湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

这是一份湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题，共6页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）
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. 下列说法正确的是（ ）
A. 场源电荷必须是点电荷
B. 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍
C. 研究电场性质时，任何电荷都可以作为试探电荷
D. 两半径为r、球心相距3r的金属球均带电荷Q，则彼此间的库仑力大小为
2. 关于电场强度的公式，下列说法正确的是（ ）
A. 由公式可知，电场强度与试探电荷所带电量成反比
B. 此公式只能适用于真空中的点电荷产生的电场
C. 此公式为电场强度的定义式，可以适用于各种电场
D. 公式中q是产生电场的电荷带电量，F是试探电荷所受到的力
3. 如图甲，AB是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从A点由静止自由释放，沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所乙示，则A、B两点场强大小和电势高低关系是（ ）
A. EA＜EB；φA＜φBB. EA＜EB；φA＞φB
C. EA＞EB；φA＜φBD. EA＞EB；φA＞φB
4. 如图，，三点都在匀强电场中，已知，，，把一个电荷量的正电荷从移到，电场力的做功为零；从移到，电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是（ ）
A. ，垂直向左 B. ，垂直向右
C. ，垂直斜向上 D. ，垂直斜向下
5. 如图为双量程的电流表电路示意图，其量程分别为和，已知表头内阻为，满偏电流为，下列说法正确的是（ ）
A. 当使用、两个端点时，量程为
B. 当使用、两个端点时，量程为
C.
D.
6. 如图所示，用电池对电容器充电，电路、之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷处于静止状态。现将两极板的间距变大，则（ ）
A. 电荷依然保持静止
B. 电荷将向上加速运动
C. 电容器充电，灵敏电流计中将有从到的电流
D. 电容器放电，灵敏电流计中将有从到的电流
7. 真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A，B之间有加速电场，C，D之间有偏转电场，M为荧光屏。现有质子、氘核和粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和粒子的质量之比为，电荷量之比为，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（ ）
A. 三种粒子打到荧光屏上的位置相同
B. 三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
C. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为
D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为
8. 一根粗细均匀的金属导线阻值为R，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，已知电流微观式为I=neSV，其中n为单位体积电子个数，e为元电荷，S为导线横截面积，则下列说法中正确的是（ ）
A. 此时金属导线阻值为2R B. 此时通过金属导线的电流为
C. 此时自由电子定向移动的平均速率为 D. 此时自由电子定向移动的平均速率为
9. 如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳中，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则（ ）
A. B空腔内电场强度为零 B. B不带电
C. B的内表面带负电 D. 金属壳B外C点电场强度为零
10. 有一横截面积为的铜导线，流经其中的电流为，设每单位体积的导线有个自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A. B. C. D.
11. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点。如图所示，实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由此可以判定（ ）
A. 电场中A点的电势高于B点的电势
B. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能
12. 在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时，则（ ）
A. A灯变亮 B. B灯变亮
C. 电源的输出功率减小 D. 电源的工作效率增大
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：本题共6小题，共52分。按题目要求作答。解答题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。
13．(6分)如图1所示为多用电表的示意图，其中S、T为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为100Ω的定值电阻，部分操作步骤如下：

（1）选择开关应调到电阻档的___________（填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）位置。
（2）将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔，把两笔尖相互接触，调节___________（填“S”或“T”），使电表指针指向___________（填“左侧”或“右侧”）的“0”位置。
（3）将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图2所示，该电阻的阻值约为_________Ω。
14．(10分)某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下：
（1）首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径______，铜棒的长度_____。
（2）为了精密测量该金属丝的电阻率，某实验小组先使用多用电表粗测其电阻约为，然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表（量程，内阻约为）
B.电压表（量程，内阻约为）
C.电流表（量程，内阻约为）
D.电流表（量程，内阻约为）
E.滑动变阻器
F.输出电压为的直流稳压电源
G.电阻箱
H.开关，导线若干
为尽量减小实验误差，电压表选_____；电流表选_____；（填器材前的字母）
（3）若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，在方框内画出电路图________。
（4）如果金属丝直径为，长度为，所测电压为，电流为，写出计算电阻率的表达式________。
15．(6分)如图所示，已知平行板电容器两极板间距离为4mm，充电后两极板电势差为100V。A板带正电，若它的电容为3μF，且P到A板距离为1mm。求：
（1）电容器所带的电荷量；
（2）P点的电势。
16. （8分）如图甲所示，倾角为的固定斜杆底端固定一个带正电、电量为的小球A，将一可视为质点的带电小球B从斜杆的底端a点（与A靠得很近，但未接触）静止释放，小球沿斜面向上滑动过程中速度v随位移s的变化图象如图乙所示，小球B在b点时速度达到最大。已知小球与斜杆间动摩擦因数为，重力加速度，静电力常量。求：
（1）小球B的比荷；
（2）a、b两点的电势差。
17. （10分）如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。
（1）求带电粒子运动前过程的时间；
（2）若在带电粒子运动距离时将电压变为原来一半，求该粒子到达N板时的速度。
18. （12分）在一横截面为正方形的柱形区域内有匀强电场，正方形边长为L，如图所示，电场线为与AC平行的一簇平行线，P和Q分别为AB边和CD边的中点。质量为m、电荷量为的带电粒子a自A点飘进电场（初速度为零），经过一段运动后，以速度v离开电场，运动中粒子仅受电场力作用。
（1）求电场强度的大小；
（2）若另一个质量为m、电荷量为-q粒子b从P以垂直于电场方向的速度进入电场，并恰好从A点离开电场，求粒子b离开电场时的动能；
（3）若粒子b从Q以大小不同、方向均垂直于电场方向的速度进入电场，经过一段运动后均从AB边离开电场，求运动过程中，速度变化最小的粒子进入电场时的速度的大小。
物理答案
1.【答案】B
【解析】被我们研究的电场叫场源，那些产生研究电场的电荷叫场源电荷，所以场源电荷不一定必须是点电荷，故A错误；元电荷指的是最小电荷，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，故B正确；研究电场性质时，只有当试探电荷放入电场后不改变原电场的性质或对原电场的影响忽略不计时，该点电荷才可以作为试探电荷，故C错误；研究两半径为r、球心相距3r的带电金属球之间的库仑力时，此时金属球不能看成点电荷，根据同种电荷相互排斥，则此时金属球间的库仑力大小为，故D错误。
2.【答案】C
【解析】电场强度反映电场本身的性质，由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故A错误；为电场强度的定义式，运用比值法定义，适用于各种电场，故B错误，C正确；公式中q是放入电场中的试探电荷，F是试探电荷所受到的力，故D错误。
3.【答案】D
【解析】从速度时间图线得到正点电荷做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力向右，且不断变小，故A点的电场强度较大，故EA＞EB；正电荷受到的电场力与场强方向相同，故场强向右，沿场强方向，电势变小，故A点电势较大，即φA＞φB。故选D。
4.【答案】D
【解析】把一个正电荷从A移到B，电场力做功为零，可知为等势面，从移到，电场力做功为，则间的电势差为，根据沿电场线电势降低，可知匀强电场的场强方向垂直AB斜向下，该匀强电场的场强大小为，故选D。
5.【答案】C
【解析】当使用、两个端点时，有，当使用、两个端点时，，可知，则当使用、两个端点时，量程为，当使用、两个端点时，量程为；根据，，代入数据解得，，故选C。
6.【答案】D
【解析】由于电容器始终与电源相连，则电容器两极板间电压U不变，将两极板的间距d变大，根据，可知两极板间电场强度E减小，开始时电荷所受电场力与重力平衡，当E减小后电场力减小，则电荷所受合外力竖直向下，将向下加速运动，故AB错误；根据平行板电容器的决定式和定义式有，当d增大时，C减小，而U不变，所以Q减小，即电容器放电，又因为电容器与b相连的一侧极板带正电，所以灵敏电流表中将有从b到a的电流，故C错误，D正确。
7.【答案】A
【解析】加速电场的电压为U，粒子经过加速电场后获得的速度大小为v，根据动能定理有，可得，粒子从B板运动到荧光屏经历的时间为，质子、氘核和粒子从B板运动到荧光屏经历的时间之比为，故B错误；设偏转电场的电场强度为E，偏转电场极板的板长为，粒子在偏转电场中的侧移量为，由上式可知y与粒子的比荷无关，即三种粒子在偏转电场中的轨迹相同，则离开偏转电场中的速度方向相同，所以三种粒子打到荧光屏上的位置相同，故A正确；由于三种粒子在偏转电场中的侧移量相同，则偏转电场的电场力对粒子做功为，所以偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为，故CD错误。
8.【答案】C
【解析】将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的倍，根据电阻定律，分析得到电阻变为原来的4倍，故A错误；根据欧姆定律可知，电流I变为原来的，即为，故B错误；电流的微观表达式，其中n、e不变，电流I为原来的，横截面积S变为原来的倍，则自由电子定向移动的平均速率为，故C正确，D错误。
9.【答案】CD
【解析】由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为零；金属球壳B外表面接地，大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电；故AB 错误，C正确；达到静电平衡后，由于金属球壳B起到静电屏蔽作用，使得金属壳B外的场强为零，即金属壳B外C点电场强度为零，故D正确。
10.【答案】AC
【解析】设在时间内，通过导线横截面的自由电子数目为，根据电流定义式可得，解得，由于自由电子定向移动的速度是v，因此在时间内，位于以横截面S、长的这段导线内的自由电子都能通过横截面。这段导线的体积为，所以在时间内，通过导线横截面的自由电子数目为，故选AC。
11.【答案】AC
【解析】粒子所受电场力与电场线相切又指向运动轨迹的凹侧，故电场力F如图所示。可知粒子带负电。F与速度v夹角大于90°，故粒子从A到B过程电场力做负功，动能减小、电势能增大，由可知，从A到B负电荷的电势能增大，故对应的电势降低，即电场中A点的电势高于B点的电势。AC正确，D错误；A点电场线较疏，场强较小，由牛顿第二定律，粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度，B错误。
12.【答案】AD
【解析】当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据全电路欧姆定律得知，总电流I变小，A灯的电压，I变小，变大，A灯变亮。流过B电流，I变小，变大，变大，则变小，B灯变暗， B错误A正确；由于外电阻与电源的内阻大小关系未知，无法判断电源的输出功率如何变化，C错误；电源的工作效率，外电路总电阻R增大，电源的工作效率增大，D正确。
13.【答案】（1）10 （2）T 右侧 （3）110
【解析】（1）粗测100Ω的电阻选“10”挡位。
（2）欧姆调零应调节“T”使指针指向右侧零刻度。
（3）电阻阻值约为1110Ω=110Ω。
14.【答案】（1）1.840 4.220 （2）A D （3）见解析 （4）
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为，由图可知铜棒的直径为；20分度游标卡尺的精确值为，由图可知铜棒的长度为
。
（2）由于电源电压为，则电压表应选择A；该金属丝的电阻约为，根据，则电流表应选择D。
（3）要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压接法，由于，电流表应采用外接法，则电路图如图所示。
（4）根据电阻定律可得，又，，联立可得电阻率为。
15.【答案】（1）3×10-4C （2）75V
【解析】（1）根据电容的定义式可得。
（2）P到A板距离为1mm，所以P到B板距离为3mm，则
，
联立解得。
16.【答案】（1） （2）
【解析】（1）由图可知，在时，小球的速度最大为，受力平衡，即有
所以小球B带正电，则荷质比为。
（2）对小球从释放到速度最大的过程，由动能定理得
解得。
17.【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
联立解得。
（2）带电粒子运动前距离时，设其速度为，根据运动学公式有
解得
此时电压减半，根据牛顿第二定律有
解得
则该粒子再经过到达N板时，根据运动学公式有
解得。
18.【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）根据几何关系可知，粒子的位移为
电荷在电场中运动时有，
解得。
（2）粒子b从P以垂直于电场方向的速度进入电场，做类平抛运动，恰好从A点离开电场，则有
因为a、b质量、电荷量绝对值相等，所以加速度大小也相等，根据类平抛运动规律有
，
由动能定理得
联立可得。
（3）根据题意，若粒子恰好从B点离开电场时，粒子的速度变化量最小，轨迹如图所示
粒子做类平抛运动，则，
联立解得。