数为______。
    【答案】 ① 0.65mm ②. 1.500mm ③. 8.5
    【解析】
    【分析】
    【详解】[1]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
    [2]由于螺旋测微器读到0.001mm,因此读数为
    1.5mm+0.000mm=1.500mm
    [3] 由于量程的电压表最小刻度为0.5V,因此读数为8.5V
    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)。
    【答案】 ①. A ②. A ③. C ④. E ⑤. ⑥. 2.4
    【解析】
    【详解】(1)[1]小灯泡电阻较小,故应该采用电流表外接;滑动变阻器用分压电路,则电路选择A;[2][3][4]小灯泡额定电压2.8V,则电压表应选择A,电流表应选择C,滑动变阻器应选择阻值较小的E。
    (2)[5]实物图连接电路
    (3)[6]某次实验中两电表的示数如图所示,则I=0.50A,U=1.20V,则小灯泡此时电阻值为
    三、计算题(本题共3小题,共34分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。)
    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。
    【答案】(1)2V;(2)200V/m;(3)-1V;1.0 × 10-6J
    【解析】
    【详解】(1)由题意可知,点电荷从A到B,电场力做负功
    根据
    解得
    (2)A、B两点沿电场线方向的距离为

    (3)由

    油滴在B点的电势能
    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。
    【答案】(1),;(2),;(3)
    【解析】
    【详解】(1)当电路中电流为零时,路端电压大小等于电源电动势;当路端电压为零时,电路中的电流即是短路电流,所以
    (2)由U—I图像可知,电阻
    电源的路端电压
    (3)电源输出功率
    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,已知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】(1)(2)(3)
    【解析】
    【详解】(1)对直线加速过程,根据动能定理,有:
    qU0=
    解得:
    U0=
    (2)设此时场强大小为E,则:ab方向,有
    L=v0t
    ad方向,有:
    L=
    Uac= EL =
    (3)根据可知,离子射出电场时的速度

    方向与ab所在直线的夹角为45°,即

    根据
    ,,
    可得x=2y,则离子将从bc边上的中点飞出,即
    根据动能定理,有:
    解得
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