河南省周口市鹿邑县第二高级中学2024-2025学年高二上学期10月质量检测物理试卷

这是一份河南省周口市鹿邑县第二高级中学2024-2025学年高二上学期10月质量检测物理试卷，共11页。试卷主要包含了考试结束后等内容，欢迎下载使用。

全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整。笔迹清楚。
4．考试结束后。请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题分，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，a、b、c、d是空间中以O点为圆心的圆周上的四个点，在O点处放置一点电荷，以下说法正确的是（ ）
A．a、c两点的电场强度相同、电势不同
B．b、d两点的电场强度不同、电势相同
C．a、b两点的电场强度不同、电势不同
D．c、d两点的电场强度相同、电势相同
2．关于静电的防止与利用，下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是（ ）
甲乙丙丁
A．图甲中建筑物顶端的避雷针
B．图乙中验电器的张角闭合
C．图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连
D．图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服
3．将塑料带一端打结，另一端撕开多条，用毛巾反复摩擦塑料带，可观察到塑料带化身为“章鱼”。下列有关说法正确的是（ ）
A．毛巾与塑料带摩擦时产生了电荷
B．毛巾与塑料带带同种电荷
C．毛巾与塑料带带异种电荷
D．用毛巾反复摩擦塑料带时，毛巾所带的电荷量有可能大于塑料带所带的电荷量
4．在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点所受的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，则a、b两点的场强大小之比等于（ ）
A．2：1B．1：1C．3：1D．4：1
5．污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒连接电源，金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布（方向未标出），某污泥絮体的运动轨迹如图中虚线所示，M、N是轨迹上两点。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒应连接电源正极
B．污泥絮体在M点的加速度比其在N点的大
C．污泥絮体在M点的速度比其在N点的大
D．污泥絮体在M点的电势能比其在N点的大
6．热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用，某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示．电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，电源输出电压恒定，闭合开关S，被测材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（ ）
A．材料温度降低，电容器电容增大
B．材料温度降低，极板所带电荷量增大
C．滑动变阻器滑片向上滑动少许可以提高检测仪的工作电压
D．检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度降低
7．电子偏转装置由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构原理图如图所示，如果偏转电极和之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿中轴线做直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑，如果电子枪中正负接线柱之间电压为10U，板间加恒定电压U，极板的长度为、间距为d，板间不加电压，已知电子质量为m，电荷量大小为e，不计电子从灯丝逸出的初速度，不计电子重力及电子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．射出电子枪时，电子的动能大小为5eU
B．电子在极板间的加速度大小为
C．电子打在荧光屏时，其速度方向与中轴线夹角的正切值为
D．若，电子将打在荧光屏的上半区域
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的关系图像，当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子将始终向同一个方向运动
B．在0~4s内，电场力做的总功不为零
C．4s末带电粒子回到原出发点
D．5s~8s内，电场力做的总功为零
9．如图甲所示，直线AB是电场中的一条电场线，沿与直线AB成角的方向建立直线坐标轴Ox，一电子在Ox坐标轴上各点的电势能与x坐标关系如图乙所示，电子电荷量大小为，，，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．电场方向由A指向B
B．电场方向沿z轴正方向
C．电子受到的电场力大小为
D．该电场的场强大小为150V/m
10．如图所示，8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体，取无穷远处电势为零，该立方体中心O点电势为，上表面中心P点电势为，下列说法正确的是（ ）
A．一个小立方体在点产生的电势为
B．下层一个小立方体在P点产生的电势为
C．现撤去下层一个小立方体，则O点电势为
D．现撤去下层一个小立方体，则P点电势为
三、非选择题：本题共5小题，共54分
11．（7分）如图所示，法国科学家库仑曾设计了一个十分精妙的扭秤实验，来探究电荷之间的作用力与哪些物理最有关的问题．
（1）A、C两球完全相同，开始时A球不带电，C球带电最恒定，将A球与C球接触后分开，改变其距离r，发现A、C之间的静电力大小与______（填“r”“”或“”）成正比，A球所受的静电力使A球______（填“顺时针”或“逆时针”）转动（俯视）；
（2）改变C球带电量Q，重复（1）过程，保持其距离不变，发现A、C间的静电力大小与______（填“Q”“”或“”）成正比；
（3）上述实验过程采用的物理方法是______（填字母）．
A．控制变量法B．放大法C．理想化模型法
12．（9分）小明做观察电容器充、放电并估测一个电容器的电容实验，采用8V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与电脑相连，能描绘出电流I随时间t变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。
甲 乙
（1）下列说法正确的是______（填字母）；
A．单刀双掷开关S掷向1端，电容器放电
B．先将S掷向1端，然后掷向2端，电容器电容先增大后减小
C．电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷
D．电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电
（2）传感器将电流信息传人计算机，屏幕上显示出电容器在整个放电过程中电流随时间变化的曲线如图乙所示，曲线下包含的小格数大约为40个，根据图像估算出释放的电荷量为______C；由此估算该电容器的电容为______F。（结果均保留两位有效数字）
13．（10分）某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗，在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引问轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速器加速后，在人体组织液中形成速率为v的细柱形质子流，其横截面积为S，等效电流为I；已知质子电荷最为e，质为m求：
（1）加速器的电压大小；
（2）加速后这束质子流内单位体积的质子数；
（3）若人体组织液的电阻率为，求单位长度质子流两端的电压大小．
14．（12分）如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块间距为d的平行带电极板间为除尘空间．质最为m、电荷量为的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集，调整两极板问的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）．当两极板间电压为时，．不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应．求：
（1）极板的最短长度L；
（2）当极板长度为最短长度，两板间电压为时，除尘率多大；
（3）当极板长度为最短长度，两板间电压为时，尘埃的最大动能多大．
15．（16分）如图甲所示，空间有一水平向右的勾强电场，电场中有一个半径的竖直圆轨道，圆心为O．圆上A点所在的半径与竖直直径BC的夹角．A与B、A与C间分别用直管道相连，质量为，电荷量为的带电小球（可视为质点）从A点由静止释放，分别沿管道AB和AC到达圆周的运动时间相同，现去掉管道AB和AC，如图乙所示，在A点沿圆周切线方向给小球一个初速度，小球恰能沿圆轨道内侧做完整的圆周运动，轨道和管道都是绝缘光滑的，小球运动过程中电荷量不变．（，）求：
甲 乙
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）小球的初速度大小；
（3）小球做圆周运动过程中对圆轨道压力的最大值．
2024~2025学年度上学期10月质量检测·高二物理
参考答案、提示及评分细则
一、选择題：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．【答案】B
【解析】根据点电荷场强公式可知，离点电荷距离相等的不同点，
场强大小相等，方向不同，由于电势是标量，离点电荷距离相等的点，电势相等，
可知以O点为圆心的同一圆周上a、b、c、d四个点电场强度大小相等，
方向不同，电势相同，只有B正确．
2．【答案】A
【解析】带正电的云层在避雷针处感应出负电荷（来自大地），
当电荷聚集较多时，产生尖端放电现象，将云层中的电荷导入大地；
图乙中金属网实现了静电屏蔽作用；
图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，
形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击，
图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服，
金属丝织物能起到静电屏蔽作用，保护工人安全，故原理不同的是A。
3．【答案】C
【解析】毛巾与塑料带摩擦时并没有产生电荷，而是电子从一个物体转移到另一个物体上，毛巾与塑料带带异种电荷，AB错误，
C正确；根据电荷守恒定律，毛巾所带的电荷量等于塑料带所带的电荷量，D错误。
4．【答案】A
【解析】设图像的横坐标单位长度电荷量为，
纵坐标单位长度的力大小为根据，可知图像斜率表示电场强度，
由图可知，，可得，故选A．
5．【答案】C
【解析】根据其运动轨迹可知电场线方向向上，故金属接电源负极，A错误；
根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电，
根据可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能小，污泥絮体从M点移到N点，
电势能增大，电场力对其做负功，速度减小，C正确，D错误；
根据电场线的疏密程度可知M点的电场强度比N点的小，故污泥体在M点的加速度比在N点的小，B错误。
6．【答案】C
【解析】材料温度降低，材料收缩，电容器两板间距增大，
根据可知电容减小，由于电容器两板电势差不变，
根据可知极板所带电荷量减小，A、B错误；
滑动变阻器滑片向上滑动，阻值增大，可知检测仪的工作电压升高，C正确；
材料温度降低，同理A选项，极板所带电荷量减小，则灵敏电流计的电流方向为从b到a，D错误。
7．【答案】C
【解析】电子在加速电场，电场力做功为10eU，根据动能定理可知射出电子枪时动能为10eU，A错误；
根据牛顿第二定律可知在极板间的加速度大小为，B错误；
在加速电场，根据动能定理有，
在极板间运动的时间为，沿电场方向的位移为，
联合解得位移与水平方向的夹角的正切值为，
设此时速度与水平方向夹角为，根据平抛运动规律可得，C正确；
若，则电子受到的电场力竖直向下，故电子将打在荧光屏的下半区域，D错误。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．【答案】BD
【解析】根据图像可知，粒子0~2s内做匀加速运动，28~4s内加速度加倍做匀减速运动，
则在3s时速度减为零，然后反向运动，A错误；
4s末带电粒子不能回到出发点，电场力做的总功不为零，B正确、C错误；
5s末和8s末，速度大小、方向都相同，则5s~8s内，动能变化为零，电场力做的总功为零，D正确。
9．【答案】AC
【解析】由图乙沿着x正方向电子电势能逐渐增大，则电势逐渐降低，
可知，电场方向由A指向B，由于图像为直线，图像斜率代表电场力，故该电场为匀强电场，A正确，B错误；
由图乙可知电子所受电场力大小为，C正确；
由知，，D错误。
10．【答案】AD
【解析】每个小立方体在O点产生的电势相等，故一个小立方体在O点产生的电势为，A正确；
下层一个小立方体在P点产生的电势为：，B错误；
现撤去下层一个小立方体，则O点电势为，P点电势为，C错误，D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．【答案】（7分）
（1）（2分）逆时针（2分）
（2）（2分）（3）A（1分）
【解析】（1）（2）若A球不带电，C球带电量为Q，其距离为r，
则A，C之间的静电力大小，
同种电荷之间的库仑力为排斥力，则A球所受的静电力与成正比，与成正比，沿逆时针方向转动。
（3）该实验所用方法为控制变量法。
12．【答案】（9分）
（1）D（3分）
（2）（3分）（3分）
【解析】（1）当单刀双掷开关S掷向1端，电容器与电源相连，电容器充电，A错误；
先将S掷向1端，然后掷向2端，电容器电容不变，B错误；
电容器带电时，两个极板带等量异号电荷，C错误；
电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电，D正确。
（2）根据图像围成的面积可估算电容器在整个放电过程中释放的电荷量，
根据图乙知纵坐标每个小格为0.2mA，横坐标每小格为0.2s，
则每小格所代表的电荷量为，
曲线下包含的小格数大约为40个，所以电容器全部释放的电荷量为，
该电容器的电容为。
13．【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）根据动能定理（2分）
解得（1分）
（2）根据（2分）
解得（1分）
（3）根据欧姆定律可得（1分）
根据电阻定律可得（2分）
解得（1分）
14．【答案】（1）（2）80%（3）
【解析】（1）当尘埃恰好到达极板最右端时，极板长度最短，有
（1分）
（1分）
（1分）
联立得（1分）
（2）（1分）
（1分）
（1分）
联立得（1分）
故除尘率（1分）
（3）根据动能定理有（1分）
其中（1分）
联立得（1分）
15【答案】（1）（2）10m/s（3）60N
【解析】（1）根据几何分析可知，AB与水平方向夹角为
沿AB运动时有（1分）
（1分）
根据几何分析可知，AC与竖直方向夹角为
沿AC运动时有（1分）
x（1分）
根据题意与几何分析有，（1分）
解得（1分）
（2）根据上述可知，重力与电场力的大小分别为
，（1分）
可知重力与电场力的合力方向沿AO方向，则圆弧A位置为等效最高点，与之关于圆心的对称点为等效最低点，恰能沿圆轨道内侧做完整的圆周运动，则小球在等效最高点有
（2分）
解得（1分）
（3）小球从等效最高点到等效最低点过程有
（2分）
小球在等效最低点有
（2分）
根据牛顿第三定律有（1分）
解得（1分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
C
A
C
C
C
BD
AC
AD