甘肃省兰州第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考试题 物理（含解析)

兰州一中2024-2025-1学期10月月考试题
高二物理
说明：本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷只交答题卡。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题(本题共 7 小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题 4 分，共 28 分)
1. 以下说法正确的是（　　）
A．多用电表测电阻时若指针偏角过大，为使测量精准需选择更小的倍率
B．沿电场线的方向，电场强度必定越来越小
C．电动势越大，表明电源储存的电能越多
D．闭合电路中电流总是从电势高处流向电势低处
2. 如图，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压为U，则（　　）
A．通过两棒的电流不相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率v1>v2
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内部场强E2
D．细棒的电压U1等于粗棒的电压U2
3. 如图为完全相同的两个正三角形ABC和DEF组成的正六角星，O点为图形正中心，现在A、D、B、E顶点各放一个电量为q的正电荷，在C、F顶点各放一个电量为q的负电荷，已知AB边长为a，则O点场强大小为（ ）
A． B． C． D．
4. 如图，在匀强电场中有一长方形区域ABCD，边长AB=0.3m、BC=0.4m，匀强电场方向与ABCD所在平面平行，A、B、C三点的电势，，，则匀强电场的电场强度大小和方向为（　　）
A．120V/m，沿AC方向 B．200V/m，沿AC方向
C．160V/m，沿BD方向 D．300V/m，沿BD方向
5.如图所示，用甲、乙两种电路测Rx的阻值，甲电路中电压表和电流表的示数分别为3.0 V和3.0 mA，乙电路中电压表和电流表示数分别为2.9 V 和4.0 mA，则待测电阻Rx的值应(　　)
A. 比725 Ω略小一些 　 B.比725 Ω略大一些
C. 比1000 Ω略小一些 　 D.比1000 Ω略大一些
6. 如图所示电路中，、、、为四个可变电阻器，、为两个极板水平放置的平行板电容器，两电容器的两极板间分别有一个油滴P、Q处于静止状态，欲使油滴P向下运动，Q向上运动，应当（ ）
A．增大，减小 B．增大，减小
C．增大，减小 D．增大，减小
7. 2023年2月，研究中心对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试。测试过程中系统输出的图像如图所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列关于该蓄电池的说法正确的是（ ）
A．电动势为10V B．内阻为1Ω C．最大输出功率为70W D．短路电流为24A
多选题（本题共 3 小题，共 18 分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得 6 分，选对但不全得 3 分）
如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表，，示数变化量的绝对值分别为，，，理想电流表A示数变化量的绝对值为，正确的是（　　）
A．示数增大 B．电源输出功率增大 C．与比值减小 D．大于
9. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x的变化关系如下图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列正确的是（　）
A．、、处电势、、的关系为
B．段所受电场力沿x轴负方向,段所受电场力沿x轴正方向
C．粒子从O点向x轴正向运动过程中加速度先逐渐减小后逐渐增大到最后恒定
D．粒子从向运动过程中电场力做正功
10. 如图，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为＋q的带电粒子以初速度v0沿两板中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则( )
A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为qU
B. 在后时间内，电场力对粒子做的功为qU
C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1
D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2
第Ⅱ卷（非选择题）
实验题（本题共2小题，共计17分）
11.（6分）在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中
（1）备有如下器材：干电池1节，量程合适的电压表和电流表，开关、导线若干、滑动变阻器：A．滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流2A）B．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）
某同学按甲图原理进行实验，其中滑动变阻器应选 ；（只填器材前的序号）
（2）根据数据画出的图象如图乙所示，由图象可得电池电动势为 V，内阻为 Ω；
12. （11分）某同学测量均匀金属丝的电阻率。
（1）使用螺旋测微器测定金属丝直径d，某次测量结果如图所示，读数为 ，然后用游标卡尺测量其长度L如图所示，可知其长度为 。
（2）用欧姆表粗测其电阻，把选择开关置于“”挡，测得阻值为 。
（3）用伏安法测金属丝电阻的阻值，提供如下器材：
电池组E：电动势，内阻不计；
电流表：量程，内阻约；
电流表：量程，内阻为；
滑动变阻器：阻值范围，额定电流为；
电阻箱：阻值范围，额定电流为；开关S，导线若干。要求实验中尽可能准确地测量的阻值。在方框中画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号。
（4）金属丝的电阻率为 （用、d、、L表示）。
四、计算题（本题共 3 小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
13.（10分）如图所示的电路中，电源电动势E=16V，内电阻r=2Ω，电动机M的电阻R0=1.0 Ω。闭合电键S后，标有“8V、16W”的灯泡L恰能正常发光。求闭合电键后：
（1）电源的总功率及输出功率；
（2）电动机的输出功率及机械效率。
14.（12分）如图，质量为m、电荷量为q的离子静止于A处，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直进入水平向左的匀强电场中并击中竖直挡板QN上的Q点。已知静电分析器通道内有辐向分布的电场，圆弧虚线所在处的电场强度大小均为，方向指向圆心O，圆弧对应的半径为R，，N、O、P三点共线且水平，，离子重力不计。求：
（1）加速电场的电压大小。（2）QN、DC间匀强电场的电场强度大小。
（3）离子击中Q点时的速度大小。
15.（15分）如图所示，绝缘水平轨道与光滑绝缘竖直圆槽形轨道相切于A点，圆形轨道半径为R，圆形轨道上B点与圆心等高，水平轨道AM段长度也为R，竖直边界MN左侧分布有水平向左的匀强电场，场强。质量为m，带电量为＋q的物块（可视为质点）以水平方向速度从M点进入电场，水平轨道AM段与物块间的动摩擦因数可调，（重力加速度为g，，）。求：
（1）若，且物块的速度，物块经过圆形轨道最低点A时对轨道的压力大小；
（2）若物块的速度，要使物块能做完整的圆周运动，AM段与物块间动摩擦因数满足什么条件；
（3）若，只把MN左侧的电场方向变成水平向右，其他条件不变，为使滑块能到达B点，物块的初速度应满足什么条件。
兰州一中2024-2025-1学期高二年级10月月考
物理答题卡
班 级
姓 名
单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分)
二、多项选择题(本题共3小题，总计18分)
三、实验题(本题共2小题，共17分)
四、计算题(本题共3小题，共37分)
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B A B C D D BD AC BC
1．A
【详解】A．电场线是用来表示电场中电场强度的方向和大小的，电场线越密，表示电场强度越大，由公式F=qE知，同一试探电荷所受的电场力越大，故A正确；
B．电场线的疏密表示电场强度的大小，沿着电场线方向，电场线不一定越来越疏，则电场强度不一定越来越小，故B错误；
C．由可知，电动势越大，指电源内部非静电力移动单位正电荷从负极到正极做的功越多，不是电源储存的电能越多，故C错误；
D．在电源的外电路中，电流流向总是从高电势流向低电势，而电源的内电路中，电流流向总是从低电势流向高电势。故D错误。
故选A。
2．B
【详解】A．由于两棒串联，所以电流相等，故A错误；
B．由公式
可知，两棒电流相等，而两棒横截面积关系为
得两棒的自由电子定向移动的平均速率
故B正确；
CD．由
可知，细棒的电阻大，由串联分压原理可知细棒的电压与粗棒的电压U2关系为
又由
可得
故C、D错误。
故选B。
3．A
【详解】因AE两点的正电荷在O点的合场强为零；O点到六个点的距离均为
则DC两点的电荷在O点的合场强为
方向沿OC方向；同理BF两点的电荷在O点的合场强为
方向沿OF方向，则合场强为
故选A。
4．B
【详解】匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化都相等，故
φA-φC=100V
φA-φB=36V
φB-φC=64V
边长AB=0.3m、BC=0.4m，根据勾股定理知
AC=0.5m
根据几何关系知由B向AC的连线作垂线的交点E点电势等于B点电势，电场线垂直于等势面，如图
即电场线方向为沿AC，由A指向C，电场强度大小为
故选B。
5.答案　C
解析　电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，所以要用电流表内接的甲电路进行测量。甲电路中，电压表的示数是待测电阻和电流表两端的电压之和，故电压表示数比待测电阻Rx两端电压大，R测＝＝ Ω＝1 000 Ω，又U测＞U真，所以R测＞R真，即测量值偏大，真实值比1 000 Ω略小一些，故C正确，A、B、D错误。
6．D
【详解】电容器接入电路中相当于断路，分析电路可知，电容器两端的电压为路端电压，而电容器两端的电压为电阻两端的电压，开始两油滴均静止，则可知电场力等于重力，电场力均向上，要使油滴P向下运动则电容器两端的电压需减小，即路端电压需减小；而要使油滴Q向上运动则电容器两端的电压需增大，即电阻两端的电压需增大，则根据闭合电路的欧姆定律有
而路端电压
两端的电压为
则可知总电阻必须减小，可使电流增大，内电压增大，路端电压减小，同时两端的电压增大，因此需减小或减小的同时增大，且的减小量大于的增加量，如此方可满足油滴P向下运动，Q向上运动。
故选D。
7．D
【详解】AB．电源的输出功率为
变形得
结合图像可得
，
故AB错误；
C．由
可知当
最大输出功率为
故C错误；
D．该蓄电池的短路电流为
故D正确。
故选D。
8．BD
【详解】A．由题图可知，滑动变阻器与电阻R串联，滑动变阻器滑片向下滑动，其阻值减小，整个闭合回路电阻减小，干路电流增大，路端电压为
测的是路端电压，其示数减小，故A错误；
B．电源的输出功率随外电阻的变化关系如图所示
由于定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，故外电阻减小时，电源输出功率在增大，故B正确；
C．V1、V3分别测得是R和滑动变阻器的电压，滑动变阻器两端电压为
可得
可知与的比值保持不变，故C错误；
D．由题意可知
，
由于，故大于，故D正确。
故选BD。
9．AC
【详解】A．根据电势能与电势的关系，粒子带负电，，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有，故A正确；
B．粒子在段，电势能减小，电场力做正功，电场力沿轴正方向。在段，电势能增大，电场力做负功，电场力沿轴负方向，故B错误；
C．图像的斜率
可知，图像的斜率表示电场力，因此，粒子从点向运动过程中电场力先减小后增大，最后恒定，则加速度也是先减小后增大，故C正确；
D．粒子在段，电势能增大，电场力做正功，故D错误。
故选AC。
10．答案　BC
解析　粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在前后两个的时间内沿竖直方向的位移之比为1∶3，则在前时间内，电场力对粒子做的功为qU，在后时间内，电场力对粒子做的功为qU，A错误，B正确；由W＝qEx知，在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1，C正确，D错误。
11． B 1.5 1.0
【详解】（1）[1]由于干电池电动势为1.5V左右，由乙图可知最大电流为0.6A，因此为了测量方便，故选20Ω的滑动变阻器即可。
（2）[2][3]由图乙可知，电池电动势为纵轴的截距，故电动势为1.5V，由闭合电路欧姆定律，电源内阻
12． 0.680 22.7 190
【详解】（1）（1）[1]螺旋测微器的读数为
[2]游标卡尺的精度为0.1mm，读数为
22mm+mm=22.7mm
（2）[3]指针指向“19”刻度，选择开关置于“×10”挡，则读数为190Ω；
（3）①[4] [5] 根据电表的改装原理可知，应将电流表与电阻箱串联，改装成一个量程为0 3.0V的电压表，根据欧姆定律有
=9000Ω
②[6]待测电阻较小，电流表采用外接法，滑动变阻器最大阻值较小，采用分压式接法，如图
（4）[7]根据电阻定律有
其中
解得
14．（1）64W，32W；-----------5分 （2）12W，75%---------------5分
【详解】（1）小灯泡正常发光，故路端电压为
根据闭合电路欧姆定律有
解得总电流为
电源的总功率
电源的输出功率
（2）通过灯泡的电流
故通过电动机的电流
电动机的发热功率
电动机的总功率
故电动机的输出功率为
电动机的机械效率为
15．（1）；-------4分（2）；------4分（3）--------4分
【详解】（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，有
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有
解得加速电压
（2）离子做类平抛运动，有
解得
（3）由动能定理，得
击中Q点时的速度
16．（1）；--------4分（2）；---------6分（3）-----------5分
【详解】（1）物块从M点到A点，由动能定理得
物块在A点做圆周运动，受轨道的支持力为，在A点由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可得，物块对轨道的压力大小为2mg。
（2）当物块通过等效最高点C时，重力和电场力的合力恰好提供向心力时，物块恰能做完整的圆周运动，受力分析如图所示

合力与竖直方向夹角为；物块从M点到C点，由动能定理得
在等效最高点C时，由牛顿第二定律得
联立解得
（或0.125）
要使物块能做完整的圆周运动，AM段与物块间动摩擦因数
（3）物块从M点到B点，由动能定理得
物块恰能到B点，则对轨道压力为
由牛顿第二定律得
联立解得
因此，物块的初速度