2023凉山州冕宁中学高二上学期12月月考物理试题含解析

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冕宁中学2024届高二上期月考物理试题考试时间：100分钟；     总分110分第I卷（选择题）一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)1. 关于对元电荷和点电荷的理解正确的是（    ）A. 元电荷实质上指电子和质子本身。B. 点电荷就是检验电荷。C. 体积很小的带电体就是点电荷。D. 元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量，通常取作e＝1.6×10－19C。【答案】D【解析】【详解】AD．元电荷是表示跟电子（质子）所带电量数值相等的电量，不是指电子和质子，通常取作e＝1.6×10－19C，故A错误，D正确；BC．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，该电荷就可以看成点电荷，是一种理想化模型，并不是只有体积很小的带电体才能看作点电荷，点电荷既可以是检验电荷，也可以是场源电荷，故BC错误。故选D。2. 关于电源和电动势，下列说法不正确的是（    ）A. 电源是把其他形式的能转化为电能的装置，这种转化是通过非静电力做功来实现的B. 电源的电动势和一段电路两端的电压可以有相同的大小和单位，两者的物理含义完全相同C. 电源电动势，是由电源本身的性质决定的，与电源是否接入电路，与电路的工作状态无关D. 电源的电动势高，表明该电源把其他能转化为电能的本领强，反之表明该电源把其他能转化为电能的本领弱【答案】B【解析】【详解】A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，这种转化是通过非静电力做功来实现的，选项A正确，不符合题意；B．电源的电动势和一段电路两端的电压可以有相同的大小和单位，但是两者的物理含义完全不相同，电动势反映的是非静电力做功的能力大小，而电压反映的是静电力做功的性质，选项B错误，符合题意；C．电源电动势，是由电源本身的性质决定的，与电源是否接入电路，与电路的工作状态无关，选项C正确，不符合题意；D．电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源的电动势高，表明该电源把其他能转化为电能的本领强，反之表明该电源把其他能转化为电能的本领弱，选项D正确，不符合题意。故选B。3. 如图所示，是电阻R1、R2的I－U图线，把R1、R2串联接入电路中，通过它们的电流强度分别是I1、I2，则下列说法正确的是A. R1>R2，I1=I2B. R1<R2，I1=I2C. R1>R2，I1<I2D. R1<R2，I1>I2【答案】A【解析】【详解】两电阻串联，故电流相等，I-U图像的斜率的倒数表示电阻，斜率越大，电阻越小，故，A正确．4. 如图所示是一个平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）、电阻R、开关S连接的串联电路。闭合开关，平行板电容器内一带电液滴恰好静止在P点，则（　　）A. 减小电容器两极板间的距离，带电油滴将竖直向下运动B. 减小电容器两极板间的距离，电容器的电容变小C. 增大电容器两极板间的距离，电阻R中有从b流向a的电流D. 将A极板接地，再将A板上移，P点电势会减小【答案】D【解析】【详解】A．闭合开关，带电液滴恰好静止在P点，则液滴带负电，且减小电容器两极板间的距离，由，可知：两板间的电场强度增大，液滴受到的电场力增大，带电油滴将竖直向上运动，故A错误；B．减小电容器两极板间的距离，由，可知电容器的电容增大，故B错误；C．增大电容器两极板间的距离，由，可知电容器的电容减小，由，可知电容器所带电荷量减少，电容器放电，电阻R中有从a流向b的电流，故C错误；D．将A极板接地，则将A板上移，增大电容器两极板间的距离，由，可知：两板间的电场强度减小，由，可知B、P间电压减小，又两板间电压不变，所以P、A间电压增大，由可知P点电势会减小，故D正确。故选D。5. 关于静电场，下列说法正确的是（　　）A. 电场强度为零的地方，电势也为零B. 任意一点的电场强度的方向总是指向该点电势降落最快的方向C. 电场线越密的地方，相等距离两点间的电势差越大D. 电荷处于电势高的地方，电势能一定大【答案】B【解析】【详解】A．电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故A错误；B．任意一点的电场强度方向总是指向该点电势降落最快的方向，故B正确；C．电场线越密的地方，电场强度越大，但是若两点间不沿电场线，则电势差不一定大，故C错误；D．负电荷处于电势高的地方电势能小，故D错误。故选B。6. 图中a、b、c、d分别表示4个元件的伏安特性曲线，e表示某电源路端电压与电流的关系．该电源与哪个元件构成回路输出功率最大（    ）A. 元件a B. 元件b C. 元件c D. 元件d【答案】C【解析】【详解】由图像可知，电源的电动势E=3V，内阻因四种元件与电源的U-I图像的交点为电路的工作点，而且当外电路的电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由图像可知元件c的电阻值为可知电源与元件c构成回路输出功率最大，C正确。故选C。7. 如图所示，一带电粒子在水平向右的匀强电场中运动，其运动轨迹在纸面内，A、B、C为运动轨迹上的点。已知粒子运动到B点时速度方向与电场线垂直，忽略空气阻力，不计粒子的重力。下列说法正确的是（  ）A. 图中A、B、C中，B点电势最低 B. 粒子带负电C. 粒子运动到B点时，速度最小 D. 粒子在B点时的电势能最小【答案】C【解析】【详解】A．在电场中，顺着电场线电势降低，逆着电场线电势升高，故B点电势最高，A错误。B．在AB段粒子的受力方向必须指向轨迹的里侧，故受力水平向右，又因受力方向与电场方向一致，所以粒子带正电，B错误。C．在AB段粒子的受力方向水平向左，与速度方向的夹角大于90度，所以粒子减速；同理，在BC段粒子加速，故在B点时速度最小，C正确。D．粒子的速度先降低后升高，所以动能先降低后升高，所以电势能先升高后降低，B点电势能最大，D错误。故选C。8. 如图所示，带电粒子A所带的电荷量是带电粒子B的3倍，它们以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M、N点，若OM=MN，则A和B的质量之比为(粒子重力不计)(  )A. 1∶2 B. 2∶1 C. 4∶3 D. 3∶4【答案】D【解析】【详解】两带电粒子的初速度相等都是，所以它们在电场中的运动时间在竖直方向上做匀加速直线运动，发生的位移相等，所以即又所以故选D。二、多项多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项正确，选不全得2分，错选不得分，全部选对得4分）9. 下列关于电功、电功率和焦耳定律说法中正确的是(     )A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B. 适用于任何电路，而W＝只适用于纯电阻电路C. 在非纯电阻电路中，UI＞I2RD. 焦耳热Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路【答案】BC【解析】【详解】A．电流做功越快，电功率越大是正确的。但是电路中产生的焦耳热不一定多，一个是没有说明时间，另一个没有说明电路是不是纯电阻电路，故选项A错误；B．公式适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路，选项B正确；C．在非纯电阻电路中消耗的电能一方面转化为内能，一方面转化为其它形式的能，即P电=P其它+Pr所以UI＞I2R故C正确；
D．电热公式Q=I2Rt适用于一切电路，故D错误。故选BC。10. 如图所示是一个多量程多用电表的简化电路图，转换开关S与不同接点连接，已知R5<R6。下面几个同学对这一问题的议论，他们的说法正确的是（　　）A. 开关S与1、2连接时，多用电表就成了电流表且前者量程比较大B 开关S与5、6连接时，多用电表就成了电流表，且后者量程大C. 开关S与3、4连接时，多用电表就成了欧姆表D. 开关S与5、6连接时，多用电表就成了电压表且前者量程比较大【答案】AC【解析】【详解】A．由图可知，当S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，电阻与表头并联，当并联电阻越小时，量程越大，因此前者量程较大。故A正确；BD．由图可知，当S与5、6连接时，表头与电阻串联，多用电表是电压表，根据串联电路规律可知，因R5< R5＋R6则前者量程小，后者量程大。故BD错误；C．由图可知，S与3、4连接时，表头与内置电源、滑动变阻器串联，此时多用电表是成为欧姆表。故C正确。故选AC。11. 如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像，在直线C为电阻两端的电压与电流的关系图像，电源a、b的电动势分别为、，内阻分别为、，将电阻分别接到a、b两电源上，则（　　）A. ，B. C. 接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高D. 接到a电源上，电源的输出功率较大，电源效率较高【答案】AB【解析】【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得可知路端电压与电流的关系图像纵轴截距等于电源电动势，图像的斜率绝对值等于内阻，有图中直线A、B可知，故A正确；B．当外电阻为零时，路端电压为零，此时的电流为电源短路电流，有由图可知直线A、B相交于横轴同一点，说明电源a、b的短路电流相等，则有可得故B正确；CD．将电阻分别接到a、b两电源上，则电源效率分别为由于可得由图像可知直线C与直线A、B的交点为电阻分别接到a、b两电源上时的实际电压和实际电流，由图可知综上分析可知，接到a电源上，电源的输出功率较大，即电阻的发热功率较大；接到b电源上，电源效率较高，故CD错误。故选AB。12. 如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在图中，当滑动变阻器R3的滑片P向a端移动时,以下说法中正确的是（  ）A. 电压表示数变小，电流表示数变小B. 电阻R1两端的电压减小C. 电源的总功率减少但电源的输出功率增大D. 如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为，流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为，则【答案】BD【解析】【详解】A、将滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向a滑动的过程中，外电路总电阻变大，电路中总电流变小，内电压减小，路端电压变大；电压表示数变大，故A错误；BD、电路中总电流变小，通过电阻R1的电流变小，R1两端电压变小，R2两端电压增大，通过电阻R2的电流变大，通过电阻R1的电流等于通过电阻R2的电流和通过电阻R3的电流之和，故通过电阻R3的电流变小，故有，，故BD正确；C、电路中总电流变小，则电源的总功率减少，因不知道外电阻与内电阻之间的关系，所以无法判断电源的输出功率的变化；故C错误；故选BD．第II卷（非选择题）三、实验题（本题共两小题，共18分）13. 观察下列仪器并读数（1）螺旋测微仪器测金属丝直径d=___________mm ，游标卡尺测金属丝长度为L=___________ mm（2）如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为___________V。（3）如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为___________Ω。【答案】    ①. 2.936    ②. 42.40    ③. 6.6    ④. 80【解析】【详解】（1）[1]根据螺旋测微器读数规则，可读出该金属丝直径为[2]根据游标卡尺读数规则，可读出该金属管内径（2）[3]若用直流10V挡测量电压，则第二排刻度每一小格0.2V，故指针所指读数为6.6V；（3）[4]若使用“×10”挡测量电阻，则读数为14. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中；（1）备有如下器材A．干电池1节B．滑动变阻器(0～20 Ω)C．滑动变阻器(0～1 kΩ)D．电压表(0～3 V)E．电流表(0～0.6 A)F．电流表(0～3 A)G．开关、导线若干其中滑动变阻器应选____________，电流表应选____________．(只填器材前的序号)（2）为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图________；（3）某同学根据实验数据画出的U－I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为____________ V，内电阻为____________ Ω；（4）这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. B    ②. E    ③.     ④. 1.5    ⑤. 1.0    ⑥. AC##CA【解析】【详解】（1）[1][2]由于电源电动势大约1.5V的电压，所以滑动变阻器不能选用太大的，否则电流过小，故选滑动变阻器B；电路中电流较小，选用0~0.6A量程的电流表，故选E。（2）[3]要测量电源电动势，而电源的内阻远小于电压表的内阻，故采用电流表相对电源外接法，电路图如图所示；（3）[4][5]根据可知U-I图像纵轴截距即为电动势，图像斜率绝对值即为内阻r，所以（4）[6]在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用，作出U-I图线实际图线和测量图线，如图所示，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小，AC正确。四、计算题（本题共4小题，15题8分，16题8分，17题12分，18题16分，共44分,注意要写出详细的计算过程。）15. 如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将带电荷量为q＝-1.0×10－6 C的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服电场力做了1.0×10－6 J的功，已知A、B间的距离为2 cm。试求：（1）A、B两点间的电势差UAB 、该匀强电场的电场强度大小和方向（方向作在图上）；（2）若A点的电势为φA＝1V，试求B点的电势φB．【答案】（1）1 V，100V/m，方向沿电场线斜向下，见解析图；（2）0【解析】【详解】（1）由题意可知，静电力做负功WAB＝－1×10－6 J据得UAB＝1Vd＝2×10－2cos 60°m＝1×10－2 m由方向沿电场线斜向下（2）根据UAB＝φA－φB则φB＝φA－UAB＝016. 如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r=0.6Ω，电阻R2=0.5Ω，当开关S断开时；电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3V，试求：(1)电阻R1和R3的阻值；(2)当S闭合后，R2上的电压和消耗的功率。（电压表和电流表内阻不计）【答案】(1)1.4Ω，2Ω；(2)1V，2W【解析】【详解】(1)S断开时，有又由闭合电路欧姆定律得代入数据得R1=1.4Ω(2)S闭合后，外电路总电阻总电流为R2两端的电压R2消耗的电功率为17. 直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用。如图所示，一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻，电灯灯丝电阻，电源电动势，内阻。开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为9V。求：（1）流过电源的电流。（2）流过电动机的电流。（3）电动机对外输出的机械功率。【答案】（1）2A；（2）1A；（3）8.5W【解析】【详解】（1）电源的输出电压则有代入解得（2 对灯泡电动机与灯泡并联，则电动机的电流（3）根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率代入解得18. 如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一电荷量，质量的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，已知P点与圆形轨道最低点B距离。带电体与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度，取。求：（1）带电体运动到圆形轨道的最高点C时，对轨道的压力大小？（2）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离？（3）带电体在轨道上运动时最大的动能是多少？【答案】（1）1.25N；（2）0.40m；（3）1.41J【解析】【详解】（1）从P到B，依据动能定理①设带电体运动到C点的速度为，依据机械能守恒定律②设带电体在C点受到轨道的压力为N，根据牛顿第二定律③由①②③得vC=3m/sN=1.25N根据牛顿第三定律得，带电体对轨道的压力大小为1.25N。（也可以从P到C用动能定理）（2）带电体离开C点后在竖直方向上做自由落体运动，设在空间运动的时间为t在水平方向上做匀减速运动，设在水平方向加速度大小为a设落在水平轨道上的位置到B点距离为x，依据运动学公式解得（3）设速度最大位置在等效场的最低点D，OD与竖直方向夹角为，因为Eq=mg，所以从D到C过程，由动能定理得解得