2023-2024学年安徽省亳州市涡阳县蔚华中学高二（上）第三次月考物理试卷（含解析）

2023-2024学年安徽省亳州市涡阳县蔚华中学高二（上）第三次月考物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年月日，我国成功将遥感四十号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。如图，卫星的两翼的太阳电池板是太阳能电池在太空领域的应用。关于电源、电流与电路，以下说法正确的是( )
A. 电源中电流的方向就是电子移动的方向
B. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电压
C. 电源是将化学能转化为电能的装置，电路两端有电压，则电路中就有电流
D. 其他条件不变时，电荷移动速率越大，则电流越大
2.关于电阻、电压和电流下列说法中正确的是
A. 由可知，电阻与电压、电流都有关
B. 导体的电阻率一般与导体长度、形状、大小均有关
C. 金属的电阻率一般随温度的升高而减小
D. 由可知，导体的电阻与导体的种类、长度和横截面积都有关系
3.某静电场中的轴上，一个带电粒子在点由静止释放，仅在电场力作用下沿轴正向运动，带电粒子的电势能随粒子在轴上的位置变化规律如图所示，则下列判断正确的是( )
A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子先做加速运动后做减速运动
C. 带电粒子运动的加速度不断减小 D. 带电粒子的电势能先减小后增大
4.电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交、耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。某电容器电容是，充电至电压，如果电容器在时间内完成放电，则下列说法正确的是( )
A. 电容器的击穿电压为
B. 电容器充电后的电量为
C. 当电容器放电完毕后，电容变小
D. 电容器放电过程的平均电流强度大小为
5.如图所示的电路中，图甲是小量程电流表改装成大量程电压表的电路结构，图乙是小量程电流表改装成大量程电流表的电路结构，通过表头的最大电流均为，下列说法正确的是
A. 图甲中的作用是分流，图乙中的作用是分压
B. 图甲中改装后通过表头的最大电流变大
C. 图乙中改装后通过表头的最大电流变小
D. 改装后电压表的量程指的是当表头达到满偏电流时串联电路的总电压
6.如图所示，四个定值电阻连接在电路中，、两端加的恒定电压。已知，，，，则( )
A. 、之间的总电阻 B. 、之间的总电阻
C. 通过、的电流均为 D. 通过的电流为
7.如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为、、。实线是一带电的粒子不计重力在该区域内仅受电场力运动的轨迹，对于轨迹上的、、三点，已知带电粒子带电量为，在点的动能为，则该带电粒子( )
A. 在点处的动能为零 B. 在点处的电势能为
C. 可能带负电 D. 在点处的动能为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.三个点电荷形成的电场如图所示，，，是电场中的三个点，设三点电场强度的大小分别为、、，三点的电势分别为、、下列说法正确的是( )
A. 三个点电荷中有两个带负电荷
B. A、、三点电场强度大小
C. A、两点电势
D. 若将一带正电的试探电荷从移动到，电场力做正功
9.某同学把直流电源、电阻、电容器、电流表以及单刀双掷开关组装成实验电路如图甲所示，观察电容器的充、放电现象。当开关接时，电容器接通电源，电容器充电；电容器充电结束后，当开关接时，直接跟电阻连接起来，电容器放电，电容器放电过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 当开关接，电路中的电流逐渐减小，充电结束后电流表示数为零
B. 当开关接，开始电流比较小，随后电流表示数逐渐增大后不变
C. 当开关接，放电过程中，电流表的示数均匀减小至零
D. 当开关接，电容器正、负极板上电荷发生中和，在电子移动过程中形成电流
10.在如图甲所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑动触头向某一方向移动时，根据电流表和电压表的测量数据和电流表和电压表的测量数据，描绘出如图乙所示的两条图线分别为图线和图线，则( )
A. 电源电动势为，内阻为
B. 图线和图线的交点代表滑动变阻器的滑动触头滑到了最左端
C. 滑片向右滑动时，电源的输出功率增大
D. 当滑片滑到最左端时，定值电阻消耗的功率为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图所示为多用电表的示意图，其中、为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为的定值电阻，部分操作步骤如下：

选择开关应调到电阻档的__________填“”“”“”或“”位置。
将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔，把两笔尖相互接触，调节__________填“”或“”，使电表指针指向__________填“左侧”或“右侧”的“”位置。
将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图所示，该电阻的阻值约为________。
12.实验小组测定一个小金属圆筒的电阻率，圆筒横断面如图甲所示，进行了如下操作：
用游标卡尺测量圆筒的长度为，如图乙所示，则___________；圆筒内径已测出为，用螺旋测微器测圆筒的外径如图丙所示，则外径为__________。
为了精确测量该圆筒电阻，实验小组设计如图丁所示电路，测出多组电流、电压数值，画出伏安特性图线如图戊所示。则圆筒电阻__________结果保留一位小数；用此电路测量的电阻值__________选填“大于”“等于”或“小于”真实值。
圆筒材料的电阻率__________测得物理量分别用，，，等字母表示。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.为了稳妥地推进碳达峰碳中和，我国积极推动绿色产业发展，促进人与自然和谐共生，为此电动汽车产业发展迅速。已知在水平平直道路上行驶过程中电动自行车所受阻力是车重包括载重的倍，整车质量，载重，额定输出功率，电动机额定工作电压和电流分别是和，取，求：
此电动自行车所用电动机的效率及内阻；
电动自行车满载情况下，在水平平直道路上以额定功率行驶，当车速为时的加速度大小。
14.如图所示，电源电动势，内阻，滑动变阻器的最大阻值，定值电阻，，，电容器的电容。开关闭合电路稳定后，求：
滑动变阻器滑片滑到最左端时，电压表的示数；
滑动变阻器接入电路中的电阻为多大时电源有最大输出功率，并求出最大输出功率；
滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端过程中，通过的电量。
15.如图所示，竖直虚线左侧有水平向右的匀强电场Ⅰ，、、间有竖直向下的匀强电场Ⅱ，和平行，间距为，与水平方向的夹角为，足够长的荧光屏水平放置，左端刚好与点重合，一个质量为，电荷量为的带正电粒子在电场Ⅰ中的点由静止释放，粒子经电场Ⅰ加速、电场Ⅱ偏转后刚好从点射出电场，电场Ⅰ的电场强度为，点距虚线的距离为，、的高度差也为，不计粒子的重力，。求：
带电粒子到时的速度大小？
匀强电场Ⅱ的电场强度为多大？
若改变电场Ⅱ的电场强度，粒子仍由点释放，经电场Ⅰ加速，电场Ⅱ偏转后，刚好垂直射出电场Ⅱ，则粒子打在荧光屏上的位置离点距离为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.电源中电流的方向是正电荷移动的方向，电流方向与电子移动方向相反，故A错误；
B.电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极或把负电荷由正极搬运到负极，故B错误；
C.电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，并不限于只将化学能转化为电能；电路两端有电压，则电路中不一定有电流，要想有电流，电路还必须闭合，故C错误；
D.由
可知其他条件不变时，电荷速率越大，电流越大，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】【分析】
导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压、电流无关；金属材料的电阻率越大，导电能力越差，材料的电阻率由材料决定，受温度影响；根据电阻定律分析答题。
【解答】
A.导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压、电流无关，故A错误；
导体的电阻率由导体本身材料决定，与导体长度、形状、大小无关，不同材料的电阻率随温度的变化规律不同，金属导体电阻率随温度的升高而增大，半导体电阻率随温度的升高而减小；故B、C错误；
D.由电阻定律可知导体的电阻与导体的长度和横截面积都有关系，则D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】【分析】
本题考查电场中的图像，关键是明确图像的切线斜率表示电场力，并知道在只有电场力做功时，电势能与动能之和是守恒的，则根据电势能的变化可得到动能的变化。
【解答】
静电场方向不知，不能确定粒子电性，项错误
粒子电势能不断减小，动能不断增大，项错误
图像的切线斜率不断减小，因此电场力不断减小，粒子运动的加速度不断减小，项正确
沿轴正向，粒子的电势能不断减小，项错误．
4.【答案】
【解析】A.该电容器充电电压为，不高于额定电压，而击穿电压大于额定电压，即电容器的击穿电压大于，故A错误；
B.电容器充电后的电量为
选项B错误；
C.电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器是否带电无关，选项C错误；
D.电容器放电过程的平均电流强度大小为
选项D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】【分析】
小量程电流表与分压电阻串联可以改装成电压表，与分流电阻并联可以改装成电流表。
本题考查了电压表与电流表的改装，知道电压表与电流表的改装原理是解题的关键。
【解答】
图甲中的作用是分压，图乙中的作用是分流，选项A错误
无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个特征量、、是不变的，即通过表头的最大电流并不改变，选项B、C错误
改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的与表头串联电路的总电压，选项D正确。
6.【答案】
【解析】A.由题图可知
选项A错误；
B.根据
选项B错误；
C.由欧姆定律知
即为通过、的电流，选项C正确；
D.设通过、的电流分别为、，则由并联电路电压相等，得
又
解得
，
选项D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】．点电势能为
动能与电势能之和为
且守恒，根据题意知电场方向垂直等势线向上，根据轨迹判断知粒子一定带正电，点电势能为
故动能为，故A、C错误，B正确；
D.点电势能
故动能为，故D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】【分析】
A、根据正电荷形成的电场电场线方向由正电荷指向无穷远，判断点电荷的电性；
B、根据电场线的分布情况，分析场强关系；
C、根据顺着电场线方向电势降低，分析点电势电势的高低；
D、根据电场线可判断电势变化情况，再分析电荷电势能变化情况，再判断电场力对试探电荷做功的正负。
【解答】
A、正电荷形成的电场电场线方向由正电荷指向无穷远，图中只有最上面一个点电荷满足带正电，故A项正确；
B、电场线疏密体现电场强度的大小，由图中电场线的分布情况可知最大，故B项错误；
C、某点处等势面垂直于电场线方向，可画出点所在等势面，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可判断，故C项正确；
D、若将一带正电的试探电荷从移动到，电势降低，电势能减小，电场力做正功，故D项正确。
9.【答案】
【解析】A.充电过程中，随着电容器两极板电荷量的积累，电路中的电流逐渐减小，电容器充电结束后，电流表示数为零，选项A正确；
B.在充电开始时电流比较大，以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小，当电容器两极板间电压等于电源电压时，电荷停止定向移动，电流 ，选项B错误；
C.由电容器放电过程的 图像图乙可知电流表的示数不是均匀减小至的，选项C错误；
D.当开关接，放电开始电流较大，电容器正、负极板上电荷发生中和，在电子移动过程中形成电流随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小，两极板间的电压也逐渐减小到零，选项D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】A.由电路结合图像可知，图像是电压表随电流变化图像，图像是电压表随电流变化图像，由图像可得，电源电动势为，内阻为
选项A错误；
B.图线 和图线 的交点代表两个电压表读数相等，此时滑动变阻器阻值为零，即滑动触头 滑到了最左端，选项B正确；
C.当电源内阻等于外电阻时电源输出功率最大，因电阻
则滑片 向右滑动时外电阻大于电源内阻且变大，电源的输出功率减小，选项C错误；
D.当滑片 滑到最左端时，定值电阻 消耗的功率为
选项D正确。
故选BD。
11.【答案】 右侧
【解析】粗测的电阻选“ ”挡位。
欧姆调零应调节“”使指针指向右侧零刻度。
电阻阻值约为 。
12.【答案】 小于
【解析】用游标卡尺测量圆筒长度
用螺旋测微器测量圆筒外径
在图像中，为斜率的倒数，则
由于电流表外接，电阻测量值小于真实值；
根据电阻定律
得
13.【答案】，；
【解析】从题中可知，输出功率
输入功率
故电动机的效率为
电动机内阻的热功率为
解得
由功率公式得
由牛顿第二定律得
解得当车速为时的加速度的大小
14.【答案】解：滑动变阻器滑片滑到最左端时， 阻值为零， 短路，根据闭合电路欧姆定律可得 ，
电压表的示数为
当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，则有 ，解得 ， 又 ，
解得 ，
所以当滑动变阻器阻值为时，电源的输出功率最大；
最大输出功率为 。
滑动变阻器在最左端时，电容器两端电压为 ，则有 ，
滑动变阻器在最右端时，电容器两端电压为 ，则有 ，
据闭合电路欧姆定律可得 ，
则有 ， 通过 的电量为 。

【解析】本题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，属于动态分析问题，解题的关键是分析电路结构。
滑动变阻器滑片滑到最左端时， 阻值为零， 短路，根据闭合电路欧姆定律可得；
当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大；
由闭合电路欧姆定律分析滑片在最左端和最右端时的电容器两端的电压，再由即可求得此过程中电容器上的电量的变化，从而求出通过的电量。
15.【答案】解：电子从点到达时，由动能定理
解得带电粒子到时的速度
进入匀强电场Ⅱ后做类平抛运动，则
可得
电场Ⅱ偏转后，刚好垂直射出电场Ⅱ，可得射到上时的速度
水平位移
竖直位移
解得
则粒子打在荧光屏上的位置离点距离为。

【解析】本题主要是考查带电粒子在组合电场中的运动，关键是能够根据带电小球受力情况，画出运动轨迹。
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