2023-2024度河南省信阳市五校联盟高二上期12月月考（平行班）物理试题（含解析）

2023-2024学年度河南省信阳市五校联盟高二上期12月月考（平行班） 物理试题（含解析）
分数：100分，考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（共32分）
1．图为某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。下列判断正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．下列说法中正确的是（　　）
A．E＝适用于任何电场 B．E＝k适用于匀强电场
C．E＝适用于任何电场 D．E是矢量，由U＝Ed可知，U也是矢量
3．从阴极射线管发射出一束电子，在磁场的作用下发生偏转．下列各图对磁场与电子偏转情况所作的描述正确的是
A． B．
C． D．
4．如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（　　）
A．发出声音，引起路人注意
B．减缓车速，保证行车安全
C．把静电引入大地，避免因放电引起爆炸
D．与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷
5．一根粗细均匀的金属导线两端加上恒定电压U时，通过的电流为I。若将导线均匀拉长为原来的2倍，保持导线两端电压不变，则此时（　　）
A．电阻率变为原来的2倍
B．电阻变为原来的2倍
C．通过金属导线的电流为
D．自由电子定向移动的平均速率变为原来的2倍
6．如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电小球恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则该小球在此过程中(　　)
A．一定带负电
B．做匀速直线运动
C．做匀减速直线运动
D．电势能减小
7．如图所示，某电场中的一条电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿电场线向b点运动，下列有关该电场的判断正确的是(　　)
A．该电场一定是匀强电场
B．场强Ea一定小于Eb
C．电子具有的电势能Epa一定大于Epb
D．电势φa>φb
8．比荷为k的带正电粒子以速度v对准圆心O沿着方向射入半径为R的圆形匀强磁场区域，从磁场区域射出时速度方向偏转60°，若不计粒子的重力，则（　　）
A．带电粒子在圆形匀强磁场中运动的轨迹半径为R
B．圆形匀强磁场区域的磁感应强度为
C．带电粒子在圆形匀强磁场中运动的路程为
D．带电粒子在匀强磁场中运动的时间为
二、多项选择题（共16分）
9．以下各图画出了通电导线在磁场中所受磁场力F的方向，导线中电流I的方向以及磁场方向之间的关系，其中错误的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图像，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图像，则下列说法中正确的是（　　）
A．电源的电动势为50V
B．电源的内阻为
C．电流为5A时，外电路的电阻为5Ω
D．电源的输出功率为120W时，输出电压是50V
11．如图所示，物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是m和2m，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦.开始时，物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中 （ ）
A．撤去外力F的瞬间，物体A的加速度为
B．撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为
C．A、B获得最大速度时，弹簧伸长量为
D．物体A和弹簧组成的系统机械能守恒
12．如图所示，在空间中存在水平向右的足够大匀强电场，一带电小球从电场中的A点以某一速度水平向右进入电场，一段时间后到达最右端B点，之后又回到A点正下方的C点（图中未标出），不计空气阻力，下列分析正确的是（　　）
A．小球从A点运动到B点电势能增加量等于动能的减小量
B．小球从A点到B点所用时间与从B点到C点所用时间相等
C．小球在C点时的动能一定大于在A点时的动能
D．A、B两点间与B、C两点间竖直位移相等
三、实验题（共15分）
13．某同学要测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，实验步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L= mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径 mm；
（3）某同学先用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度很小，则应将选择开关旋转到 挡（选填“×100”或“×1”）并进行欧姆调零，再次进行测量时，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为 。
14．在“测量电源的电动势和内阻”实验中。
（1）甲同学将一电压表与干电池两极直接相连，此时电压表的示数为U。该干电池的电动势的真实值用E表示，若忽略偶然误差，则U E（选填“>”“<”或“=”）
（2）乙同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图所示。他根据记录的数据作出的图像如图所示。
①通过图像可求出电池的电动势E= V，内阻r= Ω。
②若忽略偶然误差，利用该电路测得的电动势和真实值相比 （选填“偏小”“偏大”或“相等”）。
四、解答题（共37分）
15．一均匀电阻丝，通以大小、方向均不变的电流，若在时间内通过该电阻丝某横截面的电荷量，同时间内该电阻丝产生的热量。求：
(1)通过该电阻丝的电流；
(2)该电阻丝的电阻。
16．如图所示，一个荷质比的带电粒子从A板由静止开始经过A、B极板间的匀强电场加速后，又沿中心轴线垂直射入偏转电场，并从另一侧射出电场打到荧光屏上的P点，点为荧光屏的中心，且间距h=0.72cm。已知偏转电场电压U=200V，板间距离d=2.0cm，极板的长度L1=6.0cm。极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0cm，加速电场A、B极板间距为L0=4.5cm。（忽略粒子所受重力）。求：粒子从静止开始运动到打到屏幕上所经历的时间t。
17．如图甲，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0m，左端连接阻值R=4.0Ω的电阻；匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下；质量m=0.2kg、长度l=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好． t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v-t图象如图乙所示．其余电阻不计．求：
（1）从t=0开始，金属杆运动距离为5m时电阻R两端的电压；
（2）在0~3.0s内，外力F大小随时间t变化的关系式．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】电场线的疏密表示电场强度的大小，则a处的电场线最密，有
沿着电场线电势逐渐降低，故有
故选D。
2．C
【详解】A．E＝只适用于匀强电场，A错误；
B．E＝k适用于真空中的点电荷形成的电场，B错误；
C．E＝适用于任何电场，C正确；
D．E是矢量，U是标量，D错误。
故选C。
3．A
【详解】电子束从阴极（-极）射出，根据左手定则判断得知，AC图中的洛伦兹力方向向下，故电子数向下偏转，BD图中的电子所受的洛伦兹力方向向上，则电子束向上偏转。
故选A。
【名师点睛】在判断洛伦兹力方向时需要注意粒子的正负，当四指指向表示负电子的运动方向时，需要注意四指向电子运动的相反方向
4．C
【详解】汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电倒走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故。拖地铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产生火花引起油罐爆炸。故C正确，ABD错误。
故选C。
5．C
【详解】A．电阻率不变，A错误；
B．根据电阻定律
将导线均匀拉长为原来的2倍，电阻变为原来的4倍，B错误；
C．根据
解得
通过金属导线的电流为，C正确；
D．根据
解得
自由电子定向移动的平均速率变为原来的倍，D错误。
故选C。
6．C
【详解】根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此B错误，C正确；因极板的电性未知，则不能确定粒子的电性，选项A错误；因电场力做负功，则电势能增加，故D错误；故选C．
7．C
【详解】AB．因电子由静止释放，且由a向b运动，则电子所受的电场力一定是由a指向b，因为电子带负电荷，所受的电场力方向与场强方向相反，说明电场线的方向一定是由b指向a．由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系，故A错误，B错误；
C．由题意知，电场力对电子做正功，电势能减小，所以电子具有的电势能EPa一定大于EPb，故C正确；
D．由分析可知电场方向由b指向a，而沿着电场线方向电势降低，所以电势φa一定低于φb，故D错误．
8．B
【详解】根据题述情景，画出带电粒子运动轨迹
A．由几何关系有
解得带电粒子轨迹半径
故A错误；
B．带电粒子在匀强磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有
带电粒子的比荷
解得
故B正确；
CD．带电粒子在圆形匀强磁场中运动的路程
带电粒子在匀强磁场区域运动时间
故CD错误。
故选B。
9．ABC
【详解】A．由左手定则知，导线所受安培力向上，故A错误；
B．电流方向与磁场方向平行，导线不受安培力，故B错误；
C．由左手定则知，导线所受安培力向上，故C错误；
D．由左手定则知，导线所受安培力向右，故D正确。
本题选错误项，故选ABC。
10．AC
【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压：
U=E-Ir
对照U-I图象，当I=0时，U=E=50V，故A正确；
B．U-I图象斜率的绝对值表示内电阻，故：
故B错误；
C．电流为5A时，总电阻为
故外电路电阻为：
R=R总-r=5Ω
故C正确；
D．输出功率为120W时，根据
解得输出电流为4A或6A，则电压
为30V或20V，选项D错误。
故选AC。
11．AC
【详解】AB．当施加外力时，对B分析可知
解得
当撤去外力瞬间，它们受到的合力为
解得
故A正确B错误；
C．当B受到的合力为零时，速度最大，由
解得
故C正确；
D．绳子拉力对A和弹簧组成的系统做正功，机械能增大，D错误．
故选AC。
12．BC
【详解】A．根据能量守恒定律，可知小球从点运动到点
故A错误；
B．因为带电小球在水平方向上只受电场力，水平加速度不变，所以带电小球从点运动到点与从点运动到点所用时间相等，故B正确；
C．小球从点运动到点，电场力做功为零，电势能不变，因为小球的重力势能减小了，所以动能一定增大，即小球在点时的动能一定大于在点时的动能，故C正确；
D．因为带电小球从点运动到点与从点运动到点所用时间相等，而在竖直方向上带电小球做自由落体运动，根据匀变速直线运动的规律，相等时间内的位移一定变大，即，故D错误。
故选BC。
13． 50.15 4.700 ×100 1200
【详解】（1）[1]游标卡尺主尺读数为精确度为50mm，游标尺的最小分度值为0.05mm，读数为3×0.05mm，故长度为：50mm+3×0.05mm=50.15mm；
（2）[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度最小分度值为0.01mm，读数为20.0×0.01mm，故直径为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；
（3）[3][4]用多用表“×10”倍率的电阻挡测量该圆柱体的电阻时，发现指针偏角过小，说明被测电阻阻值较大，此时需换用大倍率，故换“×100”挡；重新进行欧姆调零后进行测量；由图丙所受可知，电阻阻值为：12×100Ω=1200Ω；
14． ＜ 1.49#1.50#1.51 0.83（0.81~0.85） 偏小
【详解】（1）[1] 将一伏特表与一节干电池直接相连，干电池与伏特表组成闭合回路，伏特表示数测的是路端电压，路端电压小于电池的电动势
（2）[2]由电路图，根据闭合电路的欧姆定律得
由图乙所示U-I图象可知，电源电动势
[3]内阻
[4] 由图甲所示电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，当外电路短路时电流的测量值等于真实值，由图示U-I图象
可知，电源电动势的测量值小于真实值
15．(1)0.5A；(2)
【详解】(1)通过电阻丝的电流为
解得
(2)由焦耳定律有
解得
16．
【详解】设粒子进入偏转电场时的初速度为v0，将粒子在偏转电场中的运动分解成水平、竖直两个方向的分运动。水平方向：
①
竖直方向：
②
③
设粒子飞出偏转电场时速度偏向角为，则
④
由于粒子飞出电场时的速度反向延长线过水平分位移的中点，则由几何关系可得
⑤
粒子在加速度电场中
⑥
粒子在偏转电场中
⑦
粒子从飞出电场到打到荧光屏
⑧
则从静止开始运动到打到荧光屏上所经历的时间
⑨
联立①②③④⑤⑥⑦⑧⑨可得
17．（1）1.6V（2）F=0.1+0.1t
【详解】(1)根据v-t图象可知金属杆做匀减速直线运动时间t=3s，t=0时杆速度为v0=6m/s，
由运动学公式得其加速度大小
设杆运动了5m时速度为v1，则
此时，金属杆产生的感应电动势
回路中产生的电流
电阻R两端的电压U=I1R
联立解 U=1.6V
(2)由t =0时，可分析判断出外力F的方向与v0反向．
金属杆做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有
设在t时刻金属杆的速度为v，杆的电动势为ε，回路电流为I，
则
又
联立解得 F=0.1+0.1t
【点睛】本题是滑杆问题，关键是根据闭合电路欧姆定律列式求解感应电动势，根据安培力公式求解安培力，安培力的方向是体现阻碍磁通量变化．
答案第1页，共2页
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