河南省周口市鹿邑縣2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期10月月考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024~2025學(xué)年度上學(xué)期10月質(zhì)量檢測高二物理全卷滿分100分，考試時間75分鐘。注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答：字體工整，筆跡清楚。4.考試結(jié)束后，請將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，a、b、c、d是空間中以O(shè)點為圓心的圓周上的四個點，在O點處放置一點電荷，以下說法正確的是（）A.a、c兩點的電場強(qiáng)度相同、電勢不同B.b、d兩點的電場強(qiáng)度不同，電勢相同C.a、b兩點的電場強(qiáng)度不同、電勢不同D.c、d兩點的電場強(qiáng)度相同、電勢相同【答案】B【解析】根據(jù)點電荷場強(qiáng)公式可知，離點電荷距離相等不同點，場強(qiáng)大小相等，方向不同，由于電勢是標(biāo)量，離點電荷距離相等的點，電勢相等，可知以O(shè)點為圓心的同一圓周上a、b、c、d四個點電場強(qiáng)度大小相等，方向不同，電勢相同。故選B。2.關(guān)于靜電的防止與利用，下列四幅圖中的現(xiàn)象與其余三幅的原理不同的是（）A.圖甲中建筑物頂端的避雷針B.圖乙中驗電器的張角閉合C.圖丙中三條高壓輸電線上方有兩條導(dǎo)線與大地相連D.圖丁中帶電作業(yè)工人穿著含金屬絲織物制成的工作服【答案】A【解析】圖甲中帶正電云層在避雷針處感應(yīng)出負(fù)電荷（來自大地），當(dāng)電荷聚集較多時，產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象，將云層中的電荷導(dǎo)入大地；圖乙中金屬網(wǎng)實現(xiàn)了靜電屏蔽作用；圖丙中三條高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線與大地相連，形成一個稀疏的金屬網(wǎng)，把高壓線屏蔽起來，免遭雷擊；圖丁中帶電作業(yè)工人穿著含金屬絲織物制成的工作服，金屬絲織物能起到靜電屏蔽作用，保護(hù)工人安全。故選A。3.將塑料帶一端打結(jié)，另一端撕開多條，用毛巾反復(fù)摩擦塑料帶，可觀察到塑料帶化身為“章魚”。下列有關(guān)說法正確的是（）A.毛巾與塑料帶摩擦?xí)r產(chǎn)生了電荷B.毛巾與塑料帶帶同種電荷C.毛巾與塑料帶帶異種電荷D.用毛巾反復(fù)摩擦塑料帶時，毛巾所帶的電荷量有可能大于塑料帶所帶的電荷量【答案】C【解析】AB.毛巾與塑料帶摩擦?xí)r并沒有產(chǎn)生電荷，而是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，毛巾與塑料帶帶異種電荷，AB錯誤，C正確；D.根據(jù)電荷守恒定律，毛巾所帶的電荷量等于塑料帶所帶的電荷量，D錯誤。故選C。4.在靜電場中有a、b兩點，試探電荷在兩點的靜電力F與電荷量q滿足如圖所示的關(guān)系，請問a、b兩點的場強(qiáng)大小等于（）A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè)圖像的橫坐標(biāo)單位長度電荷量為,縱坐標(biāo)單位長度的力大小為根據(jù)可知圖像斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可知可得故選D。5.污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負(fù)電，可利用電泳技術(shù)對其進(jìn)行沉淀去污，基本原理如圖所示。涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒連接電源，金屬圓盤置于底部、金屬棒插入污水中，形成如圖所示的電場分布（方向未標(biāo)出），某污泥絮體的運動軌跡如圖中虛線所示，M、N是軌跡上兩點。下列說法正確的是（）A.金屬棒應(yīng)連接電源正極B.污泥絮體在M點的加速度比其在N點的大C.污泥絮體在M點的速度比其在N點的大D.污泥絮體在M點的電勢能比其在N點的大【答案】C【解析】A．根據(jù)其運動軌跡可知電場線方向向上，故金屬接電源負(fù)極，A錯誤；根據(jù)沿著電場線方向電勢降低可知M點的電勢比N點的低，污泥絮體帶負(fù)電，CD．根據(jù)可知污泥絮體在M點的電勢能比在N點的電勢能小，污泥絮體從M點移到N點，電勢能增大，電場力對其做負(fù)功，速度減小，C正確，D錯誤；B．根據(jù)電場線的疏密程度可知M點的電場強(qiáng)度比N點的小，故污泥體在M點的加速度比在N點的小，B錯誤。故選C。6.熱膨脹材料在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。某同學(xué)用平行板電容器設(shè)計制作了單電容熱膨脹檢測儀，原理如圖所示。電容器上極板固定，下極板可隨材料豎直方向的尺度變化而上下移動，電源輸出電壓恒定，閉合開關(guān)S，被測材料熱脹冷縮，下列說法中正確的是（）A.材料溫度降低，電容器電容增大B.材料溫度降低，極板所帶電荷量增大C.滑動變阻器滑片向上滑動少許可以提高檢測儀的工作電壓D.檢測到靈敏電流計的電流方向為從a到b，說明材料溫度降低【答案】C【解析】AB.材料溫度降低，材料收縮，電容器兩板間距增大，根據(jù)可知電容減小，由于電容器兩板電勢差不變，根據(jù)可知極板所帶電荷量減小，AB錯誤；C.滑動變阻器滑片向上滑動，阻值增大，可知檢測儀的工作電壓升高，C正確；D.材料溫度降低，同理A選項，極板所帶電荷量減小，則靈敏電流計的電流方向為從b到a，D錯誤。故選C。7.電子偏轉(zhuǎn)裝置由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空，結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示。如果偏轉(zhuǎn)電極和之間都沒有加電壓，電子束從電子槍射出后沿中軸線做直線運動，打在熒光屏中心，產(chǎn)生一個亮斑。如果電子槍中正負(fù)接線柱之間電壓為10U，板間加恒定電壓U，極板的長度為l、間距為d，板間不加電壓。已知電子質(zhì)量為m，電荷量大小為e，不計電子從燈絲逸出的初速度，不計電子重力及電子間的相互作用。下列說法正確的是（）A.射出電子槍時，電子的動能大小為5eUB.電子在極板間的加速度大小為C.電子打在熒光屏?xí)r，其速度方向與中軸線夾角的正切值為D.若，電子將打在熒光屏的上半?yún)^(qū)域【答案】C【解析】A．電子在加速電場，電場力做功為10eU，根據(jù)動能定理可知射出電子槍時動能為10eU，A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可知，在極板間的加速度大小為B錯誤；C．在加速電場，根據(jù)動能定理有在極板間運動的時間為沿電場方向的位移為聯(lián)合解得位移與水平方向的夾角的正切值為設(shè)此時速度與水平方向夾角為，根據(jù)平拋運動規(guī)律可得C正確；D．若，則電子受到的電場力豎直向下，故電子將打在熒光屏的下半?yún)^(qū)域，D錯誤。故選C。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示為勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E隨時間t變化的關(guān)系圖像。當(dāng)時，在此勻強(qiáng)電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法正確的是（）A.帶電粒子將始終向同一個方向運動B.在0~4s內(nèi)，電場力做的總功不為零C.4s末帶電粒子回到原出發(fā)點D.5s~8s內(nèi)，電場力做的總功為零【答案】BD【解析】A．根據(jù)圖像可知，粒子0~2s內(nèi)做勻加速運動，2s~4s內(nèi)加速度加倍做勻減速運動，則在3s時速度減為零，然后反向運動，A錯誤；BC．4s末帶電粒子不能回到出發(fā)點，電場力做的總功不為零，B正確，C錯誤；D．5s末和8s末，速度大小、方向都相同，則5s~8s內(nèi)，動能變化為零，電場力做的總功為零，D正確。故選BD。9.如圖甲所示，直線AB是電場中的一條電場線，沿與直線AB成θ=53°角的方向建立直線坐標(biāo)軸Ox，一電子在Ox坐標(biāo)軸上各點的電勢能Ep與x坐標(biāo)關(guān)系如圖乙所示，電子電荷量大小為，下列說法正確的是（）A.電場方向由A指向B B.電場方向沿x軸正方向C.電子受到的電場力大小為 D.該電場的場強(qiáng)大小為150V/m【答案】AC【解析】AB．由圖乙沿著x正方向電子電勢能逐漸增大，則電勢逐漸降低，所以電場方向由A指向B，故A正確，B錯誤；C．電子所受電場力大小為故C正確；D．根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式可得故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，8個完全相同的均勻帶電絕緣立方體疊成一個大立方體，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，該立方體中心O點電勢為，上表面中心P點電勢為，下列說法正確的是（）A.一個小立方體在O點產(chǎn)生的電勢為B.下層一個小立方體在P點產(chǎn)生電勢為C.現(xiàn)撤去下層一個小立方體，則O點電勢為D.現(xiàn)撤去下層一個小立方體，則P點電勢為【答案】AD【解析】A．每個小立方體在O點產(chǎn)生的電勢相等，故一個小立方體在O點產(chǎn)生的電勢為A正確；B．下層一個小立方體在P點產(chǎn)生的電勢為B錯誤；CD．現(xiàn)撤去下層一個小立方體，則O點電勢為P點電勢為C錯誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.如圖所示，法國科學(xué)家?guī)靵鲈O(shè)計了一個十分精妙的扭秤實驗，來探究電荷之間的作用力與哪些物理量有關(guān)的問題。（1）A、C兩球完全相同，開始時A球不帶電，C球帶電量恒定，將A球與C球接觸后分開，改變其距離r，發(fā)現(xiàn)A、C之間靜電力大小與______（填“r”“”或“”）成正比，A球所受的靜電力使A球______（填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動（俯視）；（2）改變C球帶電量Q，重復(fù)（1）過程，保持其距離不變，發(fā)現(xiàn)A、C間的靜電力大小與______（填“Q”“”或“”）成正比；（3）上述實驗過程采用的物理方法是（）（填字母）。A.控制變量法 B.放大法 C.理想化模型法【答案】（1）逆時針（2）（3）A【解析】（1）若A球不帶電，C球帶電量為Q，其距離為r，將A球與C球接觸后分開，則A，C之間的靜電力大小同種電荷之間的庫侖力為排斥力，則A球所受的靜電力與成正比，俯視A球?qū)⒀啬鏁r針方向轉(zhuǎn)動。（2）由（1）問分析知A球所受的靜電力與成正比。（3）該實驗所用方法為控制變量法。12.小明做觀察電容器充、放電并估測一個電容器的電容實驗，采用8V的穩(wěn)壓直流電源、單刀雙擲開關(guān)、電流傳感器（與電腦相連，能描繪出電流I隨時間t變化的圖線）、定值電阻和導(dǎo)線若干，連成如圖甲所示的電路。（1）下列說法正確的是（）A.單刀雙擲開關(guān)S擲向1端，電容器放電B.先將S擲向1端，然后擲向2端，電容器電容先增大后減小C.電容器帶電時，兩個極板只有一個板上有電荷D.電容器充電時，與電源正極相連的極板帶正電（2）傳感器將電流信息傳入計算機(jī)，屏幕上顯示出電容器在整個放電過程中電流隨時間變化的I-t曲線如圖乙所示，曲線下包含的小格數(shù)大約為40個，根據(jù)圖像估算出釋放的電荷量為______C；由此估算該電容器的電容為______F。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）D（2）1.6×10-32.0×10-4B．先將S擲向1端，然后擲向2端，電容器電容不變，故B錯誤；C．電容器帶電時，兩個極板帶等量異號電荷，故C錯誤；D．電容器充電時，與電源正極相連的極板帶正電，故D正確。故選D。（2）[1][2]根據(jù)I-t圖像圍成面積可估算電容器在整個放電過程中釋放的電荷量，根據(jù)圖乙知縱坐標(biāo)每個小格為0.2mA，橫坐標(biāo)每小格為0.2s，則每小格所代表的電荷量為曲線下包含的小格數(shù)大約為40個，所以電容器全部釋放的電荷量為該電容器的電容為13.某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，質(zhì)子先被加速到具有較高的能量，然后被引向轟擊腫瘤，殺死其中的惡性細(xì)胞，如圖所示。來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速器加速后，在人體組織液中形成速率為的細(xì)柱形質(zhì)子流，其橫截面積為S，等效電流為I；已知質(zhì)子電荷量為e，質(zhì)量為m，求：（1）加速器的電壓大?。唬?）加速后這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)；（3）若人體組織液的電阻率為，求單位長度質(zhì)子流兩端的電壓大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）根據(jù)動能定理加速器的電壓大小為（2）根據(jù)則加速后這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)為（3）根據(jù)歐姆定律可得假設(shè)形成的質(zhì)子流的長度為，根據(jù)電阻定律可得則長度為的質(zhì)子流兩端的電壓大小為單位長度質(zhì)子流兩端的電壓大小為14.如圖所示為某靜電除塵裝置的簡化原理圖，兩塊間距為d的平行帶電極板間為除塵空間。質(zhì)量為m、電荷量為的帶電塵埃分布均勻，均以沿板方向的速率射入除塵空間，當(dāng)其碰到下極板時，所帶電荷立即被中和，同時塵埃被收集。調(diào)整兩極板間的電壓可以改變除塵率（相同時間內(nèi)被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入除塵空間塵埃的數(shù)量之百分比）。當(dāng)兩極板間電壓為時，。不計空氣阻力、塵埃的重力及塵埃之間的相互作用，忽略邊緣效應(yīng)。求：（1）極板的最短長度L；（2）當(dāng)極板長度為最短長度，兩板間電壓為時，除塵率多大；（3）當(dāng)極板長度為最短長度，兩板間電壓為時，塵埃的最大動能多大。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）當(dāng)塵埃恰好到達(dá)極板最右端時，極板長度最短，有聯(lián)立得（2）由聯(lián)立得故除塵率（3）根據(jù)動能定理有其中聯(lián)立得15.如圖甲所示，空間有一水平向右的勻強(qiáng)電場，電場中有一個半徑的豎直圓軌道，圓心為O，圓上A點所在的半徑與豎直直徑BC的夾角。A與B、A與C間分別用直管道相連，質(zhì)量為，電荷量為的帶電小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止釋放，分別沿管道AB和AC到達(dá)圓周的運動時間相同?，F(xiàn)去掉管道AB和AC，如圖乙所示，在A點沿圓周切線方向給小球一個初速度，小球恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運動，軌道