四川省泸县第五中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

泸县五中高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. 如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，下列说法正确的是（　　）

A. S闭合前，a端带正电，b端带负电

B. S闭合前，a端带负电，b端带正电

C. S闭合后，a端带正电，b端带负电

D. S闭合后，a端带负电，b端带正电

【答案】B

【解析】

【详解】AB．S闭合前，靠近A的a端会感应出负电，远离A的b端会感应出正电，故A错误，B正确；

CD．S闭合后，电子会从大地流入导体与b端的正电荷中和，此时a端带负电，b端不带电，故CD错误。

2. 如图，金属小球A固定在光滑水平地面上，另一金属小球B通过绝缘轻弹簧与A球连接，使两球带上电荷量为Q的等量同种电荷，两球稳定时弹簧形变量为x1，若使两球带上电荷量也为Q的等量异种电荷，两球稳定时弹簧型变量为x2，两球可视为质点，则有（　　）

A. x1<x2

B. x1>x2

C. x1=x2

D. 条件不足，无法判断

【答案】A

【解析】

【详解】设弹簧的原长为，弹簧的劲度系数为，

当两球带上电荷量为Q的等量同种电荷，两球稳定时弹簧形变量为x1，此时有

当两球带上电荷量也为Q的等量异种电荷，两球稳定时弹簧型变量为x2，此时有

由于

故有

选项A正确，BCD错误。

故选A。

3. 如图所示，一正电荷仅在电场力作用下沿直线以初速度从a点运动到b点，则该电荷在运动过程的图象是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】因a点的电场线较b点密集，可知a点场强较大，正电荷从a到b所受电场力减小，加速度减小，速度增大，即正电荷做加速度减小的加速运动。

故选C。

4. 心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15，如果充电后电容器的电压为4.0kV，电容器在大约2.0ms内放电至两极板电压为0，则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为（　　）

A 6×10-2A B. 30A C. 2×103A D. A

【答案】B

【解析】

【详解】由电容定义式得

所以放电过程通过人体电荷量为

所以放电过程通过人体组织的平均电流强度约为

故选B。

5. a、b、c三个粒子（重力不计）由同一点M同时垂直电场强度方向进入带有等量异种电荷的两平行金属板的电场间，其轨迹如图所示，其中b恰好沿板的边缘飞出电场，由此可知（　　）

A. 进入电场时a的速度最大，c的速度最小

B. b、c在电场中运动经历的时间相等

C. 若把上极板向上移动，则a在电场中运动经历的时间减小

D. 若把下极板向下移动，则a在电场中运动经历的时间增长

【答案】D

【解析】

【详解】AB．三个粒子在电场中做类平抛运动，加速度相同，a、b两粒子在竖直方向的位移相同，c粒子沿竖直方向的位移最小，由

可知，a、b两粒子的运动时间相同，c粒子的运动时间最短；b、c两粒子在水平方向的位移相同且大于a粒子，由

可知，三个粒子初速度的关系为，故AB错误；

CD．由电容器电容

，，

联立可得

即移动极板，两板间的电场强度不变，粒子加速度不变，故若把上极板向上移动，则a在电场中运动经历的时间不变，若把下极板向下移动，则a在电场中运动经历的时间增长，C错误D正确。

故选D。

6. 用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的图，由图可知（　　）

A. 电池电动势的测量值为

B. 电池内阻的测量值为

C. 外电路发生短路时的电流为

D. 电压表的示数为时，电流表的示数

【答案】A

【解析】

【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律有

所以U－I图线的斜率的绝对值为电源内阻，纵截距为电源电动势，则

，

故A正确，B错误；

C．短路电流为

故C错误；

D．根据闭合电路欧姆定律有

当电压表的示数为1.20V时，有

故D错误。

故选A。

7. 如图所示电路，电源电动势为E=10V，内阻为=2.0Ω，小型直流电动机线圈内阻=0.5Ω，滑动变阻器R（05Ω），当开关闭合后，则下列说法中正确的是（　　）

A. 当滑动变阻器R=0.5Ω时，电动机和滑动变阻器消耗的功率相同

B. 当滑动变阻器R=2.5Ω时，通过电路的电流为2A

C. 当滑动变阻器R=1.5Ω时，电源的输出功率最大

D. 当通过电路的电流为2.5A时，电源的输出功率最大

【答案】D

【解析】

【详解】A．当滑动变阻器R=0.5Ω时，此时R=r2，则此时滑动变阻器消耗的功率等于电动机的热功率，电动机消耗的功率大于滑动变阻器消耗的功率，选项A错误；

B．当滑动变阻器R=2.5Ω时，若电动机不转时，外电路的总电阻为3Ω,电路总电阻为5Ω，则通过电路的电流为

而当电动机转动时，电路中的电流不等于2A，选项B错误；

CD．电源的输出功率最大时，外电路的等效电阻等于内阻，即外电路等效电阻为2Ω，此时电路中的电流为

因电动机在转动，则此时滑动变阻器不等于1.5Ω，选项C错误，D正确。

故选D。

【点睛】此题是关于含电动机的电路问题；注意电动机是非纯电阻，不满足欧姆定律，但是解题时可将电动机进行等效处理。

8. 导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（　　）

A. 横截面积一定，电阻与导体的长度成正比

B. 长度一定，电阻与导体的横截面积成正比

C. 温度相同时，它们的电阻率一定相同

D. 导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．根据电阻定律有

可知横截面积一定，电阻与导体的长度成正比；长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，故A正确，B错误；

C．对于同种材料的导体，温度相同时，它们的电阻率一定相同，故C正确；

D．导体的电阻是导体本身的一种性质，与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关，故D错误。

故选AC。

9. 如图所示，空间内存在一水平的匀强电场，有一质量为m的带电小球，小球用绝缘细线悬挂于O点，静止时，细线向右偏转37°，若细线对小球的拉力为T，小球受到的电场力为F，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】以小球为对象，根据受力平衡可得

，

联立可得

，

故选BD。

10. 如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池的两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，给电容器充电，稳定后悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则（　　）

A. 若保持开关S闭合，A极板不动，B极板向右平移，则θ不变

B. 若保持开关S闭合，A极板不动，B极板向右平移，则θ减小

C. 若开关S断开，B极板不动，A极板向右平移，则θ不变

D. 若开关S断开，B极板不动，A极板向右平移，则θ减小

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.若保持开关S闭合，则电容器两端的电压U恒定，A极板不动，B极板向右平移时，两极板间的距离d增大，由可知两极板间的电场强度减小，带正电的小球受到的电场力减小，则θ减小，故B正确A错误；

CD.若开关S断开，则电容器所带的电荷量恒定，B极板不动，A极板向右平移时，根据

可知，两极板间的电场强度不变，带正电的小球受到的电场力不变，则θ不变，故C正确D错误。

故选BC。

11. 如图所示，电源电动势，内阻，电灯A的电阻为，电灯B的电阻为，滑动变阻器的总电阻为。闭合开关S，当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中（不考虑电灯电阻的变化），下列说法正确的是（　　）

A. 电流表示数先减小后增大

B. 电流表的示数先增大后减小

C. 电源的输出功率不断增大

D. 电源的最大输出功率为

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】AB．当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中，有

其中R是和灯A串联部分滑动变阻器的阻值，所以

由数学知识分析知，当R=0时，并联部分总电阻为5.45Ω，当R=1Ω时，并联部分的总电阻最大为5.5Ω，当R=6Ω时，并联部分的总电阻为4.36Ω所以滑动触头P由a端向b端滑动的过程中并联部分的总电阻由5.45Ω逐渐增大到5.5Ω，再由5.5Ω逐渐减少到4.36Ω，根据闭合电路欧姆定律

可知，电路中电流先减少再增大，即电流表的示数先减少后增大，故A正确，B错误；

CD．当并联部分的电阻等于电源内阻时，即R外=r=5Ω时，电源的输出功率最大，所以由AB项的分析可知，电源的输出功率先减小，再增大到最大值，然后再减小，电源的输出功率最大值为

故C错误，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（共16分）

12. 电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，此外，由于它与计算机相连，能在几秒钟内画出电流随时间变化的图像。在如图甲所示的电路中，电源的电动势为6V，先将开关S与1端相连，稳定后，再将开关S与2端相连，电容器便通过电阻R放电，这时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的I-t图像。据此可知，图像与坐标轴所围的面积的物理意义是___________；可以估算出电容器带的电荷量约为___________C，电容器的电容约为___________μF。（计算结果均保留一位有效数字）

【答案】    ①. 电容器放电前所带的电荷量    ②. 3×10-3    ③. 5×102

【解析】

【详解】[1]根据I-t图像以及可知，图像与坐标轴所围的面积表示电容器放电前所带的电荷量；

[2]根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子表示的电荷量为8×10-5 C；根据数格法的原则，大于半格算一个，小于半格舍去，得出图像所包含的格子个数为37，所以释放的电荷量是

[3]电容器的电容为

13. 某兴趣小组为了测量一待测电阻阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：

A．多用电表

B．电压表Vl，量程6V，内阻约10kΩ

C．电流表Al，量程0.6A，内阻约0.2Ω

D．电流表A2，量程3A，内阻约0.02Ω

E．电源：电动势

F．滑动变阻器，最大阻值10Ω，最大电流为2A

G．滑动变阻器，最大阻值50Ω，最大电流为0.1A

H．导线、电键若干

（1）在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用____欧姆挡；

（2）按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则的阻值大约是____Ω；

（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出电流表和滑动变阻器分别是________（填器材前面的字母代号）；

（4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图。______

【答案】    ①. ×1    ②. 9##9.0    ③. CF##FC    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]甲图指针偏转角度过大，说明选择挡位过大，为了使指针尽量位于中间刻度附近，减小读数误差，应选择较低的挡位，故选择开关应换用×1欧姆挡。

（2）[2]根据图乙中指针所示位置，待测电阻的阻值为

（3）[3]在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，滑动变阻器应采用分压接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的，由于电压表量程只有6V，而待测电阻大约，根据欧姆定律可知流过待测电阻的最大电流大约为，故电流表应选择量程为的，即电流表和滑动变阻器应分别选择CF。

（4）要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，滑动变阻器应采用分压接法，由于待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应采用外接法，实验电路图如图所示

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14分，共36分）

14. 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场。现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中。求：

(1)粒子在电场中运动的时间。

(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα。

【答案】(1)；(2)

【解析】

【详解】(1)粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，粒子在电场中运动的时间为

(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为

。

所以

故粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为

15. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两极板的长度L=80cm，两板间的距离d=20cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1，电阻R=15，滑动变阻器的最大阻值为20。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从A、B两金属板左端正中间位置M处以初速度vo=8m/s水平向右射入两板间，恰能沿直线射出。若小球带电量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求此时：

（1）金属板间电场强度大小及方向；

（2）滑动变阻器接入电路的阻值；

（3）若使小球能从极板间射出，则滑动变阻器接入电路的阻值范围为多大?

【答案】（1）20N/C；竖直向下；（2）3.2；（3）0~16

【解析】

【详解】（1）根据

mg=Eq

可得

E==20N/C

方向竖直向下；

（2）两板间的电压

U=Ed=4V

由于

接入电路的电阻

Rp=3.2

（3）小球在极板间做类平抛运动水平方向

竖直方向上

解得

a=20m/s2

如小球从电容器上板边缘射出，根据牛顿第二定律有

F-mg=ma

可得

F=0.6N

电路电流为

滑动变阻器接入电路的阻值为

当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，小球在竖直方向的加速度为

可以从板间射出，所以滑动变阻器的接入电路电阻范围为0~16

16. 如图所示绝缘水平轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，为竖直直径，半圆形轨道的半径，在左侧所在空间存在竖直向下的匀强电场（B、C两点恰好不在匀强电场中），电场强度。现有一电荷量、质量的带电体A（可视为质点）在水平轨道上的P点以一定的速度冲上半圆，带电体A恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）g取。求：

（1）带电体运动到半圆形轨道B点时对轨道的压力大小；

（2）D点到B点的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】(1)带电体在C点由牛顿第二定律可得

解得

带电体在B点有

带电体从B运动到C的过程中根据动能定理得

联立解得在B点时，轨道对带电体的支持力大小为

根据牛顿第三定律知，带电体对轨道的压力大小为。

(2)带电体从C点落至D点的过程做类平抛运动，竖直方向据牛顿第二定律可得

竖直、水平方向据位移公式分别可得

联立解得