【文档说明】四川省内江市第六中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题 Word版含解析.docx,共(21)页,962.643 KB,由小赞的店铺上传
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内江六中2024-2025学年(上)高2026届第一次月考物理学科试题考试时间75分钟满分100分第Ⅰ卷选择题(满分48分)一、单选题(每小题4分,共8小题,共32分)1.北京时间2023年10月3日,据诺贝尔奖官方网站公布,2023年诺贝尔物理学奖颁发给Pierre等三位物理学家,以表彰他
们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。阿秒(as)这种时间尺度,适合用来描述电子在原子内部运动的情况,181as10s−=,例如电子绕氢原子核一周大约是150as。已知电子所带电荷量为191.610C−,氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动。根据以上信息估算氢原子核
外电子绕核运动的等效电流大约为()A.3110A−B.21110A−C.172.410A−D.352.410A−【答案】A【解析】【详解】根据电流的定义式193181.610A110A15010qeItT−−−===故选A
。2.真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看作点电荷),分别固定在两处,两球间静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,再将A、B间距离增大为原来的2倍,则A、B间的静电力大小为()A.8
FB.32FC.16FD.4F【答案】B【解析】【详解】设A、B原来所带电荷量分别+Q、-Q,则A、B间静电力大小为为22QFkr=将不带电的同样的金属球C先与A接触,再与B接触后,A所带电荷量变为+Q2,
B所带电荷量变为4Q−,再将A、B间距离增大为原来的2倍,则A、B间静电力大小为2221124'(2)3232QQQFkkFrr===故选B。3.1720年,英国的斯蒂芬·格雷提出导体和绝缘体的概念,并发现了导体的静电感应现象——导体在静电场的作用下,自由电荷发生了再分布的现象。如图所示,将一长
为2L的光滑金属导体MN固定在绝缘水平面上,倾角为,P是固定于金属导体左上方的一带电荷量为+Q的点电荷,PMMN⊥,且PML=。现将一质量为m、电荷量为+q的带绝缘壳的小球体(可视为点电荷)从金属导体的M端由静止释放,小球体开始沿金
属导体向下滑动。已知重力加速度为g,小球体的电荷量始终不变,则小球体从M运动到N的时间()A.等于2sinLgB.大于2sinLgC.小于2sinLgD.无法确定【答案】A【解析】【分析】根据题干中“P是固定于金属导体左上方的一带电荷量为+Q的点电荷”可
知,本题考查点电荷电场的分布情况,根据库伦定律以及受力分析进行作答。【详解】金属导体MN为等势体,电场力垂直于导体表面,故做匀加速直线运动。小球则从M点下滑至N点的过程中,根据牛顿第二定律可知其加速度为sinmgma=解得sinag=
所以从M点下滑至N点的过程中所用的时间满足2122Lat=解得2sinLtg=故选A。4.如图所示,边长为a=10cm的正方形ABCD处在匀强电场中,且正方形平面与电场线平行。已知φA=2V,φB=4V,φC=6V,O是对角线AC、BD的交点,下列说法正确的是()A.D
点的电势φD=8VB.UAO=2VC.电场强度的方向由A指向CD.电场强度大小为202V/m【答案】D【解析】【详解】A.由于A点电势为2V,C点电势为6V,O是AC中点,由匀强电场特点知,O点电势为4V,故对角线BD为等势线,
则4VD=故A错误;B.由题知AOAOU=−代入得2V4V2VAOU=−=−故B错误;C.电场强度由高电势指向低电势,故电场强度的方向由C指向A,故C错误;D.电场强度大小为CAACUEx=代入得62V/m
202V/m0.12E−==故D正确。故选D。5.如图所示为等腰直角三角形,D为斜边AB的中点。现在A、B两点分别固定电荷量相等、电性相反的点电荷Aq+、Bq−,让一点电荷q−从A点附近出发,沿路径A→C→D移动,在移动的过
程中,下列说法正确的是()A.在A→C过程中D点的电势先降低后升高B.在A→C过程中D点的电势先升高后降低C.在C→D过程中q−所受电场力可能先增大后减小D.在C→D过程中q−的电势能逐渐增加【答案】A【解析】【详解】AB.根据等量异种电荷电场中电势的
分布规律,可知CD连线上的电势为零,且CD连线左侧电势为正值,右侧电势为负值,在A→C过程中D点与q−的距离先靠近后远离,所以电势先降低后升高。故A正确;B错误;C.根据等量异种电荷电场中场强分布规律,可知在C→D过程中各点场强逐渐增大,所以q−受电场力一直增大。故C错误;D.由A选项分析可知
,在C→D过程中q−的电势能保持不变。故D错误。故选A。6.如图所示,两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连S闭合后,两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是()
A.在S仍闭合的情况下,若将A板向下平移一小段距离,则油滴向下加速运动,G中有b→a的电流B.在S仍闭合的情况下,若将A板向右平移一小段距离,则油滴保存静止不动,G中有b→a的电流C.若将S断开,且将A板向左平移一小段距离,P点电势不变D.若将S断开,
再将A板向下平移一小段距离,P点电势能变大【答案】B【解析】【详解】A.在S仍闭合的情况下,两板电势差U一定,若将A板向下平移一小段距离,根据UEd=则d减小,E变大,则油滴向上加速运动,根据4SCkd
=可知C变大,根据Q=CU可知电容器带电量Q变大,电容器充电,即G中有a→b的电流,选项A错误;B.在S仍闭合的情况下,两板电势差U一定,若将A板向右平移一小段距离,d不变,则两板间场强不变,则油滴保存静止不动,根据4SCkd=可知S减小,则C变
小,根据Q=CU可知电容器带电量Q变小,电容器放电,G中有b→a的电流,选项B正确;C.若将S断开,则电容器带电量Q不变,根据UEd=,QCU=,4SCkd=可知4kQES=且将A板向左平移一小段距离,S减小,E变大,P点与B板的距离不变,根
据U=Ed可知电势差变大,则P点电势降低,选项C错误;D.若将S断开,则电容器带电量Q不变,根据UEd=,QCU=,4SCkd=可知4kQES=且再将A板向下平移一小段距离,d减小,E不变,P点与B板的距离不变,
根据U=Ed可知电势差不变,则P点电势不变,P点电势能不变,选项D错误。故选B。7.如图所示,两条完全相同的圆弧形材料AOB和COD,圆弧对应的圆心角都为120°,圆弧AOB在竖直平面内,圆弧COD在水平面内,以
O点为坐标原点、水平向右为x轴正方向,两弧形材料均匀分布正电荷,P点为两段圆弧的圆心,已知P点处的电场强度为0E、电势为0,设圆弧AO在圆心P处产生的电场强度大小为E,产生的电势为,选无穷远的电势为零,以下说法正确的是()A.033EE=,04=B.03
6EE=,034=C.将质子(比荷em)从P点无初速释放,则质子的最大速度为02emD.若两段弧形材料带上的是等量异种电荷,x轴上各点电场强度不为零,电势为零【答案】C【解析】【分析】【详解】AB.设
圆弧AO在圆心P处产生的电场强度大小为E,由对称性可知圆弧BO、CO、DO在圆心P处产生的电场强度大小都为E,由电场的叠加原理可得,圆弧AOB在圆心P处产生的电场强度大小为E1=2Ecos30°方向沿x轴的正方向,同理可得圆弧COD在圆心P处产生的电场强度大小E
2=2Ecos30°方向沿x轴的正方向,所以P点处的合电场强度为E0=E1+E2联立以上各式解得036EE=由于电势是标量,圆弧AO在圆心P处产生的电势为φ,则圆弧BO、CO、DO在圆心P处产生的电势都为φ,则P点处总电势φ0=4φ,解得0=4AB错误;C.以P点释放
的质子为研究对象,由动能定理可得20m12emv=解得0m2=evmC正确;D.若两圆弧上带的是等量异种电荷,x轴上各点电场强度,是正电的沿正方向,是负电的沿负方向,因此电场强度是零,两圆弧在x轴上产生的电势大小相等,一正一负,因此
总电势是零,D错误。故选C。8.地面上方某区域存在水平向左的匀强电场,带负电的小球自电场中某点水平向左射出。小球所受的重力是电场力的2倍。则射出后,小球水平方向分速度xv、动能kE、机械能E及电场力瞬时功率P电随时间t变化
图像可能正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】根据题意,由于小球所受的重力是电场力的2倍,则有2mgqE=小球所受合力为222252FmgqEmg=+=方向与水平方向夹角arctan2=指向右下。A.根据题意可知,小球在水平
方向上,由于电场力的作用,向左做匀减速直线运动,则有2qEgam==则02xgvvt=−则xvt−图像为向下倾斜的一次函数,故A错误;B.小球水平向左射出,则小球在垂直合力方向上做匀速,沿合力方向上做匀减速,则
沿合力方向上的位移为2200155cos254xvtatvtgt=−=−由动能定理有kk052EEmgx−=−解得22k0k05182EmgtmgvtE=−+可知,kEt−图像为开口向上的抛物线,故B正确;
C.结合A分析可得,小球在水平方向上的位移为21014xvtgt=−由功能关系有01EEEqx−=−解得22001182EmgtmgvtE=−+可知,E-t图像为开口向上的抛物线,故C错误;D.电场力瞬时功率为201124xEq
vmgvmgtP==−电可知,Pt−电图像为向下倾斜的一次函数,故D错误。故选B。二、多选题(每题4分,4小题共16分,选对但未选全得2分,选错得0分)9.在x轴方向存在一静电场,其电势与x的关系如图所示,其中00~x。之间为倾斜直线,00~2xx之间和002~3xx
之间的图线对称,03xx的区域内为平行于x轴的直线。下列说法正确的是()A.00~3x之间的电场方向均沿x轴负方向B.012xx=处的电场强度大小为00xC.02xx=处的电势和电场强度均为0D.把一电子从0x=处由静止释放,仅受电场力的作用,将在00~2x之间做往复运动【答案】B
D【解析】【详解】A.由于沿着电场线方向电势逐渐降低,则0Ox电场方向沿x轴负方向,00~3xx电场方向沿x轴正方向,故A错误;B.在0Ox电势均匀变化,则电场为匀强电场,x−图像的斜率表示电场
强度,可得00Ex=则012xx=处的电场强度大小为00x,故B正确;C.02xx=处的电势为0,图线的斜率表示电场强度的大小,故电场强度不为0,故C错误;D.0Ox之间与002xx之间的电势差绝对值相等,故电子在0Ox之间与0
02xx之间静电力做功大小相等,从O点到0x处,静电力做正功,从0x处到02x处,静电力做负功,到02xx=处速度减为0,再反向运动,即电子将在02Ox之间做往复运动,故D正确。故选BD。10.如图所示,平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一匀强电场的等势面,一个
不计重力的电子垂直经过等势面d时,动能为20eV,飞经等势面c时,电势能为10eV−,飞至等势面b时速度恰好为0,已知相邻等势面间的距离都为5cm,下列结论正确的是()A.等势面a电势为20V−B.匀强电场的场强大小为200V
/mC.该电子飞经等势面b时,其电势能为10eVD.该电子的动能为26eV时,其电势能为26eV−【答案】BD【解析】【详解】B.一个不计重力的电子垂直经过等势面a时,动能为20eV,飞至等势面b时速度恰好为0,
根据动能定理可得020eVdbeU−=−解得20VdbU=可得匀强电场的场强大小为的200V/m2dbUEd==故B正确;A.飞经等势面c时,电势能为-10eV,则有p10eVccEe=−=−可得10Vc=根据2cacaUEd==
−可得10Va=−故A错误;CD.根据cbcbUEd==−可得0b=可知电子在等势面b时的动能和电势能均为零,因为只有电场力对电子做功,所以电子的动能和电势能之和保持不变,且为零,故该电子的动能为26eV时,其电势能为-26eV。故C错误;D正确。故选BD。1
1.如图甲,一带电粒子沿平行板电容器中线MN以速度v平行于极板射入(记为0t=时刻),同时在两极板上加一按图乙变化的电压。已知粒子比荷为k,带电粒子只受静电力的作用且不与极板发生碰撞,经过一段时间,粒子以平行极板方向的速度射出。则下列说法正确的是()A.粒子射出
时间可能为4st=B.粒子射出的速度大小为2vC.极板长度满足1.5(m)Lvn=(1,2,3,)n=D.极板间最小距离为032kU【答案】CD【解析】【详解】AB.粒子射入电容器后,在平行于极板方向做匀速直线
运动,垂直极板方向运动的yvt−图像如图所示。因为粒子平行极板射出,可知粒子垂直极板方向的分速度为0,所以射出时刻可能为1.5s、3s、4.5s、…,满足1.5stn=(1,2,3,)n=粒子射出的速度大小必定为v,AB错误;C.极板长度1.5(m)(1,2,3,)Lv
nn==C正确;D.因为粒子不跟极板碰撞,则应满足11.5s22ydv1syva=0qUamd=联立求得032dkUD正确。故选CD。12.如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量
为q+的小球,系在一根长为d的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度为g,电场强度3mgEq=,下列说法正确的是()A.若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为gdB.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球
运动到B点时的机械能最大C.若将细线剪断,再将小球在A点以大小为gd的速度竖直向上抛出,小球将不能到达B点D.若将小球在A点由静止开始释放,则小球沿AC圆弧到达C点的速度为223gdgd+【答案】BC【解析】【详解】A.小球受到水平向右的电场力3FEqmg==合力为22
32Fmgmgmg=+=合()()方向斜向右下方,与竖直方向夹角为o60,设小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最小速度为v,有2=mvFd合联立解得2vgd=故A错误;B.由功能关系知,小球机械能的变化等于除重力或弹力之外的力所做的功,小球在竖直平面内绕O
点做圆周运动,运动到B点时,静电力做功最多,故运动到B点时小球的机械能最大,故B正确;C.小球将在竖直方向上做竖直上抛运动,水平方向做匀加速直线运动,当竖直方向位移为0时,有2gdtg=水平位移有212xat=由牛顿第二定律3qEagm==解得232xd
d=所以小球将不能到达B点,故C正确;D.设合力方向与电场线方向夹角为,有3tan3mgF==得o=30所以将小球静止释放,小球将沿合力方向做匀加速直线运动,故D错误。故选BC。第Ⅱ卷非选择题(满分52分)三、实验题(每空2分,共16分)13.某实验小组利用如图所示的电路“观察电容器的
充、放电现象”。将开关S打到1,电容器将________(填“充电”或“放电”),此过程中自由电子________(填“能”或“不能”)穿过电容器间的电介质;再将开关S打到2,通过电流表的电流方向________(填
“向左”或“向右”)。【答案】①.充电②.不能③.向左【解析】【详解】[1][2]将开关S打到1,电容器与电源连接,电源将对电容器将充电,电容器上极板带正电,此过程中自由电子不能穿过电容器间的电介质,而是在电场力的作用下沿导线定向运动,从而使极板带电;[3]再将开关S打到2,电容器与电源断开,与
电阻连接,电容器将放电,由于电容器上极板带正电,故通过电流表的电流方向向左。14.真空中两个静止点电荷A、B带电量分别为Aq、Bq的电场线分布如图所示,P、Q两点关于点电荷A左右对称,P、Q两点电势分别为P、Q,其中P在AB连线上,一个电子
在外力作用下沿虚线轨迹从M向N匀速率运动,则Aq________Bq(填“>”、“<”或“=”),P________Q(填“>”、“<”或“=”)。【答案】①.>②.>【解析】【详解】[1]根据电场线分布,A附近电场线较B附近密集
,则Aq>Bq[2]根据电子运动轨迹可知,电子受到A的斥力作用,可知A带负电,B带正电,A在PQ两点产生的电势相等,B在P点的电势大于在Q点的电势,可知PQ15.如图甲所示,带电的物块P固定在光滑绝缘水平面上,0t=时刻将另一带电物块Q从与物块P距离为d处由静止释放,物块Q在
002t时间内的速度v随时间t变化的图像及0t=时刻和02tt=时刻该图像的切线如图乙中所示,图乙中0v和0t为已知。若两物块均可视为点电荷,带电量的数值相等,物块Q的质量为m,静电力常量为k,两物块带电量始终不变。则两物块带________(填“同种”、“异种”)电荷;02t
时刻P、Q相距________;002t时间内P、Q组成的系统减小的电势能为________________。(用题中所给字母表示)【答案】①.同种②.2d③.202mv【解析】【详解】[1]由v-t图像中图线的斜率表示加速度,可知物块Q的加速度不断减小,所以
两物块间为排斥力,它们应该带同种电荷。[2]由乙图可知t=0时刻的加速度和t=20t时刻的加速度分别为0102vat=,000200222vvvatt−==由牛顿第二定律可知212kqmad=,222kqmax=联立,解得2xd=[3]对物块Q由动能定理可得()22001222Wmv
mv==电根据电场力做功与电势能的关系可知,002t时间内P、Q组成的系统减少的电势能为2p02EWmv==电四、解答题16.如图所示,130R=,220R=,324R=,电源电压恒定不变(内阻不计),若开关1S闭合,2S断开时,理
想电流表的读数是1A,求:(1)电源的电压U?(2)当1S和2S都闭合时,电流表的读数多大?【答案】(1)36V(2)3A【解析】【小问1详解】并联部分的总电阻为121212RRRRR==+并根据闭合电路欧姆定律有3()36VUIRR=+=并小问2详解】当1S
和2S都闭合时,3R被短路,则3AUIR==并17.电子技术中通常利用匀强电场中的偏转实现带电粒子的平行侧移。如图所示,两偏转电场Ⅰ、Ⅱ宽度均为L,场强大小均为E、方向相反(均沿竖直方向)。一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,由静止开始经过电压为U的电场加速后,从A点垂直进入偏转电场
Ⅰ,最后从偏转电场Ⅱ中的B点射出,已知两电场相距L,不计带电粒子的重力,求:(1)带电粒子从加速电场射出时速度0v的大小;(2)带电粒子从偏转电场I离开时竖直方向偏移距离y;(3)A、B之间沿电场线方向的距离h。【答案】(1)02qUvm=(2)24ELyU=(3)
2ELU【解析】【小问1详解】设带电粒子的质量为m,电量为q,离开左侧加速电场后的速度为0v,根据动能定理有【的2012qUmv=解得02qUvm=【小问2详解】粒子从进入偏转电场Ⅰ开始,在水平方向做匀速运动01Lvt=在竖直方向2112yat=在电场中加速度qEam=联立,解得24ELyU=【
小问3详解】粒子在偏转电场Ⅰ中,竖直末速度1yvat=竖直方向的侧移为214ELyyU==在两偏转电场之间竖直方向的位移大小2221122yELyvtatyU====根据对称性可知,粒子在偏转电场Ⅱ中的侧移2314ELyyU==粒子从进入偏转电场Ⅰ
到离开偏转电场Ⅱ的侧移量2123ELhyyyU=++=18.如图甲,一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为m的小滑块A和B,其电荷量分别为q(0q)和q−。A右端固定有轻质绝缘弹簧,弹簧处于原长。整个空间存在水平向右场强大小为E的匀强电场。A、B与水平面间的最大静
摩擦力等于滑动摩擦力,其大小均为2qE。0t=时,A以初速度0v向右运动,B处于静止状态。滑块A运动的vt−图像如图乙所示,在1t时刻,速度为1045vv=,并且为图线中速度的最小值,此时弹簧未与B相碰;在2t时刻,A的速
度2085vv=;在3t时刻,A的速度达到最大,此时302vv=,弹簧的弹力大小为3qE,1t、2t、3t均为未知量。运动过程中,A、B处在同一直线上,A、B的电荷量始终保持不变且可看作点电荷,静电力常量为k;B与弹簧接触瞬间没有机械能损失,弹簧始终在弹性限度内,求:(1)10t时间内,合外力对
A所做的功;(2)1t时刻A与B之间的距离;(3)2t时刻B的速度大小;(4)13tt时间内,库仑力和弹簧弹力对A和B做的总功。【答案】(1)20950mv−(2)kqE(3)045v−(4)201225qkqEmv+【解析】【小问1详解】10t时间内,根据动能定理可得合外力对A所做的功2210
1122Wmvmv=−解得20950Wmv=−【小问2详解】速度—时间图像的斜率表示加速度,则由图乙可知,1t时刻A的加速度为0,说明此时A所受合外力为0,设此时A、B相距x,则根据平衡条件,有22qkEqfx+=其中2fEq=联立解得kqxE=【小问3
详解】1t时刻B受到电场力与库仑力的合力与摩擦力大小相等,B开始运动,12tt时间内,A受到向右大小为Eq的电场力、向右的库仑力以及向左大小为2Eq的摩擦力,B受到向左大小为Eq的电场力、向左的库仑力以及向右大小为2Eq
的摩擦力,可知A、B组成的系统合外力为0,则由动量守恒定律有12Bmvmvmv=+解得045Bvv=−小问4详解】根据题意,在3t时刻A的速度达到最大,此时A的加速度为0,合外力为0,设此时A、B间的距离为1
x,则此时对A有221qFfEqkx+=+弹其中【3FEq=弹,2fEq=联立解得112kqxE=13tt时间内,对A、B组成的系统由动量守恒定律有13Bmvmvmv=+解得065Bvv=−由动能定理有2221131111()
2()222BWEqxxEqxxmvmvmv+−−−=+−总解得201225qkqEmvW=+总