2023-2024学年江西省宜丰中学高二上学期9月月考物理试题含答案

这是一份2023-2024学年江西省宜丰中学高二上学期9月月考物理试题含答案，共10页。

1．下面是某同学对电场和电路中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
C．欧姆定律既可以适用于纯电阻电路也可以适用于非纯电阻电路
D．根据电阻定律可知，同一材料金属导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比
2．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ）
A．B．C．D．
3．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，电路如图，下列关于电容器充电时带电量q、电流i、两极板间的电压u分别与时间t的关系，q与两极板间的电压u的关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．某电路中用到了一个特殊的滑动变阻器，其截面示意图如图甲所示，其主体为两段长度相同、材料相同的圆柱形导体拼接成的电阻，滑片P可以自由滑动，A、B间的电阻R与电阻右端到P间的距离x的关系如图乙所示，则左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为（ ）
A．3：4 B．1：2 C． D．
5．两个定值电阻 R1，R2串联后接在输出电压9V的直流电源上，把一个内阻不是很大的电压表接R1两端示数为6V，若把它接在R2两端示数为（ ）
A．等于3VB．小于3V
C．大于3V小于6VD．等于或大于6V
6．如图在P板附近有电荷由静止开始向Q板运动，则以下解释正确的是（ ）
A．到达Q板的速率与板间距离和加速电压两个因素有关
B．到达Q板的速率与板间距离无关
C．两板间距离越大，加速的时间越长，加速度越大
D．若电荷的电压U、与电量q均变为原来的2倍，则到达Q板的速率变为原来的4倍
7．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。实验中，极板所带电荷量不变，若要使静电计指针的张角变大，可采用的方法是（ ）
A．仅减小两极板间的距离B．紧贴b板插入金属板
C．仅将电容器b板向下平移D．仅在极板间插入有机玻璃板
8．在静电场中将一个带电荷量为的点电荷先从A点移动到B点，此过程中除电场力外，其他力做功为，点电荷的动能增加了2.0×10-7J。规定A点为零电势，则（ ）
A．A到B运动中电场力做功为8×10-7JB．A到B运动中电势能减小了4×10-7J
C．A与B之间的电势差为D．B点电势
9．电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线。某电场的电场线分布如图所示（实线），一带电粒子仅在电场力作用下沿图中虚线从O运动到P，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子一定带负电
B．粒子在P点的加速度一定大于在O点的加速度
C．粒子在P点的速度一定大于在O点的速度
D．P点的电势一定高于O点的电势
10．如图所示，匀强电场的方向水平向右，一质量为m的带电粒子在匀强电场所在的竖直平面内运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该带电粒子在A点的速度大小为v0，方向与竖直方向的夹角为30°，它运动到B点时速度方向与竖直方向的夹角变为60°。不计带电粒子受到的重力，若B点电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子带正电 B．带电粒子在B点的速度大小为2v0
C．带电粒子从A点运动到B点的过程中，电势能减少了
D．带电粒子在A点的电势能为
11．如图所示，在光滑水平绝缘桌面上，有一平行于水平桌面的匀强电场。遂宁市某校学生小宋同学为了研究该电场，在桌面上画出如图所示△ABC，已知、；AB边长为40cm，小明将一个试探电荷从B点移动到A点，克服电场力做功为；将另一个试探电荷从A点移动到C点，电势能增加；以B 为零势点。（已知）则：（ ）
A． ； B． ；
C．该匀强电场场强。方向与BC边成37°斜向右下方
D．该匀强电场场强。方向与BC边成45°斜向右下方
12．如图甲为平行板电容器，板间距为d，两板间电压做周期性变化如图乙所示，图乙中 U0、T为已知值，比荷为k的正离子以初速度 v0沿中线平行于两板的方向从左侧射入两板间，经过时间T从右侧射出。假设在运动过程中没有碰到极板，离子重力不计。离子从不同时刻射入电场，离开电场时垂直极板方向的位移不同，离子离开电场时垂直于极板方向的位移大小可能为（ ）
A． B． C． D．
三、实验题(每空2分共10分)
13．电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即。电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连。图甲是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为，是单刀双掷开关，为定值电阻，为平行板电容器。

（1）当开关S接1时，平行板电容器 （选填“充电”或“放电”）。
（2）电容器充电完毕后，把开关接2时，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，
①此过程中，电路中的电流 （选填“增大”、“减小”或“不变”），电容器两极板间的场强 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
②若按“四舍五入”（大于等于半格算一格，小于半格舍去）数格法，由图乙可知电容器所带的电荷量为 （计算结果保留两位有效数字），根据计算可知，该实验选择的电容器最有可能是下图中的 。（选填“A”、“B”或“C”）
A． B． C．
三.计算题(共30分)
14．(9分)如图所示电路，已知UAB=12V，R1=10Ω，R2=R3=20Ω，电表均为理想电表，求：
（1）A、B间的总电阻；
（2）经过每个电阻上的电流大小；
（3）电流表和电压表的示数。
15．(10分)如图所示电路中，电源输出电压恒定，定值电阻r的阻值为5Ω，电阻R1＝6Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，当滑动变阻器的滑动触头P位于变阻器的中点时，理想电流表的示数为0.5A，理想电压表的示数为20.5V。求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电源的输出电压。
16．(11分)如图所示，区域Ⅰ、Ⅱ分别存在水平向左和竖直向下的匀强电场，电场强度大小均为E。虚线MN和PQ表示三个区域的理想分界平面，分界平面均垂直于水平电场且间距为L；右侧平行于分界平面放置的屏到PQ的距离为L。在水平电场中，距MN也为L的A处有一个电子源，会无初速度释放电子（电荷量大小为e，质量为m），最后，电子打在右侧的屏上。不计电子重力和电子之间的相互作用力。求：
（1）某个电子在水平电场中运动的时间；
（2）某个电子在整个运动过程中所受静电力对其所做的功；
（3）图中AO连线垂直于屏，垂足为O。那么，电子打到屏上的点到О点的距离是多少。
高二9月考物理试卷参考答案
1【答案】D【详解】A．电场强度的定义式是比值定义式，电场强度与试探电荷没有本质上的决定关系，因此不能认为电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比，A错误；B．电容的定义式是比值定义式，电容与极板所带电荷量与极板间的电压没有本质上的决定关系，因此不能认为电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，B错误；C．欧姆定律只针对纯电阻电路成立，对非纯电阻不成立，C错误；D．是电阻的决定式，因此可以认为同一材料金属导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，D正确。故选D。
2【答案】A【详解】根据Q=CU可知∆Q=C∆U=10-8×（30+70）×10-3C=10-9C
则该过程中跨膜电流的平均值为故选A。
3【答案】B【详解】D．电容器充电时带电量逐渐增大，根据有由于C不变，所以q-u图像为一次函数，选项D错误；AB．电容器充电时随着电容器带电量逐渐增大，电流逐渐减小，根据有所以q-t图像的斜率逐渐减小，选项A错误，B正确；C．根据有电容器充电时随着电容器带电量逐渐增大，电流逐渐减小，所以u-t图像的斜率逐渐减小，选项C错误。
故选B。
4【答案】C【详解】根据题意可知，当时，由电阻定律有当时，由电阻定律有结合图像可得, 又有联立解得可得左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为。故选C。
5【答案】B【详解】依题意，电压表接R1两端时，有由并联电路电阻关系可知即若把它接在R2两端，则有又可得即即若把它接在R2两端示数小于3V。故选B。
6【答案】B【详解】AB．根据动能定理得到达Q板的速率为可知到达Q板的速率只与加速电压有关，与板间距离无关，故A错误，B正确；C．根据动力学公式可知两板间距离越大，加速的时间越长，加速度越小，故C错误；D．到达Q板的速率为故若电荷的电压U、与电量q均变为原来的2倍，则到达Q板的速率变为原来的2倍，故D错误。故选B。
7【答案】C【详解】A．根据电容器的定义式以及决定式，可知，电荷量不变的情况下，仅减小两极板间的距离，则电容器的电容增大，两极板间的电压将减小，静电计指针偏角将减小，故A错误；B．若紧贴b板插入金属板，则电容器两极板间的距离减小，电容增大，两极板间的电压减小，静电计指针偏角将减小，故B错误；C．若仅将电容器b板向下平移，则两极板正对面积减小，电容器的电容减小，两极板间的电压将增大，静电计指针偏角将增大，故C正确；D．若仅在极板间插入有机玻璃板，则电介质系数变大，电容器的电容增大，两极板间的电压减小，静电计指针偏角将减小，故D错误。故选C。
8【答案】D【详解】AB．由动能定理可得解得电场力做负功，电势能增加，故AB错误；C．根据解得故C错误；D．根据解得故D正确。故选D。
9【答案】BC【详解】A．显然，该粒子在电场中做曲线运动，而做曲线运动的物体，其轨迹夹在速度方向与合力方向之间，且所受合外力指向轨迹的凹侧面，由此可判断该粒子带正电，故A错误；
B．电场线越密集的地方电场强度越大，显然P点的电场线比O点的更密集，因此可知P点的电场强度更大，根据牛顿第二定律有可知，电场强度越大，加速度越大，即粒子在P点的加速度一定大于在O点的加速度，故B正确；C．做出粒子从O点到P点过程中某位置处的速度方向与所受电场力的方向，如图所示
可知，粒子从O点到P点过程中电场力的方向与速度方向之间的夹角为锐角，因此粒子从O点到P点过程中做加速运动，则粒子在P点的速度一定大于在O点的速度，故C正确；D．根据以上分析可知，粒子从O点到P点过程中电场力做正功，粒子的动能增加势能减小，即粒子在P点的电势一定低于O点的电势，故D错误。故选BC。
10【答案】AD【详解】A．由带电粒子的运动轨迹可得，带电粒子带正电，故A正确；B．带电粒子在竖直方向的速度不变，设带电粒子在B点的速度大小为v，有解得
故B错误；C．带电粒子的电势能减少量为故C错误；D．B点的电势为零，带电粒子在B点的电势能也为零，在A点的电势能为，故D正确。故选AD。
11【答案】BD【详解】A B．根据电势差的定义即又B为零势点，则将另一个试探电荷从A点移动到C点，电势能增加，根据功能关系知则即解得故A错误，B正确；C D．分析几何关系知，BC边长为30cm，在BA边上取一点D，使得BD长为30cm，则可知CD连线为等势线，CD边长为cm，过B做CD的垂线段，交点为P，距离设为，则解得则该匀强电场场强沿BP方向，方向与BC边成45°斜向右下方，大小为故C错误，D正确。故选BD。
12【答案】ABC【详解】如果离子在 、…时刻进入电场，离子先在水平方向上做匀速直线运动，运动后，两板间电压为 U0，离子开始偏转，做类平抛运动，侧向位移为y，这些离子离开电场时的侧向位移为如果离子在0、T、2T…时刻进入电场，则离子先在两板间做类平抛运动，侧向位移为y1，然后做匀速直线运动，侧向位移为y2，由题意可知 偏转时离子的竖直分速度为
在之后的内离子做匀速直线运动，向下运动的距离为所以离子偏离中心线的距离为因此，离子在电场中垂直极板方向的位移最小值是 ，最大值是 ，即离子离开电场时垂直于极板方向的位移大小范围为故选ABC。
13【答案】 充电 减小 减小 B
【详解】（1）[1]当开关S接1时，平行板电容器充电。
（2）①[2][3]此过程中，电容器放电，则电路中的电流减小，电容器带电量减小，则两极板间的场强减小；
②[4]图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量，图中每小格的电量为，若按“四舍五入”（大于等于半格算一格，小于半格舍去）数格法可得格数为14，由图乙可知电容器所带的电荷量为
[5]电容器的电容
可知，该实验选择的电容器最有可能是下图中的B。
14【答案】（1）12Ω；（2）通过R2的电流为，通过R1、R3的电流为；（3）1.0A，8V
【详解】（1）由电路图可知，A、B间的总电阻为
（2）由欧姆定律可得，通过R2的电流为
通过R1、R3的电流为
（3）电流表测干路电流
电压表测量R3两端的电压
15【答案】（1）10Ω；（2）24V
【详解】（1）电阻R1两端电压
U1＝I1R1＝0.5×6V＝3V
R1与滑动变阻器左端Ra部分并联，则通过Ra的电流
Ia＝＝0.2A
通过右端Rb的电流
Ib＝Ia＋I1＝0.7A
电压表两端电压
U2＝U1＋Ib（Rb＋R2）
联立解得
R2＝10Ω
（2）电源输出电压为
U＝U2＋Ibr＝24V
16【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电子在水平电场中做初速度是零匀加速直线运动，设加速度为a，运动时间为t1，由牛顿第二定律可得
联立解得
（2）电子运动到竖直电场时的速度为
电子在竖直电场中水平方向是匀速直线运动，则有运动的时间为
电子在竖直电场中运动的加速度大小仍为a，则有偏转的位移为
电子在整个运动中电场力对电子所做的功为
联立以上各式解得
（3）设电子射出竖直电场时在竖直方向的速度为
电子在射出竖直电场时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值为
解得
设电子打到屏上的点到O点的距离为Y，由几何知识可得
解得