四川省成都市第七中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

这是一份四川省成都市第七中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷，共11页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．下列四副插图，说法正确的有（ ）
A．图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电
C．图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附
D．图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理
2．如图所示，甲、乙两图中平行板电容器与恒定电源保持连接，甲图中B板接地，乙图中A板接地。丙、丁两图中平行板电容器充电后与电源断开，丙图中B板接地，丁图中A板接地。P为两板空间中的一点，现保持A板位置不变，将四个图中的B板均向下平移一小段距离，则四个图中P点的电势不变的是（ ）
A．甲图B．乙图C．丙图D．丁图
3．在绝缘光滑水平面上的的处、的处分别固定正电荷，如图甲所示。图乙是之间连线上的电势与位置之间的关系图像，图中点为电势的最低点。若在的点由静止释放一个带正电小球（可视为质点），下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到处的加速度最大B．两正电荷带电量之比
C．小球在处的动能最大D．小球不能经过的位置
4．示波器的核心部件是示波管，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示。下列说法错误的是（ ）
A．如果在之间加图a的电压，在之间加图c的电压，在荧光屏上会看到一条与轴平行的竖直亮线
B．如果在之间加图b的电压，在之间加图c的电压，在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线
C．如果在之间不加电压，在加图a电压，在荧光屏的轴上会看到一个亮斑
D．如果在之间和之间都加图b的电压，在荧光屏的坐标原点上会看到一个亮斑
5．如图甲所示，在轴上有和两个波源分别位于和处，振动方向与平面垂直并向周围空间（介质分布均匀）传播，波速为时刻两波源同时开始振动，图像分别如图乙、丙所示，为平面内一点，。下列说法正确的是（ ）
A．处的质点开始振动的方向沿轴负方向
B．两列波相遇后，处的质点振动减弱
C．两列波相遇后，处的质点振动加强
D．若，从两列波在点相遇开始计时，点振动方程为
6．如图甲所示，一平行板电容器极板长，宽，两极板间距为，距极板右端处有一竖直放置的荧光屏。在平行板电容器左侧有一长的“狭缝”粒子源，可沿着两板中心平面，均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为，速度为的带电粒子。现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的交流电，已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期。下面说法正确的是（ ）
A．粒子打到屏上时在竖直方向上偏移的最大距离为6.25cm
B．粒子打在屏上的区域面积为
C．在内，进入电容器内的粒子有能够打在屏上
D．在内，屏上出现亮线的时间为0.0126s
7．电偶极子是由两个等量异号点电荷组成的系统。真空中有两对相同电偶极子和，所带电荷量均为，其中带正电荷。将此两对电偶极子的四个点电荷固定在正四面体的四个顶点上，正四面体的棱长为，相应棱的中点分别为，静电力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．
B．将同一个检验电荷从点移到点和从点移到点，电场力做功相等
C．点的电场强度大小为
D．点的电场强度大小为
8．一列简谐横波沿x轴传播，波源的振动频率为2Hz，某时刻波形图如图所示，中间有一部分被遮挡，则该波的波速大小可能为（ ）
A．B．C．D．
9．如图所示，在点固定一个负点电荷，长度为的不可伸长轻质绝缘丝线一端也固定在点，另一端拴一个质量为、带电荷量为的带电小球P。对小球施加一个水平向右的拉力，小球静止，此时丝线与竖直方向的夹角为。某时刻撤去拉力，撤去拉力瞬间小球的加速度大小为，丝线恰好对小球无拉力，此后小球做圆周运动，运动到最低点时，小球的加速度大小为，点电荷所带电荷量绝对值为。已知重力加速度为，静电力常量为，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．B．
C．D．若点电荷电荷量缓慢减少，小球到最低点时的加速度减小
10．如图所示，在空间轴上方有沿负方向的匀强电场，电场强度大小为，在轴下方有方向与轴成角的匀强电场，电场强度大小为。现有一带正电量q，质量为m的粒子从以沿方向的速度射出，忽略粒子所受的重力。若粒子第一次经过轴时速度方向与轴成角，则（ ）
A．与满足B．粒子第2次经过轴时的位置为
C．粒子第20次经过轴时的位置为D．粒子第20次经过轴时速度大小为
二、实验题（共15分）
11．（5分）在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
（1）开关S改接2后，电容器进行的是______（选填“充电”或“放电”）过程，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将______选填“减小”、“不变”或“增大”）。
（2）若实验中测得该电容器充电结束时两极间的电压为8.0V，在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器充电结束时储存的电能为______J。（结果保留三位有效数字）
12．（10分）美国物理学家密立根于1910年利用如图所示的实验装置，确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值。图中雾状小油滴被喷到水平放置的两块平行金属板上方的空间。两平行金属板中的上板有一小孔，小孔很小不会影响两平行板之间的电场。当油滴穿过小孔进入两板间的空间后，通过显微镜可测出在两板间不加电压时油滴下降的速率，从而算出油滴质量m。再用X射线照射两板间的空气使之电离，从而使油滴带上负电荷，电荷量的绝对值为q。在两金属板上加电压并进行调节，使油滴受到的电场力等于它所受的重力，油滴达到平衡，就能求出油滴所带电荷量q。
（1）下列关于密立根油滴实验的叙述中正确的是（ ）
A．平行极板一定要水平，通电时上极板接电源负极；
B．实验时要选择质量小一些的油滴；
C．密立根油滴实验证明了任何带电体所带电荷都是的整数倍；
D．为了测量两板之间匀强电场的大小，必须测量的量有两板间的电压，两板间的距离以及两板的长度。
（2）油滴近似看成密度为，半径为的球形。油滴受到的空气阻力可以表示为，其中是空气的黏滞系数，为油滴下降的速率。重力加速度为，不考虑空气浮力。油滴的半径在当时的条件下无法准确测得，但油滴匀速运动时的速率可以测得，请写出油滴质量的表达式______（可用物理量：）。
（3）若已测得一个油滴的质量为。调节两板间的电压，使得该油滴恰好悬浮静止，此时两板间的电压为。同时测得两板间的距离以及两板的长度。请写出油滴带电量的表达式______（可用物理量：）。
（4）实验结束后，需要让漂浮在两板之间的油滴尽快下落收集。则下列做法可以达到目的的有（ ）。
A．保持两极板电压不变，把下极板向下移
B．保持两极板电压不变，在两极板间插入导体板
C．断开电源，在两极板间充入某种相对介电常数更大的气体
D．断开电源，把下极板向右移
三、解答题（共45分）
13．（10分）如图所示，小球A的质量为的质量为，两球均带正电荷，B的带电量是A的4倍，用长均为的绝缘细线悬挂于点，两小球均处于静止状态，细线中的拉力是细绳中的拉力的2倍，已知重力加速度大小为，静电力常量为。求：
（1）小球A的带电量；
（2）若给小球A、B同时施加方向相反、大小始终相等的水平拉力，且两力从0开始缓慢增大，此过程两小球电荷量保持不变。求细线与竖直方向的夹角从缓慢增加到的过程中两个拉力所做的总功。
14．（15分）如图所示，空间中有两块带电平行金属板，两板间距为，两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的点飞入，点到上极板左端点的竖直距离为，然后从下极板的右端点点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径。平行金属板的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度。已知小球带正电，质量，电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求：
（1）小球在点的速度大小；
（2）极板的长度；
（3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。
15．（20分）如图甲所示，在整个第三象限内，有平行于轴向上的匀强电场，电场强度为但大小未知。一质量为，电荷量为的正离子（不计重力）可从轴负半轴的某位置平行于轴负方向以速度射入第三象限，离子刚进入第二象限的时候在轴正半轴距离坐标原点为的地方放一个负点电荷，电量未知，同时撤去，离子随即做匀速圆周运动，随后当离子经过轴时，立即撤去，在第一、四象限加上如图乙所示的周期性变化的电场，取平行于轴正方向为的正方向，其周期与时间的关系如图乙所示，已知静电力常量为。
（1）求第三象限电场强度的大小；
（2）若正离子在轴负半轴距坐标原点处沿轴负方向以速度射入第三象限，为使离子在第二象限做匀速圆周运动，求固定的负点电荷的电量；
（3）以第（2）问为前提条件，求离子从轴正半轴到轴的时间（结果用和表示）
2024-2025学年度上期高二10月测试物理试卷答案
一、选择题（每小题4分，共40分）（1-7小题为单项选择题。8-10小题为多项选择题）
1．C 2．D 3．C 4．D 5．D 6．C 7．D 8．AB 9．AC 10．BC
二、实验题（共15分）
11．【答案】放电 不变
12．【答案】BC AC
三、解答题（共45分）
13．【答案】（1） （2）
【详解】（1）设小球AB的质量分别为和，带电量分别为和，细绳的拉力为，则细绳的拉力为，对A、B整体研究，细线的拉力
对小球B研究，根据力的平衡
解得
（2）对A、B施加等大反向的水平拉力后，A、B组成的系统始终处于平衡状态，对两球的整体分析可知，水平方向受合力为零，因此细线始终处于竖直，当细线与竖直方向的夹角为时，小球A保持静止，小球B和A间的距离始终保持不变，电场力不做功，作用在A上的拉力不做功，根据功能关系知，拉力对小球B做功，即两个拉力做的总功为B的重力势能增加量，则
14．【答案】（1） （2）0.6m （3）
【详解】（1）小球从点到点由动能定理可得
解得
（2）小球在两板间做类平抛运动，则有
其中
解得
（3）小球在圆弧轨道上运动时，在等效平衡位置时速度最大，等效平衡位置如图所示，由图可知
小球在点时，设与的夹角为，可知
小球从点到等效平衡位置由动能定理可得
代入数据解得
15．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在第三象限内做类平抛运动，设离开第三象限时距坐标原点距离为，则
联立解得
（2）由题可知
联立可解得
粒子沿着轴正方向的速度
粒子的合速度
粒子的轨道半径
库仑力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，则
可得
（3）粒子到达轴正半轴时，到轴的距离
进入电场后竖直方向的加速度大小
利用图像可知
第一个周期向上运动的距离
每个周期比前一个周期向下多移动的距离为
设经过个周期，则向下移动的距离
解得
因此只能取4，此时向下位移为
根据动量定理
可知此时的速度
接下来在时间内向下减速运动的位移
此时的速度
再运动的时间为到达轴，则
代入数据解得
因此总的时间为