山西省2024-2025学年高二年级上册10月联合考试 物理试卷 （含解析）

2024-2025学年山西名校十月联合考试

高二物理

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题只有一项符

合题目要求，每小题4分；第8〜10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6

分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是（）

A.真空中点电荷的电场强度公式£=左?仅适用于点电荷电场，后=且适用于任何电场

rd

B.电势差的比值定义式=区适用于任何电场，且。必跟明6、q无关

q

E

C.由公式0=」可知，电场中某点的电势0与q成反比

q

D.由。岫=Ed可知，电场中任意两点.、6间的距离越大，两点间电势差也一定越大

2.设在无摩擦的桌面上放置有5个相同的钢球，其中3个紧密连接排成一列，另2个一起自左方以速度v

正面弹性碰撞右边3个球，如图所示。碰撞后向右运动的小球个数为（）

A.1个B.2个C.3个D.4个

3.一辆质量为20kg的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始匀加速启动，达到额定功率后保持功率不变，

其加速度°随时间f变化的规律如图所示。已知赛车在跑道上运动时受到的阻力恒为40N,赛车从起点到终

点所用的时间为35s,赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（）

B.赛车5s末的速度是15m/s

C.赛车5s末的功率是1000WD.赛车匀速行驶的时间是30s

4.如图所示的是某电场的等势面分布情况，相邻等势面电势差相等，如果把电子从b等势面移到e等势面,

5.如图所示，点电荷/和2带电荷量分别为+6.0x10-8c和—3xl0-8c,彼此相距6cm。若在两点电荷连

线中点。处放一个半径为1cm的金属球壳，静电力常量左=9xl()9N.m2/C2,则球壳上感应电荷在。点

处产生的电场强度大小为

+夕】一火

A\O/B

A.3X105N/CB.9X104N/CC.9X105N/CD.6X105N/C

6.宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统。其中一种三星系统如图所示，三颗质量均为加的星体位于

等边三角形的三个顶点，三角形的边长为我。忽略其他星体对它们的引力作用，三颗星体在同一平面内绕三

角形中心。做匀速圆周运动，引力常量为G,则()

Q/n

»,•

•••

/；\R

Q......为m

3Gm

A.每颗星体做圆周运动的线速度为

每颗星体做圆周运动的周期为叫旦

B.

\3Grn

13G加

C.每颗星体做圆周运动的角速度为

D.每颗星体做圆周运动的加速度与三颗星体的质量无关

7.如图所示，在直角坐标系xQv中有a、6、c>d四点，c点坐标为(-4cm,3cm)。现加上一方向平行于万

平面的匀强电场，d点电势为8V。将一电荷量为-2x10-5(2的点电荷从。点移动到d点，电场力做的功为

2.4xl()Tj。将其从4点移动到b点，电场力做的功为-1.6X1(T4J。下列说法不正确的是(

B.坐标原点。的电势为。

C.该点电荷在c点的电势能为1.6x10"JD.电场强度的大小为200V/m

8.如图甲所示，/、8是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从N点由静止释放，仅在静电力作用

下从N点运动到8点，其运动的v-f图像如图乙所示，则（）

A.图甲中电场线的方向由3指向/B.4点的电场强度小于8点的电场强度

C.4点的电势低于2点的电势D.该负电荷在4点的电势能大于其在3点的电势

能

9.甲、乙两物块沿光滑水平面在同一直线上运动并发生正碰，图为两物块碰撞前后的位移一时间图像，其

中。、6分别为甲、乙两物块碰前的位移一时间图像，c为碰撞后两物块共同运动的位移-时间图像，若乙物

块的质量加=2kg,则由图判断，下列结论正确的是（）

A.甲物块的质量为6kg

B.甲物块碰撞前的动量大小为9kg•m/s

C.碰撞过程中甲、乙所受力的冲量相同

D.碰撞过程中甲、乙两物块组成的系统损失的动能为15J

10.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定一光滑绝缘、半径为R的四分之一圆弧轨道BC,B

为圆弧的最低点，4点在圆弧左侧的水平面上，且/、8间距为27?。整个装置处于水平向右的匀强电场中,

电场强度大小为E。一质量为加、电荷量为整的带正电小球从/点由静止释放，忽略空气阻力，重力加

E

速度大小为g，则（）

A.小球运动到B点时的速度大小vB=2y[gR

B.小球在圆弧上运动过程中的最大动能=3机gR

C.小球从离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率%m=J赤

D.小球落地点离圆弧轨道3点的距离》=（6-276）7?

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.（6分）观察电容器充、放电现象的实验装置如图甲所示。电源的输出电压恒为4V,S是单刀双掷开关,

⑥为灵敏电流计，C为平行板电容器。

//mA

（1）当开关S接（填“1”或“2”）时，平行板电容器放电，流经⑥表的电流方向（填“向

左”或“向右”）。

（2）将⑥表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化的图像如图乙所示，已知

图乙中图线所围的面积约为38个方格，可算出电容器的电容为F。

12.（8分）在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板/处由静止释放，小球从轨道末端2抛

出，落在水平地面上。“祖冲之”学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，

设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹

角为45°。

（1）请完善下列实验步骤：

①调整轨道末端沿方向；

②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为。点；

③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面的接触点记为C点。

（2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置/时到地面的高度〃、小球在轨道末端3时到地面的高度爪C点

到。点的距离s,用天平测出小球的质量加，已知当地重力加速度大小为g。若小球可视为质点，则小球离

开3点时的速度为，小球在轨道上损失的机械能为0（均用题中所给的物理量表示）

13.（10分）在光滑绝缘水平面上有2个带电小球，/球固定，质量"z=2kg的8球以初冲量/=10N-S水

平向左运动，直至速度为零，求：

•A_________<8

（1）2球的初速度大小v；

（2）8球电势能的增加量4，。

14.（12分）如图甲所示，质量为机的滑块在粗糙水平面以初速度%水平向右运动，在开始运动的同时受

到水平向左的恒力的作用，其运动的V-/图像如图乙所示，重力加速度大小为g,图中数据都为已知量，

求：

甲乙

（1）水平恒力的大小厂;

（2）滑块与水平面间的动摩擦因数〃。

15.（18分）如图所示，图中P、。之间的加速电压4=1.82xl（）4v,M、N两板之间的偏转电压

L/=2.184xlO4V,电子从电子枪中逸出后沿图中虚线OO'射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水

平靶台的中心点C,虚线OO'与靶台NCB在同一竖直面内，且的长度为10cm。己知电子质量

m=9.1xl0-31kg,电荷量e=1.6xl()T9c,偏转极板“、N长L=20cm,间距d=16cm,虚线OO'

距离靶台的竖直高度力=30cm,不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度

大小，不计空气阻力。

(1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小；

(2)求靶台中心点C离N板右侧的水平距离；

(3)若使电子打在靶台NC8上，求M、N两板之间的电压范围(计算结果保留两位有效数字)。

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高二物理参考答案

TJE

1.B【解析】后=三仅适用于匀强电场，选项A错误、B正确；公式。=」是电势的比值定义式，（P

dq

与£p、q均无关，选项C错误；。而=Ed中的d指。、b两点沿电场方向的距离，a、b间的距离大，二

者沿电场方向的距离不一定大，选项D错误。

2.B【解析】等质量的球体正面弹性碰撞后，其速度交换，因此2个球人射，会有2个球射出，选项B

正确。

3.A【解析】从题中图像可以看出，赛车匀加速行驶的加速度为2m/S?、时间为5s,匀加速行驶的距离

x=-^2=-x2x52=25m,选项A正确；设匀加速阶段的牵引力为尸，根据E—/=机。可得

22

尸=80N,5s的时候达到了额定功率，且速度v=a/=2x5m/s=10m/s,选项B错误；根据P=

可得尸=800W,选项C错误；由题中图像可知，有一段时间赛车做加速度减小的加速运动，故匀速行驶

的时间应小于30s,选项D错误。

4.A【解析】由静电力做功表达式得%e=-e（%-巩），代入数据得%e=15eV,选项A正确。

%

5.C【解析】点电荷幺在。点的电场强度大小用=左=6xlO5N/C,方向由O指向8；点电荷8

区'y

在O点的电场强度大小4=左q方=3X1（）5N/C,方向由O指向5；设感应电荷在O点处产生的电场

I

强度大小为刍，由静电平衡条件知63=£1+62=9X105N/C,选项C正确。

Gm2

6.C【解析】任意两个星体之间的万有引力尸=%-,每颗星体受到的合力

R2

「2

7^=2Fcos30°=V3F=V3-^-,由几何关系知，每颗星体做匀速圆周运动的半径r=千尺，根据牛

「22

顿第二定律可得百号=机匕，解得V限选项A错误；根据6誓胃步，得

R2r

2兀3Gm

7=271.—,选项B错误；每颗星体做圆周运动的角速度。=,选项C正确；根据

\3Grn7-V7?3

2

/rGm/曰/rGm

73*=ma,得a=73-可知加速度与质量有关，选项D错误。

7.C【解析】由％=6/，得12V,则以=—4V,同理，由%=6应，得%=8V,则

(pb=0,匀强电场中同一方向上距离相同，电势降落相同，可知%=0,Q=8V,选项B正确;

4

£pc=^=-1.6xlO-J,选项C错误；b、O是等电势的两点，位于同一等势面上，故匀强电场的方向

沿x轴正方向，E-200V/m,选项A、D正确。

8.ACD【解析】由题图乙知负电荷从Z点到8点做加速度减小的加速运动，加速度方向为从Z到8,

即负电荷受力方向为从4到8,又因为负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反，所以电场强度方向为

由8到Z,电场线的方向由5指向Z,选项A正确；沿着电场线方向电势降低，所以/点的电势低于5

点的电势，选项C正确；因为负电荷从幺点到8点，加速度减小，所以静电力减小，电场强度减小，选项

B错误；负电荷从幺点到3点静电力做正功，由功能关系知其电势能减小，所以该负电荷在Z点的电势能

大于其在8点的电势能，选项D正确。

Ax4-10

9.BD【解析】由题图可知，甲碰前速度丫甲=—=----m/s=-3m/s,乙碰前速度

2

4-02-4

丫乙=2m/s=2m/s,碰后二者共同速度丫共=;一m/s=-lm/s,由动量守恒定律有

机甲v甲+机乙v乙=(机甲+机乙)v共，解得制甲=3kg,选项A错误；甲碰前的动量

p=m^=3x(-3)kg-m/s=-9kg-m/s,所以其大小为9kg・m/s,选项B正确；因为二者碰撞过程中

作用力等大反向，冲量是矢量，方向不同，选项C错误；由能量守恒定律得

AE=g■机甲v甲2十；制乙v乙2(机甲+制乙)v共2=15J,选项D正确。

10.AC【解析】小球从出发至运动到8点的过程有Eqx2R=1■加匕/，得j=2回,选项A正确;

小球在圆弧8c上运动过程中的最大动能出现在圆弧的中点(此时速度方向与重力和电场力的合力方向

垂直，速度有极大值)，从出发到此处，由动能定理有Eq(2R+Rsin45°)—机g(R—Rcos45°)=纥皿〃，

得Ekmax=(1+0)掰gR，选项B错误；由运动的对称性可知力=丫。=2海，小球从离开圆弧轨道到落

地过程中做类斜抛运动，将％沿合外力和垂直合外力的方向分解，两个分速度大小均为岳定，在类斜抛

运动的最高点有最小速率，此时与合外力反向的分速度减小到零，另一与合外力垂直的分速度为最小速率,

%m=J赤，选项C正确；由于小球在竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向上做加速度为g的匀加

速运动，由运动学规律有—〃=vM—gg/,x—R=，则》=(6+2逐)7?,选项D错误。

11.(1)2向左(2)7.6X10-4

【解析】(1)当开关S接2时，平行板电容器放电，流经©表的电流方向与充电时相反。

(2)已知题图乙中图线所围的面积约为38个方格，可算出电容器带电荷量

2=38x0.2xW3x0.4C=3.04x10-3C,电容器的电容C=1F=7.6义IO^F。

12.(1)水平(2)J2g(s-h)mg(H-s)

【解析】(1)①调整轨道末端沿水平方向。

(2)设从8点抛出的小球，经过时间/与木板相切，可知此时小球的水平速度和竖直速度均为%，由几何

关系有h-—+vot=s,v0=gt,解得v0=12g(s-h),小球在轨道上损失的机械能

AE=mg-h）-gmv；=mg^H-s^。

13.解：（1）由题意可得/=7〃V

解得v=5m/so

1、

(2)由能量守恒定律可得纥=—加干

P2

解得丸=25J。

14.解：(1)0〜4时间内，滑块做匀减速直线运动V。=。/1

由牛顿第二定律得/+f=max

%~2tl时间内，滑块做反向的匀加速直线运动匕=出。

由牛顿第二定律得尸-/=m