2023-2024年内蒙古自治区赤峰市赤峰第四中学高二上学期12月期中考试物理试题(解析版)

赤峰四中2023—2024学年第一学期月考试题高二物理一、选择题1.下列说法正确的是（）A.由知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流共同决定的B.在电源电动势的定义式中，指的静电力做功C.一个电动势为的电池接入电路时，若有的电荷量通过电路，就有的化学能转变成电能D.焦耳热计算式，只能在纯电阻电路中使用【答案】C【解析】导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，是由导体本身的性质决定的。故A错误；在电源电动势的定义式中，指的非静电力做功，故B错误；一个电动势为的电池接入电路时，若有的电荷量通过电路，由，得，即有的化学能转变成电能。C正确；焦耳热计算式，不仅能在纯电阻电路中使用，也能非纯电阻电路使用。故D错误。故选C。2.某地强风的风速约为，空气的密度为，如果把通过横截面积的风的动能完全转化为电能，则用上述已知量计算电功率的公式为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】风能转变为电能，由能量守恒定律得，其中，联立解得，ABD错误C正确。故选C。3.如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在静电力作用下的运动轨迹，设点和点的电势分别为,，粒子在和时加速度大小分别为，，速度大小分别为，，电势能大小分别为，。下列判断正确的是（）A.， B.，<C.， D.，【答案】D【解析】电场线越密，电场强度越大，同一个粒子受到的电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度越大，故有，若粒子从运动到点，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做负功，电势能增大，动能减小，即，，负电荷在低电势处电势能大，故。若粒子从运动到，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即，，负电荷在低电势处电势能大，故。故选D。4.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率与电阻箱读数变化的曲线如图所示，由此可知不正确的是（）A.电源最大输出功率为B.电源内阻等于C.电源电动势为D.电阻箱所消耗功率最大时，电源效率大于【答案】D【解析】设电源内阻为，电阻箱阻值为，则由题意可知，电源的输出功率即为电阻箱消耗的功率，根据闭合电路的欧姆有，，分析可知，当时，电源的输出功率最大，即此时电阻箱消耗的功率最大，结合所给图像可知电源最大输出功率为，内阻为，AB正确；当时功率为，根据，可得，则电源的电动势，C正确；电阻箱所消耗功率最大时，电源效率，D错误。故选D。5.如图为多用欧姆档的原理示意图，其中电流表的满偏电流为，内阻为，调零电阻的最大值，电源电动势为，用它测量电阻，能准确测量的阻值范围是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小，欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻；当红黑表笔短接，欧姆表满偏时，由闭合电路的欧姆定律可得，半偏时有，联立解得，即欧姆表的中值电阻为，所以欧姆表能准确测量的阻值范围为。故选B。6.关于欧姆表的使用和操作不正确的是（）A.欧姆表欧姆调零后，用“”档测量一个电阻的阻值，发现指针偏角度极小，为了把电阻测得更准确一些，应换“”档，重新调零后再测量B.用多用电表测量电阻时，若红表笔插入正（＋）孔，则电流从红表笔流入C.若操作步骤规范，欧姆挡及指针位置如图甲、乙所示，则测量阻值为D.若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图丙所示，由图丙可知该二极管的正极为端【答案】D【解析】欧姆表欧姆调零后，用“”档测量一个电阻的阻值，发现指针偏角度极小，说明档位选择过低，则为了把电阻测得更准确一些，应换“”档，重新调零后再测量，选项A正确，不符合题意；用多用电表测量电阻时，若红表笔插入正（）孔，则电流从红表笔流入，选项B正确，不符合题意；若操作步骤规范，欧姆挡及指针位置如图甲、乙所示，档位在“”档，则测量阻值为，选项C正确，不符合题意；若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图丙所示，左边图表示给二极管加的是反向电压，右图二极管加的是正向电压，因“”极接内部电源的正极，则由图丙可知该二极管的正极为端，选项D错误，符合题意。故选D。7.如图，绝缘光滑圆环竖直放置，、、为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球位于圆环最高点，连线与竖直方向成角，连线与竖直方向成角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（）A.、、小球带同种电荷B.、小球带异种电荷，、小球带同种电荷C.、小球电荷量之比为D.、小球电荷量之比【答案】D【解析】对，受到重力、环的支持力以及与的库仑力，其中重力与支持力的方向在竖直方向上，水平方向有对的库仑力的分力与对的库仑力的分力，由共点力平衡的条件可知，与对的作用力都是吸引力，或都是排斥力，则与的电性必定是相同的；与带同种电荷，它们之间的库仑力是斥力。对，受到重力、环的支持力以及、对的库仑力，重力的方向在竖直方向上，水平方向有支持力的向右的分力、对的库仑力向左的分力、对的库仑力的分力，若要平衡，则对的库仑力沿水平方向的分力必须向右，所以对的作用力必须是吸引力，所以与的电性一定相反。即、小球带同种电荷，、小球带异种电荷。故AB错误；设环的半径为，三个小球的带电量分别为：、和，由几何关系可得，，与对的作用力都是吸引力，或都是排斥力，它们对的作用力在水平方向的分力大小相等，则，所以，故C错误，D正确故选D。8.某静电场中轴上各点的电场强度方向均和轴重合，以轴正方向为电场强度的正方向，轴上的电场强度随位置坐标的变化规律如图所示，其中间的图线关于点中心对称，规定点为电势零点，已知，将一带电荷量为的粒子从坐标原点由静止释放不计粒子重力，关于粒子从原点运动到点的过程，下列说法正确的是（）A.释放后粒子的加速度先不变后减小 B.粒子到达点时的动能为C.粒子经过的位置中点电势一定最大 D.粒子在和处速度达到最大值【答案】C【解析】间，电场强度沿轴正方向且大小不变，又粒子带正电，故粒子沿轴正方向做匀加速直线运动；间，电场强度沿轴正方向，且大小逐渐减小，故粒子沿轴正方向做加速度减小的加速运动；间，电场强度沿轴负方向，且大小逐渐增大，故粒子沿轴正方向做加速度增大的减速运动，故AD错误；间的图线关于点中心对称，则间电场力对粒子做的正功数值上等于，间电场力对粒子做的负功，故粒子到达时的动能等于粒子到达时的动能，为，故B错误；粒子在电场中仅在电场力作用下运动，粒子的动能和电势能之和不变，若点之后粒子速度一直大于零，则粒子经过的位置处的电势能一定小于点的，又粒子带正电，则粒子经过的位置处的电势一定小于点的，故C正确。故选C。9.如图所示，直线为某电源的图像，曲线为某小灯泡的图像的一部分，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）A.此电源的电动势为，内电阻为B.小灯泡的额定电压为，额定功率为C.把小灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将变大D.把小灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率不变【答案】B、C【解析】根据闭合电路的欧姆定律有，可知此电源的电动势为，内电阻为，故A错误；由于该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，则小灯泡的额定电压为，额定功率为，故B正确；由于该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，则小灯泡的内阻为，由于外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，若把小灯泡换成阻值恒为的纯电阻，则更接近电源内阻，则电源的输出功率将变大，故C正确，D错误。故选BC。10.在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源电动势为，内阻为，电路中定值电阻的阻值小于电源内阻，在滑动变阻器的滑片由端向端滑动的过程中，电流表、，电压表的示数变化量的绝对值分别、、，下列说法正确的是（）A.增大，不变B.电源的输出功率增大C.电压表读数减小，电流表读数减小，读数增大D.电压表读数增大，电流表读数增大，读数减小【答案】A、D【解析】当滑动变阻器滑动端由端向端滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电流表测量干路电流，故示数减小，内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大；电阻两端电压减小，则电阻两端电压增大，流过电流表的电流增大，示数增大，故C错误，D正确；因，外电阻变大，则增大；根据欧姆定律可知，则，不变，选项A正确；当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，虽然定值电阻的阻值小于电源内阻，但是当滑动变阻器的滑片由端向端滑动的过程中，外电阻变大，外电阻与内阻的关系不确定，不能确定电源输出功率的变化，故B错误。故选AD。11.如图，在匀强电场中，、、、、、位于边长为的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知、、、的电势分别为、、、。则下列说法正确的是()A.点的电势B.、间的电势差C.、间的电势差D.该匀强电场的场强大小【答案】C、D【解析】连接、、，如图所示：由图可知与、都垂直，故电场强度方向由指向，由正六边形对称性可知与的电势相等，与的电势相等，故点的电势为，点的电势为，则、间的电势差为，、间的电势差为，由几何关系得，，则电场强度的大小为，故AB错误，CD正确，故选CD。12.如图所示，电源的电动势、内阻，电阻，，，电容器的电容。则（）A.当开关断开时，稳定后电容器的电压B.当开关闭合时，稳定后流过中的电流C.开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻的电荷量D.开关断开时电容器所带电荷量为【答案】A【解析】当开关断开时，外电路只有和串联，电容器两端的电压等于两端的电压，则稳定后电容器的电压，电容器所带电荷量为，此时板带正电，选项A正确，D错误；当开关闭合时，外电阻，流过中的电流，选项B错误；开关从闭合直至电路稳定时，电容器两板间的电压，此时电容器带电量为，此时板带正电，则开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻的电荷量，选项C错误。故选A。二、实验题13.为了测量一个精密金属丝的电阻率，某同学进行了如下实验：（1）如图所示，该同学先用多用电表挡粗测其电阻为________，然后用螺旋测微器测其直径是________，用游标卡尺测其长度是________。（2）该同学进一步设计实验测量其电阻，除待测金属丝外还备有如下实验器材：A．电压表量程，内阻约为B．电压表量程，内阻约为C．电流表量程，内阻约为D．电流表量程，内阻约为E．滑动变阻器（，）F．滑动变阻器（，）G．输出电压为的直流电源H．开关，导线若干①为了使测量结果尽量准确，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（填写仪器的字母代号）。②用所选的器材，完成下面的实物图连线________。③用该电路进行测量，电阻的测量值________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。如果金属丝直径为，长度为，所测电压为，电流为，写出电阻率的计算公式________（用题目所给物理量的符号表示）。【答案】①.；②.；③.；④.A；⑤.D；⑥.E；⑦.；⑧.小于；⑨.【解析】（1）由图示多用电表可知，待测电阻阻值是。[2]由图示螺旋测微器可知，其读数为；[3]由图示游标卡尺可知，其示数为。（2）①[4][5][6]电源电动势为，因此电压表应选A；通过待测电阻的最大电流约为，则电流表应选D，为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选E。②[7]为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示，根据实验电路图连接实物电路图，如图所示：③[8][9]电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，由，可知，待测电阻测量值比真实值小，即电阻的测量值小于真实值；由电阻定律可知，又，则电阻率。14.某位同学用伏安法想尽量准确的测量一节干电池的电动势和内电阻，可供选择的器材有：A.毫安表（量程，内阻为）B.毫安表（量程，内阻为）C.定值电阻D.定值电阻E.定值电阻F.定值电阻G.滑动变阻器H.开关、导线若干要求使用已有器材改装一量程为的电流表和一量程为的电压表，并设计电路如图甲，改装的电流表选用毫安表和定值电阻选________（填、、或），改装的电压表选用毫安表和定值电阻选________（填、、或）。根据测量所得数据，描点作图，得到毫安表和的示数与关系曲线如图乙所示，则电池的电动势________，内电阻________。（结果均保留两位有效数字）【答案】①.；②.；③.；④.【解析】[1]改装一量程为的电流表，改装的电流表选用毫安表和定值电阻并联，则要并联的电阻，则定值电阻选；[2]改装成量程为的电压表，选用毫安表和定值电阻串联，则串联的电阻为，故选。[3][4]由电路可知电路中的总电流为电流表的示数的倍，改装后的电流表内阻，则，即，则，，解得，。三、计算题15.某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压表和电流表测得电动机的输入电压和输入电流，电动机刚开始工作时电压表示数为，电流表示数为，电动机带动物体匀速上升时电压表示数为，电流表示数为。当重物匀速上升时，重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为，不计一切摩擦及电表内阻的影响，取。求：（1）该电源的电动势与内阻；（2）该电动机在图乙所示时间内的效率；（3）该电动机的内阻（保留位有效数字）。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）根据，将，以及，代入可知，，解得，。（2）由图象斜率可得重物匀速上升的速度为，电动机的效率。（3）根据，解得16.如图所示的电路中，直流电源的电动势，内电阻，，为电阻箱。两带小孔的平行金属板、竖直放置，另两个平行金属板、水平放置，板长板间的距离，为荧光屏，、的右端到荧光屏的距离，为、金属板的中轴线与荧光屏的交点，当电阻箱的阻值调为时，闭合开关，待电路稳定后，将一带电量为，质量为的粒子从板小孔从静止释放进入极板间（不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场）。（1）求板间电压和板间电压各多大？（2）使粒子打到荧光屏上点到点的距离？【答案】（1），；（2）；【解析】（1）回路