湖北省潛江市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期10月考試試題含解析

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題（本題共10個小題，共40分，下列各題的四個選項中，第1-7題只有一項是符合題意，第8-10題有多個答案符合要求，全部選對得4分，選不全得2分，有錯選得0分。）1.法拉第是英國著名物理學(xué)家、化學(xué)家，他雖然出身貧寒而未受過正規(guī)教育，但卻在眾多領(lǐng)域作出驚人成就，堪稱刻苦勤奮、探索真理、不計個人名利的典范．下列有關(guān)法拉第的科學(xué)貢獻的說法中不正確的是()A.發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B.提出場的概念解釋電、磁作用本質(zhì)C.提出分子電流假說 D.用場線形象描述電場和磁場【答案】C【解析】【詳解】A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A不符合題意；B．法拉第提出場的概念解釋電、磁作用本質(zhì)，故B不符合題意；C．安培提出分子電流假說，故C符合題意；D．法拉第用場線形象描述電場和磁場，故D不符合題意。故選C。2.如圖所示，光滑水平面上有三個帶電小球、、（均可視為質(zhì)點），它們所帶電荷量的絕對值分別為、、，且為正電荷，在它們之間的靜電力相互作用下均處于平衡狀態(tài)，則（）A.帶正電 B.對庫侖力方向水平向右C.一定存在 D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．因電性不確定，可帶正電也可帶負(fù)電，對庫侖力方向可能水平向右也可能水平向左，AB錯誤；C．設(shè)、之間的距離為，、之間的距離為，由題意可知都處于平衡狀態(tài)，對a球有對c球有解得兩式相加可得即有C正確；D．因為、的電性不確定，所以無法確定、的大小，D錯誤。故選C3.在光滑絕緣的水平面上，存在一個水平方向的勻強電場，電場強度大小為E，在該電場中一個半徑為R的圓周，其中PQ為直徑，C為圓周上的一點，在O點將一帶正電的小球以相同的初速率向各個方向水平射出時，小球可以到達圓周的任何點，但小球到達C點時的速度最大，已知PQ與PC間的夾角為θ=30°，則關(guān)于該電場強度E的方向及PC間的電勢差大小說法正確的是（）A.E的方向為由P指向Q，B.E的方向為由Q指向C，C.E的方向為由P指向C，D.E的方向為由O指向C，【答案】D【解析】【詳解】從O點運動到C點，根據(jù)動能定理qUOC=Ek因為到達C點時的小球的動能最大，所以UOC最大，即在圓周上找不到與C電勢相等的點。所以與C點電勢相等的點在過C點的切線上。所以E的方向為由O指向C，連接CO，并延長，如圖則∠PCD=θ=30°故選D4.如圖所示，質(zhì)量分別為、的兩個帶同種電荷的小球、，分別用長為的絕緣細(xì)線懸掛在同一點，兩細(xì)線與豎直方向各成一定的角度、，兩小球用一絕緣輕質(zhì)彈簧相接，A、B球連線與過點豎直線交于點，初始時刻彈簧處在壓縮狀態(tài)，現(xiàn)增加球的電荷量，下列說法中正確的是（）A.兩細(xì)線的拉力之比變大 B.兩細(xì)線的夾角不變C.與的長度之比不變 D.長度一定變大【答案】C【解析】詳解】對兩小球受力分析如圖、為A、B兩小球之間的庫侖力，、為兩小球之間的彈簧彈力，滿足對球受力分析，、、、三力滿足相似三角形，則有同理對球亦有當(dāng)球的電荷量增大則兩球距離會增大，夾角、增大，但仍有，繩長不變，點上移，長度變小。故選C。5.如圖所示，已知電源的內(nèi)阻為r，外電路的固定電阻，可變電阻的總電阻為2r，在的滑動觸頭從A端滑向B端的過程中（）A.消耗的功率減小B.消耗的功率先增大后減小C.電源內(nèi)部消耗的功率減小D.消耗的功率減小【答案】A【解析】【詳解】AB．消耗的功率為根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知當(dāng)時，最大；當(dāng)時，隨的增大而增大；當(dāng)時，隨的增大而減小。在的滑動觸頭從A端滑向B端的過程中，Rx從2r逐漸減小至零，所以Px一直減小，故A正確，B錯誤；CD．在的滑動觸頭從A端滑向B端的過程中，電路中電流一直增大，根據(jù)可知電源內(nèi)部消耗的功率和消耗的功率都增大，故CD錯誤。故選A。6.在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示，一根金屬管線平行于水平地面。有一種探測方法，首先給金屬長直管線通上恒定電流，再用可以測量磁場強弱、方向的儀器進行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強度最強的某點，記為a；②在a點附近的地面上，找到與a點磁感應(yīng)強度相同的若干點，將這些點連成直線EF；③在地面上過a點垂直于EF的直線上，找到磁場方向與地面夾角為45°的b、c兩點，測得b、c兩點距離為L。由此可確定（）A.金屬管線在EF正下方，深度為B.金屬管線在EF正下方，深度為C.金屬管線的走向垂直于EF，深度為D.金屬管線在EF正下方，深度為【答案】B【解析】【詳解】用測量儀在金屬管線附近的水平地面，上找到磁感應(yīng)強度最強的某點，記為a，說明a點離電流最近；找到與a點磁感應(yīng)強度相同的若干點，將這些點連成直線EF，故說明這些點均離電流最近，根據(jù)電流應(yīng)該時是平行EF，畫出左側(cè)視圖，如圖所示b、c間距為L，且磁場方向與地面夾角為45°，故深度為。故選B。7.如圖所示為汽車啟動電路原理圖，汽車電動機啟動時車燈會瞬間變暗。在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表的示數(shù)為10A；電動機啟動時電流表的示數(shù)為58A。已知電源的電動勢為12.5V，內(nèi)阻為，設(shè)電流表的內(nèi)阻不計、車燈的電阻不變。則（）A.車燈的電阻為B.電動機的內(nèi)阻為C.打開車燈、電動機啟動時，電動機的輸入功率為480WD.打開車燈、電動機啟動時，電源的工作效率為60%【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律，車燈的電阻為A錯誤；B．電動機啟動時，電路外電壓為流過車燈電流為流過電動機電流為由于電動機啟動時會產(chǎn)生反向電動勢，可知電動機的內(nèi)阻應(yīng)滿足B錯誤；C．打開車燈、電動機啟動時，電動機的輸入功率為C正確；D．打開車燈、電動機啟動時，電源的工作效率為D錯誤；故選C。8.如圖所示，在水平放置的光滑金屬板正上方有一帶正電的點電荷Q，上表面絕緣，下表面接地．帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點，且不影響原電場)，自左以初速度v0在金屬板上向右運動，在運動的過程中：（）A.小球先減速運動，后加速運動B.小球一直做勻速直線運動C.小球受到電場力的沖量為零D.小球受到的電場力做功為零【答案】BD【解析】【詳解】金屬板在Q的電場中達到靜電平衡時，金屬板是一個等勢體，表面是一個等勢面，表面的電場線與表面垂直，小球所受電場力與金屬板表面垂直，在金屬板上向右運動的過程中，由于電場力與小球的速度方向垂直，電場力對小球不做功，但是電場力的沖量不為零，根據(jù)動能定理得知，小球的動能不變，速度不變，所以小球做勻速直線運動．故AC錯誤，BD正確．故選BD．【點睛】本題關(guān)鍵抓住靜電平衡導(dǎo)體的特點：整體導(dǎo)體是一個等勢體，表面是一個等勢面．9.如圖所示，空間有豎直向下的勻強電場E，從傾角30°的斜面上A點平拋一帶電小球，落到斜面上的B點，空氣阻力不計，下列說法中正確的是（）A.若將平拋初速度減小一半，則小球?qū)⒙湓贏B兩點的中點B.平拋初速度不同，小球落到斜面上時的速度方向與斜面間的夾角不同C.平拋初速度不同，小球落到斜面上時的速度方向與斜面間夾角正切值一定相同，等于2tan30°D.若平拋小球的初動能為6J，則落到斜面上時的動能為14J【答案】D【解析】【詳解】小球受重力和電場力，電場力既可向上也可向下，球做類平拋運動，加速度a固定，向下；根據(jù)類平拋運動的分運動規(guī)律，有故A.若將平拋初速度減小一半，根據(jù)x和y均減小為原來的，A錯誤；BC.小球落到斜面上時的速度方向與水平方向的夾角的正切值θ為小球落在斜面上時速度與斜面間的夾角。故平拋初速度不同，小球落到斜面上時的速度方向與斜面間的夾角相同，但正切值不等于2tan30°，BC錯誤；D.若平拋小球的初動能為6J，由于小球落到斜面上時的速度方向與斜面間的夾角的正切值為初動能為末動能D正確。故選D。10.如圖所示，帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的a點，其正上方L處固定一電荷量為的球2，斜面上距a點L處的b點有質(zhì)量為m的帶電球3，球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在b點處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時彈簧的壓縮量為，球2、3間的靜電力大小為。迅速移走球1后，球3沿斜面向下運動。為重力加速度，球的大小可忽略，下列關(guān)于球3的說法正確的是（）A.帶負(fù)電B.運動至a點的速度大小為C.運動至a點的加速度大小為D.運動至ab中點時對斜面的壓力大小為【答案】BCD【解析】【詳解】A．由題意可知三小球構(gòu)成一個等邊三角形，小球1和3之間的力大于小球2和3之間的力，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故小球1和3一定是斥力，小球1帶正電，故小球3帶正電，故A錯誤；B．小球3運動至a點時，彈簧的伸長量等于，根據(jù)對稱性可知，小球2對小球3做功為0；彈簧彈力做功為0，故根據(jù)動能定理有解得故B正確；C．小球3在b點時，設(shè)小球3的電荷量為q，有設(shè)彈簧的彈力為F，根據(jù)受力平衡，沿斜面方向有解得小球運動至a點時，彈簧的伸長量等于，根據(jù)對稱性可知解得故C正確；D．當(dāng)運動至ab中點時，彈簧彈力為0，此時小球2對小球3的力為斜面對小球的支持力為根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?，故D正確。故選BCD。二、實驗題11.某同學(xué)在測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率時。（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲，由圖可知其長度為___________cm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑為___________mm。【答案】①.5.025②.4.700（4.690或4.701）【解析】【分析】【詳解】(1)[1]游標(biāo)為20分度，其測量精度為0.05mm，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)讀數(shù)為5×0.05mm=0.25mm所以最終讀數(shù)為5025mm=5.025cm(2)[2]螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動刻度讀數(shù)為20.0×0.01mm=0.200mm最終讀數(shù)d=4.5mm+0.200mm=4.700mm12.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．要求盡量減小實驗誤差．(1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖中的________(選填“甲”或“乙”)．(2)現(xiàn)有電流表(0～0.6A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A．電壓表(0～15V)B．電壓表(0～3V)C．滑動變阻器(0～50Ω)D．滑動變阻器(0～500Ω)實驗中電壓表應(yīng)選用________；滑動變阻器應(yīng)選用________；(選填相應(yīng)器材前的字母)(3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在如圖的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U－I圖線_________.序號123456電壓U/V1.451.401.301.251.201.10電流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480

(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(5)實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化．下列各示意圖中正確反映P－U關(guān)系的是________．【答案】①.甲②.B③.C④.⑤.1.50(1.49～1.51)⑥.0.83(0.81～0.85)⑦.C【解析】【詳解】（1）干電池的內(nèi)阻較小，電壓表的分流作用可以忽略，可以用滑動變阻器中的電流來代替干路中的電流，所以選甲圖電路．（注意：兩種實驗電路都存在系統(tǒng)誤差，題圖甲實際測量的電阻是電源內(nèi)阻與電壓表的并聯(lián)電阻，而圖乙測量的電阻是電池內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和）（2）一節(jié)干電池的電動勢為1.5V，依據(jù)精確測量的原則，電壓表應(yīng)該選用B，電源的內(nèi)阻較小，為了調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器應(yīng)該選C．（3）畫線時第4個點的誤差較大，將其舍去，其他點連成直線，就得到電源的U-I圖線．（4）在（3）中圖線中，U軸上的截距為該電源的電動勢1.5V，圖線的斜率為該電源的內(nèi)阻（5）當(dāng)滑動變阻器的阻值等于電源內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，即電源的輸出功率隨著U先變大再變小，A、B錯誤；輸出功率與路端電壓的關(guān)系可以表示為：，由數(shù)學(xué)知識可得C正確，D錯誤．三、解答題13.如圖所示為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線．由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故．參考這條曲線回答下列問題(不計電流表和電源的內(nèi)阻)．(1)若把三個這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動勢為12V電阻為零的電源上，求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻．(2)如圖所示，將兩個這樣的電燈并聯(lián)后再與10Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為8V電阻不計的電源上，求通過電流表的電流值和每個燈泡的電阻．【答案】(1)0.4A10Ω(2)0.6A6.7Ω【解析】【詳解】(1)三個燈串聯(lián)時，每個燈的電壓為4V，由圖象知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為4V時，燈泡的電流為0.4A.，燈泡的電阻為：；(2)在上圖中，若設(shè)燈泡電流為I，兩端電壓為U，由歐姆定律得：E＝2IR0＋U，即：U＝8－20I，將U＝8－20I函數(shù)關(guān)系圖象作在題圖中，如圖所示，兩圖線交點為(2V,0.3A)，可得此種情況下電流為0.3A.通過電流表的電流值為：IA＝2I＝0.6A，燈泡的電阻為：；14.如圖所示，在絕緣水平面上，相距為L的A、B兩點處分別固定著兩個等量正電荷，a、b是AB連線上兩點，其中Aa=Bb=，O為AB的中點，一質(zhì)量為m帶電量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點）以初動能從a點出發(fā)，沿AB直線向b點運動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為初動能的n倍（n＞1），到達b點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，求：(1)小滑塊與水平面間的滑動摩擦因數(shù)；(2)Ob兩點間的電勢差；(3)小滑塊運動的總路程為多少?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【解析】【詳解】（1）對小滑塊受力分析，如下圖所示各點的電勢和動能，如下圖所示由，O為AB連線