2024-2025学年湖南省株洲市炎陵县高二上学期10月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1炎陵县2024年下期高二素质检测物理卷一、单选题1.真空中两个静止的点电荷，相距为r时库仑力大小为F，若保持r不变，使电荷量均变为原来的2倍，则库仑力大小变为（）A. B.C.4F D.16F【答案】C【解析】根据库仑定律，有则故选C。2.如图所示，两个质量分布均匀的实心球，半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2，两球间距离为r，则两球间相互引力的大小为（）A.G B.GC.G D.G【答案】C【解析】根据万有引力的公式可知两球间相互引力的大小为F=故选C。3.验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性。现将一带电物体靠近原来已带电的验电器的金属球，下列判断正确的是（）A.验电器带正电时，若金箔张角变小，可知物体带正电B.验电器带正电时，若金箔张角变大，可知物体带负电C.验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带负电D.验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带正电【答案】C【解析】AB．验电器上带正电荷后，验电器上的金箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金箔张角变大，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移；如果金箔张角变小，说明带电体带负电，排斥电子，电子向金属箔转移，选项AB错误；CD．验电器上带负电荷后，验电器上的金箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金箔张角变大，说明带电体带负电，排斥电子向金属箔转移；如果金箔张角变小，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移，选项C正确，D错误。故选C。4.如图，固定在竖直面内、半径为R的光滑绝缘半圆形轨道，圆心为O，为水平直径，处在水平向右的匀强电场中，电场线与轨道平面平行。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带电小球从轨道上的A点由静止释放，小球始终沿圆弧轨道运动。下列说法正确的是（）A.小球从A运动到B的过程中，小球的机械能可能增加B.小球一定会运动到C点C.小球运动速度最大的位置一定在段圆弧上的某一点D.小球一定带正电【答案】C【解析】AD．小球沿圆弧轨道运动，不脱离轨道，所以受到的电场力水平向左，则小球一定带负电，小球从A运动到B的过程中，电场力做负功，电势能增大，机械能减小，故AD错误；B．小球向右运动过程中，电场力做负功，电势能增大，机械能减小，因此小球不可能到达C点，故B错误；C．小球在电场和重力场合力场中运动，电场力水平向左，重力方向竖直向下，所以电场和重力场的合力场的最低点在圆弧AB段上，因此小球速度最大的位置一定在AB段圆弧上某一点，故C正确。故选C。5.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10cm，bc=5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为（）A.0.5A B.1A C.2A D.4A【答案】A【解析】设厚度D，根据电阻定律公式，有①②故；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为4:1，故第二次电流为0.5A．6.如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化清况如图乙所示，已知当电流小于时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则（）A.该电动机的内阻为B.该电路中电源的电动势为C.此电路中，电动机的最大输出功率为D.若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于【答案】D【解析】A．当电流小于0.2A时，电动机不会发生转动，为纯电阻，则该电动机的内阻为选项A错误；B．根据E=U2+Ir当U2=3.4V时I=0.1A；当U2=3.0V时I=0.3A；带入方程解得该电路中电源的电动势为r=2Ω选项B错误；C．此电路中，电动机的最大输出功率为选项C错误；D．当电动机两端电压超过U1=0.8V时电动机开始转动，此时电路中的电流为I=0.2A，则由电路可知解得即若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于，选项D正确。二、多选题7.如图为描述某静电场的电场线，、、是电场中的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。下列大小关系正确的是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】电场线密集的地方场强大，则有根据沿着电场线电势降低可知8.如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（）A.金属块带正电荷B.金属块的机械能减少C.金属块克服电场力做功D.金属块的电势能增加【答案】ABD【解析】在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得W总=WG+W电+Wf=△EK解得W电=-4J静电力做功-4J，运动过程中电势能增加了4J，由于金属块下滑，电场力做负功，所以金属块带正电荷；在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J。9.如图所示，在竖直平面内有一固定的绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电量为的点电荷。有一质量为m、带电量为的小球（小球可视为质点且其所受重力小于其所受的库仑力）沿着轨道内侧做圆周运动。A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，不计一切摩擦和空气阻力，则（）A.小球通过A点的最小速率为B.小球以速率通过A时，轨道对小球的作用力大小为C.若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为D.若球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为【答案】BD【解析】详析】A．小球通过A点时满足可知小球通过A点的最小速率为零，故A错误；B．若可知故B正确；CD．小球恰能沿轨道做完整的圆周运动需满足：在A点速率为零，运动过程中库仑力始终不对小球做功，由动能定理可得可得小球在B点时的速率为故C错误，D正确。10.如图所示，在同一竖直平面内，三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于O点，细绳OA、OB的长度均为L，另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C，电荷量均为q。三球平衡时恰好组成一个正三角形，细绳OC沿竖直方向，细绳OA、OB与OC的夹角均为30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（）A.小球的质量B.小球的质量C.细绳OA与OC的拉力大小之比为D.细绳OA与OC的拉力大小之比为1：3【答案】B【解析】AB．对B球进行受力分析，设OB绳上拉力为T，对B球列平衡方程，水平方向竖直方向解得故A错误，B正确；CD．细绳OC沿竖直方向，对C球受力分析得细绳OA与OB的拉力等大，所以细绳OA与OC的拉力大小之比为CD错误。三、实验题11.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源。（1）该实验_______平衡摩擦力，_______满足钩码的质量远远小于木块的质量；（填“需要”“不需要”）（2）打下计数点6时纸带的速度v6=___________________（用给定字母表示）；（3）物体的加速度为a=_____________________________（用给定字母表示）；（4）如果交变电流的频率f>50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）不需要不需要（2）（3）（4）偏小【解析】（1）[1][2]本实验是研究匀变速直线运动的规律，即只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，故不需要平衡摩擦力，也不需要满足钩码的质量远远小于木块的质量；（2）[3]相邻计数点有四个点没有画出，则时间间隔为根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有（3）[4]根据匀变速直线运动的判别式有可求得平均加速度为（4）[5]根据匀变速直线运动的判别式可知加速度的测量值为故频率f>50Hz时，测量值的频率偏小，所求得的加速度偏小。12.某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。（1）用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示，其值为L=________cm；用螺旋测微器测量其直径示数如图乙所示，其值为d=________mm；（2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图丙所示，其电阻值为R=________Ω；（3）实验电路如图丁所示，从实验原理上看，待测电阻测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。如果测得的金属丝长度为L，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ=________。（用L、d、R字母表示）【答案】（1）23.7650.245##0.246##0.247##0.248（2）8.0##8（3）小于【解析】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图甲可知金属丝的长度为[2]螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知金属丝的直径为d=24.7×0.01mm=0.247mm（2）金属丝的电阻为（3）[1]电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律可知待测电阻测量值小于其真实值。[2]根据电阻定律有解得四、解答题13.如图所示，一条壕沟两岸的高度差是，一辆摩托车可看作质点，以的速度水平向沟对面飞出，恰好安全越过壕沟，若，忽略空气阻力。求：（1）摩托车在空中的飞行时间；（2）摩托车到达沟对面落地前速度多大。【答案】（1）0.4s；（2）5m/s【解析】（1）摩托车飞越壕沟的过程中做平抛运动，设壕沟两岸的高度差为，飞越所用时间为，则在竖直方向有解得（2）摩托车到达沟对面落地前竖直方向的速度则可得摩托车到达沟对面落地前速度大小为14.有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取g=10m/s2，求：（1）若汽车到达桥顶时速度为5m/s，桥对汽车的支持力FN的大小；（2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小v。【答案】（1）7600N；（2）【解析】（1）对汽车有解得（2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，对汽车有解得15.如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=lΩ，小灯泡由于铭牌磨损，只能看到额定电压为2V。先将开关S接1，当滑动变阻器调到4Ω时，小灯泡L恰能以额定功率发光；再将开关S接2，小灯泡L和电动机M均以额定功率正常工作，已知电动机的内阻为求：（1）小灯泡L的额定功率；（2）电动机以额定功率工作时的输出功率；【答案】（1）；（2）0.12W【解析】（1）开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律有解得小灯泡的功率为解得（2）开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律有解得电动机的输入功率为发热功率为所以机械功率为炎陵县2024年下期高二素质检测物理卷一、单选题1.真空中两个静止的点电荷，相距为r时库仑力大小为F，若保持r不变，使电荷量均变为原来的2倍，则库仑力大小变为（）A. B.C.4F D.16F【答案】C【解析】根据库仑定律，有则故选C。2.如图所示，两个质量分布均匀的实心球，半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2，两球间距离为r，则两球间相互引力的大小为（）A.G B.GC.G D.G【答案】C【解析】根据万有引力的公式可知两球间相互引力的大小为F=故选C。3.验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性。现将一带电物体靠近原来已带电的验电器的金属球，下列判断正确的是（）A.验电器带正电时，若金箔张角变小，可知物体带正电B.验电器带正电时，若金箔张角变大，可知物体带负电C.验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带负电D.验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带正电【答案】C【解析】AB．验电器上带正电荷后，验电器上的金箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金箔张角变大，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移；如果金箔张角变小，说明带电体带负电，排斥电子，电子向金属箔转移，选项AB错误；CD．验电器上带负电荷后，验电器上的金箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金箔张角变大，说明带电体带负电，排斥电子向金属箔转移；如果金箔张角变小，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移，选项C正确，D错误。故选C。4.如图，固定在竖直面内、半径为R的光滑绝缘半圆形轨道，圆心为O，为水平直径，处在水平向右的匀强电场中，电场线与轨道平面平行。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带电小球从轨道上的A点由静止释放，小球始终沿圆弧轨道运动。下列说法正确的是（）A.小球从A运动到B的过程中，小球的机械能可能增加B.小球一定会运动到C点C.小球运动速度最大的位置一定在段圆弧上的某一点D.小球一定带正电【答案】C【解析】AD．小球沿圆弧轨道运动，不脱离轨道，所以受到的电场力水平向左，则小球一定带负电，小球从A运动到B的过程中，电场力做负功，电势能增大，机械能减小，故AD错误；B．小球向右运动过程中，电场力做负功，电势能增大，机械能减小，因此小球不可能到达C点，故B错误；C．小球在电场和重力场合力场中运动，电场力水平向左，重力方向竖直向下，所以电场和重力场的合力场的最低点在圆弧AB段上，因此小球速度最大的位置一定在AB段圆弧上某一点，故C正确。故选C。5.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10cm，bc=5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为（）A.0.5A B.1A C.2A D.4A【答案】A【解析】设厚度D，根据电阻定律公式，有①②故；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为4:1，故第二次电流为0.5A．6.如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化清况如图乙所示，已知当电流小于时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则（）A.该电动机的内阻为B.该电路中电源的电动势为C.此电路中，电动机的最大输出功率为D.若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于【答案】D【解析】A．当电流小于0.2A时，电动机不会发生转动，为纯电阻，则该电动机的内阻为选项A错误；B．根据E=U2+Ir当U2=3.4V时I=0.1A；当U2=3.0V时I=0.3A；带入方程解得该电路中电源的电动势为r=2Ω选项B错误；C．此电路中，电动机的最大输出功率为选项C错误；D．当电动机两端电压超过U1=0.8V时电动机开始转动，此时电路中的电流为I=0.2A，则由电路可知解得即若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于，选项D正确。二、多选题7.如图为描述某静电场的电场线，、、是电场中的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。下列大小关系正确的是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】电场线密集的地方场强大，则有根据沿着电场线电势降低可知8.如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（）A.金属块带正电荷B.金属块的机械能减少C.金属块克服电场力做功D.金属块的电势能增加【答案】ABD【解析】在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得W总=WG+W电+Wf=△EK解得W电=-4J静电力做功-4J，运动过程中电势能增加了4J，由于金属块下滑，电场力做负功，所以金属块带正电荷；在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J。9.如图所示，在竖直平面内有一固定的绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电量为的点电荷。有一质量为m、带电量为的小球（小球可视为质点且其所受重力小于其所受的库仑力）沿着轨道内侧做圆周运动。A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，不计一切摩擦和空气阻力，则（）A.小球通过A点的最小速率为B.小球以速率通过A时，轨道对小球的作用力大小为C.若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为D.若球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为【答案】BD【解析】详析】A．小球通过A点时满足可知小球通过A点的最小速率为零，故A错误；B．若可知故B正确；CD．小球恰能沿轨道做完整的圆周运动需满足：在A点速率为零，运动过程中库仑力始终不对小球做功，由动能定理可得可得小球在B点时的速率为故C错误，D正确。10.如图所示，在同一竖直平面内，三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于O点，细绳OA、OB的长度均为L，另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C，电荷量均为q。三球平衡时恰好组成一个正三角形，细绳OC沿竖直方向，细绳OA、OB与OC的夹角均为30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（）A.小球的质量B.小球的质量C.细绳OA与OC的拉力大小之比为D.细绳OA与OC的拉力大小之比为1：3【答案】B【解析】AB．对B球进行受力分析，设OB绳上拉力为T，对B球列平衡方程，水平方向竖直方向解得故A错误，B正确；CD．细绳OC沿竖直方向，对C球受力分析得细绳OA与OB的拉力等大，所以细绳OA与OC的拉力大小之比为CD错误。三、实验题11.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源。（1）该实验_______平衡摩擦力，_______满足钩码的质量远远小于木块的质量；（填“需要”“不需要”）（2）打下计数点6时纸带的速度v6=___________________（用给定字母表示）；（3）物体的加速度为a=_____________________________（用给定字母表示）；（4）如果交变电流的频率f>50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）不需要不需要（2）（3）（4）偏小【解析】（1）[1][2]本实验是研究匀变速直线运动的规律，即只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，故不需要平衡摩擦力，也不需要满足钩码的质量远远小于木块的质量；（2）[3]相邻计数点有四个点没有画出，则时间间隔为根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有（3）[4]根据匀变速直线运动的判别式有可求得平均加速度为（4）[5]根据匀变速直线运动的判别式可知加速度的测量值为故频率f>50Hz时，测量值的频率偏小，所求得的加速度偏小。12.某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。（1）用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示，其值为L=________cm；用螺旋测微器测量其直径示数如图乙所示，其值为d=________mm；（2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图丙所示，其电阻值为R=________Ω；（3）实验电路如图丁所示，从实验原理上看，待测电阻测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。如果测得的金属丝长度为L，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ=