2023-2024学年天津市武清区南蔡村中学高二上学期第二次月考物理试卷（含解析）

2023-2024学年天津市武清区南蔡村中学高二上学期第二次月考物理试卷
一、单选题：本大题共5小题，共20分。
1.如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力，则下列说法正确的是( )
A. 两根导线相互排斥
B. 为判断的方向，需要知道和的合磁场方向
C. 两个力的大小关系为
D. 仅增大电流，、会同时都增大
2.有一横截面积为的铜导线，流经其中的电流为，设每单位体积的导线内有个自由电子，电子电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内，通过导体横截面的自由电子数目为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，直线为电源的图线，电源电动势为，内阻为，曲线为灯泡的图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为，则以下说法正确的是( )
A. B. ，
C. 电源的输出功率为 D. 可见含有灯泡的电路是非纯电阻电路
4.如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，为电容器，和为定值电阻，为光敏电阻电阻随光照强度的增大而减小，为理想电流表，为灵敏电流计，当开关闭合且电路稳定后，在逐渐增大对的光照强度的过程中( )
A. 两端电压减小 B. 表的示数变小
C. 电源的效率一定变小 D. 表中有从至的电流
5.智能扫地机器人是一种智能家用电器，能自动在房间内完成地板清洁工作，如今已慢慢普及，成为现代家庭的常用家用电器。如图为某款智能扫地机器人，其参数见下表，工作时将电池内部化学能转化为电能的效率。下列说法正确的是
( )
产品名称 科沃斯地宝 尘盒容量
清扫路线 自由式 液晶显示 有
电池容量 充电器输出
噪声 额定功率
行走速度 工作电压
A. 该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间约为
B. 该扫地机器人最多能储存的能量为
C. 该扫地机器人充满电后能工作
D. 该扫地机器人充满电后能工作
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
6.某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为、方向沿轴正方向的匀强磁场中，已知，，，为在平面内的矩形，为在平面内的矩形，下列判断正确的是( )
A. 穿过图中面的磁通量为 B. 穿过图中面的磁通量为
C. 穿过图中面的磁通量为 D. 穿过图中面的磁通量为
7.如图，电流计的满偏电流、内阻，，，则下列说法正确的是( )
A. 当和均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是
B. 当和均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是
C. 当和均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是
D. 当和均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是
8.关于多用电表的使用，下列操作正确的是( )
A. 测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确
B. 测电流时，应按图乙连接方式测量
C. 测电阻时，可以按图丙连接方式测量
D. 测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
9.电阻率是反映材料导电性能的物理量，某同学通过下面的实验测量金属丝的电阻率。
用螺旋测微器测金属丝的直径，其中一次测量的结果如图所示，金属丝直径的测量值_______。
用多用电表粗略测量金属丝的电阻。使用前，观察到多用电表指针已经对准表盘左侧的“”刻线。使用时，先将选择开关调到欧姆挡“”挡，再将红、黑表笔短接，调节图中的_______旋钮选填“”“”或“”，使表针指到表盘右端零刻度处；然后将红、黑表笔接在金属丝两端，多用电表指针位置如图所示，则金属丝的电阻值约为_______。
采用伏安法较精确测量金属丝电阻，可选择的器材如下：
电源电动势约为
电流表量程，内阻约为
电流表量程，内阻约为
电压表量程为，内阻约为
滑动变阻器最大阻值为
滑动变阻器最大阻值为
开关及导线若干
为使测量准确、操作方便，电流表应选择_______选填或；滑动变阻器应选择_______选填或；应选用下图_______选填“甲”或“乙”的电路图进行实验；由于电表内阻的影响，金属丝电阻的测量值比其真实值_______选填“偏大”或“偏小”。
若通过实验测量获得了数据：金属丝的直径、金属丝的电阻，以及金属丝的长度，则金属丝电阻率_______。用、、表示
10.某同学用如图甲所示的电路测量某电池的电动势和内阻，为电阻箱．干电池的工作电流不宜超过，实验室提供的器材如下：电压表量程，内阻约；电阻箱阻值范围；开关、导线若干．
请根据图甲的电路图在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路_________．
实验时，改变电阻箱的值，记录电压表的示数，得到若干组、的数据．根据实验数据绘出如图丙所示的图线，由图像得出电池组的电动势___，内阻___保留三位有效数字
关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是 ( )
A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B.该同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C.本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
11.如图所示的电路中，当闭合时，电压表和电流表均为理想电表的示数各为和。当断开时，它们的示数各改变和，求电源的电动势和内阻。
12.如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，电阻。电动机正常工作时，电压表的示数，求：
电源释放的电功率；
电动机消耗的电功率及将电能转化为机械能的功率；
电源的输出功率。
13.如图所示，电路中电源电动势为，内阻不计，其他各电阻阻值，。水平放置的平行金属板、间的距离为，板长为在板的左下端且非常靠近极板的位置，有一质量为、电荷量为的小液滴以初速度水平向右射入两板间。重力加速度用表示，求：
若使液滴能沿方向射出电场，电动势的值；
若使液滴恰能打在板的中点，平行金属板、间的场强的值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.根据右手定则判断通电直导线周围产生磁场，再根据左手定则判断安培力的方向，可知两根导线相互吸引，故A错误；
B.判断的方向，以导线为研究对象，导线提供磁场，根据左手定则，要知道的是产生的磁场，故B错误；
通电直导线周围存在的磁场的大小，和该直导线中通过的电流大小成正比，即
即
可知两个力大小相等，仅增大电流，、会同时都增大，故D正确，C错误。
故选D。
2.【答案】
【解析】根据电流的定义式
在时间内通过导体横截面的自由电子的电量
则在时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为
又
故B正确，ACD错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】A.由欧姆定律得
故A错误；
B.由图可得，电源电动势为
内阻
故B正确；
C.此时电源的输出功率
故C错误；
D.灯泡将所消耗的电能全部转化为焦耳热，含有灯泡的电路是纯电阻电路，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】光照强度增大，电阻的阻值减小，电路中总电阻减小，根据闭合定律欧姆定律
可知，干路电流增大，电流表的示数变增大，
根据
可得，两端电压增大，均错误；
C.根据
可知，路端电压减小，根据
可知，电源的效率减小，C正确；
D.电容器两端的电压为
干路电流增大，电容器两端电压减小，电容器放电，由于电容器上极板带正电，所以灵敏电流计中电流方向由向，D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.由题表可知，电池的容量为，所带的电荷量为
充电器输出电流为，所以该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间为
故A错误；
B.该扫地机器人最多能储存的能量为
故B正确；
该扫地机器人的额定功率为，则充满电后工作的时间
故CD错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】穿过图中面的磁通量等于穿过面的磁通量
A正确，C错误；
B.面积与磁场方向相互平行，磁通量， B错误；
D、面积与磁场平行，因此通过的磁通量为零，D正确。
故选AD。
7.【答案】
【解析】当和均断开时，表头与串联，虚线框中可等效为电压表，最大电压为
故A正确，C错误；
当和均闭合时，被短路，与表头并联，虚线框中可等效为电流表，最大电流为
故B错误，D正确。
故选AD。
8.【答案】
【解析】A.根据多用电表的使用方法，测电压时，红表应接电势较高的点，A正确；
B.测电流时，电流从红表笔进入，且串联在电路中，B正确；
C.测电阻时，应将待测电阻与电源断开，C错误；
D.测二极管的反向电阻时，红表笔应接二极管正极，黑表笔应接二极管负极，D错误。
故选AB。
9.【答案】 甲 偏小
【解析】如图所示，金属丝直径的测量值
用多用电表粗略测量金属丝的电阻。使用前，观察到多用电表指针已经对准表盘左侧的“”刻线。使用时，先将选择开关调到欧姆挡“”挡，再将红、黑表笔短接，调节图中的欧姆调零旋钮“”，使表针指到表盘右端零刻度处；
然后将红、黑表笔接在金属丝两端，多用电表指针位置如图所示，则金属丝的电阻值约为
电路中的最大电流为
为使测量准确、操作方便，电流表应选择量程为的电流表；
为方便调节，滑动变阻器应选择阻值较小的；
由于待测金属丝的电阻较小，故电流表应采用外接法，即应选用“甲”的电路图进行实验；
由于电压表内阻分流作用的影响，金属丝电阻的测量电流大于真实电流，导致测量值比其真实值“偏小”。
若通过实验测量获得了数据：金属丝的直径、金属丝的电阻，以及金属丝的长度，则
可得金属丝电阻率
10.【答案】 如图所示：
均可 均可

【解析】 如图所示：
根据闭合电路欧姆定律：则 ，所以图象的纵截距：，解得：，斜率为：，解得：
：电压表分流作用引起的是系统误差，故A项错误．
：读数引起的是偶然误差，故B项错误．
：图像法可以减小偶然误差，故C项正确．
：电压表的电阻计算在内可以减小系统误差，故D项正确．
点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．
11.【答案】，
【解析】当闭合时，、并联接入电路，当断开时，只有接入电路，此时路端电压增大、干路电流减小。
当闭合时，由闭合电路欧姆定律得
即
当断开时，只有接入电路，由闭合电路欧姆定律得
即
联立解得
12.【答案】；，；
【解析】电动机正常工作时，总电流为
电源释放的电功率为
电动机两端的电压为
电动机消耗的电功率为
电动机消耗的热功率为
电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为
电源的输出功率为
13.【答案】；
【解析】由闭合电路欧姆定律，得
A、板间电压
由平衡条件得
联立解得
液滴恰好打在板正中央，由平抛运动规律有水平方向，
竖直方向
由牛顿第二定律，有
联立解得
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