四川省成都市双流中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

双流中学高2022级高二上学期第一学月考试

物理试题

第一部分  选择题（共48分）

注意事项：

每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，请用橡皮擦干净后，在选涂其它答案标号。

一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）

1. 有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A都是相互吸引的，如果A带正电，则（　　）

A. 球B、C均带负电 B. 球B带负电，C不带电

C. 球B、C中有一个带负电，另一个不带电 D. 球B、C都不带电

【答案】C

【解析】

【详解】根据A和B相互吸引且A带正电可以推断出B带负电或者不带电，根据A和C相互吸引且A带正电可以推断出C带负电或者不带电，再根据B和C相互吸引可以推断出B和C中有一个带负电，另一个不带电，综上所述可知ABD错误，C正确。

故选C。

2. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两点处，它们间静电力的大小为F。两小球相互接触后再分开并放到相距为2r的两点处，则两金属小球间静电力的大小变为（  ）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据库仑定律，初始时，两金属小球间静电力大小为

两小球相互接触后再分开并放到相距为2r的两点处，此时两金属小球带电量均为+Q，则此时静电力大小为

故选A。

3. 如图所示，取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴近A、B下面的金属箔片是闭合的．现在把带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔片都张开了．下列说法正确的是(　　)

A. A内部的场强比B内部的场强大

B. A、B内部的场强均为零

C. A左端的电势比B右端的电势低

D. A左端的电势比B右端的电势高

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象．电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布．而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体．

解：A、带正电荷的球C移近导体A，在A的左端感应出负电荷，在B的右端出现正电荷，电荷只分布在外表面，内部场强处处为零，导体是个等势体．

故选B

点评：体现物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等．

4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点（重力不计）仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹，据此可知（　　）

A. a、b、c三条等势线中，a的电势最高

B. 电场中Q点处的电场强度大小比P点处大

C. 该质点在P点的速率比在Q点处大

D. 该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

【答案】C

【解析】

【详解】A．质点所受电场力指向轨迹凹侧，大致方向斜向左上，且和电场强度方向一致，根据沿电场强度方向电势降低可知a、b、c三条等势线中，a的电势最低，故A错误；

B．等势线越密的位置电场强度越大，所以电场中Q点处的电场强度大小比P点处小，故B错误；

D．根据A项分析可知P点电势低于Q点电势，根据可知该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故D错误；

C．质点仅受电场力作用，能量守恒，结合D项分析可知该质点在P点具有动能比在Q点具有的动能大，即该质点在P点的速率比在Q点处大，故C正确。

故选C。

5. 在绝缘光滑的水平面内有一绝缘挡板，紧靠挡板固定两等量的正点电荷，O点为两点电荷连线的中点。从两点电荷连线的中垂线上很远处A点静止释放一个带负电的小球（可视为质点），小球沿AO向右运动，则小球向右运动过程中，以下说法正确的是（    ）

A. 电场力一直增大 B. 加速度先减小后增大

C. 速度一直增大 D. 电场力的功率一直增大

【答案】C

【解析】

【详解】ABC．等量正电荷的电场分布，如图所示

在两电荷连线的中垂线上由A到O点电场强度先增大后减小，但场强的方向始终向左，带电小球受到的电场力始终向右，电场力的大小先增大后减小，所以加速度先增大后减小，由于加速度方向始终向右，所以带电小球一直向右加速运动，速度一直增大，故AB错误，C正确；

D．初始时小球速度为零，所以电场力的功率为零，到达O点时，电场力为零，所以电场力的功率仍然为零，所以由A到O点电场力的功率先增大后减小，故D错误。

故选C。

6. 如图所示，梯形abcd位于某匀强电场所在平面内，两底角分别为60°、30°，cd＝2ab＝4 cm，a、b两点的电势分别为4 V、0，将电荷量q＝1.6×10－3 C的正电荷由a点移动到d点，需克服电场力做功6.4×10－3 J，则该匀强电场的电场强度（　　）

A. 垂直ab向上，大小为400 V/m

B. 垂直bc斜向上，大小为400 V/m

C. 平行ad斜向上，大小为200 V/m

D. 平行bc斜向上，大小为200 V/m

【答案】B

【解析】

【详解】由W=qU可知，

因为，所以有。

如图所示，过b点作be∥ad交cd于e，有

解得

又因为cd=2ab，即e点是dc的中点，所以

解得

所以bc在同一等势面内，由几何关系知eb⊥bc，由电场线与等势面垂直可知，电场强度方向垂直bc斜向上，大小为

故选B。

7. 如图所示，一电荷量为q、质量为m的带电粒子以初速度v0由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d，不计重力作用。则匀强电场的场强E大小是（  ）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的合成与分解得到

水平方向上有

竖直方向上有

联立方程得

故B正确，ACD错误。

故选B。

8. 平行板电容器的两极板M、N水平放置，接在一恒压电源上，N板接地。P、Q为板间两点，如图所示。现将M板向下移动一小段距离，下列说法正确的是（    ）

A P点场强减小

B. P点电势升高

C. P、Q两点间电势差减小

D. 电容器所带电量增大

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据

可知P点场强增大，故A错误；

B．平行板电容器内电场强度增大，P点与N板的距离为，有

可知P点电势升高，故B正确；

C．P、Q两点间的距离为，有

故P、Q两点间电势差增大，故C错误；

D．根据

可知电容器所带电量增大，故D正确。

故选BD。

9. 如图所示的图像中，直线表示某电源路端电压与电流的关系，直线为某一电阻的图像。用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（　　）

A. 电源的输出功率为

B. 电源电动势为，内阻为

C. 电源的总功率为

D. 若将两个相同电阻串联接入该电源，则电流变为原来的

【答案】AB

【解析】

分析】

【详解】A．电源的输出功率为

故A正确；

B．由图像可知电源电动势为，内阻为

故B正确；

C．电源的总功率为

故C错误；

D．根据图像信息，有

若将两个相同电阻串联接入该电源，则电流为

故D错误。

故选AB。

10. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r=1.5Ω，定值电阻R1=R2=R3=1Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片由a端滑到b端，下列说法正确的是（　　）

A. 电流表读数增大

B 电压表读数增大

C. 电源的效率增大

D. 电源的输出功率增大

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4阻值减小，电路的总电阻减小，总电流变大，则电源内阻和R1上的电压变大，并联部分的电压减小，通过R3的电流减小，则通过R2和R4的电流变大，即电流表示数变大，R2电压变大，则R4电压减小，即电压表示数减小，选项A正确，B错误；

C．电源的效率

因外电阻减小，则电源的效率减小，C错误；

D．因外电路电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，可知当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时外电阻减小到1.5Ω，电源输出功率达到最大，D正确。

故选AD。

11. 如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能E与距地面高度h的关系如图乙所示，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　）

A. 在0~h0过程中，F大小始终为2mg

B. 在0~h0和h0~2h0过程中，F做功之比为2︰1

C. 在0~2h0过程中，拉力的冲量是

D. 在2h0~3.5h0过程中，物体的机械能保持不变

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】A．Ek-h图像的斜率表示合力的大小，0～h0过程中图像为一段直线，可知F恒定，由动能定理得

解得

F=2mg

即F大小始终为2mg，故A正确；

B．由A项分析可知，F在0～h0过程中，对物体做功为2mgh0，在h0～2h0过程中，由动能定理代入数据可知

解得

WF=1.5mgh0

因此在0～h0和h0～2h0过程中，F做功之比为4：3，故B错误；

C．2h0时物体速度

根据动量定理可知

故拉力的冲量大于，故C错误；

D．在2h0～3.5h0过程中，Ek-h图像为一段直线，F恒定，由动能定理得

解得

W'F=0

则F=0，故只有重力做功，物体的机械能保持不变，故D正确；

故选AD.

第二部分  非选择题（共52分）

注意事项：

必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。

二、实验题（每空2分，共14分）

12. 某实验小组利用图甲所示电路探究金属丝电阻与长度的关系。粗细均匀的金属丝两端接线柱a、b分别与刻度尺的0刻度线和刻度线对齐。稳压电源输出电压恒为。

（1）从电路安全角度考虑，闭合开关S前，小金属夹P夹于a端。

（2）将小金属夹分别夹于金属丝的C点和D点时，电流表（量程为）读数分别如图乙或图丙所示。C和D点分别与刻度尺的刻度线和刻度线对齐，则图乙是小金属夹夹在_____（选填“C”或“D”）时电流表的读数，读数为______。

（3）根据以上信息计算该金属丝单位长度的电阻为______（保留两位有效数字）。

（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化_______。

【答案】    ①. C    ②.     ③. 50    ④. 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变

【解析】

【详解】（2）[1]金属夹与b之间的电阻丝连入电路中，C和D点分别与刻度尺的刻度线和刻度线对齐，则C点对应的电阻丝阻值大于D点对应的电阻丝阻值，根据欧姆定律

图乙电流示数较小，小金属夹夹在C点。

[2]读数为

0.40A+0=0.40A

（3）[3]设定值电阻的阻值为R0，金属丝单位长度的电阻为r，当接到C点时

图丙读数为0.50A，当接到D点时

解得

（4）[4]刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。

13. 在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：

A．电流表1（量程2mA，内阻Ω）

B．电流表2（量程1A，内阻约10Ω）

C．定值电阻Ω

D．滑动变阻器R（0～20Ω）

E．开关和导线若干

（1）某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，MN连接__________（选填“电流表1”或“电流表2”），PQ连接另一电流表；

（2）该同学利用测出的实验数据作出的图线（为电流表1的示数，为电流表2的示数，且远小于）如图所示，则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（以上结果皆保留两位有效数字）

【答案】    ①. 电流表1    ②. 4.5    ③. 1.5

【解析】

【详解】（1）[1]PQ连接电流表测电路的电流，MN连接内阻已知的电流表相当于改装了一只电压表，故PQ接电流表2，MN接电流表1。

（2）[2][3]由闭合电路欧姆定律

解得

结合图像解得

三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）

14. 某兴趣小组对新能源汽车的工作原理产生了兴趣，他们查阅资料做了一个简单的原理图，主要元件有动力电池组、车灯以及电动机，如图所示，额定电压为70V、线圈电阻的电动机M与内阻为的车灯并联，连接在电动势的动力电池组上。当S闭合后电动机恰好正常工作，此时通过电池组的电流为10A。求：

（1）电池组的内阻r；

（2）正常工作时，电动机的输出功率。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）S闭合后，电动机正常工作，通过电池组的电流为10A，由

解得

（2）灯泡的电压等于电动机电压，则流过灯泡的电流为

流过电动机的电流为

电动机的输出功率

15. 如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L=0.4m，两板间距离d=4×10-3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m=4×10-5kg，电量q=＋1×10-8C。（g=10m/s2）求：

(1)微粒入射速度v0为多少？

(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？

【答案】(1)10m/s；(2)与负极相连，120V<U<200V

【解析】

【详解】(1)由

可解得

(2)电容器的上板应接电源的负极。当所加的电压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出即

又

解得

U1=120V

当所加的电压为U2时，微粒恰好从上板的右边缘射出

即

有

解得

U2=200V

所以120V<U<200V。

16. 如图，水平桌面上一个质量的物体（视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度后脱离弹簧，之后从桌子边缘B点平抛出去，并从C点沿CD方向进入竖直平面内，由斜直轨道CD和圆弧形轨道DEFGH平滑连接而成的光滑轨道上运动，CD与水平面成角，EG为竖直直径，FH为水平直径。已知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，AB间的距离，物体与桌面间的动摩擦因数，C点距离桌面的水面距离，B、C两点间的高度差，C、D两点间的高度差，重力加速度g取，，，求：

（1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能；

（2）圆弧轨道半径R；

（3）当物体从D点进入圆弧轨道后，撤去斜直轨道CD，物体从H点落到水平面的时间t。

【答案】（1）0.18J；（2）1m；（3）

【解析】

【详解】（1）物体从B到C做平抛运动，则竖直方向有

解得

则水平方向有

解得

物体从A运动到B，根据能量守恒定律有

代入数据解得

（2）物块在C点的速度为

由题知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，则有

解得

物体从C运动到G，根据动能定理有

由几何关系可得

联立解得

（3）物体从G运动到H，根据动能定理有

解得

从H点下落到地面上，根据运动学公式有

代入数据解得