广东省广州市广雅中学花都校区2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

2024学年上学期高二年级10月阶段性测试试卷 物理 一、单项选择题:本大题共7小题，每小题4分，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．逢年过节，采购一盆绿植放在客厅增添节日氛围已经成为一种越来越普遍的习俗。如图为某次采购的一盆绿植，部分花枝上通过轻质短绳挂有各式各样的小饰品。若所有饰品质量相同，则以下说法正确的是（　　） A．不同饰品，由于悬挂树枝弯曲程度不同，所受花枝作用力不同 B．花枝给饰品作用力方向一定垂直花枝斜向上方 C．经过一段时间，花枝被饰品压到相对较低的位置，但饰品所受花枝作用力不变 D．使饰品轻微摆动，在饰品摆动过程中，挂绳对饰品拉力的大小和方向均不变 2．啤酒之所以清澈透亮，是因为通过离心分离术清除了易浑浊的杂质，离心分离术可以高效分离存在密度差的两种物体，还可把细菌、病毒等超细微粒从水状悬浮液中分离出来．下图是模拟实验，通过高速旋转的离心机把清水中大小相同的实心木球和钢球分离开．当回转轴以稳定的角速度高速旋转时，下列说法正确的是（    ） A．木球会在靠转轴的①位置，铁球会到靠外壁的②位置 B．木球会在靠外壁的②位置，铁球会到靠转轴的①位置 C．木球、铁球都会离心运动，最终都靠在外壁的②位置 D．啤酒中无论密度大还是小的杂质都被离心甩到②位置 3．图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，、是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　） A．点的电势比点的低 B．点的电场强度比点的小 C．液滴在点的加速度比在点的小 D．液滴在点的电势能比在点的大 4．非洲电鳐的捕猎方式是放电电晕猎物，它放电的电压可达100V，电流可达50A，关于电源、电流和电阻，下列说法正确的是（　　） A．在金属导体中，自由电子的定向移动形成电流，两者方向相反 B．导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比 C．电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电压 D．放电的电流可达50A，电流的单位“安培”不是国际单位制中的基本单位 5．如图是某电动汽车的铭牌，以下说法正确的是（　　） 整车型号 CH830BEV 最大设计总质量 1800kg 动力电池容量 驱动电机额定功率 30kW 驱动电机型号 WXMP30LO 车辆设计代号VIN LVFAD11A44000003 A．该电池的容量为 B．该电池以6A的电流放电，可以工作12h C．该电池以6A的电流放电，可以工作60h D．该电池充完电可贮存的电荷量为60C 6．2020年10月1日，天问一号在太空传回“自拍照”为祖国母亲庆生，让五星红旗飘扬于太空，据公开资料显示，天问一号是我国首个火星探测器，其传回照片的时候离地球表面高度约等于4倍地球半径，预计于2021年6月登陆离太阳更远的目的地火星。根据以上信息判断，下列说法正确的是（　　） A．“自拍”时天问一号所受地球引力约为在地球表面时所受引力的十六分之一 B．天问一号发射时的速度需大于第三宇宙速度 C．火星的公转速度比地球公转速度大 D．火星的公转周期比地球公转周期大 7．如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（　　） A．指纹的凹点处与对应的小极板距离远，该位置的电容大 B．指纹的凸点处与对应的小极板距离近，该位置的电容小 C．由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较小 D．由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较大 二、多项选择题:本大题共3小题，每小题6分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．欧洲核子研究中心于2008年9月启动了大型强子对撞机，如图甲所示，将一束质子流注入长27 km的对撞机隧道，使其加速后相撞，创造出与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态相类似的条件，为研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强有力的手段，设n个金属圆筒沿轴线排成一串，各筒相间地连到正负极周期性变化的电源上，图乙所示为其简化示意图。质子束以一定的初速度v0沿轴线射入圆筒实现加速，则（　　） A．质子在每个圆筒内都做加速运动 B．质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动 C．质子穿过每个圆筒时，电源的正负极要改变 D．每个筒长度都是相等的 9．如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球，系在一根长为R的绝缘细线的一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g，电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．小球运动到C点时细线的拉力最大 B．小球运动到B点时的电势能最大 C．小球运动到B点时的机械能最大 D．小球运动过程中的最小速度为 10．如图甲所示，、为平行金属板，两板间距离为，在两板间加上如图乙所示的交变电压（图中，均为已知量），在时刻，一个质量为，电荷量为的带正电粒子，在金属板附近由静止释放，粒子只受电场力作用，关于粒子的运动，下列说法正确的是（　　）    A．粒子在两板间往复运动 B．若粒子在两板间运动的时间为，则粒子从至先做匀加速运动，再做匀减速运动 C．若粒子在两板间运动的时间为，粒子到达板时的速度大小为 D．若在时刻释放粒子，粒子有可能不能到达板 三、实验题（共16分） 11．（6分）电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势E=8V、内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 (1)在电容器放电过程中，通过电阻R0的电流方向 （选填“顺时针”或“逆时针”）； (2)乙图中阴影部分的面积S1 S2（选填“>”、“<”或“=”）； (3)已知S1=1000mA·s，则该电容器的电容值约为 F（计算结果保留三位有效数字）； 12．（10分）在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx小于5Ω。实验室备有下列实验器材： A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω） C． 滑动变阻器（0~100Ω，0.6A） D．电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω） E. 开关S，导线若干 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测金属丝的直径d= mm。 (2)如图乙所示，用游标卡尺（20等分）测得金属丝长度L= cm。 (3)为减小实验误差，应选用图中 （填“甲”或“乙”）电路。 (4)所测电阻的测量值与真实值相比较，测量值 真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 (5)若用游标卡尺测得金属导线长度为L、用螺旋测微器测得金属导线的直径为d、电压表示数为U、电流表的示数为I，则金属丝的电阻率ρ= （用字母表示）。 四、计算题（本大题共3小题，共38分） 13．（10分）如图所示，电荷量分别为为，的两带电小球A、B，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，已知O点到A球的距离，，，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）A、B连线中点处的电场强度大小。    14．（12分）剩余离子电偏转系统的原理如图所示，让混合粒子束经过偏转电场，带电离子发生偏转被极板吞噬，中性粒子继续沿原有方向运动。若粒子束中的带电离子的电荷量均为q，质量均为m，动能都是Ek，两极板板长为L，间距为d。要使带电离子都被极板吞噬，求： （1） 从上级板左侧进入电场的离子恰好被极板吞噬，求在电场中运动的加速度； （2） 两极板上所加的最小电压。 15．（16分）如图所示，在光滑的水平桌面上，水平放置的粗糙直线轨道AB与水平放置的光滑圆弧轨道BCD相切于B点，整个轨道位于水平桌面内，圆心角，线段OC垂直于OD，圆弧轨道半径为R，直线轨道AB长为L＝5R。整个轨道处于电场强度为E的匀强电场中，电场强度方向平行于水平桌面所在的平面且垂直于直线OD。现有一个质量为m、带电荷量为＋q的小物块P从A点无初速度释放，小物块P与AB之间的动摩擦因数，，，忽略空气阻力。求： （1）小物块第一次通过C点时对轨道的压力大小； （2）小物块第一次通过D点后离开D点的最大距离； （3）小物块在直线轨道AB上运动的总路程。 参考答案： 1．C 【解析】A．所有饰品质量相同，根据平衡条件可知所受花枝作用力相同，A不符合题意； B．根据平衡条件可知花枝给饰品作用力与重力大小相等，方向相反，即花枝给饰品作用力方向一定竖直向上，B不符合题意； C．经过一段时间，花枝被饰品压到相对较低的位置，但根据平衡条件可知饰品所受花枝作用力不变，大小仍然等于重力，C符合题意； D．在饰品摆动过程中，受力不平衡，挂绳对饰品拉力将发生变化，D不符合题意。 故选C。 2．A 【解析】由于铁球密度大，容易发生离心运动，所以铁球会到靠外壁的②位置；而木球密度小，不易发生离心运动，所以木球会在靠转轴的①位置，故选A。 3．D 【解析】A．高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知点的电势比点的高，故A不符合题意； B．根据电场方向跟等势线的关系可知，等势线密的地方，电场线也比较密，因为a处的等势线较密，所以点的电场强度比点的大，故B不符合题意； C．液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为 可得液滴在点的加速度比在点的大，故C不符合题意； D．液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，即液滴在点的电势能比在点的大，故D符合题意。 故选D。 4．A 【解析】A．人们规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故A符合题意； B.导体的电阻取决自身的材料性质，长度和横截面积，与导体两端电压成正比，与流过导体的电流无关，故B不符合题意； C．电源的作用是在电源内部把电子由正极搬运到负极，保持两极之间有电压，故C不符合题意； D．国际单位制中七个基本单位：长度，时间，质量，热力学温度（开尔文温度），电流，光强度（坎德拉），物质的量，所以放电的电流可达50A，电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，故D不符合题意。 故选A。 5．A 【解析】ABC．从题图标识牌可知电池的容量为，即以6A的电流放电可工作10h，故A符合题意，BC错； D．该电池充完电可贮存的电荷量为 故D不符合题意。 故选A。 6．D 【解析】A．根据 由于 ，则 可知，“自拍”时天问一号所受地球引力约为在地球表面时所受引力的二十五分之一，所以A不符合题意； B．天问一号发射时的速度需大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，所以B不符合题意； C．根据 解得 轨道半径越大其公转速度越小，由于火星的公转半径较大，则火星的公转速度比地球公转速度小，所以C不符合题意； D．根据 解得 轨道半径越大其公转周期越大，由于火星的公转半径较大，则火星的公转周期比地球公转周期大，所以D符合题意； 故选D。 7．D 【解析】AB．电容器电容的定义式可知，指纹的凹点处与小极板距离远，较大，该位置的电容小，指纹的凸点处与小极板距离近，较小，该位置的电容大，故AB不符合题意； CD．由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，该位置的电容大，每个电容器的电压保持不变，根据可知，小极板的带电量较大，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．BC 【解析】AB．由于同一个金属筒所在处的电势相同，内部无场强，故质子在筒内必做匀速直线运动；而前后两筒间有电势差，故质子每次穿越缝隙时将被电场加速，B符合题意，A不符合题意； C．质子要持续加速，下一个金属筒的电势要低，所以电源正负极要改变，C符合题意； D．质子速度增加，而电源正、负极改变时间一定，则沿质子运动方向，金属筒的长度要越来越长，D不符合题意。 故选BC。 9．CD 【解析】AD．带正电的电荷量为q的小球受到的电场力大小为 则重力和电场力的合力大小为 重力和电场力的合力方向与竖直方向的夹角满足 可得 如图所示 可知小球运动等效最低点时速度最大，细线的拉力最大；小球运动等效最高点时速度最小，则有 解得小球运动过程中的最小速度为 故A不符合题意，D符合题意； BC．从小球从A到B过程，电场力对小球一直做正功，小球电势能减小，小球从B到A过程，电场力对小球一直做负功，小球电势能增大，则小球运动到B点时的电势能最小，小球运动到B点时的机械能最大，故B不符合题意，C符合题意。 故选CD。 10．BC 【解析】粒子在时刻由静止释放，粒子在电场力作用下向右运动的加速度随时间变化的规律如图所示 A．由于图像所围的面积为速度变化量，因此粒子沿单向直线运动，故A不符合题意； BC．若粒子在两板间运动的时间为，粒子在时间内做匀加速运动，在时间内做匀减速运动，加速度为 则粒子到达板时的速度大小为 故BC符合题意； D．若在时刻释放粒子，粒子仍单向直线运动，一定能到达板，故D不符合题意。 故选BC。 11．(1)顺时针 (2) (3)0.125 【解析】（1）由图甲可知，电容器充电时，电容器上极板带正电，下极板带负电，则在电容器放电过程中，通过电阻R0的电流方向为顺时针方向。 （2）曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，充电和放电电荷量相等，所以乙图中阴影部分的面积相等，即。 （3）已知S1=1000mA·s，电容器充电结束后，电容器两端电压等于电源电动势，则该电容器的电容值为 12．(1)2.895 (2)10.335 (3)乙 (4)小于 (5) 【解析】（1）螺旋测微器的精确值为，由图甲可知金属丝的直径为 （2）20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知金属丝长度为 （3）由于待测金属丝的电阻Rx小于5Ω，可知待测电阻阻值远小于电压表内阻，则电压表的分流几乎可以忽略不计，为了减小实验误差，电流表应采用外接法，则应选用图中乙电路。 （4）电流表应采用外接法，由于电压表的分流使得电流表示数大于待测电阻的真实电流，根据 可知所测电阻的测量值与真实值相比较，测量值小于真实值。 （5）根据电阻定律可得 又 ， 联立可得金属丝的电阻率为 13．（1）；（2） 【解析】（1）由几何关系可知，A、B间距离为 由库仑定律可知，A、B两球间的库仑力大小为 （2）根据点电荷场强表达式，可知A，B连线中点处的电场强度大小为 14．（1）；（2） 【解析】（1）粒子从上极板左端进入，从下极板右端恰好被吞噬时，电压最小，加速度最小，则 结合，联立解得 （2）由牛顿第二定律 解得 15．（1）5.4qE；（2）R；（3）15R 【解析】（1）设小物块第一次到达C点时的速度大小为vC1，根据动能定理有 解得 在C点根据向心力公式得 解得 根据牛顿第三定律得 （2）设小物块第一次到达D点时的速度大小为vD1，根据动能定理有 解得 小物块第一次到达D点后先以速度vD1逆着电场方向做匀减速直线运动，设运动的最大距离为xm，根据动能定理得 解得 （3）分析可知小物块最终会在圆弧轨道上做往复运动，到达B点的速度恰好为零时，动能和电势能之和不再减小。设小物块在直线轨道AB上运动的总路程为s，则根据功能关系得 解得 s＝15R 学科网（北京）股份有限公司 $$