四川省成都市石室中学2024-2025学年高二上学期10月考试物理试卷 Word版含解析

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以下为本文档部分文字说明:

成都石室中学2024-2025学年度上期高2026届10月考试物理试卷注意事项:1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。2.选择题使用2B铅笔填涂

在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。3.考试结束后将答题卡收回。4.本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由第Ⅰ

卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成,共6页;答题卡共4页。满分100分,考试时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)1.以

下说法正确的是()A.物理学中引入“质点”、“点电荷”等概念,从科学方法上来说是理想模型法B.根据122qqFkr=可知,当r→0时,F→∞C.由Uab=Ed可知,匀强电场中任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大D.mA·h是

能量的单位【答案】A【解析】【详解】A.“质点”、“点电荷”等都是为了研究问题简单而引入的理想化的模型,所以它们从科学方法上来说属于理想模型,故A正确;B.122qqFkr=只适用于点电荷电场的计算,当r趋近于零时,带电体不能看成点电荷,公式不适用,故B错误;C.U

ab=Ed中的d表示沿电场方向的距离,不是任意方向的距离,只有在匀强电场中,沿电场方向的距离越大,两点间的电势差越大,故C错误;D.mA∙h中mA是电流的单位,h是时间的单位,它表示电流与时间的乘积,即电量的单位,故D错误。故选A。2.两个分别带有电荷量-Q

和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为2r,则两球间库仑力的大小为()A.2FB.85FC.45FD.165F【答案】D【解析】【详解】两带电荷金属小球相互接前,由库仑定律21222255qqQ

QQFkkkrrr===两带电荷金属小球相互接后再分开,分别带电+2Q,由库仑定律212122222162qqQQQFkkkrrr===由以上可以得1165FF=故选D。3.下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出

,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘,则坐标原点O处电场强度最小的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据点电荷的电场强度公式2kqEr=可得各14圆环上的电荷在O点的电场场强大小,再根据矢量合成,求出合场强,最后比较它们的大小即可;由于电荷均匀分布,则各14圆环

上的电荷等效集中于14圆环的中心,设圆的半径为r,则A图O点处的场强大小为2AkqEr=将B图中正、负电荷产生的场强进行叠加,等效两电荷场强方向间的夹角为90°,则在O点的合场强22BkqEr=方向沿x轴负方向;C图中两正电荷在O点的合场强为零,则C中的场强大小为2Ck

qEr=D图由于完全对称,易得合场强ED=0;故O处电场强度最小的是图D。故选D4.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示,已知单摆的摆长为l,则重力加速度g为()A.224ltB.22ltC.2249

ltD.224lt【答案】D【解析】【详解】小球在竖直平面内做单摆运动,在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力,此时拉力最大,半个周期后再次最大,所以此时开始计时,第二次拉力最大时对应的时间即为一个周期,根据图像可知:单摆的周期为4Tt=根据周期公式得。2LTg=所以224lgt

=故选D5.如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点.下列说法中正确的有A.粒子带负电B.粒子在M点动能大于在N点的动能C.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能D.粒子在M点受到的电场力

大于在N点受到的电场力【答案】C【解析】【详解】A.根据粒子的运动轨迹可知粒子带正电,选项A错误;BC.由M到N,电场力对粒子做正功,所以粒子动能增大,电势能减小,选项B错误,C正确;D.因为N点电场线比M点

密集,所以N点场强大于M点场强,粒子在N点受到的电场力大于在M点受到的电场力,选项D错误.故选C。6.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,此时导线中自由电子定向移动的平均速率为v。设导线在单位体

积内的自由电子数为n,电子的电荷量为e。则在Δt时间内()A.通过导线横截面的电荷量为neB.通过导线横截面的自由电子数为IteC.通过导线横截面的自由电子数为ItSeD.通过导线横截面的电荷量为nevS【答案】B。的【解析】【详解】AD.根据电流的定义式qIt=可得,在Δt时间内

过导线横截面的电荷量为qItnevSt==AD错误;BC.在Δt时间内过导线横截面自由电子数为qItNee==B正确,C错误。故选B。7.如图所示,绝缘斜面体ABC静止于粗糙的水平面上,37B=,53C=,两个可视为质点

的带电物体P、Q分别静止在AB和AC面上,且PQ连线水平。已知AB、AC面均光滑,斜面体和P、Q的质量分别为M、m1、m2,重力加速度为g,sin370.6=°。下列判断正确的是()A.P、Q质量之比是16:9B.P、Q带异种电荷,

且Q的电荷量等于P的电荷量C.水平面对斜面体底部有水平向右的静摩擦力D.水平面对斜面体的支持力大于12)Mmmg++(【答案】A【解析】【详解】A.由库仑力F、重力mg和倾角的关系式为tanFmg=可知,P、Q质量之比为12tantan5316t

antan379mCmB===A正确;B.P、Q两物体都是三力平衡,且P、Q在水平方向受到的是大小相等的库仑引力,P、Q一定是带异种电的荷,电荷量大小关系不能确定,B错误;CD.由斜面和P、Q所构成的整体是二力平衡,水平面对斜面支持力等于总

重力,水平面对斜面没有摩擦力,水平面对斜面的支持力为()12NMmmg=++CD错误;故选A。8.如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度为E,A、B为两个固定的等量正点电荷,O点是AB连线的中点。有一质量为m的带电小球在两电荷

连线的中垂面内做半径为R的匀速圆周运动,圆心为O,带电小球和电荷A的连线与AB连线夹角为30°,两个点电荷所带电荷量均为24ERk,重力加速度为g,静电力常量为k。下列说法正确的是()A.小球可能带正电B.小球所带电荷量的大小为EmgC.小球运动的角速度

为gRD.从最高点运动到最低点的过程中,小球的电势能不变【答案】C【解析】【详解】AB.由于小球在两电荷连线的中垂面内做匀速圆周运动,则有Eqmg=由此可知,小球受到竖直向上的匀强电场的电场力,小球带负电,且mgqE=故AB错误;C.由于带电小球和电荷A的连线与AB连线夹角为30°,则2

22sin30()sin30QqkmRR=可得gRw=故C正确;D.小球在运动过程中,机械能和电势能之和保持不变,小球由最高点运动到最低点的过程中,机械能减小,电势能增大,故D错误。故选C。二、多项选择题(本题共6小题,每

小题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错的得0分)9.一列简谐横波沿x轴传播,图(a)是t=1s时刻的波形图;P是介质中位于x=2m处的质点,其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是()A.波速为2m/sB.波向左传播C.x=5

m处的质点在t=9s时位于平衡位置D.质点P在0~5s时间内运动的路程为50cm【答案】AD【解析】【详解】A.由a图可知,该波的波长为4m,由b图可知其周期为2s,所以该波的波速2m/svT==A正

确;B.由b图可知,t=1s时,质点P向上振动,根据沿波传播方向上“下波上、上波下”的特点可知,该波向右传播,B错误;C.由a图可知,t=1s时,x=5m处的质点在恰好在波峰,当t=9s时,经历了8s=4tT=,可知该

质点依然位于波峰,C错误;D.该波的振幅5cmA=,由质点P在0~5s时间122tTT=+所以质点P的路程为124450cm2sAA=+=D正确。故选AD。10.如图,A、B两点分别固定有等量的点电荷,其中B处的为负电荷

,A处的电性未知。MN为AB连线的中垂线,O为垂足。由绝缘材料制成的闭合光滑轨道abcd关于O点对称,其上穿有带负电小环。若在P点给小环一沿轨道切线方向的初速度,小环恰能沿轨道做速率不变的运动,不考虑带电小环的重力,则()A.小环在b、d两点的电势不相同B.小

环在a、c两点受到的电场强度大小相等C.若在d点断开轨道,小环离开轨道后电场力一直做正功D.若将小环从d点沿da连线移到a点,电场力先做正功后做负功【答案】BC【解析】【详解】A.b、d两点在同一等势面上,故小环在b、d两点的电势相同,A错

误;B.由等量同种点电荷连线中垂线上的电场分布特点可知,a、c两点电场强度大小相等,方向相反,故B正确;C.若在d点断开轨道,此时小环的速度方向与电场力方向垂直,此后,电场力方向与速度方向成锐角,电场力一直做正功,C正确;D.由等量负电荷的电势分布可知,

da连线上从d点到a点,电势先降低后升高,故带负电小环的电势能先增大后减小,电场力先做负功后做正功,D错误。故选BC。11.沿电场中某条电场线方向建立x轴,(规定电场强度的正方向为x轴正方向)该电场线上各点电场强度

E随x的变化规律如图所示,坐标轴上的点0、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应,相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放,运动到A点的动能为Ek,仅考虑电场力作用,则下列说法正确的是()A.从O点到C点,电势一直降低B.粒子先做加速运动,后

做减速运动C.粒子运动到C点时动能大于3EkD.粒子在AB段电势能减少量等于BC段电势能减少量【答案】AC【解析】【详解】A.从O点到C点,电场强度方向保持不变,由于开始场强方向沿x轴正方向,所以沿电场线方向电势

逐渐降低,则从O点到C点,电势逐渐降低,故A正确;B.由图像可知场强先增大后减小,则电场力也是先增大后减小,所以粒子的加速度先增大后减小,一直做变加运动,故B错误;C.由图像可知图像的面积表示电势差,则有U

OC>3UOA由动能定理有kOAqUE=kOCCqUE=由上几式可得kk3CEE所以粒子运动到点时动能大于k3E,故C正确;D.粒子在AB段图像的面积大于BC段图像的面积,则UAB>UBC,所以粒子在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量,故D错误。故选AC。12.如

图所示的直角三角形,ac=2ab、bc=20cm,d点为bc边上的点,已知caddab=,空间存在一平行于abc面的匀强电场。b点的离子源能向各个方向发射一系列的电子,电子的初动能为2000eVkbE=,其中到达a、c两点的电子动能分别为2100eV、1900e

V,忽略电子间的相互作用。则下列说法正确的是()A.a点的电势比b点的电势低100VB.匀强电场的电场强度大小为1000V/mC.该电场的方向由d指向aD.图中的虚线框内a点的电势最高【答案】BD【解析】【详解】A.由

到由动能定理可得kk2100eV-2000eV=100eVabbaeUEE−=−=解得100baU=−V则a点的电势比b点的电势高100V,故A正确;BC.由题可知bc间的电势差为100V,所以ac间的电势差为100V-(-100V)=200VacU=则b点与ac中点电

势相等,连接b点与ac中点即为等势线,如图所示由几何关系可知,电场线方向沿ad方向,且电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,则电场线方向由a指向d,电场强度大小为100tan30cos3033200.0132abUEbc==V

/m=1000V/m故B正确,C错误;D.电场线方向沿ad方向且由a指向d,则图中的虚线框内,顶点a的电势最高,故D正确。故选BD。13.随着生活水平的提高,电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分,电子秤的种类也有很多,如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电

路简图。称重时,把物体放到电子秤面板上,压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体()A.稳定后电容器的带电量变小B.稳定后电容器的电容增大C.膜片电极下移过程中G表中有从b流向a的电流D.稳定后极板间电场强度不变【答案】

BC【解析】【详解】AB.平行板上层膜片电极下移,则d减小。由平行板电容器电容的表达式4rSCkd=可知d减小,C增大。而电容器两端的电压不变,由QCU=可知带电量增大,A错误,B正确;C.平行板电容器带电量增大,则继续充电,

由电路简图可知G表中有从b流向a的电流,C正确;D.由UEd=可知d减小,U不变,E增大,D错误。故选BC。14.如图,质量为m、电荷量为q的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为avv=,3bvv=,方向分别与AB成60=斜向上、30=斜向下,

已知AB=L,则()A.电场方向与bv方向平行B.场强大小为23mvqLC.质子从A点运动到B点所用时间为LvD.质子的最小速度为32v【答案】CD【解析】【详解】A.质子在匀强电场中做抛体运动,在与电场方向

垂直的方向上做匀速直线运动,设av与电场线的夹角为,如图所示结合av与bv的方向,在垂直电场方向有sincosabvv=代入求得tan3=则60=显然电场方向与方向不平行,故A错误;B.质子从A到B点,根据动能定理,有2211sin(90)22baqELmvmv+−=−求得22

mvEqL=故B错误;C.质子在垂直电场方向上,做匀速直线运动,可得cos(90)sinaLvt+−=求得质子从A点运动到B点所用时间为Ltv=故C正确;D.当质子沿电场方向的速度减为零时,此时质子的速度最小,为min03sin2vvv==故D正确。故选CD。第Ⅱ卷(非选择题,共52分)

三、实验题(本题共2小题,共计16分)15.电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小,他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。实验时,根据图甲所示的电路原理图连接好电路,t=0时刻把开关K掷向1端,电容器

充电完毕后,再把开关K掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I—t图像如图乙所示。(1)电容器放电时,流过电阻R的电流方向为______;(选填“a到b”或“b到a”)(2)在做“观察电容器的充、放电现象”实验时,

先将开关K拨到位置1,一段时间后再拨到位置2。在此过程中,根据电压传感器与电流传感器测量数据得到的ut−和it−图线可能为______。A.B.C.D.(3)图丙为电压恒为8V的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的I—t图像,电容器充电完毕后的电荷量

为______C,电容器的电容为C=______F。(计算结果均保留两位有效数字)【答案】(1)由a到b(2)A(3)①.38.010−②.31.010−【解析】小问1详解】电容器充电时上极板接电源正极,故上极板带正电荷,放电时,

上极板正电荷通过电阻流向下级板,故流过电阻R的电流方向为由a到b;【小问2详解】充电电流方向与放电电流方向相反,且随着充电进行,电容器两端电压变大,充电电流增加的变慢,电量积累变慢,根据电容器电容的定义式QCU=可知,电压增加变慢,放电时图像斜率同样减

小。故选A。【小问3详解】【[1][2]根据图像的面积表示电容器充电完毕后的电荷量,由图知,每小格代表的电荷量为3311110C10C224qIt−−===数出图线包围的格数,满半格或超过半格的算一格,不满半格的舍去,数得格数为32格,则电容器充电

完毕后的电荷量为3313210C=8.010C4Q−−=根据电容的定义知,电容器的电容为338.010F=1.010F8QCU−−==16.一灵敏电流计G的满偏电流g500ΑI=,内阻g160ΩR=,现要将它改装成量程分别为1mA、10mA的双

量程电流表,电路原理如下图所示。(1)根据计算可得到1R、2R的阻值分别为1R=______,2R=______(2)当开关S置于a时,将该改装表与标准表串联进行校准,发现改装表读数比标准表偏大了一点,则说

明1R、2R的阻值之和______(填“偏大”或“偏小”),为了使该表准确则应该再给12RR和______(填“并联”或“串联”)一个______(填“大电阻”或“小电阻”)。【答案】(1)①.144②.16(2)①.偏大②.并联③.大电阻【解析】【小问1详解】[1][2]开关

S置于a时,对应改装后的电流表量程为1mA,根据并联电路知识,有()()gg1g12IRIIRR=−+开关S置于b时,对应改装后的电流表量程为10mA,根据并联电路知识,有()()gg12g2IRRIIR+=−以上两式联立,得1144R=216=

R【小问2详解】[1]电阻的阻值越大,分流能力越小,根据题意可知,12RR+作为分流电阻,其分流能力偏小,即12RR+偏大;[2]为了使分流电阻变小,应给12RR和并联一个电阻;[3]因改装表读数比标准表只偏大了一点,故分流电阻也只是偏大了一点,故应给12RR和并联一个大电阻。四

、计算题(本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)17.如图,固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d,电荷

量分别为+Q和-Q。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,q远小于Q),现将小球从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球向下运动到距C点距离为

d的O点时,速度为v。已知MN与AB之间的距离也为d。静电力常量为k,重力加速度为g。求:(1)C、O间的电势差UCO。(2)小球经过与点电荷B等高的D点时速度的大小。【答案】(1)222mvmgdq−(2)2v【解析】【小

问1详解】从C到O过程中根据动能定理有212COmgdqUmv+=解得222COmvmgdUq−=【小问2详解】小球在CO和OD两个过程中,静电力做功相同,则根据动能定理有22122COmgdqUmv+=解得2vv=18.如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R

,下端与绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中.一质量为m、带电量为q+的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小为E,且mgEq,试求:(1)物块经过最高点C的速度为多大?(2)试

计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.(3)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,且为一常量.【答案】qERgm−()201522mvqEmgR+−2R【解析】【详解】试题

分析:(1)物体恰能通过最高点C,由重力和电场力提供向心力,由牛顿第二定律即可求出C点的速度;(2)从A到C由动能定理,即可求出克服摩擦力做的功;(3)物体离开半圆形轨道后做类平抛运动,根据类平抛运动的规律即可求解.(1)

物块恰能通过圆弧最高点C,圆弧轨道此时与物块间无弹力作用,物块受到的重力和电场力提供向心力,由牛顿第二定律有:2CvmgqEmR−=,解得:CqEvRgm=−(2)物块在由A运动到C的过程中,

设物块克服摩擦力做的功fW由动能定理有:220112222fCqERWmgRmvmv−−=−解得:()201522fWmvqEmgR=+−(3)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为S,水平方向

有:CCSvt=竖直方向有:2122qERgtm=−联立解得:2SR=因此,物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,大小为2R【点睛】解决本题的关键是要理解:物块恰能通过圆弧最高点C,圆弧轨道此时与物块间无弹力作用,由重力和电场力提

供向心力;同时要灵活应用动能定理和类平抛运动规律的知识进行解题.19.在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面积是以O为圆心,半径为R的圆,AB为圆的直径,如图所示。质量为m,电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场

,速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的C点以速率√2v0穿出电场,AC与AB的夹角θ=60°。运动中粒子仅受电场力作用。(1)求电场强度的大小。(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大。(3)为使

粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0,该粒子进入电场时的速度应为多大。【答案】(1)20mvqR(2)02v(3)()0232v+【解析】【小问1详解】由题意知在A点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动,由于q>0,故电场线由A指向C,根据

几何关系可知ACxR=所以根据动能定理有201(2)02ACqExmv=−解得20mvEqR=【小问2详解】根据题意可知要使粒子动能增量最大则沿电场线方向移动距离最多,做AC垂线并且与圆相切,切点为D,即粒子要从D点射出时沿电场线方向移动距离最多,粒子在电场中做类平抛运动,根据几何关系有1

sin60xRvt==21cos602yRRat=+=根据牛顿第二定律qEma=联立各式解得粒子进入电场时的速度012vv=【小问3详解】因为粒子在电场中做类平抛运动,粒子穿过电场前后动量变化量大小为mv0,即在电场方向上速度变化为

v0,过O点做AC垂线会与圆周交于e点,与AC交于f点故由题意可知粒子会从e点射出。当从e点射出时由几何关系有:21sin60efxRRvt=+=211cos602AfyRat==根据牛顿第二定律qEma=联立解得()02232vv+=

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