2024-2025学年度上期高二10月测试物理试卷一．选择题（每小题4分，共40分）（1-7小题为单项选择题。8-10小题为多项选择题）1．下列四副插图，说法正确的有（）A．图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电C．图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附D．图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理2．如图所示，甲、乙两图中平行板电容器与恒定电源保持连接，甲图中B板接地，乙图中A板接地。丙、丁两图中平行板电容器充电后与电源断开，丙图中B板接地，丁图中A板接地。P为两板空间中的一点，现保持A板位置不变，将四个图中的B板均向下平移一小段距离，则四个图中P点的电势不变的是（）A．甲图B．乙图C．丙图D．丁图3．在绝缘光滑水平面上的xL=−2的A处、xL=4的B处分别固定正电荷QQAB、，如图甲所示。图乙是AB之间连线上的电势与位置x之间的关系图像，图中xL=2点为电势的最低点。若在xL=−的C点由静止释放一个带正电小球（可视为质点），下列说法正确的是（）1{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CEMQkBAACYgOQFAAIAAAyAFABCA=}#}{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CEMQkBAACYgOQFAAIAAAyAFABCA=}#}C．两列波相遇后，（0.5m，0）处的质点振动加强D．若=r0.2m，从两列波在M点相遇开始计时，M点振动方程为zt=+0.4sin(10)ml6．如图甲所示，一平行板电容器极板长l＝10cm，宽a＝8cm，两极板间距为d＝4cm，距极板右端处有2一竖直放置的荧光屏。在平行板电容器左侧有一长b＝8cm的“狭缝”粒子源，可沿着两板中心平面，均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2×1010C/kg，速度为4×106m/s的带电粒子。现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的交流电，已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期。下面说法正确的是（）A．粒子打到屏上时在竖直方向上偏移的最大距离为6.25cmB．粒子打在屏上的区域面积为32cm2C．在0～0.02s内，进入电容器内的粒子有64%能够打在屏上D．在0～0.02s内，屏上出现亮线的时间为0.0126s7．电偶极子是由两个等量异号点电荷组成的系统。真空中有两对相同电偶极子AB和CD，所带电荷量均为q，其中A、D带正电荷。将此两对电偶极子的四个点电荷固定在正四面体的四个顶点上，正四面体的棱长为L，相应棱的中点分别为a、b、c，静电力常量为k，下列说法正确的是（）A．휑푎=휑푏=휑푐=0VB．将同一个检验电荷从b点移到a点和从b点移到c点，电场力做功相等46푘푞1621푘푞C．a点的电场强度大小为√D．b点的电场强度大小为√9퐿29퐿23{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CEMQkBAACYgOQFAAIAAAyAFABCA=}#}8．一列简谐横波沿x轴传播，波源的振动频率为2Hz，某时刻波形图如图所示，中间有一部分被遮挡，则该波的波速大小可能为（）20202020A．m/sB．m/sC．m/sD．m/s7911139．如图所示，在O点固定一个负点电荷Q，长度为L的不可伸长轻质绝缘丝线一端也固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为+qq11(0)的带电小球P。对小球施加一个水平向右的拉力，小球静止，此时丝线与竖直方向的夹角为=53。某时刻撤去拉力，撤去拉力瞬间小球的加速度大小为a1，丝线恰好对小球无拉力，此后小球做圆周运动，运动到最低点时，小球的加速度大小为a2，点电荷Q所带电荷量绝g对值为q2。已知重力加速度为，静电力常量为k，sin530.8=，cos53=0.6，不计空气阻力，下列判断正确的是（）463mgL2A．ag=B．ag=C．qq=1525125kD．若点电荷Q电荷量缓慢减少，小球到最低点时的加速度减小10．如图所示，在空间푥轴上方有沿负푦方向的匀强电场，电场强度大小为퐸，在푥轴下方有方向与푥轴成45°角的匀强电场，电场强度大小为√2퐸。现有一带正电量q，质量为m的粒子从(0,ℎ)以沿푥方向的速度푣0射出，忽略粒子所受的重力。若粒子第一次经过푥轴时速度方向与푥轴成45°角，则（）퐸푞ℎA.푣与퐸满足푣=√00푚B.粒子第2次经过푥轴时的位置为(10ℎ,0)C.粒子第20次经过푥轴时的位置为(838ℎ,0)D.粒子第20次经过푥轴时速度大小为√401푣04{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CEMQkBAACYgOQFAAIAAAyAFABCA=}#}二．实验题（共15分）11．（5分）在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。（1）开关S改接2后，电容器进行的是（选填“充电”或“放电”）过程，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的It−曲线与坐标轴所围成的面积将（选填“减小”、“不变”或“增大”）。（2）若实验中测得该电容器充电结束时两极间的电压为8.0V，在整个放电过程中释放的电荷量Q=3.210C−3，则该电容器充电结束时储存的电能为J。（结果保留三位有效数字）12．（10分）美国物理学家密立根于1910年利用如图所示的实验装置，确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值。图中雾状小油滴被喷到水平放置的两块平行金属板上方的空间。两平行金属板中的上板有一小孔，小孔很小不会影响两平行板之间的电场。当油滴穿过小孔进入两板间的空间后，通过显微镜可测出在两板间不加电压时油滴下降的速率，从而算出油滴质量푚。再用X射线照射两板间的空气使之电离，从而使油滴带上负电荷，电荷量的绝对值为푞。在两金属板上加电压并进行调节，使油滴受到的电场力等于它所受的重力，油滴达到平衡，就能求出油滴所带电荷量푞。(1)下列关于密立根油滴实验的叙述中正确的是（）A．平行极板一定要水平，通电时上极板接电源负极；B．实验时要选择质量小一些的油滴；5{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CEMQkBAACYgOQFAAIAAAyAFABCA=}#}C．密立根油滴实验证明了任何带电体所带电荷都是1.6×10−19C的整数倍；D．为了测量两板之间匀强电场的大小，必须测量的量有两板间的电压푈，两板间的距离푑以及两板的长度퐿。(2)油滴近似看成密度为휌，半径为푟的球形。油滴受到的空气阻力可以表示为푓=6휋푟휂푣，其中휂是空气的黏滞系数，푣为油滴下降的速率。重力加速度为푔，不考虑空气浮力。油滴的半径푟在当时的条件下无法准确测得，但油滴匀速运动时的速率푣可以测得，请写出油滴质量푚的表达式푚=（可用物理量：휌、푔、푣、휂）。(3)若已测得一个油滴的质量为푚。调节两板间的电压，使得该油滴恰好悬浮静止，此时两板间的电压为푈。同时测得两板间的距离푑以及两板的长度퐿。请写出油滴带电量푞的表达式푞=（可用物理量：푚、푔、푈、푑、퐿）。(4)实验结束后，需要让漂浮在两板之间的油滴尽快下落收集。则下列做法可以达到目的的有（）。A．保持两极板电压不变，把下极板向下移B．保持两极板电压不变，在两极板间插入导体板C．断开电源，在两极板间充入某种相对介电常数更大的气体D．断开电源，把下极板向右移三．解答题（共45分）13．（10分）如图所示，小球A的质量为m、B的质量为2m，两球均带正电荷，B的带电量是A的4倍，用长均为L的a、b绝缘细线悬挂于O点，两小球均处于静止状态，细线b中的拉力是细绳a中的拉力的2倍，已知重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)小球A的带电量q；(2)若给小球A、B同时施加方向相反、大小始终相等的水平拉力，且两力从0开始缓慢增大，此过程两小球电荷量保持不变。求细线b与竖直方向的夹角从0°缓慢增加到53°的过程中两个拉力所做的总功W。6{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CEMQkBAACYgOQFAAIAAAyAFABCA=}#}14．（15分）如图所示，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为d=0.5m，两板间的电压U=10V。小球以v0=3m/s的水平速度从两板间的A点飞入，A点到上极板左端点的竖直距离为h=0.1m，然后从下极板的右端点B点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。B点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径R=1m。平行金属板M、N的右侧垂线CD的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度E=15N/C。已知小球带正电，质量m=1.0kg，电荷量q=0.5C，重力加速度g取10m/s2，sin370°.=6，不计空气阻力。求：(1)小球在B点的速度大小vB；(2)极板的长度L；(3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度vm。15．（20分）如图甲所示，在整个第三象限内，有平行于y轴向上的匀强电场，电场强度为E1但大小未知。一质量为m，电荷量为q的正离子（不计重力）可从y轴负半轴的某位置平行于x轴负方向以速度v0射入第三象限，离子刚进入第二象限的时候在y轴正半轴距离坐标原点O为d的地方放一个负点电荷，电量Q未知，同时撤去E1，离子随即做匀速圆周运动，随后当离子经过y轴时，立即撤去Q，在第一、四象3d限加上如图乙所示的周期性变化的电场E2，取平行于y轴正方向为E2的正方向，其周期T=，E2与4v0时间t的关系如图乙所示，已知静电力常量为k。（1）求第三象限电场强度E1的大小；3（2）若正离子在y轴负半轴距坐标原点d处沿x轴负方向以速度v射入第三象限，为使离子在第二象限20做匀速圆周运动，求固定的负点电荷的电量Q；7{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CEMQkBAACYgOQFAAIAAAyAFABCA=}#}（3）以第（2）问为前提条件，求离子从y轴正半轴到x轴的时间（结果用d和v0表示）,14148{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CEMQkBAACYgOQFAAIAAAyAFABCA=}#}2024-2025学年度上期高二10月测试物理试卷答案一．选择题（每小题4分，共40分）（1-7小题为单项选择题。8-10小题为多项选择题）1.C2.D3.C4.D5.D6.C7.D8.AB9.AC10.BC二．实验题（共15分）11.【答案】放电（1分）不变（1分）1.2810J−2（3分）3313−−푚푔푑12.【答案】BC（2分）9√2휋휂2푣2휌2푔2（4分）（2分）AC（2分）푈三．解答题（共45分）푚푔퐿213．【答案】(1)푞=√(2)0.8mgL푘【详解】（1）设小球AB的质量分别为m和2m，带电量分别为q和4q，细绳a的拉力为T，则细绳b的拉力为2T，对A、B整体研究，细线a的拉力T=3mg对小球B研究，根据力的平衡푞×4푞2푇=2푚푔+푘퐿2解得푚푔퐿2푞=√…………..(5分)푘（2）对A、B施加等大反向的水平拉力后，A、B组成的系统始终处于平衡状态，对两球的整体分析可知，水平方向受合力为零，因此细线a始终处于竖直，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，小球A保持静止，小球B和A间的距离始终保持不变，电场力不做功，作用在A上的拉力不做功，根据功能关系知，拉力对小球B做功，即两个拉力做的总功为B的重力势能增加量，则W=2mg（L-Lcos53°）=0.8mgL…………..(5分)14.【答案】(1)5ms(2)0.6m(3)52ms【详解】（1）小球从A点到B点由动能定理可得11qU+mg(d−h)=mv22−mvAN22B0解得vB=5ms…………..(3分)（2）小球在两板间做类平抛运动，则有L=v0t1(d−h)=(a+g)t22其中Uaq==10ms2dm{#{QQABTQ4EggCgAJAAAAhCQwW4CE