沈阳市第 120 中学 2023-2024 学年度上学期高二年级第二次质量监测科目：物 理
一、选择题（本题共 12 小题，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，每小题 4 分；第 9～12 题有多项符合题目要求，每小题 4 分，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）
下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
根据电场强度的定义式 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
根据电容的定义式 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
根据真空中点电荷的电场强度公式 可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
根据电势差的定义式 可知，带电荷量为 1C 的正电荷，从 A 点移动到 B 点克服电场力做功为 1J，则 A. B 两点间的电势差为 1V
下列有关电动势的说法正确的是（ ）
A. 电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比
B. 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定
非静电力做的功越多，电动势越大
电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，当电源接入电路时，电动势 将发生改变
额定电压都是 110V，额定功率 PA=100W，PB=40W 的灯泡两盏，若接在电压为 220V 的电
路上，两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（ ）
A. B.
C. D.
如图所示，为某一电吹风的电路结构图和铭牌，通过改变选择开关金属档片的位置可以 实现电吹风功能的转换。下列说法中正确的是（ ）
档片连接 B、C 时，电吹风处于吹热风状态
电动机的电阻为 2420Ω
吹热风时，电热丝的电阻为
吹热风时，通过电热丝的电流为 2A
一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为 x 轴，起始点 O 为坐标原点，其电势能 Ep 与位移 x 的关系如图所示，下列图象中合理的是（ ）
如图所示的电路，将两个相同的小量程的灵敏电流计分别改装成A1 （0~3A）和A2
（0~0.6A）的电流表，把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法不正确的是（ ）
A1 的指针满偏时， A2 的指针也满偏
A2 的指针满偏时， A1 的指针刚好指到量程的五分之一处
A2 的读数始终为A1 读数的五分之一
A1 的读数为 1.5A 时，干路电流为 1.80A
一直流电动机竖直向上匀速提升质量 m 5kg 的重物时的电路图如图所示，已知电动机的内阻 r 1.5 ，定值电阻 R 6Ω ，直流电压U 60V ，理想电压表的示数UV 48V ， 取重力加速度大小 g 10m/s2 ，则重物被提升时的速度大小是（ ）
A. 1m/s B. 1.2m/s
C. 1.8m/s D. 2m/s
如图甲所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体 B 刚好能嵌入导体 A，导体 C 刚好能嵌入导体 B，现将三段导体按图乙方式接入到电路中，则（ ）
导体 A、B、C 的电阻之比为 3：2：1
导体 A、B、C 两端的电压之比为 1：2：3
流过导体 A、C 的电流之比为 1：1
导体 A、B、C 在相等时间内产生的热量之比为 1：1：4
在电学实验中，遇到断路时，常用电压表来检测。某同学连接了如图所示的电路，闭合开关 S 后，发现灯不亮，为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是Uae 3V ，Uab 0 ， Ubd 0 ，Ude 3V ，则此电路的故障不可能是（ ）
A. 开关 S 接触不良 B. 小灯泡灯丝断了
C. d、e 间出现断路 D. e、f 间出现断路
如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻为 r。开关 S 闭合后， 平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，R2 为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当光照强度增大时，下列说法正确的是（ ）
R3 的功率增大
电压表、电流表示数都增大
电压表示数增大，电流表示数减小
电容器 C 所带电荷量减少，液滴向下加速运动
如图为匀强电场的电场强度 E 随时间 t 变化的图像，当 t=0 时，将一带电粒子在此匀强电场中由静止释放，若带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（ ）
带电粒子将始终向同一个方向运动
0~3s 内，电场力做的总功为零
3s 末带电粒子的动量为零
2s 未带电粒子离出发点最远
如图所示，电池的电动势为 E，内阻为 r，电阻 R=r，滑动变阻器的总阻值为 2R，电表为理想电表，在滑动变阻器的滑动片 P 由 a 向 b 滑动的过程中，下列判断不正确的是（ ）
电压表示数最大值为
电源的输出功率一直减小
电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大
电流表示数在 间变化
二、实验题（本题共 2 小题，共 14 分，把答案写在答题卡相应位置）
（8 分）某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体电阻的电阻率，进行如下实验：
分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度 L 和直径 d 进行测量，结果如图所示，其读数分别是 L＝ mm，d＝ mm．
2 3
图（a）是一个多量程多用电表的内部简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量 程．当转换开关 S 转到位置 5、6 时，可用来测量 ；
当S 转到位置1、2 时，可用来测量电流，其中S 转到 位置时量程较大。
用多用电表的电阻“×10”挡，按正确操作步骤测得此圆柱体的电阻值，读数如图（b），则该电阻的阻值约为
Ω。
该同学想用伏安法更精确地测量该电阻 R，现有器材规格如下： 待测圆柱体电阻 R
直流电源 E（电动势为 4V，内阻不计）
电流表 A1（量程为 0～4mA，内阻约 50Ω） 电流表 A2（量程为 0～10mA，内阻约 30Ω） 电压表 V1（量程为 0～3V，内阻约 10kΩ） 电压表 V2（量程为 0～15V，内阻约 25kΩ）
滑动变阻器 R1（阻值范围 0～15Ω，允许通过的最大电流为 2.0A） 滑动变阻器 R2（阻值范围 0～2kΩ，允许通过的最大电流为 0.5A） 开关 S，导线若干
为减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，请在方框内画出测量电路图
（标明所选器材代号）．
14.（6 分） 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，现备有下列器材：
被测干电池一节
电流表：量程为 0~0.6A，内阻约为 0.1Ω
电流表：量程为0~0.6A，内阻 r=0.3Ω
电压表：量程为 0~3V，内阻未知
电压表：量程为 0~15V，内阻未知
滑动变阻器：0~10Ω，允许通过的最大电流为 3A G.滑动变阻器：0~100Ω，允许通过的最大电流为 1A H.开关、导线若干
实验电路如图，其中电压表应选 ，滑动变阻器应选 （填字母代号）。
根据实验数据作出如甲 U-I 图像，由图可知，电源电动势 E= V，内阻 r= Ω。（保留 2 位有效数字）
图乙为某小灯泡的伏安特性曲线。本实验之后，所选用电池由于使用时间过长，导致 内阻增大到 6Ω，但电动势几乎没有变化。将这样的干电池两节并联后给此小灯泡供电，则小灯泡发光的功率为 W。（结果保留两位小数）
三、计算题：（本题共 3 小题，共 38 分；解答时要求写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程不能得分）
15. （10 分）如图所示，A、B 间电压 U=3V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω，R4=4Ω。求：
电路中 A、B 间总电阻；
通过 R4 的电流 I4；
R3 两端的电压。
16. （12 分） 如图所示，一半径 R 0.4m 的绝缘光滑圆轨道，竖直固定在方向水平向右的匀强电场中。在轨道的最低点A ，由静止释放一质量 m 5g 的带电小球，小球沿轨道运
动所到达的最高点为 B 。已知运动轨迹所对圆心角AOB 120 ，
电场强度 E 5103 V / m ，重力加速度 g 取10m / s2 。试求：
小球的带电量q；
小球由A 运动到 B 的过程中的最大速度vm ；
若欲使小球能沿轨道做完整的圆周运动，则由A 点沿水平向右的方向至少需给小球多大的初速度。
17.（16 分）如图所示为一个模拟货物传送的装置，A 是一个表面绝缘、质量 M =l00kg、电量 的传送小车，小车置于光滑的水平地面上。在传送途中，有一个水平电场，电场强度为 E=4.0×l03V／m，可以通过开关控制其有无。现将质量，m＝20kg 的货物 B放置在小车左端，让它们以v=2m／s 的共同速度向右滑
行，在货物和小车快到终点时，闭合开关产生一个水平 向左的匀强电场，经过一段时间后关闭电场，当货物到 达目的地时，小车和货物的速度恰好都为零。已知货物 与小车之间的动摩擦因数μ=0.1，货物不带电且体积大小不计，g取 10m／s2，求为了使货物不滑离小车的另一端，小车至少多长 沈阳市第 120中学 2023-2024学年度上学期高二年级第二次质量监测
物理答案
一、选择题（本题共 12 小题，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，每小题 4 分；第 9～12 题有多项符合题目要求，每小题 4 分，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. C 2.B 3.C 4.D 5.D 6.B 7.C 8.D 9.ABD 10.BD 11.BC 12.BCD
二、实验题（本题共 2 小题，共 14 分，把答案写在答题卡相应位置）
13.（8 分）【答案】 （1） 23.7 2.795（2.792～2.796） （每空 1分）
（2）电压 1 （每空 1分）
（3）220 （2分） （4） （2分）
14.（6 分）【答案】 （1） D F （每空 1分） （2） 1.5 0.70 （每空 1分）
（3） 0.19（0.16~0.22内均可）（2 分）
三、计算题：（本题共 3 小题，共 38 分；解答时要求写出必要的文字说明方程式和重要
的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程不能得分）
15.（10 分）【答案】（1）10Ω；（2）0.3A；（3）1.8V
【详解】（1）由题图可知，电阻 R1与 R2串联后的总电阻与 R3并联，并联后的总电阻与 R4
串联，故电路中 A、B间总电阻 ……………………2 分
R
R= 1
R2 R3 5 10 10+R4= Ω+4Ω=10Ω ………3 分R1 R2 R3 5 10 10
（2）通过 R4的电流为干路电流，根据欧姆定律有
U 3
I4=I= A=0.3A…………2 分
R 10
（3）R3两端的电压
U3 U I4R4 3V 0.3 4V 1.8V …………3 分
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16.（12 分）【答案】(1) 3 10 5C；(2)2 2m / s；(3)4 2m / s。
【详解】(1)小球由A至 B，由动能定理得
mgR 1 sin30 FRcos30 ΔEk 0…………2 分
解得 F 3mg …………1 分
F 5
所以 q 3 10 C…………1 分
E
(2)设小球由A运动至 B的过程中某一时刻，小球与圆心连线与竖直方向成 角，由动能定
理可得
mgR 1 cosα FR sin α 1 mv2 …………2 分
2
小球沿圆轨道运动，受到三个力的作用，分别为重力G、电场力F 及
轨道对小球的弹力 N ，其中G，F 均为恒力，将其合成等效为恒力
F ，则
F 2mg …………1 分
π
方向与竖直方向成 60 角，斜向右下方，所以当 时，小球速度最大
3
vm 2gR 2 2m / s…………1 分
(3)小球沿圆轨道运动，不脱离轨道的临界状态是，恰好通过“最高点D ”，如图所示
此时轨道对小球的弹力为零，所以 Fn F
2
即m vD F 2mg …………1 分
R
此时对应的在A点的初速度 v0最小，由动能定理得
1
F R 1 cos60 m v2D v20 …………2 分2
联立解得
v v20 D 6gR 8gR 4 2m / s…………1 分
因此，欲使小球能沿轨道做圆周运动，则在A点需给小球沿水平向右的初速度至少 4 2m / s
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17.（16 分）答案：小车的最短长度为 1.2m
【详解】：设关闭电场的瞬间，货物和小车的速度大小分别为υB和υA；电场存在的时间是 t，
该段时间内货物和小车的加速度大小分别是 aB和 aA，
在加电场的过程中，货物一直向前做匀减速运动，小车先向前做匀减速运动，然后反向
做匀加速运动，由牛顿第二定律
2
有 aB=μmg/m=1m/s ………… 1 分
aA=(qE－
2
μmg)/M=2.2m/s ………… 1 分
又υB=υ－aBt , υA=|υ－aAt| ………… 2 分
在关闭电场后，货物和小车系统动量守恒，由动量守恒
有 mυB－MυA=0 …………2 分
联立可得 t=1s,υB=1m/s,υA=0.2m/s ………… 3 分
设电场存在时和电场消失后货物在小车上相对滑行的距离分别为 L1和 L2；货物和小车对地
位移分别是 sB和 sA
1
由运动学公式可得 sB=υt－ a
2
Bt =1.5m …………1 分
2
1
s =υt－ a t2A A =0.9m …………1 分
2
所以 L1＝sB-sA=0.6m …………1 分
撤去电场到停止运动过程由能量守恒：
1 1
μmgL2= mυ
2
B + Mυ
2
A …………2 分
2 2
代入数据解得 L2=0.6m …………1 分
所以小车的最短长度为 L=L1+L2=1.2m …………1 分
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