卷子答案网-一个不只有答案的网站深圳市龙岗区2023-2024学年高二上学期10月段考
物 理 试 卷
考试时间：2023年10月10日（10：30-11：45）
本试卷共６页 １６道小题，满分１００分。考试用时７５分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己所在的市（县、区）、学校、班级、姓名、考场号、座位号和考生号填写在答题卡上，将条形码横贴在每张答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、右图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ）
A． a点的电势比b点的低 B． a点的电场强度比b点的小
C． 液滴在 a点的加速度比在b点的小 D． 液滴在 a点的电势能比在b点的大
2、以下图中p表示质子，e表示电子，距离D>d，其中O点电场强度最大的排布方式为（ ）
3、在我们的日常生活中会发生很多静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，如图所示，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间产生了放电现象。已知手指带负电，关于放电前手指靠近金属门把手的过程中，下列说法正确的是（ ）
A． 门把手内部的场强逐渐变大 B． 门把手与手指之间场强逐渐增大
C． 门把手左端电势高于右端电势 D． 门把手右端带负电荷且电量增加
4、心脏除颤器的工作原理是向储能电容器充电，使电容器获得一定的储能，对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏，使之恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为14μF，充电至 10kV 电压，如果电容器在2ms时间内完成放电，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是
A． 这次放电过程中通过人体组织的电流恒为 70A
B． 这次放电有0.14C的电荷量通过人体组织
C． 若充电至5kV，则该电容器的电容为7μF
D． 人体起到绝缘电介质的作用
5、如图所示为某电子秤示意图。一绝缘支架放在电子秤上，上端固定一带电小球a，稳定后，电子秤示数为F。现将另一固定于绝缘手柄一端的不带电小球b与a球充分接触后，再移至小球a正上方L处，待系统稳定后，电子秤示数为F1；用手摸小球b使其再次不带电，后将该不带电小球b与a球再次充分接触并重新移至a球正上方L处，电子秤示数为 F2。若两小球完全相同，则（ ）
A． F1
6.如图所示，在正四面体P-ABC中， O是底面AB边的中点，若在A、B两点分别固定一个带正电、电荷量都为Q的点电荷，、G和D分别在CO和AO上。则下列说法中正确的是（ ）
A． UPC >UOC
B． P点的电场强度与C点的电场强度相同
C． φD >φG
D． 将带负电的试探电荷q从D点沿着 DO→OC移动到C点， 电荷的电势能先减少后增加
7、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示 P点的电势、Ep表示正电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l 的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是
8.将两个质量均为m 的小球a、b用绝缘细线相连。竖直悬挂于O点，其中球a带正电、电荷量为q，球b不带电，现加一电场强度方向平行纸面的匀强电场（没画出），使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa 与竖直方向的夹角为θ=30°，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共４小题，每小题６分，共２４分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得６分，选对但不全的得３分，有选错的得０分。
9.平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100V/m的电场，可将其视为匀强电场。在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示，空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方， b、c等高。则下列说法正确的是（ ）
A． b、c两点的电势差-100V B． a点场强大小大于100V/m
C． a点场强方向水平向石 D． a点的电势低于 c点
10.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在 x方向上的分量分别是EBx、Ecx，下列说法中正确的有（ ）
A． EBx的大小大于Ecx的大小
B． EBx的方向沿x轴正方向
C． 电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
D． 负电荷沿x 轴从B移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功
11. 如图所示，A、B两点有等量同种正点电荷，AB连线的中垂线上C、D两点关于AB对称，t=0时刻，一带正电的点电荷从C点以初速度v0沿CD方向射入，点电荷只受电场力。则点电荷由C到 D运动的v-t图象，以下可能正确的是
12. 如图所示，当人用手接触范德格拉夫起电机的金属球时，会出现头发竖起来的现象。下面关于这个过程的描述正确的是（ ）
A． 范德格拉夫起电机起电过程满足电荷守恒
B． 出现头发竖起来的现象能够说明同种电荷相互排斥
C． 若金属球带正电，手接触范德格拉夫起电机的金属球时，人头发带上负电荷
D． 手接触范德格拉夫起电机的金属球时，要想出现头发竖起来的现象，人需要站在绝缘材料上
三、非选择题：（13 题为实验题， 10分， 14-16为计算题合计 34分， 非选择题共 44分）
13. （每空2分）电流传感器可以像电流表一样测量电流，能显示出电流随时间变化的I-t图像。照图甲连接电路，先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在较短时间内完成。然后把开关S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）在图中画一个竖立的狭长矩形（在图匕的最左边），它的面积的物理意义是 （填写面积所代表物理量的名称）
（2）根据I-t图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 C（结果保留一位有效数字）
（3）关于电容器在整个充、放电过程中的 q-t图像和 图像的大致形状，可能正确的有 （q为电容器极板所带的电荷量， U，为A、B两板的电势差）。
（4）实验中，为使能观察到的放电过程持续更长的时间，请通过分析，说明：在其它条件一定的条件下，电阻R应选择尽量 填空（“尽量大一些”，“尽量小一些”“大小没有要求”）
（5）某实验小组在完成实验后，积极展开思考，进一步进行理论探究“为什么放电过程中电流的变化率越来越小”，假如你也是实验小组的一员，请你对此做出合理的理论分析是：
14.（8分）如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8. 求：
（1） 小球所受电场力F的大小。
（2） 小球的质量m。
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度 v的大小。
15.（10分）如图所示，两带电金属板间的电场可视为匀强电场，金属板外无电场，两极板间的距离为d，上极板正中央有一小孔，一质量为m、带电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零，空气阻力不计， 重力加速度为g。求：
（1） 小球到达小孔处的速度v的大小。
（2） 两极板间的电场强度E。
16（16分）如图，光滑绝缘水平桌面位于以ab、cd为边界的匀强电场中，电场方向垂直边界向右。两小球A和B放置在水平桌面上，其位置连线与电场方向平行。两小球质量均为m， A带电荷量为a（q>0），B不带电。初始时小球A距 ab边界的距离为L，两小球间的距离也为L。已知电场区域两个边界ab、cd间的距离为10L，电场强度大小为E。现释放小球A，A在电场力作用下沿直线加速运动，与小球B发生弹性碰撞。两小球碰撞时没有电荷转移，碰撞的时间极短。求：
（1）两小球发生第一次碰撞后， B获得的动量大小；
（2）两小球发生第一次碰撞后至第二次碰撞前，A、B间的最大距离；
（3）当小球B离开电场区域时，A在电场中的位置。
深圳市龙岗区2023-2024学年高二上学期10月段考
物理答案
1【答案】D
【解析】高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知φa>φb， 故A错误；等差等势线的疏密反映场强的大小，由题图可知a处的等势线较密， 则 Ea>Eb，故B错误；液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知， 液滴的加速度为 因Ea>Eb， 可得aa>ab， 故 C 错误； 液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大， 电势能减小，即 故 D正确。
2【答案】C
【解析】由点电荷的电场强度公式和电子电荷量和质子电荷量大小相等设为Q，则有： A 选项中两质子在O点产生的场强方向相反，即 B选项中两质子在O点产生的电场强度方向相同，即C选项中质子和电子在O·点产生的电场强度方向相同，即 D选
项中两质子在O 点产生的电场强度相反，即 很明显C选项图中O点电场强度最大，故选 C。
3【答案】B
【解析】放电前手指靠近金属门把手的过程中，门把手在手的影响下，发生静电感应，在其右端感应出正电荷，左端感应出负电荷。本身是处于静电平衡状态，内部场强为零，两端电势相等，门把手与手之间看成一个电容器，可知当两者距离减小时，根据公式 联立可得 可知，门把手与手指之间场强逐渐增大。
4【答案】B
【解析】根据 可知该电容器所带电荷量在放电过程中逐渐减小，电压也在逐渐减小，所以电流逐减小，故A错误；根据 可知充电至10kV 时电容器带的电荷量为Q=CU=0.14C，故这次放电过中有0.14C的电荷量通过人体组织，故B正确；电容器在充电过程中，电容器的容量C不变，仍然为14μ故 C错误；人体为导体， 故 D错误。
5【答案】D
【解析】小球b与a球充分接触后b对a有个向下的库仑力，设为F'，则 示数为F1+F'，用手摸小球b使其再次不带电，后将该不带电小球b与a球再次充分接触并重新移至a球正上处， b对a向下的库仑力 F”，电子秤示数为 ，因此 F1>F2， 但F1≠4F2，B错误；若小球a带负电，L增大，根据库仑定律可知，F'减小，则F1减小，C错误；若小球a带正电，L减小，根据库仑定律可知， F”增大，则F2增大， D正确。
6【答案】C
【详解】A． 因为P-ABC是正四面体，所以P、C到AB的距离相同，所以P、C的电势相等，根据等量同种电荷的等势面分布可知，O点电势大于C点电势，所以 故 A 错误；
B． 由库仑定律可知， P点的电场强度与C点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误；
C． 沿电场方向电势降低，故φD>φG，故C正确；
D．将带负电的试探电荷q从D点沿着DO→OC移动到C点，电场力一直做负功，电荷的电势能一直增加，故D错误。故选C。
7【答案】C
【解析】电容器的电容 两板间距随负极板向右平移而逐渐减小，电容 C与 d 成反比，故C-x图像为曲线，A错误；电容器与电源断开后，电荷量不变，根据 可知 保持不变，B错误；负极板接地，电势为零，P点的电势φ等于P点到负极板的电势差，即 不变，在0≤x
【解析】 取小球a、b整体作为研究对象，则受重力 2mg、悬线拉力FT和电场力 F作用处于平衡，此三力满足如图所示的三角形关系，由图知F的最小值为2mgsin 30°=mg，由F=qE知 A、C、D错，B对。
9【答案】AB
【详解】A． 由图可知， b、c两点的电势差为
Ubc =200V-300V=-100V
故 A错误；
B． 由图可知，a点与相邻两等势面的距离小于1m，电势差等于100V，根据
可知a点场强大小大于100V/m，故B正确；
C． 根据场强方向垂直于等势面，可知σ点的场强方向沿竖直方向，不是水平方向，故C错误：
D． 由图可知， a点与 c 点在同一等势面上，电势均为300V，故 D错误。
故选AB。
10【解答】解： 在 B点和C点附近分别取很小的一段d。 由图象。 B点段对应的电势差大于 C点段对应的电势差，看作匀强电场有 可见Eax>Ecx， A项正确；
同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小， C项错误；
沿电场方向电势降低，在O点左侧， Eox的方向沿x轴负方向， 在O点右侧， Ecx的方向沿x轴正方向，所以B项错误， D项正确。
故选： AD。
11【答案】8D
【详解】由于AB是同种电荷，所以连线中点的场强为零， 无穷远处场强也为零， 其间有一点电场强度最大。所以粒子从C点向中点运动过程中，加速度可能一直减小， 也可能先减小后增大， 选项 AC错误， BD正确。
故选BD。
12【答案】ABD
【详解】A． 起电机的起电过程实质上是电子的转移过程，是电子从一个物体转移到另一个物体，或使电子从物体的一部分转移到另一部分，该过程中电荷量守恒，故A正确；
BD．当人站在绝缘材料上触摸金属球时，电荷会传导到人的身体上并且不会很快流失，人的头发会带上同种电荷，由于同种电荷相互排斥， 所以人的头发会竖起来， 故 BD正确；
C． 若金属球带正电，当人手接触金属球时，人的身体（包括头发）会带上正电荷， 故C错误。
故选ABD。
13【答案】 电荷量（电量） 3×10-3 ADd 尽量大一些，见解析
【解析】（1） [1]在极短时间内，电容器放电电流I可以认为不变，所以图乙中0.1s内放电电流不变，即狭长矩形面积的物理意义为电容器放电的电荷量；
（2） [2]根据电流定义式
可得
q=It
所以在1-t图像中，图线与横轴围成的面积等于电荷量，所以电容器在全部放电过程中释放的电荷量为图线与横轴围成的面积，由图可知， 一小格代表的电荷量为
Q0=0.2×10-3×0.4C=8×10-5C
图线与横轴围成的区域中大约为39小方格，所以总电荷量为
（3）
AB． 电容器在充电过程中，电流由最大逐渐减小。放电过程电流也是由最大逐渐减小，根据
q=It
图像的倾斜程度表示电流的大小， B错误A 正确；
CD． 电容器在充电过程中， 电流由最大逐渐减小，放电过程电流也是由最大逐渐减小，根据
电容器的电容不变， C错误D正确。
故选AD。
（4）[4]实验中，为使能观察到的放电过程持续更长的时间，电阻R应选择尽量大一些， 因为释放的电量是一定的， 电流越小， 放电过程持续时间越长。
（5） [5] 放电过程中电流的变化率为
放电过程中，随着电容器极板上电量的减少， 电压减小， 电场对自由电荷的电场力减小， 故此电流的变化凇越来越小。
14【解析】解： （1）根据电场力的计算公式可得电场力
（2） 小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得
所以
（3） 电场撤去后小球运动过程中机械能守恒， 则
解得： v=2m/s。
答： （1） 小球所受电场力F的大小为
（2） 小球的质量为
（3）将电场撤去， 小球回到最低点时速度v的大小为2m/s。
15、【解析】解： （1） 小球在金属板上方时做自由落体运动， 则有v2=2gh
解得：
（2） 帮电小球进入金属板后做匀减速直线运动， 设其加速度大小为a， 则有0-v2= -2ad
根据牛顿第二定律可得
Eq-mg=ma
联立解得：
（1） 小球到达小孔处的速度v的大小为
（2） 两极板间的电场强度E的大小为
16【答案】（1）（2）L：（3）距cd边界的距离为L
【解析】（1）设小球 A 的加速度为a，与小球B第一次碰前速度为v0， 根据牛顿运动定律和运动学公式，有
qE=ma①
②
设碰撞后A、B的速度大小分别为vA1、vB1由量守恒和能量守恒，有
联立①②③④式， 得
小球B获得的动量大小为
（2）设 A、B两个小球发生第一次碰撞后经时间t′两者速度相同，时两小球相距最大距离为Δsm，根据运动学公式，有 ⑦
由①⑤⑦⑧式得△sm=L⑨
（3）设 A、B两小球第一次碰撞后，经时间t1发生第二次碰撞， 有
山⑥⑩式得
设A、B两小球第二次碰撞前后的速度分别为vA20， vB20， vA2， vB1，有 vA=at =2vB
由动量守恒和能量守恒，有
由 式可得
在t 时间内， A、B 小球的位移均为s1 =v0t1 =4L
可知A与B第二次碰撞位置距电场cd边界的距离为s2=10L-L-L-s1=4L
假设经时间t 发生第三次碰撞， 由运动学规律，得
得
由于2v0t2=8L>s =4L
故两小球不会发生第三次碰撞。
设两小球第二次碰后B经时间t，离开电场， 则。
在t）时间内。 A的位移为
由①② （21）式得
即B离开电场时， A 距 cd边界的距离为 ﹚
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