精品解析：福建省厦门市同安第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

2024~2025学年（上）高二年第一次月考 物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：（每小题4分，共16分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 只有体积很小的带电体才能看成点电荷，体积很大的带电体一定不能看成点电荷 B. 感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体 C. 元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷的数值跟一个电子电荷量的数值相等 D. 电场中某点的电场强度方向就是负电荷在该点所受电场力的方向 2. 如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　） A. 粒子带负电 B. M点的电势大于N点的电势 C. 粒子在M点受到的电场力比在N点的大 D. 粒子在M点时的动能比在N点的大 3. 如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（　　） A. O点的电场强度为零，电势最高 B. O点的电场强度为零，电势最低 C. 从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D. 从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低 4. 如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压．t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在0～4t0时间内未与两板相碰．则电子速度方向向左且速度大小逐渐减小的时间是（　　） A. 0＜t＜t0 B. t0＜t＜2t0 C. 2t0＜t＜3t0 D. 3t0＜t＜4t0 二、双项选择题：（每小题6分，共24分。在每小题给出的4个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。） 5. 雷雨天气，不能在大树下躲雨。某雷雨天，有两头一样大的牛躲在一棵大树下，A牛面对大树站立，B牛侧对大树站立。当闪电击中这棵大树瞬间在树周围地面的电势分布情况如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. A牛前脚位置处电场强度比B牛前脚位置处的大 B. A牛前脚位置处电势比B牛前脚位置处的低 C. 两头牛的前后脚位置之间电压一样大 D. 通过两头牛的电流一样大 6. 两个等量正点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，能正确描述电势φ以及电场强度E（向右为正）随位置x变化规律的图像是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，等腰三角形abc位于匀强电场中，电场方向平行于abc平面，a、b、c三点的电势分别为、、，ab边长度为5cm，ac边的长度为8cm。下列说法正确的是（　　） A. 若电子从a点运动到b点，电场力做功4eV B. 若电子从a点运动到c点，电势能增加8eV C. 电场沿ac方向 D. 匀强电场的场强大小为1V/m 8. 某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（ ） A. 粒子运动到处时速度最大 B. 粒子从到的过程中，先做加速运动后做减速运动 C. 粒子从到的过程中，加速度一直减小 D. O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等 三、填空题：（每空2分，共12分。） 9. 在下列各图所示的电场中，A、B两点的电场强度分别为、，电势分别为、，则：的是______图，的是______图。 10. 如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，处在水平向左的大小为E的匀强电场中，小球静止时丝线与垂线的夹角为θ。当地重力加速度为g，则：带电小球带_____电（填“正”、或“负”），电荷量为_____（用题中m、E、θ、g表示） 11. 如图所示，带电的平行板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A、B，平行于极板以相同的初速度射入电场，结果打在极板上的同一点上。不计两微粒之间的库仑力，则微粒在电场中运动的加速度______；微粒在电场中运动的时间______（填“大于”、“小于”或“等于”）。 四、实验题（本题共2小题，共10分） 12. 示波管结构图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极和间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑如图（a）所示。 （1）若板间电势差和随时间变化关系如图像所示，则荧光屏上的图像可能为_____。 （2）若板间电势差和随时间变化关系如图像所示，则荧光屏上的图像可能为_____。 13. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。 实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关K掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电容器放电时，流过电阻R的电流方向为___________；（选填“由a到b”或"由b到a”） （2）乙图中，阴影部分的面积___________；（选填“>”、“<”或“=”） （3）图丙为电压恒为8V的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像，电容器充电完毕后的电荷量为___________C，电容器的电容为___________F。（计算结果均保留两位有效数字） 五、计算题（本题共3小题，共计38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为q=-8×10-7C的点电荷从A点运动到B点，电场力做功为WAB=3.2×10-6J，A、B间距离L=4m，AB与水平方向的夹角为60°，求： （1）A、B间电势差UAB是多少； （2）电场强度E是多大； （3）如果B点的电势为6V，那么A点的电势为多大？该点电荷在A点具有的电势能是多少？ 15. 如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿中心轴线从点O垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在荧光屏上的某点。O′点是荧光屏的中心，已知加速电场电压U0，偏转电场电压U，极板的长度L1，板间距离d，极板的末端到荧光屏的距离L2，若不计粒子重力，求： （1）带电粒子射入偏转电场时的初速度v0； （2）带电粒子经过偏转电场过程中的偏转距离y和偏转电场对它所做的功W； （3）带电粒子打在荧光屏上的点到O′点的距离Y。 16. 如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，D点为O点在斜面上的垂足，OM=ON．带负电的小物体以初速度v1=5m/s从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为零，然后又滑回到M点时速度大小变为v2=3m/s．若小物体电荷量保持不变，可视为点电荷． （1）带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化？电场力共做多少功？ （2）N点离斜面底边的高度h为多少？ （3）若物体第一次到达D点时速度为v=4m/s，求物体第二次到达D点时的速度v′． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年（上）高二年第一次月考 物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：（每小题4分，共16分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 只有体积很小的带电体才能看成点电荷，体积很大的带电体一定不能看成点电荷 B. 感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体 C. 元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷的数值跟一个电子电荷量的数值相等 D. 电场中某点的电场强度方向就是负电荷在该点所受电场力的方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．点电荷是理想的物理模型，能否看成点电荷取决于它的大小和形状对所研究问题有无影响，不取决于它的实际大小，A错误； B．摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，而感应起电不是从一个物体转移到另一个物体，B错误； C．密立根测定了元电荷的电荷量，一个电子或质子的电荷量在数值上等于元电荷的电荷量，C正确； D．电场中某点的电场强度方向是规定正电荷在该点所受电场力的方向，D错误。 故选C。 2. 如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　） A. 粒子带负电 B. M点的电势大于N点的电势 C. 粒子在M点受到的电场力比在N点的大 D. 粒子在M点时的动能比在N点的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子受电场力的方向沿运动轨迹的凹侧，由图可知粒子受电场力的方向与电场线的切线方向一致，所以粒子带正电，故A错误； BD．粒子由M点运动到N点，由运动轨迹可知，粒子的速度方向与所受电场力的方向成锐角，所以电场力做正功，动能增大，电势能减小，由 可得正电荷电势能越大的地方，电势越高，故，故B正确，D错误； C．电场线的疏密表示电场的强弱，即电场强度的大小，所以，而，所以，故C错误。 故选B。 3. 如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（　　） A. O点的电场强度为零，电势最高 B. O点的电场强度为零，电势最低 C. 从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D. 从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低 【答案】A 【解析】 【详解】圆环上均匀分布着正电荷，可以将圆环等效为由很多正点电荷组成，同一条直径的两端点的点电荷的合场强类似于两个等量同种点电荷的合场强，故圆环的中心的合场强一定为零。在轴上，根据电场的叠加原理可知，在圆环的右侧的合场强沿轴向右，左侧的合场强沿轴向左，电场强度都呈现先增大后减小的特征，由沿场强方向的电势降低，得点的电势最高。综上所述，故选A。 4. 如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压．t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在0～4t0时间内未与两板相碰．则电子速度方向向左且速度大小逐渐减小的时间是（　　） A. 0＜t＜t0 B. t0＜t＜2t0 C. 2t0＜t＜3t0 D. 3t0＜t＜4t0 【答案】D 【解析】 【详解】在0~t0时间内,电子向右做初速度为零的匀加速运动,在t0~2t0时间内,电子向右做匀减速运动,直到速度减小到零;在2t0~3t0时间内,电子向左做初速度为零的匀加速运动,在3t0~4t0时间内,电子向左做匀减速运动,直到速度减小为零.所以正确选项是D 二、双项选择题：（每小题6分，共24分。在每小题给出的4个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。） 5. 雷雨天气，不能在大树下躲雨。某雷雨天，有两头一样大的牛躲在一棵大树下，A牛面对大树站立，B牛侧对大树站立。当闪电击中这棵大树瞬间在树周围地面的电势分布情况如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. A牛前脚位置处电场强度比B牛前脚位置处的大 B. A牛前脚位置处电势比B牛前脚位置处的低 C. 两头牛的前后脚位置之间电压一样大 D. 通过两头牛的电流一样大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．等差等势面密集的位置电场强度大，可知A牛前脚位置处电场强度比B牛前脚位置处的大，故A正确； B．由图可知：A牛前脚位置处电势为，B牛前脚位置处的电势为，故B正确； C．由图可知B牛前后脚位置之间电压为零，A牛的前后脚位置之间电压大于，故C错误； D．由C选项结合欧姆定律可知，D错误。 故选AB。 6. 两个等量正点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，能正确描述电势φ以及电场强度E（向右为正）随位置x变化规律的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，其电场线分布如图所示 AB．由电场强度的分布特点可知，在原点O处电场强度E为零，两侧靠近电荷的位置场强较大，以向右为正方向，对x轴上的场强分析，第一个正电荷的左侧合场强方向向左，为负值，随着x的增大，合场强逐渐增大；第二个正电荷的右侧合场强方向向右，为正值，随着x的增大，合场强逐渐减小。故A正确，B错误； CD．根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从正电荷向外正电势逐渐降低，连线中点的电场线沿连线向外，故连线中点的电势大于0，即O点电势大于0。故C错误，D正确。 故选AD。 7. 如图所示，等腰三角形abc位于匀强电场中，电场方向平行于abc平面，a、b、c三点的电势分别为、、，ab边长度为5cm，ac边的长度为8cm。下列说法正确的是（　　） A. 若电子从a点运动到b点，电场力做功4eV B. 若电子从a点运动到c点，电势能增加8eV C. 电场沿ac方向 D. 匀强电场的场强大小为1V/m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．a点到b点的电势差为 电子从a点到b点电场力做功为 故A项错误； B．a点到c点的电势差为 电子从a点到c点电场力做功为 根据电场力做功和电势能关系可知，电场力做负功，电势能增加，且电场力做功的数值与电势能的增加量相等，所以电势能增加了8eV，故B项正确； CD．由题意，ac的中点电势为6V，与b点电势相等，由电场线和等势面的关系可知电场沿ac方向，其根据匀强电场电场强度与电势差关系有 故C正确，D错误。 故选BC。 8. 某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（ ） A. 粒子运动到处时速度最大 B. 粒子从到的过程中，先做加速运动后做减速运动 C. 粒子从到的过程中，加速度一直减小 D. O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据图像可知粒子在从O点到x2的过程中，电场力一直做正功，所以粒子运动到处时速度最大，故A错误； B．粒子从0到的过程中，粒子做加速运动，从到的过程中，粒子做减速运动，所以粒子先做加速运动后做减速运动，故B正确； C．粒子从到的过程中，电场强度先减小后增大，根据牛顿第二定律可知加速度先减小后增大，故C错误； D．根据题意可知粒子刚好从O点运动到x=x3处，则O点和处电势相等，因此O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等，故D正确。 故选BD。 三、填空题：（每空2分，共12分。） 9. 在下列各图所示的电场中，A、B两点的电场强度分别为、，电势分别为、，则：的是______图，的是______图。 【答案】 ①. 丙 ②. 甲 【解析】 【详解】[1]电场强度为矢量，既有大小又有方向，电场线的疏密表示电场强度的强弱。甲图中A、B两点电场强度大小相等，方向不同；乙图中A点电场强度大于B点电场强度，方向相同；丙图为匀强电场，A、B两点电场强度大小相等，方向相同；丁图中A点电场线比B点疏，所以A点电场强度小于B点电场强度。故电场强度相等的是图丙。 [2]沿着电场线电势逐渐降低，图甲中A、B两点距场源电荷的距离相等，所以A、B两点电势相等；乙丙丁图中B点电势低于A点电势，故A、B电势相等的是图甲。 10. 如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，处在水平向左的大小为E的匀强电场中，小球静止时丝线与垂线的夹角为θ。当地重力加速度为g，则：带电小球带_____电（填“正”、或“负”），电荷量为_____（用题中m、E、θ、g表示） 【答案】 ①. 正 ②. 【解析】 【详解】[1][2]对小球受力分析，小球受到重力、绳子拉力和水平向左的电场力作用，由于电场力与场强方向相同，所以小球带正电；根据平衡条件可得 解得电荷量为 11. 如图所示，带电的平行板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A、B，平行于极板以相同的初速度射入电场，结果打在极板上的同一点上。不计两微粒之间的库仑力，则微粒在电场中运动的加速度______；微粒在电场中运动的时间______（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 大于 ②. 等于 【解析】 【详解】[1][2]水平方向两个粒子做匀速直线运动，运动时间为 因为、相等，则相等，在竖直方向上两个粒子做初速度为零的匀加速直线运动，由 由图可知 四、实验题（本题共2小题，共10分） 12. 示波管结构图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极和间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑如图（a）所示。 （1）若板间电势差和随时间变化关系如图像所示，则荧光屏上的图像可能为_____。 （2）若板间电势差和随时间变化关系如图像所示，则荧光屏上的图像可能为_____。 【答案】（1）A （2）A 【解析】 【小问1详解】 对于偏转电极，电势差恒定，电子在X方向受到恒定电场力，会向X方向偏转一定距离；同理对于偏转电极，偏转电压恒定，电子在Y方向受到恒定电场力，会向Y方向偏转一定距离。所以荧光屏上的亮斑应在X和Y方向都有固定偏转。 故选A。 【小问2详解】 是线性变化的扫描电压，能使电子在X方向匀速扫描；是信号电压，电子在Y方向的偏转随变化，这样荧光屏上会显示出与形状相同的波形。 故选A。 13. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。 实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关K掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电容器放电时，流过电阻R的电流方向为___________；（选填“由a到b”或"由b到a”） （2）乙图中，阴影部分的面积___________；（选填“>”、“<”或“=”） （3）图丙为电压恒为8V的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像，电容器充电完毕后的电荷量为___________C，电容器的电容为___________F。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 由a到b ②. = ③. 或均对 ④. 或或均对 【解析】 【详解】（1）[1]电容器充电时上极板接电源正极，故上极板带正电荷，放电时，上极板正电荷通过电阻流向下级板，故流过电阻R的电流方向为由a到b； （2）[2]根据电流的定义式 则 乙图中，阴影部分的面积等于充、放电的电荷量，而充放电的电荷量相等，故 = （3）[3]根据图像的面积表示电容器充电完毕后的电荷量，由图知，每小格代表的电荷量为 数出图线包围的格数，满半格或超过半格的算一格，不满半格的舍去，数得格数为32格，则电容器充电完毕后的电荷量为 因从图中数格数有一定误差，故结果也可能为 [3]根据电容的定义知，电容器的电容为 因电荷量有一定误差，故电容的计算值也可以是或。 五、计算题（本题共3小题，共计38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为q=-8×10-7C的点电荷从A点运动到B点，电场力做功为WAB=3.2×10-6J，A、B间距离L=4m，AB与水平方向的夹角为60°，求： （1）A、B间电势差UAB是多少； （2）电场强度E是多大； （3）如果B点的电势为6V，那么A点的电势为多大？该点电荷在A点具有的电势能是多少？ 【答案】（1） （2） （3）2V， 【解析】 【小问1详解】 由题意可知AB间电势差 故 【小问2详解】 匀强电场的电场强度 代入 得 【小问3详解】 由， 解得 电荷量q的点电荷在A点具有的电势能为 15. 如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿中心轴线从点O垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在荧光屏上的某点。O′点是荧光屏的中心，已知加速电场电压U0，偏转电场电压U，极板的长度L1，板间距离d，极板的末端到荧光屏的距离L2，若不计粒子重力，求： （1）带电粒子射入偏转电场时的初速度v0； （2）带电粒子经过偏转电场过程中的偏转距离y和偏转电场对它所做的功W； （3）带电粒子打在荧光屏上的点到O′点的距离Y。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在加速电场中，根据动能定理得 解得 【小问2详解】 带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向有 竖直方向有，， 联立解得 偏转电场对它所做的功为 【小问3详解】 根据带电粒子离开偏转电场速度的反向延长线过偏转电场的中点，由相似三角形得 解得 16. 如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，D点为O点在斜面上的垂足，OM=ON．带负电的小物体以初速度v1=5m/s从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为零，然后又滑回到M点时速度大小变为v2=3m/s．若小物体电荷量保持不变，可视为点电荷． （1）带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化？电场力共做多少功？ （2）N点离斜面底边的高度h为多少？ （3）若物体第一次到达D点时速度为v=4m/s，求物体第二次到达D点时的速度v′． 【答案】（1）0J；（2）0.85m；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）电场力先做正功再做负功，电势能先减少后增加，由于M、N为等势点，所以带电体在两点间运动时电场力做功为0 （2）设物体从M到N时，克服摩擦力做的功为Wf 当物体从M到N时，由动能定理有 当物体从N到M时，由动能定理有 联立解得 （3）由对称性可知从M到D以及从N到D克服摩擦力做功相等都为 M到D N到D 把h代入可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $