精品解析：四川省广安市广安加德学校2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

广安加德学校2024—2025学年度上期高2023级第一次月考 物理试卷 一、选择题：本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8-10题有多项符合要求，全选对的得5分，选对单不全的得3分，有选错的得0分。 1. 三个大小相同的导体小球x、y、z分别带电+6μC、0μC和-12μC，小球x先与小球y接触，分开后小球y再与小球z接触，最后小球y的带电量为（　　） A. -6μC B. -4.5μC C. -3μC D. -1μC 【答案】B 【解析】 【详解】根据完全相同导体小球接触后电荷量均分，可知小球x与y接触后均分电荷，总电荷为+6μC，均分后各带+3μC；小球y再与小球z接触，先中和后将剩余-9μC均分，故最后小球y的带电量为-4.5μC。 故选B。 2. 极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离增大时，关于电场强度和电子受力判断正确的是（　　） A. 电场强度增大，方向向左 B. 电场强度增大，方向向右 C. 电场强度减小，方向向左 D. 电场强度减小，方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，两极板电压保持不变，根据电势差和电场强度的关系可知，当电极板距离增大时，电场强度E减小，再结合题图可知极板间的电场强度水平向左，则可知电子受到的电场力方向向右。 故选D。 3. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的大 C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知，带电粒子带正电，故A错误； B．等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B错误； CD．粒子带正电，因为M点的电势大于N点的电势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能；由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当电势能最大时动能最小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示。在光滑绝缘的水平面上，三个静止的带电小球a、b和c：分别位于三角形的三个顶点上，已知，a、c带正电，b带负电，三个小球所带电荷量为q，静电力常量为k。下列关于小球c所受库仑力的大小和方向描述正确的是（　　） A. ，方向平行于向右 B. ，方向平行于向右 C. ，方向平行于向右 D. 方向平行于向左 【答案】A 【解析】 【详解】由题意，结合几何关系可得 小球c受到小球a的库仑力 同理小球c受到小球b的库仑力和F1大小相等，且两力夹角为60°，如图所示 所以根据力的平行四边形法则，小球c受到小球a、b库仑力的合力 方向平行于ab向右，故A正确，BCD错误。 故选A。 5. 一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定初速度从M点沿电场线运动到N点，其速度-时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 从M点到N点，静电力一直对微粒做负功 B. 电场强度先沿NM方向，再沿MN方向 C. 从M点到N点，电场强度先减小再增大 D. 微粒在M点的电势能大于在N点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，从M点到N点微粒速度一直增加，故静电力一直对微粒做正功，A错误； B．因静电力一直对微粒做正功，故静电力方向始终与微粒运动方向相同，微粒带负电，故电场强度方向始终沿NM方向，B错误； C．由图可知，从M点到N点图线斜率先增大再减小，即微粒的加速度先增大再减小，故电场强度先增大再减小，C错误； D．因静电力一直对微粒做正功，微粒的电势能一直减小，故微粒在M点的电势能大于在N点的电势能，D正确。 故选D。 6. 如图所示，直角梯形ABCD所在的平面内存在匀强电场，其中θ=60°，BC=8cm，CD=4cm。A、C、D三点的电势分别为6V、4V、0V，该匀强电场的电场强度大小为（　　） A. 200V/m B. 100V/m C. 75V/m D. 50V/m 【答案】A 【解析】 【详解】 将AD三等分，则DG=DC=4cm ，G点电势为4V，可知CG为等势线，过D点作CG的垂线DF，则场强方向沿FD斜向上，大小为 故选A。 7. 如图，在极板A、B间加上恒定电压，φA>φB，两极板的长度为2d。现有一带正电粒子以速度v0从两板正中间O点水平入射，C点为其运动轨迹上的一点且到OO'的距离为h，最终带电粒子恰好能从下极板射出。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，不计重力。则（　　） A. 粒子在C点的速度大小为 B. 两极板间的距离为6h C. 两极板间的电场强度大小为 D. 两极板间恒定电压的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】B．带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。从点到点，水平位移为 竖直位移为 粒子恰好从下极板离开，水平位移 竖直方向 其中为两极板间距离，联立解得，，故B错误； A．从点到点，由动能定理 解得，故A错误； C．　根据牛顿第二定律 解得，故C正确； D．由电场强度与电势差的关系式 解得，故D错误。 故选 C。 8. 有一种喷墨打印机的打印头结构示意图如图所示，喷嘴喷出来的墨滴经带电区带电后进入偏转板，经偏转板间的电场偏转后打到承印材料上．已知偏移量越大字迹越大，现要减小字迹，下列做法可行的是（ ） A. 增大墨滴的带电荷量 B. 减小墨滴喷出时的速度 C. 减小偏转板与承印材料的距离 D. 增大偏转板间的电压 【答案】C 【解析】 【详解】带电粒子经偏转电场偏转，侧移，，，可得 设粒子出偏转电场的偏转角，偏转电场的右侧到承印材料的距离为l，则 ，，减小偏转板与承印材料的距离可使字迹减小，故C正确 9. 测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板M、N，并分别与电压为U的恒定电源两极相连板的间距为d。现有一质量为m的带电油滴在极板间匀速下落，已知元电荷为e、重力加速度为g，则（　　） A. 油滴中电子的数目为 B. 油滴从小孔运动至N板过程中，电势能增加mgd C. 油滴从小孔运动至N板过程中机械能增加eU D. 若将极板M向下缓慢移动一小段距离油滴将加速下降 【答案】AB 【解析】 【详解】A．带电油滴在极板间匀速下落，故受力平衡，则有 所以，油滴带电荷量 所以电子的数目为 故A正确； B．M板为正极板，所以油滴匀速下降过程中，电场力方向向上，由动能定理 可得电场力做的功为 电场力做负功，所以电势能增加，则电势能增加量为，故B正确； C．油滴从小孔运动至N板过程中，电场力做负功，由功能关系可得，油滴机械能减少mgd，故C错误； D．若将极板M向下缓慢移动一小段距离，d减小，则电场力 增大，合外力竖直向上，油滴将先减速下降，故D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示，在空间中建立xOy坐标系，α射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成，放置在第II象限，细管C到两金属板的距离相等，细管C开口在y轴上。放射源P在A板左端，可以沿特定方向发射某一初速度的α粒子。若金属板长为L、间距为d，当A、B板间加上某一电压时，α粒子刚好能以速度v0从细管C水平射出，进入位于第I象限的静电分析器中。静电分析器中存在着辐向电场，α粒子在该电场中恰好做匀速圆周运动，该电场的电场线沿半径方向指向圆心O，α粒子运动轨迹处的场强大小为E0。已知α粒子的电荷量为2e（e为元电荷）、质量为m，重力不计。以下说法中正确的是（　　） A. α粒子从放射源P发射时的速度大小为 B. α粒子从放射源P发射时的速度方向与水平方向夹角的正切值为 C. α粒子从放射源P运动到C的过程中动能的变化量为 D. α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径为 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．由题知，粒子运动到C处时速度为，粒子反方向的运动为类平抛运动，在水平方向有 在竖直方向有 根据牛顿第二定律有 联立解得 粒子从放射源发射出到C的过程，根据动能定理，可得动能的变化量为 设粒子发射时速度的大小为v，则有 解得，故A错误，C正确； B．设α粒子从放射源P发射时竖直方向的速度为，则有 解得 故α粒子从放射源P发射时的速度方向与水平方向夹角的正切值为，故B错误； D．由题知，α粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 解得，故D正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图所示的实验装置为库仑扭秤。悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力相等，使绝缘棒平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，便可找到力F与距离r和电荷量q的关系。这一实验中最主要的物理思想方法是___________（选填“等效法”、“微小量放大法”、“理想实验法”）；电荷量分别为Q和2Q的点电荷A、C相互作用时，A受到的库仑力__________（选填“>”、“=”、“<”）C受到的库仑力。 【答案】 ①. 微小量放大法 ②. = 【解析】 【详解】[1]这一实验中最主要的物理思想方法是微小量放大法； [2]库仑力是相互作用力，则电荷量分别为Q和2Q的点电荷A、C相互作用时，A受到的库仑力等于C受到的库仑力。 12. 某实验小组利用图（a）所示电路测量一电容器的电容，实验器材有：待测电容器（电容标称值C0=750μF），5节干电池，定值电阻R，电压传感器，电流传感器，计算机，单刀双掷开关S，导线若干。请回答下列问题： （1）按图（a）连接实物电路。先将开关S从2端拨至1端，电源对电容器充电；再将开关S拨至2端，电容器放电。传感器将信息即时输入计算机，屏幕上显示出如图（b）所示的电流I、电压U随时间t变化的I-t图线、U-t图线，则曲线__________表示电容器充电过程的U-t图线，曲线__________表示电容器放电过程的I－t图线； （2）根据图（b）估算当电容器充电完毕时所带的电荷量是__________C，计算电容器的电容C=__________μF，该值与C0的差异为__________%；（结果均保留2位有效数字） （3）图（c）中实线表示上述实验中得到的I-t图线，若串联接入电路的干电池个数保持不变，减小电阻R，则得到I-t图线可能是图（c）中的虚线__________（选填“a”“b”或“c”）。 【答案】（1） ①. ① ②. ④ （2） ①. ②. 7.2×102 ③. 4.0 （3）b 【解析】 【小问1详解】 [1]充电过程，电压逐渐增大，且增大得越来越慢，故充电过程的U－t图线是曲线①； [2]放电电流与充电电流方向相反，电流逐渐变小，且减小得越来越慢，故放电过程的I－t图线是曲线④； 【小问2详解】 [1]根据 可知图线与时间轴围成的面积表示电量，则电容器充电完毕时所带的电荷量 [2]由曲线①可知，充电完成时，电容器两端电压约为 故电容器的电容为 [3]该值与C0的差异为 【小问3详解】 由于干电池节数保持不变，充电完成时电容器两端电压不变，电荷量不变，减小电阻，则放电初始电流增大，电荷量不变，即图线与时间轴围成的面积不变，则图线可能是虚线。 13. 将带电荷量为的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功，则： （1）该电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少； （2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少；B点和C点的电势分别为多少。 【答案】（1） （2），，， 【解析】 【小问1详解】 由题可知，该电荷从A点移到C点做的功为 所以该电荷的电势能增加了 【小问2详解】 如果规定A点的电势能为零，根据公有式 解得该电荷在B点的电势能为 同理，该电荷在C点的电势能为 根据 可解得两点的电势分别为， 14. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； （3）若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）两极板间的场强 带电粒子所受的静电力 （2）带电粒子从静止开始运动到N板的过程，根据功能关系有 解得 （3）设带电粒子运动距离时的速度大小为v′，根据功能关系有 带电粒子在前距离做匀加速直线运动，后距离做匀速运动，设用时分别为t1、t2，有 ， 则该粒子从M板运动到N板经历的时间 15. 如图所示，水平绝缘粗糙的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，半圆形轨道的半径，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度。现有一电荷量、质量的带电体（可视为质点），在水平轨道上的点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点，然后落至水平轨道上的点（图中未画出），取。求： （1）带电体运动到圆形轨道点时的速度大小； （2）带电体在圆弧形轨道上运动的最大速度； （3）点到点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设带电体通过点时的速度为，由牛顿第二定律得 ① 解得 ② （2）设带电体通过点时的速度为，带电体从运动到的过程中，由动能定理得 ③ 解得 ④ 由到带电体做加速运动，由于电场力和重力的合力斜向右下方，所以带电体从到先加速后减速，最大速度一定出现在从到圆弧上与等高的位置之间。在此过程中只有重力和电场力做功，电场力 ⑤ ⑥ 其合力与重力方向成夹角斜向右下方，故最大速度必出现在点右侧对应圆心角为处。设小球的最大动能为，最大速度为，最大支持力为，根据动能定理有 ⑦ 解得 ⑧ （3）设带电体从最高点落至水平轨道上的点经历的时间为，竖直方向 ⑨ ⑩ 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安加德学校2024—2025学年度上期高2023级第一次月考 物理试卷 一、选择题：本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8-10题有多项符合要求，全选对的得5分，选对单不全的得3分，有选错的得0分。 1. 三个大小相同的导体小球x、y、z分别带电+6μC、0μC和-12μC，小球x先与小球y接触，分开后小球y再与小球z接触，最后小球y的带电量为（　　） A. -6μC B. -4.5μC C. -3μC D. -1μC 2. 极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离增大时，关于电场强度和电子受力判断正确的是（　　） A. 电场强度增大，方向向左 B. 电场强度增大，方向向右 C. 电场强度减小，方向向左 D. 电场强度减小，方向向右 3. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的大 C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 4. 如图所示。在光滑绝缘的水平面上，三个静止的带电小球a、b和c：分别位于三角形的三个顶点上，已知，a、c带正电，b带负电，三个小球所带电荷量为q，静电力常量为k。下列关于小球c所受库仑力的大小和方向描述正确的是（　　） A. ，方向平行于向右 B. ，方向平行于向右 C. ，方向平行于向右 D. 方向平行于向左 5. 一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定初速度从M点沿电场线运动到N点，其速度-时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 从M点到N点，静电力一直对微粒做负功 B. 电场强度先沿NM方向，再沿MN方向 C. 从M点到N点，电场强度先减小再增大 D. 微粒在M点的电势能大于在N点的电势能 6. 如图所示，直角梯形ABCD所在的平面内存在匀强电场，其中θ=60°，BC=8cm，CD=4cm。A、C、D三点的电势分别为6V、4V、0V，该匀强电场的电场强度大小为（　　） A. 200V/m B. 100V/m C. 75V/m D. 50V/m 7. 如图，在极板A、B间加上恒定电压，φA>φB，两极板的长度为2d。现有一带正电粒子以速度v0从两板正中间O点水平入射，C点为其运动轨迹上的一点且到OO'的距离为h，最终带电粒子恰好能从下极板射出。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，不计重力。则（　　） A. 粒子在C点的速度大小为 B. 两极板间的距离为6h C. 两极板间的电场强度大小为 D. 两极板间恒定电压的大小为 8. 有一种喷墨打印机的打印头结构示意图如图所示，喷嘴喷出来的墨滴经带电区带电后进入偏转板，经偏转板间的电场偏转后打到承印材料上．已知偏移量越大字迹越大，现要减小字迹，下列做法可行的是（ ） A. 增大墨滴的带电荷量 B. 减小墨滴喷出时的速度 C. 减小偏转板与承印材料的距离 D. 增大偏转板间的电压 9. 测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板M、N，并分别与电压为U的恒定电源两极相连板的间距为d。现有一质量为m的带电油滴在极板间匀速下落，已知元电荷为e、重力加速度为g，则（　　） A. 油滴中电子的数目为 B. 油滴从小孔运动至N板过程中，电势能增加mgd C. 油滴从小孔运动至N板过程中机械能增加eU D. 若将极板M向下缓慢移动一小段距离油滴将加速下降 10. 如图甲所示，在空间中建立xOy坐标系，α射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成，放置在第II象限，细管C到两金属板的距离相等，细管C开口在y轴上。放射源P在A板左端，可以沿特定方向发射某一初速度的α粒子。若金属板长为L、间距为d，当A、B板间加上某一电压时，α粒子刚好能以速度v0从细管C水平射出，进入位于第I象限的静电分析器中。静电分析器中存在着辐向电场，α粒子在该电场中恰好做匀速圆周运动，该电场的电场线沿半径方向指向圆心O，α粒子运动轨迹处的场强大小为E0。已知α粒子的电荷量为2e（e为元电荷）、质量为m，重力不计。以下说法中正确的是（　　） A. α粒子从放射源P发射时的速度大小为 B. α粒子从放射源P发射时的速度方向与水平方向夹角的正切值为 C. α粒子从放射源P运动到C的过程中动能的变化量为 D. α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径为 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图所示的实验装置为库仑扭秤。悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力相等，使绝缘棒平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，便可找到力F与距离r和电荷量q的关系。这一实验中最主要的物理思想方法是___________（选填“等效法”、“微小量放大法”、“理想实验法”）；电荷量分别为Q和2Q的点电荷A、C相互作用时，A受到的库仑力__________（选填“>”、“=”、“<”）C受到的库仑力。 12. 某实验小组利用图（a）所示电路测量一电容器的电容，实验器材有：待测电容器（电容标称值C0=750μF），5节干电池，定值电阻R，电压传感器，电流传感器，计算机，单刀双掷开关S，导线若干。请回答下列问题： （1）按图（a）连接实物电路。先将开关S从2端拨至1端，电源对电容器充电；再将开关S拨至2端，电容器放电。传感器将信息即时输入计算机，屏幕上显示出如图（b）所示的电流I、电压U随时间t变化的I-t图线、U-t图线，则曲线__________表示电容器充电过程的U-t图线，曲线__________表示电容器放电过程的I－t图线； （2）根据图（b）估算当电容器充电完毕时所带的电荷量是__________C，计算电容器的电容C=__________μF，该值与C0的差异为__________%；（结果均保留2位有效数字） （3）图（c）中实线表示上述实验中得到的I-t图线，若串联接入电路的干电池个数保持不变，减小电阻R，则得到I-t图线可能是图（c）中的虚线__________（选填“a”“b”或“c”）。 13. 将带电荷量为的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功，则： （1）该电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少； （2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少；B点和C点的电势分别为多少。 14. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； （3）若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 15. 如图所示，水平绝缘粗糙的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，半圆形轨道的半径，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度。现有一电荷量、质量的带电体（可视为质点），在水平轨道上的点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点，然后落至水平轨道上的点（图中未画出），取。求： （1）带电体运动到圆形轨道点时的速度大小； （2）带电体在圆弧形轨道上运动的最大速度； （3）点到点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $