重庆市第一中学2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附解析）

这是一份重庆市第一中学2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附解析），共19页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回，试卷自己带走。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 对研究对象或研究过程建立理想化模型，突出问题的主要方面忽略次要因素从而有效地解决问题，是物理学研究的常用方法。下列各选项中属于理想化模型的是（ ）
A. 点电荷B. 元电荷C. 重心D. 电场
【答案】A
【解析】
【详解】A．点电荷是本身大小比相互之间的距离小得多的带电体，实际不存在属于理想化模型，故A正确；
B．元电荷是最小的电荷量，不属于理想化模型，故B错误；
C．重心是重力在物体上的等效作用点，不属于理想化模型，故C错误；
D．电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场，不属于理想化模型，故D错误。
故选A。
2. 如图所示的高压输电线路，在铁塔的顶端还有两条导线（图中箭头所指），它们与大地相连，这两条导线的主要功能是（ ）
A. 输送电能B. 各变电站之间通讯
C. 连接各铁塔，使铁塔更稳固D. 预防雷电击中下方的输电线
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用。两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击。
故选D。
3. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）

A. 三个等势面中，c的电势最高
B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
D. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的凹侧，即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场方向也指向右下方，由于沿电场线电势降低，故三个等势面中，a的电势最高，c的电势最低，故A错误；
B．P点电势高于Q点电势，质点带正电，所以质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，故B错误；
C．质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，根据能量守恒可知，质点通过P点时的动能比通过Q点时小，故C正确；
D．等差等势面密集的地方场强大，稀疏的地方场强小，则P点的电场强度大于Q点的电场强度，质点在P点时的电场力比通过Q点时大，所以质点通过P点时的加速度比通过Q点时大，故D错误。
故选C。
4. 人体细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层间存在电压（医学上称为膜电位）。某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可视为匀强电场，简化模型如图所示，若初速度为零的钠离子（带正电荷）仅在电场力的作用下，从图中的B点运动到A点，则下列说法正确的是（ ）

A. 此细胞膜内电场的电场强度方向由A点指向B点
B. 运动过程中钠离子的电势能增大
C. 若膜电位不变，则d越大，钠离子射出细胞外的速度越小
D. 若膜电位不变，则d变化，钠离子射出细胞外的速度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为钠离子（带正电荷）仅在电场力的作用下由静止从B点运动到A点，所以此细胞膜内电场的电场强度方向由B点指向A点，故A错误；
B．因为电场力对钠离子做正功，所以钠离子的电势能减小，故B错误；
CD．根据题意，由动能定理有
可知钠离子射出细胞外的速度v与d无关，因为膜电位U不变，所以钠离子射出细胞外的速度不变，故C错误，D正确。
故选D。
5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示。已知波速为0.4m/s，且波刚传到c点。下列选项正确的是（ ）

A. 波源的振动周期为0.4s
B. t=0时，质点d沿y轴正方向运动
C. t=0时，质点a的加速度比质点b的加速度大
D. 质点a比质点b先回到平衡位置
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可得波长为
故周期为
故A错误；
B．波向右传播，根据“平移法”可知t=0时，质点d沿y轴正方向运动，故B正确；
C．由图可知质点a比质点b离平衡位置近，根据
可知质点a加速度比质点b的加速度小，故C错误；
D．波向右传播，根据“平移法”可知b向下振动，a向下振动，则质点b比质点a先回到平衡位置，故D错误。
故选B。
6. 某静电场在x轴上各点的电势随坐标x的分布图像如图。x轴上A、O、B三点的电势值分别为、、，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为、、，电子在A、O、B三点的电势能分别为、、。下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由图知
故A错误；
B．根据图像切线斜率的大小等于电场强度沿x轴方向的分量大小，则知
故B错误；
C．电子带负电，根据电势能公式
分析得知
故C错误；
D．由图知，OA间电势差大于OB间电势差，即有
即
电子带负电，则根据电势能公式
得
故D正确。
故选D
7. 如图所示为匀强电场的电场强度随时间变化的图象．当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是

A 带电粒子将始终向同一个方向运动
B. 内，电场力做的总功为零
C. 末带电粒子回到原出发点
D. 内，电场力做的总功为零
【答案】D
【解析】
【详解】AC．因内粒子向正方向运动的加速度
在内粒子运动的加速度
则在时刻速度减为零，然后反向运动画出带电粒子速度随时间变化的图象如图所示

图线与时间轴所围“面积”表示位移，可见带电粒子不是只向一个方向运动，4s末带电粒子不能回到原出发点，故AC错误
B．2s末速度不为，可见0~2s内电场力做的功不等于，故B错误
D．2.5s末和4s末，速度的大小、方向都相同，则内，动能变化为零，电场力做功等于，故D正确。
故选D。
8. 一均匀带负电的半球壳，球心为O点，AB为其对称轴，平面L垂直AB把半球壳分为左右两部分，L与AB相交于M点，对称轴AB上的N点和M点关于O点对称，已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零；取无穷远处电势为零，点电荷q在距离其为r处的电势为φ=k（q的正负对应φ的正负）。假设左侧部分在M点的电场强度为E1，电势为φ1；右侧部分在M点的电场强度为E2，电势为φ2；整个半球壳在M点的电场强度为E3，在N点的电场强度为E4。下列说法正确的是（ ）

A. 若左右两部分的表面积相等，有，
B. 若左右两部分的表面积相等，有，
C. 不论左右两部分的表面积是否相等，总有，
D. 只有左右两部分的表面积相等，才有，
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设想将右侧半球补充完整，右侧半球在M点的电场强度向右，因完整均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，可推知左侧半球在M点的电场强度方向向左，根据对称性和矢量叠加原则可知，E1方向水平向左，E2方向水平向右，左侧部分在M点产生的场强比右侧电荷在M点产生的场强大，E1＞E2，根据几何关系可知，分割后的右侧部分各点到M点的距离均大于左侧部分各点到M点的距离，根据，且球面带负电，q为负，得：φ1＜φ2，故AB错误；
CD．E1＞E2与左右两个部分的表面积是否相等无关，完整的均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，根据对称性可知，左右半球壳在M、N点的电场强度大小都相等，故左半球壳在M、N点的电场强度大小相等，方向相同，故C正确，D错误。
故选C。
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，有选错的得0分。
9. 对下图中所列光学现象的认识，正确的是（ ）
A. 甲图中，全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，因此需要用激光进行拍摄
B. 乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象
C. 丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的偏振现象
D. 丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的全反射现象
【答案】AC
【解析】
【详解】A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，需要用激光进行拍摄，故A正确；
B．用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故B错误；
C．看3D电影所的特制眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片，能够看到两种不同方向振动的光，形成了立体感，即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故C正确；
D．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故D错误。
故选AC。
10. 计算机键盘每个键下都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变的平行板电容器，如图所示。当键被按下时两金属片的距离减小为之前的一半，假设金属片的正对面积及两端的电压始终保持不变，则（ ）
A. 金属片间场强保持不变
B. 金属片间的场强变为原来的两倍
C. 金属片上的电荷量变为原来的一半
D. 金属片上的电荷量变为原来的两倍
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．依题意，由于金属片间的电压始终保持不变，所以当两金属片的距离减小为之前的一半，根据可知，金属片间的场强变为原来的两倍，故A错误，B正确；
CD．根据，，可得金属片上的电荷量为
金属片的正对面积及两端的电压始终保持不变，当两金属片的距离减小为之前的一半，则金属片上的电荷量变为原来的两倍，故C错误，D正确。
故选BD。
11. 如图所示，带电平行金属板水平放置，电量相同的三个带电粒子a、b、c从两板正中央以相同的初速度垂真电场线方向射入匀强电场（不计粒子的亚力），则它们在两板间运动的过程中（ ）
A. a、b粒子运动时间相等B. 电场力对a和b两粒子做功不相等
C. b粒子的动量的变化量与c粒子的动量的变化量相等D. c粒子电势能减少量最少
【答案】CD
【解析】
【详解】A．带电粒子做类平抛运动，水平方向有
由图可知
可得
故A错误；
B．电场力对a和b两粒子做功为
可知电场力对a和b两粒子做功相等，故B错误；
C．根据动量定理可知粒子的动量的变化量
水平方向有
故b粒子的动量的变化量与c粒子的动量的变化量相等，故C正确；
D．根据
可知c粒子电势能减少量最少，故D正确。
故选CD。
12. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细绳一端，小球绕细绳的固定端O点在竖直平面内做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为圆周的竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度的大小，忽略空气阻力的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 运动过程中，细绳拉力最大位置，小球的动能最大
B. 运动过程中，小球动能最小的位置，电势能最大
C. 小球经过C、D两点时，细绳拉力大小的差值为6mg
D. 小球经过B、A两点时，细绳拉力大小的差值为4.5mg
【答案】ACD
【解析】
【详解】
A. 设细绳拉力、电场力的合力的方向与竖直方向的夹角为θ
解得
细绳拉力、电场力的合力为 ，从P点到Q点，合力做功最多，所以在P点动能最小，在Q点动能最大，在Q点由牛顿第二定律
由上式得，在Q点速度最大，绳的拉力最大，A正确；
B. 运动过程中，小球在P点动能最小，在A点电势能最大，B错误；
C. 小球从D到C的过程中
解得 ，C正确；
D. 小球从A到B的过程中
解得 ，D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。

（1）小组内的两位同学各自组装了一套实验装置，分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动，应选用图 ___________（选填“甲”或“乙”）所示的实验装置。
（2）关于该实验，下列说法正确的是 ___________。
A．该探究方法为控制变量法
B．实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小
C．实验时细线的最大摆角约为45°
D．测量小球的摆动周期时，应该从小球处于最高点时开始计时
（3）当小球的质量一定，探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时，该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验，画出的T2﹣l图像如图丙所示，由图丙可得小球的质量一定时，周期T和摆长l的关系为T=___________（用a、b、l表示）。
【答案】 ①. 乙 ②. AB##BA ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为了保证小球在确定的竖直面内摆动，应选用图乙所示的实验装置；
（2）[2] A．探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量关系时，应控制单摆摆长相同；探究单摆做简谐运动的周期单摆摆长的关系，应控制小球的质量相同，故该探究方法为控制变量法，故A正确；
B．为减小空气阻力的影响，实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小，故B正确；
C．小球做单摆运动，实验时细线的最大摆角约为5°，故C错误；
D．测量小球的摆动周期时，应该从小球处于最低点时开始计时，故D错误。
故选AB。
（3）[3]根据图象可得
可得周期T和摆长l的关系为
14. 我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_______。
A．A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间
B.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间
C.A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内
D.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
（2）若在实验当中，某同学观察到以下图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下面操作中可行的有_______。
A．调节拨杆方向 B.其他不动，测量头旋转一个较小角度
C.其他不动，遮光筒旋转一个较小角度 D.将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度
（3）已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为，如图丙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数______。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是_______m。
【答案】 ①. D ②. BC##CB ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]为获取两个单色线光源，A处应为单缝、B处应为双缝，滤光片在凸透镜和A之间。
故选D；
（2）[2]因为有清晰的干涉图样，所以不用不用调节拨杆方向，题中问题是分划板中心线与干涉条纹不平行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，所以其他不动，将测量头旋转一个较小角度。或者其他不动，将遮光筒旋转一个较小角度，AD错误，BC正确。
故选BC。
（3）[3]读数为
[4]根据公式
得
15. 如图所示，绝缘细线上端固定在O点，下端P系一质量为m的带电小球，置于一方向水平向左、场强为E的匀强电场中，重力加速度为g。当细线偏离竖直方向的夹角为时，小球处于图示平衡状态。（结果用m、g、E、表示）
（1）小球带何种电荷，电荷量q为多少？
（2）若在图示位置将细线剪断，求绳断后瞬间小球的加速度a。

【答案】（1）负电，；（2），方向沿绳向下
【解析】
【详解】（1）因小球向右偏，所受电场力水平向右，场强水平向左，所以小球带负电。
由平衡条件得
得

（2）将细线剪断，小球沿合力方向做匀加速直线运动，剪断细线后小球所受合外力为

根据牛顿第二定律得加速度为
方向沿绳向下。
16. 如图所示，一直角棱镜。从边界面垂直入射的甲、乙两种不同频率的单色光，在棱镜中传播速度分别为和（为真空中的光速），甲光第一次到达边恰好发生全反射。求：
（1）该棱镜分别对甲光和乙光的折射率；
（2）边的长度。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）由光速与折射率的关系，可得该棱镜对甲光的折射率
该棱镜对乙光的折射率
（2）设边的长度为L，根据题述甲光第一次到达边恰好发生全反射，可画出光路图
解得
【点睛】
17. 如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，也是直角三角形的三个顶点，匀强电场与三角形ABC平面平行。从C点向某一方向以大小为v0的速度射出一个质量为m电荷量为q的带正电粒子，粒子仅在电场力作用下恰好能先后通过A、B两点，粒子通过A、B两点时的速度大小分别为，，已知∠A=90°，∠C=60°，AB边长为L，粒子重力不计。求：
（1）C、B两点及C、A两点的电势差；
（2）匀强电场的电场强度。
【答案】（1）；（2），沿AF方向
【解析】
【详解】（1）粒子从C到B，根据动能定理
解得
粒子从C到A，根据动能定理
解得
（2）根据（1）结果得
D、E两点将AB边三等分，根据匀强电场的电势分布特点可知，CD为等势线。
由A点作AF垂直CD，则
匀强电场的电场强度大小
由于A点电势比C点电势高，因此电场方向沿AF方向。
18. 如图所示，平面内，x轴下方无电场，x轴上方被某直线边界分割成两部分，一部分充满匀强电场（电场强度与y轴负方向成角），另一部分无电场，该边界与y轴交于M点，与x轴交于N点。只有经电场到达N点、与x轴正方向成角斜向下运动的带电粒子才能进x轴下方区域。从M点向电场内发射一个比荷为的带电粒子A，其速度大小为、方向与电场方向垂直，仅在电场中运动时间T后进入第四象限，且通过N点的速度大小为。忽略边界效应，不计粒子重力。
（1）求角度；
（2）在该边界上任意位置沿与电场垂直方向直接射入电场内的、比荷为的带电粒子，只要速度大小适当，就能通过N点进入第四象限，求N点横坐标及此边界方程。
（3）若在x轴上N点左侧发射比荷、电性均与A相同的带电粒子B，其速度大小为，方向与A粒子在M点发射时初速度相同，若B粒子恰过N点。求B粒子发射时的坐标及射出到运动至N点的时间。

【答案】（1）；（2），；（3），
【解析】
【详解】（1）粒子M点垂直于电场方向入射，粒子在电场中做类平抛运动，沿电场方向做匀加速直线运动，垂直于电场方向做匀速直线运动，在N点将速度沿电场方向与垂直于电场方向分解，在垂直于电场方向上有
解得
（2）对于从M点射入的粒子，沿初速度方向的位移为
沿电场方向的位移为
N点横坐标为，根据几何关系有

解得
根据上述与题意可知，令粒子入射速度为v，则通过N点进入磁场的速度为，令边界上点的坐标为则在沿初速度方向上有
在沿电场方向有
解得
（3）相似得
解得
即水平位移