潢川县2023-2024学年高二上学期第一次月考
物理试题
时间75分钟
一：选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12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．关于电势、电势差说法正确的是（ ）
A．电势、电势差都有正有负，是矢量
B．电势是矢量、电势差是标量
C．电势、电势差的单位都是V
D．电势、电势差都是相对的，与零电势位置有关
2. 电场线、等势面均可形象的描述电场。某区域的电场分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面，A、B、C三点的电场强度分别为、、，电势分别为、、。关于这三点电场强度大小和电势的比较，下列判断正确的是（ ）
（第2题图）
A． B． C． D．
3.如图所示是中国公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上，刹车时可把80％以上的动能转化成电能回收储存再使用．这种电车的核心元器件是“，”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”．下列说法正确的是（ ）
（第3题图）
A．该电容器的容量为
B．电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容也逐渐增加
C．电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变
D．若标有“，”的电容器从电量为零到充满电用时，则充电平均电流为
4. 如图所示是长、宽、高分别为3m、2m、1m的长方体导体，当电流从面B流入时，导体电阻为R，则当电流从侧面C流入时，其电阻为（ ）
（第4题图）
A． B． C． D．4R
5． 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是（ ）
（第5题图）
A．电阻a的阻值随电流的增大而增大
B．因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值
C．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D．在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A
6. 在用伏安法测电阻时，待测电阻约为60Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.2Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。下列判断正确的是（ ）
（第6题图）
A．采用图甲测得的电阻值更接近真实值，该测量值大于真实值
B．采用图甲测得的电阻值更接近真实值，该测量值小于真实值
C．采用图乙测得的电阻值更接近真实值，该测量值大于真实值
D．采用图乙测得的电阻值更接近真实值，该测量值小于真实值
7. 如图所示，光滑绝缘水平面上A、B两点固定着等量异种点电荷。一质量为、电荷量为的试探电荷在M点由静止释放。试探电荷经过AB连线中点O时速度为，经过与M点关于O点对称的N点时速度为，设无穷远处电势为零，下列说法中正确的是（ ）
（第7题图）
A．试探电荷从M点运动到N点做匀加速运动
B．试探电荷在M、N两点受到的电场力大小相等，方向相反
C．M、N两点的电势差
D．试探电荷在N点具有的电势能为
8. 如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列正确的是( )
（第8题图）
A.vM＜vN， aM＜aN B.vM＜vN， φM＜φN
C.φM＜φN， EpM＜EpN D.aM＜aN， EpM＜EpN
(多选)2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍．电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝.下列说法正确的是( )
A．材料的电导率与所选材料的品种无关
B．材料的电导率与材料的长度与截面积有关
C．电导率大小与温度有关
D．电导率是标量
10. (多选)一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，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4U0，则（ ）
A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为
C．导线中自由电子定向移动的平均速率为 D．导线中自由电子定向移动的平均速率为
11. (多选)如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置。将充好电的平行板电容器与电源断开并将左金属板接地，另一板与外壳接地的静电计相连。若两板间距为，其电容为，指针偏角为，则以下对该实验现象以及解释判断正确的是（ ）
（第11题图）
A．增大，增大，说明随的增大而减小
B．增大，减小，说明随的增大而增大
C．增大，增大，说明随的增大而增大
D．增大，减小，说明随的增大而增大
12. (多选)已知小量程电流计内阻Rg=90 Ω，满偏电流Ig=10 mA。把该电流计接成如图所示电路， 有三个端点a、b、c，使之成为双量程电流表，两个量程是0~0.1A和0~1A。一次使用a、b两个端点，一次使用a、c两个端点，下列判断正确的是（ ）
（第12题图）
A．使用a、b两个端点，量程是0~1 A；使用a、c两个端点，量程是0~0.1 A
B．使用a、b两个端点，量程是0~0.1 A；使用a、c两个端点，量程是0~1 A
C．R1=1Ω， R2=9Ω
D．R1=1Ω， R2=0.9Ω
二、实验题（本题共2小题，18分）
13（共6分。每空2分。）如图所示，在探究影响平行板电容器电容的因素的实验中，给平行板电容器充上一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的指针和外壳相连（接地）。现请回答下列问题：
（第13题图）
（1）将B极板向左移动少许，则静电计指针的偏转角将 ；将一块陶瓷板插入A、B两极板之间，则静电计指针的偏转角将 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1>C2，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图2中①②所示，其中对应电容为C1的电容器充电过程I﹣t图像的是 （选填①或②）。
14．（共12分。每空2分。）要测定一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作∶
（1）用10分度的游标卡尺测量圆柱体的长度L，可知其长度为 mm；用螺旋测微器测量其直径D如图，可知其直径为 mm。
（第14（1）题图）
（2）圆柱体的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出电阻R，然后根据电阻定律计算出该圆柱体的电阻率。为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：
A．电压表0~3 V，内阻约10 kΩ B．电压表0~15 V，内阻约50 kΩ
C．电流表0~0.6 A，内阻约0.05 Ω D．电流表0~3 A，内阻约0.01 Ω
E.滑动变阻器，0~10 Ω F.滑动变阻器，0~100 Ω
①要求较准确地测出其阻值，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。（填序号）
②在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )
A． B．
C． D．
（第15（2）题图）
（3）若金属丝电阻用R表示，则该金属材料的电阻率 。（用所给的字母表示）
三、解答題(本題共三小题,共34分,解答題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)
15.（8分）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U=60V的恒压电源上，两极板间距为d=3cm，电容器带电荷量为，A极板接地。求：
（1）平行板电容器的电容C；
（2）平行板电容器两板之间的电场强度E；
（第15题图）
16.（11分）如图，某匀强电场中有一三角形ABC，电场的方向与三角形ABC所在的平面平行。将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做功为，再从B点移到C点，静电力做功为。如果规定B点的电势为0。
（1）求A、B两点和B、C两点间的电势差和；
（2）求A点和C点的电势和；
（3）请在图中画出过B点的一条电场线，标明方向，并说明理由。
（第16题图）
17（15分）.如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏，现将一电子（电荷量为e，质量为m，重力不计）无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧屏上的K点，已知：A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：
（1）电子到MN的速度大小；
（2）若E2＝E1，电子离开电场E2时速度与水平方向的夹角多大；
（3）调节E2的大小可使K点在屏的位置发生变化，由于实际生产的需要，现要保证K点到O点的距离d满足：，求此条件下的范围。
（第17题图）潢川县2023-2024学年高二上学期第一次月考
物理答案
一：选择题：
1．C 2.C 3. D 【详解】A．该电容器的容量为
故A错误；
B．电容器充电的过程中，电量逐渐增加，但电容只由电容器自身决定，与电荷量的多少无关，即电容保持不变，故B错误；
C．根据 可知电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容不变，则电容器两极板间的电压减小，故C错误；D．标有“，”的电容器从电量为零到充满电，储存的电荷量为，则充电平均电流为
故D正确。
4D 5．C 6.A 7.D 【详解】A．试探电荷从M点运动到N点受变力作用，做变加速运动，A错误；B．试探电荷在M、N两点受到的电场力大小相等，方向相同，B错误；
C．试探电荷从M到N由动能定理可知
解得 C错误； D．设无穷远处电势为零，A、B两点固定着等量异种点电荷，故点的电势为零，故从到根据动能定理可知
即
8.【解析】D；由粒子的轨迹知粒子所受电场力的方向偏向右，因粒子带负电，故电场线方向偏向左，由沿电场线方向电势降低，可知φN<φM，EpM
vN.综上所述，选项D正确
9.CD 10. AC 11AD 12 AC 【详解】AB．使用a、b两个端点，并联电阻较小，改装后的量程较大，量程是0~1 A；同理，使用a、c两个端点，量程是0~0.1 A。A正确，B错误； CD．量程是0~1 A时
量程是0~0.1 A时 得，
二、实验题（本题共2小题，18分）
14【答案】 增大 减小 ② 【详解】（1）[1]根据电容的决定式
及定义式 可知 将B极板向左移动少许，极板间距d增大，电势差U增大，静电计指针的偏转角将增大；[2]将一块陶瓷板插入两极板间，则相对介电常数ε增大，那么电势差变小，静电计指针的偏转角减小； （2） 用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，则充电完成后，两电容器两端电压相同，根据可知，电容器的电容小则其带电量小，而图像面积代表带电量，所以对应电容为C1的电容器充电过程图像的是②。
【答案】 22.6 6.360/6.359/6.361/6.362 A E D
【详解】（1）[1]10分度游标卡尺的精确值为，由图可知圆柱体的长度为
[2] 螺旋测微器的精确值为，由图可知圆柱体的直径为
（2）①[3]由于电源电动势为，可知电压表应选择 A；
[4为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择E。
[5]在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，由于待测电阻远小于电压表内阻，故电流表应采用外接法；为了实验中获得较大的电压调节范围，滑动变阻器应采用分压接法。
故选D。
[6]根据电阻定律 又 联立可得
三、解答題15.（8分）
【答案】（1）；（2），方向竖直向下
【详解】（1）依电容定义有
（2）两板之间为匀强电场，根据匀强电场中场强与电势差关系有 方向竖直向下。
16.（11分）【答案】（1），；（2），；（3）见解析
【详解】（1）根据电场力做功与电势差关系
解得
解得
（2）规定B点的电势为0，则有 ，
解得 ，
（3）由于
可知连线为等势线，根据电场方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势，过B点的电场线如图所示
17（13分）
【答案】（1）；（2）45°；（3）
【详解】（1）从A点到MN的过程中，由动能定理，得
得电子到MN的速度大小为
（2）设电子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律得电子在电场中的加速度为 运动时间为
沿电场方向的速度为 电子离开电场E2时速度与水平方向的夹角的正切值为
所以电子离开电场E2时速度与水平方向的夹角为45°；
（3）由（1）可知电子到MN的速度大小为
电子在电场E2中做类平抛运动，沿电场方向的位移为
设电子打在屏上的位置为K，根据平抛运动的推论可知，速度的反向延长线交于水平位移的中点
电子打到屏幕上K点到O的距离为d，根据三角形相似，有
现要保证K点到O点的距离d满足：，则