新疆乌鲁木齐市第四十中学2022-2023学年高二下学期开学考试物理 Word版含解析.docx

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乌鲁木齐市第四十中学2022-2023学年高二下学期开学考试物理试题（考试范围：必修第三册）总分100分：考试时间100分钟一、单选题（共12小题每题2.5分共30分）1.如图所示，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，电阻R=5Ω，当开关S闭合后，电路中的电流为（　　）A.0.5AB.1AC.1.2AD.6A【答案】B【解析】【详解】由闭合电路欧姆定律可得故选B。请阅读下述文字，完成下列各小题。电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电。2.关于电容器铭牌上的标示中，“”指的是电容器的（　　）A.电容B.电荷量C.电压D.电阻3.如图所示该电容器充满电时，电容器所带的电荷量Q是（　　）A.CB.C C.CD.C【答案】2.A3.C【解析】2题详解】电容器铭牌上的标示中“”指的是电容器的电容。故选A。【3题详解】根据题意，由图可知，电容器的额定电压为，由公式可得，电容器所带的电荷量为故选C。4.对于某个给定的电容器，图中能够恰当地描述其所带电荷量Q、两板间的电势差U、电容C之间相互关系错误的是（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】AB．电容器的电容由电容器本身决定，与电容器所带电荷量无关，故图像为一条平行于横轴的直线，故A错误，B正确；D．电容器的电容由电容器本身决定，与电容器的电压无关，故图像为一条平行于纵轴的直线，故D正确；C．根据电容定义式可得 可知图像为一条过原点的倾斜直线，故C正确。本题选择错误的，故选A。5.如图，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当开关S1断开、S2闭合时，电源输出功率为；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为。则下列说法正确的有（　　）A.电源电动势B.电源电动势C.当S1、S2都断开时，电源的总功率为2P0D.当S1、S2都断开时，电源的总功率为4P0【答案】A【解析】【详解】AB．当开关S1断开、S2闭合时，R2和R3短路，电路中电流为电源输出功率为当S1闭合、S2断开时，R1和R2短路，电路中电流为电源输出功率为联立解得 故A正确，B错误；CD．当S1、S2都断开时，电路中电流为电源的总功率为故CD错误。故选A。6.若用E表示电源电动势，U表示路端电压，U内表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示电源的内阻，I表示总电流，则下列各式中正确的是（　　）A.U＝IRB.U＝E＋IRC.D.U内＝IR【答案】A【解析】【详解】根据闭合电路欧姆定律,可知故选A。7.如图所示，电路由电源E、电阻、白炽灯L和四根导线组成。原来灯泡正常发光，后来由于某一处断路而突然灭了。为查明断路点，某同学将电压表的正、负接线柱依次接在线路中下列两点上，并读出示数如下：间；间；间；间。由此可以判定断路点在（　　）A.间B.间C.间D.间【答案】B【解析】 【详解】由间电压可知，断路在cdefg部分，由间电压可知，断路在abcd部分，故可判断故障位置在cd间，B正确。故选B。8.如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度的增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）A.在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，R1消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C.只调节电阻R2的滑动端P1向上端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向上运动D.若断开开关S，电容器所带电荷量变小，带电微粒向上运动【答案】A【解析】【详解】A．在只逐渐增大光照强度的过程中，光敏电阻阻值减小，则通过电阻R0的电流增大；根据热功率公式P＝I2R可知电阻R0消耗的电功率变大，A正确；B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，电路总电阻不变，则电源输出电流不变，R1消耗的功率不变，电容器两端电压不变，电阻R3中没有电流，B错误；C．只调节电阻R2的滑动端P1向上端移动的过程中，R2接入电路的电阻不变，电源输出电流不变，电源路端电压不变，电压表示数不变；电容器两端电压减小，电容器放电，带电微粒所受电场力减小，微粒向下运动，C错误；D．若断开开关S，电容器放电，电容器所带电荷量变少，电容器两端电压减小，带电微粒所受电场力减小，带电微粒向下运动，D错误。故选A。9.两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与在一条直线上，与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N 两点处的磁感应强度大小分别为（　　）A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B【答案】B【解析】【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B；综上分析B正确。故选B。10.下列物理量中属于矢量的是（　　）A.电荷量B.电势能C电势D.电场强度【答案】D【解析】【详解】ABC．电荷量、电势能、电势都只有大小，没有方向，是标量，故ABC错误；D．电场强度既有大小又有方向，其运算遵守平行四边形定则，是矢量，故D正确。故选D。11.酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，R和 为定值电阻，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，因此，显示仪表读数的指针与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）A.U越大，表示越大、c越大，c与U成正比B.U越小，表示越小、c越大，但是c与U成正比C.U越小，表示c越小，c与U成反比D.U越大，表示c越大，但是c与U不成正比【答案】D【解析】【详解】由欧姆定律有可以看出，酒精浓度c越大，即越小时，U越大，但U与c之间不是正比关系，D正确。故选D。12.在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低。这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是（　　） A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，根据电路图可知，温度越低，这种电热丝的电阻越小；温度越高，这种电热丝的电阻越大；根据欧姆定律可得则有可知图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，随着、的增大，温度升高，电热丝的电阻增大，则图像上点与原点连线的斜率减小。故选D。二、多选题（共4小题每题4分共16分。选不全得2分，多选或错选不得分。）13.如图所示的电路中，电源有不可忽略的内阻，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，下列判断正确的是（　　）A.仅将R1增大，Q1和Q2都将增大B.仅将R2增大，Q1和Q2都将增大C.仅将R3增大，Q1和Q2都将不变D.突然断开开关S，Q1和Q2都将减小 【答案】BCD【解析】【详解】A．增大R1，整个电路电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，路端电压变大，电容器C1两端电压增大，C2两端电压减小，电容器所带电量Q1增大Q2减小，故A错误；B．增大R2，整个电路电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，路端电压变大，电阻R1两端电压变小，电阻R2两端电压变大，电容器C1．C2两端电压变大，由可知，两电容器所带电量都增加，故B正确；C．增大R3，整个电路电阻不变，Q1和Q2都将不变，故C正确；D．突然断开开关S，两个电容器都放电，Q1和Q2都将减小零，故D正确。故选BCD。14.如图，为定值电阻，为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻，以下说法中正确的是（　　）A.当时，上获得最大功率B.当时，上获得最大功率C.当时，电源的总功率最大D.当时，电源的输出功率最大【答案】AC【解析】【详解】A．的功率为由基本不等式可知，当时，上获得最大功率，故A正确；B．为定值电阻，根据 可知电流最大时，上的功率最大，当外电阻最小时，即时，电流最大，故B错误；C．电源的总功率为当时，电路中电流最大，电源的总功率最大，故C正确；D．电源的输出功率为当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，外电阻与内阻越接近，电源的输出功率越大，由于与r的关系未知，故当时，无法判断电源的输出功率是否最大，故D错误。故选AC。15.如图所示，两个相同的细圆环带有等量异种电荷，每个圆环上的电荷在圆环上均匀分布，两环相隔一定距离同轴平行固定放置，O1、O2分别为两环圆心，已知带电荷量为-Q的圆环在O1处产生的场强最大，带电荷量为＋Q的圆环在O2处产生的场强最大，一带正电的粒子从很远处沿水平轴线飞来并依次穿过两环。若粒子只受电场力作用，则在粒子运动过程中（　　）A.在O1点粒子的加速度方向向左B.在O1点粒子的加速度方向向右C.从O1到O2的过程中，粒子的电势能一直增大D.从O1到O2的过程中，粒子的电势能一直减小【答案】AD【解析】【详解】AB．由于右环上电荷关于O1对称，所以其在O1点产生的场强为0，而左环上电荷在O1点产生的场强水平向左，故带正电的粒子在O1点所受电场力方向向左，加速度的方向水平向左，A正确，B错误；CD．在带正电的粒子从O1向O2运动的过程中右环上电荷对带正电的粒子的作用力向左，左环上电荷对带正电的粒子的作用力方向也向左，则电场力对带正电的粒子始终做正功，故带正电的粒子的电势能一直减小，C错误，D正确。 故选AD。16.图示为一个正点电荷与不带电的金属极板，为到的垂线的中点，、为同在垂线上的两点，，下列说法正确的是（　　）A.正点电荷在金属极板内部产生的电场强度为零B.点的电场强度大于点的电场强度C.、两点间的电势差大于、两点间的电势差D.电子从点沿直线移动到点，电子在段动能的变化小于在段动能的变化【答案】BC【解析】【详解】A．金属板B达到静电平衡，根据静电平衡可知金属板B内部的电场强度为零，这是因为点电荷及B板上感应电荷产生的电场叠加的结果，故A错误；BC．根据题意可知，电场线如图所示电场线越密集，电场强度越大，根据电场线的分布可知，D点的电场强度大于E点的电场强度，DC之间的平均电场强度大于CE之间的平均电场强度，，根据可知，D、C两点间电势差大于C、E两点间电势差，故BC正确；D．电子从E点沿直线运动到D点，由于D、C两点间电势差大于C、E两点间电势差，根据可知，D、C两点间电场力做功大于C、E两点间电场力做功，根据动能定理可知，电子在CD段动能的变化大于在CE段动能的变化，故D错误。故选BC。三、填空题（共10分）17.（1）如图甲所示，电压表选0～3V量程时的读数为________V，电压表选0～15V量程时的读数为 ________V。（2）如图乙所示，电流表选0～0.6A量程时的读数为________A，电流表选0～3A量程时的读数为________A。（3）如图丙所示，电阻箱的读数为________。【答案】①.1.20②.6.0③.0.50④.2.50⑤.530.0Ω【解析】【详解】（1）[1]由图可知，电压表选0～3V量程时，电压表的分度值为0.1V，读数为1.20V。[2]电压表选0～15V量程时，电压表分度值为0.5V，读数为6.0V。（2）[3]电流表选0～0.6A量程时，分度值为0.02A，读数为0.50A。[4]电流表选0～3A量程时，分度值为0.1A，读数为2.50A。（3）[5]根据电阻箱的读数规则可得四、实验题（共12分）18.用刻度尺和螺旋测微器分别测量金属丝的长度和直径，某次测量结果如图所示，在此次测量中该金属丝的长度为__________cm，直径为__________mm。【答案】①.49.40##49.38##49.39②.0.385##0.384##0.386【解析】【详解】[1]刻度尺的分度值为0.1cm，估读到分度值下一位，读数为49.40cm；[2]螺旋测微器的读数为19. 某同学设计了探究电容器的充、放电的电路图。在连接实物前，他首先用多用电表判断电容器是否完好，他应该将多用电表的选择开关拨到___________挡位上，正确操作后，他看到多用电表的指针先偏转较大的角度又缓慢回到表盘的左端，这说明电容器___________（选填“完好”或者“损坏”）。实验步骤：（1）调节直流电源E，输出电压为6V；（2）断开开关S0，按照电路图将实物图正确连接；（3）闭合开关S0，把单刀双掷开关S接到1端，注意观察现象，并将观察到的现象记录到表格中；（4）待现象稳定后，将单刀双掷开关S接到2端，注意观察现象，并将观察到的现象记录到表格中。操作实验现象接1端时灯泡_______（填“红”或“绿”）灯亮，灯泡的亮度________。电压表电压表的示数逐渐________（填“增大”或“缩小”），稳定后电压表显示的电压为_______V。接2端时灯泡_______（填“红”或“绿”）灯亮，灯泡的亮度________。电压表电压表的示数逐渐________（填“增大”或“缩小”），稳定后电压表显示的电压为_______V。【答案】①欧姆②.完好③.绿④.逐渐变暗，最后熄灭⑤.增大⑥.6⑦.红⑧.逐渐变暗，最后熄灭⑨.减小⑩.0【解析】【详解】[1]在连接实物前，电容器上没有电荷，不能用电压挡和电流挡检测。由于多用电表欧姆挡内部有电源，所以他用多用电表判断电容器是否完好，他应该将多用电表的选择开关拨到欧姆挡位上；[2]多用电表欧姆挡内部有电源，可以给电容器充电，电路中有充电电流，可以看到指针偏转较大角度。若电容器完好，随着充电逐渐完成，充电电流逐渐减小，指针缓慢回到表盘的最左端。[3]闭合开关S0，把单刀双掷开关S接到1 端，与红灯泡串联的二极管处于截止状态，与绿灯泡串联的二极管处于导通状态，所以绿灯泡亮；[4]随着电容器充电结束，充电电流逐渐减小，绿灯泡亮度逐渐变暗，最后熄灭。[5][6]电压表示数逐渐增大，稳定后电压表显示的电压为电源输出电压6V。[7]待现象稳定后，将单刀双掷开关S接到2端，电容器放电，与红灯泡串联的二极管处于导通状态，与绿灯泡串联的二极管处于截止状态，所以红灯泡亮；[8]随着电容器放电结束，放电电流逐渐减小，红灯泡亮度逐渐变暗，最后熄灭。[9][10]电压表示数逐渐减小，稳定后放电结束，电容器带电量为零，电压为零，电压表显示的电压为0。五、解答题（3题共32分，请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效。）20.原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核运动，基本电荷为e．求该等效电流I是多大？【答案】【解析】【详解】电流的定义式为其中代入可得21.如图甲，在光滑绝缘水平地面上，宽为2L的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度随时间变化的Et图像如图乙，质量为4m的不带电绝缘小球P1静止在AB区域内距A为x（0