下关镇第一高级中学2023-2024学年高二上学期9月月考
物理试卷
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第4页，第II卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。
第I卷（选择题，共48分）
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．根据，可知电场中某点的场强与电场力成正比
B．根据，可知一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
C．电场和磁场都是客观存在的物质，但是电场线和磁感线是假想的
D．电场线和磁感线都是电荷在场中运动的轨迹
2．关于电流周围的磁感线分布情况，下图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图1所示，线圈平面与水平方向夹角，线圈平面面积为S，共有n匝，空间存在区域无限大的磁场，磁感线竖直向下，磁感应强度的大小为B，设此时穿过线圈的磁通量为正，则下列说法正确的是（ ）
图1
A．通过线圈的磁通量为
B．若线圈以cd为轴逆时针转过，通过线圈的磁通量为BS
C．若线圈以cd为轴顺时针转过，通过线圈的磁通量为BS
D．若线圈以cd为轴顺时针转过，通过线圈磁通量的变化量为
4．关于多用电表，下列说法正确的是（ ）
A．多用电表测量直流电流时，红表笔接触点的电势低
B．测量电路中的某个电阻时，应该把该电阻与电路断开
C．多用电表换用不同倍率欧姆挡测电阻时，不需要重新欧姆调零
D．多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，则需选择更大的倍率进行测量
5．一只额定电压为110V，额定功率为50W的灯泡，接在下列四个电路中，已知四个电路中电源的输出电压恒为220V，四个电路中的定值电阻，，，不计灯泡电阻的变化，则能让灯泡正常发光的电路为（ ）
A． B． C． D．
6．如图2所示，电路中电压表为理想电表，电源电动势为E，内阻为r，L是小灯泡，C是电容器，是定值电阻，是滑动变阻器。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中（ ）
图2
A．小灯泡亮度逐渐变暗 B．电压表示数变大
C．电容器所带电荷量减少 D．电源的输出功率一定先变大后变小
7．用电阻为的均匀电阻丝制成一个圆环，并把它接到如图3所示的电路中。图中导线的P端能沿圆环移动，并保持良好接触。已知为，电源电压保持3V不变。改变P的位置，圆环的最大电功率为（ ）
图3
A． B． C． D．
8．如图4所示，光滑、绝缘、半径为R的半圆形细杆ABC位于竖直平面内，O为半圆的圆心，AC为水平直径，B为最低点。带电量为的点电荷固定在D点（D点为O点关于B点的对称点），另一质量为m、带电的小球P套在细杆上，当小球P静止在B点时受到细杆沿BO方向的支持力大小为。现将小球P从A点由静止释放，已知重力加速度为g，小球P带的电荷不影响点电荷的电场分布。下列说法正确的是（ ）
图4
A．小球P带正电，电荷量大小为
B．小球P从A点由静止释放后可以到达C点
C．小球P从A点由静止释放后所受的电场力一直增大
D．小球P从A点由静止释放后经过B点时对杆的压力
9．将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图5甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻），如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（ ）
图5
A．开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程
B．开路转换式中，若电阻发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化
C．闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程
D．闭路抽头式中，若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化
10．如图6所示，直线A为某电源的图像，曲线B为某小灯泡的图像的一部分，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
图6
A．此电源的电动势为4V，内阻为
B．小灯泡的额定电压为3V，额定功率为6W
C．把小灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将变大
D．把小灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率不变
11．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图7所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ）
图7
A．处电场强度为零
B．粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动
C．若、处电势为、，则
D．段的电场强度大小方向均不变
12．如图8甲所示，空间存在电场方向为竖直方向、电场强度大小变化的电场，质量为m、带正电的小球在电场中从某高度O处由静止开始下落。小球初始时的机械能为，小球下落过程中的机械能E随下降的高度h变化的关系如图乙中实线所示，图中、、、和均为已知量，P为关系图线上的点，其坐标为。小球在下落过程中所受空气阻力作用忽略不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
图8
A．在处小球的重力势能一定为零
B．电场的方向竖直向上，电场强度随h的增大而增大
C．小球在下落过程中电势能不断增大
D．在处小球所受的电场力大小为
第II卷（非选择题，共52分）
注意事项：
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题（本大题共2小题，共14分）
13．（8分）在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中：
图9
（1）某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时，测得的结果如图9甲所示，则该金属丝的直径________mm，紧接着用游标卡尺测量该金属丝的长度L。
（2）该同学先用多用电表粗测其电阻：用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，表盘示数如图乙所示，欧姆表读数为________。
（3）现要进一步精确测量其阻值，实验电路如图丙所示，实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表（量程为300mA，内阻约为）
B．电流表（量程为3A，内阻约为）
C．电压表（量程为，内阻约为）
D．滑动变阻器（最大阻值为）
E．电源E（电动势为4V，内阻可忽略）
F．开关、导线若干
为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（均填器材前面的字母即可）：电流表选________。根据实验电路，测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，通过描点作出的图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则该金属丝的电阻率________（用k、L、D三个物理量表述）。
14．（6分）（1）某同学利用一个电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。电路结构如图10甲所示，测出多组电阻箱阻值R和电流表示数I，并计算出数据，根据数据，在方格纸上作出了关系图像如图乙所示。由图像可计算出该干电池的电动势为________V；内阻为________。（结果均保留两位有效数字）
（2）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为时，电压表的指针位置如图丙所示，则该干电池的内阻应为________。（结果保留两位有效数字）
图10
三、计算题（本大题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）如图11所示，一带电荷量为、质量为m的小物块处于一倾角为的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度用g表示，，。求：
图11
（1）电场强度的大小E；
（2）将电场强度减小为原来的时，物块加速度的大小a以及物块下滑距离L时的动能。
16．（8分）如图12所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，电阻;电动机正常工作时，理想电压表的示数。求：
图12
（1）电路的路端电压；
（2）电动机输出有用功的功率。
17．（10分）如图13所示的电路中，电源电动势为，内阻为，定值电阻。AB、CD为两个平行金属板，板长为，板间距离为。质量为、带电量为的颗粒从两金属板左端沿板间中线以的速度射入两板间。闭合开关S，调节电阻箱，使颗粒刚好打到下板右侧边缘的D点。颗粒重力不能忽略，取重力加速度为。求：
图13
（1）颗粒在两板间运动的加速度大小；
（2）两板间的电压U;
（3）电阻箱接入电路的阻值。
18．（12分）如图14所示，为竖直放在场强为、方向水平向右的匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的AB段水平，BPM部分是半径为R的圆弧形轨道，P是轨道上与圆心O等高的点，，轨道的水平部分与圆弧相切，A为水平轨道上的一点，而且，把一质量、带电荷量的小球放在水平轨道上的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动，g取，，，小球视为质点。求：
图14
（1）小球到达P点时的速度是多大？
（2）小球到达P点时轨道对小球的弹力是多大？
（3）若让小球安全通过M点，开始释放点离B点至少多远？
下关镇第一高级中学2023-2024学年高二上学期9月月考
物理参考答案
第I卷（选择题，共48分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1-5：CABBD 6-8：CBB 9．AD 10．BC
11．AD 12．BC
【解析】
1．电场中某点的场强是由电场本身决定的，与电场力无关，故A错误。当导线中的电流方向与磁感应强度方向平行时，导线受到的磁场力为0，可知一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度不一定为零，故B错误。电场和磁场都是客观存在的物质，但是电场线和磁感线是假想的，故C正确。电场线和磁感线一般不是电荷在场中运动的轨迹，故D错误。
2．根据右手螺旋定则可知，顺时针方向的环形电流在内部产生的磁场方向垂直纸面向里，故A正确。根据右手螺旋定则可知，水平向右的直线电流，上方产生的磁场方向垂直纸面向外，下方产生的磁场方向垂直纸面向里，故B错误。根据右手螺旋定则可知，图中通电螺线管产生的磁场方向向右，故C错误。根据右手螺旋定则可知，图中通电线圈产生磁场方向向上，故D错误。
3．通过线圈的磁通量为，故A错误。若线圈以cd为轴逆时针转过，线圈平面与磁场垂直，所以通过线圈的磁通量为，故B正确。若线圈以cd为轴顺时针转过，线圈平面与磁场平行，通过线圈的磁通量为，故C错误。若线圈以cd为轴顺时针转过，线圈平面与磁场垂直，通过线圈的磁通量为，所以通过线圈磁通量的变化量为，故D错误。
4．用多用电表测直流电流、电压时，多用表内部不连接电池，电流由红表笔流入，由黑表笔流出，红表笔电势高，黑表笔电势较低，故A错误。测量电路中的某个电阻时，应该把该电阻与电路断开，故B正确。欧姆表换挡后要进行欧姆调零，测量过程中，每换一次挡位，都必须重新调整欧姆零点，故C错误。多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，说明倍率大，示数小，则需选择更小的倍率进行测量，故D错误。
5．根据，解得灯泡的电阻为，A中，，据串联电路的特点可知，此时灯泡两端的电压大于110V，灯泡不能正常发光，故A错误。B中、R并联，此时灯泡两端的电压为220V，灯泡不能正常发光，故B错误。C中灯泡和的并联电阻，据串联电路的特点可知，此时灯泡两端的电压小于110V，灯泡不能正常发光，故C错误。D中灯泡和串联后与并联，由于，据串联电路的特点可知，此时灯泡两端的电压为110V，灯泡能正常发光，故D正确。
6．滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，滑动变阻器的阻值减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律可知干路电流增大，即流过小灯泡的电流增大，小灯泡亮度逐渐变亮，故A错误。电压表测量路端电压，干路电流增大，内阻两端的电压增大，可知路端电压减小，故电压表示数变小，故B错误。干路电流增大，内阻、小灯泡两端的电压增大，可知电容器两端的电压减小，故电容器所带电荷量减少，故C正确。因外电阻与电源内阻的关系未知，故电源的输出功率变化未知，故D错误。
7．根据题意可知，圆环分成两部分并联接入电路，设接入电路的等效电阻为，则圆环的功率为，由数学知识可知，即时，P有最大值，最大值为，故B正确。
8．由题意可知小球P带负电，设电荷量大小为q，当它静止在B点时，对小球P受力分析有，所以，解得，故A错误。由点电荷电场的对称性可知，由于细杆光滑，由能量守恒可知小球在A和C之间沿杆往复运动，故B正确。当小球P从A点向B点运动时，两个电荷间的距离减小，库仑力不断增大，但从B点向C点运动时，两个电荷间的距离增大，库仑力不断减小，故C错误。小球P从A点向B点运动过程中，由能量守恒定律有，在B点对小球P受力分析结合牛顿第二定律有，由牛顿第三定律有，可得，故D错误。
9．根据，则并联的电阻越小，量程越大，因，则开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程，故A正确。开路转换式中，若电阻发生变化，则开关S接1时对应的量程会发生变化，而开关S接2时对应的量程不会发生变化，故B错误。闭路抽头式中，接抽头3时并联的电阻只有，而接抽头4时并联的电阻有和，则抽头3对应的量程大于抽头4对应的量程，并且若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化，故C错误，D正确。
10．根据闭合电路的欧姆定律有，可知此电源的电动势为4V，内阻为，故A错误。由于该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，则小灯泡的额定电压为3V，额定功率为，故B正确。由于该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，则小灯泡的内阻为，由于外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，若把小灯泡换成阻值恒为的纯电阻，则更接近电源内阻，则电源的输出功率将变大，故C正确，D错误。
11．图像的斜率表示粒子所受电场力F，处斜率等于零，电场力等于零，根据，处电场强度等于零，故A正确。粒子在段切线的斜率发生变化，电场力发生变化，加速度也发生变化，做非匀变速直线运动，段斜率不变，电场力不变，加速度不变，所以做匀变速直线运动，故B错误。带负电的粒子从到的过程中电势能增加，根据，，因为粒子带负电，电势降低，即，故C错误。段斜率不变，所以这段电场力的大小和方向均不变，电场强度大小和方向均不变，故D正确。
12．因为初速度为零，所以，因为在处小球的机械能为零，但动能可能不为零，所以处小球的重力势能可能为负值，即可能不为零，故A错误。因为小球的机械能减小，电场力做负功，小球带正电，所以电场方向竖直向上，图像的斜率越来越大，所以电场强度随h的增大而增大，故B正确。小球下落过程中，电场力做负功，小球在下落过程中电势能不断增大，故C正确。根据功能关系，可知在处小球所受的电场力大小为P点切线斜率的绝对值，即，故D错误。
第II卷（非选择题，共52分）
二、填空、实验题（本大题共2小题，共14分）
13．（每空2分，共8分）
（1）均可
（2）
（3）A
【解析】（1）该金属丝的直径。
（2）根据图丙，金属丝电阻为。
（3）通过金属丝的最大电流为，电流表选A。根据电阻定律，根据面积公式，根据欧姆定律，解得，根据题意得，解得。
14．（每空2分，共6分）
（1）
（2）【解析】（1）由闭合电路欧姆定律，得，类似于一次函数的形式，图像的斜率表示电动势E，纵截距绝对值为内阻r，读图可知，。
（2）电流表的内阻，闭合回路的欧姆定律应为，即，因此可知电动势不变，内阻为。
三、解答题（本大题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）
解：（1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，如图所示，根据平衡条件有①
②
解得电场强度为③
（2）若电场强度减小为原来，则电场强度变为
根据牛顿第二定律有④
可得加速度⑤
物块下滑距离L时，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理有⑥
解得⑦
评分标准：本题共8分。正确得出⑥式给2分，其余各式各给1分。
16．（8分）
解：（1）根据欧姆定律，电路电流为①
电路的路端电压为②
解得③
（2）设电动机两端电压为U，则由闭合电路欧姆定律得④
电动机消耗的电功率为⑤
电动机的热功率为⑥
电动机将电能转化为机械能的功率为⑦
评分标准：本题共8分。正确得出②式给2分，其余各式各给1分。
17．（10分）
解：（1）颗粒在两板间做类平抛运动，平行于板方向做匀速直线运动，运动时间为①
垂直于板方向做初速度为零的匀加速运动②
解得颗粒在两板间运动的加速度大小③
（2）颗粒受电场力方向竖直向上，由牛顿第二定律可得④
解得两板间的电压⑤
（3）由欧姆定律可知⑥
由闭合电路欧姆定律可知⑦
解得⑧
评分标准：本题共10分。正确得出④、⑦式各给2分，其余各式各给1分。
18．（12分）
解：（1）由A点到P点应用动能定理有
①
解得②
（2）在P点应用牛顿第二定律得③
解得④
（3）设小球恰好安全通过M点，必有⑤
设释放点距B点的距离为x，由动能定理得
⑥
解得⑦
评分标准：本题共12分。正确得出④、⑦式各给1分，其余各式各给2分。
