四川省广安市华蓥中学2023-2024学年高二上学期1月月考物理试题

20232024学年华蓥中学高二上1月月考物理试题一、单选题1.某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（）A.粒子一定带负电B.粒子一定是从a点运动到b点C.粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度D.粒子在c点的速度一定大于在a点的速度【答案】C【解析】【详解】A．做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A错误；B．粒子可能是从a点沿轨迹运动到b点，也可能是从b点沿轨迹运动到a点，B错误；C．由电场线的疏密程度可知，c点处电场线密集，场强较大，粒子在c点处受静电力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确；D．若粒子从c运动到a，静电力与速度方向成锐角，所以粒子做加速运动，若粒子从a运动到c，静电力与速度方向成钝角，所以粒子做减速运动，故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误。故选C。2.如图，平行板电容器与直流电源连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（）A.带电油滴带正电B.保持开关闭合，上极板下移，带电油滴向下运动C.电路稳定后，断开开关，上极板上移，P点电势升高D.电路稳定后，断开开关，下极板下移，带电油滴保持静止【答案】D【解析】【详解】A．电容器上极板带正电、下极板带负电，电场线方向是向下。带电油滴是处于静止状态，则其受到的静电力与竖直向下的重力二力平衡，即，同时可知油滴受到的静电力方向是竖直向上，与电场线方向相反，可知带电油滴带负电，选项A错误；B．保持开关闭合，电容器两极板间电压保持不变。上极板下移，两极板间距减小。由电场强度与电势差的关系可知，极板间电场的电场强度增大，可知，即油滴受到的合力向上，可知带电油滴向上运动，选项B错误；C．电路稳定后，断开开关，两极板所带电荷量保持不变。上极板上移，两极板间距d增大。由电容器的决定式、定义式和电场强度与电势差的关系可得可知极板间电场强度E保持不变。当电源断开时，接地的不是上极板，而是电源正极，因此对平行板电容器来说，上极板电势是可变的，下极板电势才是不变的，由于电源作用是产生电势差，因此，下极板电势保持－E不变。当移动上极板时，场强E保持不变，P到下极板距离不变，因此P点电势应该保持不变，选项C错误；D．电路稳定后，断开开关，两极板所带电荷量保持不变。上极板下移，两极板间距减小。由电容器的决定式、定义式和电场强度与电势差的关系可得可知，极板间电场强度保持不变，仍然存在，即带电油滴保持静止，选项D正确。故选D。3.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（）A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.乙表是电流表，R增大时量程增大C.在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则D.在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则【答案】D【解析】【详解】A．甲由一个灵敏电流表和一个变阻器并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表。电流表的量程可知当增大时，量程减小，故A错误；B．乙由一个灵敏电流表和一个变阻器串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表。电压表的量程可知增大时，量程增大，故B错误；C．由公式知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则故C错误；D．由公式知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则故D正确。故选D。4.如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【详解】根据题意做出粒子的圆心如图所示设圆形磁场区域半径为R，根据几何关系有第一次的半径第二次的半径根据洛伦兹力提供向心力有可得所以故选B。5.如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则（）A.M板电势高于N板电势B.两个粒子的电势能都增加C.粒子在两板间的加速度D.粒子从N板下端射出的时间【答案】C【解析】【详解】A．由于不知道两粒子的电性，故不能确定M板和N板的电势高低，故A错误；B．根据题意垂直M板向右的粒子，到达N板时速度增加，动能增加，则电场力做正功，电势能减小；则平行M板向下的粒子到达N板时电场力也做正功，电势能同样减小，故B错误；CD．设两板间距离为d，对于平行M板向下的粒子刚好从N板下端射出，在两板间做类平抛运动，有对于垂直M板向右的粒子，在板间做匀加速直线运动，因两粒子相同，在电场中加速度相同，有联立解得，故C正确，D错误；故选C。6.如图，等边三角形线框LMN由三根相同导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（）A.2F B.1.5F C.0.5F D.0【答案】B【解析】【详解】设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比．如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式，可知，得，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN所受的合力大小为，故本题选B．7.一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图（a）所示，P是介质中的质点，图（b）是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s，则（）A.该波的周期为0.6s B.该波的波长为12mC.该波沿x轴正方向传播 D.质点P平衡位置坐标为x=6m【答案】D【解析】【详解】A．由图像可知，波的周期T=1.2s，故A错误；B．根据可得故B错误；C．由振动图像可知，t=0.4s时质点P沿y轴负方向运动，所以该波沿x轴负方向传播，故C错误；D．x=0处的质点，从平衡位置到y=5cm处经历的时间，由振动方程可得所以P的平衡位置坐标为代入数据解得故D正确。故选D。二、多选题8.如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，C到A的距离远远小于R，若同时释放小球B、C。设小球B到A点的距离为H，则要使两小球B和C在A点相遇（小球B和C可视为质点），H的可能值为（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【详解】小球C做简谐运动，根据题意得解得A正确；根据题意解得D正确；根据题意解得故选AD。9.如图所示，电路中开关S闭合，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（）A.微粒P将向上运动B.电流表读数增大C.上消耗的电功率增大D.电源的效率减小【答案】BD【解析】【详解】A．带电微粒P处于静止状态，其受力如图所示当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“串反并同”规律可知，平行金属板间的电势差变小，根据可知平行金属板间的电场强度减小，带电微粒所受电场力减小，微粒P将向下运动，A错误；BC．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“串反并同”规律可知，电流表的示数增大，上消耗的电功率减小，B正确，C错误；D．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即外电路的总电阻减小，电源的效率为由此可知，电源的效率减小，D正确。故选BD。10.如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电（绝缘）小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从等高的A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时（）A.小球的动能相同 B.丝线所受的拉力相同C.小球所受的洛伦兹力相同 D.小球的向心加速度相同【答案】AD【解析】【详解】A．带电绝缘小球受到的洛伦兹力和拉力与小球的速度方向时刻垂直，则洛伦兹力和拉力对小球都不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故当小球两次经过O点时速度大小相等，动能相同，故A正确；BC．小球分别从A点和B点向最低点O运动，两次经过O点时速度大小相同、方向相反，由，则洛伦兹力大小相等，由左手定则可知小球两次经过O点时洛伦兹力方向相反。若从A到O点时洛伦兹力向上，则从B点到O时洛伦兹力方向向下，由牛顿第二定律有，从A到O点解得从B到O点解得故细线所受的拉力大小不同，故BC错误；D．由两次经过O点时速度大小相同，可知小球的向心加速度大小相同，方向都竖直向上指向悬点，故D正确。故选AD。三、实验题11.用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至_________（选填“a”或“b”）端。（2）根据实验数据作出的UI图像如图乙所示，则该电池的电动势E=_______V，内阻r______Ω（结果保留两位有效数字）（3）利用该方案测出的电动势和内阻与真实值和相比，________（均选填“>”“<”或“=”）【答案】①.②.1.5③.1.0④.<⑤.<【解析】【详解】(1)[1]闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻为最大值，所以滑动变阻器滑片应滑至处。(3)[2]根据图乙可知UI图像与纵轴的交点为1.5V，则电动势为1.5V。[3]UI图像与横轴的交点0.7A，则代入数据得(3)[4]设电压表内阻为RV，由闭合电路欧姆定律得则当I=0时从而得出[5]由[4]得从而得出12.物理实验社团的某小组同学在实验室“探究单摆的周期与摆长的关系”。（1）为测量摆长，必须使单摆处于__________状态（填“A”、“B”或“C”）。A.水平放置且拉直B.竖直面内自然悬垂C.悬挂且用竖直外力拉紧（2）他已测得摆线长度为；然后用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为，此测量数据是选用了仪器____（填“A”、“B”或“C”）测量得到的。A．毫米刻度尺B．10分度游标卡尺C．20分度游标卡尺（3）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，测出小球完成30次全振动的时间为____s。（4）实验中的摆球可看成为质量均匀分布的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，那么在探究周期T与摆长L的关系时将会得到如图所示的__________线（填“A”、“B”或“C”）。【答案】①.B②.C③.41.5④.C【解析】【详解】（1）[1]测量摆长时，必须使单摆处于竖直面内自然悬垂的状态，这样测量的摆长才是最准确的。故选B。（2）[2]毫米刻度尺可精确到1mm，10分度游标卡尺可精确到0.1mm，20分度游标卡尺可精确到005mm，得到摆球的直径为故选C。（3）[3]秒表的读数为（4）[4]由单摆周期公式整理得其中L为悬点到球心的距离，该小组同学将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，则L偏大，故周期T与摆长L的关系为图中的C。四、解答题13.一列简谐横波沿轴传播，某时刻其波形如图中实线所示，此时平衡位置位于处的质点向轴负方向运动。后，其波形如图中虚线所示。（1）判断该波的传播方向；（2）求该波的最小频率；（3）若大于该波周期的2倍、小于该波周期的3倍，求该波的波速。【答案】（1）沿轴负方向传播；（2）；（3）【解析】【详解】（1）波形为实线时处的质点向轴负方向运动，则该波沿轴负方向传播（2）由题图知该波的波长为波在时间内传播的距离（，1，2，…）则传播时间（，1，2，…）周期T为（，1，2，…）波的频率 （，1，2，…）当时（3）即解得即解得故，波的传播速度解得14.如图所示，绝缘水平面上固定有足够长的两平行金属导轨，导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=1.0Ω的直流电源。现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上，此时导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.0Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin=0.6，cos=0.8。取重力加速度大小g=10m/s2，求：（1）导体棒受到安培力；（2）导体棒与金属导轨间的滑动摩擦因数μ；（3）若将直流电源置换成一个电阻为R0=0.4Ω的定值电阻（图中未画出），然后将导体棒由静止释放，导体棒将沿导轨向下运动，求导体棒的最大速率。【答案】（1），沿斜面向上；（2）；（3）