精品解析：海南省海口市海南中学2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

海南中学2023-2024学年度第二学期高一年级期末考试 物理试题 （总分：100分 考试时间：90分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1. 下列关于电流说法中正确的是（　　） A. 根据，可知I与q成正比 B. 电流既有大小，又有方向，是矢量 C. 负电荷定向移动的方向为电流的方向 D. 单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知I是通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t的比值，故如果通过的电量q大但所用时间更多，则电流I可能更小。故A错误； B．电流有方向，但电流的加减遵循代数法则，是标量，故B错误； C．电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故C错误； D．根据，可知单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大，故D正确。 故选D。 2. 物理和生活息息相关。下列有关电学知识的说法正确的是（　　） A. 图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在极柱B上 B. 图乙中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理 C. 图丙中，采用金属编织网包裹着导体线芯是为了增加线束的导电性 D. 图丁中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在两个带正电的极板A上，故A错误； B．图乙中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电的原理，故B正确； C．图丙中，采用金属编织网包裹着导体线芯是屏蔽线外的电磁信号干扰，故C错误； D．图丁中，处于静电平衡状态的金属导体内部电场强度处处为零，电荷分布在外表面上，因此导体壳壁W内电场强度为0，导体壳内空腔C电场强度也为0，故D错误。 故选B。 3. 如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知下列说法正确的是（　　） A. 导体的电阻是25Ω B. 导体的电阻是0.04Ω C. 当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是2A D. 当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是0.004V 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据图象，由欧姆定律可得，导体电阻 故A正确，B错误； C．当导体两端电压是10V时，通过导体的电流 故C错误； D．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压 故D错误。 故选A。 4. 某电场的电场线的分布如图所示。一个带电粒子只在电场力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N点。则下列判断正确的是（　　） A. 粒子可能带负电荷 B. M点的电势比N点的电势低 C. 粒子在M点的加速度比在N点的加速度大 D. 粒子在N点的速度比在M点的速度大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线的方向斜向右上方，根据粒子的运动轨迹可以知道，粒子受到的电场力的方向也斜向右上方，所以电荷为正电荷，故A错误； B．根据顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，N点的电势低，故B错误； C．电场线越密，电场力越大，加速度越大，所以粒子在N点的加速度比在M点的大，故C错误； D．粒子所受的电场力向右上方，与粒子的运动方向成锐角，电场力对粒子做正功，粒子的速度增加，故D正确。 故选D 5. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（不计内阻）连接，下极板接地，开关S初始闭合，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。忽略电容器的边缘效应，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电荷 B. 将上极板向左平移一小段距离，油滴向上运动 C. 将上极板向下平移一小段距离，P点电势降低 D. 将上极板向上移动一小段距离，电容器的电容减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据受力平衡可知，带电油滴受到的电场力竖直向上，由于板间场强方向竖直向下，则油滴带负电荷，故A错误； B．平行板电容器与电动势为E的直流电源（不计内阻）连接，板间电压不变，上极板向左平移一小段距离，板间距离不变，根据 则板间电场强度不变，油滴受力不变，油滴仍处于静止状态，故B错误； C．将上极板向下平移一小段距离，板间距离减小，根据 则板间电场强度变大，P点与接地点间的电势差变大，又 P点电势降低大升高，故C错误； D．将上极板向上移动一小段距离，根据 由于板间距离变大，则电容器电容变小，故D正确。 故选D。 6. 如图，a、b、c、d为一边长为的正方形的顶点。电荷量均为的两个点电荷分别固定在a、c两点，静电力常量为k。不计重力。下列说法正确的是（　　） A. b点的电场强度大小为 B. 电子在b、d点时的电势能不相等 C. 电子在b到d运动过程中，速度先减少后增加 D. 在两点电荷产生的电场中，ac连线上中点的电势最高 【答案】A 【解析】 【详解】A．固定在a点的点电荷在b点的电场强度大小 方向由a点指向b点； 固定在c点的点电荷在b点的电场强度大小 方向由c点指向b点； 则b点的电场强度大小 故A正确； BC．由等量正电荷电场线分布和等势面分布特点知，b、d两点的电势相等，则电子过b、d点时的电势能相等；据能量守恒知，在b点从静止释放的电子，到达d点时动能为零，速度先增加后减少，故BC错误； C．由等量正电荷电场线分布和等势面分布特点知，ac连线上中点的电势最低，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，A、B两小球带等量异种电荷，电荷量为q，A球被一根绝缘轻绳系于O点，B球固定在绝缘轻杆上，两球稳定时位于同一高度，轻绳与竖直方向夹角为。已知两球质量均为m，重力加速度为g，静电力常量为k。则下列说法正确的是（　　） A. A、B两球距离 B. OA绳拉力大小为 C. B球对轻杆的作用力大小为 D. 若B球电荷量变为原来的2倍，稳定后，A、B间库仑力大小变为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对A球分析，受重力mg、绳的拉力T和库仑力F，由平衡条件得 解得 ，， 故AB错误； C．对B球分析，受重力mg、库仑力F和轻杆的作用力N，由平衡条件得 根据牛顿第三定律可知B球对轻杆的作用力大小为2mg，故C正确； D．若B球电荷量变为原来的2倍，稳定后，A球会绕O点转动使得轻绳与竖直方向夹角变大，A、B间距离变小，A、B间库仑力大小会大于原来的2倍，故D错误。 故选C。 8. 某时刻一可视为质点的物块以大小为的初动能沿倾角恒定的斜面向上运动，然后返回到原位置，整个运动过程中物块的动能随位移的变化关系如图所示，的其中一条线段与轴平行。已知物块质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 物块运动过程中机械能守恒 B. 物块运动过程中始终受摩擦力作用 C. 斜面倾角的正弦值 D. 斜面倾角的正弦值 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像斜率的绝对值等于物块所受合外力大小，可知上滑过程中物块所受合外力发生变化，故物块上滑过程中至少有一个阶段受摩擦力作用，即物块运动过程中机械能不守恒，故A错误； B．物块在该段区域内上滑和下滑时所受合外力相同，可知该区域光滑，物块不受摩擦力，故B错误。 CD．由图像分析可知物块下滑过程中在粗糙区域时所受合外力为零，设物块与斜面间的动摩擦因数为，则可得 设位移为时物块的动能为，则物块上滑过程中，在粗糙区域有 在光滑区域有 解得 故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9. 关于静电场中的一些概念，下列说法正确的是（　　） A. 电势有正负，所以电势是矢量 B. 电势为零的地方，场强一定为零 C. 电势为零的地方，电荷的电势能一定为零 D. 钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中，系统的电势能减少 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电场中某点的电势有正负，但是电势是标量，故A错误； B．零电势点是人为选取的，电势与场强两者没有直接的关系，故B错误； C．由电势能可知，在电势为零的地方，电荷的电势能一定为零，故C正确； D．钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中，两个离子距离减小，库仑力做正功，系统的电势能减小。故D正确。 故选CD。 10. 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两颗星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球、组成的双星系统，在相互之间万有引力的作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，公转周期均为T，万有引力常量为G，、做圆周运动的轨道半径之比为。则可知（ ） A. 两天体的质量之和等于 B. 两天体的质量之比为 C. 、做圆周运动的线速度大小之比为1∶2 D. 、做圆周运动的向心力大小之比为1∶2 【答案】AC 【解析】 【详解】BD．因为、做圆周运动的向心力均由二者之间的万有引力提供，所以向心力大小相等，又因为两天体绕O点做匀速圆周运动的周期相同，所以角速度相同，根据向心力公式有 可得 故BD错误； C．根据 可得、做圆周运动的线速度大小之比为 故C正确； A．根据牛顿第二定律有 两颗星之间的距离为 联立解得两天体的质量之和为 故A正确。 故选AC。 11. 如图所示，在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. O点电势为-4V B. 匀强电场的场强大小为80V/m，方向由C指向A C. 将电子由E点移到F点，电子的电势能减少了1eV D. 在三角形ABC内切圆的圆周上，D点不是电势最低的点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，F为AC边的中点，故 B、F电势相等，BF为等势线，O点在BF上，故O点电势为4 V，故A错误； B．场强方向垂直于BF斜向上 方向从C到A，故B正确； C．因为 电子由E点移到F点，电子的电势能增加了1eV，故C错误； D．过圆心O，做平行于AC的电场线，相交于内接圆上的两点分别为圆上电势最高点和最低点，交点不是D点，电势最低点的点不是D点，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个小球，质量分别为，细线的上端都系于点，两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动。已知两细线长度之比，长细线跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（　　） A. 两小球做匀速圆周运动的周期相等 B. 两小球做匀速圆周运动的线速度大小相等 C. a、b两小球的质量之比一定为 D. 短细线跟竖直方向成角 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动，设绳与竖直方向夹角为，水平面距悬点高为，对小球受力分析，由牛顿第二定律得 解得 可知与绳长无关，只与小球到悬点的竖直高度有关，即两小球做匀速圆周运动的周期相等，故A正确； B．由公式，可知正比于，由于两小球运动半径不相等，所以两小球做匀速圆周运动的线速度不相等，故B错误； CD．两球在同一水平面内做匀速圆周运动，则 解得 根据牛顿第二定律得 可知小球做匀速圆周运动与质量无关，无法求出两小球的质量比，故C错误，D正确。 故选AD。 13. 如图甲所示，质量为m、电荷量为-e的粒子初速度为零，经加速电压U1加速后，从水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L．不考虑电场边缘效应，不计粒子重力．则下列说法正确的是 A. 粒子进入偏转电场的速度大小为 B. 若偏转电场两板间加恒定电压U0，粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A点，A点与上极板M在同一水平线上，则所加电压 C. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场后在＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期T应该满足的条件为 D. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场并在＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场电压U0应该满足的条件为 【答案】ACD 【解析】 【分析】根据动能定理求出粒子进入偏转电场的速度v的大小．粒子出电场后反向速度的反向延长线经过偏转电场中轴线的中点，根据几何关系得出速度与水平方向的夹角，结合牛顿第二定律和运动学公式求出偏转电压的大小． 【详解】在加速电场中，根据动能定理得：，解得，故A正确；粒子出偏转电场时，速度的反向延长线经过中轴线的中点，由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为，则由几何关系得：，解得，又，解得：，故B错误；交变电压的周期等于粒子在偏转电场中的周期，当粒子出偏转电场时，粒子在沿电场方向上的分速度为零，可知要使电子在水平方向击中A点，电子必向上极偏转，且vy=0，则电子应在t=0时刻进入偏转电场，且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期，设电子从加速电场射出的速度为v0，则因为电子水平射出，则电子在偏转电场中运动时间满足，而 ，解得：，在竖直方向位移应满足，解得：，故CD正确，故选ACD． 【点睛】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成． 三、实验题（每空2分，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处） 14. 在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。开关未闭合时，电源的路端电压，实验操作时，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。此过程得到的图像如图2所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）在电容器充放电过程中，通过电阻R的电流方向______（选填“相同”或“相反”）。 （3）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为______。 【答案】（1） ①. 放电 ②. 不变 （2）相反 （3）430 【解析】 【小问1详解】 [1]电容器充电结束后，将电容器的两端与一个闭合的外电路接通时，电容器开始放电，而开关S改接2后，电容器与左侧形成一个闭合回路，进行的是放电过程。 [2]因为总电荷量不会因为电阻R而变化，则曲线与横坐标轴所围成的面积不变，且由于电阻变小，电路中的平均电流变大，所以放电时间将变短，曲线会有变化，但是曲线与坐标轴所围成的面积表示这一时间间隔内通过导体的总电荷量，总电荷量不变，所以曲线与坐标轴所围成的面积不变。 【小问2详解】 在电容器充放电过程中，通过电阻R的电流方向相反。 【小问3详解】 该电容器的电容 15. 某研究小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律，一根细线一端系住一小球，另一端悬挂在铁架台上的O点，小球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在小球底部竖直地固定一个宽度为d的遮光条（质量不计）。将小球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，取作为小球经过A点时的速度大小。记录小球释放时细线与竖直方向的夹角和计时器示数t，计算并比较小球从释放点摆至A点过程中重力势能减少量与动能增加量，从而验证机械能是否守恒。重力加速度为g。 （1）实验中小球应选用中间有孔的______（填选项序号）。 A. 塑料球 B. 泡沫球 C. 铁球 D. 木球 （2）已知小球质量为m，悬点O到小球球心的距离为L，则______（用m、、L、g表示）。 （3）改变值，得出多组与挡光时间t的实验数据、若钢球机械能守恒，下列关于与t关系的图像正确的是______。 A. B. C. D. （4）若第（3）问图像斜率的绝对值为k，则当地重力加速度______（用d、k、L表示） （5）分组实验中，甲同学依据实验结果发现小球动能增加量总是略小于重力势能减少量，产生这种差异的原因可能是（　　） A. 存在空气阻力 B. 悬点O到小球球心的距离L没有测准 C. 小球的质量没有测准 【答案】（1）C （2） （3）D （4） （5）A 【解析】 【小问1详解】 为了减小空气阻力对实验结果的影响，实验中的小球应选用中间有孔的铁球。 故选C。 【小问2详解】 根据题图可得 【小问3详解】 极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，钢球的速度 由机械能守恒定律得 解得 所以图线是一条倾斜的直线。 故选D。 【小问4详解】 若第（3）问图像斜率的绝对值为k，则 解得当地重力加速度 【小问5详解】 A．甲同学依据实验结果发现小球动能增加量总是略小于重力势能减少量，产生这种差异的原因可能是存在空气阻力，小球克服阻力做功，故A正确； B．悬点O到小球球心的距离L没有测准，是偶然误差，可能小球动能增加量大于重力势能减少量，故B错误； C．由，可知小球的质量没有测准，对实验结果无影响，故C错误。 故选A。 四、计算题（本题共3小题，第16题10分，第17题14分，第18题14分，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 16. 如图所示，平行板电容器的电容为，两极板间的距离；一质量为0.1kg，带电量为的小球从电容器中线D点射入电容器，恰好做直线运动。图中P点到A板距离为2mm。取B板电势为零，重力加速度，忽略电容器的边缘效应。求： （1）两板间的电场强度； （2）将一个电子从P点开始先水平向左平移2mm，再向下平移至B板，则此过程中电场力所做的功为多少？（电子的电荷量） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球从电容器中线D点射入电容器，恰好做直线运动，则有 解得 （2）电子向左平移2mm过程中，电场力不做功，向下平移至B板，由 又 代入数据解得电场力所做的功 17. 可视为质点的小球从图示A点由静止释放，此后在B点进入光滑四分之一圆弧轨道，后从C点进入水平粗糙地面，在D处与墙壁发生碰撞后反弹（碰撞过程小球无动能损失）。小球在进入圆弧轨道和出圆弧轨道过程中均无能量损失，物块质量，A、B两点高度差，四分之一圆弧半径，水平地面动摩擦因数，CD之间的距离，重力加速度g取，求： （1）小球在B点的速度大小； （2）小球在C点对轨道的压力； （3）整个过程中小球最多能通过C点多少次？ 【答案】（1）；（2）,方向竖直向下,；（3）次 【解析】 【详解】（1）小球从A点到B点，根据机械能守恒 解得 （2）小球从A点到C点，根据机械能守恒 解得 小球在C点，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力为 （3）设小球在CD间运动的总距离为，根据能量守恒 解得 由于 则整个过程中小球能通过C点次数为 次 18. 如图所示为研究电子枪中电子在恒定电场中运动简化模型示意图。在xOy平面的第一象限，存在以x轴、y轴及双曲线的一段为边界的匀强电场区域①，电场强度为E；在第二象限存在以为边界的匀强电场区域②。一电子（电荷量为e，质量为m，不计重力）从电场①的边界B点处由静止释放，恰好从N点离开电场区域②。 （1）求电子通过C点时的速度大小； （2）求电场区域②中的电场强度大小及电子到达N点时的速度大小； （3）试证明：从AB曲线上的任意位置由静止释放的电子都能从N点离开电场。 【答案】（1）；（2），；（3）证明见解析 【解析】 【详解】（1）电子从B运动到C，由动能定理得 解得电子通过C点时的速度大小 （2）设电场区域②的场强为，电子从C点进入电场区域中做类平抛运动，在y轴方向有 由牛顿第二定律有 x轴方向有 联立解得电场区域Ⅱ中的电场强度大小 电子从C点进入电场区域②中做类平抛运动，设电子到达N点时速度大小为，从C到N由动能定理有 联立解得 （3）取曲线上任一点P，设该点的坐标为（x，y），则在电场区域①有 假设电子在电场区域②中一直做类平抛运动，且能打到x轴上某处，运动时间为t，则有 联立解得 则可以证明：从AB曲线上的任一位置由静止释放的电子都从N点离开电场。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海南中学2023-2024学年度第二学期高一年级期末考试 物理试题 （总分：100分 考试时间：90分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1. 下列关于电流的说法中正确的是（　　） A. 根据，可知I与q成正比 B. 电流既有大小，又有方向，是矢量 C. 负电荷定向移动的方向为电流的方向 D. 单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 2. 物理和生活息息相关。下列有关电学知识的说法正确的是（　　） A. 图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在极柱B上 B. 图乙中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理 C. 图丙中，采用金属编织网包裹着导体线芯是为了增加线束的导电性 D. 图丁中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0 3. 如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知下列说法正确的是（　　） A. 导体的电阻是25Ω B. 导体的电阻是0.04Ω C. 当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是2A D. 当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是0.004V 4. 某电场的电场线的分布如图所示。一个带电粒子只在电场力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N点。则下列判断正确的是（　　） A. 粒子可能带负电荷 B. M点的电势比N点的电势低 C. 粒子在M点加速度比在N点的加速度大 D. 粒子在N点的速度比在M点的速度大 5. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（不计内阻）连接，下极板接地，开关S初始闭合，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。忽略电容器的边缘效应，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电荷 B. 将上极板向左平移一小段距离，油滴向上运动 C. 将上极板向下平移一小段距离，P点电势降低 D. 将上极板向上移动一小段距离，电容器的电容减少 6. 如图，a、b、c、d为一边长为的正方形的顶点。电荷量均为的两个点电荷分别固定在a、c两点，静电力常量为k。不计重力。下列说法正确的是（　　） A. b点的电场强度大小为 B. 电子在b、d点时的电势能不相等 C. 电子在b到d运动过程中，速度先减少后增加 D. 在两点电荷产生的电场中，ac连线上中点的电势最高 7. 如图所示，A、B两小球带等量异种电荷，电荷量为q，A球被一根绝缘轻绳系于O点，B球固定在绝缘轻杆上，两球稳定时位于同一高度，轻绳与竖直方向夹角为。已知两球质量均为m，重力加速度为g，静电力常量为k。则下列说法正确的是（　　） A. A、B两球距离 B. OA绳拉力大小为 C. B球对轻杆的作用力大小为 D. 若B球电荷量变为原来2倍，稳定后，A、B间库仑力大小变为原来的2倍 8. 某时刻一可视为质点的物块以大小为的初动能沿倾角恒定的斜面向上运动，然后返回到原位置，整个运动过程中物块的动能随位移的变化关系如图所示，的其中一条线段与轴平行。已知物块质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 物块运动过程中机械能守恒 B. 物块运动过程中始终受摩擦力作用 C. 斜面倾角的正弦值 D. 斜面倾角的正弦值 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9. 关于静电场中的一些概念，下列说法正确的是（　　） A. 电势有正负，所以电势是矢量 B. 电势为零的地方，场强一定为零 C. 电势为零的地方，电荷的电势能一定为零 D. 钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中，系统的电势能减少 10. 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近恒星组成，每个恒星的线度远小于两颗星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球、组成的双星系统，在相互之间万有引力的作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，公转周期均为T，万有引力常量为G，、做圆周运动的轨道半径之比为。则可知（ ） A. 两天体质量之和等于 B. 两天体的质量之比为 C. 、做圆周运动的线速度大小之比为1∶2 D. 、做圆周运动的向心力大小之比为1∶2 11. 如图所示，在匀强电场中有边长为5cm等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. O点电势为-4V B. 匀强电场的场强大小为80V/m，方向由C指向A C. 将电子由E点移到F点，电子的电势能减少了1eV D. 在三角形ABC内切圆的圆周上，D点不是电势最低的点 12. 如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个小球，质量分别为，细线的上端都系于点，两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动。已知两细线长度之比，长细线跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（　　） A. 两小球做匀速圆周运动的周期相等 B. 两小球做匀速圆周运动的线速度大小相等 C. a、b两小球的质量之比一定为 D. 短细线跟竖直方向成角 13. 如图甲所示，质量为m、电荷量为-e的粒子初速度为零，经加速电压U1加速后，从水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L．不考虑电场边缘效应，不计粒子重力．则下列说法正确的是 A. 粒子进入偏转电场的速度大小为 B. 若偏转电场两板间加恒定电压U0，粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A点，A点与上极板M在同一水平线上，则所加电压 C. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场后在＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期T应该满足的条件为 D. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场并在＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场电压U0应该满足的条件为 三、实验题（每空2分，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处） 14. 在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。开关未闭合时，电源的路端电压，实验操作时，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。此过程得到的图像如图2所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）在电容器充放电过程中，通过电阻R的电流方向______（选填“相同”或“相反”）。 （3）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为______。 15. 某研究小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律，一根细线一端系住一小球，另一端悬挂在铁架台上的O点，小球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在小球底部竖直地固定一个宽度为d的遮光条（质量不计）。将小球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，取作为小球经过A点时的速度大小。记录小球释放时细线与竖直方向的夹角和计时器示数t，计算并比较小球从释放点摆至A点过程中重力势能减少量与动能增加量，从而验证机械能是否守恒。重力加速度为g。 （1）实验中的小球应选用中间有孔的______（填选项序号）。 A. 塑料球 B. 泡沫球 C. 铁球 D. 木球 （2）已知小球质量为m，悬点O到小球球心的距离为L，则______（用m、、L、g表示）。 （3）改变值，得出多组与挡光时间t的实验数据、若钢球机械能守恒，下列关于与t关系的图像正确的是______。 A. B. C. D. （4）若第（3）问图像斜率的绝对值为k，则当地重力加速度______（用d、k、L表示） （5）分组实验中，甲同学依据实验结果发现小球动能增加量总是略小于重力势能减少量，产生这种差异的原因可能是（　　） A. 存在空气阻力 B. 悬点O到小球球心的距离L没有测准 C. 小球的质量没有测准 四、计算题（本题共3小题，第16题10分，第17题14分，第18题14分，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 16. 如图所示，平行板电容器的电容为，两极板间的距离；一质量为0.1kg，带电量为的小球从电容器中线D点射入电容器，恰好做直线运动。图中P点到A板距离为2mm。取B板电势为零，重力加速度，忽略电容器的边缘效应。求： （1）两板间的电场强度； （2）将一个电子从P点开始先水平向左平移2mm，再向下平移至B板，则此过程中电场力所做的功为多少？（电子的电荷量） 17. 可视为质点的小球从图示A点由静止释放，此后在B点进入光滑四分之一圆弧轨道，后从C点进入水平粗糙地面，在D处与墙壁发生碰撞后反弹（碰撞过程小球无动能损失）。小球在进入圆弧轨道和出圆弧轨道过程中均无能量损失，物块质量，A、B两点高度差，四分之一圆弧半径，水平地面动摩擦因数，CD之间的距离，重力加速度g取，求： （1）小球在B点的速度大小； （2）小球在C点对轨道的压力； （3）整个过程中小球最多能通过C点多少次？ 18. 如图所示为研究电子枪中电子在恒定电场中运动的简化模型示意图。在xOy平面的第一象限，存在以x轴、y轴及双曲线的一段为边界的匀强电场区域①，电场强度为E；在第二象限存在以为边界的匀强电场区域②。一电子（电荷量为e，质量为m，不计重力）从电场①的边界B点处由静止释放，恰好从N点离开电场区域②。 （1）求电子通过C点时的速度大小； （2）求电场区域②中的电场强度大小及电子到达N点时的速度大小； （3）试证明：从AB曲线上的任意位置由静止释放的电子都能从N点离开电场。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $