2024-2025學(xué)年陜西師大附中高二（上）月考物理試卷（10月份）（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年陜西師大附中高二（上）月考物理試卷（10月份）一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.“富蘭克林鈴”可以簡化成如圖所示的模型，當(dāng)與毛皮摩擦過的氣球靠近金屬釘甲時，鋁箔小球就會在塑料管內(nèi)“左右橫跳”。下列關(guān)于“富蘭克林鈴”的說法中正確的是(

)

A.與毛皮摩擦過的氣球帶正電

B.氣球靠近金屬釘甲時，金屬釘甲左側(cè)感應(yīng)出電荷，右側(cè)帶等量的異種電荷

C.氣球靠近金屬釘甲時，金屬釘甲吸引鋁箔小球，說明電荷可以創(chuàng)生

D.鋁箔小球會在塑料管內(nèi)“左右橫跳”，說明能量可以創(chuàng)生2.如圖所示，在一橢圓的兩焦點(diǎn)M、N和短軸上的一個端點(diǎn)P，固定有三個電荷量相等的點(diǎn)電荷，其中M、N處的電荷帶正電，P處的電荷帶負(fù)電，O為橢圓中心，A、B是橢圓上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩個點(diǎn)。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零。下列說法中正確的是(

)A.A、B兩點(diǎn)的電勢不相同

B.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

C.一質(zhì)子從靠近P點(diǎn)處沿直線到O點(diǎn)再到A點(diǎn)，電勢能一直增大

D.一電子從靠近P點(diǎn)處沿直線到O點(diǎn)再到B點(diǎn)，電勢能先減小后增大3.如圖所示，兩個截面不同、長度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端的電壓為U，則(

)A.通過兩棒的電流不相等

B.細(xì)棒的電壓U1等于粗棒的電壓U2

C.兩棒的自由電子定向移動的平均速率v1<v2

4.某區(qū)域存在沿x軸方向的電場，x軸上各點(diǎn)電勢φ隨位置x變化的關(guān)系如圖所示。一質(zhì)子從D點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動，下列說法不正確的是(

)A.質(zhì)子在DG之間周期性運(yùn)動

B.質(zhì)子從D到G的過程中所受電場力先增大后減小

C.質(zhì)子從D到C的過程中其電勢能減小20eV

D.D點(diǎn)電場方向沿x軸正方向5.電容式加速度傳感器的原理如圖所示，M和N為電容器兩極板：M極板固定，N板兩端與兩輕彈簧連接，圖中P點(diǎn)為兩極板中一點(diǎn)且固定不動，當(dāng)加速度變化時，N極板只能按圖中標(biāo)識的前后方向運(yùn)動。下列對傳感器描述正確的是(

)

A.保持向前勻速運(yùn)動，電阻R將以恒定功率發(fā)熱

B.由勻速突然向前減速時，靜電計(jì)指針張角變大

C.由靜止突然加速后退時，電流由a向b流過電流表

D.保持向前勻減速運(yùn)動時，P點(diǎn)電勢持續(xù)減小6.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有一正四面體，A、B、C、D分別是正四面體的四個頂點(diǎn)，四面體的棱長L=1.0m，R、Q、M、S分別為棱AD、AC、AB、DB的中點(diǎn)，它們的電勢分別為φR=φQ=1V，φM=2VA.A點(diǎn)電勢φA=1V

B.電場強(qiáng)度大小E=4V/m

C.場強(qiáng)方向垂直于B、C、D所確定的平面向上

D.將一個電子從B點(diǎn)移到C7.如圖所示，電源電動勢E、內(nèi)阻r恒定，定值電阻R1的阻值等于r，定值電阻R2的阻值等于2r，閉合開關(guān)S，平行板電容器兩板間有一帶電液滴剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。將滑動變阻器滑片向上滑動，理想電壓表V1、V2、V3的示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔA.理想電壓表V1示數(shù)增大，理想電壓表V2示數(shù)增大，理想電流表A示數(shù)減小

B.帶電液滴將向下運(yùn)動，定值電阻R2中有從a流向b的瞬間電流

C.Δ8.如圖所示，圖甲中M表示電動機(jī)，當(dāng)滑動變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示，已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時，電動機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動，不考慮電表對電路的影響，以下判斷正確的是(

)

A.電路中電源電動勢為3.5VB.滑動變阻器的滑片向右滑動時，電壓表V2的讀數(shù)逐漸減小

C.I=0.3A時，電動機(jī)的機(jī)械功率為0.54WD.滑動變阻器的最大阻值為二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.比值法定義是指用兩個量的比值來定義一個新的物理量，而新的物理量反映物質(zhì)的屬性，與參與定義的兩個物理量無關(guān)。下列各物理量的表達(dá)式中，是用比值法定義該物理量的是(

)A.電容C=QU B.電流強(qiáng)度I=UR C.電場強(qiáng)度E=10.某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr和輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b、c所示。以下判斷正確的是(

)A.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA=PB+PC

B.b、c圖線的交點(diǎn)與a、b圖線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之比一定為1：2，縱坐標(biāo)之比一定為1：4

C.電源的最大輸出功率Pm=9W

D.電源的電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω

11.如圖所示，M、N是兩塊水平放置的平行金屬板，R0為定值電阻，R1和R2為可變電阻，開關(guān)S閉合。質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點(diǎn)以水平速度v0射入金屬板間，沿曲線打在N板上的A.斷開開關(guān)S，M極板稍微上移，粒子依然打在O點(diǎn)

B.斷開開關(guān)S，N極板稍微下移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)

C.保持開關(guān)S閉合，減小R1，粒子依然打在O點(diǎn)

D.保持開關(guān)S閉合，增大R2，粒子打在12.如圖所示，一長為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動，AB是水平直徑，空間存在與小球運(yùn)動平面平行的勻強(qiáng)電場。已知小球在A、B兩點(diǎn)所受細(xì)線的拉力大小分別為TA=2mg，TB=5mg(g為重力加速度)，不計(jì)空氣阻力。則以下說法正確的是A.小球運(yùn)動中機(jī)械能最小的位置可能是A點(diǎn)

B.若A點(diǎn)是小球運(yùn)動中速度最小的位置，則電場強(qiáng)度E=5mg2q

C.若小球運(yùn)動中機(jī)械能最小的位置是A點(diǎn)，則小球運(yùn)動過程中的最小速度是va=72三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。13.在“DIS描繪電場等勢線”的實(shí)驗(yàn)中。

(1)給出下列器材，電源和傳感器應(yīng)選用______(用字母表示)。

A.6V的交流電源電流傳感器

B.6V的直流電源電流傳感器

C.6V的交流電源電壓傳感器

D.6V的直流電源電壓傳感器

(2)按圖示連接電路，在電極A、B的連線上等距離的取a、b、c、d、e共5個基準(zhǔn)點(diǎn)。

(a)已知傳感器正接線柱的電勢高于負(fù)接線柱時，計(jì)算機(jī)讀數(shù)顯示為正。若在圖中連接傳感器正接線柱的紅探針接觸a點(diǎn)，連接負(fù)接線柱的黑探針接觸b點(diǎn)時，讀數(shù)為正，則可以判斷電極A接在電源的______極上(選填“正”或“負(fù)”)。

(b)在尋找基準(zhǔn)點(diǎn)e的等勢點(diǎn)時，將紅探針固定于e點(diǎn)，黑探針在紙上移動，當(dāng)移動到某點(diǎn)時讀數(shù)為負(fù)，為了找到基準(zhǔn)點(diǎn)e的等勢點(diǎn)，則黑探針應(yīng)平行于A、B連線向______(選填“A”或“B”)端移動。

(3)如果將紅探針固定在電極A上，黑探針沿AB連線移動，每移動一小段相等距離記錄一次傳感器讀數(shù)，以到A的距離x為橫坐標(biāo)，傳感器讀數(shù)y為縱坐標(biāo)，作出的圖可能為圖中的______。

14.如圖甲是研究電容器電容大小的電路圖。電壓傳感器(內(nèi)阻可看作無窮大)可以實(shí)時顯示A、B間電壓大小，電流傳感器(內(nèi)阻可看作零)可實(shí)時顯示出電流大小。連接好電路檢查無誤后進(jìn)行了如下操作：

①將S撥至2，接通足夠長的時間直至A、B間電壓等于零。

②將S撥至1，觀察并保存計(jì)算機(jī)屏幕上的I?t、UAB?t圖，得到圖乙和圖丙。

(1)操作①的目的是______；

(2)進(jìn)行操作②時，通過R的電流方向是向______(選填“左”或“右”)，電流隨時間______(選填“增大”或“減小”)；

(3)充滿電時所帶的電荷量為______C，該電容器的電容約為______μF。四、計(jì)算題：本大題共4小題，共36分。15.如圖甲所示的電路，其中電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R=4Ω，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的阻值Rp的關(guān)系如圖乙所示?；瑒幼冏杵髯畲笞柚禐?0Ω，求：

(1)圖乙中滑動變阻器的最大功率P2；

(2)圖乙中R2的阻值；

(3)求出滑動變阻器的功率最大時的電源效率。16.如圖所示，質(zhì)量均為m、電荷量分別為+2q、?q的小球A、B，中間用絕緣輕繩連接，兩球在豎直向上的勻強(qiáng)電場中以速度v0勻速上升。忽略兩電荷間的庫侖力，重力加速度為g，求：

(1)電場強(qiáng)度的大小；

(2)某時刻輕繩斷開，斷開后A、B兩球各自的加速度；

(3)自輕繩斷開到B球速度為零的過程，A、B兩球組成的系統(tǒng)電勢能的變化量。17.如圖所示，帶電量q=+1.0×10?2C、質(zhì)量m1=1kg的滑塊以v0=6m/s的速度滑上靜置在光滑水平面上的質(zhì)量m2=0.5kg的絕緣木板，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，一段時間后滑塊與木板以共同速度進(jìn)入方向水平向左的電場區(qū)域，以水平面為x軸、電場區(qū)域左側(cè)豎直邊界為y軸建立直角坐標(biāo)系，不同位置的電場強(qiáng)度大小E隨x變化的規(guī)律為E=kx，其中k=1×102V/m2。滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，電量保持不變，且始終未脫離木板；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s18.如圖甲所示，M、N為極板，PQ為熒光屏(足夠長)，M極板上O1處有一粒子源，t=0時刻開始連續(xù)釋放初速度為零、比荷為qm的正粒子。粒子經(jīng)過M、N間的加速電場后，從N極板上的細(xì)縫O2進(jìn)入N和PQ之間的偏轉(zhuǎn)電場。已知M、N間的電壓UMN?t圖像如圖乙所示，O1O2連線的延長線與PQ交于O3，O2O3間距離為L，不計(jì)粒子在M、N間的加速時間，不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用，求：

(1)粒子到達(dá)細(xì)縫O2時速度v的大小范圍；

(2)若N和PQ間的偏轉(zhuǎn)電場方向平行PQ向上，場強(qiáng)大小E=16U03L，粒子打到PQ上形成的亮線長度Δy；

(3)若N和參考答案1.B

2.C

3.D

4.B

5.C

6.B

7.C

8.C

9.AD

10.ABD

11.AB

12.ACD

13.D

正

B

B

14.讓電容器充分放電，或保證電容器初始所帶電荷量為零

左

減小

2.24×10?3

15.解：(1)設(shè)外電阻為R外，電源的輸出功率為：P出=I2R外=(ER外+r)2R外=E2R外+r2R外+2r

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得：R外=r2R外時分母最小，電源的輸出功率最大，此時有：R外=r

所以當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時，電源的輸出功率最大。

根據(jù)“等效法”，將定值電阻也看作電源內(nèi)阻，當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時，即電源的輸出功率最大，同時滑動變阻器的功率也是最大，此時有：

RP=r+R=2Ω+4Ω=6Ω

滑動變阻器的最大功率：P2=E24(R+r)=624×(4+2)W=1.5W；

(2)結(jié)合圖乙可知，當(dāng)滑動變阻器阻值為R1時候，滑動變阻器的功率最大，再結(jié)合對A16.解：(1)設(shè)電場強(qiáng)度為E，把小球A、B兩球看作一個整體，由于繩未斷前作勻速運(yùn)動，受力平衡有

2qE?qE?2mg=0

解得

E=2mgq

(2)細(xì)繩斷后，設(shè)向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律，對A球有

2qE?mg=maA

解得

aA=3g

方向向上

對B球，根據(jù)牛頓第二定律有

?qE?mg=maB

解得

aB=?3g

負(fù)號表示方向向下。

(3)設(shè)自繩斷開到B球速度為零的時間為t，則

0=v0+aBt

解得

t=v03g

當(dāng)B球速度為零時，A球的速度大小

vA=v0+aAt

聯(lián)立解得vA=2v0

在該時間內(nèi)A球的位移為

xA=v0+vA2t

聯(lián)立解得xA=v022g

由功能關(guān)系知，電場力對A球做了正功

WA=2qExA

聯(lián)立解得WA=2mv02

B球的位移為

17.解：(1)進(jìn)入電場前，滑塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，有

m1v0=(m1+m2)v1

解得

v1=4m/s

由能量守恒有

Q=12m1v02?12(m1+m2)v12

解得

Q=6J

(2)即將發(fā)生相對滑動時，由牛頓第二定律有

qkx1=(m1+m2)a，m2a=μm1g

解得

x1=3m

由動能定理有

?qkx12?x1=12(m1+18.解：(1)粒子在極板間加速，根據(jù)動能定理有

qU=12mv2

根據(jù)圖乙可知，粒子到達(dá)細(xì)縫O2時速度v的