重庆市名校联盟2024-2025学年高二上学期第一次联合考试物理试题（Word版附解析）

这是一份重庆市名校联盟2024-2025学年高二上学期第一次联合考试物理试题（Word版附解析），共18页。
本试卷共6页，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．作答前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，须将答题卡、试卷、草稿纸一并交回（本堂考试只将答题卡交回）。
一、选择题：本题共10小题，共43分。
（一）单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（ ）
A．自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种
B．点电荷和元电荷都类似于质点，都是一种理想化模型
C．电场是物质存在的一种形式
D．仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合
2．要打碎一块5毫米厚的普通玻璃，需要约600N的力。现让一枚质量约100g的鹅蛋从高空落到5毫米厚的普通玻璃上，若鹅蛋与玻璃的作用时间为0.01s，要使玻璃打碎，鹅蛋从高空落下的高度约为（ ）（不计空气阻力，重力加速度为）
A．300mB．250mC．180mD．120m
3．如图在A、B两点处各固定一个点电荷P、Q，点C与AB不在一条直线，。在C点放一个正的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向与AB平行向右，则下列判断正确的是（ ）
A．P、Q可能带同种电荷
B．P点电荷量大于Q的电荷量
C．C的场强方向向左
D．把试探电荷的电荷量增加后，再放在C点，C点的场强增加
4．如图所示，边长为5cm的等边三角形ABC。三角形处在匀强电场中，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，三角形各顶点的电势分别为，下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场的场强大小为120V/m，方向由A指向C
B．匀强电场的场强大小为120V/m，方向由C指向A
C．匀强电场的场强大小为240V/m，方向由A指向C
D．匀强电场的场强大小为240V/m，方向由C指向A
5．下图为地图上某山地的等高线图，O点为峰顶（图中数字的单位是米）。小山坡的左边a和右边b，据地理知识可根据该图判断出哪一边的地势更陡，若现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，图中数字的单位是伏特，以下说法正确的是（ ）

A．与Ob方向相比，沿Oa方向电势降落较快
B．负电荷在20V等势线上的电势能小于在40V等势线上的电势能
C．若只考虑电场力，在电势为30V的等势线上静止释放q = 1.6 × 10－6C的点电荷，运动到零势能面时动能一定为4.8 × 10－5J
D．若电子沿30V的等势线从左到右逆时针运动一周，则电场力先做正功，后做负功，总功为零
6．如图所示，建立平面直角坐标系xOy，在y轴上放置垂直于x轴的无限大接地的导体板，在x轴上x=2L处P点放置点电荷，其带电量为+Q，在xOy平面内有边长为2L正方形，正方形的四个边与坐标轴平行，中心与O点重合，与x轴交点分别为M、N，四个顶点为a、b、c、d，静电力常量为k，以下说法正确的是（ ）
A．点场强大小为
B．点与点的电场强度相同
C．正点电荷沿直线由点到点过程电势能先减少后增加
D．电子沿直线由点到点的过程电场力先增大后减小
7．沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其电势的φ随位置x变化的图像如图所示，一电荷量为e带负电的试探电荷，经过x2点时动能为1.5eV，速度沿x轴正方向若该电荷仅受电场力。则其将（ ）
A．不能通过x3点B．在x3点两侧往复运动
C．能通过x0点D．在x1点两侧往复运动
（二）多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．电晕放电在电选矿、静电除尘等方面均有广泛应用。以针板式电晕放电为例，如图，在针板式电极场中，在高电压作用下，针式电极周围空气被电离，在周围产生电晕区，生成正离子和负离子。电晕区的负离子在电场力的作用下向集尘极移动，途中黏附在灰尘上，并在电场力作用下继续向集尘极移动，最后沉积在集尘极上面。下列说法正确的是（ ）
A．供电装置上端为电源正极，下端为电源负极
B．供电装置上端为电源负极，下端为电源正极
C．带电灰尘飞向集尘极的过程中，电势能减小
D．带电灰尘飞向集尘极的过程中，做匀加速直线运动
9．测弹丸速率常用如图所示冲击摆，用长为l的细线悬挂质量为M的沙袋（沙袋尺寸远小于l），沙袋静止，质量为m的子弹以一定的初速度自左方水平射向沙袋，并留在沙袋中，测出沙袋向右摆过的最大偏角，就可以计算出子弹的初速度。重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．子弹打击沙袋过程中系统机械能守恒
B．子弹射入沙袋的前后细线中拉力大小保持不变
C．子弹射入沙袋瞬间子弹和沙袋的共同速度为
D．子弹的初速度
10．水平放置的平行极板间有周期性变化的电场，规定竖直向上为电场正方向。在两极板左端中间处连续不断地以速度水平向右发射质量为，电荷量为的正粒子。如以下两图所示，两极板长为、间距为，、T均为已知量，且，不计所有粒子重力和粒子之间的相互作用，粒子打到极板上后即消失。下列说法正确的是（ ）
A．时刻发射的粒子，射出电场区域时竖直方向位移大小为
B．有粒子从两极板右侧射出区域的长度为
C．能从两极板射出的粒子，速度方向均相同
D．到时刻之间发射的粒子，有一半能射出电场
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．如图所示的实验装置，可以通过改变两极板的正对面积S，改变两极板间的距离d，在两极板间插入电介质等方法研究影响平行板电容器电容大小的因素。
(1)若把M板向左平移一小段距离后，可观察到静电计指针偏转角 （选填“变大”、“变小”或“不变”），极板间的电场强度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(2)下面说法正确的有（ ）
A．实验研究的方法是控制变量法
B．通过实验可以得出平行板电容器的电容与极板的正对面积S成正比，与两极板间的距离d成反比的结论
C．实验中极板上的电荷量几乎不变，根据电容器电容的定义式可判定电容的变化
12．某同学设计如图甲所示的实验电路来测量铜丝的电阻率。铜丝接入电路的长度，由于铜丝的电阻太小，通过串联电阻箱选择适当的电阻，使电压表读数范围较大，电压表内阻不影响测量结果。
(1)图乙是用螺旋测微器测量铜丝直径时的示意图，可读得 mm；
(2)闭合开关S之前，滑动变阻器的触片P应滑在最 （填“左”或“右”）端；
(3)电阻箱取值，触片P调至适当位置，闭合开关S，电压表示数为2.80V，电流表示数为0.40A.则铜丝的电阻 （保留2位有效数字）；
(4)该铜丝此时的电阻率 （保留2位有效数字）。
13．如图所示，把电荷量、质量的带正电小球用绝缘细线悬挂在水平天花板上，带正电的物块放置在倾角的光滑固定斜面上。当小球与物块间的连线水平且细线与水平方向的夹角为37°时，小球与物块均静止，此时两者之间的距离。已知静电力常量，小球及物块均可视为点电荷，重力加速度大小，，。求：
（1）小球与物块间的库仑力大小；
（2）物块的电荷量大小；
（3）物块的质量。
14．如图所示，轨道ABC固定在水平面上，其中AB段为半径的圆弧，对应的圆心角为段水平，长为，并与AB段相切。初始时在点静置一个质量为的物块a，另一个完全相同的物块b从轨道左侧与圆心等高处的某点，以某一初速度水平抛出，恰好从点沿轨道切线方向进入轨道，之后两物块在点发生碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。最终两物块恰好未滑出轨道。已知物块与BC段的动摩擦因数为0.5，两物块均可视为质点，忽略空气阻力，取，求：
(1)物块b运动到点时速度的大小；
(2)两物块碰后速度的大小；
(3)物块b从运动到过程中因摩擦产生的热量。
15．如图所示，光滑绝缘水平面上，质量为m的A球，以的速度与静止于水平面的B球发生弹性碰撞，B球质量为3m，B球所带电荷量为(碰撞过程中A、B两小球质量与电荷量均保持不变，两小球均可看成质点)。已知碰撞后，B球从M点沿水平方向进入与水平方向成角，电场强度大小为的匀强电场中，恰好做直线运动，B球从N点出匀强电场后做平抛运动，从P点沿切线进入竖直光滑绝缘圆弧轨道，OP连线与竖直方向成角，该圆弧轨道与水平线相切于Q点，半径大小为R，且处于大小为方向水平向右的匀强电场中，若B球能沿圆弧轨道运动至Q点，重力加速度为g，求：
(1)左侧匀强电场的电场强度的大小。
(2)左侧匀强电场的宽度。
(3)B球在竖直圆轨道上运动过程中与轨道间弹力的最大值。
1．B
【详解】A．自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种，A正确，不符合题意；
B．点电荷类似于质点，是一种理想化模型，元电荷是指最小电荷量，B错误，符合题意；
C．电场是物质存在的一种形式，C正确，不符合题意；
D．仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹上某点的切线方向为速度方向，而电场线上某点的切线方向为电场强度方向，与带电粒子所受的电场力方向相同或相反，若电场线与轨迹重合，带电粒子的速度方向与合力方向共线，粒子一定做直线运动，若电场线为曲线，轨迹与电场线必定不重合，D正确，不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】设落下的高度为，则
因为重力远小于F，所以鹅蛋的重力忽略，规定竖直向上为正方向，根据动量定理，得
解得
C正确。
故选C。
3．B
【详解】ABC．由题意可知，正电荷在C点受电场力方向与AB平行向右，则C点的场强方向平行AB向右，则P、Q带异种电荷，且P带正电，Q带负电，由图可知电荷P在C点的场强大于电荷Q在C点的场强，根据
可知，因AC>BC，则P点电荷量大于Q的电荷量，选项AC错误，B正确；
D．C点的场强与试探电荷的电量无关，即把试探电荷的电荷量增加后，再放在C点，C点的场强不变，选项D错误。
故选B。
4．D
【详解】设AC的中点为D，则D点的电势为
则，B、D在同一等势面上，A、C在同一条电场线上，电场强度大小为

解得

根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，电场强度的方向由C指向A。
故选D。
5．C
【详解】A．由图判断相邻等势面为等差等势面，描述电势降落快慢的物理量是电场强度，描述电场强度的大小可用等差等势面的疏密程度，a侧电场强度小，所以沿Oa方向电势降落得慢，故A错误；
B．负电荷在电势低的地方电势能大，故B错误；
C．据能量守恒，带电粒子的动能和电势能之间相互转化，总能量不变为4.8 × 10－5J，故C正确；
D．在同一条等势线上移动电荷，电场力始终不做功，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．点电荷与无限大接地导体板构成的电场等效成等量异种电荷的电场，点场强大小为
故A错误；
B．根据等量异种电荷电场特点，点与点场强大小相等，方向不同，故B错误；
C．根据等势线与电场线垂直的特点，由点沿直线到点过程中电势先升高后降低，则正点电荷沿直线由点到点过程电势能先增加后减少，故C错误；
D．根据电场线疏密，可知由点到过程电场强度先增大后减小，电子沿直线由点到点电场力先增大后减小，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】带负电的试探电荷在x2处动能为1.5eV，电势能为-1eV，总能量为0.5eV，且试探电荷速度沿x轴正方向，在x2 ~ x3区域试探电荷受到沿x轴正方向的静电力，做加速运动，在x3处速度最大，试探电荷继续运动到x3右侧，做减速运动，当速度为零时，电势能为0.5eV，即运动到电势为－0.5V处减速到零，开始向x轴负方向运动，后反向回到x2处动能仍为1.5eV，继续向左运动，在电势为－0.5V处减速到零又反向，不会运动到x0、x1处，即试探电荷在x3点两侧往复运动。
故选B。
8．BC
【详解】AB．负离子在电场力的作用下向集尘极移动，说明集尘极为正极，故供电装置上端为电源负极，下端为电源正极，A项错误，B项正确；
C．带电灰尘飞向集尘极的过程中，电场力做正功，电势能减小，C项正确；
D．由于电场并非匀强电场，另外，灰尘受到重力作用，所以带电灰尘做变加速运动，D项错误。
故选BC。
9．CD
【详解】A．子弹射入沙袋过程中摩擦力做功，故系统有机械能损失，故A错误；
B．子弹射入沙袋后沙袋做圆周运动需要向心力，细线中拉力会变大，故B错误；
C．摆动过程中系统机械能守恒
得共同速度为
故C正确；
D．子弹射入沙袋过程子弹和沙袋的总动量守恒，由
联立得子弹的初速度
故D正确。
故选CD。
10．BCD
【详解】A．时刻发射的粒子，时间内加速度
竖直方向位移
又
联立得
故A错误；
B．时刻发射的粒子，射出电场区域时竖直方向位移大小为
到时刻之间发射的粒子有从两极板右侧边缘射出的，两极板间距为
所以有粒子从两极板右侧射出区域的长度为
故B正确；
C．设粒子射出极板时速度方向与水平方向夹角，则
由于从两极板射出的粒子加速时间相同，所以从两极板射出的粒子，速度方向均相同，故C正确；
D．到时刻之间发射的粒子，先在水平方向上做匀速直线运动，后做类平抛运动，在竖直方向位移大小为，接着继续做匀速直线运动，竖直方向速度大小为
设后半段匀速直线运动的时间为t1，若粒子能射出电场，则竖直方向的位移大小应满足
解得
可知能射出电场的粒子的发射时间为
到时刻之间发射的粒子，先做类平抛运动，设粒子做类平抛运动的时间为t2，竖直方向的位移大小为
然后粒子做匀速直线运动，竖直方向的位移大小为
最后做类斜抛运动，竖直方向的位移大小为
若粒子能射出电场，则竖直方向的位移大小应满足
解得
可知能射出电场的粒子的发射时间为
综上所述，在到时刻发射的粒子，射出电场的发射时间为
，
即有一半能射出电场，故D正确。
故选BCD。
11．(1) 变大 不变
(2)AC
【详解】（1）[1]根据
解得
若把M板向左平移一小段距离后，电荷量Q不变，两极板的正对面积S也不变，增大两板间距离d，两板间电压增大，静电计指针偏角增大；
[2]根据

解得
电场强度与两板间的距离无关，电场强度不变；
（2）A．实验中，通过分别改变电容器的结构，可以探究出影响平行板电容器电容的因素，这种实验方法是控制变量法，A正确；
B．通过实验可以得出两极板之间的电压与极板的正对面积S、两极板间的距离d的关系，不能得出平行板电容器的电容与极板的正对面积S成正比，与两极板间的距离d成反比的结论，B错误；
C．实验中极板上的电荷量几乎不变，根据电容器电容的定义式可根据电压的变化判定电容的变化，C正确；
故选AC。
12．(1)0.150
(2)左
(3)1.5
(4)##
【详解】（1）由图可知
（2）开关S闭合前，应使得电流表和电压表的示数最小，故触片应滑在最左端；
（3）根据公式有
可得
（4）由电阻定律
解得
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对小球受力分析，根据平衡条件，竖直方向上有
水平方向上有
联立解得
（2）由库仑定律有
解得
（3）对物块受力分析，根据平衡条件，沿斜面方向上有
解得
14．(1)
(2)
(3)1.5J
【详解】（1）b从开始运动到A点的过程中，做平抛运动，在竖直方向根据平抛运动的规律，有
在A点时
解得
（2）设两物块碰后速度的大小为，ab碰撞后到停止的过程中，由动能定理得
解得
（3）ab碰撞过程，动量守恒，设碰前b的速度为，由动量守恒定律得
b从A运动到B的过程，由能量守恒得
解得
15．(1)
(2)
(3)36mg
【详解】（1）由小球在左侧匀强电场中恰好做直线运动，受力分析可知，小球竖直方向分力为0，则
解得
（2）A、B两球弹性碰撞过程动量和能量守恒，有
解得
B球做平抛运动过程有
根据几何关系可得
解得
设B球在点的速度为，在点竖直速度为，由速度分解可得
解得
从到过程，有
由牛顿第二定律可知
解得
（3）由速度的合成可知在点的速度
在右侧电场中，设合力与竖直方向的夹角为，则
解得
可得等效重力即电场力与重力的合力为
B球在等效最低点处与轨道间的弹力达到最大，由几何关系可知等效最低点在圆弧轨道上与点等高处，记为点，则从到，由能量守恒有
根据向心力公式有
解得