永安市第三中学2023-2024学年高二上学期10月第一次月考
（物理）试卷
一、单选题（本大题共4小题，共16分）
1.如图所示，某同学将不带电的轻小金属圆环放在干燥的绝缘桌面上，将塑料圆珠笔与头发摩擦后，自上向下慢慢靠近圆环。当笔与圆环相距较近时，圆环被吸引到笔上。下列说法正确的是( )
A. 摩擦使笔带正电
B. 笔靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷
C. 圆环被吸引到笔上的过程中，所受静电力等于其重力
D. 当笔碰到圆环后，笔所带的电荷立刻全部消失
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查物体带电的本质和电荷间的相互作用规律，基础题目。
根据摩擦起电知识课判断；根据感应起电知识课判断；分析圆环受力即可判断；根据接触带电知识可判断。
【解答】
A、笔与头发摩擦后，摩擦使笔带负电，故 A错误；
B、根据感应带电原理可知，笔靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷，故 B正确；
C、圆环被吸引到笔上，是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，产生了加速度，故
C错误；
D、塑料圆珠笔是绝缘材料，电子无法自由移动，笔碰到圆环后，笔所带的电荷无法全部被中和，故 D错误。
2.如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布，电场线关于直线对称，且。以下说法正确的是( )
A.
B. 接近建筑物的雷雨云带负电
C. 电子在点的加速度小于在点的加速度
D. 将质子从图中点由静止释放，质子可能沿电场线运动
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了电场线的特点；解决本题的关键要掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场强度，顺着电场线方向电势降低。
根据电场线方向判断电势的高低；根据电场线的疏密判断电场的强弱；根据牛顿第二定律分析加速度情况，电场强度不是匀强电场，质子的运动轨迹不会沿着电场线。
【解答】
A.电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知段的平均电场强度要大于段的电场强度，根据，可得，故A错误；
B.电场线由正电荷指向无穷远或者负电荷，由图可知接近建筑物的雷雨云带正电，故B错误；
C.点电场线较密，场强较大，电子在点所受电场力大于点，点的加速度小于在点的加速度，故C正确；
D.质子的受力方向沿电场线的切线的方向，将质子从图中点由静止释放，由于电场线是曲线，质子不可能沿电场线运动，故D错误。
3.如图所示，在匀强电场中有四个点，，，，恰好为平行四边形的四个顶点，点为平行四边形两条对角线的交点．已知：，，，则、分别为
( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
【答案】C
【解析】【分析】
在匀强电场中：两条平行线两端电势差之比等于两线段的长度之比；线段的中点的电势等于两端电势的平均值。据此分析即可。
本题关键知道“匀强电场中沿着某个方向每前进相同的距离电势的变化相同”的结论，并能做到直接应用。
【解答】
匀强电场中，沿着某个方向，每前进相同的距离，电势的变化相同，故：，代入数据为：，解得：，同理有：，代入数据有：，解得：，故C正确，ABD错误。
故选C。
4.如图所示，为一块半圆形均匀薄合金片，先将它按图甲方式接在电板、之间，然后将它再按图乙方式接在电极、之间，设、之间的电压与、之间的电压相同，则相等时间内这两种接法在薄合金片中产生的热量关系正确的是( )
A. 图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B. 图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C. 图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D. 因为是形状不规则的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多
【答案】A
【解析】解：将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，阻值设为，则甲图中等效为两个电阻并联，，乙图中等效为两个电阻串联，，因为两端的电压是相等的，由可知，相等时间内电阻小的产生的热量多，故A正确，BCD错误。
故选：。
将甲图看做是两个电阻并联，乙图看做两个电阻串联，因为是纯电阻电路，所以可以根据比较出在相等时间内产生的热量多少。
关键是要比较出两种连接方式的等效电阻的大小，就可以根据焦耳定律比较出它们产生热量的多少。
二、多选题（本大题共4小题，共24分）
5.在电场中的某点放一检验电荷，它所受到的电场力大小为，方向水平向右则点的场强大小为，方向水平向右．下列说法正确的是
( )
A. 在点放一个负检验电荷，点的场强方向变为水平向左
B. 在点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左
C. 在点放一个电荷量为的检验电荷，则点的场强变为
D. 在点放一个电荷量为 的检验电荷，则它所受的电场力变为
【答案】BD
【解析】【分析】
电场强度是描述电场强弱的物理量，它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义，比值与电场力及电量均无关。正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反。
电场强度是通过比值定义的，比值与其电场力及电量均没有关系。例如：质量与体积的比值定义为密度．当质量变大时，体积变大，而比值却不变。
【解答】
A、点放一检验电荷，它所受到的电场力大小为，方向水平向右，则点的电场强度方向是水平向右，若在点放一个负检验电荷，点的场强方向仍然不变，是水平向右，故A错误；
B、负检验电荷受到的电场力方向与电场强度方向相反，则在点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左，故B正确；
C、电场强度与检验电荷无关，在点放一个电荷量为的检验电荷，点的场强大小仍然不变，故C错误；
D、在点放一个电荷量为的检验电荷，由于点的场强大小仍然不变，所以电场力变为，故D正确．
故选BD。
6.随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体( )
A. 稳定后电容器的带电量变小
B. 稳定后电容器的电容增大
C. 膜片电极下移过程中表中有从流向的电流
D. 稳定后极板间电场强度不变
【答案】BC
【解析】解：根据电容器表达式
当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大，由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从到的电流，故A错误，BC正确；
D.由匀强电场公式得，所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，故D错误。
故选：。
根据电容的决定式和比值定义式分析出极板上电荷量的变化，由此得出电流的方向；根据公式分析出极板间场强的变化。
本题主要考查了电容器的动态分析，根据电容的决定式和比值定义式，以及场强的公式完成分析。
7.某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是( )
A. 点场强大于点场强
B. 和处在同一等势面上
C. 若将一试探电荷由点移动到点，电荷的电势能将减小
D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由点运动到点，可判断该电荷一定带负电
【答案】AC
【解析】【分析】
解这类题的思路：电场线的疏密表示电场的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，根据电场力做功判断电势能的变化。
解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解。比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能。
【解答】
A.电场线的疏密表示电场的强弱，由图知点场强大于点场强，故A正确；
B.沿电场线方向电势逐渐降低，故的电势大于的电势，故B错误；
C.若将一试探电荷由点移动到点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C正确；
D.由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向右上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D错误。
8.如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内( )
A. 充电宝输出的电功率为 B. 手机电池产生的焦耳热为
C. 充电宝产生的热功率为 D. 手机电池储存的化学能为
【答案】BD
【解析】【分析】
根据热功率与电功率的计算公式进行判断即可。
本题关键明确充电电路的能量转化情况，同时要知道电路电阻消耗功率的计算符合焦耳定律。
【解答】
A.充电宝的输出电压、输出电流，所以充电宝输出的电功率为，故A错误；
B.根据焦耳定律可知，手机电池产生的焦耳热为，故B正确；
C.充电宝内的电流也是，但其内阻未知，所以产生的热功率不一定为，故C错误；
D.手机电池的输入电能为，内部电阻产生的焦耳热为，故手机电池储存的化学能为，故D正确。
三、填空题（本大题共2小题，共10分）
9.有一电流表，内阻，满偏电流。要把它改装成量程为的电流表，需要 填“串联”或“并联”一个 的电阻，改装后电流表的内阻为 若要改装成的电压表，需要 填“串联”或“并联”一个 的电阻，改装后电压表的内阻为 。
【答案】并联；；；串联；；
【解析】【分析】
把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻，根据串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题考查了电流表与电压表的改装，知道电表的改装原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
【解答】
由题意知电流表的满偏电压，改装成量程为的电流表，当达到满偏时，分流电阻的分流，所以分流电阻，改装后电流表的内阻；
改装成量程为的电压表，当达到满偏时，分压电阻分担的电压，所以分压电阻阻值，改装后电压表的内阻。
故答案为：并联；；；串联；；。
10.用螺旋测微器测金属丝直径，用游标卡尺测金属丝的长度，示数如图所示，则____，_____。
【答案】
【解析】螺旋测微器读数为
游标卡尺读数为
四、实验题（本大题共1小题，共8分）
11.某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻，已知金属丝的电阻大约为，实验室中有以下器材可供使用：
A.电压表，内阻约为；
B.电压表，内阻约为；
C.电流表，内阻约为；
D.电流表，内阻约为；
E.滑动变阻器；
F.两节干电池、开关及导线若干。
要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选________，电流表应选________请填写器材前字母序号；
请在下侧虚线框中将电路图补充完整。
【答案】；
【解析】本题考查了实验器材的选择、电流表与滑动变阻器接法的选择、连接实物电路图等问题；要掌握实验器材的选择原则；会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接；
电源电压为，故电压表应选A，电路中最大电流为约为，电流表应选C；
要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法，金属丝的电阻远小于电压表的内阻，电压表的分流作用可以忽略，故采用电流表外接法，电路如图：
五、计算题（本大题共4小题，共42分）
12.在真空中点放一个点电荷，今在点放一个点电荷，的距离，如图所示。已知静电力常量。求：
在点受到的作用力。 （2分）
在点产生的场强大小。（2分）
拿走后点的场强大小。（2分）
【答案】解：
在点受到的作用力
方向由指向。
在点产生的场强大小
方向由指向。
电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷无关。所以拿走后点的场强不变，大小仍为，方向由指向。
【解析】根据库仑定律求出在点受到点电荷的作用力；
根据求解电场强度；
电场强度的大小与试探电荷无关。
本题主要考查了库仑定律公式和点电荷电场强度公式的直接应用，掌握库仑定律和电场强度的计算公式是解题的关键。
13.在如图甲所示的电路中，电阻阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压随电流的变化图线及外电阻的图线如图乙所示，求：
电源的电动势和内阻；（4分）
电源的路端电压及电阻的阻值；（4分）
电源的输出功率．（2分）
【答案】解：由图乙所示的图线知，电源的电动为：，内电阻为：；
则电源的电动势为，内电阻为。
由题图知：，
电路中的电流：；
路端电压为：；
则电源的路端电压为。
电源的输出功率为：；
则电源的输出功率为。
【解析】由图象可求得电源的电动势和内电阻；
由闭合电路欧姆定律可求得电流；再由欧姆定律可求得路端电压；
由可求得电源的输出功率；
本题考查闭合电路的欧姆定律的应用及功率公式，要注意明确各功率公式的正确应用。
14.如图所示，在匀强电场中，将带电荷量 的电荷从电场中的点移到点，克服电场力做了 的功，再从点移到点，电场力做了 的功．
求、两点间的电势差和、两点间的电势差；
若点的电势为，则点和点的电势分别为多少？
作出过点的一条电场线，说出作图方法，保留作图痕迹。
【答案】解：两点间的电势差为：
两点间的电势差为：
，则，
解得：
在上确定其中点，该点与点电势相等，电场线与等势线垂直，如图所示．
【解析】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，知道电场力做功与电势差的关系，在运用计算时，的正负、的正负、的正负均需代入计算。
根据电场力做功与电势差的关系求出间和间的电势差；
结合电势差求出电势的大小；
取的中点，作出等势线，抓住电场线与等势线垂直得出电场线的方向。
15.如图所示，在示波管模型中，质量为、电荷量为的带电粒子从灯丝发出初速度不计经加速电场加速，从板中心孔沿中心线射出，再经偏转电场偏转后，需要经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点，已知偏转电场两板间的距离为，板长为，偏转电场的右端到荧光屏的距离为，不计带电粒子重力。求：
带电粒子穿过板中心孔时的速度大小；
带电粒子从偏转电场射出时的侧移量；
荧光屏上的距离。
【答案】解：设带电粒子穿过板中心孔时的速度大小为，粒子在加速电场中加速由动能定理可知：（2分）
解得：； （1分）
设带电粒子从偏转电场射出时的侧移量为，粒子在偏转电场中做类平抛运动，运动轨迹如图所示：
垂直电场方向： （2分）
沿电场方向，由牛顿第二定律有： （2分）写出a
侧移量： （2分）
解得：； （2分）
由几何关系可知： （2分）
得荧光屏上的距离：。 （1分）
【解析】本题考查了带电粒子在电场中的多过程运动，解题的关键是分析清楚运动，熟练运用运动学公式和动能定理。
带电粒子在电场中加速运动，由动能定理即可求出带电粒子穿过板中心孔时的速度大小；
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，根据运动学公式结合牛顿第二定律即可求出带电粒子从偏转电场射出时的侧移量；
根据几何关系即可求出荧光屏上的距离。永安市第三中学2023-2024学年高二上学期10月第一次月考
物理试卷
一、单选题（本大题共4小题，共16分）
1. 如图所示，某同学将不带电的轻小金属圆环放在干燥的绝缘桌面上，将塑料圆珠笔与头发摩擦后，自上向下慢慢靠近圆环。当笔与圆环相距较近时，圆环被吸引到笔上。下列说法正确的是( )
A. 摩擦使笔带正电
B. 笔靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷
C. 圆环被吸引到笔上的过程中，所受静电力等于其重力
D. 当笔碰到圆环后，笔所带的电荷立刻全部消失
2. 如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布，电场线关于直线对称，且。以下说法正确的是( )
A.
B. 接近建筑物的雷雨云带负电
C. 电子在点的加速度小于在点的加速度
D. 将质子从图中点由静止释放，质子可能沿电场线运动
3. 如图所示，在匀强电场中有四个点，，，，恰好为平行四边形的四个顶点，点为平行四边形两条对角线的交点．已知：，，，则、分别为( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
4. 如图所示，为一块半圆形均匀薄合金片，先将它按图甲方式接在电板、之间，然后将它再按图乙方式接在电极、之间，设、之间的电压与、之间的电压相同，则相等时间内这两种接法在薄合金片中产生的热量关系正确的是( )
A. 图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B. 图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C. 图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D. 因为是形状不规则的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多
二、多选题（本大题共4小题，共24分）
5. 在电场中的某点放一检验电荷，它所受到的电场力大小为，方向水平向右则点的场强大小为，方向水平向右．下列说法正确的是( )
A. 在点放一个负检验电荷，点的场强方向变为水平向左
B. 在点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左
C. 在点放一个电荷量为的检验电荷，则点的场强变为
D. 在点放一个电荷量为 的检验电荷，则它所受的电场力变为
6. 随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体( )
A. 稳定后电容器的带电量变小
B. 稳定后电容器的电容增大
C. 膜片电极下移过程中表中有从流向的电流
D. 稳定后极板间电场强度不变
7. 某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是( )
A. 点场强大于点场强
B. 和处在同一等势面上
C. 若将一试探电荷由点移动到点，电荷的电势能将减小
D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由点运动到点，可判断该电荷一定带负电
8. 如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内( )
A. 充电宝输出的电功率为
B. 手机电池产生的焦耳热为
C. 充电宝产生的热功率为
D. 手机电池储存的化学能为
三、填空题（本大题共2小题，共10分）
9.（6分） 有一电流表，内阻，满偏电流。要把它改装成量程为的电流表，需要 填“串联”或“并联”一个 的电阻，改装后电流表的内阻为 若要改装成的电压表，需要 填“串联”或“并联”一个 的电阻，改装后电压表的内阻为 。
10. （4分）用螺旋测微器测金属丝直径，用游标卡尺测金属丝的长度，示数如图所示，则____，_____。
四、实验题（本大题共1小题，共8分）
11. 某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻，已知金属丝的电阻大约为，实验室中有以下器材可供使用：
A.电压表，内阻约为；
B.电压表，内阻约为；
C.电流表，内阻约为；
D.电流表，内阻约为；
E.滑动变阻器；
F.两节干电池、开关及导线若干。
要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选________，电流表应选________请填写器材前字母序号；（4分）
请在虚线框中将电路图补充完整。（4分）
五、计算题（本大题共4小题，共42分）
12. （6分） 在真空中点放一个点电荷，今在点放一个点电荷，的距离，如图所示。已知静电力常量。求：
在点受到的作用力。
在点产生的场强大小。
拿走后点的场强大小。
13.（13分）在如图甲所示的电路中，电阻阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压随电流的变化图线及外电阻的图线如图乙所示，求：
电源的电动势和内阻；
电源的路端电压及电阻的阻值；
电源的输出功率．
14. （12分） 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量 的电荷从电场中的点移到点，克服电场力做了 的功，再从点移到点，电场力做了 的功．
求、两点间的电势差和、两点间的电势差；
若点的电势为，则点和点的电势分别为多少？
作出过点的一条电场线，说出作图方法，保留作图痕迹。
15. （14分） 如图所示，在示波管模型中，质量为、电荷量为的带电粒子从灯丝发出初速度不计经加速电场加速，从板中心孔沿中心线射出，再经偏转电场偏转后，需要经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点，已知偏转电场两板间的距离为，板长为，偏转电场的右端到荧光屏的距离为，不计带电粒子重力。求：
带电粒子穿过板中心孔时的速度大小；
带电粒子从偏转电场射出时的侧移量；
荧光屏上的距离。
