内容正文:
2025级高二上第一次月考
物理试卷
命题人:许晖
审题人:郭海林
本试卷满分100分,考试用时75分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
最符合题目要求的。
1.下列说法正确的是(C)
A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B.气球和头发摩擦所带电荷量可能是7.6×10-19c
C.B=。和E=9均适用于点电荷产生的电场
D.由F=kg可知r→0时q1与q2间的作用力趋于无穷大
2.一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为p,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m、电
荷量为。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,下列说法正确的是
(D)
A.通过棒的电流I=nevl
S
B.棒的内部场强E=nepl
C.棒两端电压U=nevSpl
D.△t内通过棒的电流做的功为W=n2e2v2 OSIAt
3.如图所示,虚线a、b、C代表电场中的三个等势面,实线为一带负电的粒子仅在电场力的作用下通过该区域
时的运动轨迹,P、Q是粒子依次经过的两点。下列说法正确的是(B)
D
A.该电场可能是负点电荷产生的
C
B.粒子经过P点时的加速度大于经过Q点时的加速度
C.粒子经过P点时的电势能小于经过Q点时的电势能
a
D.粒子经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
4.相距为人电荷量大小均为2q的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示,O为中点。A、B为连线上关
于O对称的两点,C为连线中垂线上的一点。静电力常量为k,无穷远处电势为0。下列说法正确的是(B)
AB、C两点处的电场强度大小EB<Ec
B.0处的电场强度大小为16k是
CA、B两点处的电势大小相等
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D.0处的电势大于0
5.某仪器两极间的电场线分布如图所示,一正电荷只在电场力作用下以某一初速度沿x方向运动,从O到A运动过程
中,规定无穷远处的电势为0,关于各点的电势P、电场强度E,电荷的速度、动能E,随位移x的变化图线可能正
确的是(A)
Ek
D
6如图所示,用固定在O点的绝缘细线系两个带电小球A、B,它们所带电荷量大小相等。两个小球静止时刚好在
同一水平直线上,此时OA与竖直方向的夹角a=53°,OB与竖直方向的夹角β=37°。已知A球的质量为2m,
A、B两个小球之间的距离为L,静电力常量为k,重力加速度为g,si37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法中正确
的是(B)
0
2
A.A、B两个小球带异种电荷
B.OA细线的拉力为号mg
0
C.小球B的质量为号m
B
D.两个小球所带电荷量大小为2L
3k
2mg
【答案】B
【详解】A.由题意可知,两个小球间存在相互作用的斥力,所以两个小球带同种电荷,故A错误:
B.对A受力分析如图所示
F
OA
F降←
A
B
mg
则有cosa=m2=3
fr045
解得FroA=mg,故B正确,
=4
C.对A tanc=2mg=i
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对B受力分析有aB=一号
mBg
解得m=号m,放C错误
D.
由库仑定律有F库=
kq2
解得q=2L
2mg
故D错误。
3k
故选B。
7.如图所示,平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一加速电场的等势面,一个不计重力的电子垂直经过等势面d时,
动能为20eV,飞至等势面c时,电势能为-10eV,飞至等势面b时速度恰好为0,已知相邻等势面间的距离都为5cm,
d
b
下列结论正确的是(D)
a
A.等势面a的电势为-20V
B.匀强电场的场强大小为20V/m
C.该电子飞经等势面a时,其电势能为10eV
D.该电子的动能为26eV时,其电势能为-26eV
【答案】D
【解析】
【详解】B.一个不计重力的电子垂直经过等势面d时,动能为20V,飞至等势面b时速度恰好为0,根据动能定
理可得
-eU=0-20eV
解得
U=20V
可得匀强电场的场强大小
_U=_
20
E
52d=7x5x102 V/m-200V/m
B错误;
AC.飞经等势面c时,电势能为-10eV,则有
Epxc =-epe =-10eV
解得
P.=10V
根据
Um=E2d=p。-pa
解得
第3页/共12页
p.=p.-E.2d=10V-200×5×102V=-10V
电子飞至等势面b时速度恰好为0,之后电子反向运动,则该电子不可能到达等势面α,AC错误:
D.根据
Ub=Ed=p。-p
解得
p。=p。-Ed=10V-200×5×102V-0
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的
得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.某小组用微安表头(量程100uA内阻9002)改装成一个量程为1mA和一个量程为3V的两挡电表,如图所
示,电阻箱R1和电阻箱R2可以根据需要调节。根据上述要求,下列说法正确的是(CD)
A.a为电压挡
B.R1的阻值为902
C.R2的阻值为29102
D.用b挡时电表的内阻为3000
【答案】CD
【解析】
【洋解】AB.由题图可知,当使用a挡时只有R与表头并联,这是电流表改装,R为并联分流电阻,a为电流
挡。根据电流表的政装原理,可得R-L1×10-100×10
Igg_100×106×900
2=1002,故AB错误;
CD.当使用b挡时,R与表头并联后再与R串联,这是电压表改装,R为串联分压电阻,b为电压挡。根据电
_U_3
压表的改装原理,可得用6挡时电表的内阻为店-71x102=30000
根据
Rs+R2='8
R+ra
求得R2=29102,故CD正确。
故选CD。
9.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R为滑动变阻器。用绝缘细线将一带负电的小球悬于电容器内
部。闭合开关S,给电容器充电后,悬线偏离竖直方向的夹角为B。下列说法正确的是()
A.保持S闭合,将滑动变阻器的滑片向a端滑动,则O增大
B.保持S闭合,将N板向M板靠近,则O增大
C.断开S,将N板向M板靠近,则O增大
D.断开S,将N板向下移动少许,则O增大
第4页/共12页
【答案】BD
【详解】根据对小球的受力分析可知,悬线偏离竖直方向的夹角符合
tan0=Eq
g
因此两极板间的场强越大,日越大。
A.保持S闭合,极板间的电压大小等于电源电动势。滑动变阻器的滑片位置不会影响极板上的电压大小,则场强
大小不变,B不变。故A错误:
B.保持S闭合,极板间电压不变时,将N板向M板靠近,则板间距离d减小,根据场强E=
可知场强大小增
d
大,则日增大。故B正确:
C.断开S,则极板上的电荷量Q不变,将N板向M板靠近,则根据
Arkd C=
C=-68
U
可得
U=4πhgd
ES
极板间的场强
B=U=Anko
d aS
极板间距离d增大或减小不影响场强大小,其余物理量均不变,则场强大小不变,日不变。故C错误:
D.根据上述分析,断开S,将N板向下移动少许,则极板间的正对面积S减小,则场强E增大,则日增大。故D
正确。
故选BD。
10.如图甲所示,长为L的两块正对金属板A、B水平放置,两板接上如图乙所示随时间变化的交变电压UAB,电
子流沿中心线O0从0点以初速度以=二射入板间,电子都不会碰到极板,已知电子的质量为,电荷量为,不
T
计电子重力及电子间相互作用。下列说法正确的是()
第5页/共12页
UAB
Uo
d
-Vo
图甲
图乙
A.两板间距d>T
[eUo
2m
B.电子在0时刻从O点射入时一定从中心线离开电场
c电子在1=3T时刻从0点射入时偏离中心线距离y=】aT'离开电场
8
8
D.电子无论在哪一时刻从O点射入,离开电场时的速率一定为加
【答案】AD
【解析】
【详解】A,电子在电场中的运动时间为
i=L
vo
Yo-T
解得
t=T
两板间距满足
2
2×
2()2
2
a=90
md
解得
d>T,
eUo
V 2m
故A正确:
B.电子在0时刻从O点射入时,离开电场时偏离中心线距离最大,故B错误:
。.电子在1=3T时刻从0点射入时,沿电场方向,电子的运动分四段,第一阶段向正方向运动。T,位移为
8
1
21
y=2=1289
第二阶段先正方向减速运动一T,位移为
第6页/共12页
1
T2
y2=128
3
速度减为零;第三阶段向负方向做加速运动二T,位移
P
1
9
y3=1
=
aT?
128
第四阶段向负方向做减速运动,由对称可知,位移
y4=28
ar2
则粒子的总位移为
y=20-y)=
a72
即粒子偏离中心线距离
y-ar=a2
8
8md
故C错误:
D.依题意,电子在电场中的运动时间为T,无论在哪一时刻从O点射入电场,正向电场和反向电场对电子的作用
时间都是)沿电场方向根据动量定理
qEt正-qEt=mv-0
级2
解得
y=0
即出离电场时沿电场方向的速度为零,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式
和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)某实验小组设计如图甲所示电路探究电容器的充、放电过程。
个imA
S
→ts
甲
乙
(1)按图甲所示连接电路,电流表A接在电路α、b两点之间。将开关S拨到1时,通过电流表的电流方向为
(选填“由α向b”或“由b向α”)。电路稳定后,再将开关S拨到2时,上述两个过程中电流i随时间
t变化的规律如图乙所示,图乙中阴影部分的面积S1S2(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)实验中发现放电过程放电太快,可以
(选填“增大”或“减小”)电阻R的阻值来解决该问题。
第7页/共12页
【答案】(1)
①.由a向b②.=
(2)增大
【解析】
【小问1详解】
[1]将开关S拨到1时,电容器两极板与电源相连,此时电容器处于充电过程,通过电流表的电流方向由α向b:
[2]图乙中阴影部分的面积S,表示充电过程中通过电流表的电荷量,面积S2表示放电过程中通过电流表的电荷
量,故S,=S2:
【小问2详解】
电容器放电时,放电电荷量q=一定。增大电阻R的阻值,可以减小放电电流1,可以有效延长电容器放电时间
to
12.(8分)某实验小组在利用实验室提供的器材测量一种金属丝的电阻率,金属丝的电阻约为102。
0
20
15
0
甲
乙
(1)如图甲为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数,其测量值d=
mm:
(2)图乙中滑动变阻器的总电阻为52,请在图乙中用连线代替导线完成实验器材的连接
(提示:注意选
取合适的电表量程):
(3)实验中某次测量电流表指针示数如图丙所示,其示数为【=
A(保留2位小数):
/S07/
0.2
3
0.4
0
0.6
0.63
丙
(4)测得金属丝的直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式为P=
【答案】(1)0.644或0.641或0.642或0.643
第8页/共12页
(2)
(3)0.50
(4)πd2R
4L
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器精度为0.01mm,则d=0.5mm+0.01mm×14.2=0.642mm
【小问2详解】
由于滑动变阻器的总电阻较小,小于被测金属电阻丝的电阻,为了便于调节测量,滑动变阻器采用分压接法:由
于被测金属电阻丝的电阻较小,采用电流表外接法,测量电路及实物连接如图所示,电源为两节干电池,电动势
较小,电流较小,电流表量程选0~0.6A,电压表选0~3V。
【小问3详解】
电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为1=0.50A
【小问4详解】
由电阻定律得
5=P-
L
R=p
d
2
解得p=
πd2R
4L
13.(12分)如图所示,长1=1的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向
右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角0=37°;已知小球所带电荷量g=1.0×106C,匀强电场的场强
E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小:
(2)小球的质量:
(3)将电场撤去,小球回到最低点时细绳对小球的拉力大小为多少?
第9页/共12页
37
【答案】(1)3.0×103N:(2)4.0×104kg:(3)FT=5.6×10-3N
【解析】
【分析】
【详解】(1)电场力
F=gE=3.0×10-3N
(2)由
gE=tan37
mg
解得
m=4.0×10-4kg
(3)由动能定理
mgl(1-cos37)=二mw2
解得
v=2.0m/s
由牛顿第二定律得:-mg=m号
Fr=5.6×10-3N
14.(12分)示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子(带电量为)被加速后从金属板的小孔穿出,进入
偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上。设加速电压U=1640V,偏转极板长=4c,
偏转板间距d1c,当电子加速后从两偏转板的正中央沿板平行方向进入偏转电场。
(1)偏转电压为U多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?
(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离L=20cm,则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少?
【答案】(1)205V:(2)5.5cm
【解析】
第10页/共12页
【详解】(1)设电子电量大小e,质量为,进入偏转电场初速度o,根据动能定理,有
1
eU,=2m
电子在偏转电场的飞行时间为
41=
vo
电子在偏转电场的加速度为
a=el,
md
转距离最大,电子经偏转电场后必须沿下板边缘射出,电子在偏转电场中的侧移距离为号,所以
4=号5叫
联立解得
9204
12
代入数据解得
U=205V
(2)电子离开偏转电场后的侧向位移为
电子离开偏转电场的侧向速度为
在荧光屏上最大偏转距离为
d
y=
+y2
2
由以上各式解得最大偏转距离为=5.5cm。
15.(16分)如图所示,竖直平面内固定有一光滑轨道,轨道由水平直轨道AB和半径R=3的半圆轨道BCD组
成,两轨道相切于B点。空间中存在着平行于竖直平面、方向未知的匀强电场(未画出)。质量m=0.2kg、电荷
量q0.05C的带正电小球(视为点电荷)从直轨道上的E点由静止释放,小球运动到B点时速度大小v1=6/s,小
球沿半圆轨道运动到最高点D点时对轨道的压力大小F=2.4N。已知E、B点间的距离d=2.4,取重力加速度大小
g=10m/s2。求:
(1)E、B点间的电势差U:
(2)匀强电场的电场强度的竖直分量大小Ey:
第11页/共12页
(3)小球在半圆轨道上运动的最大速度vm。
【答案】(1)72V
(2)40V/m
(3)9m/s
【解析】
【小问1详解】
0
小球从E点到B点过程,根据动能定理可得qU,=。m哈-、
B
E
A
代入数据解得U,=72V
【小问2详解】
设匀强电场的电场强度的竖直分量向上,从B点到D点过程,根据动能定理可得
qE,x2R-mgx2R=-mvimv
2
在D点,根据牛顿第二定律可得mg+F-qE,=m-
R
联立解得E,=40V1m
可知匀强电场的电场强度的竖直分量大小为40V/m,方向竖直向上。
【小问3详解】
匀强电场的电场强度的水平分量大小E,
_U=30V/m
d
由于qE,=2N=mg
可知小球受到的电场力的竖直分力与重力平衡,所以小球受到的重力和电场力的合力为F。=qE=1.5N
方向水平向左。可知小球运动到与半圆轨道圆心等高处C点时的速度最大,根据动能定理可得
Fd+网=2m-0
代入数据解得小球在半圆轨道上运动的最大速度为vm=9m/s
第12页/共12页2025级高二上第一次月考
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
最符合题目要求的。
1.下列说法正确的是()
A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B.气球和头发摩擦所带电荷量可能是7.6×10-19C
C.E=和E=均适用于点电荷产生的电场
0
D.由F=kg可知7→0时q1与q2间的作用力趋于无穷大
2.一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为p,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m、电
荷量为。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,下列说法正确的是
()
A.通过棒的电流I=nevl
B.棒的内部场强E=nepl
C.棒两端电压U=nevSpl
D.At内通过棒的电流做的功为W=n2e2v2pSlt
3.如图所示,虚线、b、C代表电场中的三个等势面,实线为一带负电的粒子仅在电场力的作用下通过该区域
时的运动轨迹,P、Q是粒子依次经过的两点。下列说法正确的是()
--
A.该电场可能是负点电荷产生的
B.粒子经过P点时的加速度大于经过Q点时的加速度
C.粒子经过P点时的电势能小于经过Q点时的电势能
D.粒子经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
4.相距为k电荷量大小均为2q的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示,O为中点。A、B为连线上关
于0对称的两点,C为连线中垂线上的一点。静电力常量为k,无穷远处电势为0。下列说法正确的是()
A.B、C两点处的电场强度大小EB<Ec
B.0处的电场强度大小为16k号
C.A、B两点处的电势大小相等
D.O处的电势大于0
2025级高二上第一次月考物理卷第1页/共5页
5.某仪器两极间的电场线分布如图所示,一正电荷只在电场力作用下以某一初速度沿x方向运动,从O到A运动过程
中,规定无穷远处的电势为0,关于各点的电势P、电场强度E,电荷的速度八动能卫k,随位移x的变化图线可能正
确的是()
B
6如图所示,用固定在O点的绝缘细线系两个带电小球A、B,它们所带电荷量大小相等。两个小球静止时刚好在
同一水平直线上,此时OA与竖直方向的夹角a=53°,OB与竖直方向的夹角B=37°。已知A球的质量为2m,
A、B两个小球之间的距离为L,静电力常量为k,重力加速度为g,si37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法中正确
的是()
0
A.A、B两个小球带异种电荷
B
B.OA细线的拉力为号mg
C.小球B的质量为号m
B
D.两个小球所带电荷量大小为2L巫
2mg
7.如图所示,平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一加速电场的等势面,一个不计重力的电子垂直经过等势面d
时,动能为20eV,飞至等势面c时,电势能为-10V,飞至等势面b时速度恰好为0,已知相邻等势面间的距离都
为5cm,下列结论正确的是()
d
b
A.等势面a的电势为-20V
B.匀强电场的场强大小为20V/m
C.该电子飞经等势面a时,其电势能为10eV
D.该电子的动能为26eV时,其电势能为-26eV
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的
得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.某小组用微安表头(量程1uA内阻9002)改装成一个量程为1mA和一个量程为3V的两挡电表,如图所示,
电阻箱R和电阻箱R2可以根据需要调节。根据上述要求,下列说法正确的是()
A.a为电压挡
2025级高二上第一次月考物理卷第2页/共5页
B.R1的阻值为902
C.R2的阻值为29102
D.用b挡时电表的内阻为30002
b
9.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R为滑动变阻器。用绝缘细线将一带负电的小球悬于电容器内
部。闭合开关S,给电容器充电后,悬线偏离竖直方向的夹角为日。下列说法正确的是()
M
A.保持S闭合,将滑动变阻器的滑片向a端滑动,则θ增大
B.保持S闭合,将N板向M板靠近,则O增大
C.断开S,将N板向M板靠近,则O增大
D.断开S,将N板向下移动少许,则0增大
10.如图甲所示,长为L的两块正对金属板A、B水平放置,两板接上如图乙所示随时间变化的交变电压U,电
子流沿中心线O0从0点以初速度%子射入板间,电子都不会碰到极板,已知电子的质量为,电荷量为e,不
计电子重力及电子间相互作用。下列说法正确的是()
UAB个
U
0
2T1
2
B
0
图甲
图乙
A.两板间距d>T
eUo
2m
B.电子在0时刻从O点射入时一定从中心线离开电场
C.电子在1=3T时刻从0点射入时偏离中心线距离y=。aT2离开电场
8
8
D.电子无论在哪一时刻从O点射入,离开电场时的速率一定为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式
和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)某实验小组设计如图甲所示电路探究电容器的充、放电过程。
↑imA
S
S
→t/s
甲
(1)按图甲所示连接电路,电流表④接在电路α、b两点之间。将开关S拨到1时,通过电流表的电流方向为
2025级高二上第一次月考物理卷第3页/共5页
(选填“由a向b”或“由b向α”)。电路稳定后,再将开关S拨到2时,上述两个过程中电流i随时间
t变化的规律如图乙所示,图乙中阴影部分的面积S1S2(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)实验中发现放电过程放电太快,可以
(选填“增大”或“减小”)电阻R的阻值来解决该问题。
12.(8分)某实验小组在利用实验室提供的器材测量一种金属丝的电阻率,金属丝的电阻约为102。
20
15
10
甲
乙
(1)如图甲为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数,其测量值d=
mm;
(2)图乙中滑动变阻器的总电阻为5Ω,请在图乙中用连线代替导线完成实验器材的连接
(提示:注意选
取合适的电表量程):
(3)实验中某次测量电流表指针示数如图丙所示,其示数为=
A(保留2位小数);
2
0
OTi
3
0.2
0.4
0.6
0.63
丙
(4)测得金属丝的直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式为P=
13.(12分)如图所示,长1=1的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向
右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角0=37°;己知小球所带电荷量g=1.0×106C,匀强电场的场强
E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小:
(2)小球的质量m:
37
(3)将电场撤去,小球回到最低点时细绳对小球的拉力大小为多少?
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14.(12分)示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子(带电量为)被加速后从金属板的小孔穿出,进入
偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上。设加速电压U=1640V,偏转极板长=4c,
偏转板间距d=1cm,当电子加速后从两偏转板的正中央沿板平行方向进入偏转电场。
(1)偏转电压为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?
(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离L=20cm,则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少?
15.(16分)如图所示,竖直平面内固定有一光滑轨道,轨道由水平直轨道AB和半径R=3m的半圆轨道BCD组
成,两轨道相切于B点。空间中存在着平行于竖直平面、方向未知的匀强电场(未画出)。质量m=0.2kg、电荷
量0.05C的带正电小球(视为点电荷)从直轨道上的E点由静止释放,小球运动到B点时速度大小v1=6/s,小
球沿半圆轨道运动到最高点D点时对轨道的压力大小-2.4N。己知E、B点间的距离-2.4m,取重力加速度大小
g=10m/s2。求:
D
(1)E、B点间的电势差1:
(2)匀强电场的电场强度的竖直分量大小Ey:
R
(3)小球在半圆轨道上运动的最大速度vm。
B
E
A
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