精品解析：湖南省常德市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

常德市一中2024年下学期高二年级第一次月水平检测 物 理 一、单选题 1. 物理学的科学研究推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，以下关于物理学史叙述正确的是（ ） A. 伽利略被称为“运动学之父”，他认为重的物体比轻的物体下落得快 B. 牛顿总结得到了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量 C. 库仑最早通过油滴实验比较准确地测出了电子的电荷量 D. 法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场 2. 下列关于动量守恒定律的理解说法正确的是（ ） A. 满足系统动量守恒则这个系统机械能就不守恒 B. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒 C. 只要系统所受的合外力做功的代数和为零，系统的动量就守恒 D. 动量守恒是相互作用的物体系统在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的 3. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB固定，一个质量为m的小滑块从从静止由圆弧轨道顶端A点滑到圆弧轨道底端B点的过程中，已知重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A. 合外力提供向心力 B. 物块滑到B点是对轨道压力大小为2mg C. 重力的功率先增大后减小 D. 物块动量变化的方向沿竖直向下 4. 如图所示，两正四面体边长均为，两正四面体的bcd面完全重合，电荷量为Q的正、负点电荷A、B分别置于两正四面体左、右两顶点，静电力常量为k，则（ ） A. b、c、d三点的电场强度大小相等，方向不同 B. b、c、d三点的电势不相等 C. 平面bcd上电场强度的最大值为 D. 平面bcd上电场强度的最大值为 5. 如图所示，图线甲、乙分别为某电源和某金属导体的图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识，下列说法正确的是（　　） A. 当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为 B. 当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80W C. 该电源电动势，内阻 D. 当该导体直接与该电源相连时，电源内部消耗的功率为20W 6. 两个点电荷固定在x轴上的M、N点，x轴上各点的电场强度E与各点位置坐标x之间的关系如图所示。取x轴正方向为电场强度的正方向，无穷远电势为零，下列说法正确的是（　　） A. 固定在M点的点电荷电量比固定在N点的点电荷电量小 B. Q点的电势等于零 C. 从C点由静止释放一正点电荷，仅在电场力作用下，到D点前它将一直做加速运动 D. 从P点由静止释放一负点电荷，仅在电场力作用下，在它向左运动过程中电势能将一直减小 二、多选题 7. 如图所示，M、N间电压恒定，当开关S接通a点时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A；当开关S接通b点时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A。由此可知(   ) A. S接在a点时的测量值更准确 B. S接在b点时的测量值更准确 C. Rx的真实值是70Ω D. 电流表的内阻是20Ω 8. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的质子流向前运动。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I，质子的质量为m，其电荷量为e。质子间相互作用可忽略不计，那么（　　） A. 从A处流出的质子速度 B. 从A处流出的质子速度 C. 质子流单位体积内的质子数 D. 质子流单位体积内的质子数 9. 如图，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器电容，开关S原来断开，现在合上开关S直到电路稳定，则（ ） A. S闭合电路稳定时，电容器b极板带正电 B. S断开电路稳定时，电容器的电压为3V C. 从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 D. 从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 10. 如图，在匀强电场中，、、、、、位于边长为的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知、、、的电势分别为、、、，则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势 B. 、间的电势差 C. 电场的方向垂直于AD连线 D. 该匀强电场的场强大小 三、实验题 11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中： （1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示，由图可知其长度L=_______mm；用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则d=_______mm。 （2）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A.电池组（3V，内阻1Ω） B.电流表（0~3A，内阻约为0.0125Ω） C.电流表（0~0.6A，内阻0.5Ω） D.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ） E.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流 1A） F.滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A） G.开关、导线 要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，上述器材中，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______（填写各器材的字母代号）；且电流表应选择_______接法（填“内接”或者“外接”），滑动变阻器应选择_______接法（填“限流式”或者“分压式”）。 （3）该金属丝电阻率的表达式_______。（用L，d，R表示） 12. 近年来，研发的“刀片电池”使电动汽车的安全性能迈上一个新台阶。某电动汽车的“电池包”两端最大电压为384V，整个“电池包”由15节刀片电池串联而成，每个刀片电池由8块磷酸铁锂电芯串联而成。现提供的器材有：一块磷酸铁锂电芯、电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）、电流传感器（测量范围0~10mA，电阻为100Ω）、定值电阻R0=50Ω、开关S和若干导线，某同学为了测量一块磷酸铁锂电芯的电动势E和内电阻r，设计电路如图所示，实验步骤如下： （1）由题中信息可估算一块磷酸铁锂电芯电动势为________V； （2）闭合开关S前，将电阻箱R的阻值调到最大值； （3）多次记录电流传感器的示数I（A）和电阻箱R（Ω）相应的阻值，并将数据转化为图像； （4）由图像获得图像的斜率大小为，纵截距大小为，则所测得的磷酸铁锂电芯的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果均保留2位有效数字） 四、解答题 13. 如图，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R1为1Ω，R2为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻RM为0.5Ω，问： （1）电动机正常工作时通过R2的电流多大？ （2）电动机正常工作时产生的机械功率是多大？ 14. 如图所示，甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为，乙和他的装备总质量为，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为的物体A推向甲，甲迅速接住A后即不再松开，此后甲、乙两位宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。 （1）乙要以多大的速度v将物体A推出； （2）设甲与物体A作用时间为，求甲与A的相互作用力F的大小。 15. 如图甲所示，真空室中电极K连续发出的电子（初速不计）经过电势差为的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上。C、D两板间的电势差随时间变化如图乙所示，设C、D间的电场可看作是匀强电场，且两板外无电场。已知电子的质量为m、电荷量为e（重力不计），C、D两板间距离为d，偏转电压为，所有电子都能通过偏转电场且通过偏转电场的时间为，电子从离开偏转电场到达荧光屏所需时间为。求： （1）偏转电场金属板的长度L； （2）若的周期，荧光屏上电子能够到达的区域的长度； （3）若的周期，哪些时刻进入偏转电场的电子刚好能到达荧光屏上的O点？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 常德市一中2024年下学期高二年级第一次月水平检测 物 理 一、单选题 1. 物理学的科学研究推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，以下关于物理学史叙述正确的是（ ） A. 伽利略被称为“运动学之父”，他认为重的物体比轻的物体下落得快 B. 牛顿总结得到了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量 C. 库仑最早通过油滴实验比较准确地测出了电子的电荷量 D. 法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场 【答案】D 【解析】 【详解】A．伽利略被称为“运动学之父”，他认为重的物体与轻的物体下落得一样快，故A错误； B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量，故B错误； C．密立根最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量，故C错误； D．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故D正确。 故选D。 2. 下列关于动量守恒定律的理解说法正确的是（ ） A. 满足系统动量守恒则这个系统机械能就不守恒 B. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒 C. 只要系统所受的合外力做功的代数和为零，系统的动量就守恒 D. 动量守恒是相互作用的物体系统在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的 【答案】D 【解析】 【详解】A．满足系统动量守恒,这个系统机械能就不一定守恒，例如两刚性球在水平面内发生完全弹性正碰时，系统的机械能守恒，动量守恒，选项A错误； B．系统动量守恒的条件是系统受到的合外力为零，系统中有一个物体具有加速度，系统的合外力也可能为零，系统的动量也可能守恒，选项B错误； C．只要系统所受的合外力做功的代数和为零，动能不变，但是系统的动量不一定守恒，选项C错误； D．动量守恒是相互作用的物体系统在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的，选项D正确； 故选D。 3. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB固定，一个质量为m的小滑块从从静止由圆弧轨道顶端A点滑到圆弧轨道底端B点的过程中，已知重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A. 合外力提供向心力 B. 物块滑到B点是对轨道压力大小为2mg C. 重力的功率先增大后减小 D. 物块动量变化的方向沿竖直向下 【答案】C 【解析】 【详解】A．小滑块下滑过程中，受到重力和轨道支持力作用，由支持力和重力垂直速度方向的分力的合力提供向心力，故A错误； B．从A点下滑到B点过程，根据动能定理可得 在B点，由牛顿第二定律可得 联立解得 根据牛顿第三定律可知，物块滑到B点是对轨道压力大小为，故B错误； C．根据 在A点的速度为0，在B点的竖直分速度为0，可知从A点下滑到B点过程，竖直分速度先增大后减小，重力的功率先增大后减小，故C正确； D．从A点下滑到B点过程，物块在A点的初动量为0，在B点的末动量水平向左，则物块动量变化的方向水平向左，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，两正四面体边长均为，两正四面体的bcd面完全重合，电荷量为Q的正、负点电荷A、B分别置于两正四面体左、右两顶点，静电力常量为k，则（ ） A. b、c、d三点的电场强度大小相等，方向不同 B. b、c、d三点的电势不相等 C. 平面bcd上电场强度的最大值为 D. 平面bcd上电场强度的最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电场强度的叠加满足平行四边形定则，可得等量异种点电荷连线的中垂面上的b、c、d三点的场强大小相等，方向均与bcd面垂直指向负电荷，则方向相同，故A错误； B．等量异种点电荷的中垂面为等势面，则b、c、d三点的电势相等，故B错误； CD．在平面bcd上，等量异种点电荷的连线的中点场强最大，由几何关系可知正四面体的面的中线长 正四面体的高为 则连线中点的场强为 故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，图线甲、乙分别为某电源和某金属导体的图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识，下列说法正确的是（　　） A. 当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为 B. 当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80W C. 该电源电动势，内阻 D. 当该导体直接与该电源相连时，电源内部消耗的功率为20W 【答案】D 【解析】 【详解】A.当该导体直接与该电源相连时，图线甲、乙交点的纵坐标表示路端电压，也表示该导体两端的电压 横坐标表示电路中的电流 则该导体的电阻 故A错误； C.电源的图线的纵轴截距表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源内阻，由题图可知电源电动势 内阻 故C错误； B.当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率 故B错误； D.当该导体直接与该电源相连时，电源内部消耗的功率为 故D正确。 故选D。 6. 两个点电荷固定在x轴上的M、N点，x轴上各点的电场强度E与各点位置坐标x之间的关系如图所示。取x轴正方向为电场强度的正方向，无穷远电势为零，下列说法正确的是（　　） A. 固定在M点的点电荷电量比固定在N点的点电荷电量小 B. Q点的电势等于零 C. 从C点由静止释放一正点电荷，仅在电场力作用下，到D点前它将一直做加速运动 D. 从P点由静止释放一负点电荷，仅在电场力作用下，在它向左运动过程中电势能将一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．M、N连线中点处场强大于0，且两点间场强最小位置处距离N点较近，可知，固定在M点的点电荷电量比固定在N点的点电荷电量大，故A错误； B．若有一正点电荷由Q点向右侧无穷远处运动，电场力做正功，电势能不断减小，一直到零，所以Q点的电势大于零，故B错误； C．从C点由静止释放一正点电荷，仅在电场力作用下，到D点前场强一直为正值，则场强方向不变，电场力方向不变，它将一直做加速运动，故C正确； D．从P点由静止释放一负点电荷，仅在电场力作用下，在它由Q向N运动过程中电场力做负功，电势能增大，故D错误。 故选C。 二、多选题 7. 如图所示，M、N间电压恒定，当开关S接通a点时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A；当开关S接通b点时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A。由此可知(   ) A. S接在a点时的测量值更准确 B. S接在b点时的测量值更准确 C. Rx的真实值是70Ω D. 电流表的内阻是20Ω 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．S接a和接b时，电流表的示数变化范围较大，这说明电压表的分流较大，因此接b点时，采用伏安法测电阻误差较小，故A错误，B正确； CD．设电源的电压为U，电流表的内阻为，由题得 U=12V 则有：S接a时 即 S接b时 即 联立解得 故C正确，D错误。 故选BC。 8. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的质子流向前运动。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I，质子的质量为m，其电荷量为e。质子间相互作用可忽略不计，那么（　　） A. 从A处流出的质子速度 B. 从A处流出的质子速度 C. 质子流单位体积内的质子数 D. 质子流单位体积内的质子数 【答案】AD 【解析】 【详解】质子在加速电场中加速，根据动能定理有 根据电流的微观表达式有 联立解得 故选AD。 9. 如图，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器电容，开关S原来断开，现在合上开关S直到电路稳定，则（ ） A. S闭合电路稳定时，电容器b极板带正电 B. S断开电路稳定时，电容器的电压为3V C. 从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 D. 从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．S闭合，电路稳定后，R1与R2串联后再与R3并联，C两端电压等于R1两端电压，b极板的电势比a极板的电势高，所以电容器b极板带正电，故A正确； B．S断开，C相当于断路，R3中无电流，电容器两端电压等于R2两端电压，由于a极板的电势比b极板的电势高，所以电容器a极板带正电；电容器的电压为 故B正确； CD．S闭合电路稳定时，外电路的总电阻 电容器的电压为 流过电流表的电量 故D正确，C错误。 故选ABD。 10. 如图，在匀强电场中，、、、、、位于边长为的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知、、、的电势分别为、、、，则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势 B. 、间的电势差 C. 电场的方向垂直于AD连线 D. 该匀强电场的场强大小 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．匀强电场中，平行等间距的两点间电势差相等，把AD四等分，可知 连接BG延长交于F，该直线为等势线，匀强电场中的等势线平行，则CE也为等势线，如图所示 可知点的电势为 、间的电势差为 电场的方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势，因此电场的方向沿DA方向，故A正确，BC错误； D．该匀强电场的场强大小为 故D正确。 故选AD。 三、实验题 11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中： （1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示，由图可知其长度L=_______mm；用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则d=_______mm。 （2）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A.电池组（3V，内阻1Ω） B.电流表（0~3A，内阻约为0.0125Ω） C.电流表（0~0.6A，内阻0.5Ω） D.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ） E.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流 1A） F.滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A） G.开关、导线 要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，上述器材中，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______（填写各器材的字母代号）；且电流表应选择_______接法（填“内接”或者“外接”），滑动变阻器应选择_______接法（填“限流式”或者“分压式”）。 （3）该金属丝电阻率的表达式_______。（用L，d，R表示） 【答案】（1） ①. 51.30 ②. 4.650 （2） ①. C ②. E ③. 内接 ④. 分压式 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 [2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以 【小问2详解】 [1]由于电源电动势为3V，则电压表需要选择D，电路最大电流约为 所以电流表应选择C； [2][3][4]由于所选电流表内阻已知，所以电流表应采用内接法；为方便实验操作，为了减小误差，需要电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式连接，且滑动变阻器选择阻值较小的E。 【小问3详解】 根据电阻定律 该金属丝电阻率的表达式 12. 近年来，研发的“刀片电池”使电动汽车的安全性能迈上一个新台阶。某电动汽车的“电池包”两端最大电压为384V，整个“电池包”由15节刀片电池串联而成，每个刀片电池由8块磷酸铁锂电芯串联而成。现提供的器材有：一块磷酸铁锂电芯、电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）、电流传感器（测量范围0~10mA，电阻为100Ω）、定值电阻R0=50Ω、开关S和若干导线，某同学为了测量一块磷酸铁锂电芯的电动势E和内电阻r，设计电路如图所示，实验步骤如下： （1）由题中信息可估算一块磷酸铁锂电芯电动势为________V； （2）闭合开关S前，将电阻箱R的阻值调到最大值； （3）多次记录电流传感器的示数I（A）和电阻箱R（Ω）相应的阻值，并将数据转化为图像； （4）由图像获得图像的斜率大小为，纵截距大小为，则所测得的磷酸铁锂电芯的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果均保留2位有效数字） 【答案】 ①. 3.2 ②. 3.0 ③. 0.67 【解析】 【详解】[1]由题中信息可估算一块磷酸铁锂电芯电动势为 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 根据图像的斜率与截距可知 解得 ， 四、解答题 13. 如图，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R1为1Ω，R2为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻RM为0.5Ω，问： （1）电动机正常工作时通过R2的电流多大？ （2）电动机正常工作时产生的机械功率是多大？ 【答案】（1）1A （2）5.5W 【解析】 【小问1详解】 电动机恰好正常工作，所以电动机两端的电压恰好等于额定电压，根据并联关系 通过R2的电流为 【小问2详解】 电源内阻和电阻R1的总电压为 则电路中的电流为 流过电动机的电流为 电动机的输入功率为 电动机的热功率为 所以，电动机正常工作时产生的机械功率为 14. 如图所示，甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为，乙和他的装备总质量为，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为的物体A推向甲，甲迅速接住A后即不再松开，此后甲、乙两位宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。 （1）乙要以多大的速度v将物体A推出； （2）设甲与物体A作用时间为，求甲与A的相互作用力F的大小。 【答案】（1）；（2）384N 【解析】 【详解】（1）规定水平向左为正方向，甲、乙两宇航员最终的速度大小均为v1，方向向左，对甲、乙以及物体A组成的系统根据动量守恒定律可得 对乙和A组成的系统根据动量守恒定律可得 解得 ， （2）对甲进行分析，根据动量定理有 解得 F=384N 15. 如图甲所示，真空室中电极K连续发出的电子（初速不计）经过电势差为的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上。C、D两板间的电势差随时间变化如图乙所示，设C、D间的电场可看作是匀强电场，且两板外无电场。已知电子的质量为m、电荷量为e（重力不计），C、D两板间距离为d，偏转电压为，所有电子都能通过偏转电场且通过偏转电场的时间为，电子从离开偏转电场到达荧光屏所需时间为。求： （1）偏转电场金属板的长度L； （2）若的周期，荧光屏上电子能够到达的区域的长度； （3）若的周期，哪些时刻进入偏转电场的电子刚好能到达荧光屏上的O点？ 【答案】（1） （2） （3）（n=0，1，2，3…） 【解析】 【小问1详解】 电子在电场加速过程，根据动能定理有 电子在偏转电场中运动，水平方向做匀速直线运动 由联立两式得 【小问2详解】 当时，所有电子在偏转电场中运动过程，竖直方向加速半个周期，减速半个周期，最终水平飞出。在竖直方向由速度—时间图像可知，时刻进入的电子向上侧移距离最大，则有 同理得向下侧移距离最大值 所以电子达到的区域长 【小问3详解】 当时，电子要到达点必须在竖直方向有先加速后减速再反向加速过程，并且加速度大小相等，整个过程向上的位移和向下的位移大小相等，电子运动过程如图所示 设向上加速时间为，加速度大小为，则在竖直方向上有 要使电子到达点，则有 联立上式解得 故当电子进入偏转电场的时刻为 （n=0，1，2，3…） 电子刚好到达点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $