四川省泸县第一中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

泸县一中高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.关于电场线的说法，正确的是（　　）A.电场线是客观存在的，不仅反映了电场的分布，也是电荷之间产生相互作用的物质基础B.电场线是从正电荷出发，到负电荷终止的不封闭曲线C.电场中任何两条电场线有可能相交D.电场线就是正点电荷的运动轨迹【答案】B【解析】【分析】【详解】A．电场是客观存在的，电场线是人们想象的，不是真实存在的，A错误；B．根据电场线的特点知，电场线是从正电荷（或无穷远）出发到负电荷（或无穷远）终止的不封闭曲线，B正确；C．电场线的切线方向就是电场的方向，如果两条电场线在同一点相交，则有两个切线方向，而事实上电场中的每一点只有一个方向，故任意两条电场线都不会相交，C错误。D．根据电场线的特点，电场线也并不是电荷的运动轨迹，仅当静止电荷，或初速度与电场线共线的电荷，在电场线是直线的电场中，只受电场力作用时，运动轨迹才会与电场线重合，D错误。故选B。2.如图所示是某验电器的结构图。下列相关说法正确的是（　　） A.金属箔张开过程，重力势能一定增加B.金属箔张开过程，斥力一定做负功C.金属箔张开，说明金属球带正电D.金属箔张开时，可能带异种电荷【答案】A【解析】【分析】【详解】验电器带电时，金属箔张开，是因为金属箔带同种电荷；金属箔张开过程，斥力做正功，重力势能增加。故选A。3.两个半径为r的相同的金属球分别带有q1、q2的异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距为10r，其相互作用力为F1.现将两球接触后分开，再放回原来的位置，这时两球间的相互作用力为F2，则(　　)A.F2＝F1B.F2＝F1C.F2>F1D.F2<F1【答案】D【解析】【详解】根据同种电荷相互排斥，异种电荷互相吸引的性质，当两球带异种电荷时，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定小于10r，两球接触前的库仑力：；根据题意两球接触后分开，两球各带q2的同种电荷，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必大于10r，而两球接触后平分电量，则两球的电荷量，则作用力，故A、B、C错误，D正确；故选D．【点睛】库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系．4.如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经一直线加速器加速形成细柱形的质子流且电流恒定，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束与质子源相距和的两处各取一横截面，和，在、，两处各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为、，则（） A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】根据电流的微观定义式可知在处与处的电流相等故得据动能定理知在处有解得在处解得联立各式得 故选C。5.某区域的电场分布与位置相关，如图（a）所示，Ox轴上正好存在与该轴正方向同向的电场分布，电场强度E的大小随x的变化情况如图（b）所示，若在原点O处静止释放一质子，质子在仅受电场力的作用下开始运动，下列说法正确的是（　　）A.质子的加速度一直增大B.质子所受电场力一直增大C.质子的电势能一直增大D.质子的动能一直增大【答案】D【解析】【详解】AB．由题图知，电场强度随着距离的增加先变大后变小，根据可知，质子所受电场力、加速度先变大后变小，故AB错误；CD．质子运动过程中，电场力做正功，因此电势能减小，动能增加，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电动机M的线圈电阻为，定值电阻为。闭合开关S，电动机开始转动，稳定后电路中的电流为I，则（　　）A.电流大小B.电动机两端的电压 C.电动机的机械功率D.电源的效率【答案】C【解析】【详解】A．电动机为非纯电阻，欧姆定律不能运用，故A错误；B．设电动机两端电压为U，对电动机分析有P电=P机+P热即UI>I2R1则U>IR1故B错误；C．从能量角度分析，电动机的机械功率等于电源的总功率减去电路中的热功率，有故C正确；D．电源的效率由于欧姆定律不成立，所以故D错误。故选C。7.如图甲所示电路，小灯泡通电后其电压U随所加电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM为U轴的垂线，PQ为I轴的垂线，下列说法中正确的是（　　）A.随着所加电流的增大，小灯泡的电阻减小 B.对应P点，小灯泡的电阻为R＝C.在电路中灯泡L两端电压为U1时，电阻R两端的电压为I1RD.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”【答案】D【解析】【详解】A．图线上的点与原点连线的斜率等于电阻大小，由数学知识可知，随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；B．对应P点，小灯泡的电阻为，故B错误；C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I2R，故C错误；D．由恒定电流的功率公式P=UI，推广可知，对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积，故D正确．8.一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生的场强大小EO=，方向如图所示。把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为El、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4。则（　　）A.E1>B.E2=C.E3>D.E4=【答案】AC【解析】【详解】A．根据点电荷电场强度公式，且电荷只分布球的表面，对于图甲，虽表面积相同，但由于间距的不同，则上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小关系为，方向相同；因电荷Q在球心O处产生物的场强大小，又由于 得，A正确，B错误；CD．对于图乙，半球面分为表面积相等的左、右两部分，是由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等，则根据电场的叠加可知：左侧部分在O点产生的场强与右侧电荷在O点产生的场强大小相等，即E3=E4。由于方向不共线，由合成法则可知，C正确，D错误。故选AC。9.如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出A.电阻R＝0.5ΩB.通过电阻的电流与两端电压成正比C.因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝=1.0ΩD.在R两段加上2.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是1.0C【答案】BD【解析】【详解】A．由可知故选项A错误；B．由于图像是过原点的直线，通过电阻的电流与两端电压成正比，故选项B正确；C．因为是物理图像，所以斜率 即不能用倾角的正切的倒数求解电阻，故选项C错误；D．由图像可知在R两端加上2.0V的电压时，电流I=1A，所以每秒通过的电量故选项D正确。故选BD。10.如图，在竖直向上匀强电场中，A球位于B球的正上方，质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，其中只有一个小球带电，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）A.如果A球带电，则A球一定带正电B.如果A球带电，则A球的电势能一定增加C.如果B球带电，则B球一定带正电D.如果B球带电，则B球的电势能一定增加【答案】CD【解析】【分析】【详解】两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，根据公式有可知两球下落时间相同，两小球下落高度不同，根据公式可知A球的加速度大于B球加速度，故若A球带电，必定带负电，受到向下的电场力作用，电场力做正功，电势能减小。若B球带电，必定带正电，受到向上的电场力作用，电场力做负功，电势能增加。故选CD。11.如图所示的电路中，电源电动势为2V，内阻，电阻，电阻，电阻 ，滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω，电容器的电容，电阻与电容器间的导线记为d，单刀双掷开关S与触点1连接，下列说法正确的是（　　）A.如果仅将的滑片向上滑动，消耗的功率减少B.如果仅将滑片向上滑动，电源的输出功率增加C.如果仅将的滑片向上滑动，电容器两极板间的电势差增大D.若仅将开关S由触点1拨向触点2，流过导线d的横截面的电荷量为【答案】BCD【解析】【详解】A．开关S与触点1连接，电路中R1和R4串联，如果仅将R4的滑片向上滑动，总电阻减小，总电流增大，根据P=I2R1可知R1消耗的功率增大，故A错误；B．电源的输出功率随外电阻变化关系如图所示原来R1和R4接入电路的总电阻大于内电阻，如果仅将R4的滑片向上滑动，外电阻接近内电阻，则电源的输出功率增加，故B正确；C．开关S与触点1连接，电容器两端电压等于R1两端电压，如果仅将R4的滑片向上滑动，R1两端电压增大，则电容器两极板间的电势差增大，故C正确；D．开关S与触点1连接，电路电流强度R1两端电压R4两端电压 此时电容器所带的电荷量左端为高电势；若仅将开关S由触点1拨向触点2，此时电容器所带的电荷量此时左端为低电势，所以流过导线d的横截面的电荷量为故D正确。故选BCD。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（共14分）12.如图甲所示，螺旋测微器的读数为__________mm；如图乙所示，电压表的量程为3V，则电压表的读数为__________V．【答案】①.6.700②.1.10±0.01【解析】【详解】[1]由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器的读数为：d=6.5mm+20.0×0.01mm=6.700mm；[2]电压表量程为3V，由图示电压表表盘可知，其分度值为：0.1V，示数为：1.10V.13.随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户，某实验小组要对市场上出售的某品牌纯净水质量进行检测。电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，电导率是电阻率的倒数。该小组查阅国家2020版药典标准得知：合格纯净水的电导率，为方便检测，实验小组把电导率换算为电阻率，即合格标准为电阻率。为测量该纯净水的电阻，将水样装入一绝缘性能良好的圆柱形塑料容器内，容器两端用圆片状金属电极密封。测得该容器两电极间长度为5.0cm，圆柱内径圆面积为 1.0cm2。除待测水样Rx外，实验室还提供如下器材：A.电流表A1（量程0~1mA，内阻为15Ω）B.电流表A2（量程0~300μA，内阻约为100Ω）C.电压表V1（量程0~3V，内阻为5kΩ））D.电压表V2（量程0~15V，内阻约为20kΩ）E.滑动变阻器R1，阻值范围0~20Ω，允许的最大电流2AF.滑动变阻器R2，阻值范围0~1kΩ，允许的最大电流0.5AG.定值电阻R3=5H.电源E（电动势为6V，内阻r约2Ω）I.开关和导线若干；（1）由于不知道容器内水样的电阻，该小组采用试触法确定电路的连接，如图甲，将电压表的不固定接头分别与b、c接触，观察电压表和电流表指针偏转情况，发现电流表的指针偏转变化明显，电压表指针偏转几乎不变，则应将电压表接头接在________（选填“b”或“c”）点。同时根据电表示数粗略估算水样电阻Rx约为30kΩ；（2）为了多测几组数据，并且尽量精确测量水样电阻Rx，请在答题纸方框内画出实验电路原理图，并标明所选用器材________；（3）将实验中测得的多组电压表和电流表的示数，在U-I坐标系中描点连线，得到图线如图，根据图线可得水样的电阻值Rx=_______Ω（保留2位有效数字）；（4）根据题中有关数据，请你判断该水样是否合格？________（选填“是”或“否”）。 【答案】①.c②.③.④.否【解析】【详解】（1）[1]由题可知，接b时，电流表的指针偏转变化明显，说明电压表分流严重，接c时，电压表的偏转几乎不变，则说明电流表基本不分压，电流表用内接法，故应接c处，测量误差较小。（2）[2]电源电动势是6V，电压表V2量程太大，为准确测量电压，电压表应选择V1，电压表V1与定值电阻R3串联改装成6V的电压表测电压；通过水样的最大电流约为且电流表应采用内接法，故电流表应选择A2，方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；由于待测水样电阻远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示（3）[3]根据图线可得水样的电阻值为（4）[4]由公式可得其电阻率小于合格标准纯净水电阻率，故不合格。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16分，共38 分）14.如图所示，长L=1m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37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求：（1）小球所受电场力F的大小。（2）小球的质量m。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据电场力的公式解得（2）由平衡条件得解得15.如图所示，在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出）。由A点斜射出一质量为m，所带电荷量为+q的粒子，B为运动轨迹与y轴的交点，C和D是粒子运动轨迹上的两点。其中l0为常量，粒子所受重力忽略不计。(1)求粒子从A到D过程中电势能的变化量；(2)判断粒子从A到B、B到C和C到D三段过程所经历的时间关系，说明依据，并求出对应的时间；(3)求粒子经过D点时的速度大小。 【答案】(1)；(2)tAB=tBC=tCD=；(3)【解析】【详解】(1)粒子从A到D过程中电势能的变化量(2)由于粒子所受电场力沿y轴负方向，在x轴方向上粒子做匀速直线运动，又粒子从A到B、B到C和C到D三段过程在x轴方向上的位移相等，则经历的时间也相等，设由对称性可知轨迹最高点为B点。由牛顿第二定律解得又联立解得即 (3)粒子在BD段做类平抛运动解得16.如图所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm，板长L=30cm，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于A、B中间，距金属板右端x=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏。现在A、B板间加如图2所示的方波形周期电压，有大量质量m=1.0×10−7kg，电荷量q=-4.0×10−2C的带电粒子以平行于金属板的速度v0=1.0×104m/s持续射向挡板。已知U0=1.0×102V，粒子重力不计，求：（1）粒子在电场中的运动时间；（2）t=0时刻进入金属板间的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小；（3）撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。【答案】（1）；（2）0.07m；（3）19cm【解析】【详解】（1）假设粒子一直在电压U0下运动，则解得因此粒子不会撞击平行金属板，而粒子的水平分速度不变，则在电场中的运动时间 （2）在内粒子在竖直方向做匀加速直线运动，方向指向A金属板，在内粒子在指向A金属板的竖直方向做匀减速运动，以向下为正方向，两个运动过程中，加速度大小始终为因此所以位移大小为0.07m。（3）粒子在电场中的运动时间等于电场变化的周期，故撤去挡板后，粒子离开电场的速度都相同，如图所示时刻进入的粒子向下偏转的距离最大，粒子先向下偏转做类平抛运动，加速度向下，再做加速度向上的类平抛运动。同样以向下为正方向，加速度大小仍为，前一段满足所以但是向下最大位移为向下的速度为零时，即即在这个点射出的粒子出AB极板时向下位移最大为1cm，但是运动过程中最大位移为2cm，因此考虑这么一种粒子，在某位置出发，刚好向下位移最大2cm到达B极板，随后再向上运动，此时该粒子为光带最下端。当粒子在射出时，粒子向上偏转最大，此时假设粒子出AB极板时恰好到达A极板右端，则此时粒子y方向的速度为因此恰好与光带最下端的粒子y方向上的速度相同，故两者相互平行射出，光带距离也即为出电场的竖直方向位移差