精品解析：湖南省株洲市炎陵县2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

炎陵县2024年下期高二素质检测物理卷 一、单选题 1. 真空中两个静止的点电荷，相距为r时库仑力大小为F，若保持r不变，使电荷量均变为原来的2倍，则库仑力大小变为（　　） A. B. C. 4F D. 16F 【答案】C 【解析】 【详解】根据库仑定律，有 则 故选C。 2. 如图所示，两个质量分布均匀的实心球，半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2，两球间距离为r，则两球间相互引力的大小为（　　） A. G B. G C. G D. G 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力的公式可知两球间相互引力的大小为 F= 故选C。 3. 验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性。现将一带电物体靠近原来已带电的验电器的金属球，下列判断正确的是（　　） A. 验电器带正电时，若金箔张角变小，可知物体带正电 B. 验电器带正电时，若金箔张角变大，可知物体带负电 C. 验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带负电 D. 验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带正电 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．验电器上带正电荷后，验电器上的金箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金箔张角变大，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移；如果金箔张角变小，说明带电体带负电，排斥电子，电子向金属箔转移，选项AB错误； CD．验电器上带负电荷后，验电器上的金箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金箔张角变大，说明带电体带负电，排斥电子向金属箔转移；如果金箔张角变小，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移，选项C正确，D错误。 故选C。 4. 如图，固定在竖直面内、半径为R的光滑绝缘半圆形轨道，圆心为O，为水平直径，处在水平向右的匀强电场中，电场线与轨道平面平行。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带电小球从轨道上的A点由静止释放，小球始终沿圆弧轨道运动。下列说法正确的是（　　） A. 小球从A运动到B的过程中，小球的机械能可能增加 B. 小球一定会运动到C点 C. 小球运动速度最大的位置一定在段圆弧上的某一点 D. 小球一定带正电 【答案】C 【解析】 【详解】AD．小球沿圆弧轨道运动 ，不脱离轨道，所以受到的电场力水平向左，则小球一定带负电，小球从A运动到B的过程中，电场力做负功，电势能增大，机械能减小，故AD错误； B．小球向右运动过程中，电场力做负功，电势能增大，机械能减小，因此小球不可能到达C点，故B错误； C．小球在电场和重力场的合力场中运动，电场力水平向左，重力方向竖直向下，所以电场和重力场的合力场的最低点在圆弧AB段上，因此小球速度最大的位置一定在AB段圆弧上某一点，故C正确。 故选C。 5. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10 cm，bc=5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为(　　) A. 0.5 A B. 1 A C. 2 A D. 4 A 【答案】A 【解析】 【详解】设厚度为D，根据电阻定律公式，有 ① ② 故；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为4:1，故第二次电流为0.5A． 6. 如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知当电流小于时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则（　　） A. 该电动机的内阻为 B. 该电路中电源的电动势为 C. 此电路中，电动机的最大输出功率为 D. 若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．当电流小于0.2A时，电动机不会发生转动，为纯电阻，则该电动机的内阻为 选项A错误； B．根据 E=U2+Ir 当U2=3.4V时I=0.1A；当U2=3.0V时I=0.3A；带入方程解得该电路中电源的电动势为 r=2Ω 选项B错误； C．此电路中，电动机的最大输出功率为 选项C错误； D．当电动机两端电压超过U1=0.8V时电动机开始转动，此时电路中的电流为I=0.2A，则由电路可知 解得 即若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于，选项D正确。 故选D。 二、多选题 7. 如图为描述某静电场的电场线，、、是电场中的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。下列大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】电场线密集的地方场强大，则有 根据沿着电场线电势降低可知 故选AC。 8. 如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（　　） A. 金属块带正电荷 B. 金属块的机械能减少 C. 金属块克服电场力做功 D. 金属块的电势能增加 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得 W总=WG+W电+Wf=△EK 解得 W电=-4J 静电力做功-4J，运动过程中电势能增加了4J，由于金属块下滑，电场力做负功，所以金属块带正电荷；在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J。 故选ABD。 9. 如图所示，在竖直平面内有一固定的绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电量为的点电荷。有一质量为m、带电量为的小球（小球可视为质点且其所受重力小于其所受的库仑力）沿着轨道内侧做圆周运动。A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，不计一切摩擦和空气阻力，则（重力加速度为g）（　　） A. 小球通过A点的最小速率为 B. 小球以速率通过A时，轨道对小球的作用力大小为 C. 若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为 D. 若球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球通过A点时满足 可知小球通过A点的最小速率为零，故A错误； B．若 可知 故B正确； CD．小球恰能沿轨道做完整的圆周运动需满足：在A点速率为零，运动过程中库仑力始终不对小球做功，由动能定理可得 可得小球在B点时的速率为 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在同一竖直平面内，三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于O点，细绳OA、OB的长度均为L，另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C，电荷量均为q。三球平衡时恰好组成一个正三角形，细绳OC沿竖直方向，细绳OA、OB与OC的夹角均为30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　） A. 小球的质量 B. 小球的质量 C. 细绳OA与OC的拉力大小之比为 D. 细绳OA与OC的拉力大小之比为1：3 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对B球进行受力分析，设OB绳上拉力为T，对B球列平衡方程，水平方向 竖直方向 解得 故A错误，B正确； CD．细绳OC沿竖直方向，对C球受力分析得 细绳OA与OB的拉力等大，所以细绳OA与OC的拉力大小之比为 CD错误。 故选B。 三、实验题 11. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源。 (1)该实验_______平衡摩擦力，_______满足钩码的质量远远小于木块的质量；（填“需要”“不需要”） (2)打下计数点6时纸带的速度v6=___________________(用给定字母表示)； (3)物体的加速度为a=_____________________________(用给定字母表示)； (4)如果交变电流的频率f>50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。 【答案】 ①. 不需要 ②. 不需要 ③. ④. ⑤. 偏小 【解析】 【详解】(1)[1][2]本实验是研究匀变速直线运动的规律，即只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，故不需要平衡摩擦力，也不需要满足钩码的质量远远小于木块的质量； (2)[3]相邻计数点有四个点没有画出，则时间间隔为 根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有 (3)[4]根据匀变速直线运动的判别式有 可求得平均加速度为 (4)[5]根据匀变速直线运动的判别式可知加速度的测量值为 故频率f>50Hz时，测量值的频率偏小，所求得的加速度偏小。 12. 某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。 （1）用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示，其值为L = ________cm；用螺旋测微器测量其直径示数如图乙所示，其值为d = ________mm； （2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图丙所示，其电阻值为R = ________Ω； （3）实验电路如图丁所示，从实验原理上看，待测电阻测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。如果测得的金属丝长度为L，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ = ________。（用L、d、R字母表示） 【答案】（1） ①. 23.765 ②. 0.245##0.246##0.247##0.248 （2）8.0##8 （3） ①. 小于 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]20分度游标卡尺的精确值为0.05 mm，由图甲可知金属丝的长度为 [2]螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由图丙可知金属丝的直径为 d = 24.7 × 0.01 mm = 0.247 mm 【小问2详解】 金属丝的电阻为 【小问3详解】 [1]电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律 可知待测电阻测量值小于其真实值。 [2]根据电阻定律有 解得 四、解答题 13. 如图所示，一条壕沟两岸的高度差是，一辆摩托车可看作质点，以的速度水平向沟对面飞出，恰好安全越过壕沟，若，忽略空气阻力。求： （1）摩托车在空中的飞行时间； （2）摩托车到达沟对面落地前速度多大。 【答案】（1）0.4s；（2）5m/s 【解析】 【详解】（1）摩托车飞越壕沟的过程中做平抛运动，设壕沟两岸的高度差为，飞越所用时间为，则在竖直方向有 解得 （2）摩托车到达沟对面落地前竖直方向的速度 则可得摩托车到达沟对面落地前速度大小为 14. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取g=10m/s2，求： （1）若汽车到达桥顶时速度为5m/s，桥对汽车的支持力FN的大小； （2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小v。 【答案】（1）7600N；（2） 【解析】 【详解】（1）对汽车有 解得 （2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，对汽车有 解得 15. 如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，小灯泡由于铭牌磨损，只能看到额定电压为2V。先将开关S接1，当滑动变阻器调到4Ω时，小灯泡L恰能以额定功率发光；再将开关S接2，小灯泡L和电动机M均以额定功率正常工作，已知电动机的内阻为求： （1）小灯泡L的额定功率； （2）电动机以额定功率工作时的输出功率； 【答案】（1）；（2）0.12W 【解析】 【详解】（1）开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律有 解得 小灯泡的功率为 解得 （2）开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律有 解得 电动机的输入功率为 发热功率为 所以机械功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 炎陵县2024年下期高二素质检测物理卷 一、单选题 1. 真空中两个静止的点电荷，相距为r时库仑力大小为F，若保持r不变，使电荷量均变为原来的2倍，则库仑力大小变为（　　） A. B. C. 4F D. 16F 2. 如图所示，两个质量分布均匀的实心球，半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2，两球间距离为r，则两球间相互引力的大小为（　　） A. G B. G C. G D. G 3. 验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性。现将一带电物体靠近原来已带电的验电器的金属球，下列判断正确的是（　　） A. 验电器带正电时，若金箔张角变小，可知物体带正电 B. 验电器带正电时，若金箔张角变大，可知物体带负电 C. 验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带负电 D. 验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带正电 4. 如图，固定在竖直面内、半径为R的光滑绝缘半圆形轨道，圆心为O，为水平直径，处在水平向右的匀强电场中，电场线与轨道平面平行。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带电小球从轨道上的A点由静止释放，小球始终沿圆弧轨道运动。下列说法正确的是（　　） A. 小球从A运动到B的过程中，小球的机械能可能增加 B. 小球一定会运动到C点 C. 小球运动速度最大的位置一定在段圆弧上的某一点 D. 小球一定带正电 5. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10 cm，bc=5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为(　　) A. 0.5 A B. 1 A C. 2 A D. 4 A 6. 如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知当电流小于时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则（　　） A. 该电动机的内阻为 B. 该电路中电源的电动势为 C. 此电路中，电动机的最大输出功率为 D. 若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于 二、多选题 7. 如图为描述某静电场的电场线，、、是电场中的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。下列大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（　　） A. 金属块带正电荷 B. 金属块的机械能减少 C. 金属块克服电场力做功 D. 金属块的电势能增加 9. 如图所示，在竖直平面内有一固定的绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电量为的点电荷。有一质量为m、带电量为的小球（小球可视为质点且其所受重力小于其所受的库仑力）沿着轨道内侧做圆周运动。A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，不计一切摩擦和空气阻力，则（重力加速度为g）（　　） A. 小球通过A点的最小速率为 B. 小球以速率通过A时，轨道对小球的作用力大小为 C. 若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为 D. 若球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为 10. 如图所示，在同一竖直平面内，三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于O点，细绳OA、OB的长度均为L，另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C，电荷量均为q。三球平衡时恰好组成一个正三角形，细绳OC沿竖直方向，细绳OA、OB与OC的夹角均为30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　） A. 小球的质量 B. 小球的质量 C. 细绳OA与OC的拉力大小之比为 D. 细绳OA与OC的拉力大小之比为1：3 三、实验题 11. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源。 (1)该实验_______平衡摩擦力，_______满足钩码的质量远远小于木块的质量；（填“需要”“不需要”） (2)打下计数点6时纸带的速度v6=___________________(用给定字母表示)； (3)物体的加速度为a=_____________________________(用给定字母表示)； (4)如果交变电流的频率f>50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。 12. 某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。 （1）用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示，其值为L = ________cm；用螺旋测微器测量其直径示数如图乙所示，其值为d = ________mm； （2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图丙所示，其电阻值为R = ________Ω； （3）实验电路如图丁所示，从实验原理上看，待测电阻测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。如果测得的金属丝长度为L，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ = ________。（用L、d、R字母表示） 四、解答题 13. 如图所示，一条壕沟两岸的高度差是，一辆摩托车可看作质点，以的速度水平向沟对面飞出，恰好安全越过壕沟，若，忽略空气阻力。求： （1）摩托车在空中的飞行时间； （2）摩托车到达沟对面落地前速度多大。 14. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取g=10m/s2，求： （1）若汽车到达桥顶时速度为5m/s，桥对汽车的支持力FN的大小； （2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小v。 15. 如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，小灯泡由于铭牌磨损，只能看到额定电压为2V。先将开关S接1，当滑动变阻器调到4Ω时，小灯泡L恰能以额定功率发光；再将开关S接2，小灯泡L和电动机M均以额定功率正常工作，已知电动机的内阻为求： （1）小灯泡L的额定功率； （2）电动机以额定功率工作时的输出功率； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $