精品解析：江西省上饶市横峰中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

横峰中学2024-2025学年度第一学期高二年级第一次月考考试 物理学科试卷 试卷满分：100分考试时间：75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） 选择题：本题共10小题，共46分。1~7题只有一项符合题目要求，每题4分；8~10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 一、单选题 1. 生活中早起梳头是大多数人的生活习惯，假设某天早上某人梳头后，梳子和头发它们互相摩擦后头发带正电荷且所带电荷量为，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦的过程中电子从梳子转移到头发上 B. 梳子在摩擦后一定带负电荷且所带电荷量为 C. 头发在摩擦过程中失去个电子 D. 元电荷就是电子，元电荷数值是由美国物理学家密立根测得的 【答案】B 【解析】 【详解】A．摩擦后头发带正电荷，可知摩擦的过程中电子从头发转移到梳子上，故A错误； B．摩擦后头发带正电荷且所带电荷量为，则梳子一定带负电荷且所带电荷量为，故B正确； C．头发在摩擦过程中失去的电子数为 故C错误； D．元电荷数值是由美国物理学家密立根测得的，元电荷等于电子的电荷量大小，但元电荷不是电子，故D错误。 故选B。 2. 在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b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，电流表示数变大 C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小 【答案】B 【解析】 【详解】当变阻器的滑动头P向b端移动时，滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小，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；由于通过定值电阻的电流增大，两端电压增大，则并联部分的电压减小，通过定值电阻的电流减小，所以通过滑动变阻器的电流增大，即电流表示数变大。 故选B。 3. 如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（　　） A. P和Q都带正电荷 B. P和Q都带负电荷 C. P带正电荷，Q带负电荷 D. P带负电荷，Q带正电荷 【答案】D 【解析】 【详解】AB．受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误； CD．若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D． 4. 如图所示，由同种材料制成的、长度相同的两段导体A、B，已知横截面积，给A、B中通以大小相等的稳恒电流时，电荷定向移动速率分别为、，两端电压分别为、，电功率分别为、，相同时间内产生的热量分别为、，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据电阻定律 由于材料相同，长度相同，横截面积，则有；由题意可知，根据 ，，， 可知 ，，， 故选D。 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. 如图所示，在匀强电场中的O点固定一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的同一球面上的点，aecf平面与电场线平行，bed平面与电场线垂直，下列判断中正确的是（　　） A. a、c两点电势相等 B. b、d两点的电场强度相同 C. 将点电荷+q从球面上b点移到e点，电场力做功为零 D. 将点电荷+q从球面上a点移到c点，电场力做功为零 【答案】C 【解析】 【详解】AD．根据点电荷形成的电场可知，a、c两点距离点电荷的距离相等，则可知电势相同，但a、c两点又同时处在匀强电场中，而沿着电场线的方向电势降低，根据电势叠加原理可知，a点的电势高于c点的电势，因此将点电荷+q从球面上a点移到c点，电场力做正功，故AD错误； B．根据场强的叠加原理可知，b、d两点的电场强度大小相同，方向不同，故B错误； C．bed平面与电场线垂直，若只有匀强电场，则可知平面bed为等势面，而b、e两点又位于点电荷所在的球面上，若只有该点电荷，则可知b、e两点所在的球面为等势面，根据电势叠加原理可知，在该复合电场中，b、e两点电势仍然相等，因此将点电荷+q从球面上b点移到e点，电场力做功为零，故C正确。 故选C。 7. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A。问：电动机启动时，车灯的功率减少了多少（　　） A. 22.4W B. 448W C. 224W D. 44.8W 【答案】D 【解析】 【详解】电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压为 车灯两端电压即路端电压，则车灯的功率为 根据欧姆定律可知，车灯的电阻为 电动机启动瞬间，车灯两端电压为 车灯的功率为 所以车灯减少的功率为 故选D。 二、多选题 8. 如图所示，两块较大的平行金属板A、B水平放置，并通过电阻R与电源相连，电源两端的电压为E，闭合电键S，两板间有一带电油滴处于静止状态。下列说法不正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. A、B两板电压小于E C. 若将A板向上平移一小段距离，则油滴向下加速 D. 若将B板向左平移一小段位移，则油滴向下加速 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．因A板带负电，油滴受向上的电场力，可知油滴带正电，选项A错误； B．因充电结束后，R上的电压为零，可知A、B两板电压等于E，选项B错误； C．若将A板向上平移一小段距离，则两板间距变大，根据 可知两板场强减小，油滴受向上的电场力减小，则油滴向下加速，选项C正确； D．若将B板向左平移一小段位移，两板间场强不变，则油滴仍静止，选项D错误。 此题选择不正确的，故选ABD。 9. 在如图所示的U-I图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路。则此时（　　） A. 电源将其它能转化为电能的功率为18W B. 该元件的电阻为2Ω C. 该元件发热功率为6W D. 电源外电路与内电路消耗功率之比为3：5 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，电源电动势为8.0V，电路中的电流为2.0A，则电源将其它能转化为电能的功率为 故A错误； B．元件两端电压为3.0V，所以元件的电阻为 故B错误； C．该元件发热功率为 故C正确； D．电源外电路与内电路消耗功率之比为 故D正确。 故选CD。 10. 一半径为R的光滑绝缘半圆弧轨道固定在竖直平面内，MN为其竖直直径，O为圆心，半径，整个空间存在向左上方，与水平成角的匀强电场。一质量为1kg，电荷量为的小球（可视为质点），第一次从轨道最低点M，静止释放，到达P点时速度刚好为零，OP连线与水平面成角。第二次小球从M点以速度水平向左射入，可使小球刚好到达N点，N点速度大小为，，则下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度 B. C. D. 第二次小球从M点到N点的过程中，最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．类比单摆，因为小球到达P点时，速度为零，可确定图中的mg与Eq的合力F在二者夹角120°的角分线方向，由图中的几何关系可知 Eq=mg 推出 E=10N/C 故A正确； C．因为小球刚好到达N点，所以对轨道的压力为零。可知 得 v2=1m/s 故C正确； B．小球从M点运动到N点，根据动能定理 得 v1 故B错误； D．当OQF共线时，为等效最低点，此时有圆周运动的最大速度vQ，对小球从M点运动到Q点列动能定理可知 由图中的几何关系可知 联立得 故D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（11题6分，12题8分） 11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为6.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，电容器进行的是________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的图像如图2所示。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 （2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为________。（保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. 放电 ②. 不变 （2）507 【解析】 【小问1详解】 [1] 开关S改接2后，电容器相当于电源，进行的是放电过程； [2]根据 知，I-t曲线与坐标轴所围成的面积等于电容器的放电量，只减小电阻R的阻值，不改变电容的带电量，则此过程，电容的放电量不变， I-t曲线与坐标轴所围成的面积不变。 【小问2详解】 [1] ]根据 且 解得 12. 某同学测量均匀金属丝的电阻率。 （1）使用螺旋测微器测定金属丝直径，某次测量结果如图1所示，读数为___________，然后用毫米刻度尺测出其长度。 （2）用伏安法测金属丝的阻值，实验室提供如下器材： 电池组：电动势，内阻不计； 电流表：量程，内阻约； 电流表：量程，内阻为； 滑动变阻器：阻值范围，额定电流为； 电阻箱：阻值范围，额定电流为； 开关，导线若干。 要求实验中尽可能准确地测量的阻值，请回答下列问题： 在方框中画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号。___________ （3）金属丝的电阻率为___________（用表示）。 【答案】 ①. 0.680##0.681##0.679 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为 （2）[2]因为要求实验中尽可能准确地测量的阻值，且电流表内阻已知，所以可将电流表与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表，电流表采用外接电路，滑动变阻器分压接法，电路图如图 [3]根据电阻定律 可得 四、解答题（13题10分，14题12分，15题18分） 13. 如图所示，带电体甲固定在绝缘水平面上的点，另一个电荷量为、质量为的带电体乙，从点由静止释放，运动距离后到点，此时达到最大速度。已知带电体乙与水平面之间的动摩擦因数为，静电力常量为，重力加速度为。求： (1)带电体甲形成的电场在点处电场强度的大小； (2)带电体甲形成的电场中、两点间的电势差。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)带电体乙速度最大时有 解得 (2)带电体乙从点到点的过程，由动能定理得 解得 14. 如图所示，已知电源的电动势为E10V，内阻r2Ω，定值电阻R10.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，求： （1）当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大为多少？ （2）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？ 【答案】（1）R20，Pmax8W （2），P出max12.5W 【解析】 【小问1详解】 电阻R1是定值电阻，消耗的功率 故当滑动变阻器的阻值R20时，电阻R1消耗的功率最大，此时电功率为 【小问2详解】 电源的输出功率为 可知当 即 时电源的输出功率最大，最大功率为 15. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与OP相切于P点，，圆形区域的半径为R，Q点位于OP上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）加速后这束质子流内单位体积的质子数n； （3）四分之一圆弧虚线处的场强大小和圆形区域中匀强电场的场强大小E。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理 质子在加速电场中获得的最大速度 【小问2详解】 根据 得加速后这束质子流内单位体积的质子数 【小问3详解】 质子在辐向电场中做匀速圆周运动 解得 在匀强电场中做匀变速曲线运动，有 又 联立，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 横峰中学2024-2025学年度第一学期高二年级第一次月考考试 物理学科试卷 试卷满分：100分考试时间：75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） 选择题：本题共10小题，共46分。1~7题只有一项符合题目要求，每题4分；8~10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 一、单选题 1. 生活中早起梳头是大多数人的生活习惯，假设某天早上某人梳头后，梳子和头发它们互相摩擦后头发带正电荷且所带电荷量为，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦的过程中电子从梳子转移到头发上 B. 梳子在摩擦后一定带负电荷且所带电荷量为 C. 头发在摩擦过程中失去个电子 D. 元电荷就是电子，元电荷数值是由美国物理学家密立根测得的 2. 在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b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，电流表示数变大 C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小 3. 如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（　　） A. P和Q都带正电荷 B. P和Q都带负电荷 C. P带正电荷，Q带负电荷 D. P带负电荷，Q带正电荷 4. 如图所示，由同种材料制成的、长度相同的两段导体A、B，已知横截面积，给A、B中通以大小相等的稳恒电流时，电荷定向移动速率分别为、，两端电压分别为、，电功率分别为、，相同时间内产生的热量分别为、，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 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. 如图所示，在匀强电场中的O点固定一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的同一球面上的点，aecf平面与电场线平行，bed平面与电场线垂直，下列判断中正确的是（　　） A. a、c两点电势相等 B. b、d两点的电场强度相同 C. 将点电荷+q从球面上b点移到e点，电场力做功为零 D. 将点电荷+q从球面上a点移到c点，电场力做功为零 7. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A。问：电动机启动时，车灯的功率减少了多少（　　） A. 22.4W B. 448W C. 224W D. 44.8W 二、多选题 8. 如图所示，两块较大的平行金属板A、B水平放置，并通过电阻R与电源相连，电源两端的电压为E，闭合电键S，两板间有一带电油滴处于静止状态。下列说法不正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. A、B两板电压小于E C. 若将A板向上平移一小段距离，则油滴向下加速 D. 若将B板向左平移一小段位移，则油滴向下加速 9. 在如图所示的U-I图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路。则此时（　　） A. 电源将其它能转化为电能的功率为18W B. 该元件的电阻为2Ω C. 该元件发热功率为6W D. 电源外电路与内电路消耗功率之比为3：5 10. 一半径为R的光滑绝缘半圆弧轨道固定在竖直平面内，MN为其竖直直径，O为圆心，半径，整个空间存在向左上方，与水平成角的匀强电场。一质量为1kg，电荷量为的小球（可视为质点），第一次从轨道最低点M，静止释放，到达P点时速度刚好为零，OP连线与水平面成角。第二次小球从M点以速度水平向左射入，可使小球刚好到达N点，N点速度大小为，，则下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度 B. C. D. 第二次小球从M点到N点的过程中，最大速度为 第II卷（非选择题） 三、实验题（11题6分，12题8分） 11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为6.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，电容器进行的是________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的图像如图2所示。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 （2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为________。（保留3位有效数字） 12. 某同学测量均匀金属丝的电阻率。 （1）使用螺旋测微器测定金属丝直径，某次测量结果如图1所示，读数为___________，然后用毫米刻度尺测出其长度。 （2）用伏安法测金属丝的阻值，实验室提供如下器材： 电池组：电动势，内阻不计； 电流表：量程，内阻约； 电流表：量程，内阻为； 滑动变阻器：阻值范围，额定电流为； 电阻箱：阻值范围，额定电流为； 开关，导线若干。 要求实验中尽可能准确地测量的阻值，请回答下列问题： 在方框中画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号。___________ （3）金属丝的电阻率为___________（用表示）。 四、解答题（13题10分，14题12分，15题18分） 13. 如图所示，带电体甲固定在绝缘水平面上的点，另一个电荷量为、质量为的带电体乙，从点由静止释放，运动距离后到点，此时达到最大速度。已知带电体乙与水平面之间的动摩擦因数为，静电力常量为，重力加速度为。求： (1)带电体甲形成的电场在点处电场强度的大小； (2)带电体甲形成的电场中、两点间的电势差。 14. 如图所示，已知电源的电动势为E10V，内阻r2Ω，定值电阻R10.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，求： （1）当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大为多少？ （2）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？ 15. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与OP相切于P点，，圆形区域的半径为R，Q点位于OP上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）加速后这束质子流内单位体积的质子数n； （3）四分之一圆弧虚线处的场强大小和圆形区域中匀强电场的场强大小E。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $