精品解析：内蒙古兴安盟科尔沁右翼前旗第二中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

前旗二中2024年高二上学期第一次月考物理试卷 考试时间：90分钟； 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（1-8单选，每题4分；9-11多选，每题4分，错选不得分，漏选得2分，共44分 1. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO = OF。一不计重力带负电的点电荷在E点由静止释放后（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 在O点所受静电力最大 C. 由E到O的时间等于由O到F的时间 D. 由E到F的过程中电势能先增大后减小 3. 如图实线为一簇未标明方向的电场线，虚线为一带电粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　） A. A点的电势一定比B点低 B. A点的电场强度比B点小 C. 带电粒子在A点的动能比B点大 D. 带电粒子在A点的电势能比B点高 4. 如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的正电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷。已知b点处的场强为E=（k为静电力常量），方向由b指向a，则d点处场强的大小为（　　） A. E= B. E= C. E= D. E= 5. 如图，，三点都在匀强电场中，已知，，，把一个电荷量的正电荷从移到，电场力的做功为零；从移到，电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是（　　） A. ，垂直向左 B. ，垂直向右 C. ，垂直斜向上 D. ，垂直斜向下 6. 如图所示，用某种金属材料制成长为a，宽为b，厚为c的长方体，已知，关于该导体的电阻下列说法正确的是（ ） A. 电流沿AB方向电阻最小 B. 电流沿CD方向电阻最小 C. 电流沿EF方向电阻最小 D. 电流沿任何方向电阻都是一样 7. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 甲表是安培表，R增大时量程增大 B. 乙表是安培表，R增大时量程增大 C. 在甲图中，若改装成的安培表的量程为，则 D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 8. 如图所示的电路中，通过的电流是3A，已知，，，则（　　） A. 电路的总电阻是 B. 通过的电流是4.5A C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V 二、多选题 9. 如图，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能将变大 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 10. 如图所示，电源电动势E不变，内阻，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，则（ ） A. 当滑动变阻器接入电路的阻值为0.5Ω时，电源的输出功率最大 B. 当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时，电源的输出功率最大 C. 当滑动变阻器接入电路的阻值为0.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 11. 在如图所示电路中，当变阻器的滑片向端移动时（ ） A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变小 C. 上消耗的功率变大 D. 电源内部消耗的热功率变大 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分共24分） 12. 某实验小组测量某金属材料制成的圆柱体的电阻率ρ。 （1）用20分度的游标卡尺测量其长度L，如图甲所示，则L=________cm； （2）用螺旋测微器测量其直径D，如图乙所示，则D=________mm； （3）测得圆柱体电阻两端电压为U时，通过它的电流为I，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________。 13. 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”）。 14. 实验小组同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。 现有开关和导线若干，以及如下器材： A.电流表A：量程0~0.6A，内阻约为 B.电压表V：量程0~3V，内阻约为 C.滑动变阻器 D.滑动变阻器 （1）为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用______（填器材前的字母）。 （2）根据所画图线可得出干电池的电动势______V，内电阻______（结果均保留3位有效数字）。 （3）用该电路测得的电源电动势______真实值，内阻______真实值。（填大于、等于或小于） 四、解答题（15题10分，16题12分，17题10分） 15. 如图所示，一质量为、带电荷量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取。求： （1）该小球带正电还是带负电，电场强度的大小； （2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过时小球的速度大小及方向。 16. 一个初速度不计的带电粒子，质量为m、电荷量为q，重力忽略不计。该粒子经电压为U的加速电场加速后，垂直射入偏转电场，如图所示。若偏转电场两平行板间距为d，板长为l，两极板上电压为。求： （1）粒子射出加速电场时的速度的大小； （2）粒子射出偏转电场沿垂直于板面方向偏移的距离y； （3）粒子射出偏转电场时速度偏转角度θ的正切值。 17. 如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，一直流电动机与R=9Ω的定值电阻串联在电源上，电动机正常工作，此时电压表示数为10V。已知电动机线圈电阻RM=1Ω。求： （1）流过定值电阻的电流； （2）电动机正常工作时的输出功率P出。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 前旗二中2024年高二上学期第一次月考物理试卷 考试时间：90分钟； 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（1-8单选，每题4分；9-11多选，每题4分，错选不得分，漏选得2分，共44分 1. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图中等势面的疏密程度可知 根据 可知 由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M点移到N点，可知电场力做正功，电势能减小，即 故选A。 2. 如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO = OF。一不计重力带负电的点电荷在E点由静止释放后（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 在O点所受静电力最大 C. 由E到O的时间等于由O到F的时间 D. 由E到F的过程中电势能先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．带负电的点电荷在E点由静止释放，将以O点为平衡位置做往复运动，在O点所受电场力为零，故AB错误； C．根据运动的对称性可知，点电荷由E到O的时间等于由O到F的时间，故C正确； D．点电荷由E到F的过程中电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。 故选C。 3. 如图实线为一簇未标明方向的电场线，虚线为一带电粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　） A. A点的电势一定比B点低 B. A点的电场强度比B点小 C. 带电粒子在A点的动能比B点大 D. 带电粒子在A点的电势能比B点高 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．根据粒子的运动轨迹可知，粒子所受的静电力大致向右，若粒子从A运动到B，则静电力做负功，动能变小，电势能变大，即带电粒子在A点的动能比B点大，在A点的电势能比B点低，但是由于粒子的电性未知，则不能确定A、B两点电势的高低（若粒子从B运动到A，可得到同样的结论），故AD错误，C正确； B．由于A点的电场线较B点密集，可知A点的场强大于B点的场强，故B错误。 故选C。 4. 如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的正电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷。已知b点处的场强为E=（k为静电力常量），方向由b指向a，则d点处场强的大小为（　　） A. E= B. E= C. E= D. E= 【答案】B 【解析】 【详解】依题意，b点的合场强为 E= 可知圆盘在b点的场强为 由对称性可知圆盘在b点的场强大小和在d点大小相等方向相反，再根据电场叠加原理，可得出d点的场强为 故选B。 5. 如图，，三点都在匀强电场中，已知，，，把一个电荷量的正电荷从移到，电场力的做功为零；从移到，电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是（　　） A. ，垂直向左 B. ，垂直向右 C. ，垂直斜向上 D. ，垂直斜向下 【答案】D 【解析】 【详解】把一个正电荷从A移到B，电场力做功为零，可知为等势面，从移到，电场力做功为，则间的电势差为 根据沿电场线电势降低，可知匀强电场的场强方向垂直AB斜向下，该匀强电场的场强大小为 故选D。 6. 如图所示，用某种金属材料制成长为a，宽为b，厚为c的长方体，已知，关于该导体的电阻下列说法正确的是（ ） A. 电流沿AB方向电阻最小 B. 电流沿CD方向电阻最小 C. 电流沿EF方向电阻最小 D. 电流沿任何方向电阻都是一样 【答案】B 【解析】 【详解】设金属材料的电阻率为，根据电阻定律可知电流沿AB方向时电阻为 电流沿CD方向时电阻为 电流沿EF方向时电阻为 由于，则有 故选B。 7. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 甲表是安培表，R增大时量程增大 B. 乙表是安培表，R增大时量程增大 C. 在甲图中，若改装成的安培表的量程为，则 D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。安培表的量程 可知当R增大时，量程I减小，故A错误； B．乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表，伏特表的量程 故B错误； C．由公式 知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则 故C错误； D．由公式 知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则 故D正确。 故选D。 8. 如图所示的电路中，通过的电流是3A，已知，，，则（　　） A. 电路的总电阻是 B. 通过的电流是4.5A C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V 【答案】C 【解析】 【详解】A．电路中的总电阻是 故A错误； B．通过的电流是 A 故B错误； C．ab两端的电压是 V 故C正确； D．ac两端的电压是 V 故D错误。 故选C。 二、多选题 9. 如图，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能将变大 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A.根据 可知平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，即d增大，则电容器的电容C减小，故A正确； B.电容器两端接在电源两端，故电容器两端的电压U不变，则静电计指针张角不变，故B错误； C.因电容器两端的电压U不变，由于下极板接地，其电势为零，故上极板的电势不变，根据 可知电场强度减小，根据 由于P点到上极板的距离不变，则P点与上极板的电势差变小，而上极板的电势不变，故P点的电势增大，根据 因负电荷在电势越高的点，电势能越小，可知负电荷的电势能变小，故C错误； D.若先将上极板与电源正极的导线断开，则电容器的电量保持不变，再将下极板向下移动一小段距离，根据 ，， 联立可得 可知电场强度不变，根据 可知带电油滴所受电场力保持不变，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，电源电动势E不变，内阻，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，则（ ） A. 当滑动变阻器接入电路的阻值为0.5Ω时，电源的输出功率最大 B. 当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时，电源的输出功率最大 C. 当滑动变阻器接入电路的阻值为0.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据电路知识可知当电源的输出功率最大，外电路电阻等于内阻，则此时滑动变阻器阻值为，故A正确，B错误； CD．将电阻R1等效为电源内阻，则当滑动变阻器阻值为R1+r=1.5Ω时，变阻器R2消耗的功率最大，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 在如图所示电路中，当变阻器的滑片向端移动时（ ） A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变小 C. 上消耗的功率变大 D. 电源内部消耗的热功率变大 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．当变阻器的滑动头P向b端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路外电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则电压表示数变小；由于流过的电流增大，则两端电压增大，所以并联部分的两端电压减小，即两端电压减小，所以通过的电流减小，则电流表示数变小，上消耗的功率变小，故AC错误，B正确； D．根据 由于电路总电流增大，则电源内部消耗的热功率变大，故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分共24分） 12. 某实验小组测量某金属材料制成的圆柱体的电阻率ρ。 （1）用20分度的游标卡尺测量其长度L，如图甲所示，则L=________cm； （2）用螺旋测微器测量其直径D，如图乙所示，则D=________mm； （3）测得圆柱体电阻两端电压为U时，通过它的电流为I，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________。 【答案】（1）5.130 （2）4.650~4.652 （3） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 【小问2详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以 【小问3详解】 根据电阻定律可得 根据欧姆定律可得 联立可得 13. 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。 14. 实验小组同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。 现有开关和导线若干，以及如下器材： A.电流表A：量程0~0.6A，内阻约为 B.电压表V：量程0~3V，内阻约为 C.滑动变阻器 D.滑动变阻器 （1）为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用______（填器材前的字母）。 （2）根据所画图线可得出干电池的电动势______V，内电阻______（结果均保留3位有效数字）。 （3）用该电路测得的电源电动势______真实值，内阻______真实值。（填大于、等于或小于） 【答案】（1）C （2） ①. 1.50 ②. 1.00 （3） ①. 小于 ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 本实验测量的是一节干电池的电动势和内阻，由于内阻比较小，为了使电流表有明显偏转调节方便，减小实验误差，所以选择电阻值较小的滑动变阻器C。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 U-I图像与纵轴交点表示干电池的电动势，即 图像的斜率的绝对值表示电源的内阻，即 【小问3详解】 [1][2]本实验中采用相对电源的电流表外接法，因为电压表的分流作用，使电流表测量结果偏小，可知实际图像（虚线所示）和测量图像应如图所示 由图可知，用该电路测得的电源电动势小于真实值，内阻小于真实值。 四、解答题（15题10分，16题12分，17题10分） 15. 如图所示，一质量为、带电荷量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取。求： （1）该小球带正电还是带负电，电场强度的大小； （2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过时小球的速度大小及方向。 【答案】（1）带负电， （2），方向与竖直方向夹角为37°斜向左下 【解析】 【小问1详解】 以小球为对象，根据受力平衡可知，小球受到的电场力水平向左，与电场方向相反，则该小球带负电，由平衡条件有 可得场强大小为 【小问2详解】 若在某时刻将细线突然剪断，则小球受到的电场力和重力的合力方向沿着绳子方向向下，大小为 则小球的加速度大小为 根据运动学公式可得经过时小球的速度大小为 方向与竖直方向夹角为37°斜向左下。 16. 一个初速度不计的带电粒子，质量为m、电荷量为q，重力忽略不计。该粒子经电压为U的加速电场加速后，垂直射入偏转电场，如图所示。若偏转电场两平行板间距为d，板长为l，两极板上电压为。求： （1）粒子射出加速电场时的速度的大小； （2）粒子射出偏转电场沿垂直于板面方向偏移的距离y； （3）粒子射出偏转电场时速度偏转角度θ的正切值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得 解得粒子射出加速电场时的速度大小为 （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，则有 ， 联立解得粒子射出偏转电场沿垂直于板面方向偏移的距离为 （3）粒子射出偏转电场时，沿电场方向的分速度大小为 则速度偏转角度θ的正切值为 17. 如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，一直流电动机与R=9Ω的定值电阻串联在电源上，电动机正常工作，此时电压表示数为10V。已知电动机线圈电阻RM=1Ω。求： （1）流过定值电阻的电流； （2）电动机正常工作时的输出功率P出。 【答案】（1）2A；（2）16W 【解析】 【详解】（1）令，根据闭合电路欧姆定律有 解得 （2）对电动机进行分析有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $