甘肃省兰州市名校2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（含答案）

兰州市名校2023-2024学年高二上学期10月月考
物理
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答案正确填写在答题卡上，交卷只交答题卡
满分：100分 考试时间：75分钟
第Ⅰ卷（选择题，共46分）
一、单选题（共7小题，每题4分，共28分）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．由可知，电阻与电压、电流都有关系
B．由可知，与成正比、与成反比
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．一粗细均匀的铜丝电阻为，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到通过该区域时的运动轨迹，据此可知（ ）
A．三条等势线中，的电势最高
B．电场中点处的电场强度大小比点处大
C．该质点在点的速率比在点处大
D．该质点在点具有的电势能比在点具有的电势能大
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。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为，其等效电流为；质子的质量为，其电荷量为、那么这束质子流内单位体积的质子数是（ ）
A． B． C． D．
4．在轴上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，轴上各点的电势随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．点的电场强度为零
C．将电子从点沿轴正方向移到点的过程中，电子的电势能不断增大。
D．电子仅在电场力作用下从点沿轴正方向运动到点的过程中，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苂光屏上的正中间（图示坐标系的点，其中轴与电场的场强方向重合。轴正方向垂直于纸面向里，轴与电场的场强方向重合，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，则在苂光屏上能看到沿轴的亮线
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平面，平面内三点的位置如图所示，三点的电势分别为。下列说法正确的是（ ）
A．坐标原点处的电势为 B．电场强度的大小为
C．电子在点的电势能比在点的低 D．电子从点运动到点，电场力做功为
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，在右侧筒壁上受到的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，的电量保持不变，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．小球对筒壁的压力变小
二、多选题（共3小题，每题6分，共18分；全选对得6分，选对但不全得3分，有错选不得分）
8．两个较大的平行金属板相距为，分别接在电压为的电源正、负极上，这时质量为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．如果保持与电源的连接，两极距离不变，两极板非常缓慢地错开一些，电流计中电流从流向
B．如果保持与电源的连接，将板上移，油滴将向上加速运动
C．如果断开电源，板上移，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，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，其电场强度的大小与时间的关系如图1所示，物块速度的大小与时间的关系如图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、电荷量为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
第Ⅱ卷（非选择题，共54分）
三、实验题（共2小题，第11题8分，第12题6分，共14分）
11．（8分）某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。图中是高阻值电阻，先使开关与1端相连，然后把开关掷向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，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_________C。
12．（6分）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、极板的正对面积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，且电容器板位置不动。
（1）将板向右平移，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、解答题（共3小题，共40分）
13．（12分）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成角，已知电子从点移到点的过程中电场力做功为，元电荷。求：
（1）两点间的电势差，匀强电场场强的大小和方向
（2）若选取板的电势点距板，电子在点的电势和电势能为多少
14．（13分）如图所示，有四块长的矩形金属薄板，其中正中间均开有小孔且坚直平行放置，间距水平平行放置，间距；金属板、接电源两极，电源电压；金属板和接另一电源，电压可在之间任意调节；装置右侧的足够大的苂光屏与水平面成的夹角，过金属板正中心和苂光屏正中心的线段的长度。一群比荷的带正电粒子从小孔处飘入（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。
（1）求粒子进入偏转电场时的速度大小；
（2）求粒子出极板时偏离中心轴线的最大位移；
（3）求苂光屏上有粒子打到的区域的长度。
15．（15分）在水平向右电场强度为的匀强电场中，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构成，半圆轨道半径。现距半圆轨道最低点为的处有一质量、带电荷量的带正电的小球，小球放在水平轨道的点，由静止释放后，在轨道的内侧运动，求：
（1）小球运动到最高点点时的动能；
（2）小球运动到圆心等高处点时对轨道压力的大小；
（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的位置到点的距离应满足什么条件。
参考答案
1．D 2．C 3．D 4．D 5．C 6．B 7．B 8．CD 9．BCD 10．BC
（1）2
（2）①不变 变大 ②图线与坐标轴所围面积 20V 0.04C
12．（1）变小 变大 （2）变大 变小 （3）变小 变大
13．（共12分）（1），垂直极板向下；（2）
【详解】（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
可得
电子在点的电势能为
14．（共13分）（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据动能定理有
解得
（2）当间加最大电压时，粒子的竖直偏转距离为最大为，则
解得
（3）设粒子的最大速度偏角为则
得
有粒子打到荧光屏的区域如图所示：
由几何关系得
因此苂光屏上有粒子打到的区域的长度为
15．（共15分）
（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）小球从点到点的过程根据动能定理得出
解得
（2）小球从点到点的过程中利用动能定理得出
在点由受力分析有
解得
根据牛顿第三定律得出运动到圆心等高处点时对轨道的压力为。
（3）若小球恰好通过最高点点时
从释放点到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到点的距离至少为
令小球的等效重力的方向与竖直方向夹角为，则有
解得
令物理等效最低点位置，圆弧上以位置为中心的四分之一圆周上的位置为，若小球到达位置的速度恰好为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点的距离应满足的条件是或