精品解析：江西省南昌新民外语学校2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

新民学校2024—2025学年度第一学期第一次月考 高二物理试卷 时间：75分钟 分值：100分 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 一、单选题（本题共10小题，1~7题只有一个选项符合题目要求，选对得4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1. 关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 B. 若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为0 C. 公式适用于任何电场，公式适用于点电荷电场 D. 由公式可知，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 2. 如图所示的电解池，在2s的时间内，共有3C的正离子和3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是（　　） A. 0A B. 1.5A C. 3A D. 6A 3. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板M固定，极板N可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 一根粗细均匀的细钢丝，原来的电阻为R，则（ ） A. 截去，剩下部分的电阻变为 B. 均匀拉长为原来2倍，电阻变为2R C. 对折后，电阻变为 D. 均匀拉长使截面积为原来的，电阻变为16R 5. 如图所示，在匀强电场中，将带电量为的点电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行。下列说法正确的是（  ） A. A、B两点的电势差=－4V B. B、C两点的电势差=2V C. A点的电势比C点的电势高 D. 场强的方向垂直于AC指向B 6. 现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（　　） A. M、N两点的场强相同 B. P点的场强大小比M点的小 C. N点场强方向一定沿NP连线指向P点 D. 电子在P点的电势能小于其在M点的电势能 7. 某空间存在一个范围足够大的电场，x轴上各点的电势φ随坐标x变化规律如图，O点是坐标原点．一带电粒子只在电场力作用下沿x轴做直线运动，某时刻经过O点，速度沿+x方向．不考虑粒子的重力，关于电场和粒子的运动，下列说法中正确的是（ ） A. 电场一定是沿+x轴方向的匀强电场 B. 粒子做匀变速直线运动 C. 粒子可能做周期性的往复运动 D. 粒子在运动过程中，动能与电势能之和可能不断增大 8. 下列说法错误的是（　　） A. 公式适用于求一切电场中某点的电场强度，且E与q、F均无关 B. 公式只适用于求真空中点电荷电场的某点电场强度，且E与q、F均无关 C. 公式适用于一切点电荷周围某点的电场强度，且E与q、r均无关 D. 由公式可知电场中某点的电场强度与电荷q成反比 9. 如图所示，在圆心O处固定电量为+Q的点电荷，A、B、C在同一圆周上，且。下列说法正确的是（ ） A. 电势差UOA>UAD B. A、B、C三点的电场强度相同 C. 电子在B点的电势能大于在D点的电势能 D. 将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同 10. 如图所示，平行板电容器板间电压为，板间距为，两板间为匀强电场，让质子流以初速度垂直电场射入，沿轨迹落到下板边缘，现只改变其中一个条件，让质子流沿轨迹落到下板的中央，不计重力，则可以将（　　） A. 质子流初速度变为 B. 质子流初速度变为 C. 板间电压变为 D. 板间电压变为 二、实验题（11题6分，12题8分） 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小其所带的电荷量，比较小球所受的静电力大小。 （1）图中实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.微小量放大法 D.控制变量法 （2）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而______。（填“增大”“减小”或“不变”） （3）带电体A的电荷量用表示，小球的电荷量用表示、质量用表示，物体与小球间的距离用表示，静电力常量为，重力加速度为，可认为带电体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为______。 12. 在“测定金属的电阻率”的实验中： （1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量金属杆的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，则待测物体的长度为___________cm，直径为___________mm； （2）该同学用伏安法测量该金属杆的电阻，电压表选择0-3V量程，电流表选择0-0.6A量程，分别测量金属杆两端的电压和流过金属杆的电流，指针位置分别如图所示，则金属杆的电阻为___________Ω。（结果保留三位有效数字） （3）该同学用如图所示的电路图测量金属杆的电阻，则电阻的测量值相较于真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。 （4）设测得金属杆的电阻为R，金属杆的长度为L，金属杆的直径为D，求得金属杆的电阻率为___________（用题目所给字母表示）。 三、解答题（13题12分，14、15题14分） 13. 如图所示，小球A、B均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球A的电荷量为Q，用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角，静电力常量为k，重力加速度大小为g，取，，求： （1）小球B所受电场力的大小F； （2）小球A在小球B处电场的电场强度大小E； （3）A、B两球间距离r。 14. 在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的静电力的大小为，方向水平向左。求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）若把该试探电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？ （3）若A点为零电势点，B点电势为多少？ 15. 如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直固定放置，其半径为，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，半圆轨道最低点与一水平粗糙绝缘轨道相切于点。一小滑块（可视为质点）带正电且电荷量为，质量为，与水平轨道间的滑动摩擦力大小为，现将小滑块从水平轨道的点由静止释放，恰能运动到半圆轨道的最高点。已知电场强度大小为，重力加速度大小为，求： （1）小滑块在最高点的速度大小； （2）点距半圆轨道最低点水平距离； （3）小滑块通过半圆轨道中点时，小滑块对轨道的压力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新民学校2024—2025学年度第一学期第一次月考 高二物理试卷 时间：75分钟 分值：100分 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 一、单选题（本题共10小题，1~7题只有一个选项符合题目要求，选对得4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1. 关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 B. 若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为0 C. 公式适用于任何电场，公式适用于点电荷电场 D. 由公式可知，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀强电场中电场强度处处相同，由于 可知，电荷受力还与电荷量大小有关，即任何电荷在其中受力不一定相同，故A错误； B．空间某点的电场强度大小与试探电荷无关，可知，若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度不一定为0，故B错误； C．公式是比值定义式，适用于任何电场，公式是点电荷电场强度的决定式，适用于点电荷电场，故C正确； D．公式是比值定义式，电场强度与试探电荷无关，若q减半，则该处的电场强度不变，故D错误。 故选C。 2. 如图所示的电解池，在2s的时间内，共有3C的正离子和3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是（　　） A. 0A B. 1.5A C. 3A D. 6A 【答案】C 【解析】 【详解】电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，它们产生同向的电流，根据公式可得，电路中的电流为 故选C。 3. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板M固定，极板N可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由平行板电容器的因素决定式 AB．当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板正对面积减小，则电容器电容减小，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压增大，安全气囊不会弹出。故AB错误； C．当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板距离减小，则电容器电容增大，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压减小，电压减小到一定值时安全气囊会弹出。故C正确； D．当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板距离增大，则电容器电容减小，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压增大，安全气囊不会弹出。故D错误。 故选C。 4. 一根粗细均匀的细钢丝，原来的电阻为R，则（ ） A. 截去，剩下部分的电阻变为 B. 均匀拉长为原来的2倍，电阻变为2R C. 对折后，电阻变为 D. 均匀拉长使截面积为原来的，电阻变为16R 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电阻定律 可知电阻与长度成正比，则截去，剩下部分的长度为原来的，则电阻变为，故A错误； B．均匀拉长为原来的2倍，则长度变2l，由于材料体积不变，则面积将减为，根据电阻定律 可知 电阻变为4R，故B错误； C．对折后，长度减为，面积增大为，根据电阻定律 可知 电阻变为R，故C错误； D．均匀拉长使截面积为原来的，则长度为原来的4倍，同理可得电阻变为16R，则D正确。 故选D。 5. 如图所示，在匀强电场中，将带电量为的点电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行。下列说法正确的是（  ） A. A、B两点的电势差=－4V B. B、C两点的电势差=2V C. A点的电势比C点的电势高 D. 场强的方向垂直于AC指向B 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题可知 故A错误； B．同理可得 故B错误； C．可以解得AC的电势差 故A点的电势比C点的电势高，故C正确； D．由于该电场为匀强电场，所以等势面在所示平面内投影为直线且电势在任意直线上均匀变化。取A、B中点，此点电势为2V，连接C点，得到相同电势的一条直线，由于电场强度方向垂直等势面且指向电势减小的方向，所以过B点做该直线垂线即得到条电场线，方向如图所示 场强方向并不是垂直于AC，故D错误； 故选C。 6. 现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（　　） A. M、N两点的场强相同 B. P点的场强大小比M点的小 C. N点场强的方向一定沿NP连线指向P点 D. 电子在P点电势能小于其在M点的电势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，M、N两点电势相等，但场强方向不同，则场强不同，故A错误； B．因M点比P点等势面密集，可知电场线密集，则P点场强大小比M点的小，故B正确； C．N点场强方向与N点的等势线垂直，不一定指向P点，故C错误； D．由于P点的电势比M点的电势低，可知电子在P点的电势能大于其在M点的电势能，故D错误。 故选B。 7. 某空间存在一个范围足够大的电场，x轴上各点的电势φ随坐标x变化规律如图，O点是坐标原点．一带电粒子只在电场力作用下沿x轴做直线运动，某时刻经过O点，速度沿+x方向．不考虑粒子的重力，关于电场和粒子的运动，下列说法中正确的是（ ） A. 电场一定是沿+x轴方向的匀强电场 B. 粒子做匀变速直线运动 C. 粒子可能做周期性的往复运动 D. 粒子在运动过程中，动能与电势能之和可能不断增大 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：根据顺着电场线方向电势降低可判断出电场线的方向，确定出粒子所受的电场力方向，分析其运动情况．φ﹣x图象的斜率大小等于场强E．加速度a=，只有电场力做功，则动能与电势能之和不变，从而即可求解． 解：A、根据题意可知，φ﹣x图象的斜率大小等于场强E，因为电势沿电场线方向逐渐降低，则是沿﹣x轴方向的匀强电场．故A错误． B、粒子受到恒定的电场力作用，则一定是匀变速直线运动．故B正确，C错误． D、粒子在运动过程中，只有电场力做功，则动能与电势能之和不变．故D错误． 故选B． 【点评】本题关键是抓住φ﹣x图象的斜率大小等于场强E，确定电场线方向，判断粒子的运动情况，同时掌握电势能与动能的转化关系． 8. 下列说法错误的是（　　） A. 公式适用于求一切电场中某点的电场强度，且E与q、F均无关 B. 公式只适用于求真空中点电荷电场的某点电场强度，且E与q、F均无关 C. 公式适用于一切点电荷周围某点的电场强度，且E与q、r均无关 D. 由公式可知电场中某点的电场强度与电荷q成反比 【答案】BCD 【解析】 【详解】ABD．公式适用于求一切电场中某点的电场强度，且电场强度E只由电场自身决定，与q、F均无关，故A正确，不满足题意要求；BD错误，满足题意要求； C．公式适用于求真空中点电荷电场的某点电场强度，故C错误，满足题意要求。 故选BCD。 9. 如图所示，在圆心O处固定电量为+Q的点电荷，A、B、C在同一圆周上，且。下列说法正确的是（ ） A. 电势差UOA>UAD B. A、B、C三点的电场强度相同 C. 电子在B点的电势能大于在D点的电势能 D. 将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．因为离正电荷较近的位置场强较大，而，可知电势差UOA>UAD，故A正确； B．A、B、C三点的电场强度大小相同，但方向不同，故B 错误； C．由于B点电势高于D点，故根据 可知电子在B点的电势能小于在D点的电势能，故C 错误； D．由于AC在同一等势面上，故将一电子由D点分别移动到A、C两点，电势能的变化相同，所以电场力做功相同，故D 正确。 故选AD。 10. 如图所示，平行板电容器板间电压为，板间距为，两板间为匀强电场，让质子流以初速度垂直电场射入，沿轨迹落到下板边缘，现只改变其中一个条件，让质子流沿轨迹落到下板的中央，不计重力，则可以将（　　） A. 质子流初速度变为 B. 质子流初速度变为 C. 板间电压变为 D. 板间电压变为 【答案】BC 【解析】 【详解】质子做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则有 在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则有 联立可得 让质子流以初速度垂直电场射入，沿轨迹落到下板边缘，现只改变其中一个条件，让质子流沿轨迹落到下板中央，则竖直位移不变，水平位移变为原来的，即变为原来的，可将质子流初速度变为或者将板间电压变为。 故选BC。 二、实验题（11题6分，12题8分） 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小其所带的电荷量，比较小球所受的静电力大小。 （1）图中实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.微小量放大法 D.控制变量法 （2）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而______。（填“增大”“减小”或“不变”） （3）带电体A的电荷量用表示，小球的电荷量用表示、质量用表示，物体与小球间的距离用表示，静电力常量为，重力加速度为，可认为带电体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为______。 【答案】 ①. D ②. 减小 ③. 【解析】 【详解】（1）[1] 此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小，再使小球处于同一位置，改变小球所带电荷量，比较小球所受静电力的大小，是采用了控制变量的方法，故选D。 （2）[2] 实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。 （3）[3] 小球偏离竖直方向的角度的正切值为 12. 在“测定金属电阻率”的实验中： （1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量金属杆的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，则待测物体的长度为___________cm，直径为___________mm； （2）该同学用伏安法测量该金属杆的电阻，电压表选择0-3V量程，电流表选择0-0.6A量程，分别测量金属杆两端的电压和流过金属杆的电流，指针位置分别如图所示，则金属杆的电阻为___________Ω。（结果保留三位有效数字） （3）该同学用如图所示的电路图测量金属杆的电阻，则电阻的测量值相较于真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。 （4）设测得金属杆的电阻为R，金属杆的长度为L，金属杆的直径为D，求得金属杆的电阻率为___________（用题目所给字母表示）。 【答案】（1） ①. 5.01 ②. 5.315##5.316##5.314 （2）2.61(2.53~2.69) （3）偏小 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图甲可知圆柱体的长度为 [2]由题图乙可知圆柱体的直径为 【小问2详解】 电流表的最小分度是0.02A，读数是 电压表的最小分度是0.1V，读数是 电阻 【小问3详解】 电流表外接时，待测电阻两端电压表读数是准确的，由于电压表的分流作用导致电流表读数大于流过待测电阻的真实电流，所以电阻的测量值相较于真实值偏小。 【小问4详解】 由电阻定律 金属杆的横截面积 联立解得 三、解答题（13题12分，14、15题14分） 13. 如图所示，小球A、B均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球A的电荷量为Q，用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角，静电力常量为k，重力加速度大小为g，取，，求： （1）小球B所受电场力的大小F； （2）小球A在小球B处电场的电场强度大小E； （3）A、B两球间的距离r。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 （1 ）对小球B受力分析，根据共点力平衡条件有 解得 【小问2详解】 根据电场强度的定义公式有 解得 【小问3详解】 根据库仑定律有 解得 14. 在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的静电力的大小为，方向水平向左。求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）若把该试探电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？ （3）若A点为零电势点，B点电势为多少？ 【答案】（1）2×104N/C，方向向右 （2）4.0×10-5J （3）-2000V 【解析】 【小问1详解】 根据电场强度的定义式可得 方向与负电荷所受电场力的方向相反，即电场强度的方向向右； 【小问2详解】 若把该试探电荷从A点移到B点，电场力做功为 根据功能关系可得 可知把该试探电荷从A点移到B点，电势能增加了。 【小问3详解】 根据 所以 15. 如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直固定放置，其半径为，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，半圆轨道最低点与一水平粗糙绝缘轨道相切于点。一小滑块（可视为质点）带正电且电荷量为，质量为，与水平轨道间的滑动摩擦力大小为，现将小滑块从水平轨道的点由静止释放，恰能运动到半圆轨道的最高点。已知电场强度大小为，重力加速度大小为，求： （1）小滑块在最高点的速度大小； （2）点距半圆轨道最低点的水平距离； （3）小滑块通过半圆轨道中点时，小滑块对轨道的压力的大小。 【答案】（1） （2）R （3）12mg 【解析】 【小问1详解】 小滑块在最高点H时，只有重力提供向心力，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 小滑块从M点到H点过程中，由动能定理得 解得  L=R 【小问3详解】 根据题意，小滑块从P点到H点过程中，由动能定理有 在P点，设轨道对小滑块的弹力为F′，由牛顿第二定律有 解得 F′=12mg 由牛顿第三定律可得，在P点小滑块对轨道的弹力大小为 F=F′=12mg 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$