湖北省宜昌市長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月月考物理試題

長(zhǎng)陽(yáng)一中20232024學(xué)年高二上學(xué)期第一次月考物理試卷一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全都選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）1.下列公式適用于任何電場(chǎng)的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．公式用來(lái)計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功，所以只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，A錯(cuò)誤；B．公式是勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系公式，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，B錯(cuò)誤；C．公式是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，運(yùn)用比值法定義，適用于任何電場(chǎng)，C正確；D．公式是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式，只適用點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，D錯(cuò)誤。故選C。2.通電的等腰梯形導(dǎo)線框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ab邊與MN平行．下列關(guān)于通電直導(dǎo)線MN的磁場(chǎng)對(duì)線框作用的()A.線框所受安培力的合力為零B.線框有兩條邊所受的安培力方向相同C.線框有兩條邊所受的安培力大小相同D.線框在安培力作用下一定有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)【答案】C【解析】【詳解】直導(dǎo)線中的電流方向由N到M，根據(jù)安培定則，導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向內(nèi)，根據(jù)左手定則，ab邊受向左的安培力，cd邊受到向右的安培力，ad邊受到斜向左下方的安培力，bc受到左上方安培力，四個(gè)邊所受的安培力的合力不為零，其中bc邊和ad邊所受的安培力大小相同，故AB錯(cuò)誤，C正確；離MN越遠(yuǎn)的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，故根據(jù)安培力公式F=BIL，cd邊受到的安培力小于ab邊、bc邊和ad邊受到的安培力的矢量和，則線框在安培力作用下一定有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故D錯(cuò)誤．3.如圖A、B為一對(duì)等量同種電荷連線上的兩點(diǎn)（其中B為中點(diǎn)），C為連中垂線上的一點(diǎn)。今將一個(gè)由荷量為q（）的點(diǎn)電荷從A沿直線移到B再沿直線移到C，以下說(shuō)法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)都相同B.A、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)不同C.點(diǎn)電荷q（）從B沿直線移到C，電荷的電勢(shì)能變大D.點(diǎn)電荷q（）從A沿直線移到B，電荷的電勢(shì)能變小【答案】D【解析】【詳解】等量同種正電荷電場(chǎng)線如圖所示A．根據(jù)等量正電荷的電場(chǎng)分布可知，AB之間的電場(chǎng)線從A到B，場(chǎng)強(qiáng)方向從A到B，可知A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，由圖可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故A錯(cuò)誤；B．無(wú)法比較A、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，但方向一定不同，在BC之間的場(chǎng)強(qiáng)方向從B到C，可知B點(diǎn)的電勢(shì)高于C點(diǎn)的電勢(shì)，結(jié)合A選項(xiàng)可知A、C兩點(diǎn)電勢(shì)不同，故B錯(cuò)誤；C．由B選項(xiàng)分析可知，B、C連線上，正電荷所受電場(chǎng)力向上，點(diǎn)電荷q（）從B沿直線移到C，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；D．由A選項(xiàng)分析可知，A、B連線上，正電荷所受電場(chǎng)力向右，點(diǎn)電荷q（）從A沿直線移到B，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能的變小，故D正確。故選D。4.如圖所示，矩形abcd的邊長(zhǎng)bc是ab的2倍，兩細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流，垂直穿過(guò)矩形平面，與平面交于e、f兩點(diǎn)，其中e、f分別為ad、bc的中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.a點(diǎn)與b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 B.a點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C.a點(diǎn)與d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D.a點(diǎn)與b、c、d三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均不相同【答案】B【解析】【詳解】通電直導(dǎo)線在周?chē)纬傻拇艌?chǎng)，大小為，方向由安培定則可知垂直于點(diǎn)到導(dǎo)線垂直線段，從右向左畫(huà)出各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的平面圖，如圖所示，由對(duì)稱(chēng)性可知a與c點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度等大同向，b與d兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度等大同向。故選B。5.如圖甲所示，一圓心為O的圓形區(qū)域處在平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其半徑R=0.1m。M為圓弧上一點(diǎn)，若半徑OM沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，為OM從OA位置開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的角度，M點(diǎn)的電勢(shì)隨變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10V/mB.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)榇怪庇贏C連線向上C.將一質(zhì)子由B點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針移至D點(diǎn)，電勢(shì)能增加2eVD.將一電子由A點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針移至C點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功【答案】C【解析】【詳解】A．由電勢(shì)隨變化關(guān)系圖像可知，當(dāng)時(shí)，M點(diǎn)電勢(shì)最低為1V；當(dāng)時(shí)，N點(diǎn)電勢(shì)最高為5V，如圖所示則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故A錯(cuò)誤；B．由電勢(shì)隨變化的關(guān)系圖像如圖可知當(dāng)時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)電勢(shì)為3V，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)沿任意方向電勢(shì)降落都是均勻的，可知NM中點(diǎn)O點(diǎn)電勢(shì)也為3V，則OF為等勢(shì)線，則由幾何關(guān)系知OF與OM垂直，則電場(chǎng)線的方向由N指向M，如圖所示故B錯(cuò)誤；C．過(guò)B和D點(diǎn)作MN的垂線，由幾何關(guān)系知質(zhì)子由B點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針移至D點(diǎn)，電勢(shì)能變化量為可知質(zhì)子由B點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針移至D點(diǎn)，電勢(shì)能增加2eV，故C正確；D．M點(diǎn)電勢(shì)最低，N點(diǎn)電勢(shì)最高，所以從A點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針至C點(diǎn)，電勢(shì)先減小后增大，電子的電勢(shì)能先增大后減小，所以電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，故D錯(cuò)誤。故選C。6.霍爾式位移傳感器的測(cè)量原理如圖所示，有一個(gè)沿z軸方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝B0＋kz（B0、k均為常數(shù)）。將傳感器固定在物體上，保持通過(guò)霍爾元件的電流I不變，方向如圖所示，當(dāng)物體沿z軸方向移動(dòng)時(shí)，由于位置不同，霍爾元件在y軸方向上、下表面的電勢(shì)差U也不同。則（）A.傳感器靈敏度與上、下表面的距離有關(guān)B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，上、下表面的電勢(shì)差U越小C.k越大，傳感器靈敏度越高D.若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電，則下表面電勢(shì)高【答案】C【解析】【分析】【詳解】B．最終定向移動(dòng)的自由電荷在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡狀態(tài)，設(shè)霍爾元件的長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，設(shè)定向移動(dòng)的自由電荷在x方向的速度為v。有電流的微觀表達(dá)式為所以B越大，上、下表面的電勢(shì)差U越大，B錯(cuò)誤；AC．霍爾元件在y軸方向上、下表面的電勢(shì)差U為則所以傳感器靈敏度與上、下表面的距離無(wú)關(guān)，k越大，傳感器靈敏度越高，A錯(cuò)誤，C正確；D．若該霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向下表面偏轉(zhuǎn)，所以上表面電勢(shì)高，所以D錯(cuò)誤；故選C。7.某同學(xué)描繪出小燈泡的IU圖像如圖，若將兩個(gè)完全相同的小電珠串聯(lián)接在電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為12Ω的電源兩端，接通電路，則每個(gè)燈泡的實(shí)際功率約為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【詳解】設(shè)每個(gè)燈泡的電壓為U，燈泡的電流為I根據(jù)閉合電路歐姆定律可知整理可得所以在小燈泡的IU圖像做出電源的IU圖像故每個(gè)燈泡的實(shí)際功率為故選A。8.帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3，若加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，則（）A.一定有h1＝h3 B.一定有h1<h4C.h2與h4無(wú)法比較 D.h1與h2無(wú)法比較【答案】AC【解析】【詳解】A．小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，豎直方向仍然只受重力，在豎直方向上有由此可知故A正確；BCD．當(dāng)加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球在豎直方向上受重力和電場(chǎng)力若小球帶正電，則電場(chǎng)力向上，小球運(yùn)動(dòng)的加速度小球上升的最大高度若小球帶負(fù)電，則電場(chǎng)力向下，小球運(yùn)動(dòng)加速度小球上升的最大高度若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于洛倫茲力改變速度的方向，所以當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球應(yīng)有水平方向的速度，設(shè)此時(shí)的球的動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理得則h1大于h2，但h1可能大于h4，也可能小于h4，故h2和h4無(wú)法比較。故BD錯(cuò)誤，C正確。故選AC。9.如圖，電路中R為定值電阻，電源內(nèi)阻為r。將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔI，則（）A.A的示數(shù)增大 B.V2的示數(shù)增大C.ΔU3與ΔI的比值大于r D.ΔU1大于ΔU3【答案】AC【解析】【詳解】A．分析電路圖，滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián)，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，接入電路阻值變小，電路總阻值變小，干路電流變大。理想電流表A測(cè)的是干路電流，A的示數(shù)增大。故A正確；B．V2測(cè)路端電壓，由于電流增大，內(nèi)阻分壓變大，所以示數(shù)變??；故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得則得則ΔU3與ΔI的比值大于r。故C正確；D．V1測(cè)R兩端電壓，由于電流變大，示數(shù)變大；V2測(cè)路端電壓，由于電流增大，內(nèi)阻分壓變大，所以示數(shù)變??；V3測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，是V2示數(shù)減去V1示數(shù)，示數(shù)減小。V3測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，是V2示數(shù)減去V1示數(shù)，故它們示數(shù)變化量的絕對(duì)值滿足顯然故D錯(cuò)誤。故選AC。10.在電子技術(shù)中，科研人員經(jīng)常通過(guò)在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域施加磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），、是其兩條相互垂直的直徑，圓形區(qū)域左側(cè)有一平行、關(guān)于對(duì)稱(chēng)放置的線狀粒子源，可以沿平行于的方向發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為、速率均為的帶正電的粒子，粒子源的長(zhǎng)度為，從粒子源上邊緣發(fā)射的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里B.粒子源發(fā)射的粒子均從點(diǎn)射出磁場(chǎng)C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為【答案】BD【解析】【詳解】A．帶正電的粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；C．如圖所示設(shè)粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系可得解得根據(jù)洛倫茲力提供向心力解得故C錯(cuò)誤；D．所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑都相等，運(yùn)動(dòng)的圓弧越短，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，如圖所示由幾何關(guān)系可得解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間故D正確；B．任意一點(diǎn)射入磁場(chǎng)，粒子的運(yùn)動(dòng)半徑等于，如圖所示由幾何關(guān)系可知恒為一個(gè)菱形所以所有的粒子都從F點(diǎn)射出，故B正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為_(kāi)__________mm；用游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體的厚度時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，此示數(shù)為_(kāi)__________cm。電壓表的讀數(shù)為_(kāi)__________V；電流表的讀數(shù)為_(kāi)__________A?！敬鸢浮竣?②.③.④.【解析】【詳解】[1]螺旋測(cè)微器讀數(shù)=固定刻度數(shù)+可動(dòng)刻度數(shù)；本題固定刻度數(shù)，可動(dòng)刻度數(shù)為，故讀數(shù)為。[2]游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為20mm，游標(biāo)尺第12條對(duì)齊，本游標(biāo)卡尺精度為，故讀數(shù)為。[3]電壓表最小刻度為，則讀數(shù)為；[4]電流表最小刻度為，讀數(shù)為?！军c(diǎn)睛】本題考查螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、電壓電流表的讀數(shù)規(guī)則。10分度需估讀到精度下一位，其余分度只需本位估讀。12.測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路如圖（a）所示，MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲，定值電阻R0。調(diào)節(jié)滑片，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN長(zhǎng)度x，繪制出圖（b）所示的U—I圖像。（1）由圖（b）求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω（均保留2位小數(shù)）；（2）實(shí)驗(yàn)中因電表內(nèi)阻的影響，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值___________（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出圖（c）所示的圖像。若圖像斜率為k，電阻絲橫截面積為S，則電阻絲的電阻率=___________，電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量___________（選填“有”或“沒(méi)有”）影響?！敬鸢浮竣?②.③.小于④.kS⑤.沒(méi)有【解析】【詳解】（1）[1]由圖（a）所示電路圖可知，路端電壓由圖（b）所示U—I圖像可知，電池的電動(dòng)勢(shì)[2]圖像斜率的絕對(duì)值內(nèi)阻（2）[3]根據(jù)圖（a）可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的UI圖像如圖所示由圖像可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值；（3）[4]根據(jù)圖（a）所示電路圖可知R+RA==由圖像可知，圖像的斜率解得[5]考慮電表內(nèi)阻，圖像的斜率不變，對(duì)電阻率的測(cè)量沒(méi)有影響。13.如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量，電阻，與導(dǎo)軌接觸良好。電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電阻。外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直于，與導(dǎo)軌平面成。與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），不計(jì)其余摩擦．細(xì)繩垂直于且沿水平方向跨過(guò)一輕質(zhì)定滑輪懸掛一重物。重力加速度，處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知。求：（1）受到的安培力大?。唬?）重物重力G的取值范圍?！敬鸢浮浚?）5N；（2）0.5N≤G【解析】【詳解】（1）由閉合電路的歐姆定律可得，通過(guò)ab的電流I==2A，方向：由a到bab受到的安培力F=BIL=5N（2）a最大靜摩擦力fmax=μ（mgFcos53°）由平衡條件得，當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時(shí)T=Fsin53°f當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí)T=Fsin53°+f則重物重力的取值范圍為0.5N≤G。14.在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出，其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡的最高點(diǎn)，小球從A點(diǎn)拋出時(shí)的動(dòng)能為4J，在M點(diǎn)的動(dòng)能為，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球在上升和下降過(guò)程中分別通過(guò)水平位移x1與x2的比；（2）小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中的最小動(dòng)能?！敬鸢浮浚?）；（2）13J；（3）【解析】【詳解】（1）小球在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性得知，從A點(diǎn)至M點(diǎn)和從M點(diǎn)至B點(diǎn)的時(shí)間t相等。小球在水平方向上做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，則所以（2）小球從A到M，水平方向上電場(chǎng)力做功W電＝Eqx1＝則從A到B水平方向上電場(chǎng)力做功W電′＝Eq（x1+x2）＝4W電＝9J則由能量守恒可知，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkB＝Ek0+4W電＝4J+9J＝13J（3）如圖所示，設(shè)小球所受的電場(chǎng)力為F，重力為G，電場(chǎng)力和重力的合力（等效重力）為，G和的夾角為由于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，則有：即即