新疆伊犁可克达拉市镇江高级中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理 Word版含解析.docx

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可中2023-2024学年高二第一学期第一次月考物理试卷考试时间：90分钟试卷满分：100分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题共48分）一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题只有一项符合要求）1.下列说法中正确的是（）A.物体带电荷量为，这是因为失去了个电子B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C.物体所带电荷量的最小值为D.根据可知，当时，【答案】C【解析】【详解】A．物体带电荷量为，这是因为失去电子的个数为A错误；B．带电体能否被看成点电荷主要看该带电体的形状、大小以及电荷分布在所研究的问题中能否被忽略，与体积和电荷量的多少没直接关系，B错误；C．元电荷为最小电荷量，大小为，故物体所带电荷量的最小值为，C正确；D．当时，带电体不能被看成点电荷，故库仑定律不适用，D错误。故选C。2.如图所示，A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴着的金属箔片处于闭合状态，C是带正电的小球，下列说法中正确的是（　　） A.把C移近导体A时，A、B的金属箔片一直保持闭合B.把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍然张开C.先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开D.先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A、B上的金属箔片仍张开【答案】B【解析】【详解】A．根据异种电荷相互吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷，由于C是带正电的小球，因此把C移近导体A时，导体B的右端带正电，导体A的左端带负电，A、B的金属箔片都张开，A错误；B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A带负电，B带正电，金属箔片依然张开，B正确；C．先把C移走，A、B电荷恢复原状，A、B两端都不带电，若再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，C错误；D．先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A与B上的电荷重新中和，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，D错误；故选B。3.两个分别带有电荷量－Q和+4Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间的库仑力的大小为（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】相距为r时，根据库仑定律得接触后，各自带电量变为 则此时有故选D。4.关于电流，下列说法中正确的是（　　）A.通过导线某截面的电量越多，电流越大B.单位时间内通过导体某截面的电量越多，导体中的电流越大C.导体中有电荷运动就有电流D.自由电子定向运动的速度就是电流的传导速度【答案】B【解析】【详解】AB．由电流的定义可知，单位时间内通过导体某截面的电量越多，导体中的电流越大，而不是通过导线某截面的电量越多，电流越大，A错误，B正确；C．导体内电荷定向移动才形成电流的，不能说导体中有电荷运动就有电流，C错误；D．自由电子定向移动的速度是导体内的电荷运动速度，而不是电流的传导速度，D错误。故选B。5.如图所示，匀强电场场强E=100v/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA为（　　）A.-10VB.10VC.-5VD.5V【答案】C【解析】【详解】由图示可知，AB方向与电场线方向间的夹角θ=，AB两点沿电场方向的距离d=LcosθAB两点间的电势差 UAB=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos=5V所以UBA=-UAB=-5V故选C。6.某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。下列说法不正确的是（　　）A.M、N点的电场强度EM>ENB.粒子在M、N点电势能EpM>EpNC.粒子在M、N点的电势φM>φND.粒子带正电【答案】A【解析】【详解】A．因N点的电场线较M点密集，可知选项A错误；BD．由粒子运动轨迹弯曲方向可判断出粒子受电场力方向如图，故粒子带正电，且粒子从M到N的过程中，电场力做正功，电势能减小，因此粒子在M、N点的电势能EpM>EpN故BD正确； C．沿电场线电势逐渐降低，可知粒子在M、N点的电势φM>φN选项C正确。此题选择不正确的选项，故选A。7.如图所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板N与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地。在两板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电荷量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是（　　）A.仅将M板向下平移B.仅将M板向右平移C.仅在M、N之间插入金属板D.仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）【答案】A【解析】【详解】A．静电计能测量平行板电容器两极板间电压，平行板电容器两极板间电压越大，静电计指针张角越大。由平行板电容器的电容，仅将M板向下平移，使正对面积S减小，电容器的电容C减小，已知Q不变，由可知，平行板电容器两极板间电压增大，静电计指针张角变大，故A正确；B．仅将M板向右平移，极板间距离d减小，电容器的电容C增大，由可知，平行板电容器两极板间电压减小，静电计指针张角减小，故B错误；C．仅在M、N之间插入金属板，由于插入的金属板达到静电平衡后为一个等势体，这样就减小了平行板电容器两极板间有效距离d，电容器的电容C增大，由可知，平行板电容器两极板间电压减小，静电计指针张角减小，故C错误；D．仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1），相对介电常数增大，电容器的电容C增大，由可知，平行板电容器两极板间电压减小，静电计指针张角减小，故D错误。 故选Ａ。8.如下左图所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点．一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点．在此过程中，该点电荷的速度v随时间t变化的规律如下右图所示．则下列说法中正确的是（）A.A、B两点的电场强度是EA＜EBB.A、B两点的电场强度是EA＞EBC.A点的电势比B点的电势高D.A点的电势跟B点的等势【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．由速度图象可得加速度逐渐增大，则从A到B电场力变大，A点的电场强度比B点的小EA＜EB选项A正确、B错误；CD．带负电的点电荷速度增大，则电场力做正功，电势能减小，故A点的电势比B点的电势低，选项CD错误。故选A。二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分，多选题全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不选得0分。）9.关于静电场，下列说法正确是（　　）A.处于静电平衡状态的导体是个等势体B.处于静电平衡状态的导体，内部的电场不为0C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D.任一点电场强度总是指向该点电势降落最快的方向【答案】AD【解析】【详解】AB．处于静电平衡状态下的导体的表面与电场线垂直，故是一个等势体，其内部合场强为零，A正确，B错误； C．电势是人为规定的，与电场强度无关，C错误；D．沿电场方向电势降落最快，D正确。故选AD。【点睛】导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在导体内部出现感应电荷的电场，该电场与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会再移动．此时导体的内部场强处处为0，这种状态叫静电平衡状态。处于静电平衡状态的整个导体是一个等势体。10.关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（　　）A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B.导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C.金属的电阻率随温度的升高而增大D.将一根长为L的导线均匀拉伸到2L再对折接入电路，则导线的电阻和电阻率都不变。【答案】CD【解析】【详解】A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，导体的电阻与导体中有无电流无关，选项A错误；B．导体的电阻由导体本身决定，与导体两端的电压以及导体中的电流无关，选项B错误；C．金属的电阻率随温度的升高而增大，选项C正确；D．将一根长为L的导线均匀拉伸到2L再对折，导体的材料不变，则电阻率不变；因为导体的横截面积和长度都没变，则导体电阻不变，选项D正确。故选CD。11.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示，则（　　）A.在间，场强先减小后增大 B.在间，场强方向没有发生变化C.若一负电荷从O点运动到点，电势能逐渐减小D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在间一直做加速运动【答案】BD【解析】【详解】AB．φ−x图象的斜率的绝对值大小等于电场强度，由几何知识得知，斜率先增大后减小，则电场强度先增大后减小，但斜率一直是负，场强方向没有改变。故A错误，B正确；C．由图看出O～x2间，电势逐渐降低，负电荷高电势处电势能小，故负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高。故C错误；D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动，故D正确。故选BD。12.如图所示，A、B、C、D为匀强电场中一个长方形的四个顶点，E、F分别为AB、CD的中点，AD边长度为10cm，AB边长度为15cm。已知A、B、D三点的电势分别为9.0V、3.0V、12.0V，长方形所在平面与电场线平行，则（　　）A.C点的电势不为零B.电场沿AF方向C.电场强度大小为50V/mD.电场强度大小为40V/m【答案】AC【解析】【详解】A．匀强电场的等势线是等间距的平行直线，根据几何关系知C点的电势不为零，故A正确；B．根据电场线与等势线垂直，知电场线沿垂直于AF方向，故B错误；CD．根据几何关系可知AF长为12.5cm，DG长度为6cm，DA间电势差为3V，则电场强度故C正确，D错误。 故选AC。第II卷（非选择题）三、实验题（本题共2题，13题6分，14题8分）13.某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为6V的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。（电流I表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即）（1）先将单刀双掷开关S置于1端，给电容器进行充分的充电。然后将单刀双掷开关S置于2端，通过电阻R进行放电，放电电流的方向为______（填“从a到b”或“从b到a”）。（2）将单刀双掷开关S置于2端时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的图像。图线与坐标轴围成图形的面积可以用所围小方格的总面积近似代替，若按照“大于半个格的按一个格算，小于半个格的舍去”的原则数出小方格数为114个，据此估算出电容器的电容为______μF（计算结果保留三位有效数字）。（3）若换用另一个电介质相同、电极间距相等、电极正对面积较小的电容器进行实验，则得到的图线与坐标轴所围成图形的面积将__________（填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】①.从a到b②.15.2③.变小【解析】【详解】（1）[1]先将单刀双掷开关S置于1端，给电容器进行充分的充电，可知电容器上极板带正电，下极板带负电；然后将单刀双掷开关S置于2端，通过电阻R进行放电，放电电流的方向为从a到b。（2）[2]根据图像与横轴围成的面积表示电荷量，可知电容器充完电所带的电荷量为 根据电容定义式可知电容器的电容为（3）[3]根据电容决定式若换用另一个电介质相同、电极间距相等、电极正对面积较小的电容器进行实验，则电容器电容变小，根据可知电容器充完电后所带的电荷量变小，则得到的图线与坐标轴所围成图形的面积将变小。14.电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。（1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径为_______mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为_______mm。（2）用多用电表粗测其电阻约为。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下：A.电压表V1（量程3V，内阻约为）B.电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）C.滑动变阻器R（阻值范围，2.0A）D.直流电源E（电动势为3V）E.开关 F.导线若干则该实验电路应选择如图丙电路中的________。（3）实验测出圆柱体的电阻为R，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为________。（用D、L、R表示，单位均已为国际单位）【答案】①.0.920②.42.40③.B④.【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图甲可知直径为d=0.5mm+42.0×0.01mm=0.920mm[2]游标卡尺的精确值为0.05mm，由图乙可知其长度为L=4.2cm+8×0.05mm=42.40mm（2）[3]要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，可知滑动变阻器应采用分压接法，由于为了减小误差，电流表应采用外接法，故选B。（3）[4]根据电阻定律得圆柱体截面积为联立可得四、计算题（本题共试题，15题8分，16题8分，17题10分，18题12分）15.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θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-5C，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。（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。 【答案】（1）3.0×10-2N；（2）4.0×10-3kg；（3）2.0m/s【解析】【分析】【详解】（1）电场力F=qE=3.0×10-2N　（2）由解得m=4.0×10-3kg（3）由动能定理解得v=2.0m/s16.把电荷量的点电荷从A点移到B点时，克服静电力做功，已知．求：(1)A、B间的电势差；(2)从A到B的电势能的变化；(2)A点的电势．【答案】(1)-150V(2)增加了3.0×10-6J(3)-120V【解析】【详解】(1)A、B间的电势差为(2)从A到B，电场力做负功，故电势能增加，增加了3.0×10-6J (3)A点电势为φA=UAB+φB=-150V+30V=-120V17.如图所示，在水平向右的、强度E＝2000V/m的匀强电场中，质量的带电粒子以大小、方向和水平方向成30°的初速度从A点射入，发现它恰能做直线运动。以A点所在的等势面为参考平面，电场区域足够大。试求：（1）粒子的电性和电量；（2）粒子沿直线前进的最大距离；（3）粒子在（2）问过程中电势能的变化量是多少。【答案】（1）负电；；（2）2.5m；（3）电势能增加【解析】【详解】（1）由题意可知，该带电粒子所受的电场力方向应水平向左，与电场方向相反，所以粒子带负电，设其电荷量为q，则有可得（2）粒子所受的合力大小为根据动能定理得联立得x=2.5m（3）由于 电场力做负功，电势能增加，增加量为18.下面是一个示波管工作原理图，初速度为零的电子经电压为U1的电场加速后垂直进入偏转电场，两平行板间的距离为d，板长L，偏转电压为U2，S为屏，与极板垂直，到极板的距离也为L。已知电子电量e，电子质量m。不计电子所受的重力。（1）电子进入偏转电场的速度v0是多少？（2）电子离开偏转电场时的偏转量y1为多少？（用U1、U2、d、L表示）（3）电子到达屏S上时，它离O点的距离y是多少？（用U1、U2、d、L表示）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设电子经加速电场U1加速后以速度v0进入偏转电场，由动能定理有（2）进入偏转电场后在电场线方向有经时间t飞出电场有飞出电场时偏转量为由以上各式得 （3）设电子从偏转场穿出时，沿y方向的速度为vy，穿出后到达屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向移动的距离为y2，有由以上各式得也可用相似比直接求y。即