山西省运城市2024-2025学年高二上学期10月联考物理试题

这是一份山西省运城市2024-2025学年高二上学期10月联考物理试题，共11页。试卷主要包含了本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：必修第三册第九章至第十一章第3节。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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．下列说法正确的是（ ）
A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷
B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
C．电场线上某点的切线方向就是电荷在该点的受力方向
D．由可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
2．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从变为20mV，该过程中跨膜电流的平均值为，则该细胞膜的电容为（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，用某种金属材料制成长为a、宽为b、厚为c的长方体，且．电流沿AB方向的电阻为，电流沿CD方向的电阻为，电流沿EF方向的电阻为，则等于（ ）
A．16∶1∶4B．8∶1∶4C．16∶1∶2D．8∶2∶1
4．空间内存在沿x轴的电场，x轴上各点电势随坐标x变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．处电场强度最大B．处电场强度为0
C．间，电场方向沿x轴正方向D．间，电场方向沿x轴负方向
5．在汽车喷漆中，有一门技术叫做静电喷涂，在市场上已经得到广泛的运用．静电喷涂是一种利用电荷和电场将雾化涂料的微粒吸附到喷涂对象上的喷涂工艺，如图所示为其原理结构图．下列说法正确的是（ ）
A．静电喷涂属于尖端放电
B．雾化涂料向工件运动的过程中做匀变速曲线运动
C．喷口喷出的雾化涂料微粒带负电，被涂工件接负极
D．雾化涂料向工件运动的过程中，电场力做正功，电势能减小
6．如图所示，用粗细均匀的绝缘线制成半径为R的圆环，O为圆环的圆心，圆环上均匀分布着负电荷．现在圆环上的E处取下足够短的带电量为-q的一小段，将其沿OE连线向左移动到F点处，且．设圆环其他部分的带电量与电荷分布保持不变，静电力常量为k，若此时在O点放一个带电量为的试探电荷，则该试探电荷受到的电场力为（ ）
A．，水平向右B．，水平向左
C．，水平向右D．，水平向左
7．如图所示，平行板电容器的金属板M、N水平放置，始终与电源两极相连，电路中接有电流计G，极板N接地，极板间有一带电液滴静止在P点．现将M极板沿竖直方向向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A．电容器的电容减小B．液滴向下运动
C．P点的电势增大D．G中有从a到b的电流
8．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，下列说法正确的是（ ）
A．电子在P点的加速度大于在Q点的加速度
B．电子在R点受到的电场力方向垂直于b向下
C．a的电势低于c的电势
D．电子在P点的速度小于在Q点的速度
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
9．静电纺纱利用了高压静电场，使单纤维两端带上异种电荷，如图所示为高压静电场的分布图，下列说法正确的是（ ）
A．图中a、c两点电势关系为B．图中b、d两点的电场强度大小关系为
C．电子在a、d两点的电势能关系为D．将质子从b点移动到c点，电场力做正功
10．如图所示，在直角中，，匀强电场的电场线平行于所在平面，且A、B、C点的电势分别为10V、4V、．下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的方向沿AB方向
B．电场强度的大小为
C．一个电子从A点移动到C点，电场力做功为
D．一个电子从B点移动到C点，电势能减少了6eV
三、非选择题：本题共5小题，共58分．
11．（6分）如图甲所示是观察电容器充、放电现象的实验装置．电源输出电压恒为10V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器．
（1）当开关S接______（填“1”或“2”）时平行板电容器充电．
（2）将灵敏电流计G换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图乙所示．由图乙可估算电容器的电容______F．（保留两位有效数字）
（3）电容器充电完毕后再放电过程，如果不改变电路的其他参数，只增大电阻的阻值，放电时间将______（填“变短”“变长”或“不变”）．
12．（10分）某同学欲测量一阻值约为10Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率．实验室除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源（电动势，内阻约1Ω）
B．电压表V（量程为0~6V，内阻约8kΩ）
C．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω）
D．电流表（量程0~3A，内阻约0.05Ω）
E．滑动变阻器（最大阻值5Ω）
F．滑动变阻器（最大阻值500Ω）
（1）用游标卡尺测得该金属丝的长度如图甲所示，读数为______cm；用螺旋测微器测得该金属丝的直径如图乙所示，读数为______mm．
（2）如图丙所示为测量金属丝电阻的电路图，根据此电路图，用笔画线代替导线连接如图丁所示的实物图．
（3）测量金属丝的电阻时，为了便于调节及测量尽可能准确，电流表应选______，滑动变阻器应选______．（均填所选仪器前的字母符号）
（4）设测得金属丝的电阻为R，可得金属丝的电阻率为______．（用R、L、D三个物理量表示）
13．（12分）如图所示，长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球，整个装置处于水平向右的匀强电场中．小球可静止在A处，此时轻绳与竖直方向的夹角为．现把小球拉到O点正右方的B处，此时轻绳处于拉直状态，将小球从B处无初速度释放，不计小球受到的空气阻力，重力加速度大小为g，．求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）小球通过最低点时的速度大小；
（3）小球运动过程中，轻绳对小球的最大拉力．
14．（12分）如图所示，示波器的工作原理可以简化为：金属丝发射出的电子由静止经电压加速后，从金属板的小孔O射出，沿进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上．偏转电场是由两个平行的相同金属极板M、N组成，极板的长度为L，两极板间的距离为d，极板间电压为，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为L．电子的质量为m，电荷量大小为e，不计电子受到的重力和电子之间的相互作用，求：
（1）电子从小孔O穿出时的速度大小；
（2）电子离开偏转电场时速度偏转角的正切值；
（3）电子在荧光屏上形成的亮斑到的距离．
15．（18分）如图甲所示，长度为的粗糙水平地面AB与两个半径均为、竖直固定的绝缘光滑细圆管道在B点平滑相切，过管道圆心的水平界面下方空间有水平向右的电场（图中未画出），以A点所在位置为坐标原点，沿AB方向建立x坐标轴，电场强度大小随位置x变化的关系如图乙所示．质量为、带电量为的小球P在A点以速度向右运动，可从B点无碰撞进入细管道．已知小球P与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计空气阻力，小球P可视为质点．求：
（1）小球P运动到B点时的速度大小；
（2）小球P运动到管道最高点C点时对管道的作用力；
（3）小球P再次到达水平地面时与C点的水平距离．
山西2024~2025学年高二年级10月联合测评·物理
参考答案、解析及评分细则
1．B 当两个带电体之间的距离比它们自身的大小大的多，以至带电体的形状及电荷分布对它们之间相互作用的影响可以忽略时，这两个带电体均可看成点电荷，所以体积很小的带电体不一定能看成点电荷，A错误；元电荷是物体带电量的最小值，故物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，B正确；电场线上某点的切线方向表示该点电场的方向，不一定是电荷在该点的受力方向，C错误；导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关，由导体的材料、长度及导体的横截面积有关，D错误．
2．D 该过程中跨膜的电荷量为，则该细胞膜的电容，D正确．
3．A 设金属材料的电阻率为，根据电阻定律可知，电流沿方向时电阻为，电流沿方向时电阻为，电流沿方向时电阻为，则，A正确．
4．C 根据电场强度与电势差的关系，有，结合图像可知，斜率的绝对值表示电场强度大小，则处斜率为零，电场强度为零，处斜率最大，电场强度最大，A、B错误；根据沿电场线方向电势降低，可知间，电场方向沿轴正方向，间，电场方向先沿轴正方向后沿轴负方向，C正确、D错误．
5．D 静电喷涂属于静电吸附，A错误；雾化涂料向工件运动的过程中，电场力变化，加速度变化，因此不是做匀变速曲线运动，B错误；由图可知，由喷口喷出的雾化涂料微粒带负电，被涂工件接正极，通过雾化涂料和工件之间的电场，加强吸附效果，C错误；雾化涂料向工件运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，D正确．
6．A 圆环上的剩余电荷在点产生的电场等效为在点电荷量为的电荷在点产生的电场，其电场强度大小为、方向水平向右；在点电荷量为的电荷在点产生的电场强度大小为、方向水平向左；点的合场强大小为、方向水平向右．带电量为的试探电荷在点受到的电场力大小为，方向水平向右，A正确．
7．C 极板下移，导致减小，根据，可知电容器的电容增大，A错误；根据，由于板间距离减小，电压保持不变，所以板间电场强度增大，液滴受到的电场力增大，液滴向上运动，B错误；点与下极板距离不变，根据，由于板间电场强度增大及，可知点的电势增大，C正确；根据，可知增大，电容器充电，由图可知，G中有从到的电流，D错误。
8．D 根据等差等势面越密电场强度越大，可知点的电场强度小于点的电场强度，则电子在点的加速度小于在点的加速度，A错误；负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，且与等势线垂直，因此电子在点受到的电场力方向垂直于向上，B错误；电场力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场方向沿切线向上，沿电场线方向电势降低，故点电势最低，C错误；负电荷在电势高处电势能小，点电势低于点电势，故电子在点电势能大，运动过程中，电子只受电场力作用，动能与电势能之和保持不变，可知电子在点的动能小于在点的动能，即电子在点的速度小于在点的速度，D正确。
9．AD 根据沿着电场线方向电势降低，可知图中两点电势关系为，A正确；根据电场线的疏密代表电场强度的大小，可知图中两点的电场强度大小关系为，B错误；图中两点电势关系为，根据，且电子带负电，可知电子在两点的电势能关系为，C错误；图中两点电势关系为，且质子带正电，故将质子从点移动到点，电场力做正功，D正确。
10．BC 设的中点为，由题意可知，点和点电势相等，故为一条等势线，又电场线与等势线垂直，所以电场方向垂直于，A错误；电场强度大小为，B正确；一个电子从点移动到点，电场力做功为，C正确；一个电子从点移动到点，电场力做功为，即电势能增加了，D错误。
11．（1）2 （2）（都对） （3）变长（每空2分）
解析：（1）根据题意，由图甲可知，电容器充电时应接电源，则开关接2．
（2）根据题意及图甲可知，电容器充电结束时，两极板间电压为10V，由图乙可知，放电的电荷量约为，则电容器的电容．
（3）根据可知，如果不改变电路其他参数，极板上的电荷量不变，只增大电阻，对电流的阻碍作用增大，放电电流变小，则放电时间变长．
12．（1）5.020 0.730（都对） （2）见解析图 （3）C E （4）
解析：（1）20分度的游标卡尺精度为0.05mm，图甲读数为；螺旋测微器的分度值为0.01mm，图乙读数为．
（2）根据图丙电路图，实物图连线如图所示．
（3）待测电阻的最大电流，因此电流表选择C；滑动变阻器采用分压式接法，故应选最大阻值较小的E．
（4）根据电阻定律，解得．
13．解：（1）对小球在点时受力分析，有
解得
（2）小球从到最低点，由动能定理有
解得
（3）对小球受力分析可知，小球运动到点时，轻绳对小球的拉力最大
小球从到，由动能定理有
小球在点，由牛顿第二定律有
联立解得
14．解：（1）电子在加速电场中，根据动能定理有
解得
（2）电子在偏转电场中，水平方向做匀速运动，有
竖直方向做匀加速运动，由牛顿第二定律有
竖直方向速度大小为
设电子离开偏转电场时的速度方向与水平方向成角，有
（3）电子离开偏转电场时的竖直位移大小为
根据类平抛推论和几何关系，有
解得电子在荧光屏上形成的亮斑到的距离为（若用其他方法计算正确，均得分）
15．解：（1）小球从到，由动能定理有
解得
（2）小球从到，由动能定理有
解得
小球在管道最高点时，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，小球运动到管道最高点时对管道的作用力大小为4N
方向竖直向下
（3）小球过点后先在上方做平抛运动，竖直方向有，解得
水平方向有
小球进入电场后，竖直方向有，解得
水平方向的加速度大小为
水平方向位移大小为
故小球再次到达水平地面时与点的水平距离