四川省射洪中学2023-2024学年高二物理上学期9月月考试题（Word版附解析）

高2022级强基班高二上期第一次学月考试物理试题（时间：75分钟满分：100分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将答题卡交回。第I卷（选择题）一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.关于电流，下列说法中正确的是A.通过导线横截面的电荷量越多，电流越大B.电子运动的速度越大，电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D.因为电流有方向，所以电流是矢量【答案】C【解析】【详解】A.电流大小取决于电量与时间的比值，即单位时间内通过的电量，电荷量多也可能是时间长导致的，故A错误；B.由可知，电流不但与电子定向移动的速率有关，还与单位体积内的自由电荷数n以及截面积S有关，所以电子定向移动速率越大，电流不一定越大，故B错误；C.根据电流的定义可知单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，故C正确；D.电流虽然有方向，但电流的运算法则不遵循平行四边形定则，故电流是标量，故D错误。故选C。2.两段长度、横截面积相同的均匀直导线A、B串联在电路上，沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示，A、B导线电阻率的比值是（） A.2B.C.D.【答案】B【解析】【详解】两段导线上的电流相等，电势差之比为则电阻之比为根据可知A、B导线电阻率的比值是故选B。3.与“磁悬浮”对应的一种技术叫“电悬浮”。如图所示，竖直平面内有a、b、c三个带电小球，其中a、b固定于绝缘水平面上，三球的连线恰好组成正三角形，“电悬浮”恰好能使小球c静止，则（　　）A.a、b的电荷量必相等B.a、b、c的电荷量必相等 C.a、b有可能带相反电性的电荷D.c的重力大小等于a、c间的库仑斥力大小【答案】A【解析】【分析】【详解】A．根据对称性，a、b对c的斥力必大小相等，a、b的电荷量必相等，A正确；B．根据库仑定律，c的电荷量不必与a（或b）的电荷量相等，B错误；C．对c受力分析，可知小球c的重力和a、b对c的库仑斥力平衡，故三者的电性必相同，C错误；D．根据三力平衡做矢量三角形，可知c的重力大小应为a、c间的库仑斥力的倍，D错误；故选A。4.如图所示为两个等量点电荷的电场线，图中A点和B点、C点和D点皆关于两电荷连线的中点O对称，若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是（　　）A.电荷在O点受力最大B.电荷沿直线由A到B的过程中，电场力先增大后减小C.电荷沿直线由C到D的过程中，电场力先做正功后做负功增大后减小D.电荷沿直线由C到D的过程中，电场力先增大后减小【答案】D【解析】【详解】A．根据电场线的疏密特点，在CD直线上，O点的电场强度最大，而在AB直线上，O点电场强度最小，因此电荷在O点受力不是最大，A错误；BD．根据电场线的疏密可知，从A到B的过程中，电场强度先减小后增大，则电场力也先减小后增大；同理从C到D的过程中，电场强度先增大后减小，则电场力也先增大后减小，故B错误，D正确；C．直线CD是等势线，电荷沿直线由C到D的过程中，电场力不做功，C错误。故选D。 5.真空中，在x轴上x=0和x=8m处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示(x轴正方向为场强正方向)，其中x=6m处E=0。将一个正试探电荷在x=2m处由静止释放(重力不计，取无穷远处电势为零)。则（　　）A.Q1、Q2均为负电荷B.Q1、Q2带电荷量之比为9:1C.在x=6m处电势0D.该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小【答案】B【解析】【详解】A．由题图，在x=0处场强为正，x=8m处场强为负，可知Q1、Q2均为正电荷，故A错误；B．根据题意“x=6m处E=0”可知，在x=6m处，E1=E2，即解得故B正确；C．由于无穷远处电势为零，故在x=6m处电势不为0，故C错误；D．该试探电荷向x轴正方向运动时，电场力先做正功，再做负功，因此电势能先减小后增大，故D错误。故选B。6.如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A和B点的电势分别为φA和φB，粒子在A、B两点加速度大小分别为aA和aB，速度大小为vA和vB，电势能分别为EpA和EpB，下列判断正确的是（　　） A.vA<vBB.aA<aBC.φA<φBD.EpA>EpB【答案】C【解析】【分析】【详解】AD．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，粒子从A到B过程，电场力方向与速度方向成钝角，电场力做负功，动能减小，速度减小，电势能增加，故带电粒子通过A点时的速度比通过B点时的速度大，即故A、D错误；B．根据电场线疏密可知，EA>EB，根据和牛顿第二定律可知故B错误；C．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故φA<φB，故C正确。故选C。7.某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值称为除尘率。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率，则下列措施可行的是（） A.只增大电压UB.只增大高度dC.只增大宽度bD.只增大尘埃被吸入水平速度v0【答案】A【解析】【详解】增加除尘率即是让离下极板较远的粒子落到下极板上，带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动，在沿电场的方向上的位移为又因为解得只要竖直方向上的位移y增大即可，因此可以增加电压U、极板长度L、减小高度d、减小水平速度v0。故选A。二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为θ，则被测物体（　　）A.向左移动时，θ增大B.向右移动时，θ增大 C向左移动时，θ减小D.向右移动时，θ减小【答案】BC【解析】【详解】AC．由公式可知当被测物体带动电介质板向左移动时，导致两极板件电介质增大，则电容增大，由公式电荷量不变时，减小，则减小，故C正确，A错误；BD．由公式可知当被测物体带动电介质板向右移动时，导致两极板件电介质减小，则电容减小，由公式电荷量不变时，增大，则增大，故B正确，D错误。故选BC9.如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，脂肪含量越高电阻越大），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者（　　）A.电流表示数小B.电压表示数大C.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的绝对值变大D.路端电压大【答案】ABD 【解析】【详解】A．由于脂肪不容易导电，当脂肪含量较高时，测试时接在电路中的电阻R较大，由闭合电路欧姆定律可知，R越大，I越小，电流表的示数越小，故A正确；BD．根据A项分析知，R大时，I小，故电源内阻的电压小，路端电压小，电压表的示数大，故BD正确；C．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值为脂肪含量高者，人体电阻R越大，但不变，故C错误。故选ABD。10.如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0，方向平行于金属板的相同带电粒子，t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力，则（　　）A.在t=0时刻进入粒子离开电场时速度大小仍为v0 B.粒子的电荷量为C.在时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了D.在时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场【答案】AD【解析】【详解】A．粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，则t＝0时刻进入电场的粒子在电场中运动时间此时间正好是交变电场的一个周期；粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动，经过一个周期，粒子的竖直速度为零，故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度v0，选项A正确；B．在竖直方向，粒子在时间内的位移为，则计算得出选项B错误；C．在时刻进入电场的粒子，离开电场时在竖直方向上的位移为故电场力做功为选项C错误；D．时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动，然后向下减速运动，再向上加速，向上减速，由对称可以知道，此时竖直方向的位移为零，故粒子从P板右侧边缘离开电场，选项D正确。故选AD。 11.如图，平面直角坐标系内有a、b、c三点，位置如图所示，匀强电场平行于坐标平面．将电子从a点分别移到坐标原点和b点的过程中，电场力做功均为2eV，已知a点电势为2V，以下说法正确的是（）A.b点电势为零B.电场强度大小为200V/mC.电子在c点电势能为-8eVD.将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功相同【答案】BC【解析】【详解】由题意可知：，因a点电势为2V，则bO两点的电势均为4V，选项A错误；场强大小为：，选项B正确；bc连线与场强E方向平行，则，则c点的电势为8V，电子在c点电势能为-8eV，选项C正确；由于ab和bc的电势差不相等，则将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功不相同，选项D错误．第II卷（非选择题）实验题（共10分）12.（1）电流表A1（量程3mA，内阻r1=10Ω），改装成量程为3V的电压表V，需要_____（填“串”，“并”）一个阻值为_______Ω的电阻R。（保留三位有效数字）（2）用改装后的电压表，测量未知定值电阻Rx（约100Ω），器材有 A．电源E（电动势3V，内阻约1Ω）B．滑动变阻器R1（最大电阻值10Ω）C．电流表A2（量程0.6A，内阻约1Ω）。D．电流表A3（量程30mA，内阻约20Ω）E．导线、开关①电流表应选________（填器材字母）②尽可能精确测量电阻值，请将设计电路图填在方框中________③计算Rx的表达式Rx=________（假设所选电流表的读数为I，A1的读数I1，用I、I1、r1、R字母表示）【答案】①.串②.990③.D④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]将电流表改装为一个电压表需要串联一个电阻。[2]当电表满偏时，根据串联电路的规律Ig(r1＋R)=3，Ig=3mA解得R=990Ω（2）①[3]由于电动势为3V，未知电阻约100Ω，则回路最大电流约为0.03A，则应选电流表D。②[4] 为尽可能精确测量电阻则滑动变阻器应采用分压式接法，且电压表内阻已知，电流表应采用外接法，电路图如下③[5]根据题意Rx的表达式13.如图所示，已知电源电动势，内阻，保护电阻，R为电阻箱。求：（1）电压表的读数为3V时，电阻箱的阻值R是多少？（2）当电阻箱R的读数为4.5Ω时，在电阻箱R两端并联一个电容器，电容器的电容，电路稳定后，电容器极板所带的电荷量是多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据欧姆定律电阻箱的阻值（2）当电阻箱R的读数为4.5Ω时，根据闭合电路欧姆定律 电压表的读数为电容器的电容电路稳定后，电容器极板所带的电荷量是14.如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O，半径为r，内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动（电荷量不变），经过C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g。（1）求小球所受的静电力大小；（2）求小球在A点的速度v0为多大时，小球经过B点时对圆轨道的压力最小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由于小球经过C点时速度最大，表明在该位置，重力与电场力的合力方向恰好背离圆心，可知电场力大小为（2）由于小球在轨道内侧做完整的圆周运动，若小球经过B点时对圆轨道的压力最小，则小球应该是恰好能够经过C点关于圆心的对称点D，此时在D点轨道对小球的弹力恰好为0，由重力与电场力的合力提供向心力，则有 小球从A到达D过程有解得15.在如图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ＝37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行．劲度系数k＝5N/m的轻弹簧一端固定在O点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面处于场强E＝5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中．已知A、B的质量分别为mA＝0.1kg和mB＝0.2kg，B所带电荷量q＝＋4×10－6C．设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电荷量不变．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求B所受静摩擦力的大小；(2)现对A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a＝0.6m/s2开始做匀加速直线运动．A从M到N的过程中，B的电势能增加了ΔEp＝0.06J．已知DN沿竖直方向，B与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率．【答案】（1）0.4N（2）0.528W【解析】【分析】【详解】（1）根据题意，静止时，对两物体受力分析如图所示： 由平衡条件所得：对A有mAgsinθ＝FT对B有qE＋f0＝FT代入数据得f0＝0.4N（2）根据题意，A到N点时，对两物体受力分析如图所示：由牛顿第二定律得：对A有F＋mAgsinθ－F′T－Fksinθ＝mAa对B有F′T－qE－f＝mBa其中f＝μmBgFk＝kx由电场力做功与电势能的关系得 ΔEp＝qEd由几何关系得A由M到N，由vt2－v02＝2ax得A运动到N的速度v＝拉力F在N点的瞬时功率P＝Fv由以上各式，代入数据P＝0.528W