精品解析：湖南省常德芷兰实验学校2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

2024年下学期高二年级第一次月考 物理试题 时间：75分钟；满分：100分； 第I卷（选择题） 一、单选题（共6个小题，每小题4分，共计24分） 1. 下列四组物理量中均为标量的是（　　） A. 电势  电场强度 B. 动量  功率 C. 电流  动能 D. 速率  加速度 【答案】C 【解析】 【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。 A．电势是标量，电场强度是矢量，故A错误； B．动量是矢量，功率是标量，故B错误； C．电流虽既有大小又有方向，但遵循代数运算，是标量，动能也是标量，故C正确； D．速率是标量，加速度是矢量，故D错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（ ） A. 由可知，电势升高，电荷的电势能变大 B. 由可知，电场强度E与电场力F成正比，与电荷量q成反比 C. 由可知，电容C变大，电容器的两极板所带电荷量Q增加 D. 由可知，电阻R两端电压U变大，通过电阻R的电流I变大 【答案】D 【解析】 【详解】A． 如果电荷为正电荷，电势φ升高，电荷q的电势能变大；如果电荷为负电荷，电势φ升高，电荷q的电势能变小，故A错误； B．为电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与电场力和试探电荷的电荷量无关，故B错误； C．电容器的两极板所带电荷量由电容C和两板间电压共同决定，故C错误； D．为电流的决定式，电阻R两端电压U变大，通过电阻R的电流I变大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　） A. M点的场强比P点的场强大 B. M点的电势比N点的电势高 C. N点的场强与P点的场强相同 D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC．根据等量异种点电荷的电场线分布得： M点的场强与P点的场强大小相等，N点的场强与P点的场强大小相等，方向相同，故A错误C正确； BD．根据等量异种点电荷的电势分布特点可知，M点的电势与N点的电势相等，M点的电势高于P点的电势，根据 可知，电子在M点的电势能比在P点的电势能小，故BD错误。 故选C。 4. 一高空作业的工人重为700N，系一条长为的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间（工人最终悬挂在空中），g取，忽略空气阻力的影响，则缓冲过程中安全带受的平均作用力是（　　） A. 2100N，竖直向上 B. 2100N，竖直向下 C. 1400N，竖直向上 D. 1400N，竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】工人在内自由落体运动 求得 规定竖直向下为正方向，在缓冲时间内对工人应用动量定理可得 求得 根据牛顿第三定律可得安全带受的平均作用力，竖直向下，B正确。 故选B。 5. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是（　　） A. 静电计指针张角变小 B. 正电荷在P点电势能增大 C. 静电计指针张角不变 D. 正电荷在P点的电势能不变 【答案】A 【解析】 【详解】AC．将负极板缓慢向右平移一小段距离，两极板间的距离减小，根据电容的决定式 可知电容C增大，而电容器的电荷量Q可认为不变，由 可知板间电压U减小，因此静电计的指针张角变小，故A正确，C错误； BD．板间场强 可知E不变，P点到负极板距离减小，由公式U=Ed得，P点的电势降低，则正电荷在P点的电势能变小，故BD错误。 故选A。 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。 二、多选题（本题共4个小题，每小题5分，共计20分。选全对计5分，选不全计3分，选错计0分） 7. 如图所示，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（　　） A. 若虚线表示电场线， B. 若虚线表示电场线，粒子通过Q点时动能较大 C. 若虚线表示等势线，粒子通过P点时电势能较小 D. 不论虚线是表示电场线还是等差等势线，P点电场强度较大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若虚线表示电场线，带电粒子从Q到P，则带电粒子受电场力方向大致与速度方向如图所示，可知电场力做正功，带电粒子的电势能减小，由于粒子带负电，则电势升高，则有 带电粒子的动能增大，则粒子通过P点时动能较大，故A正确，B错误； C．若虚线表示等势线，带电粒子从Q到P，则带电粒子受电场力方向大致与速度方向如图所示，可知电场力做负功，电势能增大，则粒子通过P点时电势能较大，故C错误； D．若虚线表示电场线，电场线密集的地方电场强度大，则P点电场强度较大；若虚线表示等差等势线，等差等势面密集的地方电场强度大，P点电场强度较大；因此不论虚线是表示电场线还是等差等势线，P点电场强度较大，故D正确。 故选AD。 8. 如图甲是有两个量程的电流表，当使用a、b两个端点时，量程为1A，当使用a、c两个端点时，量程为0.1A，已知灵敏电流计的内阻为，满偏电流为2mA；如图乙是有两量程的电压表，当使用d、e两个端点时，量程为。当使用d、f两个端点时，量程为，已知灵敏电流计的内阻为，满偏电流为1mA，则电阻、、、分别为（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．当使用a、b两个端点时，有 当使用a、c两个端点时 联立解得 故A错误，B正确； CD．由图示电路图可知 联立解得 故CD正确。 故选BCD。 9. 如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将质量为m、带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，丝线BC长度为，AC两点间的距离为2L。当小球B静止时，丝线与竖直方向的夹角，带电小球A、B可视为质点，重力加速度为g，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. 丝线对小球B的拉力为 B. 小球A的带电荷量为 C. 如果小球A漏电导致电量减少少许，则AB之间距离减小，库仑力变大 D. 如果小球A漏电导致电量减少少许，丝线拉力大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知 所以AB与BC垂直，两小球之间的距离为 对小球B进行受力分析如图 由平衡条件得，丝线对小球B的拉力为 故A错误； B．由 可知 故B错误； CD．由相似三角形可知 若A缓慢漏电，两球间的库仑力减小，丝线的拉力大小不变，故C错误，D正确。 故选D。 10. 如图，空间中存在水平向右的匀强电场，一带负电的小球以大小为v，与水平方向成角的速度射入匀强电场，经过一段时间，小球速度大小仍为v，但方向沿水平方向，已知小球质量为m，带电荷量为，重力加速度为g，则在该过程中（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 小球的最小动能为 C. 小球射入电场后，经过的时间电势能最大 D. 小球机械能最大时，增加的重力势能为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．方向恰沿水平方向时，竖直方向速度为零，用时 水平方向做匀变速直线运动，则 根据牛顿第二定律 联立解得 故A正确； B．小球运动过程中，动能 整理得 根据数学知识可知，当 时，动能有最小值 故B正确； C．当物体有向右的分速度时，电场力做负功，电势能增大，故水平方向速度恰为零时，电势能最大，用时 故C错误； D．该过程中，当电场力做功最大的时候机械能最大，此时小球速度方向沿水平方向，竖直方向运动距离 增加的重力势能 故D正确 故选ABD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（本题共2个小题，13题9分，每空3分。14题8分，每空2分。本大题共计17分） 11. 用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，现提供如下实验器材：电源电压恒为、电容器（标称电容）、电阻箱、微安表（量程），单刀双掷开关和导线若干。 甲 乙 （1）先将开关拨至位置1，充电完毕，再将开关拨至位置2，则流经电阻箱的电流方向为______________（填“从上到下”或“从下到上”）； （2）放电过程图像如图乙所示，曲线与横轴围成的区域共有147个小格，则电容器电容的测量值为______________（结果保留三位有效数字）； （3）根据图像可作出电容器所带电荷量随时间变化的图像。某小组两次实验中电阻箱接入电路的阻值分别为和，对应的图像为曲线和。则下列图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】 ①. 从下到上 ②. 980 ③. C 【解析】 【详解】（1）[1]充电完毕，将开关S拨至位置2，电容器放电，电容器上极板带正电，则流经电阻箱R的电流方向为从下到上；（2）[2] （2）[2]图象与坐标值围成的面积表示电量，电量为 电容器电容测量值为 电容结果可取。 （3）[3]由知图象的斜率表示电流，两次实验中电阻箱接入电路的阻值Ra<Rb，可知曲线a的放电电流比曲线b大，曲线a的图象的斜率大，电容器电量相同，所以曲线a放电时间短。故图像C符合要求。 故选C。 12. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，为________mm，用游标卡尺测其长度，如图乙所示，为________cm。 （2）为了尽可能准确测量其电阻，电源选用2节干电池，滑动变阻器采用分压接法，请完成实物图的连线________。 （3）若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线（纵坐标I-横坐标U）为过原点的直线，其直线的斜率为，由表示电阻丝的直径，表示电阻丝的长度，其电阻率的表达式为___________。 【答案】（1） ①. 2.094####2.096 ②. 5.015 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的精度为0.01mm，转动刻度估读，则直径为 [2]游标卡尺为20分度，精度为0.05mm，游标对齐格数不估读，则长度为 【小问2详解】 电源选用2节干电池，则电动势为3V，电压表选3V的量程，电路中的最大电流为 则电流表选0.6A的量程，而待测电阻的阻值较小，用电流表外接法可能准确测量其电阻，滑动变阻器本题要求分压式接法，则实物连线如图所示 【小问3详解】 若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线（图像）为过原点的直线，其直线的斜率为，则电阻为 由表示电阻丝直径，表示电阻丝的长度，由电阻定律有 则其电阻率的表达式为 四、解答题（本大题共计3题，共计39分） 13. 如图所示，长l=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量 q=1.0×10-6 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： （1）该小球带正电还是带负电； （2）小球所受电场力F的大小和方向； （3）小球的质量m。 【答案】（1）正电 ；（2）3.0×10-3 N；水平向右；（3）4.0×10-4 kg 【解析】 【详解】（1）小球带正电 （2）小球所受电场力F的大小为 ； 小球受力情况如图所示： （3）根据几何关系可得 解得 ． 14. 如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为，C、D是水平放置的平行带电金属板，板间距离为d，板的长度为L，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个质量为m，带电量为q的负离子从A板的小孔处由静止释放，求： （1）负离子离开B板时的速度大小； （2）若，，，为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少。 【答案】（1）；（2）64V 【解析】 【详解】（1）由动能定理，有 解得 故负离子离开B板时的速度大小为。 （2）负离子进入C、D后作类平抛运动，水平方向有 竖直方向有 由牛顿第二定律得 联立解得 故C、D两板间的电压应为64V。 15. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值； （3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。 【答案】（1） （2） （3）（，）和（，） 【解析】 【小问1详解】 带负电小球从A点由静止释放到C点过程，根据动能定理可得 解得小球经过C点时的速度大小为 【小问2详解】 在电场中，带负电小球受到的重力和电场力的合力大小为 设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为，则有 可得 则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时，小球的速度最大，受到轨道的支持力最大，从A点由静止释放到D点过程，根据动能定理可得 解得 在D点根据牛顿第二定律可得 联立解得小球受到轨道支持力的最大值为 【小问3详解】 在第四象限电场中，小球受到的电场力竖直向上，大小为 小球从C点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动，加速度大小为 方向竖直向上；设小球在电场中经过轴，则有 ， 解得 ， 可知小球刚好从电场的右边界经过轴，此时小球竖直向上的分速度为 小球进入第一象限后做斜抛运动，之后再次经过轴，根据斜抛运动规律有 ， 则小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标为（，）和（，）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年下学期高二年级第一次月考 物理试题 时间：75分钟；满分：100分； 第I卷（选择题） 一、单选题（共6个小题，每小题4分，共计24分） 1. 下列四组物理量中均为标量的是（　　） A. 电势  电场强度 B. 动量  功率 C. 电流  动能 D. 速率  加速度 2. 下列说法正确的是（ ） A. 由可知，电势升高，电荷的电势能变大 B. 由可知，电场强度E与电场力F成正比，与电荷量q成反比 C. 由可知，电容C变大，电容器的两极板所带电荷量Q增加 D. 由可知，电阻R两端电压U变大，通过电阻R的电流I变大 3. 如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　） A. M点场强比P点的场强大 B. M点的电势比N点的电势高 C. N点的场强与P点的场强相同 D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大 4. 一高空作业的工人重为700N，系一条长为的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间（工人最终悬挂在空中），g取，忽略空气阻力的影响，则缓冲过程中安全带受的平均作用力是（　　） A. 2100N，竖直向上 B. 2100N，竖直向下 C. 1400N，竖直向上 D. 1400N，竖直向下 5. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是（　　） A. 静电计指针张角变小 B. 正电荷在P点的电势能增大 C. 静电计指针张角不变 D. 正电荷在P点的电势能不变 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 二、多选题（本题共4个小题，每小题5分，共计20分。选全对计5分，选不全计3分，选错计0分） 7. 如图所示，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（　　） A. 若虚线表示电场线， B. 若虚线表示电场线，粒子通过Q点时动能较大 C. 若虚线表示等势线，粒子通过P点时电势能较小 D. 不论虚线是表示电场线还是等差等势线，P点电场强度较大 8. 如图甲是有两个量程电流表，当使用a、b两个端点时，量程为1A，当使用a、c两个端点时，量程为0.1A，已知灵敏电流计的内阻为，满偏电流为2mA；如图乙是有两量程的电压表，当使用d、e两个端点时，量程为。当使用d、f两个端点时，量程为，已知灵敏电流计的内阻为，满偏电流为1mA，则电阻、、、分别为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将质量为m、带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，丝线BC长度为，AC两点间的距离为2L。当小球B静止时，丝线与竖直方向的夹角，带电小球A、B可视为质点，重力加速度为g，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. 丝线对小球B的拉力为 B. 小球A的带电荷量为 C. 如果小球A漏电导致电量减少少许，则AB之间距离减小，库仑力变大 D. 如果小球A漏电导致电量减少少许，丝线拉力大小不变 10. 如图，空间中存在水平向右的匀强电场，一带负电的小球以大小为v，与水平方向成角的速度射入匀强电场，经过一段时间，小球速度大小仍为v，但方向沿水平方向，已知小球质量为m，带电荷量为，重力加速度为g，则在该过程中（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 小球的最小动能为 C. 小球射入电场后，经过的时间电势能最大 D. 小球机械能最大时，增加的重力势能为 第II卷（非选择题） 三、实验题（本题共2个小题，13题9分，每空3分。14题8分，每空2分。本大题共计17分） 11. 用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，现提供如下实验器材：电源电压恒为、电容器（标称电容）、电阻箱、微安表（量程），单刀双掷开关和导线若干。 甲 乙 （1）先将开关拨至位置1，充电完毕，再将开关拨至位置2，则流经电阻箱的电流方向为______________（填“从上到下”或“从下到上”）； （2）放电过程图像如图乙所示，曲线与横轴围成的区域共有147个小格，则电容器电容的测量值为______________（结果保留三位有效数字）； （3）根据图像可作出电容器所带电荷量随时间变化的图像。某小组两次实验中电阻箱接入电路的阻值分别为和，对应的图像为曲线和。则下列图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 12. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，为________mm，用游标卡尺测其长度，如图乙所示，为________cm。 （2）为了尽可能准确测量其电阻，电源选用2节干电池，滑动变阻器采用分压接法，请完成实物图连线________。 （3）若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线（纵坐标I-横坐标U）为过原点的直线，其直线的斜率为，由表示电阻丝的直径，表示电阻丝的长度，其电阻率的表达式为___________。 四、解答题（本大题共计3题，共计39分） 13. 如图所示，长l=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量 q=1.0×10-6 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： （1）该小球带正电还是带负电； （2）小球所受电场力F的大小和方向； （3）小球质量m。 14. 如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为，C、D是水平放置的平行带电金属板，板间距离为d，板的长度为L，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个质量为m，带电量为q的负离子从A板的小孔处由静止释放，求： （1）负离子离开B板时的速度大小； （2）若，，，为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少。 15. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值； （3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$