精品解析：河南省南阳市方城县第一高级中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题

方城一高2025年秋期高二年级第一次月考模拟考试物理学科 一、单选题（每题4分，共7题28分） [课本P10第3题改编] 1. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 2. 某品牌新能源车使用闪充技术，5min时间充电82A·h，则平均充电电流约为（　　） A. 16.4A B. 164A C. 410A D. 984A [灵感来源课本P14图] 3. 如图所示，在直角三角形ABC的顶点A、B分别固定有点电荷Q1、Q2，测得C点场强方向平行于AB向右。已知，则（　　） A. B. C. D. [课本39页拓展学习改编] 4. 某同学利用电流传感器设计了图1所示的电路来观察电容器充、放电过程，电源总电动势为6V，内阻不计。先将开关S接1，待充电完成后，把开关S与2接通，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I-t图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 全部放电过程中释放的电荷量约为1.9×10-2C B. 该电容器电容约450µF C. 只减小电阻R，新得到的I-t曲线与横轴所围面积变小 D. 开关S与2接通时，电流方向为顺时针 [课本61页第6题] 5. 如图所示，厚薄均匀的长方体金属片，边长ab=10cm，bc=5cm，当A与B间接入的电压为U时，电流为1A，当C与D间接入的电压为U时，其电流为（　　） A. 4 A B. 2 A C. 0.5 A D. 0.25 A [课本p50页第四题改编] 6. 如图所示，三个同心圆是电荷量为+q的点电荷周围的三个等势面，A、B、C是这三个等势面与一条电场线的交点，且lAB=lBC。A、C两点的电势分别为φA=10 V和φC=2 V，则B点的电势（　　） A. 等于6 V B. 低于6 V C. 高于6 V D. 无法确定 7. 如图甲所示，真空中相距2L固定放置两个点电荷A、B，以点电荷A所在位置为坐标原点，A、B连线为x轴建立坐标系，x轴上各点电势φ随坐标x变化的φ-x图像如图乙所示。如果取无穷远处为零电势点，点电荷的电势公式为，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，下列说法正确的是（　　） A. x3处的电场强度为零 B. x2与x4处电场强度方向相同 C. D. A的电荷量是B的电荷量的4倍 二、多选题（每题6分，共3题18分，少选得3分，多选错选均不得分） [课本p23页第六题改编] 8. 如图所示，长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。当棒达到静电平衡后，O为棒的中点，A、B分别位于棒的两侧则（　　） A. 棒右端带负电 B. 感应电荷在O点产生的电场方向水平向左 C. 感应电荷在A、O、B三点产生电场强度大小关系是 D. 感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为 [课本p45页例一] 9. 如图甲所示，直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。某时刻位于序号为0的金属圆板中心的粒子由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1，粒子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。已知电压的绝对值为，周期为，粒子的比荷为，粒子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，只考虑静电力的作用。则（　　） A. 粒子在金属圆筒内做匀加速直线运动 B. 粒子在各个金属圆筒内运动的时间均为 C. 粒子刚进入第8个圆筒时的速度大小为 D. 第8个圆筒的长度为 10. 如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（　　） A. L和N两点处的电场方向相互垂直 B. M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左 C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功 D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零 三、实验题 [课本P41页拓展与学习] 11. 在研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验中，在保证极板所带电荷量不变的情况下，进行如下操作： （1）使极板间距离不变，由两极板正对开始，向上移动左侧极板B，如图甲所示，则静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； （2）使两极板正对，在保证两极板正对面积不变的情况下，将左侧极板B向右移动，如图乙静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； （3）使两极板正对，在保证两极板正对面积和距离不变的情况下，将一直径略大于极板的电介质与两极板不接触地插入两极板间，图丙所示静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 12. 某物理兴趣小组测定一段金属丝的电阻率，提供实验器材如下： A．待测金属丝R（电阻约8Ω） B．电流表A（0~0.6A，内阻约0.6Ω） C．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ） D．滑动变阻器R1（0~5Ω，2A） E．电源E（3V） F．开关，导线若干 （1）测量直径d时，其中一次测量如图所示，其读数d=__________mm； （2）为使金属丝两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下图四个电路中，应该选用的是__________（填甲、乙、丙、或丁）； （3）实验过程中，调节滑动变阻器，测出6组电压U和电流I的数据，其中某次测量时电压表指针如图所示，此时金属丝两端的电压为__________V，根据数据作出U-I图像如图所示，图线的斜率为k，测得该金属丝的长度为L，该合金丝的电阻率__________（用d、L、k表示）。 四、解答题 [课本P36页例题] 13. 如图，真空中平行金属板M、N之间的距离为，有的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为，给两金属板加直流电压。 (1)求带电粒子所受的静电力的大小； (2)求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小； (3)如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变，则上述问题(1)(2)的答案又如何？ [课本p51页3题改编] 14. 如图所示，平行于纸面的匀强电场中的三角形ABC为等腰三角形，三角形ABC也在纸面内，，AC边长为2m，将一个电荷量为的点电荷a从无穷远处移到A点，电场力做功为，将该电荷从A点移到C点，电场力做功为，再将一个电荷量为的点电荷b从无穷远处移到B点处，克服电场力做功为，取无穷远处电势为零，求： （1）A、B两点的电势差； （2）画出过A点的电场线并匀强电场的电场强度大小。 [课本P47页拓展学习] 15. 示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，它的原理图如图所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用是产生高速飞行的一束电子。如果在偏转电极XX′和偏转电极YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏的中心，在中心产生一个亮斑。已知偏转电极XX′和偏转电极YY′板长均为L，板间距均为d，电子电荷量为e，质量为m。 （1）电子枪发出的电子速度为，若只在YY′极板间加电压，写出电子射出YY′极板时的侧移量与速度的表达式； （2）电子枪发出的电子速度为，若，，荧光屏上亮斑的坐标为（4，1），若，时，求电子打到荧光屏上产生亮斑的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 方城一高2025年秋期高二年级第一次月考模拟考试物理学科 一、单选题（每题4分，共7题28分） [课本P10第3题改编] 1. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为 两球分开后各自带电量为+Q，距离又变为原来的，库仑力为 所以两球间库仑力的大小为。 故选C。 2. 某品牌新能源车使用闪充技术，5min时间充电82A·h，则平均充电电流约为（　　） A. 16.4A B. 164A C. 410A D. 984A 【答案】D 【解析】 【详解】根据电流的定义式，其中，时间 代入得 故选D。 [灵感来源课本P14图] 3. 如图所示，在直角三角形ABC的顶点A、B分别固定有点电荷Q1、Q2，测得C点场强方向平行于AB向右。已知，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据三角形三边之间的关系可知，C为直角，B为53°；因C点场强方向平行于AB向右，可知Q1为正电荷，Q2为负电荷，根据平行四边形定则，， 解得 故选D。 [课本39页拓展学习改编] 4. 某同学利用电流传感器设计了图1所示的电路来观察电容器充、放电过程，电源总电动势为6V，内阻不计。先将开关S接1，待充电完成后，把开关S与2接通，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I-t图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 全部放电过程中释放的电荷量约为1.9×10-2C B. 该电容器电容约450µF C. 只减小电阻R，新得到的I-t曲线与横轴所围面积变小 D. 开关S与2接通时，电流方向为顺时针 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电流的定义式q=It可知，I-t图像的面积等于电容器全部放电过程中释放的电荷量，则约为Q=34×0.2×10-3×0.4C=2.72×10-3C，故A错误； B．该电容器电容约，B正确； C．因I-t曲线与横轴所围面积等于电容器的带电量，则只减小电阻R，电容器的带电量不变，新得到的I-t曲线与横轴所围面积不变，故C错误； D．充电完毕后，电容器上极板带正电，开关S与2时，电容器放电，电流方向为逆时针，故D错误。 故选B。 [课本61页第6题] 5. 如图所示，厚薄均匀的长方体金属片，边长ab=10cm，bc=5cm，当A与B间接入的电压为U时，电流为1A，当C与D间接入的电压为U时，其电流为（　　） A. 4 A B. 2 A C. 0.5 A D. 0.25 A 【答案】A 【解析】 【详解】当A、B间接入电压，根据电阻定律知 当C与D间接入电压 则 根据欧姆定律得 I 因为电压相等，电阻之比为4：1，则电流之比为1：4，所以当C与D间接入的电压为U时，其电流为4A。 故选A。 [课本p50页第四题改编] 6. 如图所示，三个同心圆是电荷量为+q的点电荷周围的三个等势面，A、B、C是这三个等势面与一条电场线的交点，且lAB=lBC。A、C两点的电势分别为φA=10 V和φC=2 V，则B点的电势（　　） A. 等于6 V B. 低于6 V C. 高于6 V D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】因AB之间的平均场强大于BC之间的平均场强，根据 U=Ed 可知AB之间的电势差大于BC之间的电势差，即 φA-φB>φB-φC 即 故选B。 7. 如图甲所示，真空中相距2L固定放置两个点电荷A、B，以点电荷A所在位置为坐标原点，A、B连线为x轴建立坐标系，x轴上各点电势φ随坐标x变化的φ-x图像如图乙所示。如果取无穷远处为零电势点，点电荷的电势公式为，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，下列说法正确的是（　　） A. x3处的电场强度为零 B. x2与x4处电场强度方向相同 C. D. A的电荷量是B的电荷量的4倍 【答案】C 【解析】 【详解】A. 图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，由题图可知，点的场强不为零，故A错误； B．沿电场方向电势降低，由题图可知，在区域内的场强方向沿x轴正方向，在上区域内的场强方向沿x轴负方向，在区域内的场强方向沿x轴正方向，故图中x2与x4点场强方向相反，故B错误； D．图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则处的电场强度为零，则有 可得，故D错误； C．由题图可知x1、x3处的电势为零，根据电势公式有， 可得， 则，故C正确。 故选C。 二、多选题（每题6分，共3题18分，少选得3分，多选错选均不得分） [课本p23页第六题改编] 8. 如图所示，长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。当棒达到静电平衡后，O为棒的中点，A、B分别位于棒的两侧则（　　） A. 棒右端带负电 B. 感应电荷在O点产生的电场方向水平向左 C. 感应电荷在A、O、B三点产生电场强度大小关系是 D. 感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．点电荷q带正电，则当导体棒达到静电平衡后，棒左端为近端，带负电，棒右端为远端，带正电，故A错误； B．静电平衡后整根棒为一个等势体，内部场强处处为零，点电荷在O点的电场强度方向水平向右，根据矢量的叠加可知感应电荷在O点产生的电场方向水平向左，故B正确； CD．导体棒静电平衡后，棒上感应电荷在O处产生的场强大小与点电荷q在该处产生的电场强度大小相同、方向相反，故感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为 由此可得感应电荷在A、O、B三点产生电场强度大小关系是，故C错误，D正确。 故选BD。 [课本p45页例一] 9. 如图甲所示，直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。某时刻位于序号为0的金属圆板中心的粒子由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1，粒子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。已知电压的绝对值为，周期为，粒子的比荷为，粒子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，只考虑静电力的作用。则（　　） A. 粒子在金属圆筒内做匀加速直线运动 B. 粒子在各个金属圆筒内运动的时间均为 C. 粒子刚进入第8个圆筒时的速度大小为 D. 第8个圆筒的长度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于金属圆筒处于静电平衡状态，圆筒内部场强为零，则电子在金属圆筒中做匀速直线运动，故A错误； B．因为电子从金属圆筒出来后要继续做加速运动，所以电子在金属圆筒中的运动时间应该为交变电源周期的一半，即，故B正确； C．由动能定理得 可得粒子刚进入第8个圆筒时的速度大小为 故C正确； D．因为电子在圆筒中做匀速直线运动，所以第8个圆筒长度为 故D错误。 故选BC。 10. 如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（　　） A. L和N两点处的电场方向相互垂直 B. M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左 C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功 D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O，N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O，则N点的合场强方向由N指向O，同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，则L处的合场方向由O指向L，由于正方形两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A正确； B．正方形底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方向向左，故B正确； C．由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故C错误； D．由图可知，L点的电势低于N点电势，则将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功不为零，故D错误。 故选AB。 三、实验题 [课本P41页拓展与学习] 11. 在研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验中，在保证极板所带电荷量不变的情况下，进行如下操作： （1）使极板间距离不变，由两极板正对开始，向上移动左侧极板B，如图甲所示，则静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； （2）使两极板正对，在保证两极板正对面积不变的情况下，将左侧极板B向右移动，如图乙静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； （3）使两极板正对，在保证两极板正对面积和距离不变的情况下，将一直径略大于极板的电介质与两极板不接触地插入两极板间，图丙所示静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1）变大 （2）变小 （3）变小 【解析】 【小问1详解】 使极板间距离不变，由两极板正对开始，向上移动左侧极板B，则两板正对面积S减小，根据可知电容C减小，根据Q=CU可知，Q一定，则U变大，则静电计指针偏角将变大； 【小问2详解】 使两极板正对，在保证两极板正对面积不变的情况下，将左侧极板B向右移动，则两极板间距d减小，根据可知电容C变大，根据Q=CU可知，Q一定，则U变小，则静电计指针偏角将变小； 【小问3详解】 使两极板正对，在保证两极板正对面积和距离不变的情况下，将一直径略大于极板的电介质与两极板不接触地插入两极板间，则介电常数ε变大，根据可知电容C变大，根据Q=CU可知，Q一定，则U变小，即静电计指针偏角将变小。 12. 某物理兴趣小组测定一段金属丝的电阻率，提供实验器材如下： A．待测金属丝R（电阻约8Ω） B．电流表A（0~0.6A，内阻约0.6Ω） C．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ） D．滑动变阻器R1（0~5Ω，2A） E．电源E（3V） F．开关，导线若干 （1）测量直径d时，其中一次测量如图所示，其读数d=__________mm； （2）为使金属丝两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下图四个电路中，应该选用的是__________（填甲、乙、丙、或丁）； （3）实验过程中，调节滑动变阻器，测出6组电压U和电流I的数据，其中某次测量时电压表指针如图所示，此时金属丝两端的电压为__________V，根据数据作出U-I图像如图所示，图线的斜率为k，测得该金属丝的长度为L，该合金丝的电阻率__________（用d、L、k表示）。 【答案】（1）1.497 （2）丙 （3） ①. 2.50 ②. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以金属丝的直径为 【小问2详解】 为使金属丝两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，滑动变阻器应采用分压式接法，同时由于 所以电流表应采用外接法。 故选丙。 【小问3详解】 [1]由于电压表量程为0~3V，所以一小格为0.1V，所以电压表读数为2.50V； [2]根据电阻定律可得，， 联立可得 所以 四、解答题 [课本P36页例题] 13. 如图，真空中平行金属板M、N之间的距离为，有的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为，给两金属板加直流电压。 (1)求带电粒子所受的静电力的大小； (2)求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小； (3)如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变，则上述问题(1)(2)的答案又如何？ 【答案】(1)；(2)；(3)； 【解析】 【详解】(1)两金属板间的电场强度，带电粒子所受的静电力，则有 (2)静电力远大于重力，因此重力可忽略不计。 带电粒子运动的加速度 设带电粒子到达板时速度为。根据匀变速直线运动的速度与时间的关系有 则 (3)当时 ，， 则 带电粒子所受的静电力的大小是，到达板时的速度是；两金属板距离增大为原来的2倍时，静电力的大小是，速度仍然是。 [课本p51页3题改编] 14. 如图所示，平行于纸面的匀强电场中的三角形ABC为等腰三角形，三角形ABC也在纸面内，，AC边长为2m，将一个电荷量为的点电荷a从无穷远处移到A点，电场力做功为，将该电荷从A点移到C点，电场力做功为，再将一个电荷量为的点电荷b从无穷远处移到B点处，克服电场力做功为，取无穷远处电势为零，求： （1）A、B两点的电势差； （2）画出过A点的电场线并匀强电场的电场强度大小。 【答案】（1）10V （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据题意有 解得 又有 解得 则A、B两点的电势差 【小问2详解】 根据题意有 解得 则BC是一条等势线，过做的垂线即为电场线，方向由指向，如图所示 由几何关系可得，到的距离为 则电场强度为 [课本P47页拓展学习] 15. 示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，它的原理图如图所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用是产生高速飞行的一束电子。如果在偏转电极XX′和偏转电极YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏的中心，在中心产生一个亮斑。已知偏转电极XX′和偏转电极YY′板长均为L，板间距均为d，电子电荷量为e，质量为m。 （1）电子枪发出的电子速度为，若只在YY′极板间加电压，写出电子射出YY′极板时的侧移量与速度的表达式； （2）电子枪发出的电子速度为，若，，荧光屏上亮斑的坐标为（4，1），若，时，求电子打到荧光屏上产生亮斑的位置坐标。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）在YY′极板间加电压时，极板间电场强度 电子在YY′极板间运动时受到的电场力为 由牛顿第二定律可得 运动时间 由运动学公式得 解得 根据动能定理可得 得 （2）如图，设极板距荧光屏的距离为，由于电子在匀强电场中偏转，可看成类平抛运动，速度的反向延长线交于水平位移的中点。由图可知 （c为一常数） 则 由第（1）问可知 所以 为常数， 同理可得 根据题意可得 解得 即坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $