上海市大同中学2024-2025学年高二上学期11月月考物理试题

(上海市大同中学）2024 学年第一学期 12 月学情调 研(试卷含答案） 高二物理（等级） 60 分钟 满分 100 分 上海市大同中学 班级 姓名 学号 一 、 电容器 1.下列是某同学对电场中的概念 、公式的理解， 其中正确的是 2. 超级电容的容量比通常的电容器大得多， 其主要优点是高功率脉冲应用和瞬时 功率保持，具有广泛的应用前景.如图所示，某超级电容标有“ 2.7 V ，100 F ”，将该电容 接在 1.5 V 干电池的两端，则电路稳定后该电容器的负极板上所带电量为 A.-150 C B. -75 C C.-270 C D.-135 C 3.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示， 下列有关说法正确的是 A. 实验中， 只将电容器 b板向左平移，静电计指针的张角变大 B. 实验中， 只将电容器 b板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中， 只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 第 1 页 / 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 D. 实验中， 只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 4.在研究电容器的充 、放电实验中，把一个电容器 、 电流传感器 、 电阻 、 电源 、单刀双掷 开关按图甲所示连接 。先使开关 S 与 1 端相连，电源向电容器充电；然后把开关 S 掷向 2 端，电 容器放电 。电流传感器与计算机连接，记录 这一过程中电流随时间变化的i- t图像如图 乙所示，图线 1 表示电容器的充电过程，图 线 2 表示电容器的放电过程。下列选项正确 的是 ( ) A.电容器充电过程中流过电阻 R 的电流方向向左 B 电容器放电过程中流过电阻 R 的电流方向向右 C. 图乙中形成图线 2 的过程中， 电容器存储的电荷减少得越来越快 D. 图乙中图线 1 与横轴所围的面积，表示电容器充电后所带电荷量的大小 5. 如图所示为造纸公司用于监控绝缘纸张厚度的简易装置示意图， 其中 A、 B 为平行板电 容器的两个极板，上下极板位置均固定，且分别接在恒压电源的两极上，A板接负极， 已知绝缘 纸张的厚度越大，相对介电常数越大， 下列说法错误的是 ( ) A.当流水线上通过的产品厚度增大时，平行板电容器的电容增大 B.当灵敏电流计有从 b流向 a 的电流时，说明绝缘纸张变厚 C.当绝缘纸张厚度变薄时， 两板间电场强度变大 .D.增大恒压电源的电压值， 可提高监控装置的灵敏度 6.（ 6 分） 如甲图所示是观察电容器的充 、放电现 象的实验装置 。电源输出电压恒为 8 V，S 是单刀 双掷开关，G为灵敏电流计，C 为平行板电容器。 （1） 当开关 S 接_____ 时（选填“ 1 ”或“2”） ，平行 板电容器放电，流经G表的电流方向与充电时 （选填“相同”或“相反”） . （2） 将 G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如乙图所 示 ， 已知如图所围的面积约为40 个方格， 可算出电容器的电容为 F . 二 、简单电路（ 27 分） 第 2 页 / 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 7.如图所示电路中， 电阻 R1 、R2 、R3 的阻值相等， 电池两端电压恒 定 。 那么开关 S R1 ( U )闭合后通过 R2 的电流是 S 闭合前的 ( ) A. B. C. D. R2 R3 ( S )8. 关于电功和电热 Q 的说法正确的是 ( ) A.在任何电路中都有 W=UIt、Q＝I 2Rt，且 W＝Q B.在任何电路中都有 W=UIt、Q=I 2Rt，但 W不一定等于 Q C.W=UIt、Q＝I 2Rt 均只有在纯电阻电路中成立 D.W=UIt在任何电路中都成立，Q=I 2Rt 只在纯电阻电路中才成立 ( U ) ( L ) ( M )9.在如图所示的电路中，输入电压 U＝8 V ，灯泡 L 标有“3 V 6 W 字样， 电动机线圈的电阻 RM＝1 Ω 。若灯泡恰能正常发光， 下列说法正 确的是 A. 电动机的输出功率是 10 W B. 电动机的效率是 80% C. 电动机损耗的热功率是 4 W D .整个电路消耗的电功率是 12 W 10.两根同种材料的均匀导线 A和 B，导线 A 的长度和横截面的直径都是导线 B 的 3 倍， 第 3 页 / 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 则导线 A 的电阻是导线 B 的电阻的 倍 。把它并联在电路中， 它们消耗的功率之比 PA:PB＝ 。 11.如图所示电路中， R1＝ 1 欧 ， R2＝2 欧 ， R3 ＝3 欧 ， Uab =5 伏 。 当 K 断开时，Ucd＝ 伏 ， 当 K 闭合时，Ucd＝ 伏。 a c t ( R 2 R 3 ) ( K )Uab R1 b 11题图 d 12.某一网络电路中的部分电路如图所示， 已知I＝3 A ，I1 = 2 A ，R1 ＝10 Ω , R2 ＝5 Ω , R3＝30 Ω , 则通过电流表的电流 大小为 A ， 电流方向 （选填“ 向左 ”或“ 向右”） . 13.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线 ”的实验中，利用实验得 第12题图 到了 8 组数据，在图 1 所示的I－U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。 （1）根据图线的坐标数值，请在图 2 中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。 第 4 页 / 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 I/A 0.6 0.4 0.2 0 2 4 6 8 U/V 图 1 图 2 （2）根据图 1 ，可判断出图 3 中正确的关系图是（图中 P 为小灯泡功率） ( ) P 0 I 2 （A） ( P ) ( P )P ( 0 ) ( 0 ) ( 2 ) ( 0 ) ( I ) ( 2 ) ( I )I 2 ( （ D ） ) ( （ B ） )（C） 图 3 三 、带电粒子在电场中的运动（49 分） 带电粒子 14.如图所示，两个点电荷， 电荷量分别为 q1＝4× 10－9C 和 q2＝ －9 × 10－9C ，分别固定于相 距 20 cm 的 a、b两点，有一个点电荷 q放在 a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位 置是 ( ) A.在 a 点右侧 8 cm 处 B.在 a 点左侧 40 cm 处 C.在 b点右侧 20 cm 处 D .无法确定 15.如图所示，三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面， 电势值分别为 10 V 、20 V、 30 V ， 实线是一带电的粒子（仅在静电力作用下） 在该区域内的运动轨迹，a、b、c 是轨迹上 的三点， 下列说法正确的是 ( ) A.粒子在三点所受的静电力不相等 B.粒子在三点的电势能大小关系为 Epc＜Epa＜Epb C.粒子必先过 a，再到b，然后到 c D.粒子在三点的动能大小关系为 Epc＜Epa＜Epb 16.x 轴与电场中的某条电场线重合，x 轴正方向上各点电势随 x 坐标变化的关系如图所示， 0～x2 段为曲线，x2～x4 段为直线.一带负电粒子只在电场力 作用下沿 x 轴正方向由 O点运动至 x4 位置，则 A.x1 处电场强度最大 B.x1～x2 段是匀强电场 C.粒子在 0～x2 段做匀变速运动，x2～x4 段做匀速直线运动 D.x1 处粒子电势能最小，x2～x4 段粒子的动能随 x 均匀减小 17. 如图所示， 电子由静止开始经加速电场加速后， 沿平行于板面的方向射入偏转电场， 并从另一侧射出 。 已知加速电场电压为 U1 ，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为 U2 。不计 电子重力，现使 U1 变为原来的 2 倍， 要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该 A.使 U2 变为原来的4 倍 B.使 U2 变为原来的 2 倍 C.使 U2 变为原来的\2倍 D.使 U2 变为原来的 18. 类比是物理学中重要的科学思想方法， 比如电场中的电场强度可类比于重力场中的 , 电场中带电体的电势能可类比与重力场中物体的 . 19在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设 其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S、 电流为I的电子束 。 已知电子的电量为 e、质量为 m，则在刚射出加速电场时定向移动速度为 ，在刚射出加速电场时， 一小段长为Δl的 电子束内的电子个数为 . 20.静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所 示。A、B 为两块平行金属板，间距d＝0.30 m，两板间有方向由 B 指向 A，大小为 E＝1.0 × 103 N/C 的匀强电场 。在 A 板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪 P ，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向 各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为 v0 ＝2.0 m/s，质量 m＝2.0 × 10-15 kg 、带电量为 q＝ －2.0 × 10-16 C。微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属 学科网（北京）股份有限公司 板 B 上 。试求： （1）微粒打在 B 板上的动能。 第 5 页 / 共 6 页 ( ▲ )A B P ( d ) ( ▲ ) ( ▲ ) ( E ) （2）微粒到达 B 板所需的最短时间。 （3）微粒最后落在 B 板上所形成图形的面积。 21.如图 1 ，平行板电容器极板长度为 L，板间距为d，B 极板接地（即电势 φB＝0）。 在电容器两极板间接交变电压，A 极板的电势随时间变化的图像如图 2 所示， 其最大值为 U。 电子以速度 v0 沿图 1 中虚线方向射入两板间， 并从另一侧射出 。 已知电子质量为 m， 电荷量为 e，重力不计。 （1)每个电子穿过偏转电场的时间极短， 可以认为这个过程中两极板间的电压是不变的，偏转 电场可看做匀强电场 。 求在 t = 0.15s 时刻进入偏转电场的电子从电场射出时沿垂直板面方 向的偏转距离Δy； (2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法 。在解决（ 1）问时忽略了每个电子穿过 电场过程中两极板间电压的变化，请结合下列数据分析说明其原因 。 已知 L＝4.0 × 10-2 m， v0＝2.0 × 107 m/s。 (3)电势可以随时间变化，也可以随空间发生变化 。 自然界中某量 D 的变化可以记为ΔD，发生 这个变化所用的时间间隔可以记为Δt； 变化量ΔD 与Δt 的比值就是这个量对时间的变化率。 若空间中存在一静电场，x 轴与某条电场线重合。 a.请你类比上述变化率的概念写出电势 φ 对空间位置 x 的变化率A 的表达式； b.该静电场的电势 φ 随 x 的分布可能是图 3 所示甲 、 乙两种情况中的一种 。请你根据电势随 空间的变化情况分析比较两种情况的电场在 0＜x＜d区域内的相同点和不同点。 第 6 页 / 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ [9]: C 1 1]: 2024 学年第一学期 12月学情调研试卷答案 高二物理（等级） 60 分钟 满分 100 分 上海市大同中学 班级_________ 姓名__________ 学号________ C [2]: A 批注 [10]: 3； [3]: A [4]: D [5]: C [6]: （1）2；相反（2 ）4×10－4 [7]: B [8]: B 3:1 [11]: 2；0 [12]: 0.5；向右 [13]: 【答案】（1）如下图所示；（2）D [14]: B [15]: B [16]: D [17]: B [18]: 重力加速度；重力势能 [19]: 2eU m ； IΔl e m 2eU kt＝9.0×10 －14 J （3）圆形，S＝0.25 m 批注 [20]: （1）E （2）t＝0.1 s 2 UeL2 0 批注 [21]: （1）Δy＝4dmv 2 0t，可（2）电子在平行于极板方向上做匀速直线运动 L＝v 知电子通过电场所用的时间为： ＝ － 4.0×10 2 2.0×107 s － ＝2.0×10 9s 由图 2 可知，电场变化的周期 T＝0.2 s． 2.0×10 －9 0.2 ＝1×10 －8 可见电子通过电场所用的时间远远小于电场变化的周期， 因此电子穿过平行板的过程中可以认为两板间的电压是 不变的． Δφ U （3）a．A＝Δx或 A＝Δx b．由图 3 可知甲、乙两种情况中电势沿 x 轴的正方向均降 低，由此可知两种情况的电场方向是相同的，均沿 x 轴的 正方向。不同点是电势随空间位置的变化快慢不同：甲电 场的电势在沿 x 轴的正方向上随空间位置均匀降低，为匀 强电场；乙电场的电势在沿 x轴的正方向上随空间位置降 低得越来越慢，电场强弱分布不均匀，沿 x 轴的正方向电 场强度逐渐减小．