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扬大附中东部分校2022-2023学年度第一次月考试卷

高二年级物理（选修）试题

（总分100分      时间75分钟）

一、单选题：共11题，每题4分，共44分。

1. 用国际单位制的基本单位表示电动势的单位，下列正确的是（　　）

A. A•Ω B. J/C C. N•m/C D. kg•m²/（A•s³）

【答案】D

【解析】

【详解】电动势单位为伏特（V），则

故选D。

2. 自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反应人们对自然界认识的不同层次。定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释。下列表达式中，侧重解释因果关系的是（　　）

A. 电阻 B. 电容

C. 加速度 D. 电场强度

【答案】C

【解析】

【详解】ABD．电阻、电容、电场强度分别都仅与导体自身、电容器结构、电场自身有关，没有侧重解释因果关系，故ABD错误；

C．加速度是因为力而产生，所以加速度侧重解释因果关系，故C正确。

故选C。

3. 额定电压、额定功率相同的电风扇，电烙铁和日光灯，各自在额定电压下工作了相同时间，比较它们产生的热量，结果是（   ）

A. 电风扇最多 B. 电烙铁最多 C. 日光灯最多 D. 一样多

【答案】B

【解析】

【分析】电风扇把电能转化为机械能，日光灯把电能转化为光能，因此只有电烙铁把电能完全转化为热量。
故选B。

【详解】

4. 如图所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是（　　）

A. 外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小

B. 外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变

C. 外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变

D. 外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小

【答案】D

【解析】

【详解】由图可知，灯泡均为并联；当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外部总电阻减小，由闭合电路欧姆定律

可知，干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，即灯泡两端的电压变小。

故选D。

5. 将一个满偏电流为10mA，内阻为120Ω的电流计改装为量程为0.06A和15V的电流表和电压表两用表，如图所示为该表的内部结构，则电阻R₂的阻值（　　） 

A. 24Ω B. 250Ω C. 130Ω D. 230Ω

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】把电流表改装成大量程电流表要并联电阻分流，所以

改装后电流表内阻为

改装成电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为

故选D。

6. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，如图所示，实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由此可以判定（　　）

A. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度

B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能

C. 电场中A点的电势低于B点的电势

D. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能

【答案】D

【解析】

【详解】A．A点附近的电场线比B点附近的电场线稀疏，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，粒子在A点所受电场力小于它在B点所受电场力，因此粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度，故A错误；

BCD．根据沿电场线方向电势降低可知A点电势高于B点电势，而粒子所受电场力方向一定指向轨迹的凹侧，且与电场线的切线共线，由此可判断粒子带负电，则粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能，根据能量守恒定律可知粒子在A点的动能大于它在B点的动能，故BC错误，D正确。

故选D。

7. 某款扫地机器人如图所示，额定功率24W，额定电流3A，正常工作时电机输出的功率为19.5W，锂电池容量9A·h，为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（　　）

A. 电机的电阻为 B. 额定电压为6.5V

C. 正常工作时，电机产生的热量为19.5W D. 充满电的电池可以正常工作时间为2.4h

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由

得

故A错误；

B．由

得额定电压

故B错误；

C．正常工作时，电机产生的热量

故C错误；

D．由

解得

故D正确。

8. 如图，在一块面积很大的接地金属平板的上方固定一个带负电的小球，虚线是金属平板上方电场的等势面（相邻等势面间的电势差都相等），实线是某一带电粒子先后经过M和N处的运动轨迹。若该带电粒子在M和N处受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（    ）

A. 该粒子可能带负电

B. ，

C. 该粒子从M运动到N的过程中，电场力对它做负功

D. 由于静电感应，在金属平板的上表面带负电荷

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向可知，负电荷对该带电粒子的作用力是吸引力，所以该粒子带正电，故A错误；

BC．由等势面的疏密程度可知

再根据

可知

带电粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做正功，电势能减小，即，故B正确，C错误；

D．由于静电感应，在金属平板的上表面带正电荷，故D错误。

故选B。

9. 如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线，图中连线与横轴的夹角为，A点的坐标为(U₀，I₀)，其切线与纵轴交点的纵坐标为，则（　　）

A. 白炽灯的电阻随电压的增大而减小

B. 对应A点，白炽灯的电阻可表示为

C. 对应A点，白炽灯的电功率可表示为

D. 对应A点，白炽灯的电阻可表示为

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图示图象可知，随电压U增大通过灯泡的电流I增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大，故A错误；
B．对应A点，若电压和电流均为国际单位V和A，则白炽灯的电阻可表示为

故B错误；
C．对应A点，白炽灯的电功率可表示为

P=U₀I₀

故C正确；
D．由图可知，A点的电压和电流分别为U₀、I₀，则在A点灯泡电阻

不能根据求电阻，故D错误。
故选C。

10. 在x轴上x=0和x=1.0m处，固定两点电荷和，两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，在x=0.6m处电势最低，下列说法正确的是（　　）

A. 两个点电荷是异种电荷

B. 点电荷的电荷量大于

C. x=0.5m处的位置电场强度为零

D. 将一正的试探电荷从0.4m处移到0.8m，电场力先做正功后做负功

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图可知电势都大于零，且在x=0.6m处电势最低，两电荷一定都是正电荷，故A错误；

C．因φ−x图像的切线斜率表示电场强度，x=0.6m处电势最低，x=0.5m处的位置切线斜率不为零，电场强度不为零，故C错误；

B．x=0.6m处电势最低，场强为0，有

则点电荷q₁的电荷量大于q₂，故B错误；

D．在x=0.6m处电势最低，将一正的试探电荷从0.4m处移到0.8m，由于电势先降低后升高，所以电场强度方向先向右后向左，正电荷所受的电场力先向右后向左，电场力先做正功后做负功，故D正确。

故选D。

11. 如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表、电流表示数变化量的绝对值分别为、，则在电阻R增大的过程中（　　）

A. 两电表的示数都变大 B. 电容器支路中有向右的电流

C. 电流表的示数大于电阻R中的电流 D. 与的比值增大

【答案】C

【解析】

【详解】增大可变电阻R的阻值，则电路中电流减小，根据

可知路端电压增大，根据

可知两端电压减小，则电阻两端电压变大，电压表示数变大，根据

可知电容器极板上所带电荷量变大，电容器充电，则电容器支路中有向左电流，可知电流表示数示数大于电阻R中的电流，电容器充电完成相当于断路，电容器充电过程中，电容器等效为电阻，阻值变小，则相当于与电容器并联部分电路电阻变小，则与的比值变小，故C正确，ABD错误。

故选C。

二、填空题（每空3分，共计15分）

12. 有一研究性学习小组测量某金属丝的电阻率。

（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，读数为______mm；

（2）实验电路如图乙所示，实验室提供了待测金属丝R_x（接入电路部分的阻值约几欧）电源E（3V，内阻不计）、开关S、导线若干，还备有下列实验器材：

A．电压表V₁（0～3 V，内阻约2 kΩ）

B．电压表V₂（0～15 V，内阻约15 kΩ）

C．电流表A₁（0～3 A，内阻约0.01 Ω）

D．电流表A₂（0～0.6 A，内阻约0.05 Ω）

E．滑动变阻器R₁（0～10 Ω，0.6 A）

F．滑动变阻器R₂（0～2 kΩ，0.1 A）

应选用的实验器材有______（填实验器材前的序号）；

（3）请用笔画线代替导线，在图丙中完成与图乙相对应的实物电路______；

（4）测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d。正确连接电路，测得多组电压表示数和对应电流表示数，通过描点作出的U—I图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k。则金属丝的电阻率ρ=______；（结果用题中所给字母表示）

（5）下列关于该实验误差的说法中正确的有______。

A．金属丝发热，会使电阻率测量值偏小

B．电流表采用外接法，会使电阻率的测量值偏小

C．电压表内阻引起的误差属于偶然误差

D．用U－I图像处理数据可以减小系统误差

【答案】    ① 0.400    ②. ADE##EDA    ③.     ④.     ⑤. B

【解析】

【详解】（1）[1]由图甲可知，国定刻度读数是0，可动部分的读数为

0.01mm×40.0=0.400mm

因此螺旋测微器的读数是

d=0+0.400mm=0.400mm

（2）[2]电源电动势为3V，因此电压表要用A；由题意可知待测金属丝R_x的阻值约几欧，电流表要用D；滑动变阻器是限流方式接入电路，为方便调节，因此要用最大阻值小一点的、电流大一点的E。所以应选用的实验仪器为ADE。

（3）[3]实物电路图如图所示。

（4）[4]测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d。由电阻定律可得

由欧姆定律可得

由题意可知U—I图像斜率

解得

（5）[5] A．金属丝发热，待测金属丝电阻值R_x会变大，使电阻率的测量值偏大，A错误；

B．电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表的示数会比实际流经R_x的电流大，由

可知待测金属丝的测量电阻值比实际电阻小，会使电阻率的测量值比实际值偏小，B正确；

C．电压表内阻引起的误差属于系统误差，C错误；

D．用U－I图像处理数据不可以减小系统误差，减小的是偶然误差，D错误。

故选B。

三、论述和计算题：本题共4小题，共41分。

13. 如图甲所示，电源电动势E=5V，内阻r=0.5Ω，电阻R₁=1.0Ω，R₂=3.5Ω，微安表内阻不计，闭合开关S，电路稳定后，求：

（1）电源的输出电流I及路端电压U；

（2）断开S后微安表的示数变化如图乙所示，估算电容器的电容C。

【答案】（1）1A，4.5V；（2）

【解析】

【详解】（1）闭合开关S，电路稳定后，由闭合电路欧姆定律可得

路端电压为

代入数据解得

，

（2）图线与时间轴所围面积表示流过微安表的电荷量，即电容器存储的电荷量，可得

稳定后电容器两端电压为

电容器的电容为

14. 在平行于纸面的圆形区域ABCD内有匀强电场，圆心为O、半径为R。如图甲所示，动点P从A点沿圆周逆时针运动，θ为PO连线转过的角度，转动过程P所在位置的电势随角度θ的变化如图乙所示。求：

（1）电量为+q的带电粒子在A点处的电势能E_p；

（2）匀强电场的场强大小E。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由题图可知，A点的电势为，电量为+q的带电粒子在A点处的电势能为

（2）PO从角转到角的过程，恰好转过，故圆周上电势最大值与最小值恰好在一条直径上的两点，其连线与电场线平行，可得场强大小为

15. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。

(1)电压表的示数随电流表示数的变化图象应分别为图象中的哪一条直线？

(2)定值电阻、变阻器的总电阻R分别为多少？

(3)求出电源的电动势和内阻。

【答案】(1)、；(2)，；(3)，

【解析】

【详解】(1)当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，路端电压减小，由图分析可得对应、对应。

(2)由题意得

当滑动变阻器取最大值时，电流最小，而

所以

(3)因为，则内阻

所以

16. 如图所示，两金属板A、B水平放置，间距为3d。距离A下方2d处有一水平放置的金属网G，A、B、G的尺寸相同，G接地，A、B的电势均为。今有一带电粒子从金属网G的左侧正上方P点以初速度水平射入电场，P点到G的距离为d。粒子穿越金属网过程中与金属网不接触，已知带电粒子的质量为m、电荷量为q（q>0），粒子重力忽略不计。求：

（1）粒子第一次到达G所需的时间t；

（2）粒子穿过G后距B板的最近距离y；

（3）若粒子恰好沿水平方向飞离电场，求金属板的长度L。

【答案】（1）；（2）；（3），

【解析】

【详解】（1）粒子在竖直方向做匀加速直线运动，第一次到达G所需的时间为t，则有

联立解得

，

（2）粒子穿过G板时的竖直方向的速度为

粒子穿过G后，粒子的加速为

则粒子穿过G后，粒子在竖直方向做匀减速直线运动，速度减为0所用时间为

因为

则

所以粒子穿过G后距B板的最近距离

（3）若粒子恰好沿水平方向飞离电场，即粒子在竖直方向速度为0，粒子在竖直方向先做匀加速运动t加速到v，后做匀减速运动 减到0，再接着反向加速 加到v，然后减速运动t减到0，竖直方向可能做周期性这种运动下去，但是水平方向一直做匀速直线运动，则粒子恰好沿水平方向飞离电场的时间为

， 

金属板的长度为

，