安徽阜阳市太和县第八中学2026-2027学年高二上学期第一次阶段检测物理试题

高二上学期第一次月考 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1.一根粗细均匀的细铜丝，原来的电阻为R，则(　　) A．对折后，电阻变为R B．截去，剩下部分的电阻变为R C．均匀拉长为原来的2倍，电阻变为2R D．均匀拉长，使横截面积为原来的，电阻变为4R 2．带有等量异种电荷、相距10 cm的平行板A和B之间有一匀强电场，如图，电场强度E＝2×104 V/m，方向向下。电场中C点距B板3 cm，D点距A板2 cm。下列说法正确的是(　　) A．UCD＝1000 V B．让B板接地，则C点的电势φC＝600 V C．让A板接地，则D点的电势φD＝400 V D．将一个电子从C点移到D点静电力做的功，与将电子先从C点移到P点再移到D点静电力做的功数值不同 3．如图所示，空间存在足够大的水平方向的匀强电场(方向未标出)，一段绝缘曲面轨道处于匀强电场中，有一带电金属块以初速度v0沿曲面向上移动。在金属块向上移动的过程中，金属块克服静电力做功10 J，金属块克服摩擦力做功20 J，金属块的重力势能改变了30 J，则(　　) A．电场方向水平向左 B．金属块的初动能一定等于60 J C．在此过程中金属块的电势能减少10 J D．在此过程中金属块的机械能减少30 J 4．如图，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数变化情况为(　　) A．电压表示数增大，电流表示数减小 B．电压表示数减小，电流表示数增大 C．两电表示数都增大 D．两电表示数都减小 5．　已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R，现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为V＝πr3，则A点处场强的大小为(　　) A． B． C． D． 6．如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10 A；电动机启动时电流表的示数为58 A。已知电源的电动势为12．5 V，内阻为0．05 Ω，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。则(　　) A．车灯的电阻为1．0 Ω B．电动机的内阻为0．2 Ω C．打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为480 W D．打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为60% 7． 如图甲所示，间距为d的两金属板水平放置，板间电场强度随时间的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，T～T时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好从金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度为g，则从微粒射入到从金属板边缘飞出的过程中，下列说法正确的是(　　) A．微粒飞出时的速度沿水平方向且大于v0 B．微粒的最大速度为v0＋ C．微粒受到的电场力做功为mg· D．微粒飞出时重力的功率为mgv0 8．如图甲所示，某多级直线加速器中多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源两极相连。t＝0时，位于金属圆板(序号为0)中央的电子，由静止开始加速。电子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则(　　) A．圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小 B．电子在各圆筒中做匀加速直线运动 C．电子在各圆筒中运动的时间都为T D．各圆筒的长度之比为1∶∶… 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分） 9．(多选)图甲所示的电路图中，电源的电动势为E，内阻不计。虚线框Ⅰ、Ⅱ中有定值电阻R0和最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R，图乙和图丙分别为变阻器R全部接入和一半接入电路时沿abcd方向电势变化的图像，导线上的电势降落为零。则下列说法正确的是(　　) A．定值电阻R0在虚线框Ⅰ中 B．滑动变阻器R在虚线框Ⅰ中 C．电源的电动势大小为2．0 V D．定值电阻R0的阻值为5 Ω 10．地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后，(　　) A．小球的动能最小时，其电势能最大 B．小球的动能等于初始动能时，其电势能最大 C．小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大 D．从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量 三、实验题 11．（8分）某实验小组在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。 (1)该小组的同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为________ mm。 (2)已知该金属丝的阻值约为5 Ω。现用伏安法测量其阻值Rx，要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，现备有以下器材： A．电池组(3 V，内阻不计) B．电流表(0～3 A，内阻约为0．1 Ω) C．电流表(0～0．6 A，内阻约为0．2 Ω) D．电压表(0～3 V，内阻约为3 kΩ) E．电压表(0～15 V，内阻约为15 kΩ) F．滑动变阻器(0～20 Ω) G．滑动变阻器(0～2000 Ω) H．开关、导线 上述器材中，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________。 (3)请按要求在下面方框中画出实验原理图。 (4)该小组同学利用该原理图正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0．10 0．30 0．70 1．00 1．50 1．70 2．30 I/A 0．020 0．060 0．160 0．220 0．340 0．460 0．520 这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图乙所示，图中已标出了与测量数据对应的5个坐标点。请在图中标出第2、4次测量数据的坐标点，并描绘出U­I图线。已知待测金属丝接入电路部分的长度为L＝0．50 m，根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________。 12.在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，已知待测电池的电动势约1．5 V，内阻约1．0 Ω。某同学利用图a所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表A1：量程0～0．6 A，内阻约0．125 Ω 电流表A2：量程0～3 A，内阻约0．025 Ω 电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ 滑动变阻器R1：0～20 Ω，额定电流2 A 滑动变阻器R2：0～100 Ω，额定电流1 A (1)为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。(填写仪器的字母代号) (2)完成图b中实物间的连线。 (3)实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图c的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U­I图线。 组别 1 2 3 4 5 6 I/A 0．12 0．21 0．31 0．36 0．49 0．57 U/V 1．38 1．31 1．24 1．14 1．11 1．05 (4)根据图c可得出干电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。(结果均保留小数点后两位) (5)若利用题中所给器材，改用图d所示的电路测量该电池的电动势和内阻，你觉得合理吗？请简述你的理由。 四、解答题 13．（12分）如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 (1)求带电粒子所受的静电力的大小F； (2)求带电粒子到达N板时的速度大小v； (3)若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 14．(12)如图甲所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O2为中轴线，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。当两板间加电压UMN＝U0时，某一带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O2方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。 (1)求带电粒子的比荷； (2)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期T＝，从t＝0开始，前时间内UMN＝2U，后时间内UMN＝－U，大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O2方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求U的值。(不计带电粒子之间的相互作用) 15．（18分）如图所示，竖直面内的圆形虚线区域内有一匀强电场，电场方向平行圆平面。圆形区域的半径为R，PQ是一条直径，与水平方向的夹角θ＝30°，A点位于P点的正下方。一个质量为m、带电荷量为＋q的粒子，从P点由静止释放后，从A点以速度v0射出电场区域，不计带电粒子的重力。 (1)求匀强电场的电场强度大小和方向； (2)若粒子从P点水平射入电场，要使粒子恰好能从Q点射出，求粒子的入射速度； (3)若粒子从P点沿某一方向射入电场时，电势能变化量最大，求此过程中粒子电势能变化量的最大值的绝对值。 参考答案 1. [答案]　D [解析]　根据电阻定律R＝ρ，细铜丝对折后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，因此电阻变为R，A错误；截去，剩下部分的长度变为原来的，因此电阻变为R，B错误；均匀拉长为原来的2倍，由于体积不变，横截面积变成原来的，因此电阻变为4R，C错误；均匀拉长，使横截面积为原来的，由于体积不变，长度变为原来的2倍，因此电阻变为4R，D正确。 2． [答案]　B [解析]　UCD＝－Ed＝－1000 V，故A错误；让B板接地，则φC＝EdCB＝600 V，故B正确；让A板接地，则φD＝－EdAD＝－400 V，故C错误；静电力做功与路径无关，只与初末位置有关，故D错误。 3． [答案]　D [解析]　在金属块向上移动的过程中，静电力做负功，则金属块所受静电力的方向水平向左，因为不知道金属块所带电荷的电性，所以无法判断电场方向，故A错误；金属块向上移动的过程中，重力势能一定增加，则重力势能增加30 J，根据功能关系可知，金属块的电势能增加10 J，因摩擦产生的热量为20 J，则根据能量守恒定律可知，金属块的动能减少了30 J＋10 J＋20 J＝60 J，故金属块的初动能至少等于60 J，故B、C错误；金属块机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，所以在此过程中金属块机械能的改变量ΔE＝W电＋Wf＝(－10 J)＋(－20 J)＝－30 J，即金属块的机械能减少30 J，故D正确。 4． [答案]　A [解析]　当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，R3接入电路的电阻增大，外电路总电阻R总增大，由闭合电路欧姆定律有E＝I(r＋R总)，可知干路电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大，即电压表示数增大；由于干路电流I减小，R1两端的电压U1＝IR1减小，R2两端的电压U2＝U－U1增大，流过R2的电流I2＝增大，则流过R3的电流I3＝I－I2减小，即电流表示数减小，故A正确。 5．　 [答案]　A [解析]　由题意知，半径为R的均匀带电球体在A点产生的场强为E整＝＝，同理，挖去前空腔处的小球体在A点产生的场强为E割＝＝＝，所以剩余空腔部分电荷在A点产生的场强为Ex＝E整－E割＝－＝，故A正确，B、C、D错误。 6． [答案]　C [解析]　打开车灯、电动机未启动时，即S1闭合、S2断开时，根据闭合电路欧姆定律，车灯的电阻为R＝－r＝ Ω－0．05 Ω＝1．2 Ω，A错误；打开车灯、电动机启动时，即S1、S2均闭合时，电路外电压为U外＝E－I′r＝12．5 V－58×0．05 V＝9．6 V，流过车灯的电流为I1＝＝ A＝8 A，流过电动机的电流为I2＝I′－I1＝50 A，电动机的输入功率为P＝U外I2＝9．6×50 W＝480 W，由于此时电动机为非纯电阻用电器，由IrM＋P机＝U外I2可知，电动机的内阻应满足rM<＝ Ω＝0．192 Ω，电源的工作效率为η＝＝＝＝76．8%，C正确，B、D错误。 7． [答案]　C [解析]　由题意知，T～T时间内微粒匀速运动，设微粒所带电荷量为q，则qE0＝mg，微粒所受电场力向上，0～T内和T～T内，由牛顿第二定律分别有2qE0－mg＝ma1，mg＝ma2，得a1＝a2＝g，可知在竖直方向，0～T内微粒向上加速，T～T内微粒向上匀速，T～T内微粒向上减速，t＝T时微粒的竖直分速度为0，在水平方向上微粒一直匀速，所以微粒飞出两板间的速度沿水平方向且等于v0，故A错误；由上述分析可知，t＝T时微粒速度最大，最大速度vm＝，故B错误；设微粒受到的电场力做功为W，对微粒运动的全过程，由动能定理有W－mg·＝mv－mv，解得W＝mg·，故C正确；微粒飞出时的速度方向与重力方向垂直，重力的功率为零，故D错误。 8． [答案]　D [解析]　由静电平衡可知，金属圆筒内部电场强度为零，电子不受电场力，做匀速直线运动，故A、B错误；分析可知，只有电子在各圆筒中运动的时间都为时，才能保证电子每次通过圆筒间隙时都被电场加速，故C错误；设电子的质量为m，电荷量为e，电子进入第n个圆筒后的速度大小为vn，根据动能定理有neU＝mv，解得vn＝，第n个圆筒长度Ln＝vn×＝，则各圆筒的长度之比为1∶∶…，故D正确。 9． 答案：AD 解析：由题图乙和题图丙可知，变阻器R由全部接入变为一半接入电路时，Uab增大，Ucd减小，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则电路总阻值变小，根据闭合电路欧姆定律可知电路中电流增大，由欧姆定律可知定值电阻R0两端电压UR0增大，则滑动变阻器两端电压UR＝E－UR0减小，故滑动变阻器R在虚线框Ⅱ中，定值电阻R0在虚线框Ⅰ中，A正确，B错误；根据闭合电路欧姆定律，滑动变阻器全部接入时有E＝·(R0＋20 Ω)，一半接入时有E＝·(R0＋10 Ω)，联立解得E＝1．5 V，R0＝5 Ω，故C错误，D正确。 10． [答案]　BD [解析]　根据qE＝mg、E水平向右可知，带正电荷q的小球所受合力F斜向右下方，且与水平方向夹角为45°；小球在P点的初速度v0水平向左，可画出小球在匀强电场中做类斜抛运动的轨迹如图，其中O为轨迹等效最高点，N为轨迹上与P“等高”的点。根据类斜抛运动的规律及对称性可知，小球经过O点速度与F垂直时，速度最小，动能最小，经过N点时，速度大小为v0，动能等于初动能，且经过N点的速度竖直向下。根据Ep＝qφ，以及沿电场线方向电势降低，结合上述分析可知，小球经过O点动能最小时，电势能不是最大，小球经过N点动能等于初动能时，电势能最大，A错误，B正确。分析可知，小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，恰好经过O点，此时动能最小，C错误。小球速度的水平分量为零时，经过N点，从P到N的过程，根据动能定理有WG＋WE＝mv－mv，根据功能关系，此过程电势能增加量ΔEp＝－WE，则此过程WG＝ΔEp，D正确。 11．（8分） [答案]　(1)0．400(0．398、0．399、0．401也正确) (2)C　D　F　(3)图见解析图1 (4)图见解析图2　1．11×10－6 Ω·m(1．08×10－6～1．14×10－6 Ω·m也正确) [解析]　(1)金属丝直径为d＝0＋40．0×0．01 mm＝0．400 mm。 (2)正确连接后通过金属丝最大的电流约为I＝≈0．6 A，为了使结果更精确，安全的前提下，我们选择量程较小的电流表，所以电流表选择C；由于电源电动势为3 V，所以电压表选择D；要求电压从0开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择总阻值较小的F。 (3)由于>，所以金属丝为小电阻，应采用电流表外接法，实验原理图如图1所示。 (4)在坐标系内标出第2、4次实验的数据点，并使尽可能多的点处于直线上，连线图如图2所示；由图像可得金属丝的电阻为Rx＝≈4．4 Ω，根据电阻定律Rx＝ρ以及S＝π可得，ρ＝＝1．11×10－6 Ω·m。 12. [答案]　(1)A1　R1　(2)图见解析图甲 (3)图见解析图乙 (4)1．47(1．46、1．48、1．49也正确)　0．74(0．73、0．75、0．76、0．77、0．78、0．79、0．80也正确) (5)不合理，理由见解析 [解析]　(1)由于待测电池的电动势约1．5 V，内阻约1．0 Ω，为了调节方便，滑动变阻器选择总阻值与电池内阻接近的R1；流过电流表的最大电流小于1．5 A，为使测量结果尽量准确，应使电流表测量时指针超过量程的，故电流表选择A1。 (2)根据电路图连接实物图如图甲所示。 (3)标出余下一组数据的对应点(0．31，1．24)，舍弃偏离较远的点，画出U­I图线如图乙所示。 (4)根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋Ir，可得U＝－rI＋E，可知U­I图像斜率的绝对值表示电源内阻，纵轴截距表示电动势，可得E＝1．47 V，r＝0．74 Ω。 (5)若改用图d所示的电路进行实验，则测出的内阻为电源内阻与电流表内阻之和，由于电流表内阻未知，且与电源内阻较接近，所以测出电源内阻的误差比用图a测出的误差大，所以不合理。 13． [答案]　(1)q　(2)　(3) [解析]　(1)两平行金属板间的场强大小 E＝ 带电粒子所受的静电力的大小F＝qE 联立解得F＝q。 (2)带电粒子从M板由静止开始运动到N板的过程中，根据动能定理有qU＝mv2－0 解得v＝。 (3)设带电粒子运动距离时的速度大小为v′，根据动能定理有q＝mv′2－0 带电粒子在前距离做匀加速直线运动，后距离做匀速直线运动，设经历的时间分别为t1、t2，有＝t1 ＝v′t2 该粒子从M板运动到N板经历的时间 t＝t1＋t2 联立解得t＝。 14． [答案]　(1)　(2) [解析]　(1)设粒子经过时间t0打在M板中点 沿极板方向有＝v0t0 垂直极板方向有＝ a0t 式中粒子的加速度大小a0＝ 电场强度大小E0＝ 解得＝。 (2)粒子通过两板间的时间t＝＝T 从t＝0时刻开始，粒子在两板间运动时，每个电压变化周期的前三分之一时间内的加速度大小a1＝，在每个电压变化周期的后三分之二时间内的加速度大小a2＝ 如图所示为从不同时刻射入电场的粒子在垂直极板方向的分速度与时间的关系图像，根据题意和图像分析可知，从t＝nT(n＝0，1，2，…)或t＝＋nT(n＝0，1，2，…)时刻入射的粒子恰好不打在极板上，则有＝×T×vym，式中vym＝a1× 解得U＝。 15． 答案：(1)　由P指向A　(2)v0　(3)mv 解析：(1)根据题意可知，带正电的粒子受到电场力的方向为由P指向A，则匀强电场的电场强度方向是由P指向A。 设匀强电场的电场强度大小为E，带电粒子从P点到A点的过程中，由动能定理可得 qE·lPA＝mv－0 由几何关系可知lPA＝2Rsin30° 解得E＝。 (2)设恰好从Q点射出时，粒子的水平入射速度为v0′，从P点运动到Q点的时间为t，加速度为a，由题意可得粒子在电场中做类平抛运动，沿电场方向有2Rsin30°＝at2 由牛顿第二定律可知qE＝ma 在垂直电场方向有2Rcos30°＝v0′·t 联立解得v0′＝v0。 (3)当粒子从圆心的正下方射出时，电场力对粒子做功最多，粒子电势能变化量最大。此时，电场力做功W电＝qE·R(1＋sin30°) 由于W电＝－ΔEpmax 解得粒子电势能变化量的最大值的绝对值为 |ΔEpmax|＝mv。 第2页，共8页 第5页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $