2024深圳深圳外国语中学高二上学期10月月考试题物理含解析

这是一份2024深圳深圳外国语中学高二上学期10月月考试题物理含解析，共11页。试卷主要包含了答题前，先将自己的姓名，本卷主要考查内容等内容，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。
5、本卷主要考查内容：必修第三册第九章~第十一章第3节。
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. 下列可以用来表示电场强度单位的是（ ）
A. N·CB. V·mC. D.
2. 关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（ ）
A. 做静电实验时，减小实验室空气湿度，这是为了防止漏电对实验产生影响
B. 为了防止静电危害，保证乘客的安全，飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成
C. 金属导体有静电屏蔽的作用，运输汽油时把汽油装进塑料桶比装进金属桶安全
D. 建筑物顶端装上避雷针可以避雷，没有安装避雷针建筑物一定会被雷电击毁
3. 如图所示，在相距40km的A、B两地之间沿直线架设了两条输电线，两条输电线的总电阻为。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员进行了如下操作：在A地接上电源，测得电压表示数为10V，电流表示数为40mA。则A地到短路处两根输电线的总电阻和A地到短路处的距离分别为（ ）
A. 500Ω；12.5kmB. 500Ω；25km
C. 250Ω；12.5kmD. 250Ω；25km
4. 如图所示，平行板电容器两极板M、N分别通过导线、开关与电源相接，其中N板接地，板间距离为d，开关S闭合，在M板上用长为L的绝缘细绳悬挂一质量为m、电荷量为的带电小球，小球在A点处于静止状态，此时细绳伸直且与竖直方向间夹角为。已知重力加速度为g，地面电势为0，小球可视为点电荷。则（ ）
A. 细绳拉力大小为
B. A点电势
C. 若保持开关S闭合，将N板向左平移少许，将减小
D. 若将开关S断开，将N板竖直向下平移少许，仍保持不变
5. 等量异种点电荷固定在如图所示的真空空间中，O为两电荷连线的中点，A、B为连线的中垂线上关于O点对称的两点，C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点，电子重力不计。下列说法正确的是（ ）
A. C、D两点电场强度大小相等、方向不同
B. A点由静止释放一电子，电子将沿AB做往返运动
C. 将一电子分别放在C点和D点，在D点的电势能较大
D 将一电子从A点经C点、D点移到B点，电场力始终不做功
6. 甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球，甲球所带电荷量为，乙球所带电荷量为，丙球不带电。将甲、乙两球固定，相距（远大于小球的半径），甲、乙间的相互作用力为，然后让丙球反复与甲、乙球多次接触，最后移去丙球。甲、乙两球后来所带的电荷量和甲、乙两球间的相互作用力分别变为（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
7. 如图所示，用粗细均匀绝缘线制成直径为的圆环，为圆环的半径，圆环上均匀地分布着正电荷，现在圆环上处取下足够短的带电量为的一小段，将其沿连线向下移动的距离到点处，设圆环的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，已知静电力常量为，若此时在点放一个带电量为的带正电的试探电荷，则该试探电荷受到的电场力大小为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：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. 电解槽内有一价离子的电解溶液，溶液中插有两根碳棒A、B作为电极，将它们接在直流电源上，溶液中就有电流通过，假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（ ）
A. 溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
B. 负离子定向移动的方向是从A到B
C. 溶液内电流方向从B到A，电流
D. 溶液内电流方向从B到A，电流
9. 将带电荷量为的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功，取无限远处的电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. q在A点的电势能为B. A点的电势
C. q未移入电场前，A点的电势为0D. q未移入电场前，A点的电势为
10. 如图所示，水平地面上有沿x轴正方向的电场，其沿x轴的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为的滑块P（可视作质点），从x=0.10m处由静止释放，其与水平地面间的动摩擦因数为0.02，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ）
A. 沿x轴正方向，电场强度逐渐增大
B. 滑块先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，最终静止
C. 滑块运动的最大速度约为0.2m/s
D. 滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学做摩擦起电的实验过程和观察到的现象：手戴绝缘的手套拿有机玻璃棒，用力将两块起电板快速摩擦后分开，如图甲；将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球），如图乙箔片张开；将两块板同时插入空心金属球，如图丙箔片闭合。根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：
（1）如图甲用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了____________电荷；
（2）如图乙箔片张开的实验现象，说明____________；
（3）如图丙箔片闭合的实验现象，说明____________；
（4）该研究性实验能验证____________定律。
12. 某同学欲测量一阻值大约为的金属圆柱体的电阻率。实验室除游标卡尺、螺旋测微器、导线、开关和待测金属以外，还有以下可供选择的器材：
A．电源E
B．电压表V（量程为0~6V，内阻）
C．电流表A（量程为0~0.6A，内阻）
D．滑动变阻器R（最大阻值为，额定电流为2A）
（1）用游标卡尺测该金属的长度L，如图甲所示，读数______mm，用螺旋测微器测该金属的直径D，如图乙所示，读数______mm；
（2）为了测量尽可能精确，设计最合理的实验电路图将图丙的虚线框部分补充完整_____；
（3）若电压表示数记为U，电流表示数记为I，则该金属电阻率的表达式______（用题中相关物理量的字母符号表示）。
13. 在一根长、横截面积的铜质导线两端加电压。已知铜的电阻率，则：
（1）该导线的电阻多大?
（2）该导线中的电流多大?
（3）当电阻线对折后，接入相同的电压，电流是多大?
14. 如图所示，在光滑绝缘平面上有一半径为r的圆周，圆心为O，a、b、c、d、e、f为圆周的六等分点，在b、c、d、f四点分别固定电荷量为-2q、＋q、-3q、-q（q>0）的点电荷，已知静电力常量为k。
（1）求圆心O处的电场强度大小和方向；
（2）若将一电荷量为-2q的试探电荷放在圆心O处，求该试探电荷所受电场力的大小和方向。
15. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内有方向水平向左、场强大小为E的匀强电场，第二象限内直线x=－d（）与y轴间有方向竖直向下、场强大小未知的匀强电场。将一电荷量为＋q（）的粒子从第一象限的S点由静止释放，当S点的坐标为时，粒子进入第二象限后经偏转恰好能从坐标处飞出，粒子重力不计。
（1）求第二象限内电场强度的大小；
（2）若仅调整第一象限内S点的位置，为使粒子始终能从坐标处飞出，求释放点S的纵坐标y与横坐标x间应满足的关系；
（3）若保持各部分场强不变，以直线为分界线，将第二象限内电场等分成Ⅰ、Ⅱ两区域，并将区域Ⅱ向左平移一段距离，再将粒子从点由静止释放，如图乙所示。要使粒子从区域Ⅱ左边界与x轴的交点P处飞出，求的大小。
2023~2024学年度上学期第一次月考考试
高二物理
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。
5、本卷主要考查内容：必修第三册第九章~第十一章第3节。
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. 下列可以用来表示电场强度单位的是（ ）
A. N·CB. V·mC. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由
可得电场强度单位为或，故AC错误；
B．由
可得电场强度的单位为，故B错误；
D．由
可得电场强度的单位为，故D正确。
故选D。
2. 关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（ ）
A. 做静电实验时，减小实验室空气湿度，这是为了防止漏电对实验产生影响
B. 为了防止静电危害，保证乘客安全，飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成
C. 金属导体有静电屏蔽的作用，运输汽油时把汽油装进塑料桶比装进金属桶安全
D. 建筑物顶端装上避雷针可以避雷，没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁
【答案】A
【解析】
【详解】A．做静电实验时，减小空气湿度是为了防止漏电，保证实验顺利进行，故A正确；
B．飞机轮胎用导电橡胶制成可以将飞机产生的静电迅速导走，不能用绝缘胶制成，故B错误；
C．由于塑料桶与油容易摩擦起电且电荷不易导走，故用金属桶装易燃的汽油较安全，故C错误；
D．避雷针有避雷作用，对高管的建筑物如果没有安装会有危险，但对低矮的建筑不一定被雷电击毁，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，在相距40km的A、B两地之间沿直线架设了两条输电线，两条输电线的总电阻为。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员进行了如下操作：在A地接上电源，测得电压表示数为10V，电流表示数为40mA。则A地到短路处两根输电线的总电阻和A地到短路处的距离分别为（ ）
A. 500Ω；12.5kmB. 500Ω；25km
C. 250Ω；12.5kmD. 250Ω；25km
【答案】C
【解析】
【详解】设发生短路处到A处距离为x，据题意知，A、B两地间的距离为
电压表的示数为
电流表的示数为
根据欧姆定律
可得，A端到短路处两根输电线的总电阻为
根据电阻定律可知
设A、B两地输电线的电阻为，则
得
解得
ABD错误，C正确。
故选C。
4. 如图所示，平行板电容器两极板M、N分别通过导线、开关与电源相接，其中N板接地，板间距离为d，开关S闭合，在M板上用长为L的绝缘细绳悬挂一质量为m、电荷量为的带电小球，小球在A点处于静止状态，此时细绳伸直且与竖直方向间夹角为。已知重力加速度为g，地面电势为0，小球可视为点电荷。则（ ）
A. 细绳拉力大小
B. A点电势为
C. 若保持开关S闭合，将N板向左平移少许，将减小
D. 若将开关S断开，将N板竖直向下平移少许，仍保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意，对小球受力分析，一定受竖直向下重力、竖直向上的电场力，可能受绳子的拉力，由于小球在点处于静止状态，由平衡条件可得
，
故A错误；
B．根据题意，由图可知
由公式，可得
又有
，
可得
故B错误；
C．若保持开关S闭合，两板间电压不变，将N板向左平移少许，两板间距离不变，由可知，不变，故小球受到的电场力不变，则小球仍在A点静止，保持不变，故C错误；
D．若将开关S断开，两板上电荷量保持不变，由公式，和可得，将N板竖直向下平移少许，不变，故小球受到的电场力不变，则小球仍在A点静止，保持不变，故D正确。
故选D。
5. 等量异种点电荷固定在如图所示的真空空间中，O为两电荷连线的中点，A、B为连线的中垂线上关于O点对称的两点，C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点，电子重力不计。下列说法正确的是（ ）
A. C、D两点电场强度大小相等、方向不同
B. 在A点由静止释放一电子，电子将沿AB做往返运动
C. 将一电子分别放在C点和D点，在D点的电势能较大
D. 将一电子从A点经C点、D点移到B点，电场力始终不做功
【答案】C
【解析】
【详解】A．C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点，根据等量异种电荷的电场分布，两点的电场强度大小相等，方向相同，故A错误；
B．根据等量异种电荷的电场分布可知，在A点由静止释放一电子，A点场强水平向右，电子将做曲线运动，不可能沿AB运动，故B错误；
C．图中的C点的电势高，D点的电势低，由可知将一电子分别放在C点和D点，在D点的电势能较大，故C正确；
D．C点电势大于零，AB两点电势为零，D点电势小于零，电子从A点到C点，由可知电场力做正功；从C点到D点，电场力做负功；从D点移到B点，电场力做正功，故D错误。
故选C。
6. 甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球，甲球所带电荷量为，乙球所带电荷量为，丙球不带电。将甲、乙两球固定，相距（远大于小球的半径），甲、乙间的相互作用力为，然后让丙球反复与甲、乙球多次接触，最后移去丙球。甲、乙两球后来所带的电荷量和甲、乙两球间的相互作用力分别变为（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
【答案】A
【解析】
【详解】丙与甲、乙反复接触后，甲、乙原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分。则甲、乙两球后来带的电量均为
甲、乙球原先是引力，大小为
甲、乙球后来是斥力，大小为
即
甲、乙间的相互作用力为。
故选A。
7. 如图所示，用粗细均匀的绝缘线制成直径为的圆环，为圆环的半径，圆环上均匀地分布着正电荷，现在圆环上处取下足够短的带电量为的一小段，将其沿连线向下移动的距离到点处，设圆环的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，已知静电力常量为，若此时在点放一个带电量为的带正电的试探电荷，则该试探电荷受到的电场力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】线框上的电荷在O点产生的场强等效为q电荷在O点产生的电场强度
方向竖直向下，在F点电荷量为q的电荷在O点产生的电场强度为
方向竖直向上，此时O点的场强为
方向竖直向下，则带电量为的带正电的试探电荷，则该试探电荷受到的电场力大小
故C正确，ABD错误。
故选C。
二、多项选择题：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. 电解槽内有一价离子的电解溶液，溶液中插有两根碳棒A、B作为电极，将它们接在直流电源上，溶液中就有电流通过，假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（ ）
A. 溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
B. 负离子定向移动的方向是从A到B
C. 溶液内电流方向从B到A，电流
D. 溶液内电流方向从B到A，电流
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反。所以正离子定向移动形成电流，方向从B到A，负离子定向移动形成电流方向也从B到A，不会相互抵消，选项A错误，选项B正确；
CD．溶液内电流方向从B到A。t时间内通过溶液截面S的电荷量
则根据电流的定义式有
选项C错误，选项D正确。
故选BD。
9. 将带电荷量为的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功，取无限远处的电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. q在A点的电势能为B. A点的电势
C. q未移入电场前，A点的电势为0D. q未移入电场前，A点的电势为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．电荷从无限远处移到电场中A点克服静电力做功，电荷的电势能增加，电势能的增加量为
无限远处的电势为零，无限远处电势能也为零，则q在A点的电势能为
故A正确；
B．根据电势能与电势的关系可得A点的电势
故B正确；
CD．A点的电势是由电场本身决定的，与A点是否有电荷存在无关，所以在q未移入电场前，A点电势仍为，故CD均错误。
故选AB。
10. 如图所示，水平地面上有沿x轴正方向的电场，其沿x轴的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为的滑块P（可视作质点），从x=0.10m处由静止释放，其与水平地面间的动摩擦因数为0.02，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ）
A. 沿x轴正方向，电场强度逐渐增大
B. 滑块先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，最终静止
C. 滑块运动的最大速度约为0.2m/s
D. 滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图线的斜率表示电场强度，由图可知，沿x轴正方向电场强度减小，故A错误；
B．φ-x图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小，所以处的电场强度大小为
滑块此时受到的电场力为
滑块与水平地面间的滑动摩擦力（最大静摩擦力）大小为
由图可知x=0.1m处电场强度大于x=0.15m处电场强度，即滑块释放时所受电场力大小
所以滑块释放后开始向右加速运动，由于φ-x图像斜率的绝对值不断减小且最后趋于零，所以电场强度也不断减小且最后趋于零，则滑块受到向右的电场力不断减小且最后趋于零，根据牛顿第二定律可推知滑块一开始做加速度减小的加速运动，当电场力减小至比滑动摩擦力还小时，滑块开始做加速度增大的减速运动，最终将静止，故B正确；
C．当滑块所受电场力大小与滑动摩擦力大小相等时滑块速度最大（设为v），根据前面分析可知此时滑块位于x=0.15m处，由图可知x=0.1m与x=0.15m之间的电势差约为
根据动能定理有
解得
故C错误；
D．假滑块最终在处停下，x=0.15m与x=0.3m之间的电势差约为
滑块从x=0.15m到x=0.3m过程中电场力做功为
滑动摩擦力做功为
所以滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置，故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学做摩擦起电的实验过程和观察到的现象：手戴绝缘的手套拿有机玻璃棒，用力将两块起电板快速摩擦后分开，如图甲；将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球），如图乙箔片张开；将两块板同时插入空心金属球，如图丙箔片闭合。根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：
（1）如图甲用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了____________电荷；
（2）如图乙箔片张开的实验现象，说明____________；
（3）如图丙箔片闭合的实验现象，说明____________；
（4）该研究性实验能验证____________定律。
【答案】 ①. 等量异种 ②. 板带电 ③. 两板所带总电荷量为零 ④. 电荷守恒
【解析】
【详解】（1）[1]用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷;
（2）[2]如图乙中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开；
（3）（4）[3][4]如图丙中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律。
12. 某同学欲测量一阻值大约为的金属圆柱体的电阻率。实验室除游标卡尺、螺旋测微器、导线、开关和待测金属以外，还有以下可供选择的器材：
A．电源E
B．电压表V（量程为0~6V，内阻）
C．电流表A（量程为0~0.6A，内阻）
D．滑动变阻器R（最大阻值为，额定电流为2A）
（1）用游标卡尺测该金属的长度L，如图甲所示，读数______mm，用螺旋测微器测该金属的直径D，如图乙所示，读数______mm；
（2）为了测量尽可能精确，设计最合理的实验电路图将图丙的虚线框部分补充完整_____；
（3）若电压表示数记为U，电流表示数记为I，则该金属电阻率的表达式______（用题中相关物理量的字母符号表示）。
【答案】 ①. 60.20 ②. 4.750##4.749##4.751##4.752 ③. 如图所示
④.
【解析】
【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规则可知
[2]根据螺旋测微器读数规则可知
（2）[3]待测电阻远小于电压表电阻，则电流表采用外接法，电路图如图所示
（3）[4]根据电阻率公式可得
圆的面积公式可知
由公式可知
代入可得
13. 在一根长、横截面积的铜质导线两端加电压。已知铜的电阻率，则：
（1）该导线的电阻多大?
（2）该导线中的电流多大?
（3）当电阻线对折后，接入相同的电压，电流是多大?
【答案】（1）；（2）20A；（3）80A
【解析】
【详解】（1）该导线的电阻
（2）该导线中的电流
（3）当电阻线对折后，电阻变为
接入相同的电压，电流是
14. 如图所示，在光滑绝缘平面上有一半径为r的圆周，圆心为O，a、b、c、d、e、f为圆周的六等分点，在b、c、d、f四点分别固定电荷量为-2q、＋q、-3q、-q（q>0）的点电荷，已知静电力常量为k。
（1）求圆心O处的电场强度大小和方向；
（2）若将一电荷量为-2q的试探电荷放在圆心O处，求该试探电荷所受电场力的大小和方向。
【答案】（1），方向从O点指向d点；（2）方向由O指向a。
【解析】
【详解】（1）在cf两点的电荷在O点的合场强为
方向由O点指向f点；
在b点的电荷在O点的合场强为
方向由O点指向b点；
两个场强夹角为120°，则合场强仍为
方向沿Oa方向；
而在d点的电荷在O点的合场强为
方向由O点指向d点；
则最终的合场强为
方向从O点指向d点；
（2）若将一电荷量为-2q的试探电荷放在圆心O处，该试探电荷所受电场力的大小
方向由O指向a。
15. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内有方向水平向左、场强大小为E的匀强电场，第二象限内直线x=－d（）与y轴间有方向竖直向下、场强大小未知的匀强电场。将一电荷量为＋q（）的粒子从第一象限的S点由静止释放，当S点的坐标为时，粒子进入第二象限后经偏转恰好能从坐标处飞出，粒子重力不计。
（1）求第二象限内电场强度的大小；
（2）若仅调整第一象限内S点的位置，为使粒子始终能从坐标处飞出，求释放点S的纵坐标y与横坐标x间应满足的关系；
（3）若保持各部分场强不变，以直线为分界线，将第二象限内电场等分成Ⅰ、Ⅱ两区域，并将区域Ⅱ向左平移一段距离，再将粒子从点由静止释放，如图乙所示。要使粒子从区域Ⅱ左边界与x轴的交点P处飞出，求的大小。
【答案】（1）E；（2）；（3）d
【解析】
【详解】（1）由动能定理可得
粒子在第二象限做类平抛运动，有
联立可得
（2）若仅调整第一象限内S点的位置，则在第一象限有
在第二象限有
联立可得
（3）设粒子在I区沿电场方向的位移为、在区域沿电场方向的位移为、在II区沿电场方向的位移为，由题意可知粒子离开I区的速度方向与进入II区的速度方向相同，因为I 、II区的宽度相同，所以粒子在I 、II区的运动时间相同，则粒子在I 、II区运动时，沿电场方向的位移关系为
根据平抛运动速度偏角与位移偏角的关系有
粒子在I区运动时间为
沿电场方向的位移为
联立可得