河南省潢川2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷（含解析）

2024～2025学年高二上期第一次月考
物理试卷
日期：2024-10-26
注意事项：试卷共6页，15小题，满分100分．用时75分钟．
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡指定位置上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考生必须保持答题卡的整洁．考试结束后，请将答题卡交回．
一、单项选择题（本题共7小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分分，共共28分．）
1．如图，完全相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量（可视为点电荷）；相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F．今让第三个完全相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（ ）．
A． B． C． D．
2．关于下列四幅图像的说法正确的是（ ）．
A．图甲中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷
B．图乙中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0
C．图丙中，工作人员在超高压带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
D．图丁中，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电
3．如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图（箭头未标出），在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探电荷，受到的静电力大小为F，以下说法中正确的是（ ）．
A．由电场线分布图可知M点处的电场强度比N点电场强度大
B．M点处的电场强度大小为，方向与负试探电荷所受静电力的方向相同
C．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
D．如果M点处的点电荷电荷量变为，该处电场强度变为
4．如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受静电力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（ ）．
A．M点的电势高于N点的电势
B．M点的电势低于N点的电势
C．粒子在M点受到的静电力大于在N点受到的静电力
D．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
5．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，电场强度先减小后增大
B．在间，电场强度方向没有发生变化
C．若一负电荷从O点运动到点，电势能逐渐减小
D．从O点由静止释放一仅受静电力作用的正电荷，则该电荷在间一直做匀加速运动
6．如图所示，和闭合时，一质量为m、电荷量为q的带电液滴，静止在平行板电容器的M、N两金属板间．现保持闭合，将断开，然后将N板向下平移到图中虚线位置，下列说法正确的是（ ）．
A．电容器电容增大 B．两板间场强不变
C．液滴将向下运动 D．液滴电势能增加
7．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、．已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（ ）．
A．电流表的读数等于电流表的读数
B．电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C．电压表的读数小于电压表的读数
D．电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
二、多项选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，题每小题6分，共18分．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．）
8．如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（ ）．
A．当小球运动到最高点a时，细线的张力一定最小
B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大
C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小
D．小球在运动过程中机械能一定不守恒
9．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器，，C为电容器，电流表和电压表都为理想电表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（ ）．
A．电压表示数变大 B．电流表示数变小
C．电源的输出功率增大 D．电容器C所带电荷量增多
10．如图所示，在足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定一光滑绝缘、半径为R的四分之一圆弧轨道，B为圆弧的最低点，A点在圆弧左侧的水平面上，且A、B间距为．整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E．一质量为m、电荷量为的带正电小球从A点由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度大小为g，则（ ）．
A．小球运动到B点时的速度大小
B．小球在圆弧上运动过程中的最大动能
C．小球从离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率
D．小球落地点离圆弧轨道B点的距离
二、实验题（本题共2小题，11题每空1分，12题每空2分，共16分）
11．（1）现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示，由图甲读得圆柱体的直径为__________mm，由图乙读得圆柱体的长度为__________cm．
（2）关于电流表和电压表的读数：
①如图甲所示是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“－”和“0.6”两接线柱时，图甲所示示数为__________A；当使用电流表的“－”和“3”两接线柱时，图甲所示示数为__________A．
②图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程“”时，图乙所示示数为__________V；若使用的是较大量程“”时，图乙所示示数为__________V．
12．为了精确测量一段金属丝的电阻，实验室给出了以下实验器材：
A．两节新的干电池
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电压表（量程，内阻约为）
D．电流表A（量程，内阻为）
E．电阻箱（，额定电流）
F．滑动变阻器（，额定电流）
G．电键和导线若干
（1）某兴趣小组设计如图所示电路图，则电压表应选__________．（填器材前的字母）
（2）要将电流表A的量程扩大至，电阻箱连入的电阻值为__________，改装后的电流表的内阻__________（计算结果保留2位有效数字）．
（3）根据电路图连接好电路，闭合开关前，调节滑动变阻器P置于__________端（选填“左”或“右”），若某次测量中电压表的示数为U，电流表的示数为I，多次测量得到金属丝的外径平均值为d，并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L，则该金属丝电阻率的表达式为__________（用相应的字母符号表示）．
三、计算题（共38分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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．（12分）图中电源电动势，内电阻．将一盏额定电压为、额定功率为的灯泡与一只线圈电阻的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电．
（1）电源提供的能量是多少？
（2）电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？
（3）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？
14．（12分）如图所示，长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．已知小球所带电荷量，匀强电场的电场强度，取重力加速度，，．
（1）求小球所受电场力F的大小；
（2）求小球的质量m；
（3）若突然剪断细绳，求小球的加速度；
（4）若将电场撤去，求小球回到最低点时速度v的大小．
15．（14分）如图所示，图中P、Q之间的加速电压，M、N两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为．已知电子质量，电荷量，偏转极板M、N长，间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力．
（1）求电子进入偏转电场区域时速度的大小；
（2）求靶台中心点C离N板右侧的水平距离；
（3）若使电子打在靶台上，求M、N两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）．
2024～2025学年高二上期第一次月考
物理参考答案
1．【答案】A
【详解】两球之间相互吸引，则带异种电荷，设A、B小球带电量分别为q、，距离为l，
则有，让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，
则A、B小球带电量变为、，
则这时，A、B两球之间的相互作用力的大小为．故选A．
2．【答案】D
【详解】A．图甲中，毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子，故A错误；
B．图乙中，处于静电平衡状态的导体腔，内表面没有电荷，导体壳壁W内电场强度为0，导体壳内空腔C电场强度也为0，故B错误；
C．图丙中，工作人员在超高压带电作业时，金属丝编制的衣服可起到静电屏蔽的作用，因此穿金属丝编制的工作服比绝缘像胶服更安全，故C错误；
D．图丁中，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电，故D正确．故选D．
3．【答案】C
【详解】A．根据电场线的疏密程度，判断N点的电场强度比M点的电场强度大，故A错误；
B．根据电场强度的定义式知，M点的电场强度大小为，由电场强度方向的规定知，该点的电场强度方向与负试探电荷所受静电力的方向相反，故B错误；
C．根据点电荷的电场强度公式可知，场源电荷的电荷量越大，距离场源电荷相同距离的位置电场强度越大，电场线越密，由题图可知b的右侧电场线密，a的左侧电场线稀疏，所以a的电荷量小于b的电荷量，故C正确；
D．电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，所以M点处的点电荷电荷量变为，该处电场强度不变，故D错误．故选C．
4．【答案】A
【解析】沿着电场线的方向电势降低，故选项A正确，选项B错误；
电场线越密，电场强度越大，同一粒子受到的静电力越大，故选项C错误；
粒子从M点到N点静电力做正功，所以电势能减小，所以选项D错误．
5．【答案】B
【解析】图线的斜率的大小表示电场强度大小，由题图乙得知，图线的斜率先增大后减小，则电场强度先增大后减小，但斜率一直是负的，电场强度方向没有改变，选项A错误，B正确；
由题图乙可知，间，电势逐渐降低，负电荷在高电势处电势能小，故负电荷从O点运动到点，电势能逐渐增大，选项C错误；
从O点由静止释放一仅受静电力作用的正电荷，则该电荷在间做加速运动，但电场强度先增大后减小，所以电荷的加速度先增大后减小，不是匀加速运动，选项D错误．
6．【答案】B
【详解】A．根据，N板向下平移，极板间距增大，电容器电容减小，故A错误；
B．保持闭合，将断开，电容器极板所带电荷量一定，
根据，，解得极板间距增大，则两板间场强不变，故B正确；
C．结合上述，两板间场强不变，液滴所受电场力不变，液滴仍然处于静止状态，故C错误；
D．电容器下极板接地，下极板电势为0，结合上述可知，电场强度不变，
令液滴所在位置到下极板间距为，则有，N板向下平移，增大，电场强度方向向下，电场力方向向上，液滴带负电，根据可知，液滴电势能减小，故D错误．故选B．
7．【答案】D
【解析】、处相当于表头和分流电阻四个元件并联，显然流过、两电流表表头的电流相等，故两表指针偏转角相等，但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和，的分流电阻小，电流大，A错误，B错误；
、表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联，两表头指针偏角也相等，表分压电阻大，读数大，C错误，D正确．
8．【答案】CD
【详解】AB．小球在电场中受到重力和向上的电场力，当重力大于电场力时，小球运动到最高点a时，细线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变；当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，细线的张力一定最大，到达最低点b时，小球的速度最小，故AB错误；
C．由于a点电势最高，所以小球在最高点a时，电势能最小，故C正确；
D．小球在运动过程中，电场力做功，小球的机械能一定不守恒，故D正确．故选CD．
9．【答案】AC
【解析】滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻两端电压增大，则电压表示数变大，A正确；
电阻两端的电压：，I增大，则变小，流过的电流减小，则流过电流表的电流增大，则电流表示数变大，故B错误；
因为，故当外电路总电阻减小时，内外电阻更加接近，电源的输出功率增大，C正确；
由于变小，电容器板间电压变小，其带电荷量减小，故D错误．
10．【答案】AC
【详解】A．小球从出发至运动到B点的过程有，得，A正确；
B．小球在圆弧上运动过程中的最大动能出现在圆弧的中点（此时速度方向与重力和电场力的合力方向垂直，速度有极大值），从出发到此处，
由动能定理有，得，故B错误；
C．由运动的对称性可知，小球从离开圆弧轨道到落地过程中做类斜抛运动，将沿合外力和垂直合外力的方向分解，两个分速度大小均为，在类斜抛运动的最高点有最小速率，此时与合外力反向的分速度减小到零，另一与合外力垂直的分速度为最小速率，C正确；
D．由于小球在竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向上做加速度为g的匀加速运动，
由运动学规律有，，则，故选AC．
11．（1）【答案】2.710 3.975
【解析】由题图所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为，游标尺示数为，
螺旋测微器示数为；
由题图乙所示可知，游标卡尺主尺示数为，
游标尺示数为，游标卡尺示数为．
（2）【答案】①0.34 1.70 ②2.20 11.0
【解析】①电流表和电压表的接线柱上的数字表示其量程．由图甲知，当使用电流表的“－”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是，对应刻度盘上的每一小格代表，电流表示数为；
当使用电流表的“－”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上的每一小格代表，
电流表示数为．
②由图乙知，电压表的较小量程为，所以测量电压的最大值不得超过，对应刻度盘上的每一小格表示，电压表示数为；
若使用的是较大量程时，则对应刻度盘上的每一小格表示，
电压表示数为．
12．【答案】B 2.0 1.7 左
【详解】（1）[1]两节新的干电池电压约为，所以为了读数准确，电压表选择B．
（2）[2][3]要将电流表A的量程扩大至，则需要电阻箱分流，
根据并联电路分流规律有，解得电阻箱连入的电阻值为，
改装后电流表的内阻为．
（3）[4]闭合开关前，应使分压电路的电压为零，则应调节滑动变阻器P置于左端．
[5]电流表改装后，通过的电流与电流表示数I的关系为． ①
两端的电压为 ②
根据欧姆定律可知 ③
根据电阻定律可知 ④
联立①②③④解得 ⑤
13．【答案】（1） （2）
（3）
【解析】（1）灯泡两端电压等于电源两端电压，且，得总电流，
电源提供的能量．
（2）通过灯泡的电流，
电流对灯泡所做的功，
通过电动机的电流，
电流对电动机所做的功．
（3）灯丝产生的热量，
电动机线圈产生的热量．
14．【答案】（1） （2）
（3），方向与剪断细绳前细绳拉力方向相反 （4）
【小问1详解】小球所受电场力的大小为．
【小问2详解】小球静止，根据平衡条件可得，
解得小球的质量．
【小问3详解】若突然剪断细绳，小球受重力和电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，
所受合力，小球的加速度，
方向与剪断细绳前细绳拉力方向相反．
【小问4详解】若将电场撤去，小球回到最低点过程中，
根据动能定理，解得．
15．【答案】（1） （2）
（3）
【小问1详解】对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有，
解得，代入数据得．
【小问2详解】电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有，
在竖直方向上做匀加速直线运动，有，
其中加速度，解得，
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图，
，代入数据后得．
【小问3详解】由题可知，A、B两点离N板右侧的水平距离分别为，，
若电子刚好到达A点，由几何关系有，解得，
所以电子不能打到A点，
所以有，可得，
电子刚好到达B点时，由几何关系有，解得，
当偏转电压为，电子离开电场时的侧移量为，
，可得．
综上得．