甘肃省兰州第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试卷(含答案)

这是一份甘肃省兰州第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试卷(含答案)试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列说法中正确的是( )
A.由可知，电阻R与电压U、电流I都有关系
B.由可知，I与q成正比、t成反比
C.各种材料的电阻率都与温度有关，材料的电阻率越大，导电性能越好
D.一段粗细均匀的铜丝电阻为R，当把它拉成直径为原来的均匀细丝后，其电阻变为
2、如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点（重力不计）仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹，据此可知( )
A.a、b、c三条等势线中，a的电势最高
B.电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C.该质点在P点的速率比在Q点处大
D.该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
3、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I，质子的质量为m，其电量为e，那么这束质子流内单位体积的质子数n是( )
A.B.C.D.
4、在x轴上A、B两点处分别有点电荷和，两点电荷形成的静电场中，取无穷远处电势为零，x轴上各点的电势φ随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A.带正电，带负电
B.P点的电场强度为零
C.将电子（负电）从点沿x轴正方向移到P点的过程中，电子的电势能不断增大。
D.电子仅在电场力作用下从点沿x轴正方向运动到P点的过程中，加速度逐渐减小
5、如图所示的示波管，当两偏转电极上的电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间（图示坐标系的O点，其中x轴与电场的场强方向重合。x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与电场的场强方向重合，y轴正方向竖直向上。）下列说法正确的是( )
A.若要电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限，则接电源正极，接电源负极
B.若只在两极加上偏转电压，则在荧光屏上能看到沿x轴的亮线
C.若只在两极加上偏转电压，增大两极电压，则电子位置会沿x轴方向移动
D.示波管工作时，可任意调节两极电压，荧光屏上都会出现稳定波形
6、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A.坐标原点处的电势为V
B.电场强度的大小为250V/m
C.电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D.电子从b点运动到c点，电场力做功为-9eV
7、如图所示，放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是( )
A.小球A对筒底的压力变小B.小球间的库仑力变大
C.小球间的库仑力变小D.小球B对筒壁的压力变小
二、多选题
8、两个较大的平行金属板相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m的带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中( )
A.如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向a
B.如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动
C.如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变
D.如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，静电计指针张角变大
9、电荷量的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示。重力加速度。则( )
A.物块在内位移是B.物块与水平面间动摩擦因数是0.2
C.物块的质量是D.物块在内电势能减少了
10、制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行金属板，如图甲所示，加在间的电压做周期性变化，其正向电压为，反向电压为，电压变化的周期为，如图乙所示.在时，有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用，则下列说法中正确的是( )
A.若且电子恰好在时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加
B.若且电子恰好在时刻射出电场，则射出时的速度为
C.若且电子恰好在时刻射出电场，则射出时的速度为
D.若且电子恰好在时刻射出电场，则应满足的条件是
三、实验题
11、某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。图中R是高阻值电阻，先使开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端。电压传感器记录电容器两端电压，与电流传感器相连接的计算机，记录了这一过程中电流随时间变化的曲线如图乙所示。
（1）要研究电容器放电过程的规律，开关S应接在______端（选填“1”或“2”）；
（2）根据计算机所记录的曲线
①在形成电流曲线1的过程中，电容器的电容______，电压______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
②在形成电流曲线1的过程中，电容器最大电荷量可用图像中的______表示，若电源输出电压恒为20V，电容器的电容为，则该电容器两极板间的最大电压为______，储存的最大电荷量为______。
12、在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面积S及插入极板间的介质有关。他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电容器B板位置不动。
（1）将A板向右平移，静电计指针张角变小；则电容器两极板电压_________，电容_________；
（2）将A板竖直向下平移，则静电计指针张角_________，电容_________；
（3）在板间插入电介质，则静电计指针张角_________，电容_________（填“变大”、“变小”或“不变”）
四、计算题
13、如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，为电场中的两点，且，其连线的延长线与金属板A成角，已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为，元电荷。求：
（1）两点间的电势差，匀强电场场强E的大小和方向?
（2）若选取A板的电势点距A板，电子在D点的电势和电势能为多少?
14、如图所示，有四块长的矩形金属薄板，其中M、N正中间均开有小孔且竖直平行放置，间距，P、Q水平平行放置，间距也为；金属板M和N接电源两极，电源电压；金属板P和Q接另一电源，电压可在之间任意调节；装置右侧的足够大的荧光屏与水平面成的夹角，过金属板M正中心和荧光屏正中心的线段的长度。一群比荷为的带正电粒子从小孔O处飘入（初速度为零），不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用，单个粒子在金属板间运动的过程中板间电压不变，忽略极板的边缘效应，求：
（1）粒子进入偏转电场时的速度大小；
（2）粒子在金属板P、Q之间的最大偏转距离y；
（3）荧光屏上有粒子打到的区域的长度L。
15、在水平向右电场强度为匀强电场中，有一光滑绝缘导轨，导轨由水平部分和与它连接的位于竖直平面的半圆轨道ABC构成，半圆轨道半径。现距半圆轨道最低点A为的O处有一质量、带电荷量的带正电的小球，小球放在水平轨道的O点，由静止释放后，在轨道的内侧运动，，求：
（1）运动到最高点C点时的动能；
（2）运动到圆心等高处B点时对轨道的压力；
（3）为了使带电小球在半圆轨道上运动不脱轨，小球在水平轨道上释放位置到A点的距离应满足什么条件。
参考答案
1、答案：D
解析：A.是由比值法定义的电阻，电阻是导体本身的性质，与电压及电流无关，故A错误；
B.是比值法定义的电流强度，I与q及t无关，故B错误；
C.电阻率是表征导电性能好坏的物理量，由导体的材料决定，与温度有关，材料的电阻率越大，导电性能越差，故C错误；
D.由电阻定律有，当把它拉成直径为原来的均匀细丝后，则横截面积变成原来的，因为体积不变，则长度变为原来的4倍，则其电阻变为，故D正确。
故选：D。
2、答案：C
解析：A.质点所受电场力指向轨迹凹侧，大致方向斜向左上，且和电场强度方向一致，根据沿电场强度方向电势降低可知a、b、c三条等势线中，a的电势最低，故A错误；
B.等势线越密的位置电场强度越大，所以电场中Q点处的电场强度大小比P点处小，故B错误；
D.根据A项分析可知P点电势低于Q点电势，根据可知该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故D错误；
C.质点仅受电场力作用，能量守恒，结合D项分析可知该质点在P点具有动能比在Q点具有的动能大，即该质点在P点的速率比在Q点处大，故C正确。
故选C。
3、答案：D
解析：质子加速过程有
根据电流的微观定义式有
解得
故选D。
4、答案：D
解析：A.取无穷远处电势为零，则正电荷附近的点电势是大于零的，负电荷附近的点电势是小于零的，所以带负电，带正电。故A错误；
BD.图中图线的斜率表示电场强度，可知P点的电场强度不为零，从点沿x轴正方向运动到P点的过程中，电场强度逐渐减小，由公式易知电子加速度逐渐减小。故B错误；D正确；
C.由图可知，将电子（负电）从点沿x轴正方向移到P点的过程中，电势一直在升高。由可知，电子的电势能不断减小。故C错误。
故选D。
5、答案：C
解析：A.若要电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限，电子受到的电场力在x轴上沿-x方向，在y轴上沿方向，则接电源正极，Y接电源正极，故A错误；
B.若只在两极加上偏转电压，则在荧光屏上能看到垂直轴的亮线，故B错误；
C.若只在两极加上偏转电压，粒子受力沿x轴，增大两极电压，则电子位置会沿x轴方向移动，故C正确；
D.如果两电压频率都不稳定，则无法获得稳定，故D错误。
故选C。
6、答案：B
解析：A.匀强电场中，平行等间距的两点间电势差相等，即a、c之间的电势差与O、b之间的电势差相等，可得
代入数据解得
故A错误；
B.沿电场线方向电势降低，可知，水平方向的场强沿方向，大小为
竖直方向的场强沿方向，大小为
故电场强度的大小为
故B正确；
C.a点电势比b点电势低7V，电子带负电，所以电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故C错误；
D.b点电势比c点电势低9V，电子从b点运动到c点，电场力做功为
故D错误。
故选B。
7、答案：B
解析：A.以整体为研究对象可知，筒底对A球的支持力大小等于A、B两球的重力，由牛顿第三定律可知A对筒底的压力也等于A、B两球的重力，小球A对筒底的压力不变。故A错误；
BC.小球A、B间的库仑力
θ角变大，变小，库仑力F变大，故B正确C错误；
D.隔离B球受力如图所示，根据受力平衡有
B由于漏电而下降少许重新平衡，θ角变大，因此筒壁给球B的支持力增大，根据作用力与反作用力可知B球对筒壁的压力变大。故D错误。
故选B。
8、答案：CD
解析：A.如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，则电容器两极板间电势差U不变，正对面积S减小，由
可知电容C减小，根据
可知电容器所带电荷量减小，电容器放电，电流计中电流从a流向b，故A错误；
B.如果保持连接电源，将A板上移，则电容器两极板间电压U不变，两极板间距离d增大，根据
知两极板间电场强度减小，带电油滴所受合力向下，油滴将向下加速运动，故B错误；
C.如果断开电源，A板上移，电容器所带电荷量Q不变，两极板间距离d增大，由
联立可得
可知电场强度不变，油滴静止不动。B板接地，小球到B板的距离不变，油滴处电势不变，故C正确；
D.如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，电容器所带电荷量Q不变，两极板间距离d增大，由C选项分析可知，电场强度E不变，两极板间电势差增大，静电计指针张角变大，故D正确。
故选CD。
9、答案：BCD
解析：A.由图象可知，物块在4s内位移为
故A错误；
BC.由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有
由图线知加速度为
1s后物块做匀速运动，由平衡条件有
联立解得
由图可得
，
代入数据解得
，
故BC正确；
D.物块在前2s的位移
物块在2-4s的位移为
电场力做正功
则电势能减少了14J。
故D正确。
故选BCD。
10、答案：BC
解析：A.，粒子在竖直方向的速度变化如图所示
则4T时电子速度不变，动能不变，则电场力做功为零，故A错误；
B.电子在2T时速度竖直速度为零，水平速度为，则在2T时的速度为，故B正确；
CD.若且电子恰好在时刻射出电场，
0~2T内，电子在竖直方向上先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动到零再反向做匀加速直线运动，最大偏移距离
则
射出时竖直方向的速度
则射出时的速度
故C正确D错误。
故选BC。
11、答案：（1）2；（2）不变；变大；图线与坐标轴所围面积；20V；0.04C
解析：（1）要研究电容器放电过程的规律，开关S应与电源断开与电阻组成回路，所以开关S接在2端。
（2）①在形成电流曲线1的过程中，电容器处于充电状态，电容器电荷量增加，极板间的电压变大，但是电容器的电容是本身属性，与电压的变化无关，所以其电容不变。
②在形成电流曲线1的过程中，电容器最大电荷量可用图像中的图线与坐标轴所围面积表示，
电容器两极板间的最大电压为电源电压，即20V。
储存的最大电荷量为
12、答案：（1）变小；变大；（2）变大；变小；（3）变小；变大
解析：（1）实验时保持电容器极板所带的电量不变，将A板向右平移，根据平行板电容器的电容公式
板间距减小，电容变大
电容器两极板电压变小。
（2）将A板竖直向下平移，极板间正对面积S减小，则电容器的电容C减小，保持电容器极板所带的电量不变，两极板电压变大，静电计指针张角变大。
（3）在板间插入电介质，电容变大，保持电容器极板所带的电量不变，电容器两极板电压变小。
13、答案：（1），，垂直极板向下；（2），
解析：（1）电子从点移到点，根据电势差的定义，有
电场强度
方向垂直极板向下
（2）两点的电势差
由
其中
可得
电子在点的电势能为
14、答案：（1）；（2）；（3）6m
解析：（1）根据动能定理有
解得
（2）粒子在金属板P、Q之间作类平抛运动，当PQ间加最大电压时，粒子在金属板P、Q之间的偏转距离y最大，则
联立解得
（3）当PQ间加最大电压时，设粒子的最大速度偏角为α，则
联立解得
故
有粒子打到荧光屏的区域如图所示
由几何关系得
解得
因此荧光屏上有粒子打到的区域的长度为6m。
15、答案：（1）2.5J；（2）9.8N；（3）或
解析：（1）小球从O点到C点的过程根据动能定理得出
解得
（2）小球从O点到B点的过程中利用动能定理得出
在B点由受力分析有
解得
根据牛顿第三定律得出运动到圆心等高处B点时对轨道的压力为。
（3）若小球恰好通过最高点C点时
从释放点O到C点的过程利用动能定理得出
解得小球恰好通过最高点时释放点O到C点的距离至少为
令小球的等效重力的方向与竖直方向夹角为θ，则有
解得
令物理等效最低点D位置，圆弧上以D位置为中心的四分之一圆周上的位置为J，若小球到达位置J的速度恰好为0，则有
解得
综合上述可知，为了使带电小球在半圆轨道上运动不脱轨，小球在水平轨道上释放的位置到A点的距离应满足的条件是
或