内容正文:
哈密市第十五中学2025~2026学年第一学期月考试卷
高二物理
考试时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1~8小题只有一个选项符合题目要求,9~12小题不只一个选项符合题目要求)
1. 在物理学的发展历程中,对于电荷的研究至关重要。从早期对静电现象的观察,到后来对电荷本质的深入探索,科学家们付出了巨大的努力。下列关于电荷的说法正确的是( )
A. 元电荷就是质子
B. 电荷量是不能连续变化的
C. 库仑首先区分了正电荷和负电荷
D. 某带电体的电荷量可能为
2. 如图所示,一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A. 导体A下部的金属箔张开,导体B下部的金属箔不张开
B. 手摸一下导体A后,拿开手,则导体A带负电
C. 手摸一下导体B后,拿开手,则导体A不带电
D. 手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开C,则导体A和B不带电
3. 下列关于电场强度的两个表达式和的叙述错误的是( )
A. 是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
B. 是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量
C. 是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量
D. 对于库仑定律表达式,式中是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小
4. 如图所示,的边与匀强电场的电场方向平行。将电荷q从A点移到B点,电场力做功为,从A点移到C点、从C点移到B点,电场力做功分别为、,则( )
A. B.
C. D.
5. 三个完全相同的小球A、B、C,其中A、B均带正电,被分别固定在两点,已知小球A电荷量为q。现将不带电的小球C先后与A、B相互接触后移走,之后A、B两球之间的静电力大小变为原来的一半。设接触前后A、B均匀带电,则初始时B球的电荷量为( )
A. B. C. D. q
6. 某电荷在轴正半轴的电势能随变化的图像如图所示,、、、轴上四个点。该电荷只受电场力,以沿轴负方向的初速度从点刚好运动到点速度为0,则该电荷( )
A. 一定带正电 B. 在点时电势最低
C. 在点加速度为0 D. 在点时速度最大
7. 如图所示,直角三角形中,为边的中点,边的长度为。现在、、三点分别固定电荷量为、、的点电荷,若使点的电场强度为零,一种方案是在空间加一匀强电场,已知静电力常量为,则所加匀强电场( )
A. 方向由指向 B. 场强大小为
C. 方向由指向 D. 场强大小为
8. 有一条横截面积为S的铜导线,通过的电流为I.已知铜的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,电子的电量为e.若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为( )
A. B. C. D.
9. 下列关于欧姆表使用的说法中正确的是( )
A. 只要更换挡位就要欧姆调零;
B. 电流通过黑表笔进入欧姆表,通过红表笔从欧姆表流出
C. 如果使用10挡位测电阻,欧姆表指针偏转角过小,应更换为100挡位或更高挡位
D. 如果使用10挡位测电阻,欧姆表指针偏转角过小,应更换为1档位
10. 如图所示,M、N两端的电压恒为U=16V,定值电阻的阻值分别为R1=3Ω、R2=6Ω、R3=2Ω,下列说法正确的是( )
A. 流过R1、R2的电流之比为2∶1
B. 流过R3的电流为2A
C. R3两端的电压为8V
D. Rl、R3两端的电压之比为3∶2
11. 探矿时可以在大地表面放置一对正、负电极,通过分析电极附近电场的分布情况,推测出地下矿体的分布。某次利用该方法探矿时电极附近的电场的分布情况如图所示,A、B、C、D为电场中的四个点,其中C、D两点在同一等势面上,下列说法错误的是( )
A. A点的电势高于C点的电势
B. A、B、C、D四点中,B点的电势最高
C. A点的电场强度大于B点的电场强度
D. 电子在C点时的电势能比在D点时的电势能大
12. 如图,平行板电容器与一直流电源连接,下极板接地,静电计金属球与电容器上极板连接,静电计开始时所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 带电油滴保持静止
B. 静电计指针的张角保持不变
C. 点电势变小
D. 带电油滴的电势能变小
二、填空题(本题共2小题,每空2分,共18分)
13. 为了将一满偏电流为500μA、、内阻为100Ω的表头G改装成0~1mA量程的电流表,应该给表头G_____联(填写“串”或“并”)一个___________Ω的定值电阻。改装后为了确定电流表改装是否成功,将改装后的电流表与一标准电流表________联(填写“串”或“并”)后接入适当电路进行校准,发现改装后的电流表示数始终偏小,其主要原因应该是_______________________________________________________________。
14. 某同学测量一段粗细均匀金属丝的电阻率,器材如下:金属丝,电源(电动势3V、内阻不计),电流表(量程0~0.6A、内阻0.5Ω),电压表(量程0~3V、内阻约3kΩ),滑动变阻器(最大阻值15Ω),毫米刻度尺,开关S及导线若干。实验步骤如下:
(1)首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度,再用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图甲所示,金属丝直径的测量值__________mm;
(2)为减小误差,应选用乙图中的__________(选填“a”或“b”)连接线路;
(3)实验过程中,改变滑动变阻器的滑片位置,并记录两电表的读数,作出如图丙所示的图像,可得金属丝的电阻__________,电阻率__________(结果均保留2位有效数字);
(4)电路保持闭合,若测量时间较长,会使电阻率的测量结果__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、计算题(本题共3小题,共34分。解答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)
15. 如图,把质量为0.2g的带电小球A用轻丝线吊起,若将带电荷量为的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时A球静止,此时丝线与竖直方向的夹角为45°(重力加速度g取,),求:
(1)此时小球B受到的库仑力大小、方向;判断A球的电性并求出所带的电荷量;
(2)绳中张力多大?
16. 如图所示,光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BC,水平面AB与圆弧BC相切于B点,O为圆心,OB竖直,OC水平,空间有水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球自A点由静止释放,小球沿水平面向右运动,AB间距离为2R,匀强电场的电场强度,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)小球从A点开始到达B点的过程中电场力做的功;
(2)小球到达B点时的速度大小;
(3)小球从A点开始到达C点的过程中,小球的电势能变化了多少。
17. 如图,平行金属板竖直放置,板间存在匀强电场,两板间距为d,在负极板开有一个小孔,小孔到负极板上边缘的距离也为d。小球A从正极板的上边缘静止释放,同时小球B从正极板的下边缘以某一竖直向上的初速度v0释放,两小球刚好都能从小孔离开金属板,且离开时的速度方向相同。已知小球A、B电量均为+q,质量分别为m和4m,重力加速度为g,忽略两小球之间的相互作用,求:
(1)两极板之间的电势差大小;
(2)小球B的初速度v0;
(3)平行金属板的板长。
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哈密市第十五中学2025~2026学年第一学期月考试卷
高二物理
考试时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1~8小题只有一个选项符合题目要求,9~12小题不只一个选项符合题目要求)
1. 在物理学的发展历程中,对于电荷的研究至关重要。从早期对静电现象的观察,到后来对电荷本质的深入探索,科学家们付出了巨大的努力。下列关于电荷的说法正确的是( )
A. 元电荷就是质子
B. 电荷量是不能连续变化的
C. 库仑首先区分了正电荷和负电荷
D. 某带电体的电荷量可能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的带电单位,不同于实物粒子,A错误;
BD.由于所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍,所以电荷量是不能连续变化的物理量,B正确、D错误;
C.富兰克林首先区分了正电荷和负电荷,C错误。
故选B。
2. 如图所示,一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A. 导体A下部的金属箔张开,导体B下部的金属箔不张开
B. 手摸一下导体A后,拿开手,则导体A带负电
C. 手摸一下导体B后,拿开手,则导体A不带电
D. 手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开C,则导体A和B不带电
【答案】B
【解析】
【详解】A.将一个带正电的导体球C靠近导体A,由于静电感应,导体A带负电,导体B带正电,故导体A、B下面的金属箔均张开,故A错误;
B.手摸一下导体A后,拿开手,由于球C不动,根据静电感应原理可知,导体A带负电,故B正确;
C.根据B选项分析可知,手摸一下导体B后,拿开手,则导体A仍然带负电,故C错误;
D.将导体A、B分开后,再移走C,此时导体A、B不接触,电荷不发生转移,则A带负电,B带正电,故D错误。
故选B。
3. 下列关于电场强度的两个表达式和的叙述错误的是( )
A. 是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
B. 是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量
C. 是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量
D. 对于库仑定律表达式,式中是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量,故A错误,满足题意要求;B正确,不满足题意要求;
C.是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,故C正确,不满足题意要求;
D.对于库仑定律表达式,式中是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小,故D正确,不满足题意要求。
故选A。
4. 如图所示,的边与匀强电场的电场方向平行。将电荷q从A点移到B点,电场力做功为,从A点移到C点、从C点移到B点,电场力做功分别为、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设匀强电场的电场强度为,,则将电荷q从A点移到B点,电场力做功为
将电荷q从A点移到C点,电场力做功为
将电荷q从C点移到B点,电场力做功为
则有
故选C。
5. 三个完全相同的小球A、B、C,其中A、B均带正电,被分别固定在两点,已知小球A电荷量为q。现将不带电的小球C先后与A、B相互接触后移走,之后A、B两球之间的静电力大小变为原来的一半。设接触前后A、B均匀带电,则初始时B球的电荷量为( )
A. B. C. D. q
【答案】C
【解析】
【详解】不带电的小球C先与A接触后,A、C带电量为,再与B接触后B的带电量为
之后A、B两球之间的静电力大小变为原来的一半,即
解得
故选C。
6. 某电荷在轴正半轴的电势能随变化的图像如图所示,、、、轴上四个点。该电荷只受电场力,以沿轴负方向的初速度从点刚好运动到点速度为0,则该电荷( )
A. 一定带正电 B. 在点时电势最低
C. 在点加速度为0 D. 在点时速度最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.该电荷只受电场力,以沿轴负方向的初速度从点刚好运动到点速度为0,说明电荷受到的电场力方向向右,但因为场强方向未知,无法判断电荷性质,故A错误;
B.同理,因为不清楚场强方向,无法判断点时电势是否最低,故B错误;
C.图像斜率代表电场力的大小,根据图像可知,在b点图像斜率不为零,则在b点受到的电场力大小不为零,则加速度不为零,故C错误;
D.根据能量守恒可知,电势能和动能之和为定值,在点时电势能最低,则动能的最大,速度最大,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,直角三角形中,为边的中点,边的长度为。现在、、三点分别固定电荷量为、、的点电荷,若使点的电场强度为零,一种方案是在空间加一匀强电场,已知静电力常量为,则所加匀强电场( )
A. 方向由指向 B. 场强大小为
C. 方向由指向 D. 场强大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A点的点电荷在O点产生的电场强度大小为,方向由O指向A,
B点的点电荷在O点产生的电场强度大小为,方向由O指向B,
C点的点电荷在O点产生的电场强度大小为,方向由O指向B,
则B、C两点的点电荷在O点产生的合电场强度大小为,方向由O指向B,
根据几何关系可知EA与EBC方向的夹角为120°,将EA与EBC合成,根据矢量叠加可知,O点的合场强大小为,方向由C指向A,欲使O点的合场强为0,匀强电场的方向应由A指向C,大小为。
故选B。
8. 有一条横截面积为S的铜导线,通过的电流为I.已知铜的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,电子的电量为e.若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设铜导线中自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t.则导线的长度为l=vt,体积为V=Sl=Svt,质量为m=ρvtS,这段导线中自由电子的数目为;在t时间内这些电子都能通过下一截面,则电流,代入解得, 解得电子定向移动的速率:,故选B.
【点睛】本题考查电流的微观表达式,解题的关键是建立物理模型,根据电流的定义式推导电流的微观表达式,它是联系微观与宏观的桥梁.
9. 下列关于欧姆表使用的说法中正确的是( )
A. 只要更换挡位就要欧姆调零;
B. 电流通过黑表笔进入欧姆表,通过红表笔从欧姆表流出
C. 如果使用10挡位测电阻,欧姆表指针偏转角过小,应更换为100挡位或更高挡位
D. 如果使用10挡位测电阻,欧姆表指针偏转角过小,应更换为1档位
【答案】AC
【解析】
【详解】A.欧姆表不同挡位的内部等效内阻不同,更换挡位后,必须重新短接红黑表笔进行欧姆调零,保证短接时电流满偏、指针指向欧姆零刻度,故A正确;
B.欧姆表内部电源正极接黑表笔、负极接红表笔,电流从黑表笔流出欧姆表,经被测电阻后从红表笔流入欧姆表,故B错误;
CD.欧姆表刻度反向且左大右小,指针偏转角过小说明被测电阻阻值较大,需要选用更大倍率的挡位测量,因此×10档位偏转角过小时应更换为×100或更高挡位,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,M、N两端的电压恒为U=16V,定值电阻的阻值分别为R1=3Ω、R2=6Ω、R3=2Ω,下列说法正确的是( )
A. 流过R1、R2的电流之比为2∶1
B. 流过R3的电流为2A
C. R3两端的电压为8V
D. Rl、R3两端的电压之比为3∶2
【答案】AC
【解析】
【详解】A.R1、R2并联,两端电压相等,则流过R1、R2的电流之比等于电阻的倒数之比,即为2∶1,A正确;
B.总电阻为
则流过R3的电流等于总电流,为,B错误;
C.R3两端的电压为U3=IR3=8V,C正确;
D.R1两端的电压为16V-8V=8V,则R1、R3两端的电压之比为1∶1,D错误。
故选AC。
11. 探矿时可以在大地表面放置一对正、负电极,通过分析电极附近电场的分布情况,推测出地下矿体的分布。某次利用该方法探矿时电极附近的电场的分布情况如图所示,A、B、C、D为电场中的四个点,其中C、D两点在同一等势面上,下列说法错误的是( )
A. A点的电势高于C点的电势
B. A、B、C、D四点中,B点的电势最高
C. A点的电场强度大于B点的电场强度
D. 电子在C点时的电势能比在D点时的电势能大
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.沿电场线电势逐渐降低,可知A点的电势高于C点的电势,A、B、C、D四点中,B点的电势最低,A正确,B错误;
C.因B点电场线较A点密集,可知A点的电场强度小于B点的电场强度,C错误;
D.因CD两点电势相等,可知电子在C点时的电势能等于在D点时的电势能,D错误。
此题选择错误的,故选BCD。
12. 如图,平行板电容器与一直流电源连接,下极板接地,静电计金属球与电容器上极板连接,静电计开始时所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 带电油滴保持静止
B. 静电计指针的张角保持不变
C. 点电势变小
D. 带电油滴的电势能变小
【答案】AD
【解析】
【详解】B.若断开开关K,由于静电计所带电荷量很少,可忽略不计,所以可认为电容器所带电荷量保持不变。将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,板间距离增大,根据可知,电容器的电容变小,由分析可知,电容器极板间电压增大,则静电计指针的张角变大,故B错误;
A.根据
可得,可知板间电场强度不变,带电油滴受到的电场力保持不变,则带电油滴仍保持静止状态,故A正确;
CD.根据U=Ed,由于板间电场强度不变,P点与下极板距离变大,又下极板接地,电势为零,可知P点电势变大;根据平衡条件可知,带电油滴受到的电场力竖直向上,与电场方向相反,则带电油滴带负电,根据Ep=qφ,可知带电油滴在P点电势能变小,故C错误,D正确。
故选AD。
二、填空题(本题共2小题,每空2分,共18分)
13. 为了将一满偏电流为500μA、、内阻为100Ω的表头G改装成0~1mA量程的电流表,应该给表头G_____联(填写“串”或“并”)一个___________Ω的定值电阻。改装后为了确定电流表改装是否成功,将改装后的电流表与一标准电流表________联(填写“串”或“并”)后接入适当电路进行校准,发现改装后的电流表示数始终偏小,其主要原因应该是_______________________________________________________________。
【答案】 ①. 并 ②. 100 ③. 串 ④. 并联的定值电阻阻值偏小
【解析】
【详解】[1][2]改装电流表,应该给表头G并联一个分流电阻,大小为。
[3][4]改装后为了确定电流表改装是否成功,将改装后的电流表与一标准电流表串联后接入适当电路进行校准,发现改装后的电流表示数始终偏小,其主要原因应该是并联的定值电阻阻值偏小,分流过大。
14. 某同学测量一段粗细均匀金属丝的电阻率,器材如下:金属丝,电源(电动势3V、内阻不计),电流表(量程0~0.6A、内阻0.5Ω),电压表(量程0~3V、内阻约3kΩ),滑动变阻器(最大阻值15Ω),毫米刻度尺,开关S及导线若干。实验步骤如下:
(1)首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度,再用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图甲所示,金属丝直径的测量值__________mm;
(2)为减小误差,应选用乙图中的__________(选填“a”或“b”)连接线路;
(3)实验过程中,改变滑动变阻器的滑片位置,并记录两电表的读数,作出如图丙所示的图像,可得金属丝的电阻__________,电阻率__________(结果均保留2位有效数字);
(4)电路保持闭合,若测量时间较长,会使电阻率的测量结果__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 0.499##0.500##0.501 ②. ③. 3.9##4.0##4.1 ④. ⑤. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图甲所示,金属丝直径的测量值
(2)[2]由于电源内阻不计,而电压表的内阻未知,电流表的内阻已知,为减小误差,应选用乙图中的“a”连接线路;
(3)[3]根据图a,可得
作出如图丙所示的图像,可得直线斜率为
可得金属丝的电阻
[4]根据电阻定律可得,电阻率
(4)[5]电路保持闭合,若测量时间较长,金属丝发热,温度升高,会使金属丝的电阻率增大,所以测量结果将偏大。
三、计算题(本题共3小题,共34分。解答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)
15. 如图,把质量为0.2g的带电小球A用轻丝线吊起,若将带电荷量为的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时A球静止,此时丝线与竖直方向的夹角为45°(重力加速度g取,),求:
(1)此时小球B受到的库仑力大小、方向;判断A球的电性并求出所带的电荷量;
(2)绳中张力多大?
【答案】(1),水平向右,A球带负电荷,
(2)
【解析】
【小问1详解】
两个小球相互吸引,故带异种电荷,故A球带负电荷,小球A受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力而平衡,根据平衡条件有
根据牛顿第三定律可知,B所受库仑力大小为
B受库仑力水平向右
A球带负电,根据库仑力公式:,解得
【小问2详解】
竖直方向合力为零,得
解得绳中张力
16. 如图所示,光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BC,水平面AB与圆弧BC相切于B点,O为圆心,OB竖直,OC水平,空间有水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球自A点由静止释放,小球沿水平面向右运动,AB间距离为2R,匀强电场的电场强度,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)小球从A点开始到达B点的过程中电场力做的功;
(2)小球到达B点时的速度大小;
(3)小球从A点开始到达C点的过程中,小球的电势能变化了多少。
【答案】(1);(2);(3)电势能减少了
【解析】
【详解】(1)小球从A点开始到达B点的过程中电场力做的功为
(2)小球从A点开始到达B点的过程中,根据动能定理有
小球到达B点时的速度大小为
(3)小球从A点开始到达C点的过程中,电场力做功为
根据功能关系可知小球的电势能减少了。
17. 如图,平行金属板竖直放置,板间存在匀强电场,两板间距为d,在负极板开有一个小孔,小孔到负极板上边缘的距离也为d。小球A从正极板的上边缘静止释放,同时小球B从正极板的下边缘以某一竖直向上的初速度v0释放,两小球刚好都能从小孔离开金属板,且离开时的速度方向相同。已知小球A、B电量均为+q,质量分别为m和4m,重力加速度为g,忽略两小球之间的相互作用,求:
(1)两极板之间的电势差大小;
(2)小球B的初速度v0;
(3)平行金属板的板长。
【答案】(1);(2);(2)3d
【解析】
【详解】(1)根据题意,小球A运动方向与水平方向成45°,可知
tan45°=
且
U=Ed
得
(2)设小球B从小孔射出时水平和竖直速度分别为vBx和vBy,依题意,有
vBx2=vBy2=2d
解得
vBy=
设B球运动到小孔的时间为t,则有
d=t
取向上为正,在竖直方向,有
-vBy=v0-gt
联立解得
v0=
(3)B球的竖直距离为
y=t=2d
故板长为
L=d+y=3d
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