2025-2026学年高二上学期第一次月考物理(27、28班)试题
一、单选题
1.如图是一个点电荷电场中一条方向水平向右的电场线,a、b、c为该电场线上的三个点,下面说法正确的是( )
A.a点场强方向与b点场强方向相同 B.a点场强一定大于b点场强
C.a点电势一定小于b点电势 D.该点电荷一定带正电
2.一粗细均匀的金属丝长为L、电阻为R,其材料的电阻率为ρ。当在其两端加上电压U后,通过的电流为I,消耗的热功率为P。现将该金属丝均匀拉长为2L后仍在其两端加上电压U。下列说法正确的是( )
A.电阻率将变为2ρ B.电阻将变为2R
C.通过的电流将变为 D.消耗的热功率将变为
3.如图,虚线为某静电场中的一簇等差等势面。一电荷量为q、带负电的试探电荷仅在电场力作用下,从电场中的M点沿实线运动到N点,其动能变化量的大小为。下列说法正确的是( )
A.M点的电势低于N点的电势
B.电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
C.电荷在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.相邻两等势面间的电势差大小为
4.如图所示,R1=R2=R3=R4=R,开关S闭合时,间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态,则开关S断开时,小球的运动情况为( )
A.向下运动 B.向上运动 C.保持静止 D.不能确定
5.学校科技活动节中一位同学手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动实验,形成沿水平方向传播的绳波,O开始振动时刻记为t=0,经过t=3s后该波传播到x=6m处,如图所示,则( )
A.该简谐波传播频率f为0.2Hz
B.如果提高振动频率,该简谐波在绳中的传播速度不变
C.再经过0.5s后,绳上质点P经过路程等于2cm
D.当质点P运动到波谷时,质点Q向y轴负方向运动
6.如图,氕、氘、氚和氦的原子核由静止开始经同一加速电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上。下列说法正确的是( )
A.荧光屏上有3个亮点
B.四种原子核全程运动时间相同
C.四种原子核在偏转电场中的偏移距离y不同
D.氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同
7.电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点,规定无穷远处电势为零,x轴上各点电势随x的变化关系如图所示。则( )
A.Q1带负电,Q2带正电
B.G点处电场强度的方向沿x轴正方向
C.将带负电的试探电荷自G点静止释放,仅在电场力作用下一定不能到D点
D.将带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点,电场力先做负功后做正功
8.如图所示电路中,电表均为理想电表,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为9Ω。闭合开关前,先将滑动变阻器的滑片移至最左端,只闭合开关时,电压表V的示数为3V;同时闭合开关和时,电流表A的示数为0.2A。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为,内阻为
B.将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑至最右端的过程中,其消耗的电功率一直增大
C.当滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω时,定值电阻R消耗的电功率最大
D.将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑至最右端的过程中,滑至最右端时电源的输出功率最大,且最大值为
二、多选题
9.如图所示,a,b、c,d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,电场线与矩形所在的平面平行。已知a点的电势是20V,b点的电势是24V,d点的电势是8V。下列说法正确的是( )
A.c点的电势为12V B.ad中点的电势为14V
C.bc中点的电势为20V D.电场线方向沿bd连线由b指向d
10.浙江在国内率先启用可出租的微公交,该微公交由蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表,下列说法正确的是( )
整车质量 600kg 铅酸蓄电池 电压 48V
最高车速 60km/h 容量
承载人数 2人 电动机 额定电压 48V
最大承载质量 200kg 额定功率 1.2kW
A.蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为1.20A
B.电动机在额定电压下工作时,额定电流为250A
C.蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8h
D.电动机在额定电压下工作,汽车以最高速度运行时的牵引力约为72N
11.如图,电容为C的平行板电容器两极板水平放置,极板长为L,两极板间的距离为d,距极板右端处有一竖直屏M,电容器充电后与电源断开。一电荷量为q、质量为m的带正电小球(可视为质点)以初速度沿中线水平向右射入两极板间,最后垂直打在竖直屏M上,已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.电容器的上极板带正电,电荷量为
B.小球在整个过程中竖直向上偏转的位移大小为
C.整个过程中小球减少的电势能和增加的重力势能均为
D.若仅增大两极板间的距离,该小球仍垂直打在竖直屏M上
三、实验题
12.图为某物理兴趣小组组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,、是定值电阻,是可调电阻,表头G的满偏电流为1mA,内阻为180Ω。虚线方框内为换档开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有3个挡位,分别为:直流电流10mA档,直流电压2.5V档,欧姆档。
(1)图中的A端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接;
(2)根据已知条件可求得电阻的阻值为 Ω,电阻的阻值为 Ω;
(3)图中的作用是 。
13.某兴趣小组欲利用伏安法测量一电阻丝电阻(阻值在0.4~0.6Ω之间),实验室提供两块相同的电压表及如下器材:
A.电压表(量程0~3V,内阻3kΩ);
B.电压表(量程0~3V,内阻3kΩ);
C.定值电阻(阻值4.5Ω);
D.电阻箱R(调节范围0~999.9Ω);
E.滑动变阻器(最大阻值10Ω);
F.电源E(电动势5V,内阻约1Ω);
G.开关一个;
H.导线若干。
(1)该小组成员在实验过程中,正确操作用螺旋测微器(如图甲所示)测得金属丝的直径d为 mm;
(2)欲将电压表改装成量程为0.6A的电流表,需将电阻箱R调节至 Ω后与表并联(结果保留2位有效数字)。
(3)为了较准确的测量电阻丝的阻值,请你根据提供的器材设计一个合理的电路图,并画在虚线框中。
(4)若通过实验测量获得了数据:金属丝的电阻,金属丝的长度l,以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ= (用本题给出的字母表达)。
四、解答题
14.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图甲所示,M、N是介质中的两个质点,质点M的振动图像如图乙所示。求:
(1)该简谐横波的传播速度大小v;
(2)0~3s内质点N通过的路程s。
15.如图所示,PQ和EF为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20g,将棒的中点用细绳跨过轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/s2。
(1)若导轨是光滑的,则要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流 电流的方向如何
(2)若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,则要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流 电流的方向如何
16.如图所示,带电量、质量的滑块|以m/s的速度滑上静置在光滑水平面上的质量kg的绝缘木板,滑块与木板间的动摩擦因数,一段时间后滑块与木板以共同速度进入方向水平向左的电场区域,以水平面为x轴、电场区域左侧竖直边界为y轴建立直角坐标系,不同位置的电场强度大小E随x变化的规律为,其中V/m2。滑块可视为质点,电量保持不变,且始终未脱离木板;最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度m/s2。求:
(1)滑块与木板进入电场前因摩擦产生的热量;
(2)滑块进入电场后即将与木板产生相对滑动时的横坐标x1与此时滑块的速度大小;
(3)已知滑块与木板在电场中未再次达到共同速度,则滑块从进入电场到向左运动到速度最大的过程中,电场力对其做的功和滑块向左运动过程中的最大速度大小。
参考答案及解析
1.答案:A
解析:A、电场线的切线方向表示场强的方向,由图可知,a点场强方向与c点场强方向相同,所以A正确;
B、电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,由于只有一条电场线,不能判断电场线的疏密情况,所以不能判断场强的大小,所以B错误;
C、由图可以知道的电场的方向向右,所以当在b点由静止释放一个电子时,电子的受力的方向向左,所以电子将一定向a点运动,所以C正确;
D、只有一条电场线不能判断该孤立点电荷的情况,所以不能判断是不是正电荷产生的,所以D错误.
2.答案:C
解析:电阻率与材料和温度有关,与长短粗细无关,所以其电阻率仍为A错误;将该金属丝均匀拉长成2L后,其横截面积将变为原来的一半,由电阻定律可知,其电阻将变为B错误;由欧姆定律可知,电流将变为,C正确;由可知,消耗的热功率将变为,D错误。
3.答案:D
解析:A.由曲线运动的条件及电场力的特点可知,电荷在M点所受电场力方向如图中所示,
电荷带负电,所受电场力方向与电场方向相反,所以电场线如图中E所示,因为电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,所以M点的电势高于N点的电势,故A错误;
B.电荷从M点运动到N点,电场力做负功,电荷的电势能增大,故电荷在M点的电势能小于在N点的电势能,故B错误;
C.等差等势面更密集的N处,电场强度更大,所以电荷在N点受到的电场力大于在M点受到的电场力,故C错误;
D.从M点到N点,由功能关系得,解得,故D正确。
故选:D。
4.答案:A
解析:电容器极板间电压为两端电压,开关断开后,外电路电阻增加,致使干路电流减小,由易知,极板间电压减小,小球所受电场力减小,即向下运动。故A正确;BCD错误。
故选A。
5.答案:B
解析:经过3s该列波传播到,则,所以,故A错误;波传播的速度只与介质有关,与频率无关,故B正确;时质点P不在平衡位置或位移最大处,只有从平衡位置或最大位置处开始计时,经过质点经过的路程才等于一个振幅A,故C错误;根据波的传播和质点的振动特点可知,当质点P运动到波谷时,质点Q沿y轴正方向运动,故D错误.
6.答案:D
解析:D.设偏转电场两极板间电势差大小为,由静止开始进入加速电场到飞出偏转电场的过程中,偏转距离),相同,根据动能定理有所以原子核飞出偏转电场时的动能与原子核的电荷罣有关,氕、氘、氚3种原子核的电荷量相同。因此,氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同.故D正确;故选D.
7.答案:C
解析:A项:由图知无穷远处的电势为0,B点的电势为零,由于沿着电场线电势降低,所以O点的电荷带正电,M点电荷带负电,故A错误;
B项:由图可知,从D到G电势升高,由沿着电场线电势降低可知,G点的场强方向为沿x轴负方向,故B错误;
C项:负电的试探电荷在G点所受电场力方向沿x轴正方向,所以在电场力作用下沿x轴正方向做加速运动一直到H点,由于H点的右边电场强度方向沿x轴正方向,电荷接下来做减速运动,所以电荷一定不能达到D点,故C正确;
D项:段中,电势先高升后降低,所以场强方向先沿x轴负方向,后沿x轴正方向,将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功,故D错误.
故应选C.
8.答案:D
解析:A.电源与外电路断开时,理想电压表的示数等于电源电动势,故闭合开关和时,由闭合电路欧姆定律得得电源内阻故A错误;
B.将电阻R等效为电源内阻的一部分,由电源的输出功率与外电阻的关系图像(如图)可知
当时等效电源的输出功率最大,即消耗的电功率最大,所以当滑动变阻器的滑片从最左端向右滑至最右端的过程中,其消耗的电功率先增大后减小,故B错误;
C.通过定值电阻R的电流最大(即)时,定值电阻R消耗的电功率最大,故C错误;
D.由于外电阻大于电源内阻,由图可知,当外电阻越接近电源内阻时,电源的输出功率越大,所以当时外电阻最接近电源内阻,此时电源的输出功率最大,且最大值为故D正确。
9.答案:AB
解析:ABC、在匀强电场中,沿同一方向每前进相同的距离,电势的降落相等,则有,代入数据解得:,
设a、d连线的中点为f,则有,代入数据解得:;
设b、c连线的中点为g,则有,代入数据解得:,故AB正确,C错误;
D、由于不知道矩形的边长关系,无法判断其场强方向,故D错误。
故选:AB。
10.答案:CD
解析:A、蓄电池的参数指的是蓄电池储存的电荷量,故A错误;
B、电动机在额定电压下工作时,额定电流为,故B错误;
C、蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作时间为,故C正确;
D、由表可知,汽车的最高速度为,根据可得电动机在额定电压下工作,汽车以最高速度运行时的牵引力为,故D正确。故选:CD。
11.答案:CD
解析:由题意可知,小球竖直方向,在极板间向上加速,出极板后再向上减速为0,最后垂直打在竖直屏M上;
AB.因为小球竖直方向,在极板间向上加速,故小球在两极板间所受电场力一定竖直向上,又因为小球带正电,所以电场强度方向竖直向上,故上极板带负电;小球在电场中运动时,沿极板方向做匀速直线运动,有:,垂直于极板方向做初速度为零的匀加速直线运动,有:,且:,小球离开电场后,沿极板方向做匀速直线运动,有:,垂直于极板方向做竖直上抛运动,有:,,联立可得:;电容器上极板的电荷量为:,小球在整个过程中竖直向上偏转的位移大小为:;故AB错误;C.结合前面分析可知,整个过程中只有电场力和重力对小球做功,且小球的初、末动能不变,则根据能量守恒可知,小球电势能的减小量与重力势能增加量大小相等,则有:,故C正确;
D.根据公式:,整理可得两极板间的电场强度为:,因为电容器充电后与电源断开,则Q不变,若仅增大两极板间的距离,则两极板间的电场强度不变,所以小球的受力情况不变,运动情况也将不变,所以小球仍垂直打在竖直屏M上,故D正确;
故选:CD。
12.答案:(1)红
(2);
(3)欧姆调零
解析:(1)欧姆表的内部电流从黑表笔流出,红表笔流入,因此图中的A端与红色表笔相连接。
(2)接1位置为直流电流10mA档,题意可知G表满偏电流和内阻分别为,,改装表量程,则有代入题中数据,解得接3位置为直流电压2.5V档,表头G与并联后的电阻题意可知改装电压表量程为,则有代入数据联立解得
(3)题意可知接2位置为欧姆档,是用来欧姆调零的。
13.答案:(1)0.530
(2)5.0
(3)
(4)
解析:(1)测得金属丝的直径
(2)欲将电压表改装成量程为0.6A的电流表,需将电阻箱R与表并联,电阻箱的阻值调节至
(3)由于待测电阻阻值过小,为减小误差,保证电表读数总能在量程的一半以上,需将定值电阻与待测电阻串联,并通过电压表测量定值电阻与待测电阻两端的电压;为了测量较多的实验数据,滑动变阻器采用分压式接法。电路图如图
(4)根据
整理得
14.答案:(1);(2)
解析:(1)如图甲所示知波长为
如图乙所示知周期为
得传播速度大小为
(2)根据题意可知振幅
时间与周期关系为
得0~3s内质点N通过的路程
15.答案:(1)1.5A,方向由a到b(2),方向由a到b
解析:(1)当导轨光滑时,设此时电流为,对棒由共点力平衡可知:
解得:
根据左手定则判断,棒中的电流方向由a到b;
(2)当轨道粗糙时,设棒与导轨之间的最大静摩擦力为f,大小为:
若,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同,
设此时电流为,即有:
解得:
若,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反,
设此时电流为,即有:
解得:
故ab棒中的电流范围为:
根据左手定则判断,棒中的电流方向由a到b。
16.答案:(1)6J
(2)3m;
(3);
解析:(1)进入电场前,滑块与木板组成的系统动量守恒,有
解得
由能量守恒有
解得
(2)即将发生相对滑动时,由牛顿第二定律有
,
解得
由动能定理有
解得
(3)滑块向左运动到速度最大时,有
解得
电场力对其做的功
解得
当滑块向左运动至速度大小与相同时,由于对称性,此时所处位置横坐标仍为,从此处运动至速度最大处,由动能定理有
解得