精品解析：河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题

新蔡县第一高级中学高二2024年9月份月考物理试题 一、选择题（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一个选项正确，每小题4分;第题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 下列物理量是比值法定义且为矢量的是（ ） A. 加速度 B. 电场强度 C. 电势 D. 电容 2. 如图所示，平面内固定有等量异种点电荷，M、N两点关于两点电荷的连线对称，M、P两点关于两点电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（  ） A. M点的电势等于P点的电势 B. M点的电势等于N点的电势 C. M点的电场强度与N点的电场强度相同 D. M点的电场强度与P点的电场强度相同 3. “富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（　　） A. 与毛皮摩擦过的气球带正电 B. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷 C. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生 D. 铝箔小球会塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生 4. 匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域，如图所示，圆心角，半径，其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知，，，以下说法正确的是（ ） A. 电场方向沿AB连线方向 B. C. 电子在D点的电势能为 D. 场强大小为3V/m 5. 如图所示，A处固定一个带正电的点电荷，将一个不带电的金属块B放在A的附近，C、D是金属块内的两个点，C、D和A在一条直线上，则金属块中感应电荷在C、D两点产生的电场强度（ ） A. 方向不同 B. 方向均沿直线AD向右 C. 大小相等 D. C点比D点的大 6. 某条电场线是一条直线，上边依次有O、A、B、C四个点，相邻两点间距离均为d，以O点为坐标原点，沿电场强度方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示。一个带电荷量为+q的粒子，从O点由静止释放，仅受电场力作用。则（　　） A. 若O点的电势为零，则B点的电势为 B. 粒子从O到A做匀变速直线运动 C. 粒子在OA段电势能减少量等于BC段电势能减少量 D. 粒子运动到B点时动能为 7. 如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（　　） A. 电势，场强 B. 电势，场强 C. 将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少 D. 将电荷量为q负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能 8. 光滑绝缘斜面体ACD 固定在水平面上，已知AD 长度为3cm，斜面倾角 ，B点为AC 的中点。平行于ACD 平面内有一匀强电场，已知，，。现有一质量M=0.1kg，所带电荷量 的滑块（可视为质点），从斜面顶端由静止释放。取，，。则在滑块运动过程中以下说法正确的是（ ） A. 匀强电场的方向竖直向下 B. 匀强电场电场强度大小E=2 V/m C. 滑块滑到斜面底端C时的动能大小为0.06 J D. 滑块从A 点滑到斜面底端C 的过程中，其机械能变化量为0.06 J 9. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长，当A与B之间接入的电压为15V时，通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时，下列说法正确的是（  ） A. 通过金属片的电流为0.75A B. 通过金属片的电流为12.0A C. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:1 D. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:4 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填写在答题卡上） 10. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母，单选）。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 11. 某实验小组的同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻，现备有下列器材： A．电流表A（量程为10mA，内阻约为10Ω）； B．电压表V（量程为3V，内阻约为3kΩ）； C．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）； D．定值电阻（阻值为750Ω）； E．直流电源E（电动势为4.5V，内阻不计）： F．开关S和导线若干。 （1）实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数，则图____________（填“甲”或“乙”）所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。 （2）若采用（1）中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为____________V，电流表的示数为____________mA，由此组数据可得待测电阻的测量值____________Ω电阻的测量值与电阻的真实值相比____________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 三、计算题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 12. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道AB平滑连接于B点，轨道所在空间存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。将质量的带电体P（可视为质点）从水平轨道AB上的D点（图中未画出）由静止释放后，P沿轨道开始运动。已知P的电荷量，P与轨道AB间的动摩擦因数，D、B两点间的距离，取重力加速度大小。求： （1）D、C两点间的电势差； （2）P从D点运动到B点所用的时间t； （3）P运动到圆弧轨道的末端C点时，圆弧轨道对P的弹力大小。 13. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求： （1）小球1、2间的库仑力大小； （2）细线b上的弹力大小和小球2的质量； （3）小球1的质量。 14. 如图所示，A、B是固定于同一条竖直线上的带电小球，A电量为、B电量为，是它们的中垂线，另有一个带电小球E，质量为、电荷量为，被长为的绝缘轻质细线悬挂于点，点在点的正上方，A、B、C三点构成边长为的等边三角形，现将小球E拉到点，使细线恰好水平伸直且与A、B、C处于同一竖直面内，然后由静止释放小球E，当它运动到最低点时速度大小为。已知静电力常量为，重力加速度为，三个小球都可视为点电荷，试求： （1）画出小球在C点受力示意图； （2）小球E在点时对细线的拉力； （3）若点电势为零，则A、B所形成电场中点的电势。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新蔡县第一高级中学高二2024年9月份月考物理试题 一、选择题（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一个选项正确，每小题4分;第题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 下列物理量是比值法定义且为矢量是（ ） A. 加速度 B. 电场强度 C. 电势 D. 电容 【答案】B 【解析】 【详解】A．是加速度的决定式，是加速度的定义式，加速度a是矢量，故A错误 B．是电场强度的定义式，电场强度E与F、Q无关，E是矢量，故B正确； C．是电势的定义式，电势与、均无关，但电势是标量，故C错误； D．是电容的决定式，是电容的定义式，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，平面内固定有等量异种点电荷，M、N两点关于两点电荷的连线对称，M、P两点关于两点电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（  ） A. M点的电势等于P点的电势 B. M点的电势等于N点的电势 C. M点的电场强度与N点的电场强度相同 D. M点的电场强度与P点的电场强度相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．沿着电场线方向电势降低，M点的电势大于P点的电势，故A错误； B．根据对称性可知，M点的电势等于N点的电势，故B正确； C．M点的电场强度与N点的电场强度大小相等、方向不同，故C错误； D．M点的电场强度与P点的电场强度大小相等、方向不同，故D错误。 故选B。 3. “富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（　　） A. 与毛皮摩擦过的气球带正电 B. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷 C. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生 D. 铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生 【答案】B 【解析】 【详解】A．与毛皮摩擦过的气球带负电，故A错误； B．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可得气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷，故B正确； C．由上述可知气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明带电物体具有吸引轻小物体的性质，故C错误； D．能量既不会消失，也不会创生，只会从一个物体转移到另外一个物体，或者从一种形式转变为另一种形式，故D错误。 故选B。 4. 匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域，如图所示，圆心角，半径，其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知，，，以下说法正确的是（ ） A. 电场方向沿AB连线方向 B. C. 电子在D点的电势能为 D. 场强大小为3V/m 【答案】C 【解析】 【详解】A．连接AB、OC、OD、OF，交点分别为I、H、G，由图可知，为等边三角形，为等腰三角形，如图所示 由几何关系可得 AI=IG=GB 即I、G为AB的三等分点，由于匀强电场电势均匀变化，可得 ， 将F与G连接，且连线必会过O点，故FGO为0V的等势面，同理，可知DI为3V的等势面，过A点作DI的垂直线，可知电场线方向沿AO方向，故A错误； B．由图可知，C点的电势大于3V，故B错误； C．D点的电势为3V，则电子在D点的电势能为 故C正确； D． O点的电势为0V，则电场强度大小为 故D错误。 故选C。 5. 如图所示，A处固定一个带正电的点电荷，将一个不带电的金属块B放在A的附近，C、D是金属块内的两个点，C、D和A在一条直线上，则金属块中感应电荷在C、D两点产生的电场强度（ ） A 方向不同 B. 方向均沿直线AD向右 C. 大小相等 D. C点比D点的大 【答案】D 【解析】 【详解】静电平衡时，金属块内部合场强为零，感应电荷在该点的场强与场源电荷在的场强大小相等，方向相反，由于C点距离场源电荷近些，根据 可知，场源电荷在C点的电场强度大于在D点的电场强度，因此，感应电荷在C点的电场强度大于在D点的电场强度，方向沿DA向左，ABC错误，D正确。 故选D。 6. 某条电场线是一条直线，上边依次有O、A、B、C四个点，相邻两点间距离均为d，以O点为坐标原点，沿电场强度方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示。一个带电荷量为+q的粒子，从O点由静止释放，仅受电场力作用。则（　　） A. 若O点的电势为零，则B点的电势为 B. 粒子从O到A做匀变速直线运动 C. 粒子在OA段电势能减少量等于BC段电势能减少量 D. 粒子运动到B点时动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知E − x图像所包围的面积表示两点间的电势差大小，则 由于，解得，故A错误； B．粒子由O到A过程电场力一直做正功，则带正电粒子一直加速运动，在该过程电场强度增大，由牛顿第二定律可得带电粒子做加速度增大的加速直线运动，故B错误； C．从OA段和BC段图像包围的面积分析可知UOA > UBC，根据电场力做功公式W = qU可知OA段的电场力做功大于BC段电场力做功，根据W = − ΔEp可知粒子在OA段电势能的变化量大于BC段变化量，故C错误； D．从O到B点过程由动能定理，则有 可得，故D正确。 故选D。 7. 如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（　　） A. 电势，场强 B. 电势，场强 C. 将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少 D. 将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．电场线越密，电场强度越大，B点处电场线较密，则 根据沿电场线方向电势降低，则 故A错误，B正确； C．将正电荷从A移到B，电场力做正功，电势能减少，故C正确； D．负电荷在电势高处电势能小，故将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能，故D错误。 故选BC。 8. 光滑绝缘斜面体ACD 固定在水平面上，已知AD 长度为3cm，斜面倾角 ，B点为AC 的中点。平行于ACD 平面内有一匀强电场，已知，，。现有一质量M=0.1kg，所带电荷量 的滑块（可视为质点），从斜面顶端由静止释放。取，，。则在滑块运动过程中以下说法正确的是（ ） A. 匀强电场的方向竖直向下 B. 匀强电场电场强度的大小E=2 V/m C. 滑块滑到斜面底端C时的动能大小为0.06 J D. 滑块从A 点滑到斜面底端C 的过程中，其机械能变化量为0.06 J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设中点为，根据匀强电场特点 可得 BM为等势面，故电场线垂直于向下，故电场强度方向竖直向下。故A正确； B．匀强电场电场强度的大小 故B错误； C．从A到，由动能定理可得 解得 故C正确； D．从A到，机械能变化量等于电场力做功，可得 故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长，当A与B之间接入的电压为15V时，通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时，下列说法正确的是（  ） A. 通过金属片的电流为0.75A B. 通过金属片的电流为12.0A C. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:1 D. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:4 【答案】BC 【解析】 【详解】CD．电阻率是导体材料的属性，与接入电路的情况无关，故C正确，D错误； AB．根据电阻定律可知，A、B之间接入电路时与C，D之间接入电路时，矩形金属片电阻之比为4:1，结合欧姆定律可知，C与D之间接入的电压为15V时，通过导体的电流为12.0A，故A错误，B正确。 故选BC 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填写在答题卡上） 10. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母，单选）。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）D （2）增大 【解析】 【小问1详解】 此实验中比较小球在不同位置所受静电力的大小，再使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小，故该实验采用的方法是控制变量法。 故选D。 小问2详解】 本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小，由图可知，电荷量越大，距离越小，细线偏离竖直方向的角度越大，电荷之间的静电力越大。故电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而增大。 11. 某实验小组的同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻，现备有下列器材： A．电流表A（量程为10mA，内阻约为10Ω）； B．电压表V（量程为3V，内阻约为3kΩ）； C．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）； D．定值电阻（阻值为750Ω）； E．直流电源E（电动势为4.5V，内阻不计）： F．开关S和导线若干。 （1）实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数，则图____________（填“甲”或“乙”）所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。 （2）若采用（1）中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为____________V，电流表的示数为____________mA，由此组数据可得待测电阻的测量值____________Ω电阻的测量值与电阻的真实值相比____________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】（1）甲 （2） ①. ②. ③. ④. 偏大 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由于 故采用电流表内接法，则题图甲所示的电路测量更准确，测量值更接近待测电阻的真实值。 【小问2详解】 [1][2]根据题意，由图丙可知，电压表的示数为，电流表的示数为； [3]根据欧姆定律可得待测电阻的测量值 [4]电路误差在于电流表的分压，则电压测量值偏大，可知，电阻的测量值与电阻的真实值相比偏大。 三、计算题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 12. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道AB平滑连接于B点，轨道所在空间存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。将质量的带电体P（可视为质点）从水平轨道AB上的D点（图中未画出）由静止释放后，P沿轨道开始运动。已知P的电荷量，P与轨道AB间的动摩擦因数，D、B两点间的距离，取重力加速度大小。求： （1）D、C两点间的电势差； （2）P从D点运动到B点所用的时间t； （3）P运动到圆弧轨道的末端C点时，圆弧轨道对P的弹力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 D、C两点沿电场线方向的间距 根据电势差与电场强度的关系有 解得 【小问2详解】 对P受力分析，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有 解得 【小问3详解】 P从D点到C点的过程根据动能定理有 在C点，根据牛顿第二定律有 解得 13. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求： （1）小球1、2间的库仑力大小； （2）细线b上的弹力大小和小球2的质量； （3）小球1的质量。 【答案】（1）45N （2）36N，2.7kg （3）2.1kg 【解析】 【小问1详解】 根据库仑定律有 解得 【小问2详解】 对小球2受力分析，水平方向上有 竖直方向上有 解得 ， 【小问3详解】 将小球1、2作为整体受力分析，有 解得 14. 如图所示，A、B是固定于同一条竖直线上的带电小球，A电量为、B电量为，是它们的中垂线，另有一个带电小球E，质量为、电荷量为，被长为的绝缘轻质细线悬挂于点，点在点的正上方，A、B、C三点构成边长为的等边三角形，现将小球E拉到点，使细线恰好水平伸直且与A、B、C处于同一竖直面内，然后由静止释放小球E，当它运动到最低点时速度大小为。已知静电力常量为，重力加速度为，三个小球都可视为点电荷，试求： （1）画出小球C点受力示意图； （2）小球E在点时对细线的拉力； （3）若点电势为零，则A、B所形成的电场中点的电势。 【答案】（1）见解析；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球E在点时，受力分析如图所示 （2）根据题意可知，小球E在点受到A、B的电场力的合力方向竖直向下，大小为 由圆周运动可知 联立可得 （3）小球从M点到C点，设电场力做功，重力做功，根据动能定理得 即 解得 又有 ， C、D两点在同一等势线上，所以有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$