湖南株洲市健坤高中2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

株洲市健坤高中2024-2025学年高二上学期第一次月考 物理试题 （75分钟 100分） 一、单项选择题 1.关于电场场强的概念，下列说法正确的是 A．由E=F/q可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B．正负试探电荷在同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与试探电荷的正负有关 C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关 D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 2.关于电容器的电容，正确的说法是 （ ） A．根据C=Q/U，如果电容器不充电，也就无电压，也就没有电容 B．不超过耐压的情况下，一固定的电容器上充的电量与两极间的电压成正比 C．一只电容器充的电量越多，它的电容量也就越大 D．一个电容器的电容与加在两极间电压的大小成反比 3.A、B是两个几何形状完全相同的带电金属小球，且qA＝qB＝Q，在真空中相距r，它们相互作用的斥力为F，引入第三个形状完全相同的金属球C，球C不带电。现将A、B两球同时与C球相接触后，移到原来相距r的位置，则A、B的作用力是（ ） A、 B、 C、 D、 4.下列关于电阻率的叙述，错误的是 （ ） A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零 B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D．材料的电阻率随温度变化而变化 5.如图所示，让平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板的电量，仅让B板向A板靠近，则静电计指针的偏转角度（ ） A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、无法判断 6.如图是某区域的电场线分布，某带电粒子仅在电场力的作用下，从A点运动到B，则可判断（ ） A、带电粒子带负电 B、带电粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 C、带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 D、A点的电势低于B点的电势 7.有关电压和电动势的说法中正确的是（ ） A、电压和电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同说法 B、电动势公式E＝W/q中的W与电压U＝W/q中的W是一样的，都是电场力做的功 C、电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量 D、路端电压始终等于电源的电动势 8.如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，小球静止时细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带电量应为( ) A. B. C. D. ( ＋ － )9.水平放置的平行板，上板带负电，下板带正电，间距离为d。一个带正电的液滴带电量为q，质量为m，从上板边缘射入电场，沿直线从下板边缘射出，下列说法中错误的是（ ） A、液滴做的是匀速直线运动 B、液滴做的是匀减直线运动 C、两板的电势差大小为mgd/q D、液滴的电势能增加了mgd ( M K R )10.电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做功为W2，产生的热量为Q2，则有（ ） A、U1＝U2，Q1＜Q2 B、W1＜W2，Q1＝Q2 C、W1＜W2，Q1＜Q2 D、U1＞U2，Q1＝Q2 11.如图所示，一电子枪发射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况) A.增大偏转电压U B.增大加速电压U0 C.增大偏转电场的极板间距离d D.将发射电子改成发射负离子 12.如图1、2、3、4虚线是正点电荷形成电场中的等势线，相邻等势线的电势差大小均为10V，且令。某一带电量q＝0.1C的带电粒子，沿图中实线运动轨迹，先后通过A、B、C三点，经过A点时，带电粒子的动能EkA＝10 J，则关于动能、电势能、电势，以及电场力做功，下列说法正确的是（ ） A、EkB＝2 J，WAB＝－8 J， B、EkC＝9 J，WBC＝1 J， C、EkC＝1 J，WAC＝1 J， D、从A到B电场力做正功，从B到C电场力做负功 13.如图所示，为某一闭合电路的部分电路，其中R1＝20Ω，R2＝R3＝40Ω，下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3，以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是（ ） ( R 1 R 2 R 3 )A、U1＝U2，P1＝P2＝P3 A、 B、U1＞U2，P1∶P2∶P3＝1∶2∶2 C、U1＝U2，P1∶P2∶P3＝2∶1∶1 D、U1＜U2， P1＜P2＝P3 14.有两个完全相同的表头G，内电阻为Rg＝100Ω，满偏电流为Ig＝1mA。现将它们分别改装成量程为0.6A的电流表和量程为3V的电压表，需分别并联一个电阻R1和串联一个电阻 R2，则R1和R2的值分别为（ ） A、R1＝600Ω，R2＝3000Ω B、R1＝60Ω，R2＝300Ω C、R1＝5Ω，R2＝3000Ω D、R1＝0.17Ω，R2＝2900Ω 15.如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，当闭合开关S后，电路正常连通，小灯泡L1、L2均发光，当滑动变阻器R的滑片P向右滑动一段距离后，下列判断正确的是（ ） A、L1变亮 B、L2变亮 C、电源消耗的总功率变大 D、电源的路端电压变小 二、实验题 16.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图所示，则该电阻值是____________.如果要用该多用电表测量一个阻值约200Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_____________。 17.影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律． ①他们应选用图1所示的_____电路进行实验。 ③实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：______．  U/V  0  0.40  0.60 0.80   1.00 1.20   1.50 1.60   I/A  0  0.20  0.45  0.80  1.25  1.80 2.80   3.20 ④把元件Z接入如图3所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池 的电动势为______V，内阻为______Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字） ⑤用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图4所示，则元件Z的直径是______mm． ⑥用50分度的游标卡尺测得线状元件Z的长度如图5所示，则元件Z的长度是______cm． 三、计算题 ( R 1 R 2 C E r S )18.如图所示，电源电动势E＝10V，内电阻r＝0.5Ω，R1＝5.5Ω，R2＝4Ω，水平放置的平行板电容器的电容C＝5×10－5 F，当开关S闭合后，求： （1）流过R1的电流I和路端电压U； （2）电源消耗的总功率P和R2上消耗的功率P2； （3）电容器所带的电量Q。 19.在粗糙的水平地面上，有一小滑块，质量为m＝1 kg，带正电荷，带电量为q＝10－3C，整个空间充满着水平向右的匀强电场，电场强度为E＝3×103 N/C，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.4。在地面A处，滑块开始以水平向右的初速度v0＝2 m/s向右滑动，最后在B处停下，重力加速度取g＝10m/s2，求： （1）滑块在水平地面上滑动的距离xAB； （2）带电滑块在电场中具有的电势能怎样变化？变化多少？ （3）A、B两点的电势差UAB多大？ 20.如图所示，真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图所示. 将一个质量m=2.0×10-23 kg，电量q=+1.6×10-15C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力.求： （1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小; （2）若在t=时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰好不能到达A板，试求 A板电势变化的周期为多大？ 4、 附加题（10分） 21.如图所示，水平固定放置的平行金属板M、N，两板间的距离为d，在两板的中心（即到上、下板距离相等，到板左、右端距离相等）有一悬点O，系有一长的绝缘细线，线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球，电荷量为q。现对两板充电，使得两板间形成一竖直向上的匀强电场，匀强电场的大小为。求： （1）小球静止时，细线的拉力大小 （2）现给小球以速度，要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，小球在整个圆周运动中的最小速度多大？ （3）小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动，当小球运动到竖直直径AB的B端时，细线突然断开，设此时其水平速度大小为，小球恰好从平行金属板的边界飞出，求平行金属板的长度L。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 参考答案 1.C 【解析】 试题分析：电场中某点的场强与试探电荷所受的电场力和电量均无关，故选项A错误；电场中某点的场强的方向与试探电荷所受的电场力的方向无关，故选项B错误；电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关，选项C正确；电场中某一点的场强与该点放不放试探电荷无关，只与电场的性质有关，选项D错误；故选C. 考点：电场强度. 2.B 【解析】 试题分析：电容器的电容与电容器所带的电量和两板间电压无关，只由决定，故选项ACD错误；根据Q=CU可知，不超过耐压的情况下，一固定的电容器上充的电量与两极间的电压成正比，选项B正确； 故选B. 考点：电容器的电容. 3.A 【解析】 试题分析：接触前，AB的作用力为, 当三者同时接触后：根据平均分配原则，最后AB小球都带，故作用力变为： 故选A， 考点：考查了库伦定律的应用 点评：做此类型题目需要清楚平均分配原则，以及公式中的变量和不变量 4.C 【解析】 试题分析：因为导体的电阻与温度有关，当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零，选项A正确；常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的，选项B正确；材料的电阻率取决于导体材料，与导体的电阻、长度以及截面积均无关，选项C错误；材料的电阻率随温度变化而变化，例如金属导体的电阻率随温度升高而增大，选项D正确；故选C. 考点：电阻率. 5.A 【解析】 试题分析：静电计测量电容器两板间的电势差，电势差越大，指针的张角越大．让B板向A板靠近，故两极板间的间距减小，根据公式可得C增大，根据公式可得Q不变，U减小，即静电计指针的偏转角度减小，故选A， 考点：本题是电容器动态变化分析问题， 点评：当电容器与电源断开时，两极板间的电荷量不变 6.C 【解析】 试题分析：由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线的方向，所以电荷为正电荷，A错误，电场线的疏密程度可表示电场强度大小，故A点的电场强度大于B点的电场强度，所以粒子在A点的加速度大于在B点的加速度，B错误，过程中电场力做正功电势能减小，所以A点的电势能大于在B点的电势能，C正确，沿电场方向电势减小，故A点的电势高于B点的电势 考点：考查了带电粒子在电场中的运动， 点评：沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小． 7.C 【解析】 试题分析：电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，不是同一物理量的不同叫法．A错误；电动势公式中的W是非静电力做功，电压中的W是静电力做功．故B错误．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小．故C正确．电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，但两者意义不同，不能说电动势就是电源两极间的电压．故D错误． 故选C 考点：考查了电动势和电压的区别 点评：切记动势公式中的W是非静电力做功，电压中的W是静电力做功． 8.D 【解析】 试题分析：小球受到三个力作用：重力mg、电场力F和细线的拉力T，根据平衡条件得知：F和T的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出电场力在三种不同方向下合成图如图， 可以看出，当电场力F与细线的拉力T垂直时，电场力最小，由图求出电场力的最小值为：Fmin=mgsin30° 又Fmin=qE，解得： ．故选项D正确。 考点：共点力的平衡. 9.B 【解析】 试题分析：要使液滴做直线运动，则必须满足重力等于电场力，即合力为零，做匀速直线运动，A正确，B错误，根据公式可得，C正确，过程中，电场力向上，所以电场力做负功，电势能增大，根据动能定理可得，所以电场力做功为，即电势能增大，D正确， 让选错误的，故选B 考点：本题是带电粒子在电场中运动的问题， 点评：关键是分析受力情况，判断出粒子做匀速直线运动． 10.B 【解析】 试题分析：设开关接通后，电路中电流为I． 对于电阻R，由欧姆定律得 对于电动机，，则．根据公式可得，  根据焦耳定律得 ，则． 故选B， 考点：考查了电功和电功率的计算 点评：本题把握纯电阻电路与非纯电阻电路区别的能力，抓住欧姆定律适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路，而焦耳定律对两种电路均适用． 11.A 【解析】 试题分析：电子经加速电场后的速度为v，则由动能定理： 所以电子进入偏转电场时速度的大小为：，电子进入偏转电场后的偏转的位移 ．可见，要增大y，可行的方法有：增大偏转电压U，减小加速电压U0．或减小偏转电场极板间距离d，与粒子的电性和质量无关．故A正确． 考点：带电粒子在电场中的加速和偏转. 12.B 【解析】 试题分析：相邻等势线的电势差大小均为10V，而沿电场线方向电势减小，所以, ,从A运动到B,电场力做负功，电势能增大，动能减小，而粒子在零电势上的电势能为零，所以为,所以B点动能为 从B运动到C，电场力做正功，电势能减小，动能增大，, 从A运动到C过程中，电场力做负功，故 故选B， 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 点评：做本题需要注意电场力做功情况，先根据等势面判断电场线的方向，根据正电荷电场规律判断电场力做功情况 13.C 【解析】 试题分析：并联后电阻为,故，BD错误， 电阻消耗的电功率为,电阻消耗的电功率为,电阻消耗的功率为,故，C正确 考点：考查了串并联电路规律以及电功率的计算 点评：基础题，比较简单，关键是正确掌握并联电阻以及电功率的计算 14.D 【解析】 试题分析：改装电流表需要并联一个电阻分流，所以,故 改装电压表需要串联一个电阻分压，所以,故 故选D， 考点：考查了电流表和电压表的改装原理 点评：改装电压表需要串联一个电阻分压，改装电流表需要并联一个电阻分流 15.B 【解析】 试题分析：当滑动变阻器R的滑片P向右滑动一段距离后，滑动变阻器连入电路的电阻增大，故电路总电阻增大，所以电路路端电压增大，电路总电流减小，因为灯泡在干路，所以通过其的电流减小，故变暗，AD错误，两端的电压减小，而电路路端电压增大，所以并联电路两端的电压增大，即两端电压增大，所以变亮，B正确，根据公式可得，电源消耗的功率减小，C错误， 故选B 考点：考查了电路的动态分析 点评：做此类型题目，需要从部分变化的电路推导出整体电路变化，再由整体推导出另外部分电路变化 16.（1）2.5； 5； 增大（2）见解析 【解析】 试题分析：（1）当灯泡两端电压为1V时，通过的电流为0.4A，所以灯泡的电阻为2.5Ω；当灯泡两端电压为3V时，通过的电流为0.6A，所以灯泡的电阻为5Ω；说明小灯泡灯丝的金属电阻率随温度的升高而增大 （2）如图所示，灯泡电阻较小，故采用电流表的外接法，电压从零开始，故滑动变阻器采用分压接法， 考点：测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验 点评：本题的难点在于电路图的画法的电流表，滑动变阻器的接法 17.分析：①根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路图． ②根据实验电路图连接实物电路图． ③根据实验数据，应用欧姆定律判断元件阻值如何变化，然后判断元件的种类． ④根据闭合电路欧姆定律，电源电动势等于各部分电势降低之和，有E=Ir+Uz+UR； 然后根据表格得到两组半导体两端电压值，最后代入上式求解即可． ⑤螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数． ⑥游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数． 解答：解：①本题要描绘伏安特性曲线，电压应该从零开始连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法，而由第③问可以知道，电阻较小远小于电压表内阻，应该采用安培表外接法，应选图A所示实验电路． ②根据图A所示实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示． ③根据表中实验数据，由欧姆定律可知，随电压的增加，元件电阻减小，则元件是由半导体材料制成的． ④根据闭合电路欧姆定律，电源电动势等于各部分电势降低之和：E=Ir+Uz+UR， 当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A，故半导体两端电压为1.00V， 即：E=1.25×r+1.00+1.25×2， 当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A，故半导体两端电压为0.8V， 即E=0.8r+0.8+0.8×3.6，解得：E≈4.6V，r=1.1Ω． ⑤由图4所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为：49.0×0.01mm=0.490mm，元件直径为：d=1.5mm+0.490mm=1.990mm． ⑥由图5所示游标卡尺可知，主尺示数为10.0cm，游标尺示数为：10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，元件长度为：L=10.0cm+0.050cm=10.050cm． 故答案为：①A；②实物电路图如图所示；③半导体材料；④4.6；1.1；⑤1.990；⑥10.050． 点评：本题涉及到滑动变阻器的接法选择、安培表内接与外接法的选择、闭合电路欧姆定律、螺旋测微器的读数等知识点，关键要熟悉电学测量中误差的来源和减小方法，以及会用闭合电路欧姆定律解决问题． 18.（1）1A 9.5V（2）4W（3）2×10－4C 【解析】 试题分析：（1） U＝I（R1＋R2）＝1×（5.5＋4）V＝9.5V （2）P＝IE＝1×10W＝10W，P2＝I2R2＝12×4W＝4W （3）U2＝IR2＝1×4V＝4V，Q＝CU2＝5×10－5×4C＝2×10－4C 考点：考查了含有电容电路问题分析 点评：关键是理解电容相当于一个电压表，两端电压为两端电压 19.（1）xAB＝2m（2）6J（3） 【解析】 试题分析：（1） 代入数据得：xAB＝2m （2）电势能减小， （3） 考点：考查了动能定理的应用 点评：关键对物体受力分析，判断各个力做功做功情况，然后根据动能定理分析 20.（1）（2） 【解析】 试题分析： 电场强度：，且　解得： （2）带电粒子在向A板做匀加速运动，在向A板做匀减速运动，速度减为零后将返回，粒子向A板运动可能的最大位移：　 要求粒子恰好不能到达A板，有，s=d 解得： 考点：带电粒子在电场中的运动。 21.(1) mg (2) (3)L=2d 【解析】 试题分析：（1）qE＝2mg，在B点静止，则有F＝qE－m＝mg （2）球过A点时速度最小，， （3）线断后球做类平抛运动，轨迹向上弯曲 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 点评：做本题的关键是把握小球在电场中做匀速圆周运动所需要的条件 1 学科网（北京）股份有限公司 $