内容正文:
河南许昌市长葛市2025-2026学年高二上学期11月月考
物理试卷
一、单选题
1. 下列关于电容器的叙述正确的是( )
A. 电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器
B. 任何两个彼此绝缘而又互相靠近的带电导体,才能组成了电容器,跟这两个导体是否带电有关
C. 电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值
D. 电容器充电过程,是将电能转变成电容器的电场能并储存起来;电容器放电的过程,是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.两个彼此绝缘而又互相靠近的带电导体组成了电容器,电容器是储存电荷的容器,不论是否带电都称为电容器,AB错误;
C.电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值,C错误;
D.电容器的充电过程是将由电源获得的电能转化为电场能的过程,放电过程是将电场能转化为其他形式的能的过程,D正确。
故选D。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止
B. 根据磁感强度定义式,磁场中某点的磁感强度B与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
C. 磁感线是磁场中客观存在的曲线,它可形象地描述磁场的强弱和方向,一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
D. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.磁感线是闭合曲线,磁体外部磁感线是从N极到S极,而其内部是从S极到N极,A错误;
B.磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的,与电流强度和导线长度无关,B错误;
C.磁感线不是客观存在的曲线,是为了便于研究磁场而引入的,一小段通电直导线在某处不受磁场力作用,可能是导线与磁场方向平行,并不是指该处磁感应强度一定为零,C错误;
D.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质,D正确。
故选D。
3. 如图所示,水平放置的平行板电容器上极板a与下极板b带等量的异种电荷,上极板a与静电计相连,电容器两极板间的电势差等于指针所指示的电势差,P是两极板间一个点,一质量为m的带电小球在P点正好处于静止状态,已知静电计的指针带正电,规定大地的电势为0,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 把a极板向上移动一小段距离,则P点的电势不会改变
B. 静电计指针的偏角越大,表示电容器两极板间的电压越小
C. 若两极板间的电压为U,两极板间的距离为d,则小球的带电量为
D. 极板a的电势低于静电计外壳的电势
【答案】A
【解析】
【详解】A.由公式、、可得
当把极板a向上移动一小段距离,两极板间的距离d增大,但对E无影响,则有
可知,不变,故A正确;
B.因为电容器两极板间的电势差等于指针所指示的电势差,所以静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板间电势差的变化,静电计指针偏角越大,表示电容器两极板间的电压越大,故B错误;
C.两极板间匀强电场的方向向下,由二力平衡可得小球受到的电场力竖直向上,则小球带负电,由
解得
故C错误;
D.因为静电计的指针带正电,则极板a带正电,极板b带负电,极板a的电势高于极板b的电势,又因为极板b与静电计外壳均接地电势相等均为0,则极板a的电势高于静电计外壳的电势,故D错误。
故选A。
4. 、分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细不同的电阻丝的伏安特性曲线,从图线可判断( )
A. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
B. 电阻丝的阻值小于电阻丝的阻值
C. 电阻丝较粗,电阻丝较细
D. 两电阻串联接入电路时,消耗的功率大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.图线表示电流随电压的变化关系,两图中斜率不变,故电阻均不变,故A错误;
C.根据电阻定律知,长度相同,材料相同,知的横截面积小,的横截面积大,故B错误;
B.由图的斜率可知,电阻丝的阻值大于电阻丝的阻值。故C错误;
D.串联电路中电流相等,则根据可知,消耗的功率大。故D正确。
故选D。
5. 如图所示,以点为圆心的圆周上有、、、四个点,和都是直径,两根直导线垂直纸面放在、两点,现给导线通有大小相等、方向垂直纸面向里的电流,下列说法正确的是( )
A. 处的磁感应强度为零
B. 在连线上,处的磁感应强度最大
C. A、两处磁感应强度相同
D. A、两点的磁感应强度方向都在直线上
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据安培定则可知M处电流在O点产生的磁感应强度的方向沿AB向下,N处电流在O点产生的磁感应强度的方向沿AB向上,由于两导线电流大小相等,O到M、N的距离相等,所以M、N处电流在O点产生的磁感应强度大小相等,根据矢量合成可知O处磁感应强度为零,选项A正确;
BCD.根据安培定则可知M处电流产生的磁感应强度的方向以及N处电流产生的磁感应强度的方向如图:
由图及矢量合成可知A、两处磁感应强度方向不同,也不在直线上且大于零,故在连线上处的磁感应强度不是最大,选项BCD错误。
故选A。
6. 如图所示为由加速电场、偏转电场与荧光屏组成的示波管结构示意图。忽略电子重力,下列说法正确的是( )
A. 加速电场可使电子的速度增大,偏转电场仅改变速度的方向
B. 加速电场可使电子的速度增大,偏转电场也可使电子的速度增大
C. 水平偏转板间的电场可以让电子上下偏转
D. 荧光屏上不能产生倾斜亮线
【答案】B
【解析】
【详解】 AB.加速电场对电子做正功,电子速度增大,偏转电场对电子的作用力与电子的初速度方向垂直,电子做类平抛运动,电子的速度也增大,故A错误,B正确;
C.水平偏转板间的电场方向是水平的,对电子施加水平方向的电场力,能使电子在水平方向上发生偏转,不能使电子上下偏转,故C错误;
D.如果在水平偏转板和竖直偏转板上同时施加合适的扫描电压,可以使电子束在荧光屏上沿任意倾斜方向移动,从而形成倾斜的亮线,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面中心轴上的一点,OP=L(L>R),则P点的场强强度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将圆环等分为n小段,设每一段看作点电荷,其所带电量为
由电场强度的决定式可求得每个点电荷在P处的场强为
由对称性可知,各小段在P处的场强垂直于轴方向的分量抵消,沿轴向的分量之和为带电圆环在P处的场强,大小为
故选A。
二、多选题
8. 2020年2月,中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程,首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,在电子显微镜中电子束相当于光束,通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用,其中的一种电子透镜的电场分布如图所示,其中虚线为等势面,相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动,其轨迹如图中实线所示,a、b、c是轨迹上的三点,且b点的动能大于a点的动能,则下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点的电势
B. a点的电场强度大于c点的电场强度
C. 电子在a点的电势能小于在c点的电势能
D. 电子经过b点时的加速度大于经过a点时的加速度
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电子仅在电场力作用下运动,且b点的动能大于a点的动能,则电子在a点时电势能大于其在b点的电势能,电场力偏右,由于电子带负电,电场线偏左,A点的电势低于b点的电势,故A正确;
B.根据等差等势面的疏密可表示场强大小,由于a点等差等势面比c点稀疏,则a点的电场强度小于c点的电场强度,故B错误;
C.电场线偏左,a点时电势低于在c点的电势,电子在a点时电势能大于其在c点的电势能,故C错误。
D.根据等差等势面的疏密可表示场强大小,由于a点等差等势面比b点稀疏,则a点的电场强度小于b点的电场强度,电子经过b点时的加速度大于经过a点时的加速度,故D正确。
故选AD。
9. 为了测量化工厂的污水排放量,技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积)。如图所示,长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口,所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N,污水充满管道从左向右匀速流动,测得M、N间电压为U,污水流过管道时受到的阻力大小是,k为比例系数,L为污水沿流速方向的长度,v为污水的流速。则( )
A. 污水的流量
B. 金属板M的电势不一定高于金属板N的电势
C. 电压U与污水中离子浓度无关
D. 左、右两侧管口的压强差
【答案】CD
【解析】
【详解】A.最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡,有
解得污水的速度
则流量
故A错误;
B.根据左手定则,知负离子所受的洛伦兹力方向向下,则向下偏转,N板带负电,M板带正电,则M板的电势比N板电势高,故B错误;
C.最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡,有
解得
与离子浓度无关,故C正确;
D.污水的流速
污水流过该装置时受到阻力
为使污水匀速通过该装置,左、右两侧管口应施加的压力差等于污水流过该装置时受到阻力
则有
故D正确。
故选CD。
10. 五一期间,汕头作为全国热门旅游城市,聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车,电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游汕头的首选交通工具。下表为某品牌电动自行车的部分技术参数( )
规格
后轮驱动直流永磁铁电机
车型
电动自行车
额定输出功率
200W
整车质量
40kg
额定电压
48V
最大载重
120kg
额定电流
5.0A
A. 正常匀速行驶则后轮受到地面对它的滑动摩擦力
B. 电动自行车的内阻为9.6Ω
C. 电动自行车以额定功率行驶时,电机的输入功率为240W
D. 电动自行车以额定功率行驶时,电机的效率约为83%
【答案】CD
【解析】
【详解】。
A.正常匀速行驶,后轮受到地面对它的静摩擦力使电动自行车向前运动,故A错误
C.由表格读出电机的额定电压U=48V,额定电流I=5.0A,电机输入的总功率为
故C正确;
D.额定输出功率,电机正常工作时的效率
故D正确;
B.根据能量守恒得,正常工作时内部发热功率为
根据
解得
故B错误。
故选CD。
三、实验题
11. 图甲为观察电容器充、放电现象的实验装置。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。电源输出电压恒为8V,S为单刀双掷开关,为电容器,为电阻箱。当开关S接1,电容器开始充电,电容器充电完毕后,把开关改接2进行放电,其放电电流随时间变化关系如图乙所示。
(1)开关接1,电容器开始充电后,上极板带_____(填“正”或“负”)电,电流大小_____(填正确选项前的标号)。
A.逐渐增大 B.瞬间增大后逐渐减小
(2)图乙中图像与坐标轴所围面积约40格,可估算得出电容器充电后所带电荷量为_____C;电容器的电容为_____F。(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1) ①. 正 ②. B
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]开关接1,电容器开始充电后,上极板带正电;刚开始充电时电流较大,随着极板上电荷的增多,电容器电势差增大,回路中的电压减小,所以电流先瞬间增大后逐渐减小,故选B。
【小问2详解】
[1][2]图像与坐标轴围成的面积等于电容器带电量,则估算得出电容器充电后所带电荷量为
电容器的电容为
12. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
(1)由图读得圆柱体的直径为____________mm,长度为____________cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=__________。
【答案】 ①. 1.845##1.844##1.846 ②. 4.240 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm,可得圆柱体的直径为
[2]20分度游标卡尺的精确度为0.05mm,可得长度为
(2)[3]根据电阻定律可得,电阻率的关系式为
四、解答题
13. 如下图所示,匀强电场中的A、B、C,三点连线组成一个直角三角形,其中为直角,等于,边长,现将一电量为的负点电荷从A点移到B点,电场力做功;将另一个电量为的负点电荷从A点移到C点,电场做功.设B点的电势为零,求:
(1)A、C两点的电势差;
(2)匀强电场的电场强度大小和方向(在图上画出).
【答案】(1)-300V.(2)3000V/m,方向垂直于BC指向A.
【解析】
【详解】(1)A、B间的电势差,
A、C间电势差
所以A、C两点的电势差UAC=-300V
(2)由上知,CB电势相等,CB连线即为一条等势线,根据电场线与等势线垂直,且指向电势较低的等势面可知,电场强度方向垂直于BC指向A,则场强大小为,如图所示:
【点睛】本题要掌握电势差公式 ,知道电场线与等势面相互垂直而电场线由是由高电势指向低电势;匀强电场中U=Ed中的d应为沿电场方向的有效距离.
14. 如图所示,水平固定放置的导轨,间距为L。电阻不计;左端连接一电动势为E、内阻为r的电源。垂直导轨放置的金属杆ab质量为m,长也为L,电阻为R。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面为角斜向上(图中的磁感线垂直于金属杆)。结果ab静止于水平导轨上。
(1)求金属杆中的电流I的大小;
(2)选择合适的角度画出金属杆的受力图;
(3)求金属杆ab受到的摩擦力f的大小和支持力N的大小。
【答案】(1)
(2) (3),
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律
【小问2详解】
静止于水平导轨上,受到垂直于磁场方向斜向左上的安培力,水平向右的摩擦力,竖直向上的支持力N和竖直向下的重力mg,如图
【小问3详解】
根据平衡条件
解得
15. 如图所示,PQ为一块长为L、水平固定放置的绝缘平板,整个空间存在着水平向左的匀强电场,板的右半部分存在着垂直于纸面向里的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的物体,从板左端P由静止开始做匀加速运动,进入磁场后恰好做匀速直线运动,碰到右端带控制开关K的挡板后被弹回,且电场立即被撤销,物体在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后又做匀减速运动,最后停在C点,已知,物体与板间动摩擦间数为,求:
物体带何种电荷?
物体与板碰撞前后的速度和
电场强度E和磁感应强度B各多大?
【答案】物体带负电荷;,;,.
【解析】
【分析】带电体由静止匀加速进入电场,可知物体所带的电性.物体返回后在磁场中无电场,仍做匀速运动,洛伦兹力与重力平衡.离开磁场后做匀减速运动停在C点,由动能定理和平衡条件结合可求解和物体从P到C的过程做匀减速运动,由动能定理列式得到场强与速度速度,物体进入电磁场后做匀速运动,根据平衡条件得到场强与速度的关系,联立求得和场强.
【详解】物体带负电;
因碰前匀速,有:.
碰后先匀速有:
再减速最后停止在C点,从P到进入磁场的过程中,由动能定理:
从出磁场到C点,由动能定理:
解得: 由上式可知:
【点睛】本题是物体在复合场中运动的问题,分析受力情况,来确定运动情况,然后依据相关规律求解.要注意电场力做功取决于电势差而洛伦兹力不做功,故应用功能关系解决一般的运动较为简单.
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河南许昌市长葛市2025-2026学年高二上学期11月月考
物理试卷
一、单选题
1. 下列关于电容器的叙述正确的是( )
A. 电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器
B. 任何两个彼此绝缘而又互相靠近的带电导体,才能组成了电容器,跟这两个导体是否带电有关
C. 电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值
D. 电容器充电过程,是将电能转变成电容器的电场能并储存起来;电容器放电的过程,是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能
2. 下列说法中正确的是( )
A. 磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止
B. 根据磁感强度定义式,磁场中某点的磁感强度B与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
C. 磁感线是磁场中客观存在的曲线,它可形象地描述磁场的强弱和方向,一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
D. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质
3. 如图所示,水平放置的平行板电容器上极板a与下极板b带等量的异种电荷,上极板a与静电计相连,电容器两极板间的电势差等于指针所指示的电势差,P是两极板间一个点,一质量为m的带电小球在P点正好处于静止状态,已知静电计的指针带正电,规定大地的电势为0,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 把a极板向上移动一小段距离,则P点的电势不会改变
B. 静电计指针的偏角越大,表示电容器两极板间的电压越小
C. 若两极板间的电压为U,两极板间的距离为d,则小球的带电量为
D. 极板a的电势低于静电计外壳的电势
4. 、分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细不同的电阻丝的伏安特性曲线,从图线可判断( )
A. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
B. 电阻丝的阻值小于电阻丝的阻值
C. 电阻丝较粗,电阻丝较细
D. 两电阻串联接入电路时,消耗的功率大
5. 如图所示,以点为圆心的圆周上有、、、四个点,和都是直径,两根直导线垂直纸面放在、两点,现给导线通有大小相等、方向垂直纸面向里的电流,下列说法正确的是( )
A. 处的磁感应强度为零
B. 在连线上,处的磁感应强度最大
C. A、两处磁感应强度相同
D. A、两点的磁感应强度方向都在直线上
6. 如图所示为由加速电场、偏转电场与荧光屏组成的示波管结构示意图。忽略电子重力,下列说法正确的是( )
A. 加速电场可使电子的速度增大,偏转电场仅改变速度的方向
B. 加速电场可使电子的速度增大,偏转电场也可使电子的速度增大
C. 水平偏转板间的电场可以让电子上下偏转
D. 荧光屏上不能产生倾斜亮线
7. 如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面中心轴上的一点,OP=L(L>R),则P点的场强强度为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8. 2020年2月,中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程,首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,在电子显微镜中电子束相当于光束,通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用,其中的一种电子透镜的电场分布如图所示,其中虚线为等势面,相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动,其轨迹如图中实线所示,a、b、c是轨迹上的三点,且b点的动能大于a点的动能,则下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点的电势
B. a点的电场强度大于c点的电场强度
C. 电子在a点的电势能小于在c点的电势能
D. 电子经过b点时的加速度大于经过a点时的加速度
9. 为了测量化工厂的污水排放量,技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积)。如图所示,长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口,所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N,污水充满管道从左向右匀速流动,测得M、N间电压为U,污水流过管道时受到的阻力大小是,k为比例系数,L为污水沿流速方向的长度,v为污水的流速。则( )
A. 污水的流量
B. 金属板M的电势不一定高于金属板N的电势
C. 电压U与污水中离子浓度无关
D. 左、右两侧管口的压强差
10. 五一期间,汕头作为全国热门旅游城市,聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车,电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游汕头的首选交通工具。下表为某品牌电动自行车的部分技术参数( )
规格
后轮驱动直流永磁铁电机
车型
电动自行车
额定输出功率
200W
整车质量
40kg
额定电压
48V
最大载重
120kg
额定电流
5.0A
A. 正常匀速行驶则后轮受到地面对它的滑动摩擦力
B. 电动自行车的内阻为9.6Ω
C. 电动自行车以额定功率行驶时,电机的输入功率为240W
D. 电动自行车以额定功率行驶时,电机的效率约为83%
三、实验题
11. 图甲为观察电容器充、放电现象的实验装置。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。电源输出电压恒为8V,S为单刀双掷开关,为电容器,为电阻箱。当开关S接1,电容器开始充电,电容器充电完毕后,把开关改接2进行放电,其放电电流随时间变化关系如图乙所示。
(1)开关接1,电容器开始充电后,上极板带_____(填“正”或“负”)电,电流大小_____(填正确选项前的标号)。
A.逐渐增大 B.瞬间增大后逐渐减小
(2)图乙中图像与坐标轴所围面积约40格,可估算得出电容器充电后所带电荷量为_____C;电容器的电容为_____F。(结果均保留2位有效数字)
12. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
(1)由图读得圆柱体的直径为____________mm,长度为____________cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=__________。
四、解答题
13. 如下图所示,匀强电场中的A、B、C,三点连线组成一个直角三角形,其中为直角,等于,边长,现将一电量为的负点电荷从A点移到B点,电场力做功;将另一个电量为的负点电荷从A点移到C点,电场做功.设B点的电势为零,求:
(1)A、C两点的电势差;
(2)匀强电场的电场强度大小和方向(在图上画出).
14. 如图所示,水平固定放置的导轨,间距为L。电阻不计;左端连接一电动势为E、内阻为r的电源。垂直导轨放置的金属杆ab质量为m,长也为L,电阻为R。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面为角斜向上(图中的磁感线垂直于金属杆)。结果ab静止于水平导轨上。
(1)求金属杆中的电流I的大小;
(2)选择合适的角度画出金属杆的受力图;
(3)求金属杆ab受到的摩擦力f的大小和支持力N的大小。
15. 如图所示,PQ为一块长为L、水平固定放置的绝缘平板,整个空间存在着水平向左的匀强电场,板的右半部分存在着垂直于纸面向里的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的物体,从板左端P由静止开始做匀加速运动,进入磁场后恰好做匀速直线运动,碰到右端带控制开关K的挡板后被弹回,且电场立即被撤销,物体在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后又做匀减速运动,最后停在C点,已知,物体与板间动摩擦间数为,求:
物体带何种电荷?
物体与板碰撞前后的速度和
电场强度E和磁感应强度B各多大?
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