四川省遂寧市2023-2024學(xué)年高二物理強(qiáng)基班上學(xué)期第三次學(xué)月試卷含解析

高2022級強(qiáng)基班高二上期第三次學(xué)月考試物理試題（時間：75分鐘滿分：100分）第I卷（選擇題）一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題分，共28分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求）1.2019年3月19日，復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)宣稱已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即。下列說法正確的是（）A.材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)B.材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C.電導(dǎo)率的單位是Ω－1·m－1D.電導(dǎo)率大小與溫度無關(guān)【答案】C【解析】【詳解】A．電導(dǎo)率越小，材料的電阻率越大，其導(dǎo)電性能越差，A錯誤；BD．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀無關(guān)，由材料本身的性質(zhì)決定，受溫度的影響，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，電導(dǎo)率的大小會改變，B、D錯誤；C．根據(jù)電阻定律可知，電阻率的單位是Ω·m，則電導(dǎo)率的單位是Ω－1·m－1，C正確。故選C。2.用電場線能直觀、方便地比較電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點(diǎn)：O是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對于O點(diǎn)對稱。則下列說法不正確的是（）A.B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同B.A、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向相反C.E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng)D.B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最弱【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)對稱性可知，B、C兩處的電場線疏密程度相同，則B、C兩處的電場強(qiáng)度相等，由甲圖可看出B、C兩處的電場的方向相同，故A正確；B．根據(jù)對稱性可知，A、D兩處的電場線疏密程度相同，則A、D兩處的電場強(qiáng)度相等，由甲圖可看出A、D兩處的電場的方向相同，故B錯誤；C．由甲圖可以看出E、O、F三點(diǎn)中，O點(diǎn)處的電場線最密，所以O(shè)點(diǎn)處的場強(qiáng)最強(qiáng)，故C正確；D．由甲圖可以看出B、O、C三點(diǎn)中，O點(diǎn)處的電場線最疏，O點(diǎn)場強(qiáng)最弱，故D正確。故選B。3.一條形磁體放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁體垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示方向的電流時（）A.磁體對桌面的壓力增大，且磁體受到向右的摩擦力作用B.磁體對桌面的壓力減小，且磁體受到向右的摩擦力作用C.磁體對桌面的壓力增大，且磁體受到向左的摩擦力作用D.磁體對桌面的壓力減小，且磁體受到向左的摩擦力作用【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到通電導(dǎo)線所在位置的磁場方向（切線方向），再根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如圖甲根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體的作用力F安′與F安等大反向，如圖乙所示，根據(jù)平衡條件，可知通電后桌面對磁體的支持力變小，由牛頓第三定律知磁體對桌面的壓力減小，且磁體有向左運(yùn)動的趨勢，所以受到方向向右的摩擦力，故ACD錯誤，B正確。故選B。4.如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接，已如導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為（）A.2F B.1.5F C.0.5F D.0【答案】B【解析】【詳解】設(shè)每一根導(dǎo)體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上下兩路電阻之比為，根據(jù)并聯(lián)電路兩端各電壓相等的特點(diǎn)可知，上下兩路電流之比．如下圖所示，由于上路通電的導(dǎo)體受安培力的有效長度為L，根據(jù)安培力計(jì)算公式，可知，得，根據(jù)左手定則可知，兩力方向相同，故線框LMN所受的合力大小為，故本題選B．5.如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場，在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說法不正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場的電壓U=ERC.直徑PQ=D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．粒子由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)，根據(jù)左手定則可得，粒子帶正電，選項(xiàng)A正確；B．粒子在加速電場中做勻加速運(yùn)動，則有qU=mv2又粒子在靜電分析器做勻速圓周運(yùn)動，由電場力提供向心力，有qE=解得U=選項(xiàng)B正確；C．粒子在磁分析器中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有qvB=解得r=粒子由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打在膠片上的Q點(diǎn)，可得PQ=2r=選項(xiàng)C錯誤；D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，說明運(yùn)動的軌跡半徑r=相同，由于加速電場、靜電分析器與磁分析器都相同，則該群離子具有相同的比荷，選項(xiàng)D正確。故選C。6.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變化的關(guān)系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∶4C.電源的最大輸出功率Pm=9WD.電源的電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω【答案】ABD【解析】【詳解】A．根據(jù)能量守恒，電源總功率應(yīng)該等于電源內(nèi)部的發(fā)熱功率和電源輸出功率之和，即當(dāng)電流相等時對應(yīng)的三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系故A正確；BCD．b、c圖線的交點(diǎn)表示電源內(nèi)部發(fā)熱功率與電源輸出功率相等，根據(jù)可知電源內(nèi)部發(fā)熱功率與電源輸出功率相等，電流相等則內(nèi)阻等于外阻，此時電流為a、b圖線的交點(diǎn)表示電源內(nèi)部發(fā)熱功率等于電源總功率，外電阻為零，此時電流為則電流之比，即兩交點(diǎn)橫坐標(biāo)之比為根據(jù)代入圖線數(shù)據(jù)可知電動勢短路電流為，則電源輸出功率為可知當(dāng)時電源輸出功率最大，此時對應(yīng)數(shù)據(jù)即為b、c圖線的交點(diǎn)，則電源最大輸出功率又因?yàn)閍、b圖線的交點(diǎn)縱坐標(biāo)為，可知b、c圖線的交點(diǎn)與a、b圖線的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)之比為。故BD正確，C錯誤。故選ABD。7.如圖甲所示，帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平向里的勻強(qiáng)磁場（如圖乙），且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2，若加上水平向右的勻強(qiáng)電場（如圖丙），且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3；若加上豎直向上的勻強(qiáng)電場（如圖丁），且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4。不計(jì)空氣阻力，則（）A.一定有h1＝h3B.一定有h1＜h4C一定有h2＝h4D.h1與h2無法比較【答案】A【解析】【詳解】A．題圖甲中，由豎直上拋運(yùn)動的最大高度公式得h1＝題圖丙中，當(dāng)加上電場時，由運(yùn)動的分解可知，在豎直方向上只受重力，做豎直上拋運(yùn)動，有得h3＝所以h1＝h3故A正確；D．題圖乙中，洛倫茲力改變速度的方向，當(dāng)小球在磁場中運(yùn)動到最高點(diǎn)時，小球應(yīng)有水平速度，設(shè)此時小球的動能為Ek，則由能量守恒定律得mgh2＋Ek＝mv02得又由于h1＝所以h1＞h2D錯誤；BC．題圖丁中，因小球電性未知，則電場力方向不確定，則h4可能大于h1，也可能小于h1，因?yàn)閔1>h2所以h2與h4也無法比較，故C、B錯誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.如圖所示，豎直平面內(nèi)有固定的半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，水平勻強(qiáng)電場平行于軌道平面向左，PQ分別為軌道上的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)M、N分別是軌道上與圓心等高的點(diǎn)。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）在軌道內(nèi)運(yùn)動，已知重力加速度為g，場強(qiáng)E，要使小球能沿軌道做完整的圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A.小球在軌道上運(yùn)動時，動能最小的位置，電勢能最大B.小球在軌道上運(yùn)動時機(jī)械能最大的位置一定在M點(diǎn)C.小球過Q、P點(diǎn)受軌道彈力大小的差值為6mgD.小球過Q、P點(diǎn)受軌道彈力大小的差值為7.5mg【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)等效場知識可得，電場力與重力的合力大小為則如圖所示：，即θ＝37°當(dāng)小球剛好通過C點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱的D點(diǎn)時，就能完成完整的圓周運(yùn)動，小球在D點(diǎn)時的動能最小，但并不是電勢能的最大位置，小球電勢能的最大位置在N電，故A錯誤；B．小球在軌道上運(yùn)動過程中，能量守恒，小球在M點(diǎn)的位置電勢能最小，所以小球在M點(diǎn)的機(jī)械能最大，故B正確；CD．在PQ點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得從Q到P點(diǎn)，由動能定理得聯(lián)立解得FQ﹣FP＝6mg故C正確，D錯誤；故選BC。9.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動過程中，圓環(huán)運(yùn)動的速度一時間圖像可能是下列選項(xiàng)中的（）A. B.C. D.【答案】ABD【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則可知圓環(huán)所受洛倫茲力的方向向上，如果則環(huán)和桿之間無彈力，圓環(huán)不受摩擦力，此時環(huán)在桿上勻速直線運(yùn)動，故A正確；B．如果則環(huán)和桿之間有摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得環(huán)做減速運(yùn)動，環(huán)的加速度增大，所以圓環(huán)做加速度增大的減速運(yùn)動，當(dāng)速度減小到零時，環(huán)靜止在桿上，故B正確；CD．如果則環(huán)和桿之間有摩擦力作用，環(huán)做減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得環(huán)的加速度減小，即圓環(huán)做加速度減小的減速運(yùn)動，當(dāng)減速到時，環(huán)和桿之間無彈力，此后環(huán)做勻速運(yùn)動，故C錯誤，D正確。故選ABD。10.A、B兩物體質(zhì)量均為m，其中A帶正電，電荷量為，B不帶電，通過勁度系數(shù)為k的絕緣豎直輕質(zhì)彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在施加豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度，式中g(shù)為重力加速度，若不計(jì)空氣阻力，不考慮A物體電荷量的變化，則以下判斷正確的是（）A.剛施加電場的瞬間，A的加速度大小為2gB.從施加電場開始到B剛要離開地面的過程中，A物體速度大小一直增大C.從施加電場開始到B剛要離開地面的過程中，A物體的機(jī)械能增加量始終等于A物體電勢能的減少量D.B剛要離開地面時，A的速度大小為【答案】ABD【解析】【詳解】A．在未施加電場時，A物體處于平衡狀態(tài)，當(dāng)施加電場的瞬間，A物體受到的合力為A所受的電場力，故解得方向向上，故A正確；B．B剛要離開地面時，地面對B彈力為0，即對A物體即A物體所受合力為0，因此從施加電場開始到B剛要離開地面過程，A物體做加速度逐漸變小的加速運(yùn)動，即A物體速度大小一直增大，故B正確；C．從施加電場開始到彈簧恢復(fù)原長的過程，A物體的機(jī)械能增加量等于電勢能的減少量與彈性勢能的減少量之和，從彈簧恢復(fù)原長到B剛要離開地面的過程，A物體的機(jī)械能增加量等于電勢能的減少量與彈性勢能的增加量之差，故C錯誤；D．當(dāng)B剛要離開地面時，此時B受到彈簧彈力等于B的重力，從施加電場到B離開地面，彈簧的彈力做功為零，A上升的距離為根據(jù)動能定理可知解得故D正確。故選ABD。第II卷（非選擇題）11.某同學(xué)組裝一個多用電表．可用的器材有：微安表頭（量程100內(nèi)阻900）；電阻箱R1（阻值范圍0999.9）；電阻箱R2（阻值范圍099999.9）；導(dǎo)線若干，要求利用所給器材先組裝一個量程為1mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表．組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋，回答下列問題：（1）在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱___________．（2）電阻箱的阻值_____________;R2=____________（保留到個位）【答案】①.（1）如圖所示②.（2）100③.2910【解析】【詳解】（1）R1的電阻比較小，所以R1與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的的電流表，R2的阻值比較大，與改裝后的電流表串聯(lián)可充當(dāng)大量程的電壓表，設(shè)計(jì)電路圖如圖所示;改裝電流表需要并聯(lián)一個電阻，要改裝1mA的電流表需要并聯(lián)的電阻，所以選用與變阻箱R1并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻為；要改裝3V電壓表需要串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻的阻值為12.某課題研究小組準(zhǔn)備測量一個鋰電池的電動勢和內(nèi)阻，在操作臺上準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：A.待測鋰電池（電動勢E約為3.7V，內(nèi)阻r未知）B.電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約為幾千歐）C.電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻RA＝2.0Ω）D.電阻箱R1（0～99.9Ω）E.滑動變阻器R2（最大阻值為10Ω）F.定值電阻R0（阻值約為5Ω）G開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干（1）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，該小組成員設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。多次改變電阻箱R1的阻值R，讀出電壓U，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出－圖像，如圖乙所示，則電源電動勢E＝________V。（2）為了測定鋰電池的內(nèi)阻需測出電阻R0的阻值，小組成員設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，請?jiān)趫D丁中連接對應(yīng)的實(shí)物圖____。實(shí)驗(yàn)過程中，某次測量電流表示數(shù)為0.40A時，電壓表示數(shù)如圖戊所示，由此可求得R0＝________Ω；結(jié)合圖乙可求得電池內(nèi)阻r＝________Ω。（以上兩空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.3.6##3.60②.見解析③.5.0④.2.8【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律有兩邊同時除以EU，整理可得對照圖像可知解得E＝3.6V（2）[2]實(shí)物連線如圖所示[3]由電表讀數(shù)規(guī)則可知電壓表讀數(shù)為U＝2.80V，所以[4]由斜率解得r＝28Ω13.一列簡諧橫波沿x軸傳播，已知x軸上x1＝1m和x2＝7m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像分別如圖甲、乙所示，（1）這列波的周期T和振幅A分別是多少？（2）這列波的波速是多少?！敬鸢浮浚?）4s，5cm；（2）x軸正方向傳播，；x軸負(fù)方向傳播，【解析】【詳解】（1）由乙圖可知，該列波的周期T=4s該列波的振幅A=5cm（2）由兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖像可知，t＝0時刻，x1＝1m處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向下運(yùn)動，x2＝7m處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰處，該波的傳播周期為T＝4s若該簡諧橫波沿x軸正方向傳播，則兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為（n＋）λ＝6m（n＝0、1、2…）則λ＝m由波速的公式得v＝＝m/s（n＝0、1、2…）若該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，則兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為（n＋）λ＝6m（n＝0、1、2…）則λ＝m由波速的公式得v＝＝m/s（n＝0、1、2…）14.如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1=100Ω，R2的阻值未知，R3是一個滑動變阻器，在其滑片從最左端滑至最右端的過程中，測得電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點(diǎn)是滑片在變阻器兩個不同的端點(diǎn)時分別得到的。求：（1）電源電動勢和內(nèi)電阻；（2）定值電阻R2的阻值；（3）滑動變阻器R3的最大值。【答案】（1）20V，20Ω；（2）5Ω；（3）300Ω【解析】【詳解】（1）結(jié)合圖乙中A、B兩點(diǎn)的電壓與電流值，根據(jù)閉合電路歐姆定律有U1=E-I1r，U2=E-I2r代入數(shù)據(jù)解得E=20V，r=20Ω（2）當(dāng)R3的滑片自左向右滑動，R3阻值變小，外電路總電阻變小，則干路電流變大，可知，圖線上的A、B兩點(diǎn)分別對應(yīng)滑片位于最左端和最右端時所得到的路端電壓與干路電流值。當(dāng)滑片位于最右端時有R3=0此時R1被短路，外電路總電阻等于R2的阻值，則有（3）滑片位于最左端時，外電路總電阻為根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律有解得滑動變阻器的最大阻值為R3=300Ω15.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系中有以y軸為分界線的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向沿y軸負(fù)方向，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度未知。質(zhì)量m、帶電荷量為（）的帶電粒子從x軸上的