2024-2025学年陕西师大附中高二（上）月考物理试卷（10月份）（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年陕西师大附中高二（上）月考物理试卷（10月份）一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是(

)

A.与毛皮摩擦过的气球带正电

B.气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷

C.气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生

D.铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生2.如图所示，在一椭圆的两焦点M、N和短轴上的一个端点P，固定有三个电荷量相等的点电荷，其中M、N处的电荷带正电，P处的电荷带负电，O为椭圆中心，A、B是椭圆上关于O点对称的两个点。取无穷远处电势为零。下列说法中正确的是(

)A.A、B两点的电势不相同

B.A、B两点的电场强度相同

C.一质子从靠近P点处沿直线到O点再到A点，电势能一直增大

D.一电子从靠近P点处沿直线到O点再到B点，电势能先减小后增大3.如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压为U，则(

)A.通过两棒的电流不相等

B.细棒的电压U1等于粗棒的电压U2

C.两棒的自由电子定向移动的平均速率v1<v2

4.某区域存在沿x轴方向的电场，x轴上各点电势φ随位置x变化的关系如图所示。一质子从D点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴运动，下列说法不正确的是(

)A.质子在DG之间周期性运动

B.质子从D到G的过程中所受电场力先增大后减小

C.质子从D到C的过程中其电势能减小20eV

D.D点电场方向沿x轴正方向5.电容式加速度传感器的原理如图所示，M和N为电容器两极板：M极板固定，N板两端与两轻弹簧连接，图中P点为两极板中一点且固定不动，当加速度变化时，N极板只能按图中标识的前后方向运动。下列对传感器描述正确的是(

)

A.保持向前匀速运动，电阻R将以恒定功率发热

B.由匀速突然向前减速时，静电计指针张角变大

C.由静止突然加速后退时，电流由a向b流过电流表

D.保持向前匀减速运动时，P点电势持续减小6.如图所示，在匀强电场中有一正四面体，A、B、C、D分别是正四面体的四个顶点，四面体的棱长L=1.0m，R、Q、M、S分别为棱AD、AC、AB、DB的中点，它们的电势分别为φR=φQ=1V，φM=2VA.A点电势φA=1V

B.电场强度大小E=4V/m

C.场强方向垂直于B、C、D所确定的平面向上

D.将一个电子从B点移到C7.如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻R1的阻值等于r，定值电阻R2的阻值等于2r，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔA.理想电压表V1示数增大，理想电压表V2示数增大，理想电流表A示数减小

B.带电液滴将向下运动，定值电阻R2中有从a流向b的瞬间电流

C.Δ8.如图所示，图甲中M表示电动机，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是(

)

A.电路中电源电动势为3.5VB.滑动变阻器的滑片向右滑动时，电压表V2的读数逐渐减小

C.I=0.3A时，电动机的机械功率为0.54WD.滑动变阻器的最大阻值为二、多选题：本大题共4小题，共16分。9.比值法定义是指用两个量的比值来定义一个新的物理量，而新的物理量反映物质的属性，与参与定义的两个物理量无关。下列各物理量的表达式中，是用比值法定义该物理量的是(

)A.电容C=QU B.电流强度I=UR C.电场强度E=10.某同学将一直流电源的总功率PE、电源内部的发热功率Pr和输出功率PR随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是(

)A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC

B.b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1：2，纵坐标之比一定为1：4

C.电源的最大输出功率Pm=9W

D.电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω

11.如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，R0为定值电阻，R1和R2为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度v0射入金属板间，沿曲线打在N板上的A.断开开关S，M极板稍微上移，粒子依然打在O点

B.断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧

C.保持开关S闭合，减小R1，粒子依然打在O点

D.保持开关S闭合，增大R2，粒子打在12.如图所示，一长为L的轻质绝缘细线一端固定于O点，另一端拴一质量为m、带电量为+q的小球，小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，AB是水平直径，空间存在与小球运动平面平行的匀强电场。已知小球在A、B两点所受细线的拉力大小分别为TA=2mg，TB=5mg(g为重力加速度)，不计空气阻力。则以下说法正确的是A.小球运动中机械能最小的位置可能是A点

B.若A点是小球运动中速度最小的位置，则电场强度E=5mg2q

C.若小球运动中机械能最小的位置是A点，则小球运动过程中的最小速度是va=72三、实验题：本大题共2小题，共16分。13.在“DIS描绘电场等势线”的实验中。

(1)给出下列器材，电源和传感器应选用______(用字母表示)。

A.6V的交流电源电流传感器

B.6V的直流电源电流传感器

C.6V的交流电源电压传感器

D.6V的直流电源电压传感器

(2)按图示连接电路，在电极A、B的连线上等距离的取a、b、c、d、e共5个基准点。

(a)已知传感器正接线柱的电势高于负接线柱时，计算机读数显示为正。若在图中连接传感器正接线柱的红探针接触a点，连接负接线柱的黑探针接触b点时，读数为正，则可以判断电极A接在电源的______极上(选填“正”或“负”)。

(b)在寻找基准点e的等势点时，将红探针固定于e点，黑探针在纸上移动，当移动到某点时读数为负，为了找到基准点e的等势点，则黑探针应平行于A、B连线向______(选填“A”或“B”)端移动。

(3)如果将红探针固定在电极A上，黑探针沿AB连线移动，每移动一小段相等距离记录一次传感器读数，以到A的距离x为横坐标，传感器读数y为纵坐标，作出的图可能为图中的______。

14.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A、B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：

①将S拨至2，接通足够长的时间直至A、B间电压等于零。

②将S拨至1，观察并保存计算机屏幕上的I−t、UAB−t图，得到图乙和图丙。

(1)操作①的目的是______；

(2)进行操作②时，通过R的电流方向是向______(选填“左”或“右”)，电流随时间______(选填“增大”或“减小”)；

(3)充满电时所带的电荷量为______C，该电容器的电容约为______μF。四、计算题：本大题共4小题，共36分。15.如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值Rp的关系如图乙所示。滑动变阻器最大阻值为20Ω，求：

(1)图乙中滑动变阻器的最大功率P2；

(2)图乙中R2的阻值；

(3)求出滑动变阻器的功率最大时的电源效率。16.如图所示，质量均为m、电荷量分别为+2q、−q的小球A、B，中间用绝缘轻绳连接，两球在竖直向上的匀强电场中以速度v0匀速上升。忽略两电荷间的库仑力，重力加速度为g，求：

(1)电场强度的大小；

(2)某时刻轻绳断开，断开后A、B两球各自的加速度；

(3)自轻绳断开到B球速度为零的过程，A、B两球组成的系统电势能的变化量。17.如图所示，带电量q=+1.0×10−2C、质量m1=1kg的滑块以v0=6m/s的速度滑上静置在光滑水平面上的质量m2=0.5kg的绝缘木板，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，一段时间后滑块与木板以共同速度进入方向水平向左的电场区域，以水平面为x轴、电场区域左侧竖直边界为y轴建立直角坐标系，不同位置的电场强度大小E随x变化的规律为E=kx，其中k=1×102V/m2。滑块可视为质点，电量保持不变，且始终未脱离木板；最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s18.如图甲所示，M、N为极板，PQ为荧光屏(足够长)，M极板上O1处有一粒子源，t=0时刻开始连续释放初速度为零、比荷为qm的正粒子。粒子经过M、N间的加速电场后，从N极板上的细缝O2进入N和PQ之间的偏转电场。已知M、N间的电压UMN−t图像如图乙所示，O1O2连线的延长线与PQ交于O3，O2O3间距离为L，不计粒子在M、N间的加速时间，不计粒子重力和粒子间相互作用，求：

(1)粒子到达细缝O2时速度v的大小范围；

(2)若N和PQ间的偏转电场方向平行PQ向上，场强大小E=16U03L，粒子打到PQ上形成的亮线长度Δy；

(3)若N和参考答案1.B

2.C

3.D

4.B

5.C

6.B

7.C

8.C

9.AD

10.ABD

11.AB

12.ACD

13.D

正

B

B

14.让电容器充分放电，或保证电容器初始所带电荷量为零

左

减小

2.24×10−3

15.解：(1)设外电阻为R外，电源的输出功率为：P出=I2R外=(ER外+r)2R外=E2R外+r2R外+2r

根据数学知识可得：R外=r2R外时分母最小，电源的输出功率最大，此时有：R外=r

所以当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大。

根据“等效法”，将定值电阻也看作电源内阻，当外电阻等于内电阻时，即电源的输出功率最大，同时滑动变阻器的功率也是最大，此时有：

RP=r+R=2Ω+4Ω=6Ω

滑动变阻器的最大功率：P2=E24(R+r)=624×(4+2)W=1.5W；

(2)结合图乙可知，当滑动变阻器阻值为R1时候，滑动变阻器的功率最大，再结合对A16.解：(1)设电场强度为E，把小球A、B两球看作一个整体，由于绳未断前作匀速运动，受力平衡有

2qE−qE−2mg=0

解得

E=2mgq

(2)细绳断后，设向上为正方向，根据牛顿第二定律，对A球有

2qE−mg=maA

解得

aA=3g

方向向上

对B球，根据牛顿第二定律有

−qE−mg=maB

解得

aB=−3g

负号表示方向向下。

(3)设自绳断开到B球速度为零的时间为t，则

0=v0+aBt

解得

t=v03g

当B球速度为零时，A球的速度大小

vA=v0+aAt

联立解得vA=2v0

在该时间内A球的位移为

xA=v0+vA2t

联立解得xA=v022g

由功能关系知，电场力对A球做了正功

WA=2qExA

联立解得WA=2mv02

B球的位移为

17.解：(1)进入电场前，滑块与木板组成的系统动量守恒，有

m1v0=(m1+m2)v1

解得

v1=4m/s

由能量守恒有

Q=12m1v02−12(m1+m2)v12

解得

Q=6J

(2)即将发生相对滑动时，由牛顿第二定律有

qkx1=(m1+m2)a，m2a=μm1g

解得

x1=3m

由动能定理有

−qkx12⋅x1=12(m1+18.解：(1)粒子在极板间加速，根据动能定理有

qU=12mv2

根据图乙可知，粒子到达细缝O2时速度v的