江西省部分学校2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（含解析）

江西省部分学校2023-2024学年高二上学期10月月考
物理
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修第三册第九至十一章。
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（ ）
A.由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能
B.给病人做麻醉的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止手术事故
C.避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，通常把避雷针顶端设计成球形是为了美观
D.飞机上的着地轮用绝缘橡胶做轮胎，是为了避免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全
2.关于导体的电阻，下列说法正确的是（ ）
A.导体电阻与导体两端电压有关，加在导体两端电压越大，导体的电阻就越大
B.两根长度相同的镍铬合金线，若忽略温度的影响，电阻一定相等
C.相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻与材料有关
D.任何导体都对电流有阻碍作用，导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小
3.每分钟有个自由电子通过导线的横截面，导线的横截面积为，电子电荷量为，则该导线中的电流大小是（ ）
A. B. C.8mA D.80mA
4.如图所示，平行板电容器的一个极板与静电计连接，外壳与另一个极板同时接地，对电容器充电，使静电计指针张开一个角度，静电计指针的偏转表示电容器两极板间的电势差，撤去电源后，下列说法正确的是（ ）
A.仅增大两板间的距离，静电计指针张角变小
B.仅将玻璃板插入两板之间，静电计指针张角变大
C.仅将M板稍微上移，静电计指针张角变大
D.若将M板拿走，静电计指针张角变小
5.如图所示为半径为R的圆，O、A、B为圆的三等分点，其中O为圆的最高点，与圆平行的面内有一匀强电场.现在O、A两点固定电荷量分别为+q、-q的点电荷，将一试探电荷放在B点时所受的电场力为零；如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，静电力常量为k，重力不计.则B点的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
6.如图所示，固定的光滑绝缘斜面OM与光滑绝缘水平面MN平滑连接，斜面OM长度L=4.0m，倾角，斜面和水平面所在空间存在着平行于斜面向上的匀强电场，电场强度的大小.现有一带电量为的带正电的小滑块（可视为质点）从O点以v=3m/s的速度沿斜面匀速下滑.重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则小滑块的质量m和滑块在水平面MN运动的最大位移x分别为（ ）
A.m=2kg，x=0.4375m B.m=2kg，x=0.9375m
C.m=1kg，x=0.4375m D.m=1kg，x=0.9375m
7.如图所示电路中，表头G的内阻，满偏电流，、为定值电阻，若，下列说法正确的是（ ）
A.表头G的满偏电压为500V
B使用a、b两个端点时，可以用来测量大于1mA的电流
C.使用a、b两个端点时，可以用来测量电压，其量程为0～10V
D.使用a、c两个端点时，可以用来测量电压，其量程为0～20V
8.某一导体的伏安特性曲线如图中的AB段（实线）所示，关于该导体的电阻，下列说法正确的是（ ）
A.A点对应的导体的电阻为120Ω
B.B点对应的导体的电阻为8Ω
C.在AB段，导体的电阻变化了20Ω
D.在AB段，导体的电阻随电压的增大而增大
9.真空中两点电荷和固定在x轴上0和5cm处，两点电荷之间x轴上各点的电势φ随位置x变化的关系图像如图所示（取无穷远处电势为零），在x=3cm处电势最低，下列说法正确的是（ ）
A.两个点电荷一定是正电荷
B.x=2cm处的位置电场强度为0
C.两个电荷的电荷量大小关系为
D.在与所在的连线上电场强度为0的点只有1个
10.如图所示，带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置，两板间电场强度，方向向下.M板和N板相距10cm，电场中A点距N板为4cm，B点距M板为1cm.下列说法正确的是（ ）
A.B点电势高于A点电势，AB间的电势差
B.让N板接地，则A点的电势
C.一个电子从A点移动到B点，电势能减少
D.将一个电子从A点沿直线移到B点静电力做的功，与将电子先从A点移到C点再移到B点静电力做的功数值不同
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11.（8分）某同学用如图甲所示电路研究电容器的充、放电.
（1）把开关S掷向a，对电容器充电，充电完毕后把开关S掷向b，让电容器放电，直至放电完毕，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i-t图像如图乙所示.图乙中，阴影部分的面积________（选填“>”“<”或“=”）；若将电阻箱电阻调大些重新实验，得到i-t图像中，充电过程阴影部分的面积________（选填“>”“<”或“=”）；
（2某次放电过程，电流和电压传感器分别将电流、电压信息传入计算机，经处理后得到电流和电压随时间变化的I-t、U-t曲线分别如图丙、丁所示.由图像可知，电容器充满电时的电荷量为________C，电容器的电容为________F.（保留两位有效数字）
12.（8分）在测量一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，采用如下步骤完成实验：
（1）利用螺旋测微器测定合金丝直径如图甲所示，该合金丝的直径d=________mm；
（2）首先用多用电表粗测的电阻，当用“×1k”挡时发现指针偏转角度过大如图乙所示，接下来的测量操作如下，请帮助该同学选择必需的操作并按操作顺序排序________；
A.测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡
B.断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡
C.断开待测电阻，将选择开关旋到“×10k”挡
D.将红黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向电阻“0”刻线
E.再接入待测电阻，将指针示数乘以对应倍数，即为待测电阻的阻值
（3）该同学采用“伏安法”较准确地测量该合金丝的阻值，所用实验器材如图丙所示，其中电压表内阻约6kΩ，电流表内阻约3Ω，图中部分电路已经连接好，请将电路图补充完整；
（4）若电压表的示数为U，电流表的示数为I，合金丝长度为L，则该合金丝的电阻率________（用U、I、L、d表示）.
三、计算题（本题共3小题，共计44分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积均为的正方形铂片，间距为d=1cm，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上U=6V的电压时，测出电流I=1μA，则这种液体的电阻率为多少？
14.（12分）把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功，求：
（1）A点的电势；
（2）A、B两点的电势差；
（3）把的负电荷由A点移到B点电场力做的功.
15.（22分）如图甲所示，水平放置的两平行金属板间距离为d，板长为L=2d，两金属板间电势差变化如图乙所示（初始时上金属板带正电），其中.一粒子源连续发射质量为m、电荷量为+q的带电粒子（初速度，重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子恰好从上金属板左端的下边缘水平进入两金属板间.
（1）若带电粒子在时刻进入两极板之间，飞出极板时粒子在竖直方向的偏移量y是多少；
（2）在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子恰好从下金属板右端飞出；
（3）在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子恰好从上金属板右端飞出.
江西省部分学校2023-2024学年高二上学期10月月考
物理
参考答案、提示及评分细则
1.A 由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能，选项A正确；绝缘性能良好的化纤制品制成的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，选项B错误；避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，故避雷针必须做成针状，不能做成球形，选项C错误；飞机上的着地轮是用导电橡胶做轮胎的，不是用绝缘橡胶做轮胎的，选项D错误.
2.C 导体电阻由导体的材料、长度与横截面积决定，与导体两端电压和通过导体的电流无关，选项A错误；因为不知两导线横截面积间的关系，因此忽略温度的影响，两根长度相同的镍铬合金线电阻不一定相等，选项B错误；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻与材料有关，选项C正确；导体的电阻越大，说明它对电流的阻碍作用越大，选项D错误.
3.B 由，B正确.
4.C 静电计的原理是电势差U变大（小），指针张角变大（小）.由公式知，当d变大时，C变小，再由得U变大，指针张角变大，A错误；当插入玻璃板时，相对介电常数增大，C变大，U变小，指针张角变小，B错误；当M板上移时，极板正对面积S变小，C也变小，U变大，指针张角变大，C正确；当将M板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，指针张角变大，D错误.
5.D 由几何关系可知，OAB构成一等边三角形，该三角形的边长为.现在在O处放一正电荷+q，在A处放一负电荷-q，正、负电荷分别在B点产生的电场强度大小相等，方向如图甲所示，由电场叠加后合场强大小与匀强电场强度大小相等，匀强电场E'的方向与E等大反向，则，所以匀强电场大小为；如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，则B点的电场强度如图乙所示，所以O、A两处的点电荷在B处的合场强与匀强电场方向相同，大小相等，所以B点的场强为，D正确，A、B、C错误.
6.D 带正电的小滑块从O到M沿斜面匀速下滑，对小滑块受力分析知，解得小滑块的m=1kg；带正电的小滑块速度从v=3m/s到0，根据动能定理有，解得带正电的小滑块在水平面MN运动的最大位移x=0.9375m.选项D正确.
7.C 表头满偏电压为0.5V，A错误；改装后为电压表，所测电流最大为1mA，B错误；接ab端量程为10V，C正确；接ac端量程为19.5V，D错误.
8.CD A点电阻力60Ω，B点电阻为80Ω，故C、D正确.
9.AD 由图可知电势都大于零，且在x=3cm处电势最低，故一定都是正电荷，选项A正确；因图像的切线斜率表示电场强度，由图可知x=2cm处的位置切线斜率不为零，故电场强度不为零，选项B错误；在x=3cm处的电场强度为公，则有，解得，C错误；在与所在的连线上，切线斜率为0的点只有1个，选项D正确.
10.BC 由于顺着电场线方向电势降低，所以B点电势较高，AB间的电势差，选项A错误；让N板接地，则，选项B正确；电场力对电子做功为，电场力做正功，电势能减小，减小量为，选项C正确；静电力做功与路径无关，只与初末位置有关，选项D错误.
11.（1）=（2分） =（2分） （2）（或）（2分） （或）（2分）
解析：（1）i-t图像所围面积为电容器的充放电电量，因此有；将电阻箱接入电路的电阻变大，不改变充放电电量的大小，但改变充放电时间及充放电的最大电流；
（2）图像与坐标轴围成的面积即为电容器放电过程中放出的电荷量，也就是电容器充满电时的电荷量，图像斜面小正方形的个数为14个，则电容器充满电时的电荷量，电容器的电容为 .
12.（1）0.732（0.730～0.734均可）（2分） （2）BDEA（2分） （3）如图所示（2分） （4）（2分）
解析：（1）根据螺旋测微器读数规则可得；
（2）当用“×1k”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻较小，应该换用小倍率电阻挡；调整档位后，要先进行欧姆调零，再进行测量，测量后，断开表笔关闭多用表；故实验步骤的顺序为：BDEA；
（3）由于 ，待测电阻的阻值远大于电流表内阻，可知电流表应该采用内接法；由于滑动变阻器用分压电路，则实物连线如图所示；
（4）根据电阻定律和欧姆定律可知、，解得该合金丝电阻率为.
13.解：液体等效电阻为（5分）
根据（2分）
（3分）
14.解：（1）正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功，所以
，（3分）
（2）根据电势能与电势关系
，（3分）
由电势差定义（2分）
（3）把的负电荷由A点移到B点电场力做的功为
（4分）
15.解：（1）能从板间飞出的粒子，平行于板方向做匀速直线运动，在板间运动的时间（1分）
设带电粒子在两金属板间运动时的加速度大小为a，则（2分）
带电粒子在时刻进入两极板之间，则它在竖直方向上先加速向下运动，
（2分）
经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零
（2分）
此时粒子飞出极板，其偏移量（2分）
（2）在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，恰好从下金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示：
可知（2分）
解得（1分）
所以（1分）
考虑到周期性，带电粒子恰好从下金属板右端飞出两金属板间的时刻t满足
（其中）（2分）
（3）在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，然后加速向上直到恰好从上金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示：
可知（2分）
解得，（舍去）（1分）
所以（2分）
考虑到周期性，带电粒子恰好从上金属板右端飞出两金属板间的时刻t满足
（其中）（2分）