【文档说明】重庆市第十八中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题 含解析.docx,共(21)页,1.351 MB,由小赞的店铺上传
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重庆市第十八中学高2025届高二上期10月能力测试物理试题考试说明:1.考试时间90分钟2.试题总分100分3.试卷页数4页一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.一段金属导体长为1m,横截面
积为2mm2,在1秒内有0.1C电荷通过横截面,则流过金属导体的电流强度为()A.0.025AB.0.05AC.0.1AD.0.2A【答案】C【解析】【详解】根据题意,有0.1A0.1A1QIt===故选C。2.下列说法中正确的是()A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷
B.电流有方向,是矢量C.1UR=表明导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流强度成反比D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位【答案】D【解析】【详解】A.当两个带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状大小及
电荷分布对它们之间的相互作用的影响可以忽略时,这两个带电体均可看成点电荷,所以体积很小的带电体不一定能看成是点电荷,故A错误;B.电流有方向,但电流的运算满足代数法则,而矢量的运算满足平行四边形定则,故电流是标量,故B错误;C.导体的电阻是由电阻本身决定的,与两端的电压和通过的电流大小无关,故
C错误;D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位,故D正确。故选D3.质量分别为m1和m2、电荷量分别是q1和q2的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方。向的夹角分别是α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么()A.m1和m2所受电
场力大小一定相等B.两根线上的拉力大小一定相等C.m1一定等于m2D.q1一定等于q2【答案】A【解析】【详解】A.根据牛顿第三定律可知,m1和m2所受电场力的相互作用的作用力与反作用力,大小一定相等。
故A正确;BC.设两球间库仑力大小为F,对m1研究受力如图得到1tanFmg=绳子的拉力1sinFF=同理,对m2研究,得到2tanFmg=2sinFF=即12tantanmm=因α>β,得到F1<F2,m1<m2故BC错误。D.根据牛顿第三定
律,m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力。但是不能判断出q1一定等于q2。故D错误。故选A。【点睛】根据异种电荷相互吸引分析电性关系。由力平衡得到质量与偏角之间的关系,来分析质量大小。由牛顿第三定律,分析库仑力的关系。4.某电场的电场线分
布如图实线所示,一带正电粒子使在电场力作用下经A点运动到B点:运动轨迹如虚线所示。则粒子的加速度a、动能Eₖ、电势能Ep的变化情况是()A.ABkAkBpApBaaEEEE,,B.ABkAkBpApBaaEEEE,,C.kABkABpApBaaEEEE,,D.ABkAkBpApB
aaEEEE,,【答案】A【解析】【详解】粒子受到电场力的方向指向轨迹凹的一侧,根据粒子的运动轨迹,可知电场力对粒子做正功,则粒子的动能增加,电势能减小,所以有kAkBEEpApBEE根据电场线疏密表示电场的强弱,可知BAEE由牛顿第二定律可知BAaa故
选A。5.电鳗是放电能力极强的淡水鱼类,具有“水中高压线”的称号。电鳗体内从头到尾都有一些类似小型电池的细胞,这些细胞就像许多叠在一起的叠层电池,这些电池(每个电池电压约0.15伏)串联起来后,在电鳗的头和尾之间就产生了很高的电压,此时在电鳗的头和尾的周
围空间产生了类似于等量异种点电荷(O为连线的中点)的强电场。如图所示,虚线为该强电场的等势线分布,实线ABCD为以O点为中心的正方形,点A和D、点B和C分别在等势线上。则下列说法正确的是()A.电鳗的头部带正电B.A
点与B点的电场强度相同C.B点与D点的电场强度相同D.负电荷沿正方形对角线从C点向A点运动过程中,电势能减小【答案】C【解析】【详解】A.根据等量异种点电荷的电场线由正极发出,终止于负极,沿电场线方向电势降低
,电场线与等势线垂直,可知电鳗尾部带正电,故A错误;B.A点与B点关于中垂线左右对称,电场强度大小相等,方向不同,故B错误;C.B点与D点关于O点对称,B点与D点的电场强度相同,故C正确;D.负电荷从C点沿对角线运动到A点过程中,电场力做负功,电势能增大,故D错误。的故选C。6.图中有
一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为()A.U1∶U2
=1∶8B.U1∶U2=1∶1C.U1∶U2=1∶2D.U1∶U2=2∶1【答案】A【解析】【详解】根据x=v0t可知,两种情况下带电粒子的运动时间之比t1∶t2=2∶1偏转距离之比y1∶y2=1∶2由y=12at2得两种情况下粒子的加速度之比12aa=12yy·2221t
t=18由于a=qUmdU∝a,故U1∶U2=1∶8故选A。7.如图所示,一匀强电场的电场线与圆O所在平面平行,AB为圆的一条直径,C为圆周上一点,圆的半径为R,60AOC=,在A点有一粒子源,能向圆O所在平面内各
个方向以动能kE发射同种带电粒子,粒子质量为m,电荷量为q,由观察可知经过B、C的粒子动能分别为5kE和2kE,则()A.匀强电场的电场强度为k233EqRB.匀强电场的电场强度为k2EqRC.匀强电场的方向垂直OCD.匀强电场的方向与AC平行【答案】B【解析】【详解】在匀强
电场中,沿任意方向相等距离电势差相等,由题意可知A到B电场力做功k4E,则由A到A、O中点电场力做功kE,由A到C电场力做功kE,即C与A、O中点为等势点,连接C与A、O中点为等势线,则电场线垂直该等势线,根据kqUE=根据几何关系可知电场线平行AO,可得2RUE=
联立可得k2EEqR=故选B。8.如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点,斜面上有A、B、D三点,A和C相距为L,B为AC的中点,D为AB的中点。现将一带电小球从A点由静止释放,当带电
小球运动到B点时速度恰好为零。已知重力加速度为g,带电小球在A点处的加速度大小为g4,静电力常量为k。则下列说法中正确的是()A.小球从A到B的过程中,速度最大的位置在BD之间B.小球运动到B点时的加速度大于g2C.BD之间的电势差UBD小于DA之间的电势差UDAD.AB之间的电势差A
BkQUL=【答案】A【解析】【详解】A.由题意可知,小球带正电,设小球在A点受到的电场力为F,由牛顿第二定律可得sin30AmgFma−=解得14Fmg=由库仑定律可知小球在A点受到的电场力2kQqFL=小球在D点受到的电场力22161641999234DkQqkQqFFmgmgLL===
=可知小球在D点时受的合力方向向下,则加速度不等于零,且方向向下,所以小球从D到B先继续加速再减速到0,所以小球从A到B的过程中,速度最大的位置在BD之间,故A正确;B.小球在B点受到的电场力2
412BkQqFFmgL===由牛顿第二定律可得sin30BBFmgma−=解得加速度大小为2Bga=故B错误;C.点电荷产生的电场是非匀强电场,由点电荷的电场特点可知,BD之间的电场强度大于DA之间
的电场强度,BD=DA,则有BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA,故C错误;D.从A点到B点由动能定理可得sin3002ABLmgUq+=解得4ABmgLkQUqL=−=−故D错误。故选A。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每
小题给出的四个选项中,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。9.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m的带电油滴恰好静止在两极之间,如图所示,在其它条件不变的情况下,那么在下列的过程中
()A.如果保持连接电源,两极距离不变,非常缓慢地错开一些,电流计中电流a从流向bB.如果保持连接电源,将A板上移,油滴将向上加速运动C.如果断开电源,A板上移,B板接地,油滴静止不动,油滴处电势减小D.如果断开电
源,两板间接静电计,A板上移,静电计指针张角变大【答案】AD【解析】【详解】A.根据r4SCkd=可知两极距离不变,非常缓慢地错开一些,电容器的电容减小,根据QCU=保持连接电源,可知电容器的带电量减少,电流计中电流a从流向b,故A正确;B.根据UEd=可知将A板上移,电容器内电场强度减小,油
滴受到的电场力减小,小于重力,油滴将向下加速运动,故B错误;C.根据44rrUQQkQESdCdSdkd====可知断开电源,A板上移,电场强度不变,油滴静止不动,油滴距B板的距离不变,可知油滴与B板的电势差不变,B板接地,故油滴处电势不变,故C错误;D.根据44rrQQ
kdQUSCSkd===可知断开电源,两板间接静电计,A板上移,电容器两极板间的电势差增大,静电计指针张角变大,故D正确。故选AD。10.某静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O
点进入电场,沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是()A.粒子从O向右运动到x1运动的过程中做匀减速运动B.粒子从O运动到x3的过程中,电势能先增大后减小再增大C.若002qvm=,则粒子运动到x₃处时速度最大,其大小为05qmD.若00qvm=,粒子运动到x₂时速度
大小为0qm【答案】C【解析】【详解】A.x−图像的斜率表示电场强度,由图像可知粒子从O向右运动到x1运动的过程中电场强度减小,方向沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向,粒子做加速度减小的减速运动,故A错误;B.粒子从O运动到x3的过程中,电势先增大后减小,根据pEq
=电势能先增大后减小,故B错误;C.若002qvm=,则粒子运动到x₃处时电势能最小,电势能减少量最大,动能的增加量增大,速度最大,根据动能定理有22m0111222qmvmv=−解得0m5vqm=故C正确
;D.若00qvm=,粒子沿x轴正方向做减速运动,当减速为零时,根据动能定理有201(0)02qmv−=−解得02=则粒子运动不到x₂位置速度就减为零了,故D错误。故选C11.如图甲所示,A,B为一对平行金属板
,它们分别接在交流电源的两端,其两端电压随时间变化的关系如图乙所示,不计重力的带电粒子刚开始时静止在A,B正中间位置处,下列说法中正确的是()A.若在0=t时释放粒子,则粒子一定会打到某一金属板上。B.若在38Tt=时释放粒子,则粒子一定会打到某一金属
板上C.若在4Tt=时释放粒子,则粒子一定会打到某一金属板上D.若在2Tt=时释放粒子,则粒子一定会打到某一金属板上【答案】ABD【解析】【详解】A.若0=t时刻释放该电荷,粒子在前半个周期内向某极板做加速直线运动;后半个周期内向该极板做减速直线运动,直至速度减小至零;以后周而复始重复上个周期的
运动,粒子一定能打到某一金属板上,故A正确;B.若在38Tt=时释放粒子,则粒子每个周期内的前18T内向某方向加速,接着18T内向相同方向减速至速度为零。接着的34T内的前38T内反向加速,最后的38T内同方向减速至零。这样每个周期内,粒子前14T内前进的位移小于后34T内后退的位移,所以从
总的效果来看,粒子一直向同一方向运动,所以粒子一定会打到某一金属板上,故B正确;C.若在4Tt=时释放粒子,粒子每个周期内的第一个14T内向某方向开始加速,接着14T内向相同方向减速至速度为零。接着第三个14
T内反向加速,最后的14T内同方向减速至零。因为对称性,这样粒子每个周期内,粒子前12T内前进的位移等于后12T内后退的位移,所以从总的效果来看,粒子只是在极板某两点间往复运动。若极板足够宽,则粒子就会在极板的两点之间做往复运动。所以粒子不一定
会打到某一金属板上,故C错误;D.若在2Tt=时释放粒子,粒子在前半个周期内向某极板做加速直线运动;后半个周期内向该极板做减速直线运动,直至速度减小至零;以后周而复始重复上个周期的运动,所以一定会打到另一金属板上,故D正确。故选AB
D。12.如图所示,一个半径R=0.5m的圆形轨道固定在竖直面内,以其最高点O为坐标原点建立平面直角坐标系xOy,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向,整个空间存在范围足够大、方向竖直向下的匀强电场,规定O点为电势能及重力势能的零点。若从O点将一个质量m=0.1kg、可
视为质点的带正电小球以v0=2m/s的速度平行于x轴抛出,小球落于轨道上x=0.4m处的A点,若该小球抛出速度增至4v0,小球将沿轨道做完整的圆周运动,已知重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是()A.小球所受电场力大小等于其重力的4
倍B.小球以v0=2m/s的速度抛出后运动至A点的过程中,其速度变化量为8m/s,方向竖直向下C.小球以4v0的速度抛出后的运动过程中,小球与轨道间的最大弹力为29.8ND.小球以4v0的速度抛出后的运动过程中,小球机械能的最大值为6.2J【答案】BD【解析】【详解】A.带电小球
以v0=2m/s的速度沿x轴正向抛出,小球落于轨道上x=0.4m处,由运动公式22212RRxat+−=x=v0t解得t=0.2s,a=40m/s2由牛顿第二定律得mg+qE=ma解得qE=3mg故A错误;B.小球以v0=2m/s的速度抛出后从最高点至
最低点的运动过程,其速度变化为∆v=at=8m/s,方向竖直向下,故B正确;C.小球以4v0的速度抛出后从最高点至最低点的运动过程中由动能定理可得22011()2(4)22qEmgRmvmv+=−解得v=12m/s,在最低点()2vNqEmgmR−+=解得N
=32.8N,故C错误;D.小球运动至最低点时,电势能最小,机械能最大,最大值为2126.22mvmgR−=J故D正确。故选BD。【点睛】此题是带电粒子在复合场中的运动问题;关键是知道用等效法处理合力的方法,明确粒子的运动特点,知道
平抛运动以及圆周运动的处理方法。二、实验题(本题共2小题,共14分)13.如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8V,S是单刀双掷开关,G为灵敏电流计,C为平行板电容器。(1)当开关S接__
______时(选填“1”或“2”)平行板电容器放电,流经G表的电流方向与充电时________(选择“相同”或“相反”),此过程中电容器的电容将________(选填“增大”或“减小”或“不变”)。(2)将G表换成电流传感器,电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如乙图所示,由图
可估算出电容器开始放电时所带的电荷量为33.210C,计算电容器的电容C=________F(均保留两位有效数字)。(3)如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时It−曲线与横轴所围成的面积将________(填“增大”“不变”或“变小”)。【答案】①.2②.相反③.不变④.44.
010−⑤.不变【解析】【详解】(1)[1]根据题意,由图甲可知,电容器放电时接电阻,则开关接2;[2]电容器充电时,上极板接电源正极,则电容器上极板带正电,电子流出上极板,放电时,电子流入上极板,则流经G
表的电流方向与充电时相反。[3]根据公式4SCkd=可知,电容器的电容与电容器极板上的电荷量和极板间电压无关,由电容器本身所决定,则此过程中电容器的电容将不变。(2)[4]电容器开始放电时所带的电荷量为33.210C−,电容器充电结束时,两极板间电压为8
V,根据QCU=,可得该电容器的电容为343.210F4.010F8C−−==(3)根据QCU=可知,如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,极板上的电荷量不变,则图像中,图线与横轴围成面积不变。14.游标卡尺和螺旋测微器是较为精密的长度测量仪器,请回答下列问题:(1
)图甲中螺旋测微器的精度为________mm,其读数为________cm。(2)图乙中游标卡尺的精度为________mm,其读数为________mm。【答案】①0.01②.0.8470③.0.05④.20.60【解析】【详解】(1)[1][2]螺旋测微器的精度为0.01mm,其
读数为固定刻度与可动刻度之和,所以图中读数为8mm47.00.01mm8.470mm0.8470cm+==(2)[3][4]该游标卡尺的精度为0.05mm,其读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以图中读数为20mm120.05mm20.60mm+=四、解答题:本题共4小题,共38分。解答时
应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,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,质量为1kg的小球A穿在光滑绝缘细杆上,杆的倾角为30=,小球A带正电,电荷量为10410C−。在杆上B点处固定一个电量为1C的正电荷。将小球A由距B竖直高度为1
m处无初速度释放。已知静电力常量9229.010Nm/Ck=和重力加速度210m/s=g。求:(1)A球刚释放时的加速度的大小;(2)当A球的速度最大时,A球与B点的距离(结果用分数表示)。.【答案】(1)24.1m/s;(2)32m5【解析】【
详解】(1)在A点位置上,受力分析,由牛顿第二定律有sinmgFma−=库2sin30BqQFkH=库解得24.1m/sa=(2)对小球分析可知,小球在向B处下滑过程,其开始做加速度减小的加速运动,当加速度为零的时候其速
度达到最大值,设此时距离B点的距离为l,有sin0mgF−=库2BqQFkl=库解得32m5l=16.如图所示,两平行正对金属板之间的距离1cmd=。上极板带正电,下极板带负电。电荷量Q均为63.010C−时。两极板之间的电势差10VU
=。(1)求两金属板构成电容器的电容量C;(2)求两极板之间的场强大小E;(3)两板间有相距1cml=的两点A和B。A、B连线与极板夹角30=。将电荷量9110Cq−=−的某点电荷从A点移到B点,求电场力对该点电荷所做的功W。【
答案】(1)73.010FC−=;(2)1000V/mE=;(3)9510JW−=−【解析】【详解】(1)由公式可知QCU=解得673.010F3.010F10QCU−−===(2)由匀强电场电场强度与电势差关系式
可知210V/m1000V/m110UEd−===(3)由静电力做功公式可知9291sin301.0101000110J510J2WFsQEl−−−===−=−17.计算机断层(CT)扫描仪是医院常用设备,如图是部分结构的示意图。图中两对平行金属极板M
N、EF分别竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中线OO1,经MN间电场加速后进入EF板间,射出EF极板后打到水平放置的圆形靶台上。已知MN板间电压为U1,EF极板长为L、间距为d;靶台直径为2L、与OO1的距离为d、左
端与EF极板右端的水平距离也为2L;电子质量为m、电量为e;电子重力和所受空气阻力的影响可忽略。(1)求电子穿过N极板小孔时的速度大小v1;(2)若电子刚好打在靶台左端,求EF极板所加电压U2;(3)若只改变EF极板间电压,使打在靶台上的电
子动能最小,求此动能的最小值Emin。【答案】(1)112Uevm=;(2)21222dUUL=;(3)2min124(1)9kdEUeL=+【解析】【详解】(1)电子在MN极板间被加速,则21112Uemv=解得
电子穿过N极板小孔时的速度大小112Uevm=(2)若电子刚好打在靶台左端,则射出EF极板时速度的偏向角满足2tan2ddLL==1tanatv=2Ueadm=1Ltv=解得21222dUUL=(3)使打在靶台上的电
子动能最小,则电子在偏转电场中偏转距离最小,则电子打在靶台上右端时电子的动能最小,此时由平抛运动的规律可知,;连接靶台右端与两板中心的连线方向为电子出射的方向,则由几何关系偏转距离1232LyLdL==+即3dy=则由2312Ueytd
m=1Ltv=解得213243dUUL=则电子打到靶台上的最小动能23min1124(1)d9kUdEUeyeUeL=+=+18.如图所示,竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC相切于B,其中AB圆弧轨道
的圆心为O,5m8R=,圆心角θ=53°,圆弧轨道光滑,BC轨道粗糙且足够长,滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.5,轨道AB左侧d=0.6m的区域存在一竖直向下匀强电场E1,BC轨道区域存在水平向右的匀强电场E2,一质量为m=0.2kg
,电量1.010Cq=⁴的滑块以一定的初速度从电场E1的左边界水平抛入,滑块恰好能做直线运动,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:(1)滑块的
电性和E1的大小;(2)若电场E1大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道,求滑块水平抛入电场E1时的初速度,以及进入A点时的速度;(3)在第(2)问的条件下,若电场E2的大小可在0到3×104N/C范围内调节,当E2取不同值时,求滑块在BC上运动的路程s。(
s可用E2表示)【答案】(1)42.010N/C;滑块带负电;(2)03m/sv=;05m/scosAvv==;(3)见解析【解析】【详解】(1)依题意,滑块恰能做直线运动,有1mgqE=解得412.010N/
CE=且滑块带负电。(2)电场反向后,由牛顿第二定律可得1mgqEam+=滑块做类平抛运动,有0ydvtvat==,又0tanyvv=联立,解得03m/sv=且05m/scosAvv==(3)滑块滑到B点时,有()22111cos22BAm
gRmvmv−=−解得30m/sBv=滑块向右运动到速度为0时,有()2212BqEmgxmv+=解得4231110xE−=+第一个临界值,当满足2qEmg=有421.010N/CE=第二个临界值,当滑块回到A点时,速度刚好减
为0,有()2221121cosx22AAmvmgxmvmgRqEmgx=+−=+,解得421.410N/CE=可知,当421.010N/CE时,有4231110sE−=+当4421.010N/C1.410N/CE
时,滑块最终停B点,有212Bmvmgs=解得3ms=当421.410N/CE时,有在获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com