重庆市2024_2025学年高二物理上学期第一次月考试题含解析

这是一份重庆市2024_2025学年高二物理上学期第一次月考试题含解析，共19页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 只有体积很小的带电体才能看做点电荷
B. 元电荷是表示跟电子所带电荷量的数值相等的电荷量
C. 感应起电说明电荷能够创生，而且电荷量是可以连续变化的物理量
D. 摩擦起电现象说明了通过做功可以创造电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A．当一个带电体的形状、大小及带电荷量对分析问题的影响可以忽略时，这个带电体可看做点电荷，带电体是否能看做点电荷，由研究问题的性质决定，与自身的形状大小及带电量的多少无具体的关系，A错误；
B．元电荷是带电量的最小单位，表示跟一个电子所带电荷量的数值相等的电荷量，B正确；
C．感应起电的过程是电荷在电场力的作用下，从物体的一部分转移到其它部分，电荷不能够创生，而且电荷量是元电荷电量或元电荷电量的整数倍，不是可以连续变化的物理量，C错误；
D．摩擦起电现象说明了通过做功使电荷从一个物体转移到其它物体，不是通过做功可以创造电荷，D错误。
故选B。
2. 如图所示，图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线，下列说法中正确的是（ ）
A
B.
C. 将与串联在电路中，它们两端的电压之比为2：1
D. 将与并联在电路中，通过它们的电流之比为2：1
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据电阻的定义式和题中图像可知，当电流都为2A时，电阻之比等于电压之比
故A、B错误；
C．根据公式
得当两个电阻中的电流相等时，它们两端的电压之比
故C错误；
D．将与并联在电路中，流过它们的电压是相等的，所以通过它们的电流之比为电阻之比的反比，得
故D正确。
故选D。
3. 匀强电场平行于xOy平面。在y轴和x轴上分别有a点和b点，，，a、b两点电势分别为8V和5V，原点O的电势为2V。下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度大小为125V/m
B. 场强方向平行于ab连线
C 场强方向垂直于ab连线
D. 把负电荷从a点沿aOb移动到b点，电势能先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．设aO的中点为c点，则c点的电势为
与b点电势相等，则bc为等势线，场强方向垂直bc，如图所示
根据几何关系可得
可得
则场强大小为
故A正确，BC错误；
D．把负电荷从a点沿aOb移动到b点，电场力先做负功后做正功，电势能先增加后减小，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，有两个静止的带等量正电的点电荷，分别放置在M、N两点，在M、N连线上有O、a、c三点，其中O点是连线的中点，a、c关于O点对称，在M、N连线的中垂线上还有对称的b、d两点，则下列说法正确的是（ ）

A. a、c两点处场强相同，b、d两点处场强相同
B. a、c两点处电势不相等，b、d两点处电势相等
C. 某负点电荷在c点的电势能大于在d点的电势能
D. 在b点静止释放一负点电荷（不计重力）将在之间往复运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据等量同种正点电荷的电场线分布特征，可知a、c两点处电场线分布的密集程度相同，即a、c两点处电场强度大小相等，但是电场强度方向相反，a、c两点处电场强度不相同，b、d两点处电场线分布的密集程度相同，即b、d两点处电场强度大小相等，但是电场强度方向相反，b、d两点处电场强度不相同，A错误；
B．根据等量同种正点电荷的等势线分布特征，可知a、c两点处电势相等，b、d两点处电势相等，B错误；
C．沿电场线电势降低，根据等量同种正点电荷的电场线分布特征可知
则有
可知，某负点电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，C错误；
D．根据等量同种正点电荷的电场线分布特征可知，在b点静止释放一负点电荷（不计重力），其所受外力的合力，即电场力方向指向O点，负点电荷靠近O位置做加速运动，越过O位置后速度向下，合力即电场力向上指向O点，负点电荷远离O位置做减速运动，当减速至0后，根据对称性，恰好到达d点，之后又向上靠近O位置做加速运动，越过O位置后速度向上，所受外力的合力，即电场力方向指向O点向下，减速至0，根据对称性，恰好到达b点，之后重复先前的运动，即在b点静止释放一负点电荷（不计重力）将在之间往复运动，D正确。
故选D。
5. 在x轴上自左向右分别放置电荷量为、的点电荷，两电荷连线上的电势随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则下列判断正确的是（ ）

A. 点P应该有一个带正电的点电荷
B.
C. C点的电场强度大于A点的电场强度
D. 将一带负电的检验电荷从B点移到D点，其电势能先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，且P点电势为最低，可知点P应该有一个带负电的点电荷，故A错误；
BC．根据图像切线的斜率等于电场强度，可知C点合场强为零，A点的合场强不等于零，则A点的场强比C点的大，由于C点与点电荷的的距离较近，根据，可知电荷量，故B正确，C错误；
D．将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，根据可知，电势能先减小后增大，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，两块平行放置的金属板A、B与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．下列说法正确的是（ ）
A. 油滴带负电荷
B. 若将A板向上平移一小段位移，G中有b→a的电流
C. 若将A板向上平移一小段位移，油滴仍然静止
D. 若将S断开，油滴立即做自由落体运动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据题图可知，A板带负电，B板带正电，板间的电场向上的，油滴刚好处于静止状态，电场力等于重力，电场力向上，电场强度向上，故油滴带正电，故A错误；
BC．当开关闭合时，属于电压不变，由
可得，U不变，d增大，C减小，E减小，油滴所受电场力减小，电容所带的电荷量Q减少，故对外放电，所以有b→a的电流，故B正确，C错误；
D．若S断开，电荷量不变，电势差U不会发生改变，电场强度E不变，电场力也不变，故油滴还是静止，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程（ ）
A. 动能增加B. 机械能增加
C. 重力势能增加D. 电势能增加
【答案】B
【解析】
【详解】由动能的表达式可知带电小球在M点的动能为，在N点的动能为，所以动能的增量为，故A错误；带电小球在电场中做类平抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀加速运动，由运动学公式有，可得，竖直方向的位移，水平方向的位移，因此有，对小球写动能定理有，联立上式可解得，，因此电场力做正功，机械能增加，故机械能增加，电势能减少，故B正确D错误，重力做负功重力势能增加量为，故C错误．
二、多项选择题：本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。
8. 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（ ）
A. M点的电势大于N点的电势
B. M点的电势小于N点的电势
C. 粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
D. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．顺着电场线，电势降低，所以，A正确，B错误；
CD．N点电场线密，电场强，电场力大，M点电场线疏，电场弱，电场力小，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，C正确，D错误。
故选AC。
9. 在如图甲、乙所示的电路中，电源电动势均为、内电阻均为，R是定值电阻，开关S闭合，规格为“4V，0.8W”的小灯泡L均正常发光，电动机M正常工作。下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中电源效率为90%
B. 甲图中定值电阻为5Ω
C. 乙图中电动机的内阻为7Ω
D. 乙图中电动机正常工作电压为1.4V
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于灯泡正常工作，则甲乙电路中的干路电流均为
则甲图中电源效率为
A正确；
B．根据欧姆定律，甲图中定值电阻
B错误；
D．乙图中电动机正常工作电压为
D正确；
C．对电动机有
解得
C错误。
故选AD。
10. 如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，定值电阻R=r，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ ）

A. 电源的输出功率一定减小
B. 灯泡的功率逐渐变大
C. ，，均保持不变
D. 当电路稳定后，断开开关，小灯泡会立刻熄灭
【答案】AC
【解析】
【详解】A．电源的输出功率
该函数的图像如图所示

当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则外电路的总电阻变大，由于R=r，可知外电路总电阻始终大于电源内阻r，根据图像可知输出功率一定减小，故A正确；
B．灯泡消耗的功率为
当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则外电路的总电阻变大，干路电流减小，则灯泡功率变小，故B错误；
C．根据
，，
可知
，，
即，，均保持不变，故C正确；
D．断开开关，电容器将在与滑动变阻器、灯泡构成的回路中放电，灯泡将逐渐熄灭，故D错误。
故选AC。
三、实验题：本大题共2个小题（11题6分，12题6分，共12分）
11. 某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，其阻值大约为。
（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为_________；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为_________；

（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应选_________；（填器材前的字母代号）
A．电压表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
E 滑动变阻器（阻值范围，）
F. 滑动变阻器（阻值范围，）
G. 直流电源E（电动势为，内阻不计）
H. 开关S，导线若干
（3）请设计合理实验电路，并将电路图画在虚线框中________；

（4）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为________。
【答案】 ①. 1.850##1.851##1.849 ②. 4.250 ③. E ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和，所以题中圆柱体的直径为
[2] 用游标卡尺测其长度为
（2）[3]为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法；待测电阻大约，若用滑动变阻器调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器，即滑动变阻器选E。
（3）[4] 滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小，设计的电路图如图所示：
（4）[5]根据电阻定律
联立可得
12. 图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图，图中E是电池；、、、和是固定电阻，是可变电阻；表头电流表G的量程为，内阻，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连，该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压5V挡和10V挡，直流电流10mA挡和100mA挡，欧姆挡。
（1）图（a）中的B端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接；
（2）开关S接位置______（填“1”或“2”）时是电流挡的小量程，根据题给条件可得______；
（3）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为______；
（4）当电池长期使用使得电动势变小，用该电池的多用电表测量电阻时，所测得的阻值将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）红 （2） ①. 2 ②. 30
（3） ① 59mA ②. 110
（4）偏大
【解析】
【小问1详解】
根据多用电表电流红进黑出结合题图可知与多用电表内电源正极相连的是黑表笔，与多用电表内电源负极相连的是红表笔，故图中的B端与红色表笔相连接；
【小问2详解】
[1]开关S接位置2时，并联的电阻较大，是电流挡的小量程；
[2]根据题给条件可得
开关S接位置1时，是电流挡的大量程，根据题给条件可得
解得
，
【小问3详解】
[1]若B端与“1”相连，则为电流挡的大量程，分度值是2mA，指针在29格与30格之间，分度值2mA，所以读数应为59mA；
[2]若B端与“3”相连，则为欧姆“×10Ω”挡，指针指在11的位置，则读数为
【小问4详解】
当电池电动势变小时，需要重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式
调零后内阻比之前小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由
可知当变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数变大。
四、计算题：本大题共4个小题。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。（13题8分，14题10分，15题12分，16题15分）
13. 如图所示，电荷量分别为、的两带电小球A、B，分别用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上。已知O点到A球的距离，，，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷，重力加速度为g。
（1）求A、B两球间的库仑力大小；
（2）求A球的质量；
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据库仑定律可得A、B间的库仑力为
又
联立解得
（2）对A受力分析，如图所示
依据矢量的合成法则，结合三角知识，则有
解得
14. 如图甲所示电路，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为25Ω，定值电阻R0=12Ω。
（1）求电源的电动势E和内阻r各为多少？
（2）当R为何值时，R0上消耗的功率最大？最大值为多少？
（3）当R为何值时，R上消耗的功率最大？最大值为多少？

【答案】（1）20V，8Ω；（2）0Ω，12W；（3）20Ω，5W
【解析】
【详解】（1）图乙中纵轴截距等于电源的电动势，斜率等于电源的内阻，则
（2）当R=0时，电路中电流最大，R0消耗的功率最大，此时电路中电流为
R0消耗的最大功率为
（3）将R0看成电源的内阻，当
等效电源的输出功率最大，即R上功率最大，此时电路中电流为
R上消耗的功率最大值为
15. 如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的圆弧形光滑绝缘轨道BCD平滑连接，圆弧的半径，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一质量的带正电小球（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离的位置，由于受到电场力的作用，带电体由静止开始运动。已知带电体所带的电荷量（取，，，，）。
（1）带电小球运动到何处时对轨道的压力最大；最大值为多少？
（2）带电小球到达圆弧最高点D时受到轨道的作用力大小。
【答案】（1）与O点的连线与竖直方向的夹角为时，速度达到最大；5N
（2）
【解析】
【小问1详解】
小球在电场中受到的电场力和重力的合力大小为
方向与竖直方向的夹角满足
可得
当小球在圆弧轨道所在位置与圆心O连线沿着的方向，即与竖直方向的夹角为时，速度达到最大；设此位置为P，小球从A到P的过程，由动能定理得
在P点，由牛顿第二定律得
联立解得
根据牛顿第三定律可知，最大压力为。
【小问2详解】
设小球能到达D点的速度为，从A到D过程，由动能定理得
解得
在D点，根据牛顿第二定律可得
解得
可知带电小球到达圆弧最高点D时受到轨道的作用力大小为。
16. 如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为，金属板长为，两金属板间加如图乙所示的电压（，初始时上金属板带正电）。一粒子源射出的带电粒子恰好从上金属板左端的下边缘水平进入两金属板间。该粒子源能随时间均匀发射质量为、电荷量为的带电粒子，初速度，重力忽略不计。求：
（1）若粒子在时刻进入两极板之间，粒子飞出极板时的偏移量y；
（2）若发射时间足够长，则能够从两金属板间飞出的粒子占总入射粒子数的比例。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）能从板间飞出的粒子，平行于板方向做匀速直线运动，在板间运动的时间
设带电粒子在两金属板间运动时的加速度大小为，则
带电粒子在时刻进入两极板之间，则它在竖直方向上先加速向下，有
经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零
飞出极板时的偏移量
（2）假设时刻进入两金属板间的粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间，则飞出两金属板间时的偏移量为
则假设不成立，时刻进入两金属板间的粒子将打在金属板上。在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，恰好从下金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示
可知
解得
所以
在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，然后加速向上直到恰好从上金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示：
可知
解得
所以
在第一个周期内，带电粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间的时刻满足
则能够从两金属板间飞出的粒子占总入射粒子数的比例为