重庆市第八中学2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附解析）

重庆八中2023-2024学年度（上）高二年级第一次月考物理试题一、选择题（本题共10小题，共计43分，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.下列说法正确的是（　　）A.两物体摩擦起电的过程中产生了新的电荷B.静电场的电场线是不闭合的曲线，电场线分布越密的地方电场强度越大C.闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方D.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少【答案】B【解析】【详解】A．摩擦起电的过程中电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中，电荷的总量保持不变，并没有产生新电荷，故A错误；B．静电场的电场线是不闭合的曲线，电场线不相交，不闭合，电场线的疏密反映电场强度的大小，电场线越密，电场强度越大，故B正确；C．闭合电路中，在电源外部，电流从高电势流向低电势，在电源内部，电流从低电势流向高电势，故C错误；D．静电力做正功电势能减小，做负功电势能增加，而非静电力做功把其他形式的能量转化为电场能，故D错误。故选B。2.某导线中的电流是7.5×10–3A，则通过导线横截面的电荷量为15C所需要的时间为A.2.0×104sB.2.0×106sC.2.0×105sD.2.0×103s【答案】D【解析】【详解】已知电流和电量，则由电流的定义变形后可求得通过15C电量所需要的时间．由I=可知：通过导线横截面的电荷量为15C所需要的时间为t==2.0×103s 故选D．【点评】本题考查电流的定义式的变式计算，属公式的简单应用，注意计算的准确性即可．3.如图所示，带箭头实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是（　　）A.B.C.正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D.正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能【答案】C【解析】【详解】A．沿电场线方向电势降低，且同一等势面上电势相等，故，故A错误；B．电场线越密集的地方，场强越大，由图可知，故B错误；CD．根据可知正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故C正确，D错误。故选C。4.如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　）A.改装为0.6A量程的电流表，选择图甲，B.改装为0.6A量程的电流表，选择图乙，C.改装为15V量程的电压表，选择图甲， D.改装为15V量程的电压表，选择图乙，【答案】D【解析】【详解】AB．改装为0.6A量程的电流表，需要并联一个电阻，选择图甲，根据欧姆定律有解得AB错误；CD．改装为15V量程的电压表，需串联一个电阻，选择图乙，根据欧姆定律有解得C错误，D正确。故选D。5.如图所示的电路中，，，那么，理想电压表和理想电流表的示数分别为（　　）A.10V，10AB.5V，10AC.15V，5AD.5V，10A【答案】C【解析】【详解】电路等效为只有接入电路，理想电压表串联后跨接在整个电路两端。故电压表测量的是AB间的总电压，示数为电流表测量的是唯一接入的电阻上的电流，示数为 故选C。6.下表是某品牌电动自行车的主要技术参数。整车质量蓄电池工作电压36V最高车速一次充电电耗0.88kW·h电动机效率充电时间8h最大骑行噪声一次充电连续行驶里程50km质量的人骑该电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取重力加速度，则该过程中通过电动机的电流约为（　　）A.1.1AB.2.2AC.3.3AD.4.4A【答案】D【解析】【详解】由题可知，匀速行驶时人与车受到的阻力为则骑行过程中车的机械功率为由表格知电动机效率为则电动机的总功率为由表格知电动机输入电压，则其电流为故选D。7.一个灯泡L标有“6V12W”字样，将其与一台电动机M并联后接入某电源，灯泡恰好正常发光，且 电动机恰好正常工作：把L与M改为串联后接入同一电源，灯泡的实际功率是额定功率的，且电动机仍恰好正常工作。若已知电动机的线圈电阻为2Ω，灯泡电阻不随温度变化，则电动机正常工作时的输出功率、电源的电动势和内阻分别为（　　）A.6W，10.5V，B.4W，10.5V，C.4W，9V，D.6W，9V，【答案】B【解析】【详解】由题可知灯泡的额定电流为，电阻为。当L与M并联时，灯泡正常发光且两者电压相等，M能正常工作，故M的额定电压为；当L与M串联时，灯泡功率只有额定功率的即，则通过灯泡的电流只有此时电动机仍恰好正常工作，故M的额定电流为。由此可知M正常工作时总功率为热功率为输出功率为且L与M并联时路端电压为，干路电流为串联时路端电压为干路电流为，利用闭合电路欧姆定律联立方程组求解可得，故选B。8.设某电动机的线圈电阻为，该电动机与电阻为的电热丝串联后组成吹风机。将吹风机接到直流电 源上，其两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则（　　）A.B.C.D.【答案】AD【解析】【详解】AB．吹风机消耗的电功率为总功率，则有故A正确，B错误；CD．吹风机的发热功率为总功率大于发热功率，则有故C错误，D正确。故选AD。9.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，平行板电容器内的带电液滴恰好静止。分别用I、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数，用、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数变化量的绝对值。当温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（　　）A.B.、和均不变 C.热敏电阻的功率可能一直减小D.带电液滴一定向下加速运动【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，则R两端电压变小；又因为路端电压变大，两端电压一定变大，且两端电压变化的绝对值大于R电压变化的绝对值，故A错误；B．根据欧姆定律可得可知保持不变根据闭合电路的欧姆定律可得得可知保持不变根据闭合电路的欧姆定律可得可知不变，故B正确；C．在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，若热敏电阻在变化过程中始终大于R+r，则热敏电阻的功率一直减小，故C正确；D．带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，而路端电压增大，故读数增大，平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴向上运动，故D错误。故选BC 10.如图所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　）A.质子在各圆筒中做匀加速直线运动B.加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调小交变电压的周期C.各金属筒的长度之比为D.质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为【答案】BC【解析】【详解】A．金属圆筒中电场为零，质子不受电场力，做匀速运动，故A错误；C．只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，则第n个圆筒长度所以各金属筒的长度之比为，故C正确；B．由C选项的分析可知，保持和不变，荷质比增大，则T必须减小，故B正确；D．质子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理解得故D错误。 故选BC。二、实验题（本题共2小题，共计15分，第11题6分，第12题9分。）11.在“测量金属丝电阻率”的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约，额定电流约0.5A）；A.电压表：V（量程3V，内阻约）；B.电流表：A1（量程0.6A，内阻约）；C.电流表：A2（量程3A，内阻约）；D.电源：E（电动势3V，内阻不计）；E.滑动变阻器：R1（最大阻值约）；F.滑动变阻器：R2（最大阻值约）；G.螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_____________mm；(2)若滑动变阻器采用限流接法，设计了如图所示的电路，为使测量尽量精确，电流表应选________（选填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选_____________（选填“R1”或“R2”）；接线柱“11”应该连接___________（选填“9”或“10”），待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_____________（选填“大”或“小”）。【答案】①.1.772mm②.A1③.R2④.10⑤.小【解析】【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数(2)[2]电阻丝的额定电流约0.5A，所以选用电流表A1（量程0.6A，内阻约）； [3]滑动变阻器应选择阻值较小的R2，这样才能在串联的情况下较为明显的改变流过电阻丝的电流；[4]电压表的内阻远大于被测电阻丝，所以采用电流表外接法，所以接线柱“11”应该连接“10”；[5]采用电流表外接法时，电压表测得的电压值是电阻丝两端的电压，电流表测得的电流值是流过电阻丝和电压表的电流之和，即电流值偏大，所以求得的电阻值偏小。12.某兴趣小组计划使用如图所示的电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P为电阻箱，E是太阳能电池，V是电压表（量程0~3V，内阻很大）。（1）准备组装电路时同学们才发现实验室内没有电压表了。他们找到了一个微安表，量程为0~100μA，内阻为，为了将其改装为符合计划的电压表，应为其___（填“串联”或“并联”）一个阻值为___的定值电阻。（2）正确连接电路后，若实验中某次读数时电流表的指针位置如图所示，则电阻箱P两端的电压是___________V。（保留3位有效数字）（3）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示。若电压表消耗的功率可忽略不计，由该曲线可知，当时，太阳能电池的输出功率与电阻箱的阻值__（填“成正比”或“不成正比”），M点对应的太阳能电池的输出功率是____mW。（保留3位有效数字） （4）在另一更大光照强度下，测得U-R关系如图3中的曲线②所示。不考虑电压表的功率，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的输出功率__（选填“较小”、“较大”），由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为__mW。（保留3位有效数字）【答案】①.串联②.③.1.86④.成正比⑤.36.6⑥.较大⑦.108【解析】【详解】（1）[1][2]微安表能测量的最大电压为需要将其扩大为的量程，即量程应扩大则应串联一个电阻（2）[3]电流表量程是，由图2所示表盘可知，其分度值是，读数电阻箱P两端的电压（3）[4][5]由图3所示可知，当时，线条可视为直线，即U与R成正比，通过电阻箱的电流I为定值。根据可知电阻箱的功率（即太阳能电池的输出功率）与其电阻值成正比，比值为。M点对应的电压电阻，故太阳能电池的输出功率（4）[6][7]由图3所示图像可知，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的电压较大，由可知，曲线②中太阳能电池的输出电功率较大；由图像②可知，在区间图像可认为是直线，即电流几乎保持不变，功率随R增大而增大；在的区间，电压几乎不变，功率随R增大而减小；可知功率最大在的区间内， 取，功率取，功率取，功率取，功率取，功率R在之间，电压相差已经很小了，故最大输出电功率约为。三、计算题（本题共3小题，共计44分，第13题12分，第14题12分，第15题18分。）13.如图，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0;当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。求:（1）电源电动势。（2）当S1、S2都断开时，电源的总功率。【答案】（1）；（2）P0【解析】【详解】（1）当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流当S1闭合、S2断开时，电路中电流 联立解地，（2）当S1、S2都断开时，电路中电流电源的总功率为14.某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失（重力加速度）。（1）求每秒水泵对水做功；（2）求电动机线圈的电阻。【答案】（1）300J；（2）10Ω【解析】【详解】（1）每秒喷出水的质量为，抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为（2）水泵的输出能量转化为水的机械能，则 而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为，则电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为而电动机的电功率为由能量守恒可知联立解得15.如图所示，在绝缘水平面上有一质量M=2.5kg的长方体形带电空铁箱，铁箱所带电荷量为+1C，处于与水平面成θ=37°的匀强电场下，电场强度E为50N/C，此时铁箱由静止沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1=0.5。这时铁箱内一个质量m=0.5kg的木块恰好静止在后壁上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求系统的加速度；（2）若迅速减小电场强度，在铁箱的速度达到8m/s时，木块沿铁箱后壁刚好落到底部，且不反弹。此时电场强度突变为零，又经1s时间木块从铁箱的左侧到达右侧。已知木块与铁箱底部间的动摩擦因数μ3=0.3，求1s内木块相对于铁箱发生的位移x；（3）若电场强度随时间的变化如图所示，试判断木块在沿铁箱后壁下滑的过程中，竖直方向的加速度ay，如何变化？请用表达式定量地说明理由。【答案】（1），方向水平向右；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）将木块和铁箱看成一个整体，进行受力分析，如图所示 在竖直方向上，根据平衡条件有代入数据解得根据可知整体与地面的滑动摩擦力等于0；则在水平方向上，根据牛顿第二定律有代入数据解得方向水平向右。（2）电场强度突变为零时，铁箱和木块的速度均为，铁箱和木块都做匀减速运动，根据牛顿第二定律，对木块有解得对铁箱有解得则铁箱减速到零所用的时间为 说明在内铁箱仍在运动，则内木块的位移为铁箱的位移为内木块相对于铁箱发生位移（3）接第一问对木块受力分析，则在竖直方向上，根据平衡条件有在水平方向上，根据牛顿第二定律有又根据联立解得木块在竖直方向上有木块在水平方向上有系统在竖直方向上有系统在水平方向上有联立上述四个方程解得又 则有（）