2024-2025学年湖北省云学部分重点高中高二（上）月考
物理试卷（9月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年月日，邓雅文获得年巴黎奥运会自由式小轮车女子公园赛冠军，这是中国队首次在该项目上获得奥运会金牌。比赛中运动员骑行小轮车交替通过水平路面和坡面，在空中完成各种高难度动作。小轮车视为质点在水平路面运动过程中，一定不变的物理量是( )
重力势能 B. 电势能
C. 机械能 D. 动能
2.下列说法正确的是( )
A. 由可知，电势升高，电荷的电势能变大
B. 由可知，电场强度与电场力成正比，与电荷量成反比
C. 由可知，电容变大，电容器的两极板所带电荷量增加
D. 由可知，电阻两端电压变大，通过电阻的电流变大
3.华为手机是全球首款支持卫星通话的大众智能手机，在无地面网络环境下，它可以通过“天通一号”卫星移动通信系统与外界进行联系，“天通一号”系列卫星为地球同步静止轨道卫星，则“天通一号”( )
A. 会经过湖北上空 B. 运行速度大于第一宇宙速度
C. 运行方向与地球自转方向相反 D. 向心加速度小于近地卫星的向心加速度
4.如图所示，地面上空有一水平向右的匀强电场，一带电小球恰好能沿与水平方向成角的虚线由向做直线运动，不计空气阻力，则小球( )
A. 做匀速直线运动 B. 做匀加速直线运动 C. 做匀减速直线运动 D. 做变加速直线运动
5.如图所示，、闭合时，一质量为、电荷量为的带电液滴，静止在平行板电容器的、两金属板间。
现保持闭合，将断开，然后将板向下平移到图中虚线位置，下列说法正确的是( )
A. 电容器电容增大 B. 两板间场强不变 C. 液滴将向下运动 D. 液滴电势能增加
6.如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷和，、连线中点为，在、所形成的电场中，现有以点为几何中心的矩形，矩形为的中垂面，是边的中点，下列说法正确的是( )
A. 在、、、、、六个点中找不到任何两个点的电势均相同
B. 将一电荷由点沿移到点，电场力先做正功后做负功
C. 将一电荷由点移到平面内各点，电势能变化量都相同
D. 将一电荷由点沿线段移到点，电场力先减小后增加
7.如图，电源电动势为，内阻为，定值电阻，定值电阻。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，当电动机正常工作时，电动机输出的机械功率是
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.近年来，我国能源开发取得了很大成就，关于能源和可持续发展的说法正确的是( )
A. 通过太阳能电池将太阳能直接转化成电能是目前利用太阳能最有前途的领域
B. 水电站是利用水能的重要形式，水能是可再生资源
C. 在自然界中，能量的转化过程都是可以自然发生的
D. 能量不会凭空产生和凭空消失，不存在能源危机
9.在如图所示的电路中，电源内阻为，是定值电阻，是灯泡。现闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动，电表、、、都是理想电表，测得电压表、、示数变化量的绝对值为、、，电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是( )
A. 、的示数都增大，的示数减小 B. 、、均不变
C. 电流表示数变小，灯泡变暗 D. 电源效率增大
10.实验室常用荧光物质分析带电粒子的运动规律。如图所示，间距为的两块足够大的竖直平行金属板、，板间存在水平向左的匀强电场，两板内侧均匀涂有荧光物质。板上某处有一粒子源，可以向各个方向均匀发射质量为、电荷量为、速度大小为的带电粒子，粒子撞击到荧光物质会使其发出荧光。已知粒子打在板上的位置与点最远的距离为图中未画出，不计粒子重力，下列说法正确的是( )
A. 打在板上、位置与点相距最远的粒子，初速度方向与水平方向成角
B. 打在板上、位置与点相距最远的粒子，在电场中运动时间为
C. 打在板上的粒子，在电场中运动的最长时间为
D. 板上的发光面积为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组测量某金属材料制成的圆柱体的电阻率。
用分度的游标卡尺测量其长度，如图甲所示，则_______；
用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，则_______；
测得圆柱体电阻两端电压为时，通过它的电流为，圆柱体的直径和长度分别用、表示，则用、、、表示的电阻率的关系式为_______。
12.某实验小组尝试测量电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测蓄电池等器材设计了如图甲所示实验电路。
某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，该同学在思考后将的定值电阻串入电路中，如图_______选填“乙”或“丙”，解决了这一问题；
多次调节滑动变阻器的阻值，读出相应的电压表和电流表示数和，用测得的数据描绘出如图丁所示的图像，则该电池的电动势_______，内阻_______结果均保留两位有效数字；
该同学反思发现上述实验方案存在系统误差。若考虑电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图丁中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将_______，与纵坐标轴交点的数值将_______两空均选填“变大”“变小”“不变”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，闭合开关、，滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的示数分别是、，将滑动变阻器的滑片滑到另一位置时，电流表和电压表的示数分别是、。求电源的电动势和内阻。
14.如图所示，真空中，与水平面成角的固定绝缘长细杆，垂直穿过一固定均匀带正电圆环的圆心，套在细杆上的带正电小球从杆上的点以某一初速度沿杆向上运动，恰好能运动到杆上点，已知圆环半径为，电荷量为，小球质量为、电荷量为，小球半径远小于，，，静电力常量为，重力加速度大小为，绝缘细杆与小球间的动摩擦因数，，。求
小球在点受到的电场力的大小；
小球在点的加速度大小；
小球在点的动能。
15.如图所示，质量的绝缘长木板放在粗糙水平地面上，其右侧固定一光滑半圆弧轨道，圆弧轨道的最低点与木板右上端的点等高。在长木板左端放一带电小滑块，小滑块带电量为，质量为，小滑块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数。整个装置处于真空室内的匀强电场中，场强大小，方向与水平方向成斜向右上。释放小滑块，经过，长木板与半圆弧轨道相碰，此时小滑块恰好滑到木板最右端点，之后进入光滑半圆弧轨道，刚好能经过轨道最高点。小滑块视为质点，重力加速度大小，，，求：
木板长度；
圆弧半径；
小滑块由到的运动过程中，电势能最小时滑块的速度大小。
答案解析
1.
【解析】小轮车视为质点在水平路面运动过程中，重心高度不变，重力势能不变，速度可能变化，动能可能变化，故机械能可能变化，不具有电势能，故A正确，BCD错误。
2.
【解析】A. 如果电荷为正电荷，电势升高，电荷的电势能 变大；如果电荷为负电荷，电势升高，电荷的电势能 变小，故A错误；
B. 为电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与电场力和试探电荷的电荷量无关，故B错误；
C.电容器的两极板所带电荷量由电容和两板间电压 共同决定，故C错误；
D. 为电流的决定式，电阻两端电压变大，通过电阻的电流变大，故D正确。
故选D。
3.
【解析】A.地球同步卫星具有特定的轨道在赤道的上空，所以不能经过湖北上空，A错误；
B.第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，也是地球卫星的最大运行速度，所以“天通一号”的运行速度小于第一宇宙速度，B错误；
C.地球同步卫星的运行方向与地球的自转方向相同，C错误；
D.由于地球卫星做匀速圆周运动的向心力由地球对其引力提供，则其向心加速度的表达式为：“天通一号”的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，故向心加速度小于近地卫星的向心加速度，D正确；故选D。
4.
【解析】由题可知，小球做直线运动过程中，所受合力方向必与运动方向在同一直线，则小球必带负电，所受电场力水平向右，故合力斜向左下，与水平方向夹角为，则小球做匀减速直线运动，故选C；
5.
【解析】由题可知，板移动过程中，由于断开，所以平行板电容器所带电荷量保持不变，根据可知，下移两板间距离增大，电容减小，电势差增大，又，故两板间场强大小不变，故液滴保持静止，故AC错误，B正确；
板接地，故液滴与板间电势差增大，液滴能保持平衡可知，液滴带负电，故液滴电势能减小；故D错误；
故选B；
6.
【解析】A. 距离两电荷相等的点电势相同，所以、电势相同、、电势相同、、电势相同，故A错误；
B.矩形是一个等势面，所以将一电荷由点沿移到点，电场力不做功，故B错误；
C.由于平面内各点电势均相等，所以将一电荷由点移到平面内各点时，电场力做功相同，则电势能的变化量相同，故 C正确；
D.沿线段移动的电荷，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，故D错误。
故选C。
7.
【解析】开关闭合后，电动机恰好正常工作，由电路可知此时两端电压为，根据闭合电路欧姆定律可得中的电流为
通过电动机的电流为
电动机的电功率
电动机正常工作时内部消耗的功率为
则电动机输出的机械功率
故选C。
8.
【解析】A.通过太阳能电池将太阳能直接转化成电能是目前利用太阳能最有前途的领域，故A正确；
B.水电站是利用水能的重要形式，水能是可再生资源，故B正确；
C.在自然界中，能力的转化过程有些是可以自然发生的，有些则不能，故C错误；
D.能源危机的根本原因不是能量的产生和消失问题，而是能量转换和转移的过程具有方向性，即能量的转换和转移可能无法有效地控制或利用，故D错误。
故选AB 。
9.
【解析】将滑动变阻器 的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，则总电流减小，电流表示数减小，定值电阻 、内阻 两端的电压减小，可知灯泡两端的电压增大，灯泡变亮，电压表 测量定值电阻 两端的电压，电压表 测量路端电压，电压表 测量灯泡两端的电压，则 减小、 增大， 的示数增大，故AC错误；
B.根据闭合电路的欧姆定律可得
可得
， ，
故 、 、 均不变，故B正确；
D.电源效率
将滑动变阻器 的滑片向上滑动，电路总电流减小，故电源效率增大，故D正确。
故选BD。
10.
【解析】A、设打在板上、位置与点相距最远的粒子，初速度方向与水平方向成角，粒子做斜抛运动
则水平方向做匀减速直线运动分速度，在电场中运动时间
竖直方向做匀速直线运动分速度 竖直位移：，
由牛顿第二定律可得粒子加速度为可知是恒定不变的，
当时竖直位移最大，解得代入有，此时水平方向上的最大位移粒子不会打到板上，所以初速度方向与水平方向成角的粒子打在板上最远处，故A 错误，B正确；
C、设到达板时水平分速度恰好减为的粒子初速度方向与水平方向成角，根据运动学公式可得，解得，此时打在板上的粒子，在电场中运动的时间最长：，故C错误；
D、由选项知，则粒子到达板时的竖直位移为，根据对称性可知，发光部分是以为半径的圆，所以发光面积，故D正确。
11.
【解析】游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以
螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以
根据电阻定律可得
根据欧姆定律可得
联立可得
12.乙
不变 变大
【解析】实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，则可能是电源内阻太小造成的，则可以在电源上串联一个定值电阻，则图乙可以解决这一问题。
根据闭合电路的欧姆定律可知
则由图像可知该电池的电动势
内阻
图像与横轴交点表示短路电流，当电源短路时，电表的内阻不影响短路电流，与横坐标轴交点的数值不变；电压表和电源并联，测量的内阻是电压表和电源并联后的电阻，比电源内阻的真实值小，图像斜率偏小，修正后图像斜率变大，与纵坐标轴交点的数值将变大。
13.滑片在位置和位置时，电流表和电压表的示数分别为 、 、 、 ，由闭合电路欧姆定律，有
联立解得
，
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.将圆环等分为段小圆弧，每段小圆弧均可视为电荷量为 的点电荷，有
在点，由库仑定律， 对小球的电场力
由几何关系
在点，整个圆环对小球的电场力设为 ，有
联立，解得
由对称性，小球在点所受的电场力与在点所受的电场力方向相反，大小相等，有
在点，对小球，由牛顿第二定律，有
联立，解得
小球从到，由对称性，电场力做功
对小球，由动能定理，有
联立，解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.对小滑块受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律，有
联立解得
小滑块位移
对长木板受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律，有
其中
联立解得
长木板位移
长木板长度
联立解得
在点，小滑块速度为
小滑块恰好经过点，根据牛顿第二定律，有
小滑块由点到点，根据动能定理，有
联立解得
小球在点时电势能最小，滑块速度方向与电场方向垂直；
小球由到，根据动能定理，有
联立解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
第1页，共1页
