2024成都双流中学高二上学期10月月考物理试题含解析

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双流中学高2022级高二上学期第一学月考试物理试题第一部分  选择题（共48分）注意事项：每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，请用橡皮擦干净后，在选涂其它答案标号。一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）1. 有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A都是相互吸引的，如果A带正电，则（　　）A. 球B、C均带负电 B. 球B带负电，C不带电C. 球B、C中有一个带负电，另一个不带电 D. 球B、C都不带电【答案】C【解析】【详解】根据A和B相互吸引且A带正电可以推断出B带负电或者不带电，根据A和C相互吸引且A带正电可以推断出C带负电或者不带电，再根据B和C相互吸引可以推断出B和C中有一个带负电，另一个不带电，综上所述可知ABD错误，C正确。故选C。2. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两点处，它们间静电力的大小为F。两小球相互接触后再分开并放到相距为2r的两点处，则两金属小球间静电力的大小变为（  ）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】根据库仑定律，初始时，两金属小球间静电力大小为两小球相互接触后再分开并放到相距为2r的两点处，此时两金属小球带电量均为+Q，则此时静电力大小为故选A。3. 如图所示，取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴近A、B下面的金属箔片是闭合的．现在把带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔片都张开了．下列说法正确的是(　　) A. A内部的场强比B内部的场强大B. A、B内部的场强均为零C. A左端的电势比B右端的电势低D. A左端的电势比B右端的电势高【答案】B【解析】【详解】试题分析：当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象．电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布．而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体．解：A、带正电荷的球C移近导体A，在A的左端感应出负电荷，在B的右端出现正电荷，电荷只分布在外表面，内部场强处处为零，导体是个等势体．故选B点评：体现物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等．4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点（重力不计）仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹，据此可知（　　）A. a、b、c三条等势线中，a的电势最高B. 电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C. 该质点在P点的速率比在Q点处大D. 该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大【答案】C【解析】【详解】A．质点所受电场力指向轨迹凹侧，大致方向斜向左上，且和电场强度方向一致，根据沿电场强度方向电势降低可知a、b、c三条等势线中，a的电势最低，故A错误；B．等势线越密的位置电场强度越大，所以电场中Q点处的电场强度大小比P点处小，故B错误；D．根据A项分析可知P点电势低于Q点电势，根据可知该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故D错误；C．质点仅受电场力作用，能量守恒，结合D项分析可知该质点在P点具有动能比在Q点具有的动能大，即该质点在P点的速率比在Q点处大，故C正确。故选C。5. 在绝缘光滑的水平面内有一绝缘挡板，紧靠挡板固定两等量的正点电荷，O点为两点电荷连线的中点。从两点电荷连线的中垂线上很远处A点静止释放一个带负电的小球（可视为质点），小球沿AO向右运动，则小球向右运动过程中，以下说法正确的是（    ）  A. 电场力一直增大 B. 加速度先减小后增大C. 速度一直增大 D. 电场力的功率一直增大【答案】C【解析】【详解】ABC．等量正电荷的电场分布，如图所示  在两电荷连线的中垂线上由A到O点电场强度先增大后减小，但场强的方向始终向左，带电小球受到的电场力始终向右，电场力的大小先增大后减小，所以加速度先增大后减小，由于加速度方向始终向右，所以带电小球一直向右加速运动，速度一直增大，故AB错误，C正确；D．初始时小球速度为零，所以电场力的功率为零，到达O点时，电场力为零，所以电场力的功率仍然为零，所以由A到O点电场力的功率先增大后减小，故D错误。故选C。6. 如图所示，梯形abcd位于某匀强电场所在平面内，两底角分别为60°、30°，cd＝2ab＝4 cm，a、b两点的电势分别为4 V、0，将电荷量q＝1.6×10－3 C的正电荷由a点移动到d点，需克服电场力做功6.4×10－3 J，则该匀强电场的电场强度（　　）A. 垂直ab向上，大小为400 V/mB. 垂直bc斜向上，大小为400 V/mC. 平行ad斜向上，大小为200 V/mD. 平行bc斜向上，大小为200 V/m【答案】B【解析】【详解】由W=qU可知，因为，所以有。如图所示，过b点作be∥ad交cd于e，有解得又因为cd=2ab，即e点是dc的中点，所以解得所以bc在同一等势面内，由几何关系知eb⊥bc，由电场线与等势面垂直可知，电场强度方向垂直bc斜向上，大小为故选B。7. 如图所示，一电荷量为q、质量为m的带电粒子以初速度v0由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d，不计重力作用。则匀强电场的场强E大小是（  ）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【详解】带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的合成与分解得到水平方向上有竖直方向上有联立方程得故B正确，ACD错误。故选B。8. 平行板电容器的两极板M、N水平放置，接在一恒压电源上，N板接地。P、Q为板间两点，如图所示。现将M板向下移动一小段距离，下列说法正确的是（    ）  A P点场强减小B. P点电势升高C. P、Q两点间电势差减小D. 电容器所带电量增大【答案】BD【解析】【详解】A．根据可知P点场强增大，故A错误；B．平行板电容器内电场强度增大，P点与N板的距离为，有可知P点电势升高，故B正确；C．P、Q两点间的距离为，有故P、Q两点间电势差增大，故C错误；D．根据可知电容器所带电量增大，故D正确。故选BD。9. 如图所示的图像中，直线表示某电源路端电压与电流的关系，直线为某一电阻的图像。用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（　　）A. 电源的输出功率为B. 电源电动势为，内阻为C. 电源的总功率为D. 若将两个相同电阻串联接入该电源，则电流变为原来的【答案】AB【解析】分析】【详解】A．电源的输出功率为故A正确；B．由图像可知电源电动势为，内阻为故B正确；C．电源的总功率为故C错误；D．根据图像信息，有若将两个相同电阻串联接入该电源，则电流为故D错误。故选AB。10. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r=1.5Ω，定值电阻R1=R2=R3=1Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片由a端滑到b端，下列说法正确的是（　　）  A. 电流表读数增大B 电压表读数增大C. 电源的效率增大D. 电源的输出功率增大【答案】AD【解析】【详解】AB．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4阻值减小，电路的总电阻减小，总电流变大，则电源内阻和R1上的电压变大，并联部分的电压减小，通过R3的电流减小，则通过R2和R4的电流变大，即电流表示数变大，R2电压变大，则R4电压减小，即电压表示数减小，选项A正确，B错误；C．电源的效率
 因外电阻减小，则电源的效率减小，C错误；D．因外电路电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，可知当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时外电阻减小到1.5Ω，电源输出功率达到最大，D正确。故选AD。11. 如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能E与距地面高度h的关系如图乙所示，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　）A. 在0~h0过程中，F大小始终为2mgB. 在0~h0和h0~2h0过程中，F做功之比为2︰1C. 在0~2h0过程中，拉力的冲量是D. 在2h0~3.5h0过程中，物体的机械能保持不变【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．Ek-h图像的斜率表示合力的大小，0～h0过程中图像为一段直线，可知F恒定，由动能定理得解得F=2mg即F大小始终为2mg，故A正确；B．由A项分析可知，F在0～h0过程中，对物体做功为2mgh0，在h0～2h0过程中，由动能定理代入数据可知解得WF=1.5mgh0因此在0～h0和h0～2h0过程中，F做功之比为4：3，故B错误；C．2h0时物体速度根据动量定理可知故拉力的冲量大于，故C错误；D．在2h0～3.5h0过程中，Ek-h图像为一段直线，F恒定，由动能定理得解得W'F=0则F=0，故只有重力做功，物体的机械能保持不变，故D正确；故选AD.第二部分  非选择题（共52分）注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。二、实验题（每空2分，共14分）12. 某实验小组利用图甲所示电路探究金属丝电阻与长度的关系。粗细均匀的金属丝两端接线柱a、b分别与刻度尺的0刻度线和刻度线对齐。稳压电源输出电压恒为。（1）从电路安全角度考虑，闭合开关S前，小金属夹P夹于a端。（2）将小金属夹分别夹于金属丝的C点和D点时，电流表（量程为）读数分别如图乙或图丙所示。C和D点分别与刻度尺的刻度线和刻度线对齐，则图乙是小金属夹夹在_____（选填“C”或“D”）时电流表的读数，读数为______。（3）根据以上信息计算该金属丝单位长度的电阻为______（保留两位有效数字）。（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化_______。【答案】    ①. C    ②.     ③. 50    ④. 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变【解析】【详解】（2）[1]金属夹与b之间的电阻丝连入电路中，C和D点分别与刻度尺的刻度线和刻度线对齐，则C点对应的电阻丝阻值大于D点对应的电阻丝阻值，根据欧姆定律图乙电流示数较小，小金属夹夹在C点。[2]读数为0.40A+0=0.40A（3）[3]设定值电阻的阻值为R0，金属丝单位长度的电阻为r，当接到C点时图丙读数为0.50A，当接到D点时解得（4）[4]刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。13. 在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．电流表1（量程2mA，内阻Ω）B．电流表2（量程1A，内阻约10Ω）C．定值电阻ΩD．滑动变阻器R（0～20Ω）E．开关和导线若干（1）某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，MN连接__________（选填“电流表1”或“电流表2”），PQ连接另一电流表；  （2）该同学利用测出的实验数据作出的图线（为电流表1的示数，为电流表2的示数，且远小于）如图所示，则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（以上结果皆保留两位有效数字）  【答案】    ①. 电流表1    ②. 4.5    ③. 1.5【解析】【详解】（1）[1]PQ连接电流表测电路的电流，MN连接内阻已知的电流表相当于改装了一只电压表，故PQ接电流表2，MN接电流表1。（2）[2][3]由闭合电路欧姆定律解得结合图像解得三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）14. 某兴趣小组对新能源汽车的工作原理产生了兴趣，他们查阅资料做了一个简单的原理图，主要元件有动力电池组、车灯以及电动机，如图所示，额定电压为70V、线圈电阻的电动机M与内阻为的车灯并联，连接在电动势的动力电池组上。当S闭合后电动机恰好正常工作，此时通过电池组的电流为10A。求：（1）电池组的内阻r；（2）正常工作时，电动机的输出功率。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）S闭合后，电动机正常工作，通过电池组的电流为10A，由解得（2）灯泡的电压等于电动机电压，则流过灯泡的电流为流过电动机的电流为电动机的输出功率15. 如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L=0.4m，两板间距离d=4×10-3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m=4×10-5kg，电量q=＋1×10-8C。（g=10m/s2）求： (1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？【答案】(1)10m/s；(2)与负极相连，120V<U<200V【解析】【详解】(1)由可解得 (2)电容器的上板应接电源的负极。当所加的电压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出即又解得U1=120V当所加的电压为U2时，微粒恰好从上板的右边缘射出即有解得U2=200V所以120V<U<200V。16. 如图，水平桌面上一个质量的物体（视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度后脱离弹簧，之后从桌子边缘B点平抛出去，并从C点沿CD方向进入竖直平面内，由斜直轨道CD和圆弧形轨道DEFGH平滑连接而成的光滑轨道上运动，CD与水平面成角，EG为竖直直径，FH为水平直径。已知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，AB间的距离，物体与桌面间的动摩擦因数，C点距离桌面的水面距离，B、C两点间的高度差，C、D两点间的高度差，重力加速度g取，，，求：（1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能；（2）圆弧轨道半径R；（3）当物体从D点进入圆弧轨道后，撤去斜直轨道CD，物体从H点落到水平面的时间t。【答案】（1）0.18J；（2）1m；（3）【解析】【详解】（1）物体从B到C做平抛运动，则竖直方向有解得则水平方向有解得物体从A运动到B，根据能量守恒定律有代入数据解得（2）物块在C点的速度为由题知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，则有解得物体从C运动到G，根据动能定理有由几何关系可得联立解得（3）物体从G运动到H，根据动能定理有解得从H点下落到地面上，根据运动学公式有代入数据解得