2025_2026学年河南省信阳高级中学北湖校区高二上学期1月月考物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年河南省信阳高级中学北湖校区高二上学期1月月考物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
物理试题
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 如图所示，在一直线边界的匀强磁场区域的点，同时射入个速度不同、方向和边界成60°的相同带负电粒子，速度范围为。则在某一时刻，所有粒子在磁场中排列的形状（实线所示）可能为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】所有带电粒子在磁场中的运动轨迹都是圆形，经过相等时间，每个粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角相等，由于所有粒子同时射入，所以同一时刻所有粒子所处位置与点在同一直线上；则在某一时刻，所有粒子在磁场中排列的形状（实线所示）可能为B。
故选B。
2. 下列说法中正确是（ ）
A. 运动的质子在经过某点时不受洛伦兹力，则该点的磁感应强度为零
B. 电荷在磁场中运动，其速度可能保持不变
C. 速度大小相同的带电粒子在相同的磁场中所受洛伦兹力的大小一定相同
D. 电子束垂直进入磁场时发生偏转，这是洛伦兹力对电子做功的结果
【答案】B
【解析】
【详解】A．运动的质子不受洛伦兹力可能是因为速度方向与磁场方向平行（此时磁感应强度不为零），故A错误；
B．当电荷速度方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零，电荷做匀速直线运动，速度保持不变，故B正确；
C．洛伦兹力大小为，速度大小相同但方向不同（不同）时，力的大小不同，故C错误；
D．洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，不做功，故D错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 根据，电场中某点的电场强度与成正比，与成反比
B. 根据，磁场中某点的磁感应强度与成正比，与成反比
C. 电荷在电场中一定受到电场力
D. 电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场强度的定义式属于比值定义，电场强度与试探电荷没有本质上的决定关系，不能够认为电场中某点的电场强度与成正比，与成反比，故A错误；
B．磁感应强度的定义式属于比值定义，磁感应强度与电流元没有本质上的决定关系，不能够认为磁场中某点的磁感应强度与成正比，与成反比，故B错误；
C．根据电场强度的定义式有
解得
可知，电荷在电场中一定受到电场力，故C正确；
D．当电荷的运动方向与磁场方向平行时，电荷所受洛伦兹力为0，故D错误。
故选C。
4. 关于下列四幅图说法正确的是（ ）
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高
C. 图丙是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器
D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
可知
粒子获得的最大动能为
所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大初动能，故A错误；
B．乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，低于B板电势，故B错误；
C．丙图中，假如带正电的粒子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向下，根据左手定则，洛伦兹力方向也向下，所以不可能沿直线通过复合场，故C错误；
D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由
可得
粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3，则R越小，说明比荷越大，故D正确。
故选D。
5. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内、、三点的位置如图所示，三点的电势分别为0V、9V、。下列说法正确的是（ ）
A. 电子在点的电势能比在点的低9eV
B. 坐标原点处的电势为16V
C. 电场强度的大小为
D. 电子从点运动到点，电场力做功为16eV
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据电势能，点的电势能为，点的电势能为。所以电子在点的电势能比点的电势能大，故A错误。
BD．由于四边形是矩形，根据对称性可得，所以坐标原点处电势为，电子从运动到，电场力做功为，故BD错误。
C．在轴上距离点2.25cm位置电势也为，画出等势面，如图所示:
则有，故，点与经过点的等势面间距为
所以电场强度为，故C正确。
故选C。
6. 如图所示，实线表示某一电场的电场线。在电场力的作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，则该粒子（ ）
A. 带正电B. 在A点电势能大C. 在B点动能大D. 在B点加速度大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，带电粒子运动受到的静电力与图中实线箭头方向相反，所以粒子带负电，故A错误；
B．粒子带负电，且沿电场线方向电势逐渐降低，所以有，电势能为，所以，故B错误。
C．由于电势能增大，所以电场力做负功，由动能定理可知，带电粒子运动中动能减小，所以，故C错误。
D．由图可知，电场线在点比在点密集，所以电场强度由，所以，由牛顿第二定律可知，故D正确。
故选D。
7. 图所示，M、N和P是以为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为，与之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】两个点电荷分别在点和点时，每个点电荷在点产生的场强大小相等、方向相同，所以
可得
将点处的点电荷移至点时，假设点的电荷为正电荷，则点的场强如图所示。点和点的点电荷在点产生的场强大小仍相等，夹角为，所以点场强，即。
故选B。
8. 如图所示，质量为m的带正电的滑块由静止开始沿绝缘粗糙斜面下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，空间内匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。若滑块所带电荷量为q，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑块沿斜面下滑的最大速度为
B. 滑块沿斜面下滑的最大速度为
C. 滑块沿斜面下滑的最大加速度为
D. 滑块沿斜面下滑的最大加速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】滑块刚要离开斜面时，对斜面的压力为0，滑块沿斜面的速度达到最大，同时加速度达到最大，此时有
qvB=mgcsθ
mgsinθ=ma
解得
a=gsinθ
故选AC。
9. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，一带电量为q（q>0），质量为m的小球用绝缘轻质细线悬挂于O点而保持静止。现让匀强电场逆时针缓慢旋转90°至方向竖直向上，大小保持不变，在该过程中，下列说法正确的有（ ）
A. 细线与竖直方向夹角逐渐减小B. 细线与竖直方向夹角逐渐增大
C. 细线中的张力逐渐减小D. 细线中的张力逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【详解】根据题意可知，小球所受电场力大小Eq=mg
小球的受力如图所示
由图可知，当匀强电场逆时针缓慢旋转90°至方向竖直向上，大小保持不变，细线与竖直方向夹角逐渐增大，细线中的张力不断减小。
故选BC。
10. 如图，分别表示一个电池组和某电阻的伏安特性曲线，以下说法正确的是（ ）
A. 电池组的内阻是
B. 电阻的阻值为
C. 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为
D. 将该电阻接在此电池组两端，电池组的输出功率为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．电池组的内阻等于a图线的斜率大小，为
故A错误；
B．电阻的阻值等于b图线的斜率大小，为
故B正确；
C．电源的输出功率
当外电阻的阻值等于内阻时，其电源的输出功率最大为
故C正确；
D．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=3V，电流为I=1A，则电池组的输出功率
故D错误。
故选BC。
二、实验题（每空2分，共计16分）
11. 利用电流表（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）和电压表（量程3V，内阻约为5kΩ）测定一节干电池的电动势和内阻（约为1Ω），要求尽量减小实验误差。
（1）应该选择的实验电路是_____（选填“甲”或“乙”）。
（2）处理实验中的数据得到如图丙所画图线，由此可得出干电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（结果都保留3位有效数字）
（3）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学进行了如下操作：
①用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中一次测量金属丝直径D的结果如图所示，其读数为________mm。
②部分实验电路如图所示，考虑电压表内阻的影响，实验中金属丝电阻的测量值________它的真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
③若实验中测得电压表的示数为U，电流表的示数为I，金属丝的长度为L，金属丝的横截面积为S，则该金属丝材料的电阻率________（结果用本小题③中字母表示）。
【答案】（1）甲（2） ①. 1.45 ②. 2.50
（3） ①. 2.754##2.753##2.755 ②. 小于 ③.
【解析】
【小问1详解】
由于电流表内阻与待测电源内阻相差不大，若采用图乙，因电流表内阻分压引起的误差会较大，而电压表内阻远大于电源内阻，因电压表分流引起的误差相对于电流表分压引起的误差更小，因此采用甲图。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律
结合图像可知，图线的纵截距表示电池的电动势
图线斜率的绝对值表示电池的内阻
【小问3详解】
[1]测量金属丝直径D的读数为2.5mm+0.01mm×25.4=2.754mm
[2]考虑电压表内阻的影响，电流的测量值偏大，根据
可知，实验中金属丝电阻的测量值小于它的真实值。
[3]根据
可得电阻率
12. 为了测量一精密金属丝的电阻率：
（1）先用多用电表“×1Ω”挡粗测其电阻为______Ω。
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ）
B.电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）
C.滑动变阻器（0~5Ω，0.6A）
D.滑动变阻器（0~200Ω，0.1A）
E.输出电压为3V的直流稳压电源
F.开关S，导线若干
为了提高测量的准确度，则滑动变阻器应选______（选填器材前面的字母）。
（3）下列给出的测量电路中，为让测量时电表变化范围较大，连接最合适的电路实物图______。
（4）如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出电阻率表达式______（用本问所给字母表示）。
【答案】（1）6.0（2）C
（3）见解析（4）
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆表的读数规律，该读数为
【小问2详解】
实验中，为了减小误差，测量数据变化范围需要大一些，即控制电路中的滑动变阻器采用分压式接法，为了使测量数据的连续性强一些，滑动变阻器选择总阻值小一些，则滑动变阻器选择0~5Ω，即滑动变阻器选择C。
【小问3详解】
结合上述，滑动变阻器选择分压式接法，由于
可知，电流表分压影响较大，实验中需要排除电流表分压，测量电路采用电流表外接法，又由于电源电动势为3V，为了确保电压表的精度，电压表量程采用3V，连接最合适的电路实物图如图所示
【小问4详解】
根据欧姆定律有
根据电阻定律有
其中
解得
三、解答题（共计38分）
13. 如图所示，在平面直角坐标系的第II象限有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为，在第四象限内有矩形边界的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里。在轴上坐标为（－d，0）的点，第一次沿与轴正向成角的方向射出一个质量为、电荷量为的带正电的粒子，粒子恰好从坐标原点进入磁场，第二次保持粒子射出的速度大小不变，改变粒子在点射出的方向，结果粒子也恰好从点进入磁场，不计粒子的重力，求：
（1）粒子从点射出的初速度大小；
（2）第二次粒子从点射出时的方向与轴正向的夹角；
（3）两次射出的粒子在第四象限内做的都是圆周运动，则矩形磁场的最小面积。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设粒子射出的初速度大小为，根据题意，可得，
根据牛顿第二定律
联立解得
【小问2详解】
设第二次射出的速度方向与轴正向夹角为，则，
解得或
因此第二次粒子射出的速度方向与轴正向的夹角为
【小问3详解】
两次粒子均从坐标原点进入磁场，设做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律
解得
矩形磁场到轴的最远距离
矩形磁场到轴的最远距离
因此需要的矩形磁场最小面积
解得
14. 在如图甲所示的电路中，电阻R阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的图线如图乙所示，求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）电源的路端电压及电阻R的阻值；
（3）电源的输出功率。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）当电路中电流为零时，路端电压大小等于电源电动势；当路端电压为零时，电路中的电流即是短路电流，所以
（2）由U—I图像可知，电阻
电源的路端电压
（3）电源的输出功率
15. 如图，长为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量的小球。起始时小球位于点上方的点，与竖直方向夹角为，绳子恰好伸直，使小球由静止下落，当小球运动到最低点时恰好与静置于足够长水平面上质量为的滑块发生碰撞，碰撞时间极短，且碰撞后滑块的速度大小为。足够长的水平面上每间隔铺设有宽度为的防滑带。滑块与水平面间的动摩擦因数为，滑块与防滑带间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。求：
（1）小球与滑块碰撞前瞬间速度的大小；
（2）小球与滑块碰撞过程中损失的机械能；
（3）滑块从开始运动到静止的位移大小。
【答案】（1）8.0m/s
（2）32J（3）12m
【解析】
【小问1详解】
小球从点先做自由落体运动，当轻绳再次与竖直方向成时绳子再次伸直，则根据自由落体规律可得
解得
当绳子再次伸直以后，将以为初速度开始做圆周运动，根据机械能守恒定律得
解得。
【小问2详解】
设、碰撞后瞬间速度大小为，则根据动量守恒定律和能量守恒定律可得，
联立解得。
【小问3详解】
滑块经过一个间隔损失的动能为
经过一个防滑带损失的动能为
而滑块的总动能为
联立可得滑块经过间隔和防滑带数
则滑块从开始运动到静止运动的位移大小。