精品解析：福建省福州市长乐第一中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题（培青班）

长乐一中2023～2024学年第一学期高二第一次月考试卷 物理 时限：75分钟；满分：100分 第I卷选择题 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 根据可知，电场中任意两点的电势差与这两点的距离成正比 B. 静电除尘是为了防止静电危害 C. 电势降低的方向一定是沿电场强度的方向 D. 电阻率是表征材料导电性能的物理量，与导体形状无关 2. 下列选项中能产生感应电流的是（　　） A. 如图（1）磁铁靠近有缺口的铝环 B. 如图（2）在水平圆形金属环直径正上方有一不断增大的电流 C. 如图（3）两平行金属棒在导轨上沿反方向运动 D. 如图（4）闭合金属框在磁场中匀速运动 3. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板和外电路电源连接。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A. 材料竖直方向尺度减小 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变大 D. 电容器电容变大 4. 静电场方向平行于轴，将一电荷量为的带电粒子在处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿轴运动，其电势能随的变化关系如图所示。若规定轴正方向为电场强度、加速度的正方向，四幅示意图分别表示电势随的分布、场强随的分布、粒子的加速度随的变化关系和粒子的动能随的变化关系，其中正确的是（　　） A B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 5. 如图所示，电源电动势E和内阻r一定，、是定值电阻，是光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小），L是小灯泡。当照射到的光照强度减小时，以下分析正确的是（　　） A. 灯泡亮度变暗，通过电阻电流变小 B. 电压表示数不变，电流表示数减小 C. 电压表示数增大，电源效率增大 D. 通过灯的电流变化量得比的电流变化量大 6. 在地面附近，存在着一有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域I中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v﹣t图象如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A. 小球受到的重力与电场力之比为3：5 B. 在t=5s时，小球经过边界MN C. 在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做功 D. 在1s～4s过程中，小球的机械能先减小后增大 7. 如图所示，图甲为等量同种正电荷，A、B为其连线中垂线上对称的两点，图乙为两根电流方向相反的长直通电导线横截面，C、D为其连线中垂线上对称的两点，以下说法正确的是（　　） A. A、B两点电场强度相同 B. 一带负电粒子沿中垂线从A运动到B，其电势能先减小后增大 C. C、D两点磁感应强度相同 D. CD连线上各点的磁感应强度方向各不一样 8. 一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m，电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压uAB如图所示，交变电压的周期，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则（ ） A. 所有电子都从右侧的同一点离开电场 B. 所有电子离开电场时速度都是v0 C. t＝0时刻进入电场电子，离开电场时动能最大 D. t＝时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 第II卷非选择题 三、填空实验题，考生根据要求作答。 9. 用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为__________mm；用游标卡尺测量细管外径，示数如图所示，读数为__________cm。 10. 把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中A点，需克服电场力做功，若把该电荷从电场中B点移到无限远处，电场力做功，取无限远处电势为零。则A点的电势__________；A、B两点的电势差__________。 11. 某同学想把一量程为2mA、内阻未知毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作： （1）将多用电表挡位调到电阻“”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （2）将图甲中多用电表的红表笔和_____（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。 （3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻_____（填“”或“”）挡。 （4）将红表笔和黑表笔短接，调零点 （5）测量时，多用电表指针刚好指在表盘正中间，如图乙所示，毫安表的指针也刚好指在表盘正中间，由此可以得到毫安表的内阻为_____，该同学由此可算出多用电表内电源的电动势为_____V。 （6）如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要_____（填“串联”或“并联”）_____（结果保留2位有效数字）的电阻。 12. 如图1所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约，内阻约。现提供的器材如下： A．电池组 B．电压表（量程，内阻约） C．电压表（量程，内阻约） D．电阻箱（） E．定值电阻 F．定值电阻 G．开关和导线若干 （1）如图1所示，要尽可能精确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择__________（选填“B”或“C”）；定值电阻应选择__________（选填“E”或“F”）； （2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为__________，内阻为__________（用字母表示）； （3）该实验测得的电动势与真实值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻的测量值与真实值相比__________（选填“偏大“偏小”或“不变”）。 四、计算题（共三大题，共32分，解题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，用长为l的绝缘细线悬挂一带电小球，小球质量为m。现加一水平向右、场强为E的匀强电场，平衡时小球静止于A点，细线与竖直方向成θ角，重力加速度为g。求： （1）小球所带电性和电荷量的大小； （2）若将细线剪断，小球将在时间t内由A点运动到电场中的P点（图中未画出），求A、P两点间的距离； （3）求A、P两点间电势差的大小。 14. 如图所示，电源的电动势、内阻。定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。一水平放置的平行板电容器，与电阻R并联，它的极板长，两板间距离，两板间正对区域的电场认为是匀强电场。现有一束由相同带正电微粒组成的粒子流，以相同的速度从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量，电量，不考虑微粒之间的相互作用。重力加速度g取。求： （1）微粒入射速度为多少？ （2）为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，滑动变阻器接入电路的有效电阻值的范围。 15. 如图所示，ABCD为固定在竖直平面内轨道，AB段为倾角的粗糙倾斜轨道，BC段水平光滑，CD段是半径为的光滑半圆，各段轨道均平滑连接。AB段轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于倾斜轨道向下的匀强电场，是电场边界（垂直于倾斜轨道）。一个质量为m，电荷量为q的带正电小物块（视为点电荷）在倾斜轨道上的A点由静止释放。已知A、B之间的距离为L=1m，倾斜轨道与小物块之间的动摩擦因数为，设小物块电荷量保持不变，，。 （1）求小物块运动至B点的速度大小； （2）若匀强电场的电场强度E大小可以变化，为使小物块通过圆轨道最高点，求E的最大值（结果用E0表示）； （3）若小物块刚好通过圆轨道最高点，离开D点后又恰好没有进入电场直接落在BC面上，求BC的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 长乐一中2023～2024学年第一学期高二第一次月考试卷 物理 时限：75分钟；满分：100分 第I卷选择题 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 根据可知，电场中任意两点的电势差与这两点的距离成正比 B. 静电除尘是为了防止静电危害 C. 电势降低的方向一定是沿电场强度的方向 D. 电阻率是表征材料导电性能的物理量，与导体形状无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀强电场电势差与电场强度的关系可知，匀强电场中沿着电场强度方向的任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比，A错误； B．静电除尘是利用了静电，B错误； C．电势降低的最快方向一定是沿电场强度的方向，C错误； D．电阻率是表征材料导电性能的物理量，与导体形状无关，D正确。 故选D。 2. 下列选项中能产生感应电流的是（　　） A. 如图（1）磁铁靠近有缺口的铝环 B. 如图（2）在水平圆形金属环直径正上方有一不断增大的电流 C. 如图（3）两平行金属棒在导轨上沿反方向运动 D. 如图（4）闭合金属框在磁场中匀速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁铁靠近有缺口的铝环，回路没有闭合，则无感应电流产生，故A错误； B．穿过金属环的磁感线互相抵消，金属环内磁通量恒为零，则无感应电流产生，故B错误； C．闭合导体回路的面积变大，穿过闭合导体回路的磁通量增大，则有感应电流产生，故C正确； D．闭合金属框在磁场中匀速运动，但闭合金属框磁通量没有发生变化，则无感应电流产生，故D错误。 故选C。 3. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板和外电路电源连接。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A 材料竖直方向尺度减小 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变大 D. 电容器电容变大 【答案】A 【解析】 详解】AD．由于极板上所带电荷量变少，且两极板间电压不变，根据可知，电容器电容变小，根据可知d增大，即材料竖直方向尺度减小，A正确，D错误； BC．因U不变，d增大，根据可知，极板间电场强度变小，BC错误。 故选A 4. 静电场方向平行于轴，将一电荷量为的带电粒子在处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿轴运动，其电势能随的变化关系如图所示。若规定轴正方向为电场强度、加速度的正方向，四幅示意图分别表示电势随的分布、场强随的分布、粒子的加速度随的变化关系和粒子的动能随的变化关系，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 EP=φq 可知，由于粒子带正电，则可知，电势的变化应与图中方向相反，故φ-x图象应为与EP-x形状相同的图象；故A错误； B．φ-x图象的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，则知在x=0的左侧，存在向右的匀强电场，x=0右侧存在向左的匀强电场，故B 错误； C．根据牛顿第二定律知 qE=ma 粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带正电，粒子的加速度在x=0左侧加速度为正值，大小不变，在x=0右侧加速度为负值，且大小不变，故C正确； D．因电势能和动能之和保持不变，则在x=0左侧向左电势能增加，动能减小；在x=0右侧向右电势能增加，动能减小，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 5. 如图所示，电源电动势E和内阻r一定，、是定值电阻，是光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小），L是小灯泡。当照射到的光照强度减小时，以下分析正确的是（　　） A. 灯泡亮度变暗，通过电阻电流变小 B. 电压表示数不变，电流表示数减小 C. 电压表示数增大，电源效率增大 D. 通过灯的电流变化量得比的电流变化量大 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．光照强度减弱，R0电阻增大，整个电路中电阻增大，总电流减小，电源内阻消耗电压减小，路端电压增大，故电压表示数增大，总电流减小，R1两端电压电压减小，故R2两端电压电压增大，故通过R2的电流增大，故AB错误； C．电源的效率 根据上面的分析可知，减小，故电源的效率增大，由上面的分析可知，路端电压增大，电压表示数增大，故C正确； D．流过电阻R1电流也就是总电流，设总电流减小了,通过R2的电流增大了，可知流过灯泡的电流肯定减小，设减小量为，由于 由此可知通过灯的电流变化量比的电流变化量大，故D正确。 故选CD。 6. 在地面附近，存在着一有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域I中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v﹣t图象如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A. 小球受到的重力与电场力之比为3：5 B. 在t=5s时，小球经过边界MN C. 在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做功 D. 在1s～4s过程中，小球机械能先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】B．小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=1s和t=4s时，故B错误； A．由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为 进入电场后的加速度大小为 由牛顿第二定律得 mg=ma1 F-mg=ma2 得电场力 得重力mg与电场力F之比为3：5，故A正确； C．整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等，故C错误； D．整个过程中，由图可得，小球在0-2.5s内向下运动，在2.5s-5s内向上运动，在1s～4s过程中，电场力对小球先做负功，后做正功，所以小球的机械能先减小后增大，故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，图甲为等量同种正电荷，A、B为其连线中垂线上对称的两点，图乙为两根电流方向相反的长直通电导线横截面，C、D为其连线中垂线上对称的两点，以下说法正确的是（　　） A. A、B两点电场强度相同 B. 一带负电粒子沿中垂线从A运动到B，其电势能先减小后增大 C. C、D两点磁感应强度相同 D. CD连线上各点的磁感应强度方向各不一样 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据等量同种电荷的电场分布可知，A、B两点电场强度大小相等，方向相反，则场强不相同，选项A错误； B．一带负电粒子沿中垂线从A运动到B，电场力先做正功后做负功，则其电势能先减小后增大，选项B正确； CD．因两根通电导线的电流方向相反，根据安培定则，结合磁场叠加知识可知，C、D两点磁感应强度相同，CD连线上各点的磁感应强度方向一样，选项C正确，D错误。 故选BC。 8. 一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m，电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压uAB如图所示，交变电压的周期，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则（ ） A. 所有电子都从右侧的同一点离开电场 B. 所有电子离开电场时速度都是v0 C. t＝0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大 D. t＝时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A.电子进入电场后做类平抛运动，不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图象如图，根据图象的“面积”大小等于位移可知，各个电子在竖直方向的位移不全相同，故所有电子从右侧的离开电场的位置不全相同．故A错误； B.由图看出，所有电子离开电场时竖直方向分速度，速度都等于，故B正确； C.由上分析可知，电子离开电场时的速度都相同，动能都相同，故C错误； D.时刻进入电场的电子，在时刻侧位移最大，最大侧位移为 ， 在时刻进入电场的电子侧位移最大为，则有 联立得：故D正确。 故选BD。 第II卷非选择题 三、填空实验题，考生根据要求作答。 9. 用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为__________mm；用游标卡尺测量细管外径，示数如图所示，读数为__________cm。 【答案】 ①. 1.771（1.770~1.772内均可） ②. 1.440 【解析】 【详解】[1]金属丝的直径读数为 [2]细管外径的读数为 10. 把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中A点，需克服电场力做功，若把该电荷从电场中B点移到无限远处，电场力做功，取无限远处电势为零。则A点的电势__________；A、B两点的电势差__________。 【答案】 ①. 400V ②. 300V 【解析】 【详解】[1]根据电势的定义 [2]根据电势的定义 A、B两点的电势差 11. 某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作： （1）将多用电表挡位调到电阻“”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （2）将图甲中多用电表的红表笔和_____（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。 （3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻_____（填“”或“”）挡。 （4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （5）测量时，多用电表指针刚好指在表盘正中间，如图乙所示，毫安表的指针也刚好指在表盘正中间，由此可以得到毫安表的内阻为_____，该同学由此可算出多用电表内电源的电动势为_____V。 （6）如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要_____（填“串联”或“并联”）_____（结果保留2位有效数字）的电阻。 【答案】 ①. 1 ②. ×100 ③. 1500 ④. 3 ⑤. 并联 ⑥. 5.0 【解析】 【详解】（2）[1]多用电表的电流是红进黑出，而电流表是正极流入负极流出，因此要将图甲中多用电表的红表笔和1端相连，黑表笔连接另一端。 （3）[2]测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，说明待测量电阻阻值比较大，需要将挡位调高，即选择电阻“×100”挡。 （5）[3][4]挡位为电阻“×100”挡，多用电表指针刚好指在表盘正中间，则毫安表的内阻为 毫安表的指针也刚好指在表盘正中间，则此时电流大小为 根据闭合电路欧姆定律可得 欧姆调零时有 联立可得多用电表内电源的电动势为 （6）[5][6]将小量程电流表改造成大量程电流表时，需要并联一个电阻进行分流，设并联的电阻大小为，则有 解得 12. 如图1所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约，内阻约。现提供的器材如下： A．电池组 B．电压表（量程，内阻约） C．电压表（量程，内阻约） D．电阻箱（） E．定值电阻 F．定值电阻 G．开关和导线若干 （1）如图1所示，要尽可能精确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择__________（选填“B”或“C”）；定值电阻应选择__________（选填“E”或“F”）； （2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为__________，内阻为__________（用字母表示）； （3）该实验测得的电动势与真实值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻的测量值与真实值相比__________（选填“偏大“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. C ②. E ③. ④. ⑤. 偏小 ⑥. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]由于电源电动势约为3V，故电压表选择C； [2]R2＝1000 Ω的定值电阻太大，使得电压表指针的偏角太小，且在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不明显，故定值电阻选择E。 （2）[3][4]由闭合电路欧姆定律得 化简得 则有 得 ， （3）[5][6]考虑到电压表的分流作用，则有 变形得 纵轴截距变大，为，计算时依然用求解E和r，则求得的值均偏小。 四、计算题（共三大题，共32分，解题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，用长为l的绝缘细线悬挂一带电小球，小球质量为m。现加一水平向右、场强为E的匀强电场，平衡时小球静止于A点，细线与竖直方向成θ角，重力加速度为g。求： （1）小球所带电性和电荷量的大小； （2）若将细线剪断，小球将在时间t内由A点运动到电场中的P点（图中未画出），求A、P两点间的距离； （3）求A、P两点间电势差的大小。 【答案】（1）负电，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析可知，小球所受电场力水平向左，则 解得 电场力方向与电场强度方向相反，则小球带负电 （2）剪断细线后，小球受电场力和重力，合力为，加速度为a，则 解得 A、P两点间的距离为 （3）A、P两点间电势差为 14. 如图所示，电源的电动势、内阻。定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。一水平放置的平行板电容器，与电阻R并联，它的极板长，两板间距离，两板间正对区域的电场认为是匀强电场。现有一束由相同带正电微粒组成的粒子流，以相同的速度从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量，电量，不考虑微粒之间的相互作用。重力加速度g取。求： （1）微粒入射速度为多少？ （2）为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，滑动变阻器接入电路的有效电阻值的范围。 【答案】（1）10m/s；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子刚进入平行板时，两极板不带电，粒子做的是平抛运动，则水平方向有 竖直方向有 解得 （2）由闭合电路的欧姆定律可得电容器上的电压为 当所加电压为时，微粒恰好从下板的右边缘射出，则水平方向有 竖直方向由牛顿第二定律有 解得 此时 当所加电压为时，微粒恰好从上板的右边缘射出，则水平方向有 竖直方向由牛顿第二定律有 解得 此时 综上所述，开关闭合后，为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，滑动变阻器接入电路的有效阻值的范围为 15. 如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段为倾角的粗糙倾斜轨道，BC段水平光滑，CD段是半径为的光滑半圆，各段轨道均平滑连接。AB段轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于倾斜轨道向下的匀强电场，是电场边界（垂直于倾斜轨道）。一个质量为m，电荷量为q的带正电小物块（视为点电荷）在倾斜轨道上的A点由静止释放。已知A、B之间的距离为L=1m，倾斜轨道与小物块之间的动摩擦因数为，设小物块电荷量保持不变，，。 （1）求小物块运动至B点的速度大小； （2）若匀强电场的电场强度E大小可以变化，为使小物块通过圆轨道最高点，求E的最大值（结果用E0表示）； （3）若小物块刚好通过圆轨道最高点，离开D点后又恰好没有进入电场直接落在BC面上，求BC的长度。 【答案】（1）2m/s；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)小物块在AB间的受力分析如图所示 由动能定理可得 解得 (2)小物块恰好能过D点时，电场强度最大，根据牛顿第二定律有 小物块由A运动到D，根据动能定理有 联立解得 (3)假设小物块离开D点后做平抛运动的轨迹与相切与M点，如图所示 由速度的分解可得 解得 平抛运动水平位移 下落高度 由几何关系可得，M到B的水平距离为 BC轨道长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$