湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷

这是一份湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷，共13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。

时量：75分钟满分：100分
得分：_________
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4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．物理公式或物理定律都有成立条件或适用范围，下列叙述中正确的是（ ）
A．是磁感应强度的定义式，适用任何磁场，但电流元一定要垂直磁场方向放置
B．用来计算一段电路电流通过时产生的热量，也可以用来计算电流在这段电路做的功
C．在匀强电场中有关系式，任何距离相等的两点，一定相等
D．、、都用到了比值定义法
2．通量是物理学中的重要概念，在物理中有着重要应用。在研究磁场时我们定义了磁通量，其中为磁感应强度、为垂直磁场的面积；磁通量大小可形象表示穿过某一平面的磁感线的净条数；磁通量为标量，但有正负之分。与之类似，在静电场中，我们定义“垂直穿过某一平面的电场线条数为通过这一平面的电通量”。如图甲，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，面积为的平面与垂直于的平面间的夹角为，如图乙为电荷量为的点电荷的电场，如图丙为匀强电场，场强为。则下列说法正确的是（ ）
A．甲图中穿过该平面的磁通量
B．乙图中点电荷从某球面球心位置向右移动少许（仍在所研究的球面内），穿过该球面的电通量不变
C．乙图中穿过以点电荷所在位置为球心的球面的电通量随着球面半径增大而减少
D．丙图中通过一半径为的球面的电通量为
3．锂离子电池已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域，锂离子电池主要依靠锂离子在电池内部正极和负极之间移动来工作，某款手机充电锂离子电池的标识如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该锂离子电池放电时，锂离子从正极运动到负极
B．该锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池弱
C．该锂离子电池充满电后可贮存约的电能
D．若该锂离子电池的待机电流为15mA，则其最长待机时间约为96h
4．苏轼的诗句“定知玉兔十分圆，已作霜风九月寒，寄语重门休上钥，夜潮留向月中看”形象地描述了八月十五日看潮的情景。如图所示，太阳、月亮和地球处于一条直线上，会在海面上引起“大潮”，已知太阳质量是月球质量的2700万倍，日地距离是月地距离的390倍，以下说法正确的是（ ）
A．海水在处受到太阳的引力比受到月球的引力小
B．海水在处受到太阳的引力比受到月球的引力小
C．同一质量的海水在处受到月球的引力比在处小
D．同一质量的海水在点受到太阳和月球引力的合力比处小
5．图甲为在10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图，箱内的电阻，，，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，当、两端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热；当时，电压鉴别器使S断开，停止加热。则恒温箱内的温度大约保持在（ ）
A．20℃B．25℃C．30℃D．35℃
6．如图甲所示，光滑的绝缘水平桌面上静止着一松软的不可伸长的带电绳，总电荷量为，绳上的电荷和绳的质量都均匀分布，绳的两端分别固定在、两点的绝缘钉上，绳段的长度为总长度的。若在空间中加上垂直于、连线且与桌面平行的匀强电场，电场强度大小为，带电绳静止时如图乙所示，此时绳上点的张力大小为，则此时处于点的绝缘钉受到的绳的拉力大小为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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）
7．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为、电阻率为、横截面积为的细金属直导线，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为、质量为。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力，若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为。下列说法正确的是（ ）
A．比例系数
B．比例系数与导线中自由电子定向移动的速率无关
C．当该导线通有恒定的电流时导线中自由电子定向移动的速率
D．金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的功与阻力对电子做的功相同
8．实验小组设计了如图所示的欧姆表电路和对应表盘，欧姆表表盘正中央的刻线为“15”。通过开关S和调节电阻箱，能实现“”和“”双倍率量程。已知电源电动势，毫安表内阻，电源内阻不计。则（ ）
A．如果要测二极管正向电阻，表笔A应该接二极管的负极
B．定值电阻的阻值为
C．表头的满偏电流为100mA
D．从“”挡换至“”挡，阻值需要增大
9．如图所示，电源电动势，内阻，，直流电动机内阻，额定输出功率。调节滑动变阻器可使甲电路输出功率最大，调节可使乙电路输出功率最大且此时电动机刚好正常工作，则（ ）
A．甲电路中当时，定值电阻功率最大
B．甲电路中当时，电源的输出功率最大
C．乙电路中当时，电源的输出功率最大
D．乙电路中当时，电源的输出功率最大
10．如图所示，电源电动势为、内阻为，为定值电阻，电容器的电容为。闭合开关S，增大电阻箱阻值的过程中，理想电压表示数的变化量的绝对值为，理想电流表示数的变化量的绝对值为，则下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数和电流表示数的比值为
B．和的比值为
C．电源的效率和输出功率一定都增加
D．电容器电荷量的减小量为
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
11．（8分）某实验小组在实验室利用如图甲所示的实验装置测量物块（左侧有力传感器，上面有遮光条）与木板间的动摩擦因数。他们将一端带有定滑轮和光电门的长木板固定在水平桌面上，在长木板的旁边固定刻度尺，物块通过跨过定滑轮的细线与砂桶相连，物块与定滑轮间的细线平行于木板。多次改变砂桶的质量，每次都让物块从同一位置由静止释放，记录多组传感器的示数和遮光条的挡光时间，已知物块释放前遮光条到光电门中心的距离为，重力加速度为。
（1）实验前用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度_________cm。
（2）实验过程中_________（选填“需要”或者“不需要”）满足物块的质量远大于砂桶的质量。
（3）利用记录的数据作出图像如图丙所示，则物块与木板间的动摩擦因数为_________，物块的质量为_________。（用所给物理量的字母符号表示，如、、、、）
12．（10分）在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图，可选用的实验器材有：
电压表（量程3V）；电压表（量程15V）；
电流表（量程0.6A）；电流表（量程3A）；
滑动变阻器（最大阻值）；滑动变阻器（最大阻值）；
干电池；开关S；导线若干；
（1）选择合适的器材：滑动变阻器应选_________（填写所选器材前的符号）
（2）测得的7组数据已标在如图所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势_________V和内阻_________。（注意纵坐标未从0开始）
（3）按照图1的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据描点作图得到的图像；虚线是该电源的路端电压随电流变化的图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中哪一个是该实验的分析_________。
（4）图3中虚线的函数解析式是，如果考虑电表内阻影响，图3实线的函数解析式是（ ）。（解析式中可能用到的物理量：电源电动势，内阻，电压表内阻，电流表内阻）
四、计算题（本大题共3小题，共38分）
13．（9分）如图所示，半径为的光滑绝缘管道竖直放置，管道平面内有一匀强电场。一带电量为，质量为的小球（直径略小于管道）恰能沿管道做完整的圆周运动，小球在点动能最大，和管道中心点连线与竖直方向夹角，重力加速度为。
（1）求电场强度的最小值和方向；
（2）在第（1）问的基础上，求小球在圆轨道运动中，经过点时对轨道的压力；
（3）在第（1）问的基础上，若选点为重力势能零点，求小球机械能的最小值。
14．（14分）如图，带正电且电荷量的物块放在水平桌面上，利用细绳通过光滑的滑轮与相连，连接、的两段绳分别水平和竖直，处在水平向左的匀强电场中，，从开始，与桌面的动摩擦因数随的变化如图所示，取点电势为零，从点静止释放，已知、质量均为，离滑轮的距离足够长，重力加速度取。
（1）它们速度最大时，的位移是多少？
（2）它们运动的最大速度多大？
（3）当速度为时，的电势能多大？绳子的拉力多大？
15．（15分）某生产流水线利用如图所示装置将质量的工件从倾角的梯形滑坡通过平板车运送至固定水平平台上。滑坡固定水平地面上，其斜边长，末端有一小段圆弧可使工件无机械能损失地沿水平方向滑出。与滑坡末端等高的平板车由长的车身和伸出车尾的“伸缩臂”组成（臂长可调节，伸缩臂厚度不计、高度略高于水平平台）。质量的平板车紧挨滑坡静止放置，车尾与平台间的水平距离。现工件从滑坡顶端由静止滑下冲上小车，车尾与左侧平台相碰后等速反向弹回，忽略平板车与水平地面间的摩擦，工件与滑坡间的动摩擦因数，工件与平板车（包括伸缩臂）间的动摩擦因数，，，重力加速度取，工件可视为质点。求：
（1）工件冲上平板车时的速度大小；
（2）为使工件速度为0时刚好落在平台上，伸缩臂臂长的最小值。
湖南师大附中2024—2025学年度高二第一学期第一次大练习
物理参考答案
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4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）
2．B【解析】甲图中穿过该平面的磁通量，故A错误；乙图中点电荷从某球面球心位置向右移动少许（仍在所研究的球面内），穿过该球面的电通量不变，故B正确；乙图中，随着球面半径增大，穿过以点电荷所在位置为球心球面的电通量不变，C错误；丙图中通过一半径为的球面的电通量为零，故D错误。
3．C【解析】锂离子电池放电时，在电池外部电流由正极流向负极，在电池内部，电流由负极流向正极，锂离子带正电，在电池内部锂离子从负极运动到正极，故A错误；电动势表示电池把其他能转化为电能本领大小的物理量，电动势越大，该项本领越大，所以3.8V锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池强，故B错误；该锂离子电池充满电后可贮存电
若该锂离子电池的待机电流为15mA，则其最长待机时间为。
4．D【解析】海水在处时，设海水的质量为，到月球的距离为，月球的质量为，地球半径为，则万有引力为，，所以。海水在处时，万有引力为，，所以，根据，可知，海水在点比点距离月球距离小，则万有引力大，故C错误；海水在处比在处所受的太阳的引力近似不变，受到的月球的引力大，太阳和月球引力的合力较小，即同一质量的海水在点受到太阳和月球引力的合力比处小，故D正确。
5．B【解析】由题意得：当时，即时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系可知，只有也为的时候，，此时电桥平衡电阻为，从图乙可以看出，温度为25℃。
6．D【解析】绳上取一点，使得绳段的长度为总长度的，根据对称性可知点拉力等于点拉力，对整体分析可知，沿电场方向有，解得，根据题意绳上点的张力大小为，则，再对段分析可知，，解得。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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）
7．BC【解析】一小段时间内，流过导线横截面的电子个数为，电荷量为，根据电流的定义有，故C正确。长度为的一段导体，则电子做定向移动时满足电场力与阻力相等，则，，所以故A错误，B正确。电场力对电子做正功，阻力对电子做负功，故D错误。
8．BD【解析】表笔A应与二极管的正极相连，A错误；由表盘可知，“”、“”倍率时，欧姆表内阻分别为、，且根据串并联电阻关系可知，S断开时为大倍率，根据闭合电路欧姆定律可知，S断开时表头通过满偏电流，为，S闭合时，表头仍通过满偏电流，而干路电流为，由分流原理可知，，“”挡时，S闭合，此时，得，“”挡时，S断开，此时，得，所以从“”挡换至“”挡，阻值需要增大，故D正确。
9．BD【解析】定值电阻的功率为，对于电流有，可知当为0时，定值电阻功率最大，A错误；电源的输出功率为，当外电阻和电源内阻相同时，电源输出功率最大，则有，故，根据题意有，电源的输出功率为，对有，代入数据整理有，将代入到中，代入相关数据整理得到，想要达到最大，取，将代入中，得到。
10．AB【解析】电压表测的是电阻上的电压，电流表测的是通过电阻的电流，根据欧姆定律可得它们的比值为电阻的阻值；根据闭合电路欧姆定律，可得电压表示数和电流表示数满足的关系为，可知该图像的斜率为，即电压表示数的变化量的绝对值与电流表示数的变化量的绝对值之比为，电源的效率为，可知当增大时，电源的效率增大；而电源的输出功率为，而，故可得，根据数学知识可知当时有电源的输出功率最大值，但因为不确定各个电阻阻值的关系，故不确定输出功率如何变化，故C错误；当电阻箱阻值增大时，电阻箱电压即电容器上的电压增大，电容器电荷量增大，D错误。
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
11．（8分，每空2分）
（1）0.660（2）不需要（3）
【解析】（1）由图甲可知，该游标卡尺为二十分度的游标卡尺，游标尺的12条刻度与主尺的18.00mm刻线对齐，所以有，解得
（2）由于在该实验中可以通过力传感器直接测得拉力的大小，而不是将砂桶和砂的重力当作拉力，所以不需要满足物块的质量远大于砂桶的质量。
（3）由题意可知遮光条通过光电门时物块的速度，根据运动学公式可得，对物块受力分析并结合牛顿第二定律有，整理得，结合图丙有，解得，。
12．（10分，每空2分）
（1）（2）1.50（1.42～1.58） 1.04（1.00～1.09）
（3）A（4）
【解析】（1）一节干电池的电动势大约1.5V，电压表应选择量程为3V的；
一节干电池的内阻大约，为了精确测量电路中电流，电流表应选择量程为0.6A的；
电路中的最大电阻约为
为了便于调节电路，滑动变阻器选择。
（2）根据图中的点迹作图，
根据闭合电路欧姆定律可得，根据图像可知干电池的电动势，干电池的内阻。
（3）图1的实验误差来自于电压表的分流作用，当电压表示数为零时无电流通过电压表，此时测量值等于真实值，电压表的示数越大，实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大，故对应图3的图像是A。
（4）由闭合电路欧姆定律可知解得
四、计算题（本大题共3小题，共38分）
13．（9分）【解析】（1）由小球在点动能最大可知，合外力指向圆心
故重力与电场力的合力沿背离圆心，且当电场力与垂直时，场强最小
则有
解得场强的最小值为，场强的方向垂直于向下
（2）延长与管道相交于点，因小球恰能沿管道做完整的圆周运动，故小球在点速度为0，研究到的过程，由动能定理得
解得
在点由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力
方向沿背离圆心
（3）由功能关系可知，电场力的功等于机械能的变化量
电场力做负功最多时，机械能最小，则有
解得
14．（14分）【解析】（1）物体受到的电场力
动摩擦因数
滑动摩擦力
在电场力和滑动摩擦力、细绳拉力作用下向左做加速直线运动
当，加速度为零，A滑动的速度最大，
由，解得
（2）在向左滑动过程中，
滑动摩擦力做
由动能定理，解得
（3）
解得当速度为时，或
若，电场力做功
根据功能关系可知，当速度为时，的电势能可能是
，滑动摩擦力
由牛顿第二定律，对物块
对物块 ，联立解得
若，电场力做功，的电势能可能是
同理可知当时
15．（15分）【解析】（1）工件从滑坡上滑下，由动能定理可得
解得工件冲上平板车时的速度大小
（2）工件冲上平板车后做匀减速运动，平板车做匀加速运动，
对工件，解得
对平板车，解得
假设当平板车与工件共速前未与平台相撞，则，解得
工件的位移
平板车的位移，因此假设成立。
工件相对平板车的位移
则工件与平板车有共同速度时，工件刚好到达平板车的左端，之后一起匀速运动，速度为
平板车与平台弹性碰撞后，工件向左以的速度做匀减速运动；平板车以的速度向右做匀减速运动；工件的速度减为零，运动时间
工件的位移
平板车的位移
伸缩臂臂长的最小值
锂离子电池BLP565
标准电压：3.8V
电池容量：
执行标准：GB/T18287-2013
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
B
C
D
B
D
题号
7
8
9
10
答案
BC
BD
BD
AB