重庆市2024_2025学年高二物理上学期第一次月考10月试卷含解析

这是一份重庆市2024_2025学年高二物理上学期第一次月考10月试卷含解析，共26页。试卷主要包含了作答时，务必将答案写在答题卡上，考试结束后，将答题卡交回， 如图所示，真空中有一匀强电场， 氢元素两种同位素的原子核氕等内容，欢迎下载使用。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 关于物理学史，下列说法正确的是（ ）
A. 正电荷和负电荷最早是由科学家富兰克林命名的
B. 元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得的
C. 物理学家特斯拉最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场
D. 库仑利用扭秤装置得出了库仑定律，但静电力常量是由卡文迪什最先测量的
【答案】A
【解析】
【详解】A．正电荷和负电荷最早是由美国科学家富兰克林命名的，故A正确；
B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故B错误；
C．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，故C错误；
D．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律，静电力常量不是通过实验直接测量得到的，而是通过麦克斯韦的相关理论计算出来的，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，a为匀强电场，b为非匀强电场，三个电荷用绝缘轻杆连接成正三角形，整个系统在a电场中所受静电力的合力为，在b电场中所受静电力的合力为，下列说法正确的是（ ）
A. ，方向都向下B. ，方向都向上
C. 且方向向下D. 且方向向上
【答案】C
【解析】
【详解】对于图a，由于是匀强电场，设电场强度为E，则两个＋q的电荷受到的电场力为2Eq方向沿电场线向上，一个－2q的电荷受到的电场力为2Eq方向沿电场线向向下，则图a整个系统受合力；同理分析，由于两个＋q的电荷所在的场强更弱，则图b整个系统受合力不为0，两个＋q的电荷受到的向上电场力小，所以，且方向向下。
故选C。
3. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（ ）
A. M点的电势比N点的高
B. N点的电场强度比P点的大
C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功
D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据沿着电场线方向电势降低可知N点的电势比M点的高，故A错误；
B．根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小，故B错误；
C．M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电，根据可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能大，污泥絮体从M点移到N点，电势能减小，电场力对其做正功，故C正确；
D．M点和P点在同一等势面上，则污泥絮体在M点的电势能与在P点的电势能相等，结合AC选项分析可知污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周平面平行，是圆的内接直角三角形，，O为圆心，半径。A处电势为0，B处电势为2V，C处电势为8V。则匀强电场的电场强度为（ ）
A. 50V/mB. 100V/mC. 150V/mD. 200V/m
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，将AC四等分，可知B、D在同一等势面上，如图所示
则有
由几何知识可得
所以匀强电场的电场强度
B正确，ACD错误
故选B。
5. 真空中两个完全相同的金属小球，分别带电和。两小球充分接触后分开，再把它们放在边长为l的等边三角形的两个顶点上，则等边三角形第三个顶点处的场强为多大？（小球可视为点电荷，静电力常量为k）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意两小球完全充分接触后各自带电荷为+2q；作出点电荷在第三个顶点处的合场强，如图所示
由已知条件可得
根据几何知识可知，合场强的大小
故选B。
6. 如图为某辐向电场示意图，电场强度大小可表示为，a为常量，两粒子仅在辐向电场的静电力作用下，以O为圆心做半径不同的圆周运动。不考虑粒子间的相互作用，则（ ）
A. 电荷量大的粒子动能一定大B. 轨道半径小的粒子角速度一定小
C. 速度大的粒子轨道半径一定大D. 质量大的粒子轨道半径一定大
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题意，粒子在电场中匀速圆周运动，有
把代入上式，可得粒子动能为
显然，电荷量大的粒子动能一定大，故A正确；
B．根据
可得
显然，轨道半径小的粒子角速度不一定小，角速度还与粒子的比荷有关，故B错误；
C．由题意，根据
可得
显然与粒子的质量、速度均无关，可推知粒子轨道半径与粒子质量，速度均无关，故CD错误；
故选A 。
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（ ）
A. 场强大小先减小后增大再减小，最后减小为0
B. 场强方向先沿x轴负方向，再沿x轴正方向
C. 粒子在点两侧往复运动
D. 粒子在点两侧往复运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据
可知图像的斜率表示电场强度，由图可知，场强先减小为0，再反向增大，再减小为0，再正向增大，再减小，最后减为0，故A错误；
B．根据电势分布可知，电场方向沿轴负方向，电场方向沿轴正方向，电场方向沿轴负方向，故B错误；
CD．带负电试探电荷在处动能为1.5eV，电势能为，总能量为0.5eV，且试探电荷速度沿轴正方向，在区域试探电荷受到沿轴正方向的静电力，做加速运动，在处速度最大，试探电荷继续运动到右侧，做减速运动，当速度为零时，电势能为0.5eV，即运动到电势为处减速到零，开始向轴负方向运动，后反向回到处动能仍为1.5eV，继续向左运动，在电势为处减速到零又反向，不会运动到处，即试探电荷在点两侧往复运动，故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向电阻为零，可以视为短路，反向电阻无穷大，可以视为断路，图中向下为二极管正向）连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关，稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 将下极板下移，则P点的电势降低
B. 将上极板下移，则P点的电势不变
C. 减小极板间的正对面积，带电油滴保持静止，但P点的电势会降低
D. 减小极板间的正对面积，带电油滴将向上运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．二极管具有单向导电性，闭合开关后电容器充电，电容器的电容，极板间的电场强度，整理可得
将下极板下移，变大，由可知变小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由可知电容器两极板间的电场强度不变，与下极板间距离增大，两者间的电势差增大，则点电势升高，故A错误；
B．将上极板下移，变小，由可知变大，两极板电势差不变，根据知两板间电场强度变大，点与下极板之间距离不变，根据，可知下极板与点间的电势差变大，下极板电势不变，则点电势升高，故B错误；
CD．根据，减小极板间的正对面积，电容减小，由于二极管具有单向导电性，而题图中电容器只能充电，不能放电，由可知电容器两极板间的电场强度变大，油滴所受静电力变大，带电油滴将向上运动；点与下极板间的距离不变，变大，则点电势会升高，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 横截面积为S的导线中，通有大小为I的电流，已知导线单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v，则在时间t内通过导线横截面的电子数是（ ）
A. ItB. nvtC. nSvtD.
【答案】CD
【解析】
【详解】根据电流的定义式可知，通过该导线横截面的电荷量
q=It
则在时间t内通过该导线横截面的电子数为
再根据电流的微观表达式
I=nevS
则可得
N=nSvt
故选CD。
10. 氢元素两种同位素的原子核氕（）、氘（）质量之比为，电荷量之比为。如图，两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. 两种原子核飞出加速电场时的速度之比为
B. 两种原子核在偏转电场中的偏转距离之比为
C. 两种原子核飞出偏转电场时的动能之比为
D. 两种原子核打在荧光屏上的总偏转量之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据
可得
①
因此
A错误；
B．在偏转电场中做类平抛运动，根据
②
③
由①②③联立可得
可知偏转距离与质量和电量无关，因此两种原子核在偏转电场中的偏转距离之比为，B正确；
C．两种粒子在加速电场和偏转电场中的位移均相等，根据动能定理
可知两种原子核飞出偏转电场时的动能之比为1:1，C错误；
D．离开偏转电场时的偏转角为，则
可知两种粒子离开电场时偏转角相等，偏转距离也相等，因此运动路径完全重合，打在荧光屏上的总偏转量之比为，D正确。
故选BD。
11. 如图所示，带正电的两小球A、B质量比为，用两根长分别为2L和L的绝缘细线系住后悬挂于天花板上的同一点O，当系统平衡时，两细绳与竖直方向的夹角分别为，两细绳拉力分别为。以下说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】两球受力分析如图
力学三角形和几何三角形相似
因为和是作用力和反作用力，大小相等，且，联立各式得
，
又根据正弦定理可知
因角i和角r互补，则
联立解得
因为和均为锐角，故
故选AC。
12. 如图所示，垂直于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆，质量均为m、带同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆，两小球均可视为点电荷，带电荷量分别为q和Q。在图示的坐标系中，小球乙静止在坐标原点，初始时刻小球甲从处由静止释放，开始向下运动。甲和乙两点电荷的电势能（r为两点电荷之间的距离，k为静电力常量）。最大静摩擦力等于滑动摩擦力f，重力加速度为g。关于小球甲，下列说法正确的是（ ）
A. 最低点位置
B. 速率达到最大值时的位置
C. 最后停留位置x的区间是
D. 若在最低点能返回，则初始电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】A．全过程，根据动能定理
解得
故A错误；
B．当小球甲的加速度为零时，速率最大，则有
解得
故B正确；
C．小球甲最后停留时，满足
解得位置x的区间
故C错误；
D．若在最低点能返回，即在最低点满足
结合动能定理
又
联立可得
故D正确。
故选BD。
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
13. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中电源电压：，内阻不计。实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。
（1）图像与对应时间轴所围成的阴影面积表示的物理意义是______；
（2）乙图中阴影部分的面积______；（选填“>”“