广东省河源市2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1广东省2024年高二上学期10月阶段检测考物理试卷注意事项：1．考查范围：粤教版必修第三册第一章至第三章第二节。2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。3．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。4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。一、单项选择题1.真空中有两个相同的金属小球，电荷量分别为和，它们之间的距离足够大，要使它们之间的库仑力变为原来的，可行的方法有（）A.两个小球的电荷量保持不变，把它们之间的距离变为原来的16倍B.两个小球的电荷量保持不变，把它们之间的距离变为原来的C.两个小球的电荷量均减小为原来的，把它们之间的距离变为原来的2倍D.两个小球的距离保持不变，把它们的电荷量均减小为原来的【答案】C【解析】A．根据库仑定律两个点电荷所带电荷量不变，电荷间距离增大为原来的16倍，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故A错误；B．根据库仑定律电荷之间的距离减小为原来的，两个点电荷间的相互作用力变为原来的16倍，故B错误；C．根据库仑定律两个点电荷所带电荷量均减小为原来的，电荷之间的距离增大为原来的2倍，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故C正确；D．根据库仑定律两个点电荷间距离不变，两个点电荷所带电荷量均减少为原来的，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故D错误。故选C。2.如图为某灯泡的伏安特性曲线，将灯泡两端的电压由0.6V增大为原来的4倍，则灯泡的电阻约（）A.增大了3Ω B.增大了9ΩC.减小了3Ω D.减小了9Ω【答案】A【解析】电压为0.6V时，灯泡中的电流约为0.24A，此时灯泡的电阻电压为2.4V时，电流约为0.44A，此时灯泡的电阻电阻增大了约3Ω。故选A。3.电鳗能够产生300~800V的瞬时电压，足以击倒成年水牛，被称为“水下发电机”。如图甲，电鳗放电时头部是负极，尾部是正极。电鳗放电瞬间周围的电场线分布可简化为图乙，P、Q之间的电势差为600V，下列说法正确的是（）A.点的电场强度大小大于点的电场强度大小B.一个质子从点移到点，电场力做功为600eV，电势能增加了600eVC.一个质子从点由静止释放，在只受电场力的作用下，它可以沿着电场线运动到点D.点电势比点电势低【答案】D【解析】A．点电场线分布更密集，点电场强度大小大于点的电场强度大小，故A错误；B．点电势高，一质子从点移到点，电场力做正功600eV，电势能减小了，故B错误；C．间的电场线不是直线，电场强度方向不断改变，质子受到的电场力方向不断改变，轨迹不可能是间的电场线，故C错误；D．沿着电场线电势降低，故D正确。故选D。4.一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为、电阻率为；将该金属棒的长度拉伸至原来的2倍后，仍为圆柱形，其电阻为、电阻率为，下列关系式正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由电阻定律可知，金属棒拉长为原来2倍，横截面积为原来的，电阻率不变，电阻为原来4倍。故选D。5.在光滑绝缘的水平面上方，分布着如图所示的匀强电场，电场线的方向与水平面的夹角为，一个电荷量为、质量为的小球从A点由静止释放，当小球沿着水平面运动到B点时，速度大小为，已知AB之间的距离为，，小球可视为质点，则电场强度的大小为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据动能定理可得解得故选C。6.电场中有一条电场线与轴重合，轴上各点的电场强度与位置的关系如图所示，一质子仅在电场力作用下，从坐标原点由静止释放沿轴正方向运动，已知点电势。下列说法正确的是（）A.坐标原点的电势为B.质子在两点的电势能相等C.质子在三点的动能之比为D.质子沿轴先匀速、再加速、最后减速运动【答案】A【解析】A.根据可知图像与x轴围成的面积表示电势差，且可得，坐标原点电势为故A正确；BD.根据结合图像可知，质子沿轴先做匀加速直线运动，后做加速度增大的加速直线运动，最后做加速度减小的加速直线运动，电场力做正功，电势能减小，质子在点的电势能大于c点的电势能，故BD错误；C.根据动能定理质子在三点与x轴围成的面积之比为，所以质子在三点的动能之比为，故C错误。7.如图，A、B是固定在空间的两个点电荷，实曲线为两点电荷电场中的一条电场线（方向未标出），一个带正电的粒子仅在电场力作用下从C点运动到D点，虚曲线为其运动轨迹，下列说法正确的是（）A.A、B带同种电荷B.A的电荷量比B的电荷量大C.带电粒子在C点的电势能比在D点电势能大D.带电粒子在C点的速度可能为零【答案】B【解析】A．由于电场线起始于正电荷、终止于负电荷，因此A、B带异种电荷，A项错误；B．由电场线分析可知，A的电荷量比B的电荷量大，B项正确；C．运动的粒子带正电，由于电场力指向运动轨迹凹的一侧，由此判断，A带负电，粒子从C向D运动过程中，电场力做负功，因此电势能增大，C项错误；D．若粒子在C点的速度为零，则粒子开始运动时的加速度沿C处电场线的切线方向，轨迹不可能沿图中的虚线，D项错误。故选B。二、多项选择题8.国家电网总公司为超高压输电线路的工作人员配备了内置高韧性金属网的特高压静电防护服。如图，把防护服的脚部接地，O点为工作人员体内的一点，现有一个带正电的小球A（看成点电荷），电荷量为Q，到O点的距离为r，P点为AO连线上的一点，静电力常量为k，已知无穷远处和接地电势为0，下列说法正确的是（）A.感应电荷在处产生的电场强度大小等于，方向向左B.防护服内金属网靠近小球一侧外表面带负电C.点的电势为负D.带电小球在点产生的电场强度为零【答案】AB【解析】AD．带电小球和防护服上感应电荷在防护服内产生的合场强为零，小球在点产生的电场强度与感应电荷在该处产生的电场强度大小相等方向相反，感应电荷在点产生的场强大小为，方向向左，故A正确，D错误；B．防护服接地，由静电感应原理可以知道，防护服内金属网靠近小球的一侧外表面带负电，故B正确；C．从小球到防护服，电场线方向向右，防护服接地，电势为零，沿电场线方向电势逐渐降低，处的电势大于零，故C错误。故选AB。9.图甲为某品牌扫地机器人，它使用的是微型刀片电池（如图乙），具有体积小、重量轻、高能量密度、安全性高等特点。该刀片电池电量耗尽后，充电时间约60分钟，充电完成时电池容量为2000mAh。下列说法正确的是（）A.电池容量是指电池储存电荷量的多少B.电池容量是指电池储存电能的多少C.刀片电池在正常工作时，电源外部电流由负极流向正极D.该刀片电池的平均充电电流约为2A【答案】AD【解析】AB．电池容量是指电池的存储电量（电流与时间的乘积）多少，不是储存电能的多少，故A正确，B错误；C．刀片电池在正常工作时，电源外部电流由正极流向负极，故C错误；D．该刀片电池的平均充电电流为故D正确。10.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为3V。一电子经过平面a时的动能为12eV，从平面a到平面d的过程中克服电场力所做的功为9eV。下列说法正确的是（）A.该电子不可能到达平面fB.平面c上的电势为零C.该电子经过平面a时的速率是经过平面d时的2倍D.该电子经过平面d时，其电势能为3eV【答案】BCD【解析】B．虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过时的动能为12eV，从到的过程中克服电场力所做的功为9eV，动能减小了9eV，电势能增加了9eV，因此等势面间的电势差为3V，因平面上的电势为3V，电子的电势能增加，则等势面由到，电势是降低的，因此平面上的电势为零，故B正确；CD．在平面上电势为6V，则电子的电势能为，动能为12eV，电势能与动能之和为6eV，沿电场线方向电势降低，当电子经过平面时，的电势为，则电势能为3eV，则动能为，根据可知电子经过平面a时的速率是经过平面d时的2倍，故CD正确；A．处电势为，若电子经过等势面时，电势能恰好为，根据能量守恒定律可知动能为0，说明当电子速度方向和等势面垂直时，刚好可以到面，故A错误。故选BCD。三、非选择题11.超级电容又名电化学电容，它是通过极化电解质来储能的一种电化学元件，与普通电容的储能原理是一样的。但超级电容的电容很大，可达到1~5000F，更适合于能量的快速释放和存储。现有一实验小组设计了如图甲所示的电路探测一超级电容的性质，实验器材如下：超级电容器C（额定电压10V，电容标识不清）；电源E（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器（最大阻值）；定值电阻（阻值）；电压表V（量程15V，内阻很大）；开关，电流传感器，计算机，导线若干。（1）断开，闭合，若要增大电压表示数，应将滑动变阻器的滑片向__________（选填“”或“”）端移动。（2）断开，闭合，调节滑片，当电压表示数稳定为10V时，再闭合，当电流传感器示数为零时，断开，之后，由计算机记录接下来一段时间的电流随时间的变化图像如图乙所示。数得图像与坐标轴所围面积共82个小格，则超级电容放出的电量为__________C，并计算得到超级电容的电容值为__________F。（结果均保留3位有效数字）【答案】（1）b（2）24624.6【解析】（1）滑动变阻器为分压接法，向端滑动时，电压增大。（2）[1][2]I-t图像与时间轴所围的面积，等于电容器存储的电荷量，82个小格，故电容器存储的电荷量为放电的电量为C=246C结合放电电压为10V，计算可得电容值为=12.某兴趣小组欲测定当地重力加速度，装置图如下，摇柄下端O点处系上一根细线，细线连接一小钢球，转动摇柄可使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，小钢球的直径很小，在小钢球做圆周运动的圆周上安有一光电门。已知小钢球的质量为m、直径为d，细线长为l。（1）某次小钢球做匀速圆周运动过程中，小钢球经过光电门时的挡光时间为，则线速度为____________，若测量出细线与竖直方向的夹角为α，则角速度为____________，小钢球所需的向心力为____________。（均用题中给出的物理量符号表示）（2）增大摇柄的转速，小钢球做匀速圆周运动的转速也增大，调节光电门的位置，则细线与竖直方向的夹角会____________，细线的拉力会____________。（均选填“增大”“减小”或“不变”）（3）当地的重力加速度大小为____________（用题中给出的物理量符号表示）。【答案】（1）（2）增大增大（3）【解析】（1）[1]小钢球经过光电门时的线速度[2]角速度[3]所需向心力（2）[1][2]根据牛顿第二定律有变形可得小钢球做匀速圆周运动的转速增大，增大，可得变大，根据可得细线的拉力会增大。（3）根据牛顿运动定律有其中联立解得13.如图所示的电路中，灯泡L的规格为“5V，0.5A”，电流表为理想电表，在A、B两端加上的恒定电压，将滑动变阻器滑片P从α端向b端移动，直至灯泡刚好正常发光，电流表的示数为1.5A。求灯泡正常发光时：（1）灯泡的电阻；（2）电路中的总电阻。【答案】（1）（2）【解析】（1）由欧姆定律可知，灯泡的电阻为（2）电路中的总电流由欧姆定律可知，电路中的总电阻14.如图，电荷量为、质量为的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在与竖直方向成角斜向右上方的匀强电场中。假设电场区域足够大，小球静止时，细线与竖直方向夹角也为30°，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，重力加速度大小为，。（1）求电场强度的大小；（2）若保持电场强度大小不变，某时刻将电场方向改为水平向左，求小球从原静止的位置运动到最低点时细线对小球的拉力大小。【答案】（1）（2）【解析】（1）由受力分析可知解得（2）由开始运动到最低点的过程，应用动能定理可知运动到最低点时，受力分析可知解得15.有一研究粒子运动的设备，内部构造如图甲所示。电极K不断释放出电子（初速度为零，不计重力，质量为，电荷量大小为），经过间加速后，能沿着板的下边缘射入正对的两极板之间。当两极未加电压时，测得电子穿过两板间区域的运动时间为。已知两板的板长和间距均为。（1）求大小；（2）若，电子能否从两极板的右侧穿出？若不能穿出，计算出电子落在极板上的位置；若能穿出，计算出电