重庆市长寿中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附答案）

这是一份重庆市长寿中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附答案），共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共43分）
一、单项选择题: 本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分。
1.“通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球。这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是( )
A. 甲小球一定带了电B. 乙小球一定带了电
C. 两个小球中有一个可能不带电D. 甲、乙小球可能带有同种电荷
2.学校楼顶装有数根接地的细长金属装置，如图所示，关于该装置，下列说法可能正确的是
A. 该装置利用静电屏蔽，在考试期间起到屏蔽考场内信号的作用
B. 该装置利用静电吸附，通过吸附空气中的带电尘埃提高空气质量
C. 在雷雨天气，该装置会主动引导雷电击中自身，危害安全，应当拆除
D. 在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击
3.一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．取该直线为轴，起始点为坐标原点，其电势能与位移的关系如图所示．下列图象中合理的是( )
A. B.
C. D.
4.图为电机保护接地极电势分布图，接地极打入大地。当电机发生接地故障时，接地电流呈半球形散开，实线为电场线，虚线为等势线。以接地极位置为原点，水平地面上的电势与到原点的距离的关系图像如图所示，左右呈金字塔形对称分布。则下列说法正确的是( )
A. 一负电荷从由静止释放，运动到原点时动能最大
B. 接地极处电势最低，距离接地极越远电势越高
C. 一正试探电荷在和两处的电势能不相等
D. 轴上位于和两处的电场强度相同
5.电子束焊接机是一种先进的焊接技术，电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示，其中为阴极，为阳极，两极之间的距离为，在同一电场线上有、、三点，为两极的中点，且，在两极之间加上电压为的高压电．现有一电子在极附近由静止被加速运动到极，不考虑电子的重力，已知电子电荷量大小为，下列说法中正确的是
A. A、之间的电场强度为，且为匀强电场
B. 电子沿电场线由极到极过程中电场力做功为
C. 若将电子从点由静止释放，到达极时，动能增加量为
D. 电子从点运动到点的时间大于其从点运动到点的时间
6.如图所示，“”形光滑导电支架下端用铰链固定于绝缘水平面上，支架两臂与水平面间的夹角均为，两臂粗细均匀，支架的臂上套有一根原长为的轻弹簧，轻弹簧的下端固定于“”形支架下端，上端与一可视为质点的金属小球相接，小球与支架接触良好，小球可以随支架一起绕中轴线转动，该臂上端有一使弹簧不会脱离的挡板图中未画出，支架上端、之间通过导线接入理想电源和理想电流表。已知小球质量为，支架两臂长均为，支架静止时弹簧被压缩了，电流表的读数为，重力加速度为，忽略导线、弹簧、铰链和小球的电阻，支架两臂上电阻分布均匀。已知，，重力加速度为。则( )
A. 轻弹簧的劲度系数为
B. 当支架绕轴匀速转动时，小球沿方向的合力为零
C. 当弹簧处于原长时，电流表的读数为，支架匀速转动的角速度为
D. 当电流表的读数为时，弹簧形变量最大，支架匀速转动的角速度为
7.如图所示，、、、电路中的间连接电阻构成的电路称做电桥，现有，而，现接上电源，两端电压为，两端的电压为，则判断下列哪组数据可能成立( )
A. ，B. ，
C. ，D. ，
二、多项选择题: 本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.某同学玩电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗．玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势，内阻，车轮电动机的额定电压，线圈电阻，灯泡电阻保持不变下列说法正确的是
A. 玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流为
B. 玩具汽车正常工作时，电动机的输出功率为
C. 玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流为
D. 玩具汽车被卡住后，小灯泡的实际功率为
9.如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管的底部固定带电小球甲。质量为的带电小球乙视为点电荷从管口由静止释放，小球乙下落高度到达点时的速度为零。重力加速度大小为，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球乙下落过程中所受的静电力先减小后增大
B. 小球乙下落过程中的加速度逐渐变大
C. 小球乙下落过程中电势能的增加量为
D. 若其他情况不变，仅将小球乙的质量变为，则小球乙到达点时的速度大小为
10.如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球，将带电小球用轻质绝缘丝线悬挂在的正上方处，图中。当静止在与竖直方向夹角方向时，对的静电力为所受重力的倍，则下列说法中正确的是两球均可看作点电荷
A. 若保持悬点位置不变，缓慢缩短丝线的长度，球运动轨迹在最初阶段为圆弧
B. 此时丝线长度为
C. 若对的静电力为所受重力的倍，要使球依然在处静止，则丝线的长度应调整为或
D. 以后由于漏电，在竖直平面内缓慢运动，到处的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小减小
第Ⅱ卷（非选择题 共57分）
三、实验题: 本题共2小题，共16分。
11.（10分）如图甲是研究电容器电容大小的电路图。电压传感器内阻可看作无穷大可以实时显示、间电压大小，电流传感器内阻可看作零可实时显示出电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作：
将拨至，接通足够长的时间直至、间电压等于零。
将拨至，观察并保存计算机屏幕上的、图，得到图乙和图丙。
操作的目的是_________________；
进行操作时，通过的电流方向是向_____选填“左”或“右”，电流随时间_____选填“增大”或“减小”；
该电容器的电容约为_____；
若电源的内阻不计，则_____。
12.（6分）某探究学习小组的同学用如图甲所示装置测量滑块和木板间的动摩擦因数。装置由弹簧测力计、两个光电门、滑块、长木板和砝码盘含砝码等组成。光电门可以测出滑块上的遮光条依次通过两个光电门的时间、，游标卡尺测出遮光条的宽度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，不计滑轮的质量和摩擦。
测量时，游标卡尺主尺的最小分度为的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为 。
改变砝码盘中的砝码，记录弹簧测力计的示数和用所测数据求出滑块对应的加速度。以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，直线与横坐标的截距为，直线的斜率为，重力加速度为。则滑块与木板间的动摩擦因数可表示为 用、、表示。
如果换成表面更加粗糙的木板重新进行实验，则得到的图象的斜率将 填“变大”“变小”或“不变”。
四、计算题: 本题共3小题，共41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。
13.（10分）水平绝缘细杆上有一带电圆环，圆环的质量为、电荷量为，在圆环右上方固定电荷量为的圆环，两圆环都可看成点电荷，静电力常量为，重力加速度大小为，圆环恰好处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆环到细杆的距离为，两圆环间的距离为，、与杆在同一竖直面内，求：
两圆环间的库仑力大小；
圆环与细杆间的动摩擦因数。
14.（16分）如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强的匀强电场，在匀强电场中有一根长的绝缘细线，一端固定在点，另一端系一质量的带电小球，小球静止时悬线与竖直方向成角，若小球获得与细线垂直的某一初速度后恰能绕点在竖直平面内做完整圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，，，取求：
小球的带电荷量；
小球运动过程中动能的最小值；
小球绕点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和．
15.（15分）如图甲所示，静电除尘装置中有一长为、宽为、高为未知的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料，图乙是装置的截面图，上、下两板通过电流表接在高压直流电源的、两端。质量为、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集，当电压为时收集效率为即离下板范围内的尘埃能够被收集且电流表示数为，不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
矩形通道的高度多大？
两板间电压多大时，收集率？
已知进入矩形通道前，单位体积内的尘埃数为，求稳定工作时电流表示数与电压的函数关系用、和表示。
物理答案
1-5.CDDAD 6-7.CB
8.BC 9.CD 10.AC
11.让电容器充分放电或保证电容器初始电量为零；左；减小；均可；
12.；；不变
13.解：由库仑力公式得。
在水平方向上有，
在竖直方向上，若，则，
，
解得，
若，则，
，
解得。
14.解：小球静止时细线与竖直方向成角，说明重力与电场力的合力即等效重力方向与竖直方向成角，如图甲所示
根据受力平衡可得
解得小球的带电荷量为；
小球获得初速度后，受到重力、水平向右的电场力、绳的拉力而做变速圆周运动，如图乙所示
小球恰能绕点在竖直平面内做圆周运动，表明小球在等效最高点，即在与竖直方向成角的直径的一个端点处对应的绳上张力恰好为零，在该处重力与电场力的合力恰好提供向心力，则有
可得小球在点时的动能为
由于为等效最高点，所以在点小球的动能最小，速率最小，即小球动能的最小值为；
因小球在等效最低点为电势能零点和重力势能零点，可知小球的总能量等于小球在位置时的动能，由于小球在点时的动能，则从到由动能定理有
解得
故小球的电势能与机械能之和为。
15.带电粒子在电场中做类平抛运动，当电压为时收集效率为，则有：
，
，
，
解得：。
若收集率为，则粒子最大偏转量，
又由于：，
，
解得：。
由解得：电压为时，最大偏转量，
取时间，收集到的粒子的数目：，
，
解得：，
由于时，电流为，故：，
所以：，
考虑到时收集率为，
所以：