新疆维吾尔自治区石河子第一中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题

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考试时间：90分钟 试卷总分：100分
一、单选题（1-10题，每题只有一个选项是正确的，选对得4分，选错、多选或不选得0分，共40分）
1．如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体，若虚线将导体分成A、B两部分，这两部分的电荷量分别为QA、QB。则下列判断正确的是（ ）
A．A带正电，QA=QBB．A带正电，QAC．A带负电，QA2．由库仑定律可知，真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。如图，可视为点电荷的带电小球A和B处在同一水平线上，所带电荷量分别为。相距为时，A、B间的库仑力大小为，若要使库仑力大小加倍，则只需（ ）
A．加倍B．减半C．加倍D．减半
3．从宇宙的角度来看，地球周围的物体受到地球引力的作用。一质量为m的物体位于地面上空距地心为r的A点。已知地球的质量为M，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。仿照电场强度的定义，A点引力场强度的大小为（ ）
A．B．C．D．
4．一带电粒子在电场中仅受电场力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示。下列图像中合理的是（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，平行金属板A、B与电源相连，电源电压U=2V，AB板间距d=5cm，B板接地。在两板间有a、b、c三点，其连线组成一直角三角形，ab连线与A板垂直，ab长L1=3cm，a点离A板L2=1cm，一个不计重力的带正电粒子电荷量，固定在a点。下列说法正确的是（ ）
A．ab间电势差为2.0VB．ac间电势差大于ab间电势差
C．粒子在a点具有的电势能为D．若将该粒子沿bc移动，电场力做正功
6．如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（ ）
A．指纹的凹点处与对应的小极板距离远，该位置的电容大
B．指纹的凸点处与对应的小极板距离近，该位置的电容小
C．由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较小
D．由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较大
7．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件吸尘清扫，如图所示为某品牌扫地机器人。已知其工作额定电压15V，额定功率30W，充电时额定电压24V、额定电流0.5A，充电时间约240分钟，充电完成时电池容量2000mAh，则下列说法正确的是（ ）
A．电池容量是指电池储存电能的大小
B．机器人正常工作的电压为24V
C．机器人正常工作时的电流为1A
D．机器人充满电后工作时间最多约为1小时
8．如图所示，用某种金属材料制成长为a，宽为b，厚为c的长方体，已知，关于该导体的电阻下列说法正确的是（ ）
A．电流沿AB方向电阻最小 B．电流沿CD方向电阻最小
C．电流沿EF方向电阻最小 D．电流沿任何方向电阻都是一样
9．小明同学用欧姆表测电阻，选择开关置于“×100”挡时，表针停在图中的100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确，下列操作正确的是（ ）
A．直接读数并乘上100即可
B．换“×10”挡，无需重新欧姆调零
C．换“×1k”挡，需重新进行欧姆调零
D．选择任意挡都行，但需进行欧姆调零
10．如图所示，在真空中水平放置一长方体高为2L，其上下两个面是边长为L的正方形，在顶点A、C处分别放置电荷量为+Q的点电荷，在顶点F、H处分别放置电荷量为﹣Q的点电荷，O1、O2分别是线段AC和线段FH的中点。下列说法正确的是（ ）
A．该长方体的几何中心处场强为零
B．B、D两点场强相同
C．沿竖直方向从O1到O2，电势先减小后增大
D．将一电子从B点移到E点，电场力做负功
二、多选题（11-14题，每题5分，全对得4分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分,共16分）
11．如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动，实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场之中，下列说法正确的是（ ）
A．当油滴加速向下时，增大两金属板间的电压有可能使其悬浮
B．当油滴加速向下时，减小两金属板间的电压有可能使其悬浮
C．油滴加速向下的过程，电场力对油滴做正功，电势能逐渐减小
D．油滴加速向下的过程，重力势能的减少量大于机械能的减小量
12．一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝60 Ω，R2＝30 Ω，R3＝60 Ω。 另有一测试电源，电源电压为80 V，内阻忽略不计。则（ ）
A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是80 Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是80 Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为40 V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为40 V
13．两个带等量正电的点电荷，电量均为Q，固定在图中a、b两点，MN为a、b连线的中垂线，交直线ab于O点，A为MN上的一点。取无限远处的电势为零。一带负电的试探电荷q，仅在静电力作用下运动，则（ ）
A．若q从A点由静止释放，其在由A点向O点运动的过程中，加速度先增大后减小
B．若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动
C．q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大
D．若在A点给q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动
14．半径为R、电荷量为Q的均匀带正电的球体在空间产生球对称的电场：场强大小沿半径分布如图所示，图中已知：取无穷远处电势为零，距球心r处的电势为，式中k为静电力常量，下列说法正确的是（ ）
A．球心处的电势最高
B．球心与球表面间的电势差等于
C．只在电场力作用下，紧靠球体表面一带电荷量为的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为
D．只在电场力作用下，紧靠球体表面一带电荷量为的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为
三、实验题(每空2分，共18分）
15．某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
(1)图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带 （选填“正”或“负”）电。
(2)图甲开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“？”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图，丙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是 。不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将 （选填“减小”、“不变”或“增大”）。
(3)已知电源电压为3V，通过数格子的方法测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s，则电容器的电容C= __________F（结果保留两位有效数字）。
(4)保持两极板所带的的电荷量Q不变，极板间的正对面积S不变，让带有绝缘手柄的A板向左移动增大两极板间的距离d，发现静电计指针偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而 （填“增大”“减小”或“不变”）。
16．某新型智能电源能输出恒定的电流，某实验小组利用此电源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。
(1)当该同学将电阻箱的阻值调大时，电流表的读数将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
(2)该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表的示数为，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像呈直线，应描绘的是______图像。
A．B．C．D．
(3)该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为 （用，，表示）。
(4)若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）
四、解答题（17题8分，18题8分，19题10分，共26分）
17．(8分)如图所示，用一条绝缘轻绳在竖直平面内悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为30°。取g=10m/s2，求：
（1）匀强电场的电场强度。
（2）若可以加任意方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角仍为30°，则所加匀强电场电场强度大小的最小值是多大，方向如何。
18．(8分)如图所示，在沿水平向右方向的匀强电场，场强E=3N/C中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg的金属小球悬挂在O点，静止在B点，细线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放（取g=10m/s2，sin37°=0.60，cs37°=0.80）．求：
（1）小球的电性及电荷量；
（2）小球通过最低点C时小球对细线的拉力．
19．(10分)如图甲所示，竖直正对放置的平行极板A、B间存在一匀强电场，在A极板处的放射源连续无初速度地释放质量为、电荷量为的电子，电子经极板A、B间的电场加速后由B极板上的小孔离开，然后沿水平放置的平行极板C、D的中心线进入偏转电场．C、D两极板的长度均为、间距为，两板之间加有如图乙所示的交变电压，时间段内极板C的电势高于极板D的电势。电子被加速后离开极板A、B间的加速电场时的速度大小为，所有电子在极板C、D间的偏转电场里运动时均不会打到C、D两极板上，不考虑电子的重力及电子之间的相互作用和极板的边缘效应。求：
(1)极板A、B之间的电势差；
(2)时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时速度偏角的正切值；
(3)时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的侧移距离。