吉林省长春外国语学校2022-2023学年高二上学期第一次月考物理试题（选考）

长春外国语学校2022-2023 学年第一学期第一次月考高二年级 物理试卷（选考） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4 页。考试结束后， 将答题卡交回。 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信 息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0.5 毫米黑色字迹的签字笔书 写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效； 在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共8 小题，共48 分。在每小题给出的四个选项中，1-5 题只有一项 是符合题目要求的，6-8 题有多个选项符合要求。 1．如图所示的电路中，电阻R=2 Ω。电路中的电压表很理想，断开S 后，电压表的读 数为3 V；闭合S 后，电压表的读数为 2 V，则电源的内阻r 为（ ） A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω 2．已知一只表头的量程为 0~100mA，内阻 Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用 的电表，如图所示，已知 R1=100 Ω，R2=1kΩ，则下列正确的说法的是（ ） A．用oa 两端时是电流表，最大测量值为200mA B．用ob 两端时是电压表，最大测量值为200V C．用oa 两端时是电压表，最大测量值为110V D．用ob 两端时是电流表，最大测量值为220mA 3．在如图所示的电路中，输入电压U 恒为8V，灯泡L 标有“3V 6W”字样，电动机线 圈的电阻RM=1Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（ ） A．整个电路消耗的电功率是10W B．电动机的输出功率8W C．电动机的效率是80% D．流过电动机的电流是2A 4．火警报警器的电路示意图如图所示。其中，RT为用半导体热敏材料制成的传感器， 这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两 极之间接一报警器。当传感器RT所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端 的电压U 的变化情况是（ ） A．I 变大，U 变小 B．I 变大，U 变大 C．I 变小，U 变小 D．I 变小，U 变大 5．额定电压都是110V、额定功率P A＝110W 和PB＝40W 的两盏电灯，若接在电压是 220V 的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（ ） A． B． C． D． 6．（多选）如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子（不计 重力），当两板间加上如图乙所示的交变电压后，若取电子初始运动方向为正方向，则 下列图象中反映电子的速度v、位移x、加速度a、动能 四个物理量随时间变化规律 中不正确的是（ ） A． B． C． D． 7．（多选）如图A、B 间电压为20V，电阻 ， ， ， ， 则（ ） A．C、D 两点间阻值约为2 B．上支路阻值约为 C．干路中电流I 近似为10A D．干路中电流I 近似为7mA 8．（多选）如图所示，A 、 B 分别为电源 E 和电阻 R 的 图线，虚线 C 过图线 A 、 B 交点的曲线 B 的切线。现将电源 E 与电阻 R 及开关，导线组成闭合电路。由图像 可知（ ） A．电源的电动势为 3V，内阻为 1Ω B． 的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为 1Ω C．此时电源消耗的热功率为4W，效率约为 D．若再串联一定值电阻，电源的输出功率可能不变 第Ⅱ卷 二、填空题：本题共2 小题，共20 分。 9．某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度 为L，用螺旋测微器测得其直径为d，用多用电表测得其电阻值约为5Ω。为提高测量的 精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段 电线（用Rx 表示）的电阻。 A．电源E（电动势为3.0V，内阻不计） B．电压表V1（量程为0~3.0V，内阻约为2kΩ） C．电压表V2（量程为0~15.0V，内阻约为6kΩ） D．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω） E. 电流表A2（量程为0~3.0A，内阻约为0.1Ω） F. 滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2.0A） G. 开关S 一个，导线若干 （1）如图所示，是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径d 的某次测量，其读数是 ______mm。 （2）实验时电流表应选用 ______，电压表应选用 ______。（填元件前的序号字母）。 （3）为使铜芯电线两端的电压从0 开始变化，请你为该实验小组设计电路图，并画在 方框中 ______。 （4）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线的电阻率的表达式 ρ=______。（用题中U、I、d、L 等字母表示） 10．（1）如图所示的游标卡尺，读数为______mm； （2）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径为 ______mm； （3）图中用3V 量程时，表针的示数是______V；当使用15V 量程时，图中表针示数为 ______V。 三、计算题：本题共2 小题，共32 分。 11．如图所示，一对平行金属板长为L、宽为d，分别带有等量正负电荷，两板间电势 差为U。一束带电荷量为q、质量为m 的带电粒子从左边两板正中O 点沿平行于两板的 方向射入，初速度大小为 ，从右边射出。求： （1）粒子束射出电场时的速度v 和方向； （2）粒子束射出电场时沿电场线方向位移 的大小。 12．如图所示，电源电动势为E=10V，内阻为r=1Ω，定值电阻的阻值为R1=R2=1Ω，平 行板电容器的电容为C=100μF，两极板间距离为d=30cm，B 极板接地，调节电阻箱， 使其示数为R3=3Ω，闭合开关S，电路稳定时，电容器正中间P 点有一质量为m、电荷 量为q=0.02C 的小球正好处于静止状态，取g=10m/s2，求： （1）小球的质量m； （2）将小球仍固定在原来的位置P，将电阻箱的电阻改为R3'=8Ω，当电路稳定时，求 这时小球的电势能Ep 及该过程通过R2的电荷量Q。 参考答案： 1．A 【详解】开关S 断开时，有 E=3 V 开关S 闭合时有，电压表的读数为U=2V，则电阻R 的电压为2V，电路的电流为 电源的内阻为 故选A。 2．A 【详解】AC．改装电流表的原理是并联分流，可知用oa 两端时是电流表，其电流最大 测量值为 A 正确，C 错误； BD．改装电压表的原理是串联分压，可知用ob 两端时是电压表，其电压最大测量值为 BD 错误。 故选A。 3．D 【详解】D．灯泡正常发光，则电路中的电流为 由于电路串联，因此流过电动机的电流是2A，故D 正确； A．整个电路消耗的功率为 故A 错误； B．灯泡正常发光时的电压等于其额定电压，故电动机的输入电压为 电动机的热功率为 电动机的输出功率为 故B 错误； C．电动机的效率为 故C 错误。 故选D。 4．C 【详解】当传感器 所在处出现火情时，温度升高， 的电阻减小，则电路中的总电 阻 减小，根据闭合回路的欧姆定律可知，电路中的总电流 变大，路端电压变小， 则报警器两端的电压U 减小，根据 可知，电阻 两端的电压 增大，根据分压 原理可知，电阻 两端的电压 变小，则流过 的电流减小，即电流表读数 变小。 故选C。 5．C 【详解】由 和已知条件可知两灯泡电阻关系为 RA<RB A．对于A 选项电路，由于RA<RB，所以UA<110V，UB>110V，两灯不能正常发光，A 错误； B．对于B 选项电路，A 灯阻值较小，并联滑动变阻器后，并联部分阻值变得更小，小 于RB，所以UA<110V，UB>110V，两灯不能正常发光，B 错误； CD．对于C 选项电路，B 灯与滑动变阻器并联后，若并联部分阻值等于RA，则有 UA＝UB＝110V 两灯可以正常发光，对于D 选项电路，若变阻器的接入电阻等于A、B 的并联电阻，则 有 UA＝UB＝110V 两灯可以正常发光，比较C、D 两个电路，由于C 电路中滑动变阻器功率为 P1=(IA－IB)×110V 而D 电路中滑动变阻器功率为 P2=(IA＋IB)×110V 对比可得 所以C 电路消耗电功率最小，C 正确，D 错误。 故选C。 6．BCD 【详解】A．电子一个周期内的运动情况为： 时间内，电子从静止开始向A 板做 匀加速直线运动， 原方向做匀减速直线运动， 时刻速度为零。 时间内 向B 板做匀加速直线运动， 继续向B 板做匀减速直线运动，根据匀变速运动速 度图象是倾斜的直线可知A 符合电子的运动情况，故A 正确，不符合题意； B．电子做匀变速直线运动时 图象是抛物线，故B 错误，符合题意； C．由于 可知匀变速运动的加速度大小不变，方向发生变化，故 图象应平行 于横轴，故C 错误，符合题意； D．匀变速运动速度图象是倾斜的直线，根据 可知 图象是曲线，故D 错误，符合题意。 故选BCD。 7．BC 【详解】A．当两个相差很大的电阻并联时，并联电阻接近小电阻，所以C、D 两点间 阻值约为4 ，A 错误； B．当两个相差很大的电阻串联时，串联电阻接近大电阻，所以上支路阻值约为 ，B 正确； CD．并联的总电阻接近 ，根据欧姆定律得 C 正确，D 错误。 故选BC。 8．ACD 【详解】AC．电源的 图像 纵截距表示电源的电动势，由图读出电源的电动势 内阻 两图线的交点表示该电源直接与电阻 相连组成闭合电路时工作状态由图读出：路端 电压 ，电流 ，则电源的总功率为 此时电源内部消耗的电功率为 电源的输出功率为 电源的效率为 故AC 正确； B．电阻 其大小等于 图线上的点与原点 连线的斜率，可以知道 随电压的升高而增大， 此时电阻值 故B 错误； D．当外电路电阻与电源内电阻相等时，电源的输出功率最大，所以串联一个定值电阻 后，若外电阻与电源内阻的差值减小，电源的输出功率增大，相反减小。若串联后外电 路总电阻大于电源的内阻，根据 图像知，电源的输出功率也可能不变，所以D 选项是正确的。 故选ACD。 9． 0.795 D B 【详解】（1）[1]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 0.5mm+0.01×29.5mm=0.795mm （2）[2][3]电源电动势为3.0V，为了确保安全与精度，电压表选择V1，量程为 0~3.0V，当电压表达到满偏时，通过待测电阻的电流约为 因此为了确保精度，电流表选择A1，量程为0~0.6A。 （3）[4]由于铜芯电线两端的电压从0 开始变化，则控制电路采用分压式，由于 表明电流表的分流影响大，测量电路采用电流表外接，电路图如图所示 （4）[5]根据欧姆定律有 根据电阻的决定式有 又 解得 10． 23.85 0.045（0.043~0.047） 1.70 8.5 【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺的读数+游标尺的读数，故图示读数为 （2）[2]螺旋测微器的读数为固定刻度读数+可动刻度读数，故金属丝的直径为 （3）[3]当电压表量程为3V 时，每一小格为0.1V，故指针所指读数为1.70V； [4]当使用15V 量程时，每一小格为0.5V，故指针所指读数为8.5V。 11．（1） ，与x 方向的夹角为 ， ；（2） 【详解】（1）两平行带等量异种电荷的金属板间的电场是匀强电场，粒子受到电场力 是恒力，即粒子的加速度保持不变。如下图所示，以O 为原点， 方向为x 轴正方向， 竖直向上为y 轴正方向，建立直角坐标系。把末速度正交分解为 和 ，v 与x 轴的夹 角为 。 粒子沿x 方向不受力，做匀速运动，速度大小为 ；沿y 方向受到恒力作用，做初速度 为零的匀加速运动。粒子加速度方向沿 方向，大小为 在电场中的运动时间 根据运动学规律 则末速度的大小 末速度v 与x 方向的夹角为 （2）沿 方向的位移大小 12．（1）0.04kg；（2）-0.08J， ； 【详解】（1）开关S 闭合，电路稳定后， 串联， 中没有电流通过。 电容器的电压 小球静止时，由平衡条件有 m=0.04kg （2）将电阻箱的电阻改为R3'=8Ω， 开关S 闭合，电路稳定时 因为电容器下极板接地，所以此时，上极板电势为8V，下极板电势为0V，P 处于正中 间，所以P 点电势为4V EP=qφ=-0.02×4J=-0.08J 流过R2的电荷量