高二物理第一次月考卷（江苏专用，人教版必修第三册第9~12章）2024-2025学年高中上学期第一次月考

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注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：第九~十二章（人教版2019必修第三册）。
5．难度系数：0.7。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图所示，用金属箔做成一个不带电的圆环放在绝缘桌面上，某同学用与毛皮摩擦的橡胶笔套慢慢靠近圆环，圆环最后被吸到笔套上，下列说法正确的是（ ）
A．笔套的起电方式属于接触起电
B．笔套靠近圆环过程中，圆环上靠近笔套一侧带正电
C．笔套接触圆环后，圆环带正电
D．笔套接触圆环后，笔套所带的电荷全部被中和
【答案】B
【解析】根据摩擦起电可知，摩擦使笔套带电，A错误；笔套摩擦后带负电，则笔套靠近圆环过程中，圆环上靠近笔套一侧带正电，B正确；笔套带负电，则接触圆环后，圆环带负电，C错误；笔套碰到圆环后，根据接触起电可知，笔套所带电荷没有被中和，所以仍然带电，D错误。
2．如图所示，将一锥形导体放入电荷量大小为Q的负点电荷电场中，导体内有A、B两点，A点到电荷的距离为d，则（ ）
A．A点电场强度比B点大
B．锥形导体右端带负电
C．导体表面的感应电荷在A点产生的电场强度大小为
D．图中所示两条实线1和2能正确表示锥形导体周围的电场线
【答案】C
【解析】达到静电平衡时，导体内部各点场强均为零，可知A点的电场强度等于B点的电场强度，A错误；根据静电感应的原理可知，锥形导体的右端应感应异种电荷，带正电，B错误；根据静电平衡可知，导体内部合场强为零，则有，，方向由A指向点电荷，感应电荷在A点产生的场强大小与点电荷在A点形成的电场强度大小相等，方向相反，即，C正确；导体表面为等势面，而电场线垂直于等势面，而沿电场线的方向电势降低，则锥形导体左、右两端的电势不相等，与处于静电平衡状态的导体表面是个等势面矛盾，因此图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的，D错误。
3．电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点，则（ ）
A．E、F两点电场强度不同B．A、D两点电场强度不同
C．B、O、C三点中，O点电场强度最小D．从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
【答案】C
【解析】根据对称性，E、F两点电场强度大小相等、方向相同，E、F两点电场强度相同，A错误；根据对称性，A、D两点电场强度大小相等、方向相同，A、D两点电场强度相同，B错误；电场线越疏，电场强度越小，所以B、O、C三点中，O点电场强度最小，C正确；电场线越疏，电场强度越小，电子所受的电场力越小，电子的加速度越小，所以从C点向O点运动的电子加速度逐渐减小，D错误。
4．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是和，熔断电流分别为3.0A和10.0A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，干路允许通过的最大电流是（ ）
A．13.0AB．12.5AC．7.5 AD．7.0A
【答案】B
【解析】因甲、乙两保险丝等长，由，由直径分别是和，可知，保险丝允许的最大电压，，，两保险丝并联，两端电压相等，并联电压最大应为，则，，并联电路允许的最大电流为，只有B正确。
5．如图所示，带正电的小球a固定在绝缘墙壁上的P点，在P点正上方的O处用绝缘细线悬挂另一带电小球b，因两球间的斥力，悬线与竖直方向夹角为，球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡，在此过程中细线对悬点O的拉力（ ）
A．保持不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先减小后增大
【答案】A
【解析】以小球b为对象，其受力如图所示
根据相似三角形可得，球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡，在此过程中由于重力、长度和均不变，则细线拉力大小不变，可知细线对悬点O的拉力保持不变，只有A正确。
6．如图1所示，有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成，电路如图2所示，将电吹风接在电路中，电吹风两端的电压为U，电吹风正常工作，此时电热丝两端的电压为，则下列判断正确的是（ ）
A．电热丝中的电流大小为B．电动机线圈的发热功率为
C．电吹风消耗的功率为 D．电动机消耗的功率为
【答案】D
【解析】电热丝中的电流大小为，A错误；电动机两端的电压为，通过电动机的电流为，电动机线圈的发热功率为，B错误；电吹风消耗的功率为，C错误；电动机消耗的功率为，D正确。
7．如图所示，实线为三条电场线，从电场中M点以相同的速度方向射出a、b两个带电粒子，其仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则（ ）
A．a的加速度将增大，b的加速度将减小
B．a一定带正电，b一定带负电
C．a的速度将减小，b的速度将增加
D．该电场的等差等势面为曲线且从左往右越来越密
【答案】D
【解析】电场线越密，电场强度越大，电场力越大，粒子的加速度越大，所以 a的加速度将减小，b的加速度将增大，A错误；电场强度方向未知，无法判断电荷的正负，B错误；粒子a的轨迹向左弯曲，电场力向左，粒子的速度将增加；粒子b的轨迹向右弯曲，电场力向右，粒子的速度将增加，C错误；等势面与电场线垂直且电场线越密的地方等势面越密，所以该电场的等差等势面为曲线且从左往右看越来越密，D正确。
8．如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于r，定值电阻R2的阻值等于2r，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ）
A．理想电压表V1示数增大，理想电压表V2示数增大，理想电流表A示数减小
B．带电液滴将向下运动，定值电阻R2中有从a流向b的瞬间电流
C．
D．电源的输出功率可能先变大后变小
【答案】C
【解析】分析电路可知，当开关S闭合，滑动变阻器与定值电阻串联后接在电源两端；将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，理想电流表A示数减小；理想电压表V1测量定值电阻两端的电压，据欧姆定律可得，电路电流减小，则变小，即理想电压表示数减小；而理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得，电路电流减小，电源内阻上分得的电压变小，电源路端电压增大，理想电压表V2的示数增大，A错误；理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得，电路电流减小，则增大；根据可知，电容器的电荷量增大，电容器充电，所以定值电阻中有从b流向a的瞬间电流；又，，可得，电荷量增大，E增大，向上的电场力增大，则液滴将向上运动，B错误；理想电压表V1测量定值电阻两端的电压，据欧姆定律可得，理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得，理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得，电路中定值电阻的阻值等于电源内阻r的阻值，当电路中电流增大，电阻的阻值不变，，C正确；电源的输出功率与外电阻变化的图像如下，定值电阻的阻值等于电源内阻r的阻值，将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的外电阻阻值从大于内阻r继续增大，则电源的输出功率减小，D错误。
二、多选题
9．物理实验室中，天天同学在老师的指导下利用各种物理实验器材，将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是（ ）
A．图b为电源的输出功率随电流I变化的图线
B．图a为电源的总功率随电流I变化的图线
C．当电流时，电源的输出功率最大
D．电流越大，电源的效率越大
【答案】BC
【解析】电源的输出功率为可知，PR随电流I变化的图线为开口向下的曲线，电源的输出功率为图线c，A错误；根据电源的总功率可知，PE与I成正比，所以电源的总功率为图线a，B正确；由图线c可知，当电流I=1.5A时，电源的输出功率最大，C正确；电源的效率为可知，电流越大，电源的效率越小，D错误。
10．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻R组成，已知灵敏电流计的满偏电流，内电阻。下列说法正确的是（ ）
A．甲表是电流表，R减小时量程增大
B．乙表是电压表，R减小时量程增大
C．若改装的电流表量程为0.6A，则R=0.5Ω
D．若改装的电压表量程为3V，则R=1200Ω
【答案】AD
【解析】甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表。电流表的量程为可知，当减小时量程增大，A正确；乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表。电压表的量程为可知，减小时量程减小，B错误；在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则有，C错误；在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则有，D正确。
11．某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示。将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若充电后极板上电荷量保持不变，则风力越大（ ）
A．电容器电容越小
B．极板间电场强度越大
C．电子在P点时的电势越小
D．静电计指针张角越小
【答案】CD
【解析】可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大，则板间距离越小，根据可知，电容越大，极板上电荷量保持不变，根据可知，板间电压越小，则静电计指针张角越小，A错误，D正确；根据可知，极板间电场强度保持不变，由于风力越大，P点与接地负极板的距离越小，根据可知，P点与接地负极板的电势差越小，则P点的电势越小，B错误，C正确。
12．带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动；②在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由（ ）
A．一个带正电的点电荷形成
B．一个带负电的点电荷形成
C．两个带等量负电的点电荷形成
D．两个带不等量负电的点电荷形成
【答案】BCD
【解析】一个带正电的点电荷形成电场中，另一个正电荷只能沿着电场线加速远离或减速靠近；由于两正电荷相互排斥，电场力不可能提供向心力，不会做匀速圆周运动，A错误。带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，可以沿电场线向着负电荷加速，也可以沿电场线减速，即远离负电荷，也可绕负电荷做匀速圆周运动，电场力提供向心力，负电荷位于圆心上，B正确。两个带等量负电的点电荷形成的电场，带正电的粒子可以沿直线电场线运动；两个带等量负电的点电荷形成的电场，根据电场线分布的空间性和对称性知，当带正电的粒子的初速度的方向在两电荷连线的中垂面内且与中垂线垂直时，粒子所受库仑力方向始终指向两电荷连线的中点，粒子可能在两电荷连线的中垂面内，以中点为圆心做匀速圆周运动，C正确。两个带不等量负电的点电荷形成的电场，带正电的粒子可以沿直线电场线运动；当带正电的粒子的初速度的方向在两电荷连线上的某一垂面内且与垂线垂直时，粒子所受库仑力方向始终指向两电荷连线上的点，粒子将在该垂面内，以该点为圆心做匀速圆周运动，D正确。
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共15分。
13．精密仪器中常用到金属膜电阻，它是通过金属电镀工艺将金属层溅射到绝缘陶瓷基底的表面形成的。如图甲所示，某金属膜电阻长度为L，金属膜厚度为h。实验室提供的器材有：干电池2节，电压表V（量程，内阻约），电流表（，内阻约为），滑动变阻器（最大阻值10Ω），开关S，导线若干。某同学用图乙所示电路测量该金属膜电阻的电阻率，请回答以下问题：
（1）闭合S前，应将滑动变阻器的滑片置于___________端（选填“a”或“b”）；
（2）用螺旋测微器测量镀膜后的陶瓷管直径D，示数如图丙所示，则___________mm；
（3）闭合开关后，移动滑片，测出多组电表示数的U，I值，并画出图像如图丁所示，可得金属膜电阻的阻值___________；
（4）用字母D、L、R、h表示金属膜电阻的电阻率___________；
【答案】（1）a （2）3.699/3.700/3.701 （3）650 （4） eq \F(πR(D - h)h,L)
【解析】（1）分压式接法滑片置于用电器电压最小的位置，目的保护用电器。闭合S前，应将滑动变阻器的滑片置于a端，从而使闭合开关之后分压部分电路电压为从零开始变化，填a
（2）根据螺旋测微器的读数规则，如图丙所示固定刻度为3.5mm，可动刻度为，得陶瓷管直径D为
（3）如图所示，图像的斜率为电阻大小得
（4）根据电阻定律有R = ρ eq \F(L,S)，而横截面积为S = π( eq \F(D,2))2 - π( eq \F(D,2) - h)2 = π(D - h)h，解得金属膜电阻的电阻率ρ = eq \F(πR(D - h)h,L)
14．如图甲所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验电路图，已知电池组的电动势约3V，内阻约2Ω。现提供的器材如下：
A．电池组
B．电压表V1（量程0～10V，内阻约10000Ω）
C．电压表V2（量程0～3V，内阻约3000Ω）
D．电阻箱R（0~～99.9Ω）
E．定值电阻R1=20Ω
F．定值电阻R2=1000Ω
G．开关和导线若干
依据实验室提供的器材和实验电路图，回答下列问题：
(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选________，定值电阻R0应选________（填写仪器前面的字母序号）。
(2)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为-b、a，定值电阻的阻值用R0表示，则可得该电池组的电动势为_______，内阻为_______（用题目所给物理量的字母表示）。
(3)第（2）问中，利用图乙计算的电源电动势和内阻均存在系统误差，产生系统误差的原因是_____________。
【答案】(1)C E (2) (3)由于电压表的分流引起
【解析】（1）电源电动势约为3V，电压表应选择C；的定值电阻太大，电路中的电流太小，使得电压表指针的偏角太小，且改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不明显，定值电阻选择E。
（2）根据闭合电路欧姆定律有，其中，整理得，则图线的斜率为，纵截距为，解得，
（3）实验中使用的电压表不是理想电压表，电路中真实的电流为电阻箱和电压表的总电流，所以计算的电源电动势和内阻均存在系统误差，产生系统误差的原因是电压表的分流引起的。
三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．如图所示，电源电动势E=10V，内阻。固定电阻的阻值，，电容器的电容。求：
（1）闭合开关S，电路稳定后电源的输出功率；
（2）闭合开关S，电路稳定后电容器所带的电量；
（3）断开开关S，电容器带电量的变化量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）闭合开关S，电路稳定后根据闭合电路欧姆定律可得
则电源的输出功率为
（2）闭合开关S，电路稳定后电容器两端电压等于两端电压，则有
电容器所带的电量为
（3）断开开关S，电容器两端电压等于电源电动势，则有
电容器所带的电量变为
则电容器带电量的变化量为
16．如图所示，小球A、B质量均为m，带等量正电荷，用长均为L的a、b绝缘细线悬挂于O点处于静止状态，已知细线a和b中的拉力大小相等，重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin53°=0.8，cs53°=0.6。
（1）求小球A的带电量Q；
（2）求O点处的电场强度大小E；
（3）若给小球A、B同时施加方向相反、大小始终相等的水平拉力F1、F2，且两力从0开始缓慢增大，求细线b与竖直方向的夹角从0°缓慢增加到53°的过程中F2所做的功W。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设细线a和b中的拉力大小为T，A、B两球间的电场力大小为F，对A、B整体分析可得
对B分析可得
两球间电场力为
解得
（2）设A、B在O点处产生的电场强度大小分别为E1、E2，则

且
解得
（3）给小球A、B同时施加方向相反、大小始终相等的水平拉力的过程中，A上方的细线保持竖直，A的位置保持不变。
小球B移动过程中，由动能定理得
解得
17．如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xOy中，x轴水平且其上方有沿x轴正方向的匀强电场，x轴下方存在竖直向上、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于。先有一质量为m、电荷量为+q的带电绝缘小球，从y轴上的P（0，L）点由静止开始释放，运动至x轴上的点B（L，0）时，恰好无碰撞地沿切线方向进入固定在x轴下方竖直放置的四分之一圆弧形光滑绝缘细管，BC=2L。小球第3次经过x轴时与x轴交于D点（图中D点未画出），细管内径略大于小球外径，小球直径远小于细管轨道的半径，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：
（1）x轴上方的匀强电场场强E1的大小；
（2）小球从P点至D点的时间；
（3）D点的位置坐标；
【答案】（1）；（2）；（3）（11L，0）
【解析】（1）小球由静止释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从P点沿切线方向进入，根据几何关系，此时速度方向与竖直方向的夹角为45°，即加速度方向与竖直方向的夹角为45°，则有
解得
（2）从P到B的过程中，小球做匀加速直线运动，根据动能定理得
位移大小为
解得，
从B到C的过程中，由于qE2=mg
即电场力与重力平衡，则小球做匀速圆周运动，根据几何关系有
从B到C的过程中经历的时间
解得
从C到D的过程中，加速度大小a = eq \R(2)g，
小球做类平抛运动，则vCt3 = eq \F(1,2)at eq \\al(3,2)
小球从C点抛出时的速度大小
解得：
小球从P点至D点的时间t= t1+ t2+ t3
解得
（3）
解得xCD = 8L
则D点的横坐标
D点的位置坐标为（11L，0）。