2023-2024学年湖南省天壹名校联盟湖湘名校联合体高二（上）月考物理试卷（10月）（含解析）

2023-2024学年湖南省天壹名校联盟湖湘名校联合体高二（上）月考物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.已知电子的电荷量为，、两个完全相同的金属小球分别带有电荷量为，让两个小球接触，在接触过程中( )
A. 球向球转移了个电子 B. 球向球转移了个电子
C. 球向球转移了个电子 D. 球向球转移了个电子
2.如图所示为某工地的自动卸货车，当车厢与水平方向的夹角为时，工件沿车厢匀速下滑。已知工件的质量为，重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A. 下滑的工件受四个力的作用 B. 下滑的工件对车厢的压力大小为
C. 工件与车厢间的动摩擦因数为 D. 车厢对下滑工件的作用力垂直车厢斜向上
3.年月日消息，华为搭载了全新的海思麒麟芯片。这款芯片采用了自主研发的和架构，以及国产工艺。若其中一块芯片的部分电路包含三个电阻在图中虚线框内，、、、为四根引线，用多用电表欧姆挡测得间的电阻，间的电阻；若用导线把连接后，测得间的电阻，则虚线框内三个电阻的连接方式是下列图像中的( )
A. B.
C. D.
4.图中实线为某电场的电场线，其中为同一条电场线上不同位置的点，两个带电粒子、先后从点以相同的速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子带正电，则下列说法正确的是( )
A. 点的电势高于点的电势
B. 该电场可能是等量同种点电荷形成的
C. 若在点静止释放粒子，仅在电场力作用下可能沿该条电场线运动到点
D. 粒子一定带负电，运动过程中电势能减小，动能增大
5.在如图所示的竖直方向的电路中，电压表和电流表均为理想电表，、、为定值电阻，电源电动势为、内阻为，开关闭合，断开，水平放置的平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，当从断开到闭合后，下列说法正确的是( )
A. 两表读数均变大 B. 电源内阻消耗的功率变小
C. 油滴将向上运动 D. 电容器带的电荷量减少
6.一个同学练习投篮，先在点以与水平方向成角斜向上、大小为的初速度抛出第一个球，接着快速将抛出点移到与等高的点，将第二个球以相同的初速度抛出，结果两球同时打在竖直墙壁的点，两次抛出的时间间隔为，空气阻力不计，球的大小不计，两球质量相等，重力加速度为，则两球从抛出到打到点( )
A. 球运动的时间为 B. 两球打在点时，相对速度为零
C. 、两点间的距离为 D. 点离抛出点的高度为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.年月日，“天宫课堂”第三课开讲，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。已知“天宫二号”空间站工作轨道为圆轨道，轨道高度，一天绕地球转圈，忽略地球自转影响，把地球看作一个球。若还已知引力常量和地球半径，仅利用以上条件能求出的物理量是( )
A. 地球对空间站的吸引力 B. 空间站绕地球运行的线速度
C. 地球表面的重力加速度 D. 空间站绕地球运行的加速度
8.如图所示为范围足够大的匀强电场的电场强度随时间变化的关系图像。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是( )
A. 带电粒子在内的加速度与在内的加速度等大反向
B. 带电粒子将做往返运动，末带电粒子回到原出发点且速度为零
C. 带电粒子在内，初、末位置间的电势差为零
D. 带电粒子在内，电场力做的总功为零
9.如图甲所示，欧姆表的表盘刻度线不均匀，如图乙所示是欧姆挡内部电路示意图，由表头、电源、调零电阻和表笔组成，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流和它的阻值关系，分别画出了如图所示的几种图像，其中可能正确的是( )

A. B.
C. D.
10.如图所示，在正六边形的三个顶点上各放一完全相同、带正电的点电荷，为正六边形的另外三个顶点，点是正六边形的中心，下列说法正确的是( )
A. 三点的电场强度相同
B. 点的电场强度为
C. 点的电势低于点的电势
D. 从点至点移动正试探电荷，电场力做正功
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某实验小组用如图甲所示实验装置验证机械能守恒定律，无弹性的悬线一端连接在力传感器上，另一端连接一个小球，力传感器能测量悬线的拉力，竖直挡板立在水平地面上。小球的质量为，当地的重力加速度为。

先用螺旋测微器测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径__________。
实验时，小球与竖直挡板的接触点记为点，悬线伸直，由静止释放小球，力传感器记录小球运动过程中悬线的最大拉力，测出悬线的长。多次移动挡板的位置，保持挡板竖直，使小球每次与挡板接触悬线伸直，记录每次点与悬点的高度差及小球运动过程中悬线的最大拉力。要验证机械能守恒定律，在直角坐标系中，作图像，如果图像的斜率的绝对值等于__________，与纵轴的截距大小等于__________，则机械能守恒定律得到验证。用已知物理量的符号表示
12.某实验小组测未知电阻的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”准确测量未知电阻。

先用多用表的欧姆挡“”按正确的操作步骤粗测，指针如图甲所示，则读数应记为__________。
再改装电表，将量程为、内阻为的电流表串联一个的电阻，将它改装成电压表，则改装后的电压表的量程是__________。
现另有以下仪器：
电源电动势，内阻不计
电流表量程，内阻约
电流表量程，内阻约
滑动变阻器最大阻值为
开关、导线若干
在图乙框中画出测量最合理的完整电路图并标出所选仪器__________。
该小组的同学在坐标纸上建立、坐标系，用测量数据描绘出图线如图丙所示，由图线可得未知电阻的阻值__________保留位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，半径为的光滑管道竖直固定放置。一个质量为的小球直径略小于管道恰能在管道内做完整的圆周运动，为管道最低点，以点所在水平面为零势能面，重力加速度为。求：
小球的机械能；
小球运动到点时对管道压力的大小。
14.如图所示，在坐标系所在的平面内，第二象限内有沿轴正方向的匀强电场。在轴上点沿轴正方向以初速度大小未知发射质量为、带电量为的带正电粒子，在电场力的作用下经过时间从轴上的点离开电场，测得两点间的距离；若从点沿轴正方向发射的初速度增大为，则该粒子从轴上的点离开电场，测得两点间的距离。不计粒子重力。求：
点的坐标和粒子初速度的大小；
电场强度的大小；
带电粒子运动到点时速度的大小。
15.如图所示，可视为质点的两物体甲、乙置于光滑的水平面上，两物体之间的距离，时刻给物体甲一水平向右的初速度，同时在质量为的物体乙上施加一水平向右的外力，外力随时间变化的规律如图所示。求：
物体乙在前的平均速度；
从开始运动到两物体相遇前，两物体间距的最大值；
从开始运动到两物体相遇所用的时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】两小球接触过程中，电量先中和，后平分，接触后小球的带电量为
可知球向球转移的电子数量为个
故选B。
2.【答案】
【解析】A.下滑的工件受重力、支持力、摩擦力三个力的作用，故A错误；
B.沿斜面和垂直于斜面正交分解，可知支持力
根据牛顿第三定律，得
故B错误；
C.沿斜面匀速下滑，可得
整理得
故C正确；
D.车厢对下滑工件的作用力为支持力和摩擦力的合力，与重力满足二力平衡，所以车厢对下滑工件的作用力竖直向上，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】图中间的电阻，间的电阻；图中间的电阻，间的电阻，故AD错误；
若用导线把连接后，图中测得间的电阻，图中测得间的电阻为
故B错误，C正确。
故选C。
4.【答案】
【解析】A.粒子带正电向下偏转，可知其受到电场力指向下方，场强指向下方，沿电场线方向电势降低，故点的电势低于点的电势，故A错误；
B.等量同种电荷形成的电场线类似下图所示

故该电场不可能是等量同种点电荷形成的，故B错误；
C.粒子受到的电场力方向与粒子受到的电场力方向相反，可知粒子带负电，若在点静止释放粒子，仅在电场力作用下，粒子会向上运动，静电力方向沿电场线切线方向，粒子不会沿着弯曲的电场线运动到点，故C错误；
D.粒子带正电，粒子受力与相反，故B粒子带负电，运动过程中电场力与速度方向夹角小于，做正功，电势能减小，动能增大，故 D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】A.当闭合后，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻、电阻两端的电压增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电阻、两端的电压减小，通过电阻、的电流减小，则电流表读数减小，电压表读数减小，故 A错误；
B.电源内阻消耗的功率
干路电流增大，电源内阻消耗的功率变大，故B错误；
C.电容器两极板间电压减小，电场强度减小，油滴所受电场力小于重力，故油滴向下运动，故C错误；
D.电容器两极板间电压减小，电容器电容不变，故电容器带的电荷量减少，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】【分析】
球在空中做斜抛运动，将其分解为水平方向：的匀速直线运动，竖直方向：的竖直上抛运动匀变速直线运动，充分的利用竖直方向的对称性及逆向思维逐一分析求解。
【解答】
A.球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的规律及时间的对称性可知，球在空中运动时间为
项正确；
B.由于两球在点时速度大小相等，方向不同，因此相对速度不为零，项错误；
C.球在水平方向上做匀速直线运动，所以、两点间的距离为
项错误；
D.球在竖直方向上做竖直上抛运动，逆向思维，根据运动规律及时间的对称性得，点离抛出点高度为
项错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】A.一天绕地球转圈，可知空间站周期，根据万有引力提供向心力，设空间站质量为，轨道半径为，地球质量为，轨道高度为，则
其中地球半径和轨道高度以及周期已知，但空间站质量未知，则地球对空间站的吸引力无法求出，故A错误；
由于
其中地球半径和轨道高度以及周期已知，可以求出空间站绕地球运行的速度，在地球表面，根据万有引力等于重力，可得
，又
解得
其中地球半径和轨道高度以及周期已知，可以求出地球表面的重力加速度，由于
其中地球半径和轨道高度以及周期已知，可以求出空间站绕地球运行的加速度，故BCD正确。
故选BCD。
8.【答案】
【解析】A.根据图像可知，粒子在内受到的电场力是在内受到电场力的两倍，则粒子在内的加速度大小是在内加速度大小的两倍，故 A错误；
B.由图像可知，粒子在内做匀加速直线运动，后粒子做加速度加倍的匀减速直线运动，在末，粒子速度减为，此时带电粒子离出发点最远；接着在内反向做匀加速直线运动，做匀减速直线运动，根据对称性可知，在末粒子刚好回到出发点，且速度为零；所以粒子将做往返运动，故 B正确；
C.带电粒子在内，初、末速度都为零，故动能的变化量为零，即电场力做功为零，所以初、末位置间的电势差为零，故 C正确；
D.根据以上分析可知，末粒子速度不为零，所以带电粒子在内，电场力做的总功不为零，故 D错误。
故选BC。
9.【答案】
【解析】设电流表内阻、调零电阻和电源内阻的总电阻为，则有
则图像是双曲线的一条往左平移的曲线，随着的增大，减小；而上式的倒数为
可知图像是线性函数图像，纵截距大于零，随着的增大而增大。
故选AC。
10.【答案】
【解析】A.依题意，根据，由场强叠加原理，判断可知三点的电场强度大小相等，但方向不相同，故 A错误；
B.根据可知点电荷、、分别在点产生的电场强度大小相等，且夹角互为，根据矢量叠加原理可得点的电场强度为，故B正确；
C.利用对称性结合场强叠加原理，可判断连线上的合场强沿方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知点的电势高于点的电势，故 C错误；
D.同理可知连线上的合场强沿方向，则从点至点移动正试探电荷，电场力做正功，故 D正确。
故选BD。
11.【答案】； ；。
【解析】由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为，旋转刻度为，螺旋测微器示数为
设小球到最低点时速度大小为，根据机械能守恒定律有
小球在最低点时
得到
因此如果图像的斜率大小为，图像的截距大小等于，则机械能守恒定律得到验证。
12.【答案】；；；均正确。
【解析】由图示多用电表可知，待测电阻阻值是
灵敏电流表与一较大的电阻串联即可改装成电压表
根据图像，要求中的电流、电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，又因为电源电动势为，待测电阻阻值约为，则电流表选择，如图

由图丙可知电压为时，电流为，则阻值为
13.【答案】由于小球恰好能沿管道做完整的圆周运动，故小球在最高点时的速度为，则动能大小为
以点所在水平面为零势能面，在最高点小球的重力势能大小为
则小球的机械能大小为
设小球运动到点时速度为，由机械能守恒有
设在点管道对小球的支持力为，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，小球运动到点时对管道的压力大小为。

【解析】见答案
14.【答案】带正电粒子在第二象限电场中做类平抛运动，设点坐标为，由几何知识可得
解得
故点的坐标为，粒子初速度大小
在轴正方向，由牛顿第二定律
由匀变速运动公式得
联立解得电场强度的大小
对过程，由动能定理可得
解得带电粒子运动到点时的速度大小

【解析】见答案
15.【答案】当外力作用在物体乙上时，由牛顿第二定律得
解得
物体乙在第内的位移
第末物体乙的速度为
物体乙在第内的位移为
物体乙在前的平均速度为
当两物体的速度相等时，甲、乙之间的距离最大，由物体乙加速度与时间关系知，经过时间时，甲、乙之间的距离最大。
在时间内物体甲发生的位移
物体乙在第内的位移
物体乙在第末的速度为
物体乙在第内的位移为
由以上分析可知物体乙在第为整数内的位移
物体乙在时间内的位移为
故甲、乙之间的最大距离
设经历时间为正整数乙追上甲，时间内甲的位移
时间内乙的位移
乙追上甲时有
此式无整数解，但可求得，内甲发生的位移
乙发生的位移
故在后，乙需比甲多发生的位移
设后需时间追上甲，末物体乙的速度为
则由
解得
则从运动到两物体相遇所用的时间为

【解析】见答案
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