青海省西宁市城西区青海师范大学附属实验中学2022-2023学年高二上学期12月月考物理试题

青海师范大学附属实验中学2022-2023 学年度第一学期教学质量检测 高二物理 一、单选题：本题12 小题，共24 分。 1．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a 是该电池在 某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图像（电池内阻不是常数），图线b 是某电 阻R 的 图像。当它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为（ ） A． B． C． D． 请阅读下述文字，完成下列各题。 在如图所示的电路中，电阻箱接入电路的阻值为R=4Ω，电源的电动势E=1.5V，电源 内电阻为r=1.0Ω，闭合开关。 2．闭合开关后，通过电阻箱的电流为（ ） A．0.375A B．1.0A C．1.5A D．0.3A 3．闭合开关后，电压表示数为（ ） A． B． C． D． 4．电阻箱R 产生的热功率P 为（ ） A．1.2W B．0.36W C．1.8W D．0.09W 5．取两根完全相同的电阻丝，第一次将两电阻丝串联，第二次将两电阻丝拉长一倍后 并联，分别接在同一恒压电源两端。若第一次两电阻丝产生的热量为Q 时用时为t 串， 第二次两电阻丝产生的热量为Q 时用时为t 并，则先后两次所用时间之比为（ ） A．4：1 B．2：1 C．1：2 D．1：1 请阅读下述文字，完成下列各小题。 2020 年10 月12 日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空， 卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球 的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在 一定高度处静止不动。 6．若地球自转的角速度为 ，“高分十三号”卫星运动的角速度为 ，则（ ） A． B． C． D． 7．若将地球与“高分十三号”卫星看成质点，他们之间万有引力的大小为F，如果将 这两个质点之间的距离变为原来的2 倍，那么它们之间万有引力的大小变为（ ） A． B． C． D． 8．卫星受到地球的引力，是因为它们处在地球周围的引力场中。就像用电场强度来描 述电场的强弱那样，也可以用引力场强度来描述引力场的强弱。仿照电场强度的定义 式 ，可以得到引力场强度的表达式。则由地球赤道表面某点到正上方“高分十 三号”卫星所在位置的引力场强度大小（ ） A．保持不变 B．逐渐变大 C．逐渐减小 D．先增大再减小 9．如图所示，O 处有一通电直导线，其中的电流方向垂直于纸面向里，图形abcd 为 以O 点为同心圆的两段圆弧a 和c 与两个半径b 和d 构成的扇形，则以下说法中正确的 是（ ） A．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b 或d 所示，且离O 点越远，磁场越强 B．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b 或d 所示，且离O 点越远，磁场越弱 C．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a 或c 所示，且离O 点越远，磁场越强 D．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a 或c 所示，且离O 点越远，磁场越弱 10．电场线、等势面均可形象的描述电场。某区域的电场分布如图所示，带箭头的实 线为电场线，虚线为等势面，A 、B、C 三点的电场强度分别为 、 、 ，电势分 别为 、 、 。关于这三点电场强度和电势的比较，下列判断正确的是（ ） A． B． C． D． 11．一正点电荷形成的电场，如图实线是其中的三条电场线，另一带电的点电荷从M 点射入电场，仅受电场力作用下沿图中虚线运动到N 点，则该点电荷从M 向N 运动的 过程中（ ） A．动能一直增加 B．合力一直减小 C．电势能一直减少 D．动能和电势能的总和一直减少 12．在人类科学发展的历史长河中，许多物理学家对物理学发展做出了重要贡献，关 于物理学家和他们的贡献，下列叙述不符合史实的是（ ） A．牛顿提出了万有引力定律 B．麦克斯韦建立了电磁理论 C．伽利略发现了电流周围存在磁场 D．爱因斯坦提出了著名的相对论 二、多选题：本题4 小题，共16 分。 13．如图所示，xOy 坐标系的第一象限存在水平向左的匀强电场。第二象限存在竖直 向下的匀强电场，y 轴上c 点和x 轴上d 点连线为电场的下边界。相同的带电粒子甲、 乙分别从a 点和b 点由静止释放，两粒子均从c 点水平射入第二象限，且均从c、d 连线上射出，已知 ，下列说法正确的是（ ） A．带电粒子甲、乙在c 点速度之比为2 1 ∶ B．带电粒子甲、乙在c 点速度之比为 ∶1 C．带电粒子甲、乙在第二象限电场内的位移之比为 ∶1 D．带电粒子甲、乙在第二象限射出电场时速度方向相同 14．如图所示，极板足够长的平行板电容器水平放置，电容器与一直流电源相连，极 板间电压为U，开关闭合，两极板间距为d，一电荷量大小为 、质量为 的带电油滴 以初速度 从一平行板电容器的两个极板中央水平射入，带电油滴恰能沿图中所示的 水平虚线匀速通过电容器，则（ ） A．将下极板上移 ，带电油滴撞击在极板时的动能为 B．将下极板上移 ，带电油滴撞击在极板时的动能为 C．将上极板下移 ，带电油滴撞击在极板时的动能为 D．将上极板下移 ，带电油滴撞击在极板时的动能为 15．如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁 场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是（ ） A．将线框向左拉出磁场 B．以ab 边为轴转动（小于90°） C．以ad 边为轴转动（小于60°） D．以bc 边为轴转动（小于60°） 16．如图所示，在两平行板间接直流电源，位于A 板附近的带电粒子在电场力作用下， 由静止开始向B 板运动，关于粒子在两板间的运动，下列说法正确的是（ ） A．粒子到达B 板时的速率与两板间距离和电源电压均有关 B．若电源电压U 与粒子的电荷量q 均变为原来的2 倍，则粒子到达B 板时的速率变为 原来的4 倍 C．两板间距离越大，粒子运动的时间越长 D．粒子到达B 板时的速率与两板间距离无关，与电源电压有关 三、非选择题：60 分 17．某同学探究影响导体电阻的因素实验如图所示，a、b 和c 是三段材料相同的金属 导体。b 与a，横截面积相同，长度不同；c 与a，长度相同，横截面积不同。用电压 表分别测量a、b 和c 两端的电压，就能知道它们的电阻之比。 （1）若a、b 两端的电压之比为1：2，则它们的电阻之比为________； （2）若a、c 的电阻之比为2：1，则它们的横截面积之比为________。 18．如图所示为使用半值法测量电流表内阻的实验电路图，其中G 为待测电流表，它 的内阻大约是几十欧，量程为 。电源E 两端电压约 ， 为滑动变阻器， 为可读出电阻数值的电阻箱，阻值范围为 。首先断开开关 ，只闭合开 关 ，调节 ，使得电流表G 满偏（表针指到 ）。保持滑片P 的位置不动，闭 合开关 ，调节 ，使得电流表G 半偏（表针指到 ），读出电阻箱 的电阻值 R，则电流表G 的内阻即为R。 回答以下问题： （1）滑动变阻器的最大阻值至少为多少______； （2）测量值R 比电流表内阻的真实值偏大还是偏小______，为什么________； （3）这种方法只适合测量阻值较小的电阻，为什么______。 19．如图所示，真空中平行金属板M、N 之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量 为m 电荷量q 为带正电粒子从M 板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求两极板之间的电场强度E； （2）求带电粒子到达N 板时的速度大小v； （3）想要增大粒子达到N 速度，请你提出自己的方案。 20．简述法拉第发现电磁感应的实验过程。 21．如图所示，A、B 两板间存在着场强为E1的电场，两板间距离为d，C、D 两板间 存在着场强为E2的电场，B、C 两板间无电场，一质量为m、电荷量为＋Q 的电荷从A 板处由静止释放，粒子经电场E1加速后，匀速通过B、C 两板，再进入C、D 间的电 场，求粒子在C、D 间运动的距离x（已知粒子未能到D 板）。 22．如图，光滑斜面倾角为37°，一质量m＝10g、电荷量q＝＋1×10－6C 的小物块置于 斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，g 取10m/s2，求： （1）该电场的电场强度； （2）若电场强度变为原来的 ，小物块运动的加速度大小； （3）在（2）前提下，当小物块沿斜面下滑L＝ m 时，机械能的改变量。 参考答案： 1．B A．两图线的交点表示电阻R 与电池组成的闭合回路时的工作状态，由闭合电路欧姆定律 可知，由于 变化时，也发生变化，所以 的大小不等于，即a 图线切线 的斜率大小不等于内阻。由图可知 A 错误； B．由闭合电路欧姆定律得 ，当 时， ，由a 图线与纵轴的交点读出电 动势为 。根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为 ，则内阻 B 正确； C．电阻为线性元件，则有 即 是电阻R 的表示，C 错误； D．由闭合电路欧姆定律 可知，由a 图线与纵轴的交点读出电动势为 ，电 池短路时的电流为 ，则电池短路时的内阻为 由于电池内阻不是常数，所以电池短路时的内阻 不等于电池与电阻 构成回路时的内阻， D 错误。 故选B。 2．D 3．C 4．B 【解析】2．闭合开关后，通过电阻箱的电流为 故选D。 3．闭合开关后，电压表示数为 故选C。 4．电阻箱R 产生的热功率P 为 故选B。 5．D 根据电阻定律 串联后和并联后的长度和截面积均相同，所以串联后的总电阻等于并联后的总电阻；根据 两次的电压相同，电阻相同，产生的热量相同，所以通电时间相同。 故选D。 6．C 7．A 8．C 【解析】6．由题“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作 匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不 动，可知“高分十三号”为地球同步卫星，则“高分十三号”卫星运动的角速度 与地球 自转的角速度 相同。 故选C。 7．根据万有引力定律公式 可知，将这两个质点之间的距离变为原来的2 倍，则万有引力的大小变为 故选A 8．引力场强度可以写成 由于 所以 距离逐渐变大，所以引力场强度逐渐减小。 故选C 9．D 由安培定则可知，通电直导线周围磁场的磁感线是以通电导线为圆心的一系列同心圆，方 向是图中a 或c 箭头所示，且离通电直导线越远，磁场越弱。 故选D。 10．A AB．根据电场线疏密代表场强可知 A 正确，B 错误； CD．沿电场线方向电势降低，则有 CD 错误。 故选A。 11．B AC．由电场的性质和曲线运动的特点可知，电场力的方向始终与速度方向成钝角，对电荷 做负功，电荷的动能减少、电势能增加，选项A、C 错误； D．只有电场力做功时，电荷电势能与动能的总和保持不变，选项D 错误； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，M 点处比N 点处的电场线密，所受电场力 FM>FN 所以合力一直减小，选项B 正确。 故选B。 12．C A．牛顿提出了万有引力定律，故A 正确，不符合题意； B．麦克斯韦建立了电磁场理论，故B 正确，不符合题意； C．奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，故C 错误，符合题意； D．爱因斯坦提出了著名的相对论，故D 正确，不符合题意。 故选C。 13．BD AB．相同的带电粒子甲、乙分别从a 点和b 点由静止释放，两粒子均从c 点水平射入第二 象限，且均从c、d 连线上射出，已知 ，由 可得带电粒子甲、乙在c 点速度 之比为 故A 错误，B 正确； CD．甲、乙两粒子从c 点水平射入第二象限，设位移与水平方向夹角为 ，甲、乙两粒子 位移与水平方向的夹角 相同，由平抛运动知识可知 ① ② ③ 综合①②③可得 可知带电粒子甲、乙在第二象限电场内的位移之比为2 1 ∶，故C 错误； D 设速度方向与水平方向夹角为 可得 甲、乙在第二象限射出电场时速度方向与水平方向夹角 相同，故D 正确。 故选BD。 14．BC AB．带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器，则 将下极板上移 ，带电油滴打在上极板上，入射点与上极板的电势差大小为 ，根据动 能定理 解得 故A 错误，B 正确； CD．将上极板下移 ，带电油滴打在上极板上，入射点与上极板的电势差大小为 ，根 据动能定理 解得 故C 正确，D 错误。 故选BC。 15．ABC 产生该应电流的条件：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路产生感应电流。 A．将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc 边做切割磁感线运动，穿过线框的磁通量减 少，所以线框中产生感应电流，A 正确； B．当线框以ab 边为轴转动时，线框的cd 边右半段在做切割磁感线运动，穿过线框的磁通 量减少，所以线框中将产生感应电流，B 正确； C．当线框以ab 边为轴转动（小于60°），穿过线框的磁通量减少，所以在转动过程中产 生感应电流，C 正确； D．当线框以bc 边为轴转动时，如果转动角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不 变（其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积），D 错误。 故选ABC。 16．CD AD．对粒子由动能定理有 解得 则粒子到达B 板时的速率与电源电压有关，与两板间距离无关，选项A 错误，D 正确； B．粒子到达B 板时的速率 ，当U 和q 均变为原来的2 倍时，到达B 板时的速率 变为原来的2 倍，选项B 错误； C．由牛顿第二定律可知 又 则 可知两板间距离越大，粒子运动的时间越长，选项C 正确； 故选CD。 17． 1：2 1：2 （1）[1] 流过a、b 的电流相等，a、b 两端的电压之比为1：2，根据 可得，它们的 电阻之比为1：2。 （2）[2] a、c 的长度相同，电阻之比为2：1，根据 可得，它们的横截面积之比为 1：2。 18． 300Ω 偏小 见解析 见解析 （1）[1] 只闭合开关 ，电流表G 满偏时即 ，滑动变阻器 的最大阻值至少为 （2）[2][3]因为当闭合开关 时， 与电流表并联，整个电路的电阻减小，根据闭合电路 欧姆定律可知，通过 的电流变大，干路电流大于 ，当通过电流表电流半偏时，通 过电阻箱的电流大于15mA，由并联规律可知，此时电阻箱阻值小于电流表内阻，即测量 值偏小。 （3）[4]因为待测电阻越小，电阻箱并入时对干路电流的影响越小，误差就越小，半偏时， 电阻箱阻值与待测电阻阻值差异就越小。 19．（1） ；（2） ；（3）增大加速电压，增大粒子比荷 （1）平行金属板间电场强度为 （2）由动能定理得 解得 （3）由 可知，想要增大粒子达到N 速度，可以增大加速电压，或者增大粒子比 荷。 20．见解析 法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈连接一个线框，线框附 近放置一个可以自由转动的小磁针，当给A 线圈通电或断电的瞬间，发现小磁针发生了转 动，之后便又回到它原来的自然位置，处于静止状态。 21． 设粒子在A、B 间加速后获得速度大小为v，根据动能定理有 对粒子在C、D 间的减速过程，同理有 联立解得 22．（1）7.5×104N/C，方向水平向右；（2）3m/s2；（3）－0.02J （1）如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，受力平衡，则有 在x 轴方向 Fcos37°－mgsin37°＝0 在y 轴方向 FN－mgcos37°－Fsin37°＝0 得 qE＝mgtan37° 故有 E＝ ＝7.5×104N/C 方向水平向右。 （2）场强变化后物块所受合力为 F＝mgsin37°－ qEcos37° 根据牛顿第二定律得 F＝ma 故代入解得 a＝0.3g＝3m/s2 方向沿斜面向下。 （3）机械能的改变量等于电场力做的功，故 ΔE＝－ qELcos37° 解得 ΔE＝－0.02J