内蒙古鄂尔多斯市第一中学2021-2022学年高二上学期第一次月考物理试题(1)

市一中2021～2022 学年度第一学期第一次调研 高二物理 答题要求： 1.本卷满分110 分，考试时间100 分钟。 2.请将第Ⅰ卷和第Ⅱ卷的答案涂写在答题纸上，考试结束后只交答题纸。 第Ⅰ卷 一、选择题(共15 个小题，共50 分。在每小题给出的四个选项中，其中第1～ 10 题只有一项符合题目要求，每小题3 分；第11～15 题有多项符合题目要求， 完全选对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得零分） 1．2019 年3 月19 日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米 带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000 倍。电导率σ 就是电阻率ρ 的倒数，即σ ＝．下列说法正确的是 ( ) A．材料的电导率越小，其导电性能越强 B．材料的电导率与材料的形状有关 C．电导率的单位是 D．电导率大小与温度无关 2．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M 和电热丝，部分技术参数如 下表，电吹风在220 V 电压下工作。下列说法正确的是 ( ) 电吹风额定电压 220 V 电吹风额定功率 热风时：990 W 冷风时：110 W A．开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风 B．该电吹风中电动机的内电阻为440 Ω C．吹热风时电热丝的功率为990 W D．吹热风时通过电热丝的电流为4 A 3．如图所示为电子束焊接机，K 为阴极，A 为阳极，两极之间的距离为d．在两极之间加 上高电压U，两极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C 是电 场中两点。有一电子在K 极由静止被加速，不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正 确的是 ( ) A．A、K 之间的电场强度均为 B．B 点电势大于C 点电势 C．B 点电场强度大于C 点电场强度 D．电子由K 到A 的电势能减少了eU 4．如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连(开关闭合状态)，乙图中电容器 充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的带电小球，小 球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的 是 ( ) A．甲图中夹角减小，乙图中夹角增大 B．甲图中夹角减小，乙图中夹角不变 C．甲图中夹角不变，乙图中夹角不变 D．甲图中夹角减小，乙图中夹角减小 甲 乙 5．如图所示，a、b、c 为不同材料制成的电阻，b 与a 的长度相等，b 的横截面积是a 的两 倍；c 与a 的横截面积相等，c 的长度是a 的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数 关系是U1 U ∶ 2 U ∶ 3＝1 1 2 ∶∶．关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法正确的是 ( ) A．ρa是ρb的2 倍 B．ρa是ρc的2 倍 C．ρb是ρc的2 倍 D．ρc是ρa的2 倍 6．如图所示，粗细均匀的金属环上a、b、c、d 四点把它分为四等份。当a、b 两点接入电 路时，圆环消耗的电功率为P；当把a、d 两点接入同一电路中时(即保持电压不变)，圆环 消耗的电功率为 ( ) A． B．P C． D．3P 7．如图所示，匀强电场中有一个与电场线平行的直角三角形ABC，其中∠B＝90°，∠C＝ 30°，AB＝2 m．若在B 处有一个电子源，能沿平面向各方向射出动能为10 eV 的电子，电 子经过A、C 两点时的动能分别为11 eV 和7 eV．不考虑电子 间的 相互作用力，则该电场的电场强度大小为 ( ) A．1 N/C B．2 N/C C．3 N/C D．4 N/C 8．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R 并使电 动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A 和2 V．重新调节R 并使电动机恢复 正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2 A 和24 V，则这台电动机正常运转时的输 出功率为 ( ) A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W 9．如图所示电路中，电源电压恒定不变。由于某处出现了故障，导致电路中的A、B 两灯 变亮，C、D 两灯变暗，故障的原因可能是 ( ) A．R1短路 B．R2断路 C．R2短路 D．R3短路 10．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设 其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I 的电子束。已知电子的电荷量为e、 质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为ΔL 的电子束内的电子个数是 ( ) A． B． C． D． 11．如图所示，D 为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c 为三只相同的大功率 电炉。a 靠近电源；b、c 离电源较远(输电线电阻不能忽略，虚线部分)，但离用户电灯L 很近。关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是 ( ) A．使用电炉a 时对电灯的影响最小 B．使用电炉b 时对电灯的影响比使用电炉a 时大 C．使用电炉c 时对电灯几乎没有影响 D．使用电炉a 或b 时对电灯影响几乎一样 12．如图所示，心脏除颤器用于刺激心脏恢复正常的跳动，它通过皮肤上的电极板使电容 器放电。已知某款心脏除颤器，在短于一分钟内使70 μF 电容器充电到5 000 V，存储875 J 能量。抢救病人时，一部分能量在2 ms 的脉冲时间内通过电极板放电进入身体，此脉冲的 平均功率为100 kW．下列说法正确的是 ( ) A．电容器放电过程中电压不变 B．电容器充电至2 500 V 时，电容为35 μF C．电容器充电至5 000 V 时，电荷量为0.35 C D．电容器所释放出的能量约占存储总能量的23% 13．如图所示，A 板发出的电子由静止开始经电压U1加速 后， 水平射入水平位置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P 上， 关于电子的运动，下列说法中正确的是 ( ) A．滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置下降 B．滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置下降 C．电压U 增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变 D．电压U 增大时，电子从发出到打在屏上的时间不变 14．两个完全相同的小量程电流表G，分别改装成0～3V 和0～15V 的电压表。下列说法 正确的是 ( ) A．两个电压表并联接入电路后，它们的读数之比是1：1 B．两个电压表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1：5 C．两个电压表串联接入电路后，它们的读数之比是5：1 D．两个电压表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1：1 15．某学习小组研究学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度升 高时，R1急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，报警电铃响起，则下列说法正确的是 ( ) A．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P 向下移 B．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P 向上移 C．增大电源电压，会使报警的临界温度降低 D．增大电源电压，会使报警的临界温度升高 第Ⅱ卷 二、填空题(共2 个小题，共20 分。把答案填写在答题卡的横线上） 16．(10 分)(1)如图所示，电压表接0－3V 量程，电流表接0－0.6A 量程。其中电压表的示 数为 V，电流表的示数为 A． (2)如图所示，游标卡尺的读数为 mm． (3)如图所示电路中，小量程电流表G 的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝10mA，电阻R1＝ 200Ω，R2＝Ω．当S1和S2均断开时，改装成的电表是__________(填电流表或电压表)，量 程为__________；当S1和S2均闭合时，改装成的电表是__________(填电流表或电压表)， 量程为__________。 17．(10 分)某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验： (1)如图甲所示，该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径D＝__________ mm； (2)该同学用如图乙所示电路图测量金属丝Rx的电阻，供选择的仪器如下： ①电流表A1(内阻为r)； ②电流表A2； ③滑动变阻器R1(0～1 000 Ω)； ④滑动变阻器R2(0～20 Ω)； ⑤蓄电池(2 V)； ⑥开关S 及导线若干。 (3)滑动变阻器应选择__________(选填“R1 ”或“R2 ”)；在图丙中按图乙用连线代替导线 连接实物图； (4)闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录A1、A2 的读数I1、I2，通过调节滑动变阻 器，得到多组实验数据；以I2 为纵坐标， I1为横坐标，作出相应图象，如图丁所示。根据 I2－I1 图象的斜率 k 及电流表A1内阻r，写出金属丝电阻的表达式 Rx＝ __________； (5)测得金属丝连入电路的长度为L，则金属丝电阻率ρ＝__________(用k、D、L、r 表示)。 三、计算题(共4 个小题，共40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重 要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写 出数值和单位) 18．(8 分)已知两个纯电阻元件R1、R2的额定电压都是6V，额定电流分别为0.1A 和 0.3A；电源电压为12V．甲、乙两位同学分别设计了如图所示的电路，可使两个元件在额 定电压下工作。求：甲、乙所用附加电阻Rx的阻值大小，并对甲、乙设计的电路作出评价。 19．(10 分)如图所示，静止于A 处的离子经电压为U 的加速电场加速后，沿图中半圆弧虚 线所示的轨迹通过静电分析器，从P 点垂直于CN 进入矩形区域内的有界匀强电场，场强 方向水平向左。静电分析器通道内有均匀的、辐向分布的电场，已知圆弧轨迹所在处的场 强大小都为E0，方向沿圆弧轨迹半径指向圆心O，离子质量为m、电荷量为q，QN＝2d、 PN＝3d，离子重力不计。 (1)求离子通过静电分析器时，圆弧轨迹的半径R； (2)若离子恰能打在QN 的中点上，求矩形区域QNCD 内的场强E． 20．(12 分)如图所示，绝缘光滑轨道的倾斜部分BA 为倾角θ＝30°的斜面，ADC 部分为竖 直平面内半径为R 的半圆轨道，斜面与半圆轨道相切于A 点，D 为轨道的最低点，整个装 置处于水平向右的恒定电场中。现有一个质量为m 的带电小球，从斜面上某点由静止释放， 当小球通过C 点时所受合力的方向指向圆心，且小球对轨道的压力恰好为零。已知重力加 速度大小为g，求：(结果可用根式表示) (1)小球受到电场力的大小和到达C 点时速度的大小； (2)小球到达D 点时动能的大小； (3)小球通过C 点后至落到轨道所用的时间。 21．(10 分)如图所示电路，电源电压不变，电表均为理想电表，R1＝30．开关S1、S2都 断开或都闭合所形成的两个电路状态中，电压表示数之比为3 8 ∶；R2消耗的最大功率和最 小功率之比为4 1 ∶；R3的最小功率为0.9W．求： (1)电阻R2的值； (2)电流表的最大示数。 市一中2021～2022 学年度第一学期第一次调研 高二物理参考答案 第Ⅰ卷 一、选择题(共15 个小题，共50 分。在每小题给出的四个选项中，其中第1～ 10 题只有一项符合题目要求，每小题3 分；第11～15 题有多项符合题目要求， 完全选对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得零分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D D B C C A A 题号 9 10 11 12 13 14 15 答案 D D AB CD BD AD BC 第Ⅱ卷 二、填空题(共2 个小题，共20 分。答案填写在答题卡的横线上） 16．(10 分) (1)1.20，0.50 (2)104.05 【每空2 分】 (3)电压表、3V，电流表、1A 【每空1 分】 17．(10 分) (1)2.500 (3)R2 见图 (4) (5) 【每空2 分】 三、计算题(共4 个小题，共40 分) 18．(8 分)【答案】15Ω；30Ω． 乙同学设计的更好。 【解析】甲图中，两元件在额定电压下工作，电阻Rx 的电压Ux＝6V，电流Ix＝I1＋I2＝ 0.4A，串联电阻Rx＝＝15Ω； 【2 分】 乙图中，两元件在额定电压下工作，电阻Rx 的电压Ux＝6V，电流Ix＝I2－I1＝0.2A， 附加电阻Rx＝＝30Ω． 【2 分】 甲电路总功率P 甲＝U·Ix＝4.8W，乙电路总功率P 乙＝U·I2＝3.6W． 【2 分】 乙电路耗能少，乙同学设计的更好。 【2 分】 19．(10 分) 【答案】(1) (2) 【解析】(1)离子在加速电场中加速，根据动能定理有：qU＝mv2 ① 离子在辐向电场中做匀速圆周运动，据牛顿第二定律有：qE0＝m ② 由①②解得：R＝ 【6 分】 (2)离子在矩形区域中做类平抛运动，根据类平抛运动的规律有： d＝vt， 3d＝at2， 且qE＝ma ③ 由①③解得：E＝ 【4 分】 20．(12 分) 【答案】(1)mg， (2)(＋1)mgR (3) 【解析】(1)小球运动到C 点时，重力和电场力的合力提供向心力，有： F＝mgtanθ， 解得：F＝mg； 【2 分】 且 ＝m， 解得：v＝ 【2 分】 (2)小球由D 点到C 点过程，根据动能定理有： －mgR(1＋cosθ)－FRsinθ＝mv2－Ek， 解得：Ek＝(＋1)mgR 【4 分】 (3)小球离开C 点后做类平抛运动，落到斜面上时有： 2R＝at2， 且＝ma， 解得：t＝ 【4 分】 21．(10 分)【答案】(1)R2＝40Ω；(2)1.4A 【解析】开关都断开时，三电阻串联，各电阻消耗的功率最小，等效电路如图甲所示。 开关都闭合时，三电阻并联，各电阻消耗的功率最大，等效电路如图乙所示。 (1)由图可知：＝，据题意知：＝；得：5R1＝3R2＋3R3 ① R2一定，＝＝，即I2＝2I； 而U 一定，有： I(R1＋R2＋R3)＝I2R2； 得：R2＝R1＋R3 ② 由 ①②得：R2＝40，R3＝10 【6 分】 (2)R3的最小功率为0.9W，即I2R3＝0.9W，I＝0.3A；U＝24V，I1＝0.8A，I2＝0.6A； 则电流表的最大示数Im＝I1＋I2＝1.4A 【4 分】