内容正文:
洋县中学2025-2026学年度第一学期
高二第一次月考物理试题(卷)
(试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题:本题共7个小题,每个小题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于电场,下列说法正确的是( )
A. 电势有正负之分,因此电势是矢量
B. 电势降低的方向就是电场强度的方向
C. 电场线一定垂直于等势面
D. 电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.电势虽然有正负之分,但电势是标量,A错误;
B.电势降低最快的方向才是电场强度的方向,B错误;
C.电场线一定垂直于等势面,C正确;
D.电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向,D错误。
故选C。
2. 两个分别带有电荷量-Q和+7Q的相同金属小球A、B(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间的库仑力大小为F。用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B完全相同的金属球C与A、B反复足够多次接触,最后移去C,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由库仑定律得
金属球C与A、B反复足够多次接触,由电荷守恒定律,A、B、C三球带电量相等,均为
由库仑定律
联立解得
故选A。
3. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A. 该电场由负点电荷形成
B. 带电粒子一定是从P向Q运动
C. 带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度
D. 带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,受到的电场力指向电场线汇聚处,所以该电场是由正点电荷形成的,故A错误;
B.仅根据粒子的运动轨迹,无法确定粒子一定是从向运动,也有可能从向运动,故B错误;
C.若粒子从运动到,电场力方向与速度方向的夹角大于,电场力做负功,动能减小,速度减小,所以点速度大于点速度;若粒子从运动到,电场力做正功,动能增大,点速度还是大于点速度,故C错误;
D.电场线的疏密表示电场强度的大小,点处电场线比点处密,所以点电场强度大。根据,
为粒子电荷量,为电场强度,粒子在点受到的电场力大。再根据牛顿第二定律,
可得粒子在点的加速度大于在点的加速度,故D正确。
故选D。
4. 如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体,在导体的左右两端加一恒定的电压,使导体中产生一恒定电流,其电流的大小为I,已知导体左侧的横截面积为S,导体中单位长度的自由电子数为n,自由电子热运动的速率为v0,自由电子的电荷量用e表示,真空中的光速用c表示,假设自由电子定向移动的速率为v,则( )
A. v=v0 B.
C. v=c D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AC.电子定向移动速率:其大小与电流有关 ,大小大约 ,电子热运动速率:任何微观粒子都做无规则运动,其速度与温度有关,通常情况为 ,光速为,AC错误;
BD.t时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度vt内的自由电子数,其数量为nvt,电荷量
所以电流
所以
C错误D正确。
故选 D。
5. 如图所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )
A. 先变大后变小,方向水平向左 B. 先变大后变小,方向水平向右
C. 先变小后变大,方向水平向左 D. 先变小后变大,方向水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】根据等量异种点电荷在中垂线的电场分布特点,可知在中垂线上的场强方向与中垂线垂直,水平向右,且中点的场强最大,电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由匀速运动,电子所受电场力先变大后变小,方向水平向左,电子受力平衡,则所受的另一个力的大小先变大后变小,方向水平向右,B正确,ACD错误。
故选B。
6. 一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流强度为I,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的三分之一,再给它两端加上电压U,则( )
A. 通过导线的电流为 B. 通过导线的电流为
C. 通过导线的电流为 D. 通过导线的电流为
【答案】D
【解析】
【详解】根据电阻的决定式
若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的三分之一,则导线电阻变为原来的81倍,再给它两端加上电压U,则通过导线的电流变为。
故选D。
7. 如图所示,A,B,C,D,E,F为匀强电场中一个边长为的正六边形的六个顶点,A,B,C三点电势分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度方向沿方向
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 电荷量为e的正点电荷从E点移到F点,电荷克服静电力做功为
D. 电荷量为的负点电荷从F点移到D点,电荷的电势能增加
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.连接AC,AC中点电势为2.0V,与B电势相等,则EB连线必为一条等势线,而匀强电场的电场线与等势面垂直,则电场强度方向沿方向,选项A错误;
B.C、A处在同一电场线上,BA间的电势差为UBA=1.0V,又
UBA=EdABcos30°
得场强
选项B正确;
C.由上得知,E的电势为2.0V,F点与A点的电势相等为1.0V,则正电荷从E点移到F点,电场力做正功,选项C错误;
D.由以上得,F点与A点电势相等,D点的电势与C点的电势相同,故电子从F点移到D点与从A点移到C点电场力做功相同,电荷的电势能减少量为2eV,选项D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共3个小题,每个小题6分,共18分。在每个小题给出的四个选项中,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。
8. 如图所示,平行板电容器与电动势为的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动
B. 点的电势将升高
C. 若将油滴固定,带电油滴的电势能将增大
D. 电容器的电容增大,极板带电荷量增大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离,根据
电容器与电源相连,由于极板间电压不变,板间距离减小,板间电场强度增大,油滴受到的电场力增大,带电油滴将沿竖直方向向上运动,A正确;
B.由于极板间电压不变,下极板接地,可知上极板电势不变;由于板间电场强度增大,点与上极板的距离不变,可知上极板与点的电势差变大,又点电势低于上极板电势,故点的电势降低,B错误;
C.由受力平衡可知,油滴受到的电场力竖直向上,方向与电场方向相反,故油滴带负电,若将油滴固定,由于点的电势降低,故带电油滴的电势能将增大,C正确;
D.根据电容决定式
板间距离减小,可知电容增大,根据电容定义式
由于极板间电压不变,故极板带电荷量增大,D正确。
故选ACD。
9. 如图甲所示,在x轴上有O、A、B、C、D五点,坐标分别为0、、、、,静电场的电场强度方向与x轴平行,电势随x的分布如图乙所示。一质量为m、带电荷量为+q的粒子,以初速度从O点沿x轴正方向进入电场,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 若粒子能运动到A处,至少为
B. 若粒子能运动到A处,粒子一定能运动到D处
C. 若粒子能运动到B处,粒子在A、B间做匀速直线运动
D. 若粒子能运动到C处,粒子在C处的速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.从O到A根据动能定理
解得
故A错误;
B.粒子在从O到A做减速运动,若粒子运动到A点速度刚好为零,则该粒子不能运动到D处,故B错误;
C.若粒子能运动到B处,因为A、B为等势面,所以粒子在A、B间运动时电场力不做功,即粒子在A、B间做匀速直线运动,故C正确;
D.从O到C根据动能定理
解得
故D正确。
故选CD。
10. 如图,在场强大小为,方向水平向左的匀强电场中有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置,半圆轨道的最低点N与一水平绝缘轨道MN平滑连接并固定,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径为R=0.4m。一带正电的小滑块(可视为质点)的电荷量为,质量为m=0.05kg,与水平轨道MN间的动摩擦因数为μ=0.2。该滑块以某一水平向左的速度恰能通过半圆轨道的最高点Q进入轨道并沿着轨道运动。半圆轨道的圆心为O,OP为水平半径,重力加速度大小取,下列说法正确的是( )
A. 滑块通过Q点时的速度大小为2m/s
B. 滑块通过N点时速度最大
C. 滑块最终停在水平轨道MN上离N点2.5m处
D. 滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小为0.1N
【答案】AC
【解析】
【详解】A.恰能通过最高点Q进入轨道并沿着轨道运动,由
解得
故A正确;
B.将滑块所受重力和电场力合成为等效重力,方向斜向左下;当滑块速度方向与等效重力方向垂直时,速度最大,不是在N点,故B错误;
C.设滑块最终停在离N点距离为x处,全过程由动能定理有
解得
故C正确;
D.从Q点到P点,由动能定理有
在P点,由牛顿第二定律有
联立解得
由牛顿第三定律,滑块对半圆轨道的压力大小为
故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5个小题,共54分。包括实验题题和解答题两部分。
11. 小明同学用伏安法测量阻值约为的待测金属元件的电阻率:
(1)他分别使用20分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属元件的长度和直径,测量的结果如图甲和图乙所示,可知,长度____________,直径___________mm。
(2)他选用了以下器材进行测量
A.电压表(量程,内阻约为)
B.电流表(量程,内阻为)
C.滑动变阻器
D.电源(电动势,内阻可忽略)
E.开关与导线若干
为了减小实验误差,他应选用如图__________(选填“丙”或“丁”)的电路图进行实验。
【答案】(1) ①. 5.25 ②. 1.073##1.074##1.075##1.076##1.077
(2)丙
【解析】
【小问1详解】
[1]金属元件的长度
[2]金属元件的直径
【小问2详解】
因为电流表内阻已知,电流表可以采用内接法,滑动变阻器采用分压式接法,可以多测几组数据并且可以保护电路,故选丙电路图。
12. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素,其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地,电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
(1)图甲当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带__________(选填“正”或“负”)电。
(2)图甲开关S接“2”前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“?”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图,丙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是__________。不改变电路其他参数,只增大电阻R的阻值,则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将__________(选填“减小”、“不变”或“增大”)。
(3)已知电源电压为3V,通过数格子的方法测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s,则电容器的电容C=__________F(结果保留两位有效数字)。
(4)保持两极板所带的电荷量Q不变,极板间的正对面积S不变,让带有绝缘手柄的A板向左移动增大两极板间的距离d,发现静电计指针偏角变大,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)正 (2) ①. 电荷量 ②. 不变
(3)
(4)减小
【解析】
【小问1详解】
当开关S接“1”后,电源给电容器充电,根据充电电流方向可知,电容器上极板带正电,下极板带负电。
【小问2详解】
[1]当开关S接“2”,电容器进行放电,I-t图像与横轴围成的面积表示的物理量是电荷量;
[2]只增大电阻R的阻值,只是使得放电过程变慢,而放电的电荷量不变,则I-t曲线与横轴围成的面积将不变。
【小问3详解】
根据电容的定义式可得
【小问4详解】
静电计指针偏角变大,则电压变大,根据
可知,电容变小,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而减小。
13. 如图所示,用绝缘细线将质量为8×10-3kg的带电小球悬挂在O点下,当空间加方向水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场,小球再次静止时细线与竖直方向夹角为37°,此时小球距地面的高度为80cm。不计空气阻力,sin37°=0.6,g取10m/s2。求:
(1)小球的带电性质及电量;
(2)细线的拉力大小;
(3)如果剪断细线,则小球经过多长时间着地。
【答案】(1)带正电,
(2)
(3)t=0.4s
【解析】
【小问1详解】
对小球进行受力分析,小球受到竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力,则电场力向右才可能维持平衡,因此小球带正电。根据平衡条件可知,代入数据解得
【小问2详解】
设绳子的拉力大小为,根据平衡条件可知,代入数据解得
【小问3详解】
剪断细线,小球在竖直方向上做自由落体运动,则有,代入数据解得t=0.4s
14. 如图所示,一质子由静止经电压加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板之间,若质子从两板正中间垂直于电场方向射入,且刚好能从下极板右边缘穿出电场。已知质子质量为m、电荷量为e,试求:
(1)质子离开加速电场时的速度大小;
(2)质子在水平放置的平行板电容器中运动的加速度大小;
(3)质子从下极板右边缘穿出电场时的速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设质子离开加速电场时的速度大小为v0,由动能定理有
解得
(2)质子在水平放置的平行板电容器中所受电场力大小为
由牛顿第二定律可得,质子在水平放置的平行板电容器中运动的加速度大小为
(3)设质子从下极板右边缘穿出电场时的速度大小为v,对整个过程由动能定理得
解得
15. 如图所示,在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一未知点电荷QA,将质量为m、电荷量为+q的带电物块(可视为点电荷)从B点由静止释放,物块滑到C点时速度达到最大,物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L,C、D间的距离为2L,物块与水平面间的动摩擦因数,已知静电力常量为,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)求QA的电量及带电性质;
(2)物块在B点释放瞬间的加速度大小;
(3)B、D两点间的电势差UBD;
【答案】(1),带正电
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
因C点速度最大,则加速度为零,则
解得
两带电体之间是斥力,可知A处电荷带正电;
【小问2详解】
在B点时释放时由牛顿第二定律
解得
a=1.2g
【小问3详解】
从B到D由动能定理
解得
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洋县中学2025-2026学年度第一学期
高二第一次月考物理试题(卷)
(试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题:本题共7个小题,每个小题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于电场,下列说法正确的是( )
A. 电势有正负之分,因此电势是矢量
B. 电势降低的方向就是电场强度的方向
C. 电场线一定垂直于等势面
D. 电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向
2. 两个分别带有电荷量-Q和+7Q的相同金属小球A、B(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间的库仑力大小为F。用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B完全相同的金属球C与A、B反复足够多次接触,最后移去C,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A. 该电场由负点电荷形成
B. 带电粒子一定是从P向Q运动
C. 带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度
D. 带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度
4. 如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体,在导体的左右两端加一恒定的电压,使导体中产生一恒定电流,其电流的大小为I,已知导体左侧的横截面积为S,导体中单位长度的自由电子数为n,自由电子热运动的速率为v0,自由电子的电荷量用e表示,真空中的光速用c表示,假设自由电子定向移动的速率为v,则( )
A. v=v0 B.
C. v=c D.
5. 如图所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )
A. 先变大后变小,方向水平向左 B. 先变大后变小,方向水平向右
C. 先变小后变大,方向水平向左 D. 先变小后变大,方向水平向右
6. 一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流强度为I,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的三分之一,再给它两端加上电压U,则( )
A. 通过导线的电流为 B. 通过导线的电流为
C. 通过导线的电流为 D. 通过导线的电流为
7. 如图所示,A,B,C,D,E,F为匀强电场中一个边长为的正六边形的六个顶点,A,B,C三点电势分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度方向沿方向
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 电荷量为e的正点电荷从E点移到F点,电荷克服静电力做功为
D. 电荷量为的负点电荷从F点移到D点,电荷的电势能增加
二、多项选择题:本题共3个小题,每个小题6分,共18分。在每个小题给出的四个选项中,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。
8. 如图所示,平行板电容器与电动势为的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动
B. 点的电势将升高
C. 若将油滴固定,带电油滴的电势能将增大
D. 电容器的电容增大,极板带电荷量增大
9. 如图甲所示,在x轴上有O、A、B、C、D五点,坐标分别为0、、、、,静电场的电场强度方向与x轴平行,电势随x的分布如图乙所示。一质量为m、带电荷量为+q的粒子,以初速度从O点沿x轴正方向进入电场,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 若粒子能运动到A处,至少为
B. 若粒子能运动到A处,粒子一定能运动到D处
C. 若粒子能运动到B处,粒子在A、B间做匀速直线运动
D. 若粒子能运动到C处,粒子在C处的速度为
10. 如图,在场强大小为,方向水平向左的匀强电场中有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置,半圆轨道的最低点N与一水平绝缘轨道MN平滑连接并固定,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径为R=0.4m。一带正电的小滑块(可视为质点)的电荷量为,质量为m=0.05kg,与水平轨道MN间的动摩擦因数为μ=0.2。该滑块以某一水平向左的速度恰能通过半圆轨道的最高点Q进入轨道并沿着轨道运动。半圆轨道的圆心为O,OP为水平半径,重力加速度大小取,下列说法正确的是( )
A. 滑块通过Q点时的速度大小为2m/s
B. 滑块通过N点时速度最大
C. 滑块最终停在水平轨道MN上离N点2.5m处
D. 滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小为0.1N
三、非选择题:本题共5个小题,共54分。包括实验题题和解答题两部分。
11. 小明同学用伏安法测量阻值约为的待测金属元件的电阻率:
(1)他分别使用20分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属元件的长度和直径,测量的结果如图甲和图乙所示,可知,长度____________,直径___________mm。
(2)他选用了以下器材进行测量
A.电压表(量程,内阻约为)
B.电流表(量程,内阻为)
C.滑动变阻器
D.电源(电动势,内阻可忽略)
E.开关与导线若干
为了减小实验误差,他应选用如图__________(选填“丙”或“丁”)的电路图进行实验。
12. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素,其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地,电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
(1)图甲当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带__________(选填“正”或“负”)电。
(2)图甲开关S接“2”前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“?”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图,丙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是__________。不改变电路其他参数,只增大电阻R的阻值,则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将__________(选填“减小”、“不变”或“增大”)。
(3)已知电源电压为3V,通过数格子的方法测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s,则电容器的电容C=__________F(结果保留两位有效数字)。
(4)保持两极板所带的电荷量Q不变,极板间的正对面积S不变,让带有绝缘手柄的A板向左移动增大两极板间的距离d,发现静电计指针偏角变大,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
13. 如图所示,用绝缘细线将质量为8×10-3kg的带电小球悬挂在O点下,当空间加方向水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场,小球再次静止时细线与竖直方向夹角为37°,此时小球距地面的高度为80cm。不计空气阻力,sin37°=0.6,g取10m/s2。求:
(1)小球的带电性质及电量;
(2)细线的拉力大小;
(3)如果剪断细线,则小球经过多长时间着地。
14. 如图所示,一质子由静止经电压加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板之间,若质子从两板正中间垂直于电场方向射入,且刚好能从下极板右边缘穿出电场。已知质子质量为m、电荷量为e,试求:
(1)质子离开加速电场时的速度大小;
(2)质子在水平放置的平行板电容器中运动的加速度大小;
(3)质子从下极板右边缘穿出电场时的速度大小。
15. 如图所示,在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一未知点电荷QA,将质量为m、电荷量为+q的带电物块(可视为点电荷)从B点由静止释放,物块滑到C点时速度达到最大,物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L,C、D间的距离为2L,物块与水平面间的动摩擦因数,已知静电力常量为,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)求QA的电量及带电性质;
(2)物块在B点释放瞬间的加速度大小;
(3)B、D两点间的电势差UBD;
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