四川省宜宾市叙州区第一中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

叙州区一中高2022级高二上学期第一学月考试物理试题第一部分选择题（共48分）注意事项：每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，请用橡皮擦干净后，在选涂其它答案标号。一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）1.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，是放入电场中的电荷所受的力，是产生电场的电荷的电荷量B.是电场强度的定义式，是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中电荷的电荷量C.是点电荷场强的计算式，是产生电场的电荷电量，它不适用于匀强电场D.对于库仑定律表达式，式子中是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小【答案】A【解析】【详解】AB.电场强度的定义式为，其中是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中电荷的电荷量，A说法错误，满足题意要求，B说法正确，不题意要求；C.点电荷场强的计算式为，其中是产生电场的电荷电量，该表达式不适用于匀强电场，C说法正确，不题意要求；D.对于库仑定律表达式，是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小，而是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小，D说法正确，不题意要求；故选A。 2.一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则　　A.通过导线的电流为B.通过导线的电流为C.通过导线的电流为D.通过导线的电流为【答案】D【解析】【分析】横截面的半径变为原来的1/2，可知面积变为原来的1/4，由体积V=LS不变，可知长度变为原来的4倍，由电阻定律的表达式：R＝ρL/S，可得变化后的电阻值．进而判定各个选项．【详解】横截面的半径变为原来的，可知横截面积变为原来的，由体积不变，可知长度变为原来的4倍．由电阻定律的表达式：，可得变化后的电阻值为：；由可知，电流变为．故ABC错误，D正确．故选D．3.一个电荷只在静电力作用下从电场中的A点移动到B点时，静电力做了5×10－6J的功，那么（　　）A.电荷在B点将具有5×10－6J的电势能B.电荷在B点将具有5×10－6J的动能C.电荷的电势能减少了5×10－6JD.电荷的电势能增加了5×10－6J【答案】C【解析】【详解】A．由于零电势点未知，根据知道电场力做功多少，只能判断电势能的变化量，不能确定电荷在B点电势能的大小，故A错误；B．电荷只在电场力作用下，电场力做了5×10-6J功，合力做功即为5×10-6J，根据动能定理得知，动能增加了5×10-6J，故B错误；CD．电场力做了5×10-6J的功，根据功能关系得知，电荷的电势能减少了5×10-6J，故C正确，D错误。故选C。4.某电场的电场线分布如图所示，在A点给一带负电的粒子水平向右的初速度，使其仅在电场力作用下运动到B点，这个过程中粒子的速度一时间（）图像可能正确的是（　　） A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】负电荷所受的电场力沿电场线反方向，在A点给一带负电的粒子水平向右的初速度，电场力向右，电荷向右做加速运动，另外电场中电场线越密的地方电场强度越大，从A到B的电场强度逐渐减小，可知粒子向右做加速度逐渐减小的加速运动，根据图像的切线斜率表示加速度，可知切线逐渐减小。故选C。5.如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为，所带电荷量为，现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向成37°角，取，，，则（　　）A.小球受到的拉力大小为B.电场强度大小为C.改变场强方向，仍使小球静止在原位置，则电场强度的最小值为D.剪断轻绳，带电小球将做类平抛运动【答案】C【解析】 【详解】A．以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受到重力、绳子的拉力和电场力的作用，受力如图所示根据平衡条件有，小球受到的拉力大小为故A错误；B．由几何关系得得故B错误；C．当电场强度的方向与轻绳方向垂直时，电场强度最小，有解得故C正确；D．剪断轻绳，带电小球将沿重力和电场力的合力方向做初速度为0的匀加速直线运动，故D错误。故选C。6.第七届中国（上海）国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行。如图所示为超级平行板电容器，相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板 M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板M带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（）A.油滴带正电B.若将N板向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动C.电容器的电容为D.油滴带电荷量【答案】C【解析】【详解】A．对油滴进行受力分析，受到重力和电场力，根据平衡条件，电场力大小等于重力，方向竖直向上，所以油滴带负电，A错误；B．若将N板象限缓慢移动一小段距离，两板间距离增大，因为两板间的电压不变，所以两板间电场强度减小，则油滴受到的电场力减小，油滴受到的合力方向与重力方向一致，竖直向下，则油滴将向下运动，B错误；CD．由得根据联立解得 C正确，D错误。故选C。7.如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切。一段不可伸长的轻绳两端系着质量分别为m和4m的小球A和B（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，B位于c点，从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦，则在B球由c下滑到a的过程中（　　）A.当小球B经过a点时，A、B速度大小之比为1:1B.当小球B经过a点时，A、B速度大小之比为C.小球B经过a点时的速度大小为D.小球B经过a点时的速度大小为【答案】D【解析】【详解】B球由c下滑到a，A球受到绳子拉力而向上运动。设B球经过a点时，A、B两球的速度大小分别为vA、vB，A球上升的高度为h，由于两球构成的系统机械能守恒，有由几何关系，知又由于轻绳不可伸长，所以vA、vB沿绳子方向的分速度大小相等，有解得 故选D。8.如图所示，a、b、c、d是滑动变阻器的4个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是（　　）A.a和bB.a和cC.b和cD.b和d【答案】CD【解析】【详解】A．滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。连入电路时需要“一上一下”选择接线柱，若只接上面两个接线柱或只接下面两个接线柱均不能改变接入电路中电阻丝的长度，接和时，不能改变电阻，也就不能改变电流，故A错误；B．接入电路中的接线柱是和时，滑片向接线柱移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流增大，故B错误；C．接入电路中的接线柱是和时，滑片向接线柱移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流减小，故C正确；D．接入电路中的接线柱是和时，滑片向接线柱移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流减小，故D正确。故选CD。9.一个带正电的粒子在固定不动的正点电荷Q形成的电场中，运动轨迹如图。虚线是以Q为球心的两个球面，那么不计重力时，下面说法正确的是（　　） A.带电粒子从A到B是克服电场力做功，电势能将会增加B.带电粒子从B到C是电场力做功，动能将增加C.带电粒子在A点和C点的动能相等D.带电粒子在A点和C点的电势能不相等【答案】ABC【解析】【详解】A.带正电的粒子与正点电荷间为库仑斥力，从A到B过程，带电粒子克服库仑斥力做功，电势能增加，A正确；B.从B到C过程，库仑斥力对带电粒子做正功，动能将增加，B正确；C.由于A、C在同一等势面上，则A、C两点的电势差为0，带电粒从A到C过程，电场力做功为0，带电粒子在A点和C点的动能相等，C正确；D.由于A、C在同一等势面上，带电粒子在A点和C点的电势能相等，D错误；故选ABC。10.一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I。已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，单位体积内的自由电子数为n，铜导线中自由电子定向移动速率为v，t时间内穿过导线横截面的自由电子数为，下列关系正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】BCD【解析】【详解】ABC．电流为有，A错误，BC正确；D．设体积V内自由电子数为N，则所以 D正确。故选BCD。11.如图所示，由倾角为45°的粗糙斜面AB和半径为0.5m的光滑圆弧组成的轨道固定在竖直平面内，斜面和圆弧之间由小圆弧(长度不计)平滑连接，其中B为最低点，D为最高点，C、A两点和圆弧圆心O在同一水平线上．一物块(可视为质点)在A点以初速度v0＝m/s沿斜面向下沿内轨道运动．物块与斜面间的动摩擦因数为μ，取重力加速度大小g＝10m/s2，则下列说法正确的是(　　)A.若μ值满足一定条件，则物块可能从D处开始做自由落体运动B.若μ值满足一定的条件，则物块可能最终从AD圆弧某处脱离轨道C.若μ＝0.2，则物块最终从CD圆弧某处脱离轨道D.若μ＝0.6，则物块始终不会脱离轨道【答案】CD【解析】【分析】物体恰好能够达到D点时的条件为，根据物体运动情况和受力情况进行分析，判断最终物体离开轨道的位置；【详解】A、若物块能够达到D点，则在D点的速度不可能为零，所以物块不可能从D处开始做自由落体运动，故A错误；B、若物块能够通过D点，则一定能够从AD圆弧沿轨道向下运动，不会从AD脱离轨道，故B错误；C、物体恰好能够达到D点时，则，解得；若，设物体在AB轨道通过n次后达到D点速度刚好为，则根据动能定理可得：，解得：次，所以物体通过AB第二次以后将不能达到D点，会从CD圆弧某处脱离轨道，做斜上抛 运动；若，代入可以得到，说明不会通过最高点，物块始终不会脱离轨道，故选项CD正确．【点睛】本题主要是考查了竖直平面内的圆周运动，注意物体在竖直平面内做圆周运动的情况有两种：一种是细线系着物体在竖直平面内做圆周运动，在最高点速度最小时重力提供向心力；另一种是轻杆系着物体在竖直平面内做圆周运动，在最高点时速度可以等于零，本题类似与绳带小球在竖直面内圆周运动．第二部分非选择题（共52分）注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。二、实验题（每空2分，共16分）12.如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地。给平行班电容器充电后，电量不变时；（以下空内选填“变大”、“变小”或“不变”）（1）指出下列三个图所示的情况下，静电计指针的偏转变化情况：①正对面积减小时，静电计指针的偏转______；②板间距离增大时，静电计指针的偏转______；③插入电介质时，静电计指针的偏转______。（2）实验说明平行板电容器的电容与正对面积、板间距离，电介质的介电常数之间的关系为：电容随极板正对面积的______、极板间距的______、介质介电常数的______而变大。【答案】①.变大②.变大③.变小④.变大⑤.变小⑥.变大【解析】【详解】（1）①[1]正对面积减小时，根据电容的决定式可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式可知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大。 ②[2]板间距离增大时，根据电容的决定式可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式可知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大。③[3]插入电介质时，根据电容的决定式可知电容增大，而电容器带电量不变，由电容的定义式可知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小。（2）[4][5][6]实验说明平行板电容器的电容与正对面积、板间距离，电介质的介电常数之间的关系为：电容随极板正对面积的变大、极板间距的变小、介质介电常数的变大而变大。13.一细而均匀的圆柱体形导电材料，长约5cm，电阻约为100Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ。现提供以下实验器材A．20分度的游标卡尺；B．螺旋测微器；C．电流表A1（量程50mA，内阻r1＝100Ω）；D．电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）；E．电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）；F．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）；G．直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；H．上述导电材料R2（长约为5cm，电阻约为100Ω）；I．开关一只，导线若干。请回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L＝________cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图乙所示，其示数D＝________mm。 （2）在方框中画出尽可能精确测量该样品电阻率ρ的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号。_______（3）实验中应记录的物理量有____________________（写出文字描述及字母符号），用已知和所记录的物理量的符号表示这种材料的电阻率ρ＝_______________。【答案】①.5.015②.4.700③.④.电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2⑤.【解析】【详解】（1）[1]由图示游标卡尺可知，其示数为[2]由图示螺旋测微器可知，其示数为（2）[3]电压表的量程远大于电源的电动势，所以电压表不适用，两个电流表中，电流表A2的满偏电流大于电流表A1的满偏电流，又电流表A1的内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将电流表A1与样品并联后再与电流表A2串联，滑动变阻器阻值较小，应用分压式接法，电路图如图所示 [4]电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2[5]根据欧姆定律可得根据电阻定律有解得这种材料的电阻率三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题14分，共36分）14.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15.如图所示，水平绝缘光滑轨道的端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道平滑连接，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度现有质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上A点处，两点距离，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的端时，速度恰好为零，已知带电体所带电荷量，取，求：（1）带电体在水平轨道上运动到端时速度的大小；（2）A、两点之间的电势差以及从A到运动过程中因摩擦生成的热量。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 设带电体运动到端的速度大小为，根据匀变速直线的规律有解得（2）A、两点的电势差解得带电体A到过程，根据动能定理解得A到过程中生成的热量16.宏观规律是由微观机制决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等。对于导体中的任一截面来说，任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等，宏观上不形成电流。如果导体两端加恒定电压，自由电子在电场力的驱动下开始定向移动，并不断与导体内金属阳离子碰撞，可以认为自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速、再碰撞……，在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。如图所示，一段截面积为S、长为L的金属导体，单位体积内有n个自由电子，自由电子的电量为e，质量为m，导体两端所加电压为U，假设自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，仅在碰撞时才考虑粒子间的相互作用。（1）求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F；（2）求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速率；（3）实验表明，同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量，物理学中把它叫做导体的电阻。请推导电阻的微观表达式（用物理量S、L、n、e、m、t表示） 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由题意得恒定电场对每个自由电子作用力大小解得（2）自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速，自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，则满足解得（3）由题意t时间内通过导线横截面的电荷量为则电流为又电阻为所以电阻的微观表达式为