陕西省汉中市2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理考试注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题1.下列关于点电荷的说法中，正确的是（）A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷B.点电荷实际上是不存在的理想模型C.点电荷所带的电荷量一定非常小D.点电荷就是元电荷【答案】B【解析】AC．当带电体形状对研究问题的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定的，与带电体自身大小形状无具体关系，与其电荷量大小也无具体关系，故AC错误；B．点电荷是理想模型，实际上不存在，故B正确；D．物理学中把质子所带的电荷量或电子所带电荷量的绝对值叫元电荷，元电荷是电荷量的单位，与点电荷这种理想物理模型显然不同，故D错误。故选B。2.关于电路，下列说法正确的是（）A.电路接通后，电子由电源出发，以接近光速的速度运动B.电路中的电子总是从电势高的地方向电势低的地方定向移动C.通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比D.电流既有大小又有方向，它是矢量【答案】C【解析】A．电路接通后，瞬间产生电场，电荷在电场的作用下定向移动形成电流，不是电子由电源出发，以接近光速的速度运动到用电器，故A错误；B．在电源内部电路中，非静电力做功，使正电荷由低电势向高电势运动，故B错误；C．根据欧姆定律可知，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，故C正确；D．电流有大小有方向，物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，电流是标量，故D错误；故选C。3.图为阴极射线示波管内的聚焦电场，图中实线为电场线，虚线为等势面，a、b为电场中的两点，下列说法正确的是（）A.a点的电场强度大于b点的电场强度B.a点的电势高于b点的电势C.正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.负电荷从a点移动到b点，电场力做正功【答案】D【解析】A．因b点的电场线较a点密集，可知b点的场强大于a点的场强，故A错误；BC．沿电场线电势降低，可知a点的电势低于b点的电势；因正电荷在低电势点电势能较小，则电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故BC错误；D．负电荷从a点移动到b点，电场力方向和运动方向夹角为锐角，故电场力做正功，故D正确。4.如图所示，两点电荷分别固定在M、N两点，其间距为L，M处点电荷带正电，N处点电荷带负电，它们的电荷量关系为，则直线MN上电场强度为零的点（）A.在直线MN上M点左侧L处 B.在直线MN上M点右侧处C.在直线MN上N点左侧处 D.在直线MN上N点右侧处【答案】A【解析】BC．在直线MN上电场强度为零的点，M处点电荷和N处点电荷电场强度大小相等，方向相反，合场强为零，则在直线MN上电场强度为零的点不可能在M、N两点间，故BC错误；AD．由于，因此该点应在M点左侧，设该点到M点的距离为x，则有解得故A正确，D错误。故选A。5.如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，电介质板与被测物体相连，被测物体到极板右边缘的距离为x。接入电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，下列说法正确的是（）A.若x变大，则电容器的电容增大B.若x变小且电容器的电荷量不变，则电容器极板间的电压减小C.若x变大且电容器极板间的电压不变，则电容器的电荷量增加D.若x变大且电容器极板间的电压不变，则有电流流向电容器的正极板【答案】B【解析】A．变大，即拔出电介质板，根据电容的决定式可知电容减小，故A错误；B．若变小，即插入电介质板，根据电容决定式可知电容增大，电容器的电荷量不变，根据可知，电容器极板间的电压变小，故B正确；CD．变大，即拔出电介质板，根据电容的决定式可在电容减小，结合可知，电压不变，则电容器的电荷量减少，电容器放电，所以有电流流向电容器的负极，故CD错误。故选B。6.一特殊滑动变阻器的结构示意图如图甲所示，其主体为两段长度相同、材料不同的圆柱形导体拼接成的电阻，滑片P可以自由滑动，A、B间的电阻R与A、P间的距离x的关系如图乙所示、则左、右两侧的圆柱形导体的电阻率之比为（）A3:4 B.3:1 C.4:3 D.2:1【答案】B【解析】根据题意可知，当x≤l时，由电阻定律有当l<x≤2l时，由电阻定律有结合图像可得所以故选B。7.如图所示，在一与匀强电场平行的平面内建立平面坐标系，在轴和轴上分别有A点和B点，，，C为AB的中点，A、B两点的电势分别为、，原点O的电势为8V，下列说法正确的是（）A.点的电势为B.为匀强电场的一条电场线，且电场方向由点指向点C.将一电子从B点移动到A点，电子克服电场力做的功为D.匀强电场的电场强度的大小为【答案】C【解析】A．由匀强电场的特点可知C点的电势A错误；B．由于，连接O、C，可知OC是一条等势线，由电场线与等势线的关系，可知电场方向如图所示，B错误；C．由电场力做功与电势差的关系公式，可得将一电子从B点移动到A点，电场力做的功为故电子克服电场力做的功为，C正确；D．已知，，由几何关系可得，可知可得由匀强电场的电场强度与电势差的关系公式，可得匀强电场的电场强度的大小为D错误。8.如图所示，导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷放在导体棒中心轴线上左侧某处，为的中点。当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（）A.端的电势比点的电势高B.端的电势与点的电势相等C.导体棒上的感应电荷在点的电场方向沿中心轴线向左D.点电荷对处在点的电子没有电场力的作用【答案】BC【解析】AB．处于静电平衡下的导体是个等势体，其表面是等势面，所以导体棒表面和内部各点电势相等，故A错误，B正确；C．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，导体棒AB中的负电荷受到正电荷的吸引作用，所以当导体棒AB达到静电平衡后，A端带负电，B端带正电，在点的电场方向沿中心轴线向左，故C正确；D．点电荷对处在点的电子有电场力的作用，与感应电荷对电子的电场力相等，故D错误；故选BC。9.由某种特殊金属材料制成的线性元件，外形为粗细均匀的导体棒，在导体棒两端加上电压时，通过导体棒的电流为，导体棒中自由电子定向移动的平均速率为v，将其两端的电压增大到后，下列说法正确的是（）A.导体棒的电阻仍为B.时间内，通过导体棒任一横截面的电荷量为C.导体棒中自由电子定向移动的平均速率为D.导体棒的电阻率为之前的3倍【答案】AC【解析】A．根据题意知该导体棒为线性元件，故将其两端的电压增大到后，电阻不变，为，故A正确；B．将其两端的电压增大到后，根据解得故时间内，通过导体棒任一横截面的电荷量为故B错误；C．根据电流的微观表达式知，当导体棒两端的电压增大到后，故导体棒中自由电子定向移动的平均速率也增大为3倍，为，故C正确；D．根据A项分析知，导体棒的电阻不变，根据知导体棒的电阻率也不变，故D错误。故选AC。10.如图所示，在空间中水平面MN的下方分布着方向竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方距MN高度为h的A点以一定的初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平。已知A、B、C三点在同一直线上，AB=2BC，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.小球带负电B.小球从B点运动到C点的时间为从A点运动到B点的时间的2倍C.匀强电场的电场强度大小为D.小球从B点到C点电势能增加了【答案】AD【解析】A．从B到C小球在竖直方向上做减速运动，即所受合力竖直向上，因此可以判断小球所受电场力竖直向上，小球带负电，故A正确；B．小球在水平方向做匀速直线运动，A、B、C三点在同一直线上，而小球从A到B与从B到C的水平位移之比为2:1，则小球从A到B与从B到C的运动时间之比为2:1，所以小球从A点运动到B点的时间为从B点运动到C点的时间的2倍，故B错误；C．在竖直方向上，小球从A到B做匀加速运动，加速度大小为g，从B到C做匀减速运动，竖直位移之比为2:1，而时间之比为2:1，所以加速度之比为1:2，即B到C加速度大小为2g，根据牛顿第二定律有解得故C错误；D．小球从B点到C点电势能增加量为故D正确。故选AD。二、非选择题11.电容器在数码电子产品中应用广泛。观察电容器的充、放电现象的实验装置如图甲所示，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________（填“1”或“2”）时平行板电容器放电。（2）实验中测出不同电压下电容器所带电荷量，记录的数据如表所示，请在图乙中画出图像（）；根据图像可知，实验中使用的电容器的电容为F_______（结果保留两位有效数字）。U/V2.04.06.0804.809.6014.4019.20【答案】（1）2（2）【解析】（1）开关S接1时电容器充电，接2时电容器放电。（2）[1]如图所示[2]图像为正比例图线。根据电容器的定义式，解得电容器的电容12.某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。（1）带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为______。（用题中涉及的物理量符号表示）（2）通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力____________。（3）以上实验采用的方法是______。A微小量放大法B.控制变量法C.等效替代法D.理想实验法（4）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为______。（用题中涉及的物理量符号表示）【答案】（1）（2）与A、B两球球心间的距离的平方成反比（3）B（4）【解析】（1）[1]对小球B受力分析，小球B受力平衡，则有即A、B两球之间的库仑力大小（2）[2]由库仑定律，并结合实验可知，两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力与A、B两球球心间的距离的平方成反比。（3）[3]实验中应用的研究方法是控制变量法。故选B。（4）[4]根据题意，结合库仑定律有解得静电力常量13.工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率。如图所示，长方体容器箱两侧A，B是两超薄的金属片，其余各面均用绝缘材料制成，容器箱中注满待测液体。当在A、B两板间加的电压时，通过容器箱的电流。金属片A、B均为边长的正方形，A、B两金属片间的距离。求：（1）此状态下容器箱内待测液体的电阻R；（2）待测液体的电阻率。【答案】（1）（2）【解析】（1）根据欧姆定律有解得（2）金属片、B的面积根据电阻定律有解得14.如图所示，在光滑绝缘水平面上、两点分别固定着两正点电荷，为连线上的点，且、。一质量为、电荷量为的小滑块（视为点电荷）从连线上的点由静止释放，过点到达点时速度恰好为零，滑块经过点时速度最大且速度大小为。（1）求、两点间的电势差；（2）已知点处的电场强度为零，求、两点处固定的点电荷的电荷量之比。【答案】（1）（2）、两点间的电势差解得（2）固定在点的点电荷在点产生的电场强度大小为固定在点的点电荷在点产生的电场强度大小为根据矢量合成有解得15.如图所示，半径的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道AB平滑连接于B点，轨道所在空间存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。将质量的带电体P（可视为质点）从