河南省潢川第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷

1 / 4 2024—2025 学年高二上期第一次月考 物理参考答案 命题：吴迎兵 审核：张香松 日期：2024-10-26 1.【答案】A 【详解】两球之间相互吸引，则带异种电荷，设 A、B 小球带电量分别为 q、-q，距 离为 l，则有 2 2 kq F l  让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与 A、B 两球接触后移开， 则 A、B 小球带电量变为 2 q 、 4 q  ，则这时，A、B 两球之间的相互作用力的大小为 2 2 2 2 4 8 8 q q k kq F F l l      故选 A。 2. 【答案】D 【详解】A．图甲中，毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子，故 A 错误； B．图乙中，处于静电平衡状态的导体腔，内表面没有电荷，导体壳壁 W内电场强度为 0，导体壳内空腔 C 电场强度也为 0，故 B 错误；C．图丙中，工作人员在超高压带电作业时，金属丝编制的衣服可起到静电屏 蔽的作用，因此穿金属丝编制的工作服比绝缘像胶服更安全，故 C 错误； D．图丁中，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电，故 D 正确。 故选 D。 3. 【答案】C 【详解】A．根据电场线的疏密程度，判断 N 点的电场强度比M 点的电场强度大， 故 A 错误；B．根据电场强度的定义式知，M 点的电场强度大小为 F q ，由电场强度方向的规定知， 该点的电场强度方向与负试探电荷所受静电力的方向相反，故 B 错误；C．根据点电荷的电场强度 公式 2 kQ E r  可知，场源电荷的电荷量越大，距离场源电荷相同距离的位置电场强度越大，电场 线越密，由题图可知b 的右侧电场线密，a的左侧电场线稀疏，所以a的电荷量小于b 的电荷量， 故 C 正确；D．电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，所以M 点处的点电荷电荷量变为 2q， 该处电场强度不变，故 D 错误。故选 C。 4. 答案 A 解析沿着电场线的方向电势降低,故选项A正确,选项B错误;电场线越密,电场强度越大, 同一粒子受到的静电力越大,故选项 C 错误;粒子从 M 点到 N 点静电力做正功,所以电势能减小,所以 选项 D 错误。 5. 答案 B 解析 φ-x 图线的斜率的大小表示电场强度大小,由题图乙得知,图线的斜率先增大后减 小,则电场强度先增大后减小,但斜率一直是负的,电场强度方向没有改变,选项 A 错误,B 正确;由题图 乙可知,O~x2间,电势逐渐降低,负电荷在高电势处电势能小,故负电荷从O点运动到 x2点,电势能逐渐 增大,选项 C 错误;从 O 点由静止释放一仅受静电力作用的正电荷,则该电荷在 O~x2 间做加速运动, 但电场强度先增大后减小,所以电荷的加速度先增大后减小,不是匀加速运动,选项 D 错误。 2 / 4 6. 【答案】B【解析】【详解】A．根据 4 S C kd    N 板向下平移，极板间距增大，电容器电容 减小，故 A 错误；B．保持 1S 闭合，将 2S 断开，电容器极板所带电荷量一定，根据 4 S Q C kd U     ， U E d  解得 4 kQ E S    极板间距增大，则两板间场强不变，故 B 正确；C．结合上述，两板 间场强不变，液滴所受电场力不变，液滴仍然处于静止状态，故 C 错误；D．电容器下极板接地， 下极板电势为 0，结合上述可知，电场强度不变，令液滴所在位置到下极板间距为 Nd ，则有 p 0 NEd   N 板向下平移， Nd 增大，电场强度方向向下，电场力方向向上，液滴带负电，根据 p pE q 可知，液滴电势能减小，故 D 错误。故选 B。 7. 答案 D 解析 A1、A2 处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过 A1、A2 两电流表表头 的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1 的 分流电阻小,电流大,A 错误,B 错误;V1、V2 表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表 头指针偏角也相等,V1表分压电阻大,读数大,C 错误,D 正确。 8. 【答案】CD 【详解】AB．小球在电场中受到重力和向上的电场力，当重力大于电场力时，小球运动 到最高点 a 时，细线的张力一定最小，到达最低点 b 时，小球的速度最大；当重力等于电场力时，小球做 匀速圆周运动，速度大小不变；当重力小于电场力时，小球运动到最高点 a时，细线的张力一定最大，到 达最低点 b 时，小球的速度最小，故 AB 错误； C．由于 a 点电势最高，所以小球在最高点 a 时，电势能最 小，故 C 正确； D．小球在运动过程中，电场力做功，小球的机械能一定不守恒，故 D 正确。故选 CD。 9. 答案 AC 解析滑动变阻器滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中,电阻减小,外电路总电阻减小, 干路电流 I增大,电阻R1两端电压增大,则电压表示数变大,A正确;电阻R2两端的电压:U2=E-I(R1+r),I 增大,则 U2 变小,流过 R2 的电流减小,则流过电流表的电流增大,则电流表示数变大,故 B 错误;因为 r<R1,故当外电路总电阻减小时,内外电阻更加接近,电源的输出功率增大,C 正确;由于 U2变小,电容 器板间电压变小,其带电荷量减小,故 D 错误。 10.【答案】AC 【详解】A．小球从出发至运动到 B 点的过程有 1 2 2 BEq R mv  得 2Bv gR A 正确；B．小球在圆弧BC 上运动过程中的最大动能出现在圆弧BC 的中点（此时速度方向与重力和电场力的合 力方向垂直，速度有极大值），从出发到此处，由动能定理有     kmax2 sin45 cos45Eq R R mg R R E      得  kmax 1 2E mgR  ，故 B 错误；C．由运动的对称性可知 2B Cv v gR  小球从离开圆弧轨 3 / 4 道到落地过程中做类斜抛运动，将 Cv 沿合外力和垂直合外力的方向分解，两个分速度大小均为 2gR ，在类斜 抛运动的最高点有最小速率，此时与合外力反向的分速度减小到零，另一与合外力垂直的分速度为最小速率 min 2v gR C 正确； D．由于小球在竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向上做加速度为 g 的匀 加速运动，由运动学规律有 21 2 Ch v t gt   21 2 x R gt  则  6 2 6x R  故选 AC。 11.（1）答案 2.710 3.975 解析由题图所示可知,螺旋测微器固定刻度示数为 2.5 mm,游标尺示 数为 21.0×0.01 mm=0.210 mm,螺旋测微器示数为 2.5 mm+0.210 mm=2.710 mm;由题图乙所示可知, 游标卡尺主尺示数为 3.9 cm=39 mm,游标尺示数为 15×0.05 mm=0.75 mm,游标卡尺示数为 39 mm+0.75 mm=39.75 mm=3.975 cm。 （2）.答案① 0.34 1.70 ② 2.20 11.0 解析①电流表和电压表的接线柱上的数字 表示其量程。由图甲知,当使用电流表的“-”和“0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是 0.6 A,对应刻度 盘上的每一小格代表 0.6 30 A=0.02 A,电流表示数为 17×0.02 A=0.34 A;当使用电流表的“-”和“3”两接 线柱时,对应刻度盘上的每一小格代表 3 30 A=0.1 A,电流表示数为 17.0×0.1 A=1.70 A。②由图乙知, 电压表的较小量程为 0~3 V,所以测量电压的最大值不得超过 3 V,对应刻度盘上的每一小格表示 3 30 V=0.1 V,电压表示数为 22.0×0.1 V=2.20 V;若使用的是较大量程时,则对应刻度盘上的每一小格表示 15 30 V=0.5 V,电压表示数为 22×0.5 V=11.0 V。 12. 【答案】 B 2.0 1.7 左 2 Aπ ( 6 ) 24 d U IR IL  【详解】（1）[1]两节新的干电池 电压约为 3V，所以为了读数准确，电压表选择 B。 （2）[2] [3]要将电流表 A 的量程扩大至 0.6A，则需要 电阻箱分流 0.5A，根据并联电路分流规律有 1 A 0.1A 0.5A R r  解得电阻箱连入的电阻值为 R1=2.0Ω 改装后电流表的内阻为 A 1 A A 1 1.7Ω r R R r R    （3）[4]闭合开关前，应使分压电路的电压为零，则应调 节滑动变阻器 P 置于左端。 [5]电流表改装后，通过 Rx的电流 Ix与电流表示数 I 的关系为 6xI I ① Rx两端的电压为 A6xU U IR  ② 根据欧姆定律可知 x x x U R I  ③ 根据电阻定律可知 2 4 π x L R d  ④ 联立①②③④解得 2 Aπ ( 6 ) 24 d U IR IL    ⑤ 13.答案(1)5.76×105 J (2)9.6×104 J 2.88×105 J (3)9.6×104 J 1.08×105 J 解析(1)灯泡两端电压等于电源两端电压,且 U=E-Ir 得总电流 I= 𝐸-𝑈 𝑟 =8 A 电源提供的能量 E 电=IEt=8×12×100×60 J=5.76×105 J (2)通过灯泡的电流 I1= 𝑃 𝑈 =2 A 电流 对灯泡所做的功 W1=Pt=16×100×60 J=9.6×104 J 通过电动机的电流 I2=I-I1=6 A 电流对电动机所 4 / 4 做的功 W2=I2U2t=6×8×100×60 J=2.88×105 J (3)灯丝产生的热量 Q1=W1=9.6×104 J 电动机线圈 产生的热量 Q2=𝐼2 2Rt=36×0.5×6 000 J=1.08×105 J 14. 【答案】（1）3×10-3N （2）4×10-4kg （3）12.5m/s2，方向与剪断细绳前 细绳拉力方向相反（4）2m/s 【小问 1 详解】 小球所受电场力的大小为 3 6 33.0 10 1.0 10 N 3 10 NF Eq         【小问 2 详解】小球静止，根据平衡条件 可得 tan37F mg o 解得小球的质量 44 10 kgm   【小问 3 详解】 若突然剪断 细绳，小球受重力和电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，所受合力 1.25 cos37 mg F mg  o合 小球的 加速度 21.25 12.5m/s F a g m   合 方向与剪断细绳前细绳拉力方向相反。【小问 4 详解】若将电场撤去，小 球回到最低点过程中，根据动能定理 21(1 cos37 ) 2 mgl mv o 解得 2m/sv  15. 【答案】（1） 7 0 8 10 m / sv   （2） 0.3mCx  （3） 4 41.9 10 V 2.3 10 VU    【小问 1 详解】对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有 2 0 0 1 0 2 eU mv  解得 0 0 2 v U e m  代入数据得 7 0 8 10 m / sv   【小问 2 详解】电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动， 有 0L v t 在竖直方向上做匀加速直线运动，有 21 2 y at 其中加速度 Ee Ue a m md   解得 0.075my  电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图 1 1 2 2 CL L x y h   代入数据后得 0.3mCx  【小问 3 详解】由题可知， A B、 两点离 N 板右侧的水平距 离分别为 0.25mAx  0.35mBx  若电子刚好到达A 点，由几何关系有 1 1 1 2 2 AL L x y h   解得 1 0.0857m 0.08my   所以电子不能打到A 点，所以有 2 1 1 0 1 2 2 U ed L y md v         可得 4 1 2.3 10 VU   电子刚好到达 B 点时，由几何关系有 2 1 1 2 2 BL L x y h   解得 2 0.067my  当偏转电压为 2U ，电子离开电 场时的侧移量为 2y ， 2 2 2 0 1 2 U e L y md v        可得 4 2 1.9 10 VU   综上得 4 41.9 10 V 2.3 10 VU    1 / 6 2024—2025 学年高二上期第一次月考 物理试卷 注意事项： 命题：吴迎兵 审核：张香松 日期：2024-10-26 试卷共 6页，15 小题，满分 100 分。用时 75 分钟。 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净 后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题：(本题共 7 小题，在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每小题 4 分,共 28 分) 1. 如图，完全相同的两个金属球 A、B 带有相等的电荷量（可视为点电 荷）；相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是 F 。今让第三个完 全相同的不带电的金属小球先后与 A、B 两球接触后移开。这时，A、B 两球之间的相互作用力的大小是（ ） A. 8 F B. 4 F C. 3 8 F D. 3 4 F 2. 关于下列四幅图像的说法正确的是（ ） A. 图甲中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷 B. 图乙中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁 W 内电场强度不为 0， 导体壳内空腔 C 电场强度为 0 C. 图丙中，工作人员在超高压带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全 D. 图丁中，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电 3. 如图所示为点电荷a、b 所形成电场的电场线分布图（箭头未标出），在M 点处放置一个电荷 量大小为 q 的负试探电荷，受到的静电力大小为 F ，以下说法中正确的是（ ） 2 / 6 A. 由电场线分布图可知M 点处的电场强度比 N 点电场强度大 B. M 点处的电场强度大小为 q F ，方向与负试探电荷所受静电 力的方向相同 C. a、b 为异种电荷，a的电荷量小于b 的电荷量 D. 如果M 点处的点电荷电荷量变为 q2 ，该处电场强度变为 q F 2 4. 如图所示,图中的实线表示电场线,虚线表示只受静电力作用的带电 粒子的运动轨迹,粒子先经过 M 点,再经过 N 点,可以判定 ( ) A. M 点的电势高于 N 点的电势 B. M 点的电势低于 N 点的电势 C. 粒子在 M 点受到的静电力大于在 N 点受到的静电力 D. 粒子在 M 点的电势能小于在 N 点的电势能 5. 如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上 O~x2 间各点的电势分 布如图乙所示,则( ) A. 在 O~x2 间,电场强度先减小后增大 C. 若一负电荷从 O 点运动到 B. 在 O~x2 间,电场强度方向没有发生变化 x2 点,电势能逐渐减小 D. 从 O 点由静止释放一仅受静电力作用的正电荷,则该电荷在 O~x2 间一直做匀加速运动 6. 如图所示，S1 和S2 闭合时，一质量为 m、电荷量为 q 的带电液 滴，静止在平行板电容器的 M、N 两金属板间。现保持S1 闭合,将S2 断开，然后将N板向下平移到图中虚线位置，下列说法正确的是（ ） 3 / 6 A. 电容器电容增大 B. 两板间场强不变 C. 液滴将向下运动 D. 液滴电势能增加 7. 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表 A1、 A2 和两个电压表 V1、V2。已知电流表 A1 的量程大于 A2 的量程, 电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入 电路,则( ) A. 电流表 A1 的读数等于电流表 A2 的读数 B. 电流表 A1 指针的偏转角小于电流表 A2 指针的偏转角 C. 电压表 V1 的读数小于电压表 V2 的读数 D. 电压表 V1 指针的偏转角等于电压表 V2 指针的偏转角 二、多项选择题：(本题共 3 小题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求, 每小题 6 分,共 18 分。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有错选的得 0 分。) 8. 如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动， 匀强电场方向竖直向下，则（ ） A. 当小球运动到最高点 a 时，细线的张力一定最小 B. 当小球运动到最低点 b 时，小球的速度一定最大 C. 当小球运动到最高点 a 时，小球的电势能最小 D. 小球在运动过程中机械能一定不守恒 9. 在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为 E、内电阻为 r, R1、R2 为定值电阻, R3 为滑动变阻器, r<R1 , C 为电容器,电流表和电 压表都为理想电表。在滑动变阻器滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程 中,下列说法中正确的是( ) A. 电压表示数变大 B. 电流表示数变小 C. 电源的输出功率增大 D. 电容器 C 所带电荷量增多 4 / 6 10. 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定一光滑绝缘、半径为 R 的四分之一圆弧轨 道 BC，B 为圆弧的最低点，A 点在圆弧左侧的水平面上，且 A、B 间距为 2R。整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度大小 为 E 。 一质量为 m、电荷量为 的带正电小球从 A 点由静止释 放，忽略空气阻力，重力加速度大小为 g，则（ ） A. 小球运动到 B 点时的速度大小 v gRB 2 B. 小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能 E mgR3kmax C. 小球从离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率 v gR2min D. 小球落地点离圆弧轨道 B 点的距离  x R6 2 6  二、实验题：（本题共 2 小题，11 题每空 1 分，12 题每空 2 分，共 16 分） 11.（1）现有一合金制成的圆柱体,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的 长度,螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示,由图甲读得圆柱体的直径为 mm, 由图乙读得圆柱体的长度为 cm。 （2）关于电流表和电压表的读数: ①如图甲所示是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“-”和“0.6”两接线柱时,图甲所 示示数为 A; 当使用电流表的“-”和“3”两接线柱时,图甲所示示数为 A。 ②图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程“3V”时，图乙所示示数 E mg 5 / 6 为 V; 若使用的是较大量程“15V”时,图乙所示示数为 V 12．为了精确测量一段金属丝的电阻，实验室给出了以下实验器材： A．两节新的干电池 B．电压表 V1（量程 0~3V，内阻约为 1kΩ） C．电压表 V2（量程 0~15V，内阻约为 5kΩ） D．电流表 A（量程 0~100mA，内阻为 10Ω） E．电阻箱 R1（0~999.0Ω，额定电流 1A） F．滑动变阻器 R2（0~5Ω，额定电流 1A） G．电键和导线若干 （1）某兴趣小组设计如图所示电路图，则电压表应选 。（填器材前的字母） （2）要将电流表 A 的量程扩大至 0.6A，电阻箱连入的电阻值为 Ω，改装后 的电流表的内阻 RA = Ω（计算结果保留 2 位有效数字） （3）根据电路图连接好电路，闭合开关前，调节滑动变阻器 P 置于 端（选 填“左”或“右”），若某次测量中电压表的示数为 U，电流表的示数为 I，多次测 量得到金属丝的外径平均值为 d，并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为 L， 则该金属丝电阻率的表达式为   （用相应的字母符号表示）。 三、计算题（共 38分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只 写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. (12 分)图中电源电动势 E=12 V,内电阻 r=0.5 Ω。将一盏额定电压为 8 V、额定功率为 16 W 的灯泡与一只线圈电阻 R=0.5 Ω的直流电动机并 联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电 100 min。 (1)电源提供的能量是多少? (2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少? (3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少? 6 / 6 14.（12 分）如图所示，长 l=1m 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=1.0×10-6C， 匀强电场的电场强度 E=3.0×103N/C，取重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8. （1）求小球所受电场力 F 的大小； （2）求小球的质量 m； （3）若突然剪断细绳，求小球的加速度； （4）若将电场撤去，求小球回到最低点时速度 v 的大小。 15.（14 分）如图所示，图中 P、Q 之间的加速电压 40 1.82 10 VU   ，M、N 两板之间的偏转电压 42.184 10 VU   ，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线OO射入，经加速电场、偏转电场区域后， 打到水平靶台的中心点 C，虚线OO与靶台 ACB在同一竖直面内，且 AB 的长度为10cm。已知电 子质量 319.1 10 kgm   ，电荷量 191.6 10 Ce   ，偏转极板 M、N 长 20cmL  ，间距 16cmd  ， 虚线OO距离靶台的竖直高度 30cmh  ，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪 中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。 （1）求电子进入偏转电场区域时速度的大小； （2）求靶台中心点 C 离 N 板右侧的水平距离； （3）若使电子打在靶台 ACB上，求 M、N 两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。