定远县育才学校2025-2026学年高二上学期1月月考物理试题

定远育才学校2025-2026学年高二（上）1月月考 物理试题 一、单选题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。 1.在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是(    ) A. 元电荷是带电量的最小单位，密立根最早测算出了元电荷的数值 B. 在对自由落体运动研究中，伽利略猜想运动速度大小与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 库仑首先提出了电场的概念，并引入了电场线来形象地描述电场 D. 静电场并不存在，是科学家为了研究问题的方便引入的虚拟模型 2.在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框，，，磁场方向垂直于线框平面向外，、两点接一直流电源，电流方向如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 导线受到的安培力大于导线所受的安培力 B. 导线受到的安培力的合力等于导线受到的安培力 C. 导线、所受安培力的大小之比为 D. 导线受到的安培力的合力方向垂直于向上 3.如图所示，三个同心圆是点电荷周围的三个等势面，、、分别是同一条电场线与等势面的交点，且满足，已知。现有一电子，从点沿图中方向射入电场，初动能为，则(    ) A. B. C. 电子的动能一直增加 D. 电子能运动到所在的等势面 4.如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，电表均为理想电表。闭合开关，当滑动变阻器的滑动触头由图示位置向左滑动的过程中，下列判断正确的是(    ) A. 电容器的带电荷量增加 B. 电阻两端电压增大 C. 电源的总功率增加 D. 电源的输出功率一定减小 5.霍尔推进器是航天器常用的电推进装置，其工作原理可简化如下：推进器放电通道两端的电极、之间存在一加速电场，电场强度大小为，方向如图所示。工作时，氙气进入放电通道后经电离产生氙离子，氙离子在加速电场作用下获得动能后从通道右端沿轴线方向喷出，从而为航天器提供推力。已知某次实验中，氙离子进入放电通道时的初速度可视为，氙气被完全电离，经加速后从右端喷出时的速率，氙离子的比荷。每秒进入放电通道的氙气质量为，忽略电离过程中的质量损失及粒子间的相互作用，下列说法正确的是(    ) A. 氙离子带负电 B. 推进器受到的推力方向与氙离子喷射方向相同 C. 电极、间加速电场的电压约为 D. 氙离子向外喷射形成的电流约为 6.人们用手抛撒种子进行播种，某次抛撒种子时，质量相等的两颗种子、的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，、是两轨迹的最高点，、在同一水平线上。从到和从到的过程中，不计空气阻力，则(    ) A. 运动过程中，受到重力的冲量比小 B. 运动过程中，的动量变化率大于的动量变化率 C. 在点的动量一定小于在点的动量 D. 在点的动量一定小于在点的动量 7.如图所示，中空长方体是边长为、、的发电导管，前、后两个侧面是绝缘体，上、下两个侧面是电阻可以忽略的导体电极，通过导线与电容为、板间距为的平行板电容器连接，右侧通过开关与阻值为的负载连接。发电导管处于磁感应强度大小为、方向与前、后平面垂直的匀强磁场中。当断开时，有电阻率为、电荷量绝对值相同的正、负离子组成的等离子束不计重力，始终沿着导管方向以恒定速率由左端连续射入，电路达到稳定后，电容器里一质量为、电荷量为的颗粒恰好静止在电容器中央，重力加速度为，下列说法正确的是 A. 电容器中的颗粒带正电 B. 等离子体的流速为 C. 闭合开关，电容器里的颗粒仍然悬停在电容器中 D. 闭合开关，稳定后流过电阻的电流为 8.一束电子、以垂直于磁感应强度并垂直于磁场左侧边界的速度射入宽度为的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为，轨迹如图所示，则(    ) A. 电子做圆周运动的轨道半径为 B. 电子做圆周运动的轨道半径为 C. 电子在磁场中运动的时间 D. 电子在磁场中运动的时间 二、多选题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。 9.如图所示，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道静置在光滑水平地面上，为其水平半径，为其竖直半径，右侧固定一竖直弹性挡板。将质量为的小球从轨道最高点由静止释放，小球与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是(    ) A. 小球与圆弧轨道组成的系统，机械能和动量都守恒 B. 小球第一次运动到圆弧轨道最低点时的速度大小为 C. 小球从释放到第一次运动到圆弧轨道最低点的过程中，圆弧轨道向左运动 D. 小球第三次运动到圆弧轨道最低点时，受到圆弧轨道的支持力大小为 10.年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器形盒的半径为，用来加速质量为、电荷量为的质子，质子每次经过电压为的电场区时，都恰好被加速，质子由静止加速到动能为后，由孔射出，质子所受重力可以忽略，下列说法正确的是  (    ) A. 其他条件不变时，增大形盒半径，质子的最终动能将增大 B. 其他条件不变时，只增大加速电压，质子的最终动能将增大 C. 加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速 D. 电压变化的周期与质子在磁场中运动的周期相等时，可以使质子每次通过电场时总是被加速 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 11.（8分）某同学为了测量一直流电源的电动势和内阻以及一有固定刻度的均匀电阻丝的电阻率，设计了如图所示的电路。电阻丝相邻刻度的间距为，电阻丝横截面为圆形，直径为，电流表内阻，电压表内阻未知。实验步骤如下： 使用螺旋测微器测量电阻丝直径如图，则电阻丝直径          。 闭合开关和，调节滑动变阻器，记录多组电压表读数和电流表读数，画出图线如图所示，则测得的电源电动势为           ，电源内阻为           。 断开开关，调节滑动变阻器阻值，使电流表示数达到最大。保持滑动变阻器阻值不变，多次改变接入电路的电阻丝长度，使接入电路的电阻丝的长度为，记录电流表读数和，绘制出图像如图，测得图线斜率为，则电阻丝电阻率           用测量量和已知量字母表示，测得的电阻率          填“大于”“小于”或“等于”真实值。 12.（10分）某学习小组做“验证动量守恒定律”实验，设计了如下方案：已知重力加速度为 方案甲：如图甲所示，大小相同的质量分别为和的滑块、与地面间的动摩擦因数为、，先不放滑块，仅将滑块压缩弹簧至点后由静止释放，滑块在点与弹簧分离后，继续滑至点停止运动再将滑块放在点，仍将滑块压缩弹簧至点后由静止释放，滑块、碰撞后分别静止在、点，测得点到、、三点的距离分别为、、，若满足          ，则滑块、碰撞过程系统动量守恒。 方案乙：如图乙所示，半径相同、质量分别为、的小球用等长的细绳悬挂在天花板上，将球拉至某高度自由释放，记录拉力传感器碰撞前后瞬时的示数为、，碰后瞬间拉力传感器的示数为，已知球碰撞后反弹，若满足          ，则滑块、碰撞过程系统动量守恒。 方案丙：如图丙所示，滑块、上端装有等宽的挡光片，操作如下： 打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间          时，可认为气垫导轨水平。 该装置用于“验证动量守恒定律”时          填“需要”或“不需要”测出遮光条的宽度。 滑块置于光电门的左侧，滑块静置于两光电门之间，给滑块一水平向右的初速度，滑块先后通过光电门和的挡光时间为、，滑块通过光电门的挡光时间为，为使滑块能通过光电门，则          填“小于”“等于”或“大于”。 若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式          用题中物理量的符号表示。 13.（11分）某款电荷控制式喷墨打印机打印头的结构简图如图所示。墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，微粒经过带电室带上负电后，飘入竖直放置的平行板电容器初速度可视为零，加速后，该微粒以一定的水平初速度从虚线上的点垂直射入竖直向下的偏转电场，、为轨迹上的两点，再经偏转后打到纸上，显示出字符。已知平行板电容器带电荷量为，电容为，微粒是质量为、电荷量为的点电荷远小于。微粒经过、两点时的速度方向与水平方向的夹角分别为、，、两点间竖直距离为，不计微粒的重力，，。求： 微粒经过点时的速度大小 微粒从点运动到点电势能的变化量 、两点间的水平距离。 14.（13分）现代科技中常用电场和磁场控制粒子的运动。如图，在平面直角坐标系的第二象限内有沿轴负方向的匀强电场，在第一、三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，一个质量为、电荷量为的带正电的粒子，从负半轴上坐标为的点沿与轴正向成角向第二象限内射出，初速度大小为，粒子以垂直轴的方向首次进入磁场，粒子再次进电场时速度方向与初速度方向相同，不计粒子的重力，求： 匀强电场的电场强度的大小 匀强磁场的磁感应强度的大小 粒子从点射出记为第次经过轴后，第次经过轴时的位置离坐标原点的距离。 15.（16分）某固定装置的竖直截面如图所示，水平高台上的直轨道、圆弧轨道、直轨道平滑连接。高台左侧水平轨道略低，轨道上放置一块质量为、长度为的平板，平板上表面与等高。高台右侧有一水平地面，与高台的高度差为。初始时，平板处于静止状态，其右端与高台的侧距离足够大。让一质量也为的滑块以速度滑上平板，并带动平板向右运动。当平板到达时将立即被锁定，滑块继续向前运动。若滑块落到段，将与地面发生碰撞，碰撞时间极短支持力远大于重力，反弹后竖直分速度减半，水平速度同时发生相应变化。已知，，，，滑块与平板上表面间的动摩擦因数、与段间的动摩擦因数，其余摩擦及空气阻力均可忽略，段足够长，滑块视为质点。 求平板被锁定瞬间，滑块的速度大小以及此时滑块离平板右端的距离 要使滑块不脱离圆弧轨道，求圆弧轨道半径的取值范围： 若滑块沿着轨道运动至点飞出，求其最终距点的水平距离。 答案和解析 1.【答案】  【解析】A、元电荷是电荷量的最小单位，密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的数值，故A正确； B、伽利略通过斜面实验间接验证自由落体规律匀加速运动，但因当时技术限制无法直接测量速度与时间的关系；故B错误； C、法拉第首先提出电场概念并引入电场线，库仑的贡献是库仑定律，故C错误； D、静电场是客观存在的物质，电场线才是虚拟模型。故D错误。 2.【答案】  【解析】A.设边电阻为，则电阻为 ，电阻为，由并联分流原理，， 设中电流为，则中电流为 ，则 ， ，可得，故A错误； B.等效长度等于，但电流小于电流，则，故B错误； C.由于 ， ，所以，故C正确； D.由左手定则可判定方向垂于向下，故D错误。 故选C。 3.【答案】  【解析】、由题知，该电场为点电荷产生，故沿方向，电场强度逐渐减小，根据匀强电场中电场强度与电势差的关系可知：，由于，故场源电荷带负电，因此，B正确，A错误； C、由于场源电荷带负电，故电子运动过程中，所受电场力先做负功，后做正功，电子动能先减小，后增加，C错误； D、由于电子的初动能为，若电子正对圆心入射，则电子恰好能到所在的等势面，考虑到电子的射入方向不是正对圆心入射，故电子不能运动到所在的等势面，D错误。 故选B。 4.【答案】  【解析】、当滑动变阻器的滑动触头由图示位置向左滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中总电流减小，根据欧姆定律可知电源的内电压和电阻两端电压均减小，则的电压增大，电容器的电压增大，由知，电容器的电量增加，故A正确，B错误； C、减小，由电源的总功率公式知，电源的总功率减小，故C错误． D、由于不知道与内阻的关系，所以不能确定电源的输出功率变化，故D错误． 故选： 5.【答案】  【解析】A、，氙离子在加速电场作用下获得动能后从通道右端沿轴线方向喷出，受力方向与电场强度同向，故氙离子带负电，故A错误； B、根据反冲原理，推进器受到的推力方向与氙离子喷射方向相反，故B错误； C、由动能定理，可知加速电压为，故C错误 D、在时间内，若有个氙离子以速度喷出，则电流大小为：，由题意可知，在时间内，通过通道的氙离子质量为，则面离子的个数为：，解得：，故D正确。 6.【答案】  【解析】两种子分别从抛出到、的过程中做斜抛运动，由轨迹知，种子上升的最大高度较高，根据可知，种子在上升过程运动时间，同理可知种子在下落过程中也有，根据可得受到重力的冲量比大，选项A错误 根据动量定理，运动过程中，的动量变化率等于的动量变化率，选项B错误 根据，知水平速度，在点动量小于在点的动量，选项C正确 在点的水平速度小于在点的水平速度，在点的竖直速度大于在点的竖直速度，故无法比较在点的动量和在点的动量大小关系，选项D错误。 7.【答案】  【解析】A、根据左手定则，等离子体中的正离子受到的洛伦兹力方向向上，负离子受到的洛伦兹力方向向下，所以发电导管上端为正极，下端为负极，则电容器上极板为正极板，下极板为负极板，板间电场方向向下，电容器中的颗粒受到的电场力向上，则颗粒带负电，故A错误； B、等离子体流速为，则，可得， 断开时，电容器板间电压为，则， 解得，故B正确； C、导管内阻为，闭合开关后，根据闭合电路欧姆定律可知电容器板间电压变小，则颗粒受到的电场力变小，不能悬停，故C错误； D、根据闭合电路欧姆定律，解得，故D错误。故选B。 8.【答案】  【解析】粒子在磁场中转过的圆心角为 ，由  解得粒子做圆周运动的半径 ， 作出辅助线如图，根据几何关系可知，电子轨迹所对圆心角为， 电子穿越磁场的时间，故电子在磁场中运动的时间 ，故B正确，ACD错误。 故选B。 9.【答案】  【解析】小球和圆弧轨道组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，A错误 ，，解得，，故B正确 小球和圆弧轨道组成的系统水平方向动量守恒，则，又，解得，，故C正确 小球与弹性挡板碰撞后以原速率反弹，因，小球能第二次滑上到圆弧轨道。 当小球再次离开圆弧轨道时，， 解得，， ， 解得，故D错误 也可不解方程，小球滑上圆弧轨道前相对圆弧轨道速度和离开时相对速度大小相等，由牛顿第二定律得解得。 10.【答案】  【解析】根据  得质子的最大速度为    则最终动能为  ， 增大形盒的半径，则质子的最终动能增大，最终动能与加速电压的大小无关，故A正确，B错误；  回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转，故C错误；质子每次经过电场时总是加速，质子在磁场中运动的周期和交流电源的变化周期相等，故D正确。 11.【答案】 等于 【解析】。 根据闭合电路欧姆定律，结合图可知，，则。 长度为的电阻丝的阻值，接入电路的阻值，设滑动变阻器当前阻值为， 由闭合电路欧姆定律有，可得， 将代入可得，故图中图线斜率，电阻率，通过图像斜率法求出的电阻率是没有系统误差的，即测得的电阻率等于真实值。 12.【答案】 相等 不需要 大于   【解析】与弹簧分离瞬间的速度，与碰后瞬间的速度分别为，， 根据牛顿第二定律以及运动学公式，，， 根据动量守恒， 整理得； 设碰撞前后的速度大小分别为，，碰后的速度为， 则在最低点根据牛顿第二定律有，， 碰撞过程根据动量守恒有， 整理得； 当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，说明滑块做匀速直线运动，此时可认为气垫导轨水平； 光电门测速原理是极短时间的平均速度等于瞬时速度，则滑块通过光电门时对应的速度，因为可以约去，不需要测量； 为使滑块能通过光电门，则不能发生碰后反弹，则应该大于； 根据动量守恒， 整理得。 13.【解析】电容器两板间电压， 微粒在电容器间加速，根据动能定理有， 联立解得。 微粒在点的速度为， 微粒在点的速度为， 微粒从点运动到点的过程，有， 微粒从点运动到点电势能的变化量。 微粒在点沿竖直方向的速度为， 微粒在点沿竖直方向的速度为， 微粒从点运动到点的过程，有， ， 、两点间的水平距离， 解得。  14.【解析】设电场强度大小为，粒子第一次在电场中运动的时间为，将粒子在电场中的速度沿两坐标轴分解，则 根据牛顿第二定律 解得 设粒子第一次出电场的位置离坐标原点的距离为，则 由于粒子第二次进电场时速度方向与初速度同向，根据对称性可知，粒子在磁场中第一次经过轴时，速度与轴正向夹角为，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为， 根据几何关系 解得 粒子第一次在磁场中运动的速度 根据牛顿第二定律 解得 粒子第次经过轴时位置离坐标原点的距离 根据对称性，粒子第次经过轴时位置离坐标原点的距离为 假设粒子第二次经电场偏转后，从轴出电场，粒子在电场中运动的时间 则粒子沿轴正向运动的距离，假设成立 粒子第次经过轴时位置离坐标原点的距离为 粒子第次经过轴时位置离坐标原点的距离为 粒子第次经过轴时位置离坐标原点的距离为 粒子第次经过轴时位置离坐标原点的距离为  15.【解析】对平板与滑块，当滑块运动至与平板共速过程，由动量守恒， 解得， 此过程系统能量守恒：， 解得， 此时滑块离平板右端距离； 对滑块，恰过能通过圆弧轨道最高点：， 从滑上高台到运动至圆弧轨道最高点：， 对滑块，从滑上高台到恰到达圆弧轨道圆心等高处：， 解得：，， 要使滑块不脱离圆弧轨道或； 对滑块，从点飞出至第一次落地做平抛运动：，，， 解得：， 第一次反弹：， ， ， 解得：， 第一次反弹后至第二次落地做斜抛运动：．， 第二次反弹：， ， 解得：， 之后滑块在竖直方向上运动， 综上，最远水平距离。   学科网（北京）股份有限公司 $