新郑市重点高级中学2023-2024学年高二上学期调研考试 物理
一、单选题
1．如图所示，平行板电容器两板间的距离为d，电势差为U．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动．粒子的重力忽略不计．下列说法错误的是
A．平行板电容器两板间的电场是匀强电场
B．粒子在电场中做初速度为0的匀加速直线运动
C．粒子到达负极板时的速度大小为
D．运动过程中，粒子的电势能不断增大
2．如图甲所示，两个等量同种电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，电荷量C、质量m＝0.01kg的小球从a点静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点O过程中的图像如图乙中图线①所示，其中b点处为图线切线斜率最大的位置，图中②为过b点的切线，则下列说法正确的是（ ）
A．P、Q均带正电荷
B．小球从a到O的过程中电势能先增加后减少
C．a、b两点间的电势差为180V
D．b点的场强E＝7.5V/m
3．在粗糙的绝缘水平面上相距为的、两处分别固定电荷量不等的正点电荷，两电荷的位置坐标如图甲所示，图乙是、连线之间的电势与位置之间关系的图像：图线上处的点为图线的最低点。在的点由静止释放一个质量为、电荷量为的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动。则（ ）A．物块带负电
B．点电荷、在点处的合电场强度最大
C．物块向运动的过程中，电场力先做正功再做负功，在点处速度最大
D．若物块与水平面间的动摩擦因数合适，可以使物块到达处时速度为零
4．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大
C．适当增大的电阻值，则同等酒精气体浓度下吹气前后电压表示数变化会更大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变
5．如图所示，带正电的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放，q到达B点时速度恰好为零。若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，则下列判断正确的是（ ）
A．从A至B，q先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．在B点受到的库仑力大小是mgsinθ
C．电荷量为q的带正电的小球速度最大位置在C点下方
D．在从A至C和从C至B的过程中，前一过程q电势能的增加量较大
6．如图，在xOy坐标平面内有方向平行于坐标平面的匀强电场，abcd是平面内直角梯形的四个顶点，坐标如图所示，已知a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V，下列说法错误的是（ ）
A．坐标原点O的电势为4V
B．d点的电势为6V
C．c、O两点的电势差等于b、a两点的电势差
D．匀强电场方向沿cb方向
7．示波器可用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管。示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构如图甲所示。图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极、上都不加电压时，从电子枪发出的电子束沿直线运动，打在荧光屏中心，在O点产生一个亮斑。若同时在两个偏转电极上分别加和两个交流电信号，则在荧光屏上会观察到（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，D为理想二极管，R为滑动变阻器，、为电容器，且电容相等，P、Q为带电粒子，开关S闭合后，P、Q均处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．、所带的电荷量不相等
B．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片下滑，P加速向上运动，Q仍静止
C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，Q仍静止
D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，Q也加速向下运动
二、多选题
9．如图所示直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A．此电源的内电阻为
B．灯泡L的额定电压为，额定功率为
C．由于小灯泡L的图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
D．把灯泡L换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将变大，效率将变低
10．四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、，的量程大于的量程的量程，的量程大于的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后（ ）
A．的读数比的读数小
B．指针偏转角度比指针偏转角度小
C．读数比读数大
D．指针偏转角度比指针偏转角度大
11．如图所示，、和都是阻值为的定值电阻，R是滑动变阻器，电源内阻为r，、和都是理想电压表和电流表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由图示位置向左缓慢滑动时，、分别表示电压表、示数的变化量，表示电流表A的示数变化量，则下列说法中正确的是（ ）
A．表示数减小 B．表示数减小
C．
D．电压表示数的变化量的绝对值小于电压表示数的变化量的绝对值
12．在如图所示的电路中，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，滑动变阻器的最大阻值为R0，若有电流通过，灯就发光，假设灯的电阻不变，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，灯L1、L2的亮度变化情况是( )
A．当时，灯L1变暗，灯L2变亮
B．当时，灯L1先变暗后变亮，灯L2先变亮后变暗
C．当时，灯L1先变暗后变亮，灯L2不断变暗
D．当时，灯L1先变暗后变亮，灯L2不断变亮
三、实验题
13．如图螺旋测微器的读数是 cm；游标卡尺的读数是 cm；若电流表的量程为0.6A，则电流表表针的示数是 A．
14．如图为某同学将一个量程为100μA，内阻为810Ω的灵敏电流表改装成的一个简易的多用电表。改装后的量程分别为：电流1mA ，电压3V，欧姆挡×100Ω。
（1）图中的B端与 （填“红”或“黑”）表笔连接。
（2）当选择开关拨至挡位1时，对应量程为 （选填“电流1mA” “电压3V”“欧姆挡×100Ω”），图中定值电阻R1= Ω。
（3）当选择开关拨至挡位3时，电阻箱R2应调成 Ω。
四、解答题
15．如图所示的电路中，电源的电动势为15V，内阻为1Ω，电阻为。电动机的额定电压U为8V，线圈电阻RM为0.5Ω。
（1）只闭合开关S1时，求电路中的电流I和电源的输出功率P1；
（2）S1、S2均闭合后，电动机恰好正常工作，求电动机的输出功率P2。
16．电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量(含载重) m = 200 kg，蓄电池组电动势E = 200 V，内阻r = 0.05 Ω，直接对超导电动机(线圈为超导材料，电阻为零)供电，供电电流I =100 A，电动机通过传动效率η = 90％的传动装置带动车轮转动．保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f = 653 N，g = 10 m/s2，试求：
(1)若轿车在6 s内由静止在水平路面上加速到v = 72 km/h，则这6 s内轿车的位移大小为多少？
(2)已知某斜坡路面的倾角为θ，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？(sin θ = 0.2585)
17．如图（a）所示，在真空环境中，有一放射粒子源持续不断地发射具有各种速度大小、方向均沿轴线ABO方向、重力忽略不计的粒子（粒子间的相互作用力也忽略不计），粒子质量均为m，电量均为q（q>0）。A、B是两个阀门（阀门间没有电场），阀门B后距离l处有一对极板间距为2d的平行金属极板（忽略边缘效应，金属极板间的电场可视为匀强电场），O处是一与轴线垂直的接收屏，以O为原点，垂直于轴线ABO向上为y坐标轴，不同速率的粒子打在接收屏上对应不同的坐标。所有装置的结构和其余尺寸见图（d、l为已知量）.某时刻A开启，后A关闭，又过后B开启，再过后B也关闭。两极板中的上极板接地，下极板的电势随时间关系如图（b）所示U0、t为已知量），该图是以B的开启时刻作为计时零点的。已知关系式：t2=d。
（1）求能穿出B的粒子的最大速度和最小速度；
（2）上述具有最大速度的粒子打到接收屏上的坐标y1；
（3）上述具有最小速度的粒子打到接收屏上的坐标y2。
参考答案
1．D【解析】A．平行板电容器内产生的是场强方向向右的匀强电场，故A正确；
B．平行板电容器内产生的是场强方向向右的匀强电场，粒子受向右的电场力作用，从而做匀加速直线运动，故B正确；
C．根据动能定理有，所以粒子达到右极板的速度为，故C正确；
D．运动过程中电场力做正功，所以粒子的电势能减小，故D错误．
2．D【解析】A．带正电的小球从a点由静止释放，向上做加速运动可知，受到向上的电场力，则aO线上的电场竖直向上，故两电荷带负电，故A错误；
B．由图象乙可知，小球速度一直增大，电场力一直做正功，故电势能一直减小，故B错误；
C．在ab由动能定理得qUab=mvb2 mva2，由图乙可得vb=3m/s带入解得Uab=22.5V，故C错误；
D．v-t图象上斜率表示加速度可得，根牛顿第二定律得qEb=ma，联立解得Eb=7.5V/m，故D正确；故选D。
3．D【解析】A．本题结合图像考查带电体在电场中的运动。在处电场的方向向右，物块向右运动，所以物块带正电，故A错误；
B．图像中，斜率即为合电场强度，点处斜率为0，即合电场强度为0，故B错误；
C．物块带正电，向右运动的过程中由题图乙可知电势先减小后增大，则电场力先做正功再做负功，摩擦力一直做负功，在处合电场强度为0，但物块所受合力不为0，速度并非最大，故C错误；
D．若物块到达处时速度恰为零，则有，即，解得，故D正确。故选D。
4．D【解析】A．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻R的阻值变小，由，可知电流I变大，电流表的示数变大，由，可知电压表的示数变小，故A错误；
B．电源的输出功率，因为不知道与r的具体关系未知，故无法确定酒精气体浓度越大时，电源的输出功率如何变化，故B错误；
C．由闭合电路欧姆定律可得，可知同等酒精浓度下吹气前后即的变化量相同，增大R0，则增大，则有减小，C错误；
D．由闭合电路欧姆定律可知，既电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确。故选D。
5．C【解析】A．小球q下滑过程中，沿杆的方向受到重力的分力mgsinθ和库仑力，两力方向相反。根据库仑定律知道，库仑力逐渐增大。库仑力先小于mgsinθ，后大于mgsinθ，q先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动，当库仑力与mgsinθ大小相等时速度最大，故A错误；
B．q从C到B做减速运动，在B点时加速度沿杆向上，故库仑力大于mgsinθ，故B错误；
C．假设最大速度位置在C点，最大速度为v，根据动能定理 ，，而 ，上式不成立，可以判断最大速度在C点下方，故C正确；
D．下滑过程，AC间的场强小，CB间场强大，由U=Ed知，A、C间的电势差值小于C、B间的电势差值，根据电场力做功公式W=qU得知，从A至C电场力做功较小，则电势能的增加量较小，故D错误。故选C。
6．D【解析】ABC．在匀强电场中，平行等间距的两点间电势差相等，可得φb－φa＝φc－φO
代入数据可得φO＝4V，同理可得φb－φO＝φc－φd，代入数据可得φd＝6V，故ABC正确；
D．由于b、d两点电势相等，连线为一等势面
电场线垂直于等势面指向电势较低的一侧，故场强沿cO方向，故D错误。本题选择错误选项。故选D。
7．C【解析】若同时在两个偏转电极上分别加和两个交流电信号，所以在XX’方向上的偏转位移在正负最大值之间按正弦规律变化，YY’方向上的偏转位移在正负最大值之间按余弦规律变化，在XX’方向有最大值时，YY’方向为零，同理，在YY’方向有最大值时， XX’方向为零，根据正余弦的定义可知，任意时刻，电子打在荧光屏上的位置坐标都是，即，所以电子在荧光屏上的落点组成了以O为圆心的圆，故C正确，ABD错误。故选C。
8．C【解析】A．两电容器两端的电压都等于两端的电压，电容又相等，所以所带的电荷量相等，故A错误；
B．两电荷静止，电场力与重力等大反向，保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片下滑时，两电容器两端的电压都变大，C2电压变大需要正向充电，二极管导通，场强变大，电场力变大，P、Q都加速向上运动，故B错误；
CD．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑时，电容器两端的电压变小，场强变小，电场力变小，P加速向下运动，因为二极管具有单向导电性，所以电压减小要放电二极管不导通，所带的电荷量不变，电压不变，场强不变，电场力不变，故Q仍静止，故C正确，D错误。故选C。
9．AD【解析】A．由图像的斜率绝对值表示电源的内阻可得 ，A正确；
B．两图像的交点表示小灯泡与电源相连时的工作状态，由于小灯泡恰能正常发光，则知小灯泡的额定电压为3V，额定电流为2A，则额定功率为，B错误；
C．小灯泡L的图线是一条曲线，是因为小灯泡的电阻随温度变化而变化，可小灯泡是纯电阻元件，所以灯泡发光时欧姆定律适用，C错误；
D．小灯泡正常工作时的电阻为，把灯泡L换成阻值恒为的纯电阻，此电阻接近电源的内阻，由电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大可知，此时电源的输出功率将变大；由电源的效率，可知，外电路电阻越大，电源效率越高，因此灯泡L换成阻值恒为的纯电阻，效率将变低，D正确。故选AD。
10．BC【解析】AB．改装成两个电流表时，并联了不同的电阻，而两电流表又是串联关系，则通过电流表的电流相等，所以电流表的读数相同；量程大的电流表，并联的电阻较小，并联的电阻所分的电流更多，表头分的电流更少，即A1指针偏转角度比A2指针偏转角度小，故A错误，B正确；
C．两个电压表量程不同，即两电压表的电阻不同，量程大的电压表电阻大，两电压表串联，电阻大的电压大，即V1的读数比V2的读数大，故C正确；
D．两个电压表串联关系，则通过两个电压表的电流相等，即通过两表头的电流也相等，所以指针的偏转角度相同，故D错误。故选BC。
11．BCD【解析】AB．R的滑片向左缓慢滑动时，R的阻值减小，利用闭合电路欧姆定律结论“并同串反”知：表示数增大，表示数减少，故A错误，B正确；
D．R减小，回路总阻值减小，总电流增大，r和R分压变大，减小，可知的绝对值小于的绝对值，故D正确；
C．设流经的电流为，流经的电流为，流经的电流为，则，，由闭合电路欧姆定律有，联立解得，可得，故C正确。故选BCD。
12．AD【解析】AB.当时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻一定大于右部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，电路总电阻增大，总电流减小，所以通过灯L1的电流减小，灯L1变暗，通过灯L2的电流变大，灯L2变亮，故A项符合题意，B项不合题意；
CD.当时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻，则当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻先增大，后减小，所以总电流先减小后增大，所以通过灯L1的电流先减小后增大，故灯L1先变暗后变亮，而通过L2的电流一直变大，灯L2不断变亮，故C项不合题意，D项符合题意．
13． 1.3870 1.150 0.44【解析】[1]螺旋测微器的固定刻度为13.5mm，可动刻度为，所以最终读数为
[2]20分度的游标卡尺精确度是，游标卡尺的主尺读数为，游标卡尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为
[3]电流表的量程是0.6A，则最小刻度代表的是0.02A，精确到0.01A，则图中表的读数是0.44A
14． 红 电流1mA 90 2919【解析】（1）[1]图中的B端与2连接时，接内部电源的负极，则与红表笔连接。
（2）[2][3]当选择开关拨至挡位1时，电流表与电阻并联，则对应量程为电流1mA，图中定值电阻，改装后的电流表内阻
（3）[4]当选择开关拨至挡位3时，为电压3V，则电阻箱R2应调成
15．（1），；（2）
【解析】（1）只闭合开关时，电路中的电流I为
此时电源的输出功率为
（2）开关、均闭合后，电动机恰好正常工作，可得此时路端电压为8V，干路电流为
可得通过电动机中的电流为
所以此时电动机的输出功率为
(1)．(2)
【解析】（1）电源输出电压：
电动机功率：
由动能定理：
由代入数据解得：
（2）当轿车加速度a=0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：
又
由④⑤代入数据解得：
（1），；（2）；（3）
【解析】（1）最晩进，最早过的粒子速度最大
最早进，最晩过的粒子速度最小
（2）最大速度的粒子，在时刻过，经
进入电场，在电场中运动
时间，它在电场中运动时电压恒为，它的加速度，
得
在电场中的偏距
带入数据解得
离开电场时方向上的速度
离开电场后匀速直线运动时间
离开电场后 方向上的位移
代入数据解得
故所求
（3）最小速度粒子，在
时刻过，再经
进入电场，即在时刻进入电场，而穿过电场还需时间
其中电场向上的时间
所以在向下电场中的运动时间为
作用下的偏距
代入数据解得
作用下的加速度
得
作用下的偏距
代入数据解得
离开电场时方向上的速度
离开电场后匀速直线运动时间
离开电场后方向上的位移
代入数据解得
故所求
