精品解析：浙江省宁海中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试题

宁海中学高一第一次阶段性考试物理试题卷（创） 一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于电荷，下列说法正确的是（　　） A. 质子或电子就是元电荷 B. 物体所带的电荷量可以是任意数值 C. 摩擦起电就是人类创造了电荷 D. 感应起电是导体中的自由电荷发生了转移 【答案】D 【解析】 【详解】A．元电荷是最小的电量单位，质子或电子的电量等于元电荷，质子或电子不是元电荷，选项A错误； B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，选项B错误； C．摩擦起电是电荷转移，不是创造了电荷，选项C错误； D．感应起电是导体中的自由电荷发生了转移，选项D正确。 故选D。 2. 静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是（　　） A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B. 带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引 C. 通电导线在靠近指南针时指南针有时会发生偏转 D. 从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 【答案】C 【解析】 【详解】A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑，属于静电现象，选项A不符合题意； B．带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引，属于静电现象，选项B不符合题意； C．通电导线在靠近指南针时指南针有时会发生偏转，属于磁现象，不属于静电现象，选项C符合题意； D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉，属于静电现象，选项D不符合题意。 故选C。 3. 在空气潮湿的情况下，已带正电的验电器金属箔片张角不断减小，在这个过程中（　　） A. 验电器上的电子数不断增加 B. 验电器上的电子数不断减少 C. 验电器上的电子数保持不变 D. 验电器上的质子数不断减少 【答案】A 【解析】 【详解】潮湿的空气中存在自由电荷，验电器金属箔片张角减小，说明它所带的电荷量减少。因验电器带正电，它的张角减小，说明电子增加，中和了一些正电荷。而电子来自于潮湿的空气。 故选A。 4. 小黄在暑假旅游坐飞机时发现飞机尾翼尖端处有些很细的针，如图所示。这些细针的功能最有可能的是（ ） A. 扰乱空气流 B. 发射与地面飞机场联系的电磁波 C. 预防雷电击中高空飞行的飞机 D. 释放飞机高速飞行与空气摩擦时产生的静电 【答案】D 【解析】 【详解】飞机高速飞行时与空气摩擦产生静电，电荷在越尖锐的地方分布越多，可以通过尖端放电将静电释放出去。 故选D。 5. M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷且所带电荷量为，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦的过程中电子从N转移到M B. N在摩擦后一定带负电荷且所带电荷量为 C. M在摩擦过程中失去个电子 D. 元电荷就是电子，元电荷数值是由美国物理学家密立根测得的 【答案】B 【解析】 【详解】A．M和N摩擦后M带正电荷，说明M失去电子，电子从M转移到N，故A错误； B．根据电荷守恒定律，M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷量的代数和为0，摩擦后电荷量的代数和应仍为0，所以N在摩擦后一定带负电荷且所带电荷量为，故B正确； C．元电荷的值为，摩擦后M带正电荷且所带电荷量为，由于M带电荷量是元电荷的整数倍，所以M在摩擦过程中失去个电子，故C错误； D．元电荷是电子所带的电荷量，元电荷数值是由美国物理学家密立根测得的，故D错误。 故选B。 6. “通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球。这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是（　　） A. 甲小球一定带了电 B. 乙小球一定带了电 C. 两个小球中有一个可能不带电 D. 甲、乙小球可能带有同种电荷 【答案】C 【解析】 【详解】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，同时，带电物体还可吸引轻小物质，故甲乙两个小球可能带异种电荷，也可能一个带电，一个不带电。 故选C。 7. 如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜绝缘轻绳和绝缘竖直墙壁上可上下移动的带电小球b共同固定一个带正电小球a，小球a与小球b在同一水平线上，小球b对小球a的作用力为F1。现将小球b沿绝缘竖直墙壁竖直平面向上移动一定距离并调整小球b的电荷量，使小球a、b连线与水平方向成θ角且保持小球a在原位置不动，此时小球b对小球a的作用力为F2，则（　　） A. F1＜F2 B. 应减小小球b的电荷量 C. 轻绳a上的拉力始终大于球的重力 D. 轻绳a上的拉力变为原来的倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图所示作出小球受力的矢量三角形，可知要满足小球a静止，是最小值，且 故A错误； B．由图可知两球间距变为倍，根据库仑定律，有 可得 应增大小球b的电荷量，故B错误； C．由矢量图中可知绳a上的拉力一开始大于重力，后来小于重力，故C错误； D．根据平衡条件有 可得 可知绳a上的拉力变为倍，故D正确。 故选D。 8. 在做α粒子散射实验时，将带电+q的α粒子以初速度v0射向带电为+Q的金原子核，由于库仑力影响，α粒子做曲线运动，在P点时与金原子核有最小距离，已知金原子核始终固定不动，则（　　） A. 在P点时α粒子具有最大的加速度 B. 在P点时α粒子具有最大的速度 C. 在P点时库仑力的功率最大 D. 在整个运动过程中，库仑力先做正功后做负功 【答案】A 【解析】 【详解】A．在P点时，α粒子距离金的原子核最近，根据库仑定律和牛顿第二定律 可知在该点α粒子具有最大的加速度，A正确； B．从初始状态到P点的过程中，库仑力做负功，动能逐渐减小，过P点后，库仑力做正功，动能又逐渐增加，因此在P点时α粒子具有最小的速度，B错误； C．在P点之前，库仑力与速度之间的夹角为钝角，该力做负功，通过P点之后，库仑力与速度之间夹角为锐角，库仑力做正功，在P点时，速度的方向与库仑力的方向垂直，功率为零，C错误； D．在整个运动过程中，库仑力先做负功后做正功，D错误。 故选A。 9. 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管、电阻R连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 减小极板间的正对面积，带电油滴仍保持静止 B. 贴着上极板插入金属板，则电阻R中有b流向a的电流 C. 将下极板向上移动一小段距离，P点处的油滴的电势能增大 D. 将开关断开，在两板间插入一陶瓷电介质，则油滴仍处于静止状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．减小极板间的正对面积，根据 电容器的电容减小，由于二极管具有单向导电性，电容器不会放电，根据 解得 极板间的电场强度变大，则油滴所受电场力变大，将向上移动，故A错误； B．贴着上极板插入金属板，极板间的距离减小，根据 电容器的电容增大，将充电，则电路中有逆时针方向的电流，电阻R中有a流向b的电流，故B错误； C．将下极板向上移动一小段距离，根据 电容器的电容增大，电容器两端的电压不变，根据 两极板间的电场强度变大，由 可知P点到上极板的距离不变，场强增大，所以上极板到P点的电势差变大，由于两板间电压不变，所以P点到下极板的电势差减少，则P点与下极板的电势差 则P点的电势变小，由题意油滴一开始处于静止状态，由平衡条件可知油滴带负电。由电势能公式 可知油滴在P点电势能增大，故C正确； D．将开关断开，则两极板的电荷量不变，根据 在两板间插入陶瓷电介质，电场强度变小，则油滴所受电场力变小，将向下移动，故D错误。 故选C。 10. “富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（　　） A. 与毛皮摩擦过的气球带正电 B. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷 C. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生 D. 铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生 【答案】B 【解析】 【详解】A．与毛皮摩擦过的气球带负电，故A错误； B．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可得气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷，故B正确； C．由上述可知气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明带电物体具有吸引轻小物体的性质，故C错误； D．能量既不会消失，也不会创生，只会从一个物体转移到另外一个物体，或者从一种形式转变为另一种形式，故D错误。 故选B。 11. 一带电粒子在电场中仅受电场力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示。下列图像中合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AD．粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，则有 即Ep－x图像上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据 故电场强度也逐渐减小，由 可知，加速度也减小，故A错误，D正确； B．根据动能定理有 故Ek－x图线上某点切线的斜率表示电场力，由于电场力逐渐减小，与B图矛盾，故B错误； D．按照C图，速度随着位移均匀增加，相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小，故矛盾，故C错误。 故选D。 12. 光滑绝缘水平面上固定着两个带等量正电的点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一带电粒子由A点静止释放，并以此时为计时起点，此后沿直线经过B、C，其运动过程中的v—t图像如图乙所示，粒子在B点时图线对应的切线斜率最大，可以确定（　　） A. 中垂线上B点的电场强度和电势都最大 B. 带电粒子带负电 C. 带电粒子在B点时的加速度大小为 D 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据等量同种正电荷的电场分布规律可知，A、B、C三点的电场强度方向均沿，粒子由A点静止释放后沿直线经过B、C，表明粒子所受电场力 与电场强度方向相同，则粒子带正电，故B错误； A．根据等量同种正电荷的电场分布规律可知，在两点电荷连线的中垂线上，电场强度方向从垂足到无穷远处，沿电场线电势降低，可知，中垂线上垂足的电势最高，B点的电势不是最大，根据图像可知，B点的加速度最大，则B点的电场力最大，即B点的电场强度最大，故A错误； C．根据图乙可知 故C错误； D．根据动能定理有 ， 根据图乙可知 ， 可知 故D正确。 故选D。 13. 如图所示，半径为2r的均匀带电球体电荷量为Q，过球心O的x轴上有一点P，已知P到O点的距离为3r，现若挖去图中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电荷分布不变，静电力常量为k，则下列分析中不正确的是（　　） A. 挖去两小球前，两个小球在P点产生的电场强度相同 B. 挖去两小球前，整个大球在P点产生的电场强度大小为 C. 挖去两小球后，P点电场强度方向与挖去前相同 D. 挖去两小球后，剩余部分在P点产生的电场强度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】解：A．两小球分别在x轴上下两侧，电性相同，它们在P点产生的场强分别斜向上和斜向下，与x轴夹角相等，方向不同，A错误； B．大球所带电荷均匀分布整个球体，它在外部产生的电场可等效为所有电荷集中在球心O点在外部产生的电场，由库仑定律 B正确； C．大球在P点产生的电场沿x轴方向，两小球在P点的合场强也沿x轴方向，且小于大球在P点的场强，由场强叠加原理可知，挖去两小球后，P点场强方向不变，C正确； D．设两小球的球心到P点的距离为l，有几何关系 球体积公式为 小球半径是大球半径的一半，故小球体积是大球体积的八分之一，故小球所带电荷量为 两小球在P点场强均为 合场强为 剩余部分在P点的场强为 D正确。 题目要求选不正确，故选A。 二、不定项选题（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的，漏选得2分，错选不得分） 14. 如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管的底部固定带电小球甲。质量为m的带电小球乙（视为点电荷）从管口由静止释放，小球乙下落高度h到达A点时的速度为零。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球乙下落过程中所受的静电力先减小后增大 B. 小球乙下落过程中的加速度逐渐变大 C. 小球乙下落过程中电势能的增加量为mgh D. 若其他情况不变，仅将小球乙的质量变为2m，则小球乙到达A点时的速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．因为小球乙下落过程中所受的静电力越来越大，所以小球乙先加速运动后减速运动，可知该过程中小球乙的加速度先减小后增大，故AB错误； C．对小球乙下落的过程，根据动能定理有 解得 可得小球乙下落的过程中电势能的增加量 故C正确； D．对小球乙下落的过程，根据动能定理有 解得 故D正确。 故选CD。 15. 如图所示电路，由定值电阻，可变电阻、，理想二极管，水平金属板M、N，电源及开关组成。闭合开关，电路稳定后，质量为的带正电荷的微粒从点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的点。若经下列调整后，微粒仍从点以水平速度射入，则关于微粒打在板上的位置说法正确的是（　　） A. 保持开关闭合，增大，粒子打在点左侧 B. 保持开关闭合，减小，粒子打在点 C. 断开开关，M极板稍微上移，粒子打在点右侧 D. 断开开关，N极板稍微下移，粒子打在点右侧 【答案】BD 【解析】 【详解】A．保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，R0两端电压为 增大R1，U减小，电容器两端的电压减小，因此电容两极板带电量减少，由于上级板带负电，电荷量要减少时二极管不导通，故电容器上电荷量不变，由 可知两极板间电场强度不变化，故粒子仍打在O点，故A错误； B．保持开关S闭合，减小R2，R0两端电压为 电压不变，则电容器两端的电压不变，加速度不变，粒子仍打在O点，故B正确； C．断开开关S，平行板电量不变，由 可知M极板稍微上移，E不变，故加速度不变，不影响粒子得运动，粒子仍打在O点，故C错误； D．断开开关S，N极板稍微下移，E不变，故加速度不变，但y增大，则x增大，粒子打在O点右侧，故D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2大题，共14分） 16. 如图所示，金属圆片A、B（均可视为点电荷）固定在两个轻质绝缘支架上，固定支架、下支架放在电子秤检测台面上，上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过固定支架的小孔（不与固定支架接触）。 （1）为了方便直观知道静电力大小，首先将电子秤的示数归零。 （2）用起电机让A、B两金属圆片带上相同的电荷量，调整二者之间的正对距离，读出电子秤的示数，便可得到B对A的静电力的大小，则________（已知当地重力加速度为。（用已知和测量物理量的字母表示） （3）保持A、B两金属圆片的电荷量不变，把二者的距离增大，通过读取电子秤示数，便可得到每次B对A的静电力的大小，利用所测数据描点作图，发现___________（选填“”“”或“”）图像为过原点的直线，由此说明在电荷量不变的情况下，两点电荷之间的静电力与_________。 【答案】 ①. ②. ③. 距离的平方成反比 【解析】 【详解】（2）[1]金属片不带电时，电子秤示数为零，当A、B两金属圆片带上相同的电荷量，由于同种电荷互相排斥，静电力为 （3）[2][3]根据库仑定律，有 电荷量不变的情况下，静电力与距离的平方成反比， 图像为过原点的直线。 17. 如图甲是研究电容器电容大小的电路图。电压传感器（内阻可看作无穷大）可以实时显示A、B间电压大小，电流传感器（内阻可看作零）可实时显示出电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作： ①将S拨至2，接通足够长的时间直至A、B间电压等于零。 ②将S拨至1，观察并保存计算机屏幕上的、图，得到图乙和图丙。 （1）操作①的目的是__________________； （2）进行操作②时，通过R的电流方向是向______（选填“左”或“右”），电流随时间______（选填“增大”或“减小”）； （3）该电容器的电容约为______； （4）若电源的内阻不计，则______。 【答案】 ①. 让电容器充分放电或保证电容器初始电量为零 ②. 左 ③. 减小 ④. 173##174##175##176##177##178##179##180##181##182##183##184##185##186##187##188##189##190##191##192##193 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1] 将S拨至2，接通足够长的时间直至A、B间电压等于零，其目的是让电容器充分放电或保证电容器初始电量为零。 （2）[2] 进行操作②时，电容器接在电源两端，电容器充电。A、B极板分别带上正、负电荷。通过R的电流方向是向左。 [3] 由图乙可知，电流随时间减小 （3）[4] 由图乙可知，每个小格的面积表示 图像与坐标轴围成的面积代表电容器充满电时所带的电荷量 由图丙可知电容器充满电时两端的电压 该电容器的电容约为 （4）[5] 由公式和 得 四、解答题（本题共41分） 18. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求： （1）小球1、2间的库仑力大小； （2）细线b上的弹力大小和小球2的质量； （3）小球1的质量。 【答案】（1）45N （2）36N，2.7kg （3）2.1kg 【解析】 【小问1详解】 根据库仑定律有 解得 【小问2详解】 对小球2受力分析，水平方向上有 竖直方向上有 解得， 【小问3详解】 将小球1、2作为整体受力分析，有 解得m1=2.1kg 19. 如图，足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定光滑绝缘半径为R的四分之一圆弧轨道BC，B为圆弧的最低点，A点在圆弧左侧，且AB间距为2R。整个空间处于水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为的带正电小球从A点静止释放，忽略空气阻力，重力加速度为g。求： （1）小球运动到B点时的速度大小； （2）小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能； （3）小球运动到最高点时速度的大小？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从A到B，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 当小球在运动到等效最低点时，速度最大，动能最大，而等效最低点位于圆弧BC的中点，此时小球与O点连线与竖直方向的夹角为45°，根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 小球从A到C，根据动能定理有 解得 小球从C点飞出后，将小球的运动分解为水平方向的初速度为零的匀加速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，则 解得 即小球运动到最高点时速度的大小为。 20. 类比是一种重要的科学思想方法。在物理学史上，法拉第通过类比不可压缩流体中的流速线提出用电场线来描述电场。 （1）静电场的分布可以用电场线来形象描述，已知静电力常量为k。 ①真空中有一电荷量为Q的正点电荷，其周围电场的电场线分布如图甲所示。距离点电荷r处有一点P，请根据库仑定律和电场强度的定义，推导出P点场强大小E的表达式； ②如图乙所示，若在A、B两点放置的是电荷量分别为+q1和-q2的点电荷，已知A、B间的距离为2a，C为A、B连线的中点，求C点的电场强度的大小EC的表达式，并根据电场线的分布情况比较q1和q2的大小关系。 （2）有一足够大的静止水域，在水面下足够深的地方放置一大小可以忽略的球形喷头，其向各方向均匀喷射水流。稳定后水在空间各处流动速度大小和方向是不同的，为了形象地描述空间中水的速度的分布，可引入水的“流速线”。水不可压缩，该情景下水的“流速线”的形状与图甲中的电场线相似，箭头方向为速度方向，“流速线”分布的疏密反映水流速的大小。 ①已知喷头单位时间喷出水的体积为Q1，写出喷头单独存在时，距离喷头为r处水流速大小v1的表达式； ②如图丙所示，水面下的A点有一大小可以忽略的球形喷头，当喷头单独存在时可以向空间各方向均匀喷水，单位时间喷出水的体积为Q1；水面下的B点有一大小可以忽略的球形吸收器，当吸收器单独存在时可以均匀吸收空间各方向的水，单位时间吸收水的体积为Q2。同时开启喷头和吸收器，水的“流速线”的形状与图乙中电场线相似。若A、B间的距离为2a，C为A、B连线的中点。喷头和吸收器对水的作用是独立的，空间水的流速和电场的场强一样都为矢量，遵循矢量叠加原理，类比图乙中C处电场强度的计算方法，求图丙中C点处水流速大小v2的表达式。 【答案】（1）①；②q1>q2；（2）①；② 【解析】 【分析】 【详解】 （1）①在距该正点电荷r处放置试探电荷+q，其所受电场力大小为 电场强度大小E的定义为 联立以上两式得 ②根据电场的叠加C点的电场强度的大小EC的表达式为 如图所示，过C作A、B连线的中垂线，交某条电场线于D点，由图可知该点场强ED斜向上方，因此 q1>q2 （2）①当喷头单独存在时，喷头向空间各方向均匀喷水，设单位时间喷头喷出水的体积为Q，在距喷头r处水流速度大小为v，考查极短的一段时间则 因此，在距喷头r处的流速大小为 ②喷头在C点引起的流速为 吸收器在C点引起的流速为 当喷头和吸收器都存在时，类似于电场的叠加，C点处的实际流速为 21. 如图甲所示，M、N为极板，PQ为荧光屏（足够长），M极板上O1处有一粒子源，t=0时刻开始连续释放初速度为零、比荷为的正粒子。粒子经过M、N间的加速电场后，从N极板上的细缝O2进入N和PQ之间的偏转电场。已知M、N间的电压UMN-t图像如图乙所示，O1O2连线的延长线与PQ交于O3，O2O3间距离为L，不计粒子在M、N间的加速时间，不计粒子重力和粒子间相互作用，求： （1）粒子到达细缝O2时速度v的大小范围； （2）若N和PQ间的偏转电场方向平行PQ向上，场强大小，粒子打到PQ上形成的亮线长度Δy； （3）若N和PQ间偏转电场为图丙所示的周期性变化电场，取平行PQ向上为正方向。从t=0时刻释放的粒子恰好打到O3，则t=T时刻释放的粒子打到PQ上的位置。 【答案】（1）；（2）L；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在极板间加速，根据动能定理有 不计粒子在M、N间加速时间，根据图乙可知，当M、N间电压为时速度最小，当M、N间电压为时速度最大，所以粒子到达细缝O2时速度v的大小范围为 （2）粒子进入偏转电场后做类平抛运动，则有 水平方向有 竖直方向有 将速度的两个极值代入可解得 ， 粒子打到PQ上形成的亮线长度 （3）从t=0时刻释放的粒子恰好打到O3，根据竖直方向的运动规律可知，粒子在向上加速，向上减速，向下加速，向下减速，刚好经历一个周期所用时间为打到处，或经历n个周期，即所用时间为直至打到处，则根据速度关系可知t=T时刻释放的粒子对应经历n=1个周期则加速时间为打到PQ上；或者经历n=2个周期则加速时间又减速时间打到PQ上即粒子打到PQ上的距离与周期n有关，由于加速与减速阶段运动满足对称性，根据类平抛运动的规律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宁海中学高一第一次阶段性考试物理试题卷（创） 一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于电荷，下列说法正确的是（　　） A. 质子或电子就是元电荷 B. 物体所带的电荷量可以是任意数值 C. 摩擦起电就是人类创造了电荷 D. 感应起电是导体中的自由电荷发生了转移 2. 静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是（　　） A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B. 带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引 C. 通电导线在靠近指南针时指南针有时会发生偏转 D. 从干燥地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 3. 在空气潮湿的情况下，已带正电的验电器金属箔片张角不断减小，在这个过程中（　　） A. 验电器上的电子数不断增加 B. 验电器上的电子数不断减少 C. 验电器上的电子数保持不变 D. 验电器上的质子数不断减少 4. 小黄在暑假旅游坐飞机时发现飞机尾翼尖端处有些很细的针，如图所示。这些细针的功能最有可能的是（ ） A. 扰乱空气流 B. 发射与地面飞机场联系的电磁波 C. 预防雷电击中高空飞行飞机 D. 释放飞机高速飞行与空气摩擦时产生的静电 5. M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷且所带电荷量为，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦的过程中电子从N转移到M B. N在摩擦后一定带负电荷且所带电荷量为 C. M在摩擦过程中失去个电子 D. 元电荷就是电子，元电荷数值是由美国物理学家密立根测得的 6. “通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球。这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是（　　） A. 甲小球一定带了电 B. 乙小球一定带了电 C. 两个小球中有一个可能不带电 D. 甲、乙小球可能带有同种电荷 7. 如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜绝缘轻绳和绝缘竖直墙壁上可上下移动的带电小球b共同固定一个带正电小球a，小球a与小球b在同一水平线上，小球b对小球a的作用力为F1。现将小球b沿绝缘竖直墙壁竖直平面向上移动一定距离并调整小球b的电荷量，使小球a、b连线与水平方向成θ角且保持小球a在原位置不动，此时小球b对小球a的作用力为F2，则（　　） A. F1＜F2 B. 应减小小球b的电荷量 C. 轻绳a上的拉力始终大于球的重力 D. 轻绳a上的拉力变为原来的倍 8. 在做α粒子散射实验时，将带电+q的α粒子以初速度v0射向带电为+Q的金原子核，由于库仑力影响，α粒子做曲线运动，在P点时与金原子核有最小距离，已知金原子核始终固定不动，则（　　） A. 在P点时α粒子具有最大加速度 B. 在P点时α粒子具有最大的速度 C. 在P点时库仑力的功率最大 D. 整个运动过程中，库仑力先做正功后做负功 9. 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管、电阻R连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 减小极板间的正对面积，带电油滴仍保持静止 B. 贴着上极板插入金属板，则电阻R中有b流向a的电流 C. 将下极板向上移动一小段距离，P点处的油滴的电势能增大 D. 将开关断开，在两板间插入一陶瓷电介质，则油滴仍处于静止状态 10. “富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（　　） A. 与毛皮摩擦过的气球带正电 B. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷 C 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生 D. 铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生 11. 一带电粒子在电场中仅受电场力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示。下列图像中合理的是（　　） A. B. C. D. 12. 光滑绝缘水平面上固定着两个带等量正电的点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一带电粒子由A点静止释放，并以此时为计时起点，此后沿直线经过B、C，其运动过程中的v—t图像如图乙所示，粒子在B点时图线对应的切线斜率最大，可以确定（　　） A. 中垂线上B点的电场强度和电势都最大 B. 带电粒子带负电 C. 带电粒子在B点时的加速度大小为 D. 13. 如图所示，半径为2r的均匀带电球体电荷量为Q，过球心O的x轴上有一点P，已知P到O点的距离为3r，现若挖去图中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电荷分布不变，静电力常量为k，则下列分析中不正确的是（　　） A. 挖去两小球前，两个小球在P点产生的电场强度相同 B. 挖去两小球前，整个大球在P点产生的电场强度大小为 C. 挖去两小球后，P点电场强度方向与挖去前相同 D. 挖去两小球后，剩余部分在P点产生的电场强度大小为 二、不定项选题（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的，漏选得2分，错选不得分） 14. 如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管的底部固定带电小球甲。质量为m的带电小球乙（视为点电荷）从管口由静止释放，小球乙下落高度h到达A点时的速度为零。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球乙下落过程中所受的静电力先减小后增大 B. 小球乙下落过程中的加速度逐渐变大 C. 小球乙下落过程中电势能的增加量为mgh D. 若其他情况不变，仅将小球乙的质量变为2m，则小球乙到达A点时的速度大小为 15. 如图所示电路，由定值电阻，可变电阻、，理想二极管，水平金属板M、N，电源及开关组成。闭合开关，电路稳定后，质量为的带正电荷的微粒从点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的点。若经下列调整后，微粒仍从点以水平速度射入，则关于微粒打在板上的位置说法正确的是（　　） A. 保持开关闭合，增大，粒子打在点左侧 B. 保持开关闭合，减小，粒子打在点 C. 断开开关，M极板稍微上移，粒子打在点右侧 D. 断开开关，N极板稍微下移，粒子打在点右侧 三、实验题（本题共2大题，共14分） 16. 如图所示，金属圆片A、B（均可视为点电荷）固定在两个轻质绝缘支架上，固定支架、下支架放在电子秤检测台面上，上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过固定支架的小孔（不与固定支架接触）。 （1）为了方便直观知道静电力大小，首先将电子秤的示数归零。 （2）用起电机让A、B两金属圆片带上相同的电荷量，调整二者之间的正对距离，读出电子秤的示数，便可得到B对A的静电力的大小，则________（已知当地重力加速度为。（用已知和测量物理量的字母表示） （3）保持A、B两金属圆片的电荷量不变，把二者的距离增大，通过读取电子秤示数，便可得到每次B对A的静电力的大小，利用所测数据描点作图，发现___________（选填“”“”或“”）图像为过原点的直线，由此说明在电荷量不变的情况下，两点电荷之间的静电力与_________。 17. 如图甲是研究电容器电容大小的电路图。电压传感器（内阻可看作无穷大）可以实时显示A、B间电压大小，电流传感器（内阻可看作零）可实时显示出电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作： ①将S拨至2，接通足够长的时间直至A、B间电压等于零。 ②将S拨至1，观察并保存计算机屏幕上的、图，得到图乙和图丙。 （1）操作①的目的是__________________； （2）进行操作②时，通过R的电流方向是向______（选填“左”或“右”），电流随时间______（选填“增大”或“减小”）； （3）该电容器的电容约为______； （4）若电源的内阻不计，则______。 四、解答题（本题共41分） 18. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求： （1）小球1、2间的库仑力大小； （2）细线b上的弹力大小和小球2的质量； （3）小球1的质量。 19. 如图，足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定光滑绝缘半径为R的四分之一圆弧轨道BC，B为圆弧的最低点，A点在圆弧左侧，且AB间距为2R。整个空间处于水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为的带正电小球从A点静止释放，忽略空气阻力，重力加速度为g。求： （1）小球运动到B点时的速度大小； （2）小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能； （3）小球运动到最高点时速度的大小？ 20. 类比是一种重要的科学思想方法。在物理学史上，法拉第通过类比不可压缩流体中的流速线提出用电场线来描述电场。 （1）静电场的分布可以用电场线来形象描述，已知静电力常量为k。 ①真空中有一电荷量为Q的正点电荷，其周围电场的电场线分布如图甲所示。距离点电荷r处有一点P，请根据库仑定律和电场强度的定义，推导出P点场强大小E的表达式； ②如图乙所示，若在A、B两点放置的是电荷量分别为+q1和-q2的点电荷，已知A、B间的距离为2a，C为A、B连线的中点，求C点的电场强度的大小EC的表达式，并根据电场线的分布情况比较q1和q2的大小关系。 （2）有一足够大的静止水域，在水面下足够深的地方放置一大小可以忽略的球形喷头，其向各方向均匀喷射水流。稳定后水在空间各处流动速度大小和方向是不同的，为了形象地描述空间中水的速度的分布，可引入水的“流速线”。水不可压缩，该情景下水的“流速线”的形状与图甲中的电场线相似，箭头方向为速度方向，“流速线”分布的疏密反映水流速的大小。 ①已知喷头单位时间喷出水的体积为Q1，写出喷头单独存在时，距离喷头为r处水流速大小v1的表达式； ②如图丙所示，水面下的A点有一大小可以忽略的球形喷头，当喷头单独存在时可以向空间各方向均匀喷水，单位时间喷出水的体积为Q1；水面下的B点有一大小可以忽略的球形吸收器，当吸收器单独存在时可以均匀吸收空间各方向的水，单位时间吸收水的体积为Q2。同时开启喷头和吸收器，水的“流速线”的形状与图乙中电场线相似。若A、B间的距离为2a，C为A、B连线的中点。喷头和吸收器对水的作用是独立的，空间水的流速和电场的场强一样都为矢量，遵循矢量叠加原理，类比图乙中C处电场强度的计算方法，求图丙中C点处水流速大小v2的表达式。 21. 如图甲所示，M、N为极板，PQ为荧光屏（足够长），M极板上O1处有一粒子源，t=0时刻开始连续释放初速度为零、比荷为的正粒子。粒子经过M、N间的加速电场后，从N极板上的细缝O2进入N和PQ之间的偏转电场。已知M、N间的电压UMN-t图像如图乙所示，O1O2连线的延长线与PQ交于O3，O2O3间距离为L，不计粒子在M、N间的加速时间，不计粒子重力和粒子间相互作用，求： （1）粒子到达细缝O2时速度v的大小范围； （2）若N和PQ间的偏转电场方向平行PQ向上，场强大小，粒子打到PQ上形成的亮线长度Δy； （3）若N和PQ间的偏转电场为图丙所示的周期性变化电场，取平行PQ向上为正方向。从t=0时刻释放的粒子恰好打到O3，则t=T时刻释放的粒子打到PQ上的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $