廣西柳州市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期10月月考試題含解析

（考試時(shí)間75分鐘滿分100分）一、選擇題（本題共10個(gè)小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-7題只有一項(xiàng)是符合題目要求的，第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.下列關(guān)于電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)說(shuō)法正確的是（）A.某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)受到的靜電力的方向B.公式只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)C.在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電荷具有的電勢(shì)能不定大D.在電場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，正電荷具有的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷具有的電勢(shì)能【答案】C【解析】【詳解】A．某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樵囂秸姾稍谠擖c(diǎn)受到的靜電力的方向，故A錯(cuò)誤；B．公式是電場(chǎng)的定義式，適用于任何電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電勢(shì)能公式，可判斷正電荷放在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越大，而負(fù)電荷放在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越小，故C正確；D．根據(jù)電勢(shì)能公式，可判斷在電場(chǎng)中的任何一點(diǎn)上，電勢(shì)能的大小由電量的大小，電性及該點(diǎn)的電勢(shì)來(lái)共同決定。所以在電場(chǎng)中的任何一點(diǎn)上，正電荷所具有的電勢(shì)能不一定大于負(fù)電荷具有的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。故選C。2.下列說(shuō)法正確的是（）A.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成了電流B.只有自由電子的定向移動(dòng)才能形成電流C.由可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的橫截面積成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成反比D.是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，適用條件是線性元件【答案】D【解析】【詳解】AB．電流是自由電荷定向移動(dòng)形成，不一定是自由電子定向移動(dòng)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．由導(dǎo)體的電阻率只與材料有關(guān)，與橫截面積和長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D．公式是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，適用條件是純電阻元件，即線性元件，選項(xiàng)D正確。故選D。3.如圖是A、B兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線，其中曲線A的斜率為k，并且圖線A與橫軸成α角。關(guān)于這兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線的下列說(shuō)法正確的是（）A.兩條圖線的交點(diǎn)表示此狀態(tài)下兩導(dǎo)體的電阻相等B.導(dǎo)體A是非線性元件C.導(dǎo)體B是非線性元件，曲線上某點(diǎn)切線的斜率為相應(yīng)狀態(tài)的電阻的倒數(shù)D.B的電阻隨電壓的增大而增大【答案】A【解析】【詳解】A.兩條圖線的交點(diǎn)表示兩電阻的U和I相等，此時(shí)電阻則電阻也相等，故A正確；BCD.I—U圖像中圖像上的點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率表示電阻的倒數(shù)；根據(jù)題圖圖像可知，導(dǎo)體Ａ的電阻值不隨電壓變化而變化為線性元件，B的電阻隨電壓的增大而減小為非線性元件，故BCD錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布，a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則（）A.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低B.同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的靜電力比放在b點(diǎn)時(shí)受到的靜電力小C.正電荷在a點(diǎn)由靜止釋放，它在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線一致D.電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能比在a點(diǎn)大【答案】D【解析】【詳解】A．沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)高，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的密，因此a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，同一點(diǎn)電荷在α點(diǎn)受到的靜電力也大，故B錯(cuò)誤；C．正電荷在a點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，靜電力方向始終沿電場(chǎng)方向，而速度方向則在不斷變化，因此其運(yùn)動(dòng)的軌跡不沿電場(chǎng)線，故C錯(cuò)誤；D．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，電子帶負(fù)電，由可知在b點(diǎn)電勢(shì)能大。故D正確。故選D。5.如圖所示，直角三角形ABC中∠A=37°，∠C=90°。兩負(fù)點(diǎn)電荷固定在A、B兩點(diǎn)，一試探電荷在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向與AB垂直，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則A、B兩點(diǎn)處的負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小之比為（）A.3∶5 B.5∶3 C.4∶3 D.3∶4【答案】D【解析】【詳解】設(shè)A、B兩點(diǎn)處的負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EA、EB，由題意可知EA和EB的矢量和垂直于AB，則有解得故選D。6.如圖，負(fù)點(diǎn)電荷Q固定在正方形一個(gè)頂點(diǎn)上，帶電粒子P僅在該電荷的靜電力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，恰好能經(jīng)過(guò)正方形的另外三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c，如圖所示，則（）A.粒子P帶負(fù)電B.a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)高低關(guān)系是C.粒子P由a到b電勢(shì)能減小，由b到c電勢(shì)能增加D.粒子P在a、b、c三點(diǎn)時(shí)的加速度大小之比是【答案】B【解析】【詳解】A．由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子P受引力作用，則粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)負(fù)點(diǎn)電荷周?chē)妱?shì)分布知，a、c與負(fù)點(diǎn)電荷Q的距離相等，則；b點(diǎn)距離負(fù)點(diǎn)電荷Q較遠(yuǎn)，距離負(fù)電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)越高，則有，故B正確；C．正電荷在電勢(shì)越高（低）的位置，電勢(shì)能越大（小），結(jié)合A、B選項(xiàng)，粒子P由a到b電勢(shì)能增加，由b到c電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；D．由幾何關(guān)系，a、b、c三點(diǎn)到負(fù)點(diǎn)電荷Q的距離關(guān)系為又根據(jù)可得故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖A、B、C三點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，。。BC=10cm。把一個(gè)電荷量的正電荷從A移到B，靜電力不做功：從B移到C，靜電力做功為，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向是（）（）A.900V/m，垂直AC向下B.900V/m，垂直AC向上C.15000V/m，垂直AB斜向下D15000V/m，垂直BC斜向上【答案】C【解析】【詳解】由題意，將正電荷從A移到B，靜電力不做功，則A與B電勢(shì)相等，AB連線是一條等勢(shì)線，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，故電場(chǎng)線垂直AB，BC間電勢(shì)差為所以B點(diǎn)的電勢(shì)低。該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為因?yàn)檠仉妶?chǎng)線方向電勢(shì)降低，故電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直AB斜向下。故選C。8.兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，電源即給電容器充電。則（）A.保持S閉合，增大兩極板間的距離，則極板上的電荷量減小B.保持S閉合，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則極板上的電荷量減小C.斷開(kāi)S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小D.斷開(kāi)S，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則兩極板間的電勢(shì)差增大【答案】AC【解析】【詳解】A．保持S閉合，則兩極板間電勢(shì)差U不變，增大兩極板間的距離d時(shí)，根據(jù)C變小，兩極板間電量變小，故A正確；B．根據(jù)平行板電容器電容定義式和決定式，可得當(dāng)在兩極板間插入一塊電介質(zhì)時(shí)，相對(duì)介電常數(shù)變大，導(dǎo)致電容C變大，而U不變，所以極板上的電荷量增大，故B錯(cuò)誤;C．?dāng)嚅_(kāi)S，極板上的電荷量Q不變，減小兩極板間的距離d時(shí)，電容C變大，則電勢(shì)差U減小，故C正確；D．?dāng)嚅_(kāi)S，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則C變大，Q不變，則電勢(shì)差U減小，D錯(cuò)誤。故選AC9.空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示，電場(chǎng)方向沿x軸方向，x軸上B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度分別是、，下列說(shuō)法中正確的有（）A.的大小大于的大小B.的方向沿x軸正方向C.電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力最大D.負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像的切線斜率絕對(duì)值表示場(chǎng)強(qiáng)大小，可知的大小大于的大小，故A正確；C．同理可知O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，故C錯(cuò)誤；BD．因沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，則由圖可知在O點(diǎn)左側(cè)，電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向，則的方向沿x軸負(fù)方向；在O點(diǎn)右側(cè)，電場(chǎng)方向沿x軸正方向，則負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，故B錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖，質(zhì)量相同的帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，P從平行板間正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們都打到上極板同一點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。則（）A.它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同B.Q所帶的電荷量比P大C.電場(chǎng)力對(duì)它們做的功一樣大D.Q的動(dòng)能增量大【答案】BD【解析】【詳解】A．兩粒子在電場(chǎng)中均做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為由于x、相等，可知它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得知Q的加速度是P的兩倍；再根據(jù)牛頓第二定律有可知Q的電荷量是P的兩倍，故B正確；CD．由知，靜電力對(duì)兩粒子均做正功，由前分析知Q的電荷量是P的兩倍，Q沿電場(chǎng)方向上的位移y是P的兩倍，則靜電力對(duì)Q做的功是P的４倍。根據(jù)動(dòng)能定理，靜電力做的功等于動(dòng)能變化量，可知Q的動(dòng)能增量大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）。11.電路中電流大小可以用電流傳感器測(cè)量，用電流傳感器和計(jì)算機(jī)可以方便地測(cè)出電路中電流隨時(shí)間變化的曲線。某興趣小組要測(cè)定一個(gè)電容器的電容，選用器材如下：待測(cè)電容器（額定電壓為16V）；電流傳感器和計(jì)算機(jī)；直流穩(wěn)壓電源；定值電阻。R0=100Ω；單刀雙擲開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：①按照?qǐng)D甲正確連接電路；②將開(kāi)關(guān)S與1端連接，電源向電容器充電；③將開(kāi)關(guān)Ｓ擲向２端，測(cè)得電流隨時(shí)間變化的I-t圖線如圖乙中的實(shí)線a所示；④利用計(jì)算機(jī)軟件測(cè)出I-t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）已知測(cè)出的I-t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為42.3mAs，則該電容器在充電完畢時(shí)所帶的電荷量Q=___________C，電容器的電容C=___________Ｆ；（2）若將定值電阻換為R1=180Ω，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，則電流隨時(shí)間變化的I-t圖線應(yīng)該是圖丙中的曲線___________（選填“b”或“c”）?！敬鸢浮竣?②.③.c【解析】【詳解】（1）由電流的定義式可知（2）由I-t圖像得到開(kāi)始時(shí)電流為I=100mA=0.10A故最大電壓為U=IR0=0.10A×100Ω=10V故電容為（3）換用阻值為180Ω的定值電阻，根據(jù)則第2次實(shí)驗(yàn)的最大電流小些，故是曲線c.12.在“測(cè)定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖a所示，其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)__________mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）。（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R?。實(shí)驗(yàn)所用器材為電池組（3V）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器R（0~20Ω，額定電流2A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材按照?qǐng)Db正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520（3）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U—I坐標(biāo)系，如圖c所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U-I圖線_________。由圖線得到金屬絲的阻值，R?=___________Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_(kāi)__________。（π取3.14）A.B.C.D.【答案】①.0.397##0.398##0.399②.③.4.3##4.4##4.5##4.6##4.7④.C【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0+39.8×0.01mm=0.398mm。（3）[2]圖線應(yīng)過(guò)原點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條直線，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去，如圖所示。[3]圖像的斜率等于金屬絲的電阻，則（4）[4]根據(jù)可得金屬絲的電阻率故選C。三、計(jì)算題（本題共3小題，共36分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）13.如圖所示，一根長(zhǎng)L=5.0m、與水平方向的夾角θ=30°的光滑絕緣細(xì)直桿MN固定在豎直面內(nèi)，桿的下端M點(diǎn)固定一個(gè)帶電小球A，電荷量，另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量，質(zhì)量將小球B從桿的上端N由靜止釋放，小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。（靜電力常量，取g=10m/s2）。則；（1）小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？（2）小球B的速度最大時(shí)，與M端的距離r為多大？【答案】（1）3.2m/s2；（2）3m【解析】【詳解】（1）對(duì)小球B受力分析，如圖所示，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫(kù)侖力、桿的彈力和靜電力，沿桿方向運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得解得（2）小球B的速度最大時(shí)所受合力為零，即代入數(shù)據(jù)解得14.如圖所示，兩水平邊界M、N之間存在豎直向上勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根輕質(zhì)絕緣豎直細(xì)桿上等間距地固定著A、B、C三個(gè)帶正電小球，每個(gè)小球質(zhì)量均為m，A、B、C球帶電荷量分別為q、2q、3q，相鄰小球間的距離均為L(zhǎng)。將該細(xì)桿從邊界M上方某一高度處由靜止釋放，已知B球進(jìn)入電場(chǎng)上邊界時(shí)的速度是A球進(jìn)入電場(chǎng)上邊界時(shí)速度的2倍，且B球進(jìn)入電場(chǎng)后桿立即做勻速直線運(yùn)動(dòng)，C球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)A球剛好穿出電場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終保持豎直狀態(tài)，重力加速度為g。不計(jì)空氣阻力。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；（2）A球經(jīng)過(guò)電場(chǎng)上邊界時(shí)的速度的大??；（3）C球經(jīng)過(guò)邊界N時(shí)的速度的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）B球進(jìn)入電場(chǎng)后，桿立即做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有解得（2）從A球進(jìn)入電場(chǎng)到B球進(jìn)入電場(chǎng)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得解得（3）由C球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)A球剛好穿出電場(chǎng)可知，M、N間的寬度為2L；設(shè)C球經(jīng)過(guò)邊界N時(shí)的速度的大小為，從Ａ球進(jìn)入電場(chǎng)到Ｃ球穿出電場(chǎng)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得解得15.如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上，在xOy平面內(nèi)有與y軸平行向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域（在第Ⅰ象限，形狀是直角三角形），直角三角形斜邊分別與x軸和y軸相交于（L，0）和（0，L）點(diǎn)。區(qū)域左側(cè)沿x軸正方向射來(lái)一束具有相同質(zhì)量m、電荷量為-q（