2022-2023学年云南省曲靖市宣威市第五高级中学高二上学期第一次月考 物理

2022-2023学年云南省曲靖市宣威市第五高级中学高二上学期第一次月考 物理

考试时间：120分钟；  满分：110分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求；第10～14题有多项符合题目要求，全部选对的给4分，选对但不全的给2分，有选错的给0分。

1．下列表述符合物理学史事实的是（　　）

A．富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷

B．法拉第用扭秤巧妙地实现了对电荷间作用力与电荷量的关系的研究

C．库伦用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，促进了电磁现象的研究

D．由于牛顿在万有引力方面的杰出成就，所以他被称为能“称量地球质量”的人

2．高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。经查，某城的高压线输送电功率，输送电压为20万伏，输送导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是120mm2，其电阻率。现发现一只小鸟双脚停留在高压裸线上，鸟两爪间的距离为2cm，则该小鸟承受的电压大小为（　　）

A．1.5V B． C． D．

3．如图所示，直角三角形abc，，ac边长为l，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处。a点处导线中的电流大小为I，方向垂直纸面向外，b点处导线中的电流大小4I，方向垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小，其中I表示电流大小，r表示该点到导线的垂直距离，k为常量。则顶点c处的磁感应强度大小为（　　）

A． B．

C． D．

4．斜面倾角为30°，重为10N的A物体放在斜面上。平行于斜面的细线一端系着A物体，另一端通过光滑定滑轮连着B物体，B物体在方向可变的拉力F作用下静止在如图所示位置，已知F最小时，大小为5N，则有（   ）

A．F最小时，方向水平向右

B．B物体重力大小为N

C．F最小时，A物体不受斜面摩擦力

D．F最小时，A物体受斜面摩擦力大小为

5．2021年7月9日，我国成功将“钟子号卫星星座02组卫星”（用卫星A表示）送入预定轨道。地球半径为R，卫星B距地面的高度为4R，运行周期为T，如图所示。卫星A、B均做顺时针圆周运动，某时刻两颗卫星相距最近，经时间t两颗卫星再次相距最近。则“钟子号卫星星座02组卫星”的轨道半径为（　　）

A． B． C． D．

6．如图所示，两电荷量分别为Q（）和的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，A点位于x轴上O点与点电荷Q之间，B点位于x轴上O点与点电荷之间，且A、B关于O点对称，C点位于y轴O点上方，取无穷远处为零电势点。下列说法正确的是（　　）

A．O点的电势为0，电场强度也为0

B．A点电场强度和B点电场强度相同

C．A点电势和B点电势相同

D．O点电势大于C点电势

7．如图所示电路中，电源电动势为12V，内阻为，指示灯的阻值为，电动机M线圈电阻为。当开关S闭合时，指示灯的电功率为4W。电流表内阻不计，那么下列说法中正确的是（　　）

A．流过电动机M的电流为4A B．流过电流表的电流为4.5A

C．电动机M输出的机械功率7.5W D．电源的总功率为20W

8．真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上不同位置的点，两个带电粒子a、b先后从P点以相同的速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，已知a粒子带正电向左上方偏转，则下列说法正确的是（　　）

A．M点的电势高于N点的电势

B．该电场可能是等量同种点电荷形成的

C．若在O点静止释放b粒子，仅在电场力作用下，b粒子将可能沿电场线运动到N点

D．b粒子一定带负电，运动过程中电势能减小，电势能与动能的总量守恒

9．在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，其中R1=r，现将滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动过程中（　　）

A．相同时间内，通过R1、R2的电荷量相等

B．电压表的示数减小，电流表的示数减小

C．电源的总功率增大

D．电源的输出功率减小

10．在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g取10m/s2时，下列说法正确的是（　　）

A．小球抛出点的位置坐标是（0，0）

B．小球抛出点的位置坐标是（－10cm，－5cm）

C．小球平抛初速度为1m/s

D．小球运动到C点时速度大小为m/s

11．电源、开关、平行板电容器连成如图电路，A板接地。闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器的电容为C，A板带正电，电量为Q，板间电压为U，板间电场强度大小为E，两板正中间点P电势为，负电荷在P点电势能为Ep。则下列说法正确的是（　　）

A．若保持开关闭合，将A板下移少许，U不变；Q增大；E增大

B．若保持开关闭合，将B板下移少许，U减小；Q减小；E不变

C．若断开开关，将A板下移少许，C增大；升高；Ep减小

D．若断开开关，将B板下移少许，C减小；降低；Ep减小

12．如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为，，与电场方向平行，a、b两点的电势差。则（　　）

A．电场强度的大小

B．b点的电势比d点的低

C．将电子从c点移到d点，电场力做正功

D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能

13．如图所示，一个电量为+Q方块甲，固定在绝缘斜面上的A点；另一个电量为+q、质量为m的方块乙从B点由静止释放，运动到C点后静止。已知乙与斜面的动摩擦因数为μ，BC间距离为x，斜面倾角为。甲、乙两物体均可视为质点，重力加速度为g，则下列说法错误的是（　　）

A．乙在C点所受库仑力大小为

B．乙在C点所受库仑力大小为

C．乙从B到C的过程中，系统减少的电势能等于增加的内能

D．在甲形成的电场中，BC间电势差

14．学校科技节活动中，某同学根据学校现有条件设计电路如图所示。两平行金属板水平放置，且下极板打有小孔，两板间的距离为40cm。连接用的电源电动势为24V，内电阻为1Ω；定值电阻阻值为15Ω。闭合开关，待电路稳定后，将-带正电的小球从下极板小孔处以一定初速度竖直向上弹射入板间，不断地调整滑动变阻器滑片位置，可以看到小球上升的高度变化。若小球带电量为1.0×10-2C、质量为2×10-2kg，小球从下极板小孔射入的速度为4m/s。不考虑空气阻力，取g=10m/s2。则（　　）

A．滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，小球恰能到达A板

B．当小球恰能到达A板时，电源的输出功率为23W

C．当滑片滑至最下端时，电源输出功率最大

D．合理调节滑片位置，小球可以刚好到达两平行板中央

第II卷（非选择题）

二、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。其中第15题6分，第16题8分。

15．某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。在铁架台下端固定一个光电门，让小球从光电门正上方某处由静止下落，穿过光电门时，与光电门相连的计时器测量挡光时间t。

（1）首先用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，小球的直径d=________mm。

（2）该同学由不同的高度由静止释放小球，测得小球下落的高度为h时，经过光电门时的时间为，则小球经过光电门时的速度v=______， 并作出v2-h的图像，如图丙所示，若图线的斜率为k，可计算出g=_________m/s2。

16．在测定两节干电池的电动势和内阻的实验中，某同学用到的器材有一个电压表，一个电阻箱，一个定值电阻（），一个开关S，两节干电池，若干导线，其实验原理图如图甲所示。

（1）改变电阻箱的阻值，用电压表（量程）测出定值电阻两端的电压。下列三组电阻箱阻值的调节范围方案中，比较合理的方案是________。

A．        B．      C．

（2）开关S断开，调节电阻箱，读出其阻值，开关S闭合，读出电压表的示数；如此反复实验，测得多组正确的数据和，和，……使用测得的数据，在坐标纸上作出电压表示数的倒数与电阻箱的阻值的关系图线如图丙所示，结合图线计算出两节干电池的电动势________，内阻________。（结果用、和表示）

（4）用这个方法测得的内阻和真实值相比________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）

三、解答题：本题共4小题，第17题9分，第18题9分，第19题10分，第20题12分，共40分。每题必须写出必要的文字说明和重要的物理公式，只写结果的不得分。

17．如图所示，已知电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，保护电阻R0＝0.5Ω，求当电阻箱R的读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值。

18．如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图像如图乙所示（在t＝15 s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。求：

（1）汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1；

（2）汽车刚好到达B点时的加速度a；

（3）BC路段的长度。

19．如图所示，空间存在足够大的水平方向的匀强电场（未画出），质量为、底面粗糙的绝缘半圆形槽放置于匀强电场中，槽内有一半径为的竖直半圆形绝缘光滑轨道，其直径水平。一质量为m的带电小滑块（可视为质点）自处由静止开始沿轨道滑下，滑到最低点的另一侧，到达点时速度刚好为零，此时小滑块和圆心的连线与竖直方向的夹角。在小滑块滑动过程中，半圆形槽始终保持静止。已知重力加速度大小为g，求：

（1）小滑块所受电场力的大小和方向；

（2）小滑块滑到半圆形轨道最低点时，小滑块对半圆形槽的压力；

（3）小滑块在滑动过程中对轨道的压力最大值。

20．如图所示，在平面直角坐标系中，第I象限存在沿轴负方向的水平匀强电场，在轴下侧平面内某处固定着一点电荷（设匀强电场与点电荷电场以轴为界互不影响），一质量为，电荷量为的带正电的粒子从轴正半轴上的点以速度垂直于轴射入电场，经轴上的点与轴正方向成角射入第IV象限，此后在点电荷作用下做匀速圆周运动，最后从轴负半轴上的点垂直于轴射出，。不计粒子重力，静电力常量为，求：

（1）、两点间的电势差；

（2）固定轴下侧平面内的点电荷电量；

（3）匀强电场的电场强度大小。

参考答案

一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求；第10～14题有多项符合题目要求，全部选对的给4分，选对但不全的给2分，有选错的给0分。

1．A

【详解】A．富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷，A正确；

B．库伦用扭秤巧妙地实现了对电荷间作用力与电荷量的关系的研究，B错误；

C．法拉第用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，促进了电磁现象的研究，C错误；

D．卡文迪许被称为能“称量地球质量”的人，D错误。

故选A。

2．C

【详解】由题可得输电线上的电流为

小鸟两爪间的输送导线电阻约为

小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为

故选C。

3．C

【详解】a在c处产生的磁感应强度为

b在c处产生的磁感应强度为

、方向如图所示，夹角为120°

由余弦定理可知c点磁感应强度为

故选C。

4．D

【详解】AB．设B物体的质量为，绳中张力为，物体B受力示意图如图

可知当拉力F斜向右上与绳子垂直时的拉力最小，根据平衡条件有

解得

AB错误；

CD．当F最小时绳中张力为，根据平衡条件可知，物体A的摩擦力为

方向沿斜面向下，C错误，D正确。

故选D。

5．A

【详解】设“钟子号卫星星座02组卫星”的运行周期为，轨道半径为r，由题意可得

解得

由开普勒第三定律得

解得

故选A。

6．B

【详解】A．由等量异种点电荷的电场线和等势面的分布特点可知，两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，电势为0，所以O点的电势等于0，但电场强度不等于0，故A错误；

B．由等量异种点电荷的电场线分布特点可知，A点电场强度和B点电场强度相同，故B正确；

C．沿电场线方向，电势逐渐降低，所以A点电势大于B点电势，故C错误；

D．两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以O、C两点的电势是相等的，故 D错误。

故选B。

7．C

【详解】AB．指示灯的电压为

指示灯的电流为

根据闭合电路欧姆定律可得

解得，流过电流表的电流为

流过电动机M的电流为

选项AB错误；

C．电动机M输出的机械功率为

选项C正确；

D．电源的总功率为

选项D错误。

故选C。

8．D

【详解】A．a粒子带正电向左上方偏转，可知其受到电场力指向左侧，场强指向左侧，沿电场线方向电势降低，故M点的电势低于N点的电势，故A错误；

B．等量同种电荷形成的电场线类似下图所示

故该电场不可能是等量同种点电荷形成的，故B错误；

C．b粒子受到的电场力方向与a粒子受到的电场力方向相反，可知b粒子带负电，若在O点静止释放b粒子，仅在电场力作用下，b粒子会向右侧运动，但不会沿着弯曲的电场线运动到N点，故C错误；

D．由于粒子运动过程只受到电场力的作用，只有动能和电势能间的相互转化，故b粒子一定带负电，运动过程中电势能减小，运动过程中电势能与动能的总量守恒，故D正确。

故选D。

9．C

【详解】A．由电路图可知通过R1的电流大于通过R0的电流，根据q=It可知，相同时间内，通过R1、R2的电荷量不相等。故A错误；

B．当滑片向a滑动时，R0接入电路的电阻减小，总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流增大，则内电压增大，由U=E-Ir可知路端电压减小，即电压表示数减小；

因路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分电压减小，由欧姆定律可知通过R2的电流减小，则电流表示数增大。故B错误；

C．由P=EI，知I增大，E不变，所以电源的总功率增大。故C正确；

D．由题意：R1=r，外电阻大于内电阻，当外电阻减小时，外电阻与内电阻更接近，所以电源的输出功率增大。故D错误。

故选C。

10．BC

【详解】C．在竖直方向，由Δy=gT2得

（0.40－0.15）m－0.15m=gT2

解得

T=0.1s

则

故C正确；

AB．设抛出点到A点的水平和竖直距离分别为x、y，抛出点到达A点的时间为t。在竖直方向有

解得

t=0.1s

y=0.05m=5cm

x=v0t=1×0.1m=0.1m=10cm

因此，抛出点的坐标为（－10cm，－5cm），故B正确，A错误；

D．B点的竖直分速度

则C点的竖直分速度

根据平行四边形定则知，小球运动到C点的速度

故D错误。

故选BC。

11．AC

【详解】A．若保持开关闭合，将A板下移少许，由电容的决定式

可知，d减小，C增大，由电容的定义式

可知，U不变，Q增大

E增大，A正确；

B．若保持开关闭合，将B板下移少许，由电容的决定式

可知，d增大，C减小，由电容的定义式

可知，U不变，Q减小

E减小，B错误；

C．若断开开关，将A板下移少许，由电容的决定式

可知，d减小，C增大

板间场强E不变，P点距A板距离减小，A板接地，P点与A板间电势差减小，升高；负电荷在电势高的地方电势能小，所以减小，C正确；

D．若断开开关，将B板下移少许，由电容的决定式

可知，d增大，C减小，同理

E不变，P点距A板距离不变，P点与A板间电势差不变，不变；所以不变，D错误。

故选AC。

12．AD

【详解】A．根据

可得电场强度的大小

选项A正确；

B．沿电场线电势逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，选项B错误；

C．将电子从c点移到d点，因电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，选项C错误；

D．因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D正确。

故选AD。

13．ABC

【详解】AB．由乙从B到C先加速后减速，BC之间某处合力为零，此时

到达C点后库仑力减小，则乙与斜面间静摩擦力小于，A、B错误；

C．电势能和重力势能减小量之和为内能增加量，C错误；

D．由

可得

D正确。

本题选择错误的，故选ABC。

14．ABC

【详解】A．小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。设两板间电压为UAB，由动能定理得

滑动变阻器两端电压

U滑=UAB=8V

设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得

滑动变阻器接入电路的电阻

故A正确；

B．电源的输出功率

P出=I2（R+R滑）=23W

故B正确；

C．当外电路电阻越接近电源内阻时，电源输出功率越大，由于定值电阻阻值15Ω大于内电阻1Ω，故当滑动变阻器阻值最小时，即滑片滑至最下端时，电源的输出功率最大。故正确；

D．若小球刚好到达两平板中央，由动能定理得

解得

UAB=24V

由于电动势才24V，故D错误。

故选ABC。

二、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。其中第15题6分，第16题8分。

15．     5.25         

【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺的读数为

（2）[2]由速度的定义可得

[3]由速度位移公式得

可得

16．     见解析     A               偏小

【详解】（1）[1]两节干电池的电动势大约为，电压表量程为，为了保证电表安全，当电压示数最大时，电阻箱阻值大约为

为了保证电压表示数偏转角度较大，当时，电阻箱阻值大约为

可知电阻箱阻值如果太大，将使得电压表示数比较小，读数带来的误差偏大，故比较合理的方案是A。

（3）[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得

可得

可知图像的斜率为

解得电动势为

图像的纵轴截距为

解得内阻为

（4）[4]本实验误差来源于电压表的分流，设电压表内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得

可得

可知图像的斜率为

解得

图像的纵轴截距为

解得

可知测得的内阻和真实值相比偏小。

三、解答题：本题共4小题，第17题9分，第18题9分，第19题10分，第20题12分，共40分。每题必须写出必要的文字说明和重要的物理公式，只写结果的不得分。

17．1.5Ω；6W

【详解】根据公式

根据闭合电路欧姆定律

由此可得

根据数学知识得，当，即时，电阻箱R消耗的功率最大

18．（1）2000 N；（2）－1 m/s2；（3）68.75 m

【详解】（1）汽车在AB路段时，有

F1＝Ff1

P＝F1v1

Ff1＝

联立解得

Ff1＝2 000 N

（2）t＝15 s时汽车处于平衡状态，有

F2＝Ff2

P＝F2v2

Ff2＝

联立解得

Ff2＝4 000 N

t＝5 s时汽车开始做减速运动，有

F1－Ff2＝ma

解得

a＝－1 m/s2

（3）由动能定理得

PΔt－Ff2x＝mv22－mv12

解得

x＝68.75 m

19．（1），方向水平向右；（2），方向竖直向下；（3）

【详解】（1）小滑块由Q滑至B点，由动能定理有

解得

方向水平向右。

（2）小滑块由Q滑至A点，由动能定理有

在A点对小滑块受力分析，在竖直方向由牛顿第二定律有

解得

由牛顿第三定律有，在A点小滑块对半圆形轨道的压力大小为

方向竖直向下

（3）小滑块在滑动过程中速度最大时对轨道的压力最大，此位置在等效合力最低点（弧QB中间位置），由几何关系可知

在小滑块由Q滑至最大速度位置的过程中，由动能定理有

由牛顿第二定律得

解得

20．（1） ；（2） ；（3）

【详解】（1）设粒子过点时的速度为，由速度的合成有

所以

粒子从点运动到点的过程，据动能定理有

解得

（2）设带电粒在第四象限内的运动半径为，如下图所示

则由几何关系得

且

联立解得

（3）带电粒子从电场中出来时，由速度合成得

运动时间

则

联立解得