精品解析：广东省广州市真光中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

广州市真光中学2024学年第一学期10月阶段测试（物理） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则（ ） A. ab连线中点场强为零 B. 三角形中心处场强为零 C. b所受库仑力方向垂直于ab连线 D. a、b、c所受库仑力大小之比为 2. 如图所示，在一条直线上有两个相距的点电荷A、B，A带电荷量为，B带电荷量为，现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均仅在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为（　　） A. 负，A的左边处 B. 负，A的左边处 C. 正，B的右边处 D. 负，A的右边处 3. 如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在、两点，在的连线上有对称点、，连线的中垂线上有对称点、，则下列说法正确的是( ) A. 、两点电场强度相同 B. 正电荷在点电势能大于在点电势能 C. 在连线的中垂线上，点电势最高 D. 负电荷从点静止释放，在它从点运动到点的过程中，加速度先减小再增大 4. 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，两点的电势差。则（　　） A. 电场强度的大小 B. 点的电势比点的低5V C. 将电子从点移到点，电场力做正功 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能 5. 如图，新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成，其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电，从而被电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘（不计重力）在静电除尘管道内的运动轨迹，实线为电场线（未标方向），下列判定正确的是（　　） A. 带电粉尘带正电 B. 带电粉尘在除尘管道内做匀变速曲线运动 C. 带电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度 D. 带电粉尘在a点的电势能大于在b点的电势能 6. 如图所示，带电的平行板电容器与静电计连接，下极板接地，静电计外壳接地，已知电容器上极板带负电，稳定时一带电的油滴恰好静止于两极板间的点，则下列说法正确的是（　　） A. 保持下极板不动，将上极板稍微下移一点距离，静电计的张角变大 B. 保持上极板不动，将下极板稍微下移一点距离，液滴将向下运动 C. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，点电势将升高 D. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，带电油滴仍静止不动 7. 我国的特高压直流输电是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”，特别适合远距离输电，若直流高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，A、B、C、D是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，如图所示，则（　　） A. 电场强度的大小为 B. 电势的大小为 C. 间距离等于间距离的2倍 D. 人从沿着圆弧走到会发生触电 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选的的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则（　　） A. A点的电场强度大小为 B. B点的电场强度大小为 C. 点电荷Q在A、B之间 D. 点电荷Q在A、O之间 9. 如图所示，A、B两板间电压为600V，A板接地，B板带负电，A、B两板间距离为12cm，C点离A板4cm，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. 电子在C点具有的电势能为 D. 电子在C点具有的电势能为 10. 如图所示，三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中： A. 电场力对液滴a、b做的功相同 B. 三者动能的增量相同 C. 液滴a与液滴b电势能的变化量相等 D. 重力对c做的功最多 11. 两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（　　） A. R1的电阻为 B. R1的电阻R1=tan 45° Ω=1 Ω C. R2的电阻随电压的增大而减小 D. 当U=1 V时，R2的电阻等于R1的电阻 三、实验题 12. 某实验小组通过电流传感器研究电容器充放电过程，可将电路中电流和时间的关系显示在计算机上，实验电路如图甲所示。 （1）实验操作过程如下：先将开关S打到_____________（选填“”或“”），对电容器进行充电。充电完毕后，将开关打到_____________（选填“”或“”），电容器进行放电。在放电过程中，经过电流传感器的电流方向为______________（选填“从上往下”或“从下往上”）。 （2）某次充电过程，电路中电流和时间的关系如图乙所示，则充电过程释放的电量约为___________。 A. B. C. D. （3）已知电源的输出电压为，估算该电容器的电容的为__________________F。（用（2）问所选选项的电荷量代入计算，计算结果保留两位有效数字） 四、解答题 13. 如图所示，平行板电容器两极板互相正对，倾斜放置，极板的长度AB＝CD＝L。把两板间的电场看作匀强电场，已知AC在同一水平线上，DC与水平方向的夹角为。一个质量为m，电量为q的油滴，在A点附近由静止出发，沿AC方向做匀加速直线运动到达C点，重力加速度为g。 （1）若油滴带负电，判断极板AB的电性； （2）求两极板间电场强度的大小； （3）求油滴由A运动到C所用的时间。 14. 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个匀强电场，I区场强大小均为E， II区场强未知，两电场的边界均是边长为L的正方形，方向如图（不计电子所受重力）。已知电子的质量为m，电量为e。在该区域AB边的中点处由静止释放电子，已知电子仅从CD边射出。求： （1）II区电场强度应该满足的条件； （2）粒子最终离开ABCD区域时速度的最大值及该状态下速度方向的正切值。 15. 如图所示，为竖直平面内半径为的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道足够长的粗糙水平轨道相切于点，所有轨道绝缘。边界及左侧有方向竖直向下的匀强电场，场强大小。水平轨道仅段有水平向左的匀强电场，大小可调，长度为，长度为。质量为m、带电量为（）的滑块P从点静止释放，P可视作质点，P与水平面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为。求： （1）滑块P初次运动到点时的速度大小； （2）滑块P初次运动到点时对轨道的压力大小； （3）如果滑块最终能离开水平电场区域，求滑块在水平轨道上运动的总路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市真光中学2024学年第一学期10月阶段测试（物理） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则（ ） A. ab连线中点场强为零 B. 三角形中心处场强为零 C. b所受库仑力方向垂直于ab连线 D. a、b、c所受库仑力大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在ab连线的中点处，a、b两电荷在该点的合场强为零，则该点的场强等于c电荷在该点形成的场强，大小不为零，故A错误； B．在三角形的中心处，a、b两电荷在该点的场强大小相等，方向之间的夹角为120°角，则合场强竖直向上；c电荷在该点的场强也是竖直向上，则三角形中心处场强不为零，故B错误； C．b受到a的库仑斥力沿ab方向，b受到c的库仑引力沿bc方向，且库仑斥力与库仑引力大小相等，则b所受库仑力方向斜向右下方与ab连线成60°角，故C错误； D．设正三角形边长为l，根据对称性可知，a、b受到库仑力大小相等，均为 c受到库仑力大小为 则 a、b、c所受库仑力大小之比为，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，在一条直线上有两个相距的点电荷A、B，A带电荷量为，B带电荷量为，现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均仅在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为（　　） A. 负，A的左边处 B. 负，A的左边处 C. 正，B的右边处 D. 负，A的右边处 【答案】B 【解析】 【详解】依题意，要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足：“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则，所以点电荷C应在A左侧，带负电。设C带电荷量为，A、C间的距离为，由于C处于平衡状态，所以 解得 B正确，ACD错误。 故选B。 3. 如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在、两点，在的连线上有对称点、，连线的中垂线上有对称点、，则下列说法正确的是( ) A. 、两点电场强度相同 B. 正电荷在点电势能大于在点电势能 C. 在连线的中垂线上，点电势最高 D. 负电荷从点静止释放，在它从点运动到点的过程中，加速度先减小再增大 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等． 【详解】根据电场线的分布，a、c两点电场强度大小相等．故A错误．根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a点电势能一定等于在c点电势能．故B错误．沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故C正确．由对称性知O点的场强为零，电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大后减小再增大再减小，故D错误．故选C． 【点睛】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析，注意D选项是一种可能的． 4. 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，两点的电势差。则（　　） A. 电场强度的大小 B. 点的电势比点的低5V C. 将电子从点移到点，电场力做正功 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．两点的电势差 则电场强度的大小为 故A错误； B．两点的电势差为 故点的电势比点的高，故B错误； C．电子带负电，电场强度水平向右，电子受到的电场力方向水平向左，则将电子从点移到点，电场力做负功，故C错误； D．由于沿电场线电势降低，则有 电子带负电则有 则电子在a点的电势能大于在点的电势能，故D正确。 故选D。 5. 如图，新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成，其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电，从而被电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘（不计重力）在静电除尘管道内的运动轨迹，实线为电场线（未标方向），下列判定正确的是（　　） A. 带电粉尘带正电 B. 带电粉尘在除尘管道内做匀变速曲线运动 C. 带电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度 D. 带电粉尘在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．带电粉尘向正极板弯曲，说明带电粉尘带负电，故A错误； B．管道内的电场不是匀强电场，带电粉尘在除尘管道内受变力作用，做变加速曲线运动，故B错误； C．电场线的疏密表示场强强弱，可知 带电粉尘在a点所受电场力小于在b点所受电场力，所以电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度，故C正确； D．带电粉尘从a点到b点电场力做负功，电势能增加，a 点的电势能小于b点的电势能，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，带电的平行板电容器与静电计连接，下极板接地，静电计外壳接地，已知电容器上极板带负电，稳定时一带电的油滴恰好静止于两极板间的点，则下列说法正确的是（　　） A. 保持下极板不动，将上极板稍微下移一点距离，静电计的张角变大 B. 保持上极板不动，将下极板稍微下移一点距离，液滴将向下运动 C. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，点电势将升高 D. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，带电油滴仍静止不动 【答案】C 【解析】 【详解】A．保持下极板不动，将上极板稍微下移一点距离，则减小，根据 可知增大，根据 由于验电器所带电荷量很小，所以可认为电容器电荷量不变，则减小，静电计张角变小，故A错误； B．一带电的油滴恰好静止于两极板间的点，由于上极板带负电，根据受力分析可知油滴带正电，保持上极板不动，将下极板稍微下移一点距离，则增大，根据 可知电场强度不变，则油滴保持静止状态，故B错误； C．保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，则S减小，根据 可知电场强度变大，油滴距离下极板的距离不变，根据 可知点与下极板的电势差变大，且下极板带正电接地，所以点电势将升高，故C正确； D．保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，则减小，根据 可知电场强度增大，则电场力增大，带电油滴向上运动，故D错误。 故选C。 7. 我国的特高压直流输电是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”，特别适合远距离输电，若直流高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，A、B、C、D是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，如图所示，则（　　） A. 电场强度的大小为 B. 电势的大小为 C. 间距离等于间距离的2倍 D. 人从沿着圆弧走到会发生触电 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度看等差等势线的疏密，由题图可知电场强度的大小为 故A错误 B．根据题意，圆心处的电势最高，向外越来越低，电势的大小为 故B正确； C．的平均场强大于BC的平均场强，由图可知，的电势差等于BC电势差的2倍，根据 可以定性判断出间距离小于BC间距离的2倍，故C错误； D．B和D在同一条等势线上，人从B沿着圆弧走到D不会发生触电，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选的的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则（　　） A. A点的电场强度大小为 B. B点的电场强度大小为 C. 点电荷Q在A、B之间 D. 点电荷Q在A、O之间 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．在F—q图像中，斜率的大小表示场强的大小，可知 A正确，B错误； CD．由于图像可知，放在A点的试探电荷为正电荷，受力的方向沿x轴正方向，该点场强沿x轴正方向；放在B点的试探电荷为负电荷，受力的方向沿x轴正方向，该点场强沿x轴负方向。该电场是由点电荷Q产生的，该点电荷Q一定在A、B之间，且带负电荷，C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，A、B两板间电压为600V，A板接地，B板带负电，A、B两板间距离为12cm，C点离A板4cm，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. 电子在C点具有的电势能为 D. 电子在C点具有的电势能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．电场强度为 AC间的电势差为 由于 A板接地，则其电势为零，则 故A错误，B正确； CD．电子在C点具有的电势能为 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中： A. 电场力对液滴a、b做的功相同 B. 三者动能的增量相同 C. 液滴a与液滴b电势能的变化量相等 D. 重力对c做的功最多 【答案】AC 【解析】 【详解】A项：因为液滴a、b的电荷量大小相等，则液滴所受的电场力大小相等，由静止释放，穿过两板的时间相等，则偏转位移大小相等，电场力做功相等．故A正确； B项：电场力对a、b两液滴做功相等，重力做功相等，则动能的增量相等，对于c液滴，只有重力做功，小于a、b动能的增量．故B错误； C项：对于液滴a和液滴b，电场力均做正功，电场力所做的功等于电势能的变化量，故C正确； D项：三者在穿过极板的过程中竖直方向的位移相等，三个质量相同，所以重力做功相等，故D错误． 11. 两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（　　） A. R1的电阻为 B. R1的电阻R1=tan 45° Ω=1 Ω C. R2的电阻随电压的增大而减小 D. 当U=1 V时，R2的电阻等于R1的电阻 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图像可知，R1是线性元件，则R1的电阻为 A正确； B．在物理图像中，由于坐标轴所表示的物理量不同，所选择的标度值也可能不一样，因此，在求图线的斜率时，不能够利用图线倾角的正切值求解，B错误； C．根据电阻定义式有 结合伏安特性曲线可知，I—U图像上的点与坐标原点连线的斜率的倒数表示电阻，由图像可知随电压的增大，斜率逐渐减小，则R2的电阻随电压的增大而增大，C错误； D．根据电阻定义式有 当U=1V时，R2的电阻等于R1的电阻，都为2Ω，D正确。 故选AD。 三、实验题 12. 某实验小组通过电流传感器研究电容器充放电过程，可将电路中电流和时间的关系显示在计算机上，实验电路如图甲所示。 （1）实验操作过程如下：先将开关S打到_____________（选填“”或“”），对电容器进行充电。充电完毕后，将开关打到_____________（选填“”或“”），电容器进行放电。在放电过程中，经过电流传感器的电流方向为______________（选填“从上往下”或“从下往上”）。 （2）某次充电过程，电路中电流和时间的关系如图乙所示，则充电过程释放的电量约为___________。 A. B. C. D. （3）已知电源的输出电压为，估算该电容器的电容的为__________________F。（用（2）问所选选项的电荷量代入计算，计算结果保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 1 ②. 2 ③. 从下往上 （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]实验操作过程如下：先将开关打到，对电容器进行充电，充电完毕后，将开关打到，在放电过程中，经过电流传感器的电流方向为从下往上； 【小问2详解】 充电过程电容器释放的电荷量等于电流和时间关系图线与坐标轴所围面积，约为 故选C。 【小问3详解】 [1]该电容器的电容为 四、解答题 13. 如图所示，平行板电容器两极板互相正对，倾斜放置，极板的长度AB＝CD＝L。把两板间的电场看作匀强电场，已知AC在同一水平线上，DC与水平方向的夹角为。一个质量为m，电量为q的油滴，在A点附近由静止出发，沿AC方向做匀加速直线运动到达C点，重力加速度为g。 （1）若油滴带负电，判断极板AB的电性； （2）求两极板间电场强度的大小； （3）求油滴由A运动到C所用的时间。 【答案】（1）负电；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）油滴在A点附近由静止出发，沿AC方向做匀加速直线运动到达C点，说明合外力方向水平向右，而重力竖直向下，则电场力垂直极板向上，若油滴带负电，则极板AB的电性为负电； （2）竖直方向根据平衡条件 解得 （3）水平方向，根据牛顿第二定律 根据匀变速直线运动规律 联立解得 14. 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个匀强电场，I区场强大小均为E， II区场强未知，两电场的边界均是边长为L的正方形，方向如图（不计电子所受重力）。已知电子的质量为m，电量为e。在该区域AB边的中点处由静止释放电子，已知电子仅从CD边射出。求： （1）II区电场强度应该满足的条件； （2）粒子最终离开ABCD区域时速度的最大值及该状态下速度方向的正切值。 【答案】（1） ；（2）， 【解析】 【详解】（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，根据动能定理有 此后电场II做类平抛运动，假设电子从D点射出，则出射时偏转量为 即 根据牛顿第二定律有 水平方向为匀速运动，则 可以得到 要使电子仅从CD边射出，所以 II 区的电场强度为 （2）设粒子从D点射出时速度最大，此时的速度方向与y轴负方向夹角为，由竖直方向 则 整理可以得到 设从CD边飞出的速度为 ，此时速度最大，根据动能定理可以得到 整理得到 15. 如图所示，为竖直平面内半径为的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道足够长的粗糙水平轨道相切于点，所有轨道绝缘。边界及左侧有方向竖直向下的匀强电场，场强大小。水平轨道仅段有水平向左的匀强电场，大小可调，长度为，长度为。质量为m、带电量为（）的滑块P从点静止释放，P可视作质点，P与水平面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为。求： （1）滑块P初次运动到点时的速度大小； （2）滑块P初次运动到点时对轨道的压力大小； （3）如果滑块最终能离开水平电场区域，求滑块在水平轨道上运动的总路程s。 【答案】（1） （2），方向竖直向上 （3）10R 【解析】 【小问1详解】 滑块P从A到B的过程中，由动能定理得 解得 【小问2详解】 在点，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知，滑块P对轨道的压力大小为，方向竖直向上。 【小问3详解】 若滑块能到达D点右侧，则由动能定理 当时s最大为10R； 若滑块在CD之间某位置速度减为零，若，则物块将静止在CD之间，不能离开电场； 若，则物块将反向向左运动离开电场；从进入电场到出离电场时电场力做功为零，同理若能进入左侧凹面，则也能出离凹面，最终停在BC之间某位置，则由能量关系 解得 s=10R 综上所述，如果滑块最终能离开水平电场区域，滑块在水平轨道上运动的总路程为10R。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $