精品解析：上海市川沙中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试卷

川沙中学2025年高一第二学期5月阶段考物理试卷 考生注意： 1.本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答题必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 2.答卷前，务必用钢笔、水笔或圆珠笔在答题纸正面清楚填写班级、姓名、准考证号。考试时间：60分钟。 一、天体运动与功能关系（26分） 天体圆周运动的向心力由万有引力提供，动能与重力势能的相互转化严格遵循机械能守恒定律，揭示宇宙尺度下能量流动的普适性规律。 1. 如图，A是固定在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B为绕地球表面的近地卫星，是地球同步卫星。则以下判断正确的是（　　） A. 卫星B的速度大小大于地球的第一宇宙速度 B. 卫星的线速度大小关系为 C. 周期大小关系为 D. 若卫星要变轨到所在轨道，需要先加速 2. 在银河系中，双星的数量非常多，双星绕它们连线上的某一点（如图中O点）做圆周运动转动的周期相同。如图为由A、B两颗恒星组成的双星系统，测得A、B两颗恒星间的距离为，恒星A的周期为，其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍，则（　　） A. A、B两颗恒星质量之和为 B. A、B两颗恒星质量之比为 C. A、B两颗恒星质量之比为 D. 恒星B的线速度是恒星A的2倍 3. 如图为地球的理想示意图，地球环绕过南北极的轴自转，O点为地心，分别为地球表面上的点，分别位于北纬和北纬。则的线速度大小之比为_____，、的转速之比为_____。 4. 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。某风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面，设风速恒定为，风向恰好垂直于叶片转动面，已知空气的密度为，该风力发电机能将此圆面内空气动能的10%转化为电能，则此风力发电机的发电功率_____。 5. 如图，在光滑水平桌面上，桌面高度足够高，用手拉住长为质量为的铁链，使其垂在桌边。松手后，铁链从桌边滑下，取桌面为零势能面。整条铁链开始时的重力势能为_____；铁链末端经过桌边时速度大小为_____。 6. 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，质量不同的小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（　　） A. 速率的变化量不同 B. 机械能的变化量不同 C. 重力势能的变化量相同 D. 重力做功的平均功率相同 7. 如图，质量为的小球用长为的轻绳吊挂于点的钉子上，小球静止时小球位于点。现给小球施加一个方向始终水平向右的拉力，使小球缓慢运动到点，与竖直方向的夹角为，不计小球的大小，重力加速度大小为，求： （1）小球运动到点时，水平拉力的大小及小球从运动到过程中拉力对小球做功的大小； （2）若小球在点时，给小球施加一个方向始终水平向右、大小恒定等于的拉力，则小球运动到点时速度多大。 【答案】1. C 2. A 3. ①. ②. 4. 5. ①. ②. 6. D 7. （1）， （2） 【解析】 【分析】 【1题详解】 A．B为绕地球表面的近地卫星，其速度大小是地球的第一宇宙速度，故A错误； B．由可得，故 卫星BC角速度相同且C的半径大，由可知 综合得，故B错误； C．A是固定在赤道上的物体，是地球同步卫星，故 由开普勒第三定律且，有，，故C正确； D．若卫星要变轨到所在轨道，做近心运动需要先减速，故D错误。 故选C。 【2题详解】 ABC．A、B两颗恒星组成的双星系统，对A有 对B有 ， 联立得，，故A正确BC错误； D．由且，有，故D错误。 故选A。 【3题详解】 [1][2]共轴角速度相同，由可知、的转速之比为 由几何关系，且 则的线速度大小之比为 【4题详解】 时间经过此圆面内空气动能 此风力发电机的发电功率 【5题详解】 [1]取桌面为零势能面，整条铁链开始时的重力势能为 [2]铁链末端经过桌边时由系统机械能守恒 铁链末端经过桌边时速度大小为 【6题详解】 A．A、B处于同一高度静止，从剪断轻绳到物块着地，对A： 对B： 解得，故速率的变化量相同，故A错误； B．A、B物块均只有重力做功机械能守恒，故机械能的变化量相同均为0，故B错误； C．A、B处于同一高度并恰好处于静止状态，有，即 下落过程重力做功由于质量不同，故重力势能的变化量不相同，故C错误； D．对A：， 对B：， ， 又，故重力做功的平均功率相同，故D正确。 故选D。 【7题详解】 [1]小球运动到点时，由平衡条件 小球从运动到过程由动能定理 解得拉力对小球做功的大小 [2]由动能定理 小球运动到点时速度 【点睛】 二、电荷相互作用、电场分析及应用（20分） 库仑定律揭示点电荷间作用力规律，电场强度描述场力空间分布，电场线直观呈现电场强弱。电场力可精密控制粒子运动轨迹，凸显其工程应用价值。 8. 关于物理学史，下列说法正确的是（　　） A. 正电荷和负电荷最早是由科学家密立根命名的 B. 元电荷的数值最早是由物理学家库仑测得的 C. 英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场 D. 库仑利用扭秤装置得出了库仑定律和静电力常量，探究时无需测出小球电荷量 9. 下列说法正确的是（　　） A. 电场线不是实际存在的线，所以电场是不存在的 B. 库仑力和万有引力是性质不同的两种力 C. 库仑定律不适用于计算电荷分布不均匀的球体间的库仑力 D. 两半径为、球心相距的金属球带电量均为，则彼此间的库仑力大小为 10. 在真空中有依次放于同一直线上的A、B、C三个点电荷，都处于平衡状态，若其电量、电荷的正负及相互间距离都未知，则能判断这三个点电荷的情况是（　　） A. 哪些同号，哪些异号 B. 分别带何种电荷 C. 电量大小的依次排序 D. 哪个电荷量最大 11. AB是长为的均匀带电绝缘细杆，是位于AB所在直线上的两点，位置如图。AB上电荷产生的静电场在处的电场强度大小为，在处的电场强度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 两处场强方向相同，且 B. 两处场强方向相同，且 C. 两处场强方向相反，且 D. 两处场强方向相反，且 12. 如图，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板的中央，入射方向跟极板平行，已知极板长，间距，电子质量，电荷量，整个装置处在真空中，重力可忽略。求（本题均保留两位有效数字）： （1）电子从加速电场出射时的速度； （2）若电子恰好能从极板边缘射出，则应该是多大？ 【答案】8. C 9. BC 10. A 11. C 12. （1）；（2）90V 【解析】 【8题详解】 AB．自然界的电荷只有两种，美国科学家富兰克林将其命名为正电荷和负电荷，美国物理学家密立根通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值，故AB错误； C．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，故C正确； D．库仑利用扭秤装置测出了带电小球之间的作用力，提出了库仑定律，并没有测出了静电力常量，是麦克斯韦通过理论的计算得出了静电力常量，故D错误； 故选C。 【9题详解】 A．电场线不是实际存在的线，电场是实际存在的物质，故A错误； B．库仑力和万有引力是性质不同的两种力，故B正确； C．如果电荷分布不均匀的球体可以看作点电荷，可以用库仑定律计算球体间的库仑力，如果电荷分布不均匀的球体不能看作点电荷，则不能用库仑定律计算两球体间的库仑力，故C正确； D．库仑定律适用于真空中的点电荷之间的作用力，选项中两电荷不能看作点电荷，彼此间的库仑力大小，故D错误； 故选BC。 【10题详解】 根据“三小球的平衡问题”可知，三个点电荷的电性必须满足“两同夹异”的条件，则可能是AC带正电，B带负电；也可能是AC带负电，B带正电。同时，根据“两大夹小”和“近小远大”的条件可知，三个点电荷中，B的电荷量的最小。 故选A。 【11题详解】 将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看作点电荷。设细杆带正电，根据场的叠加，这些点电荷在P1的左侧的电量比较右侧的电量少，所以P1处的合场强方向向左，在P2的合场强方向向右； 取A关于P1的对称点，由于，则，所以细杆左侧的上的电荷在P1点的电场互相抵消，右半边的电荷在P1处的电场强度为E1，而P2处电场是整个细杆对其的电场，易知。 故选C。 【12题详解】 （1）电子在加速电场中做加速运动，根据动能定理有 解得电子从加速电场出射时的速度为 （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向有 在竖直方向有 根据牛顿第二定律有 代入数据联立解得=90V 三、电势、电势能与电场力做功（33分） 电势能反映电荷在电场中的能量状态，电势差决定电场力做功的量化关系，场强与电势梯度的数学关联揭示电场的空间分布规律。 13. 如图甲是某电场中的一条电场线，是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙，比较A、B两点电势的高低和电场强度大小可知（　　） A. 电场线由A指向B B. C. D. 与无法比较 14. 在下图四种典型电场情况中，、两点的电场强度和电势都相等的是（　　） A. B. C. D. 15. 如图，虚线、、代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，是这条轨迹上的三点，同时在等势面上，据此可知（　　） A. 三个等势面中，的电势最低 B. 带电质点在点动能与电势能之和比在点的小 C. 带电质点在点的电势能比在点的小 D. 带电质点在点的加速度方向垂直于等势面 16. 关于静电场的电场线和等势线，下列四个图中错误的是（　　） A. B. C. D. 17. 医生用心电图仪为小赵做毕业体检，对于人体来说，整个心脏可等效为两个等量异号点电荷组成的系统泡在电解质溶液中。体内电荷分布如图（a），等效电场如图（b）。B与为两点电荷连线的中垂线上关于O点的对称点，B点电场强度_____点电场强度。A与为两点电荷连线上关于O点的对称点，A点电势_____点电势（均选填“”、“”、“”）。 18. 如图，在一匀强电场区域中，有、、、四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知三点电势分别为，，，则点电势的大小为_____。 19. 为避免雷电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线。A、B、C三点中，场强最大的位置是_____。一带电量为的电荷，由B运动到C点，则其电势能的变化量_____。水平方向在某区域建立坐标轴，轴上各点电势分布如图，为图线最高点，则（ ） A.b点场强为零 B.b点场强垂直轴向上 C.a、c两点场强相同 D.沿水平方向点距离避雷针比点更远 20. 如图长为，倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为，质量为的小球，以初速度由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端速度仍为，则（　　） A. AB两点的电势差为 B. 小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能 C. 若电场是匀强电场，则该电场的场强的最小值为 D. 若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷产生的，则一定是正电荷 21. 如图为某一水平电场中等间距的一组等势面分布。一个带电荷量的粒子从坐标原点以的初速度向轴负方向运动，运动到处速度减为零。不计一切摩擦，下列说法错误的是（　　） A. 电场强度大小为，方向沿轴负方向 B. 粒子运动到处用时 C. 粒子的电荷量与质量的比值 D. 在轴上不同位置，粒子的动能和电势能之和均为一定值 22. 如图，、为两个被固定的点电荷，其中为正点电荷，在它们连线的延长线上有两点。现有一质量为、电量为的正检验电荷以一定的初速度沿直线从点开始经点向远处运动（只受电场力作用），运动的速度图像如图。则必定是（ ）（选填A.正 B.负 C.正或负 D.不带电）电荷，从到的过程中电荷的电势能变化情况是（ ）。（选填A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大） 【答案】13. B 14. D 15. D 16. C 17. ①. = ②. > 18. -3 19. ①. A点 ②. ③. B 20. A 21. A 22. ①. B ②. C 【解析】 【13题详解】 AB．负电荷从A自由释放后，能加速运动到B，说明负电荷受到的电场力方向是从A指向B，那么电场方向就是由B指向A。由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以A、B两点的电势关系是，故A错误，B正确； CD．根据图乙可知，负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度）。由牛顿第二定律可知，负电荷从A到B时，受到的电场力是逐渐减小的，则根据 可知，故CD错误。 故选B。 【14题详解】 A．电容器间的电场为匀强电场，故a、b两点电场强度相等；沿电场线方向上电势逐渐降低，可知a点的电势高于b点的电势，故A错误； B．根据对称性可知，两点的电场强度相等，沿电场线方向上电势逐渐降低，a点的电势高于b点，故B错误； C．以点电荷为球心的球面是等势面，可知a、b两点电势相等，根据点电荷场强公式 可知a、b两点电场强度的大小相等，但方向不同，故C错误； D．根据两个等量同种电荷等势面的分布情况可知，在两电荷连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点电势相等，根据电场的对称性两点电场强度相同，故D正确； 故选D。 【15题详解】 A．负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，而顺着电场线电势降低，故c点电势最高，故A错误； B．只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和，故B错误； C．负电荷在电势高处电势能小，可知P点电势能比Q点的大，故C错误； D．带电质点在R点的受力方向沿着电场线的切线方向，电场线与等势面垂直，故质点在R点的加速度方向与等势面垂直，故D正确； 故选D。 【16题详解】 A．由图看出，正点电荷的电场线向四周发射，越靠近点电荷的电场线越密，电场线与等势线垂直，并等差等势面越密，电场强度越强，故A正确； B．由图可知，是等量异种电荷的电场线与等势面的分布，由上分析，可知，符合事实，故B正确； C．由图可知，是匀强电场，除电场线平行外，还要等间距，故C错误； D．依据电场线由正电荷出发终至于无穷远，且电场线与等势线垂直，电场线越密处，电场强度越强，等差等势面也越密，故D正确； 本题选择错误的选项，故选C。 【17题详解】 [1]B、连线为等量异种点电荷连线的垂直平分线，B、关于O点对称，根据对称性可知，B、两处场强大小相等，方向也相同； [2]根据电势沿电场线方向逐渐降低可知，A点电势大于点电势。 【18题详解】 在匀强电场中，根据可知沿电场方向相同距离电势差相等，根据平行四边形的特点知，AB与DC平行且相等，所以AB边与DC边沿电场方向的距离相等，AB间的电势差与DC间的电势差相等，即有 代入数据解得 【19题详解】 [1]等差等势线越密集，场强越大，所以A、B、C三点中，场强最大的位置是A点； [2]由B运动到C点，则其电势能的变化量为 [3]AB．根据图像的斜率绝对值等于电场强度的大小，由图可知b点沿水平方向场强分量为零，而竖直方向的场强分量不为零，且场强方向竖直向上。故A错误，B正确； C．根据沿电场方向电势降低，由图可知沿x轴正方向a点附近电势升高，c点附近电势降低，故a、c两点水平方向的场强分量方向相反，而它们的竖直方向的场强分量均向上，故a、c两点的合场强方向一定不相同，则a、c两点场强不相同，故C错误； D．由图可知，在避雷针正上方的等势面的位置的切线方向为水平方向，此处电场线竖直向上，则b点有可能处于避雷针正上方，故沿水平方向b点距离避雷针的距离有可能为零，故沿水平方向b点距离避雷针可能比c点更进，故D错误。 故选B。 【20题详解】 A．A到B速度未变，说明小球克服重力做功等于电场力做功。则A、B两点的电势差为，故A正确； B．小球在运动的过程中，受重力、支持力和电场力，重力做负功，支持力不做功，而小球的动能不变，外力所做的总功为零，则知电场力做正功，电势能减小。故小球在A点的电势能大，故B错误； C．若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度仍为v0，故小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零。小球的重力沿斜面向下的分力为一定，则当电场力沿斜面向上，大小为时，电场力最小，场强最小，又电场力，则该电场的场强的最小值一定是，故C错误； D．正电荷在A点处的电势能大，则A点的电势高，若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，则Q一定是负电荷。故D错误。 故选A。 【21题详解】 A．根据 可得电场强度大小为，方向沿x轴负方向，故A错误； B．根据匀变速直线运动位移与速度的关系可得 解得 则根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得 解得粒子运动到处用时为，故B正确； C．根据动能定理可得 解得，故C正确； D．粒子只受到电场力做功，故粒子的动能和电势能之和不变，为定值，故D正确。 本体选择错误选项，故选A。 【22题详解】 [1]由于试探电荷从b向a运动的过程是先减速后加速，速度向右，故电场力的合力先向左后向右，在平衡点左侧时是向左的吸引力大，故试探电荷的电性与Q2相反，则Q2是负电荷； [2]整个运动过程中，检验电荷q的动能先减小后增大，由于只有电场力做功，所以电势能先增后减。 四、电容、电容器特性（11分） 平行板电容器利用电场储能实现电荷调控，其电容由极板面积等几何参数共同决定。 23. 如图的电路中，是两金属板构成的平行板电容器，B板接地。先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点与A板的距离不变。则下列说法错误的是（　　） A. 电容器的电容变小 B. 电容器内部电场强度大小变大 C. 两板之间电压变大 D. 点电势升高 24. 如图两块平行放置很大的水平金属板，板带正电，板带负电，两板间的电压为，间距为。一带电油滴静止在两板间。油滴质量为，则油滴带_____电荷（选填“正”、“负”或“不带”），它的电荷量大小为_____。 25. 用如图电路给电容器进行充、放电。若通过图中电流表的电流方向向右，那么电路中电流表的示数变化是（ ），电容器两端的电压表的示数变化是（ ）； （两空均选择：A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定） 【答案】23. B 24. ①. 负 ②. 25. ①. 减小 ②. 增大 【解析】 【23题详解】 A．根据可知，将B板向下平移一小段距离，则增大，可知电容器的电容变小，故A正确，不符合题意； BC．根据，， 解得， 由于电量不变，电容器内部电场强度不变，两板之间电压变大，故B错误，符合题意；C正确，不符合题意； D．板接地，即，场强不变，板接电源正极，因此，则有 可知，变大，则增大，点电势升高，故D正确，不符合题意。 故选B。 【24题详解】 [1][2]由于油滴静止，故电场力与重力二力平衡，电场力方向竖直向上，与极板间的场强方向相反，故油滴带负电荷。且电场力大小等于重力，有， 解得 【25题详解】 [1][2]若通过图中电流表的电流方向向右，电流从电源正极到电源负极，此时开关S接1，电容器充电，电路中电流表的示数减小，电容器两端的电压表的示数增大。 五、机械能守恒实验验证（10分） 26. 通过测量物体运动过程的动能与重力势能变化，验证机械能守恒定律，实验装置中光电门与数据采集器的配合体现了测量技术的精密性。 “用DIS研究机械能守恒定律”旧版本的实验装置，如图（a）； 次数 高度 0 0.05 0.1 0.15 速度 1.7515 1.4724 1.0776 0 势能 0 0.0037 0.0073 0.0118 动能 0.0115 0.0081 0.0044 0 机械能 0.0115 0.0118 0.0117 0.0118 （1）请仔细观察图（a），本实验可先进行定性探究，通过改变_____的位置来观察摆锤释放后摆起的最大高度与释放时的高度是否相同； （2）由于本实验需要测出摆锤经过不同位置的动能，每次实验时需要将摆锤从装置图中的位置由静止释放，并利用光电门传感器测出摆锤经过不同位置时的速度； （3）某实验小组得到如上述表格的、、、四组数据，请判断哪组数据不合理（ ），并说明造成数据不合理的可能原因：_____； （4）某实验中心将上述实验进行了改进，装置如图（b），根据装置图说明可判断光电门传感器应该安装在图（b）中的_____上（选填①、②、③、④、⑤、⑥），这样设计的好处是_____。 【答案】 ①. 摆锤释放 ②. ③. 可能是摆锤释放时有初速度 ④. ⑤ ⑤. 只需要一次实验，便可测量出摆锤通过不同位置的速度，不需重复操作，可以减小误差，操作方便。 【解析】 【详解】[1]若本实验先进行定性探究，可以改变摆锤释放的位置来观察摆锤释放后摆起的最大高度与释放时的高度是否相同，来验证机械能守恒定律。 [2]组数据不合理。由于受到空气阻力，摆锤在组时的机械能应该小于组和组，表中数据与之矛盾，故组数据不合理。 [3]可能是摆锤释放时有初速度。 [4][5]⑤；只需要一次实验，便可测量出摆锤通过不同位置的速度，不需重复操作，可以减小误差，操作方便。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 川沙中学2025年高一第二学期5月阶段考物理试卷 考生注意： 1.本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答题必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 2.答卷前，务必用钢笔、水笔或圆珠笔在答题纸正面清楚填写班级、姓名、准考证号。考试时间：60分钟。 一、天体运动与功能关系（26分） 天体圆周运动的向心力由万有引力提供，动能与重力势能的相互转化严格遵循机械能守恒定律，揭示宇宙尺度下能量流动的普适性规律。 1. 如图，A是固定在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B为绕地球表面的近地卫星，是地球同步卫星。则以下判断正确的是（　　） A. 卫星B的速度大小大于地球的第一宇宙速度 B. 卫星的线速度大小关系为 C. 周期大小关系为 D. 若卫星要变轨到所在轨道，需要先加速 2. 在银河系中，双星的数量非常多，双星绕它们连线上的某一点（如图中O点）做圆周运动转动的周期相同。如图为由A、B两颗恒星组成的双星系统，测得A、B两颗恒星间的距离为，恒星A的周期为，其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍，则（　　） A. A、B两颗恒星质量之和为 B. A、B两颗恒星质量之比为 C. A、B两颗恒星质量之比为 D. 恒星B的线速度是恒星A的2倍 3. 如图为地球的理想示意图，地球环绕过南北极的轴自转，O点为地心，分别为地球表面上的点，分别位于北纬和北纬。则的线速度大小之比为_____，、的转速之比为_____。 4. 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。某风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面，设风速恒定为，风向恰好垂直于叶片转动面，已知空气的密度为，该风力发电机能将此圆面内空气动能的10%转化为电能，则此风力发电机的发电功率_____。 5. 如图，在光滑水平桌面上，桌面高度足够高，用手拉住长为质量为的铁链，使其垂在桌边。松手后，铁链从桌边滑下，取桌面为零势能面。整条铁链开始时的重力势能为_____；铁链末端经过桌边时速度大小为_____。 6. 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，质量不同的小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（　　） A. 速率的变化量不同 B. 机械能的变化量不同 C. 重力势能的变化量相同 D. 重力做功的平均功率相同 7. 如图，质量为的小球用长为的轻绳吊挂于点的钉子上，小球静止时小球位于点。现给小球施加一个方向始终水平向右的拉力，使小球缓慢运动到点，与竖直方向的夹角为，不计小球的大小，重力加速度大小为，求： （1）小球运动到点时，水平拉力的大小及小球从运动到过程中拉力对小球做功的大小； （2）若小球在点时，给小球施加一个方向始终水平向右、大小恒定等于的拉力，则小球运动到点时速度多大。 二、电荷相互作用、电场分析及应用（20分） 库仑定律揭示点电荷间作用力规律，电场强度描述场力空间分布，电场线直观呈现电场强弱。电场力可精密控制粒子运动轨迹，凸显其工程应用价值。 8. 关于物理学史，下列说法正确的是（　　） A. 正电荷和负电荷最早是由科学家密立根命名的 B. 元电荷的数值最早是由物理学家库仑测得的 C. 英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场 D. 库仑利用扭秤装置得出了库仑定律和静电力常量，探究时无需测出小球电荷量 9. 下列说法正确的是（　　） A. 电场线不是实际存在的线，所以电场是不存在的 B. 库仑力和万有引力是性质不同的两种力 C. 库仑定律不适用于计算电荷分布不均匀的球体间的库仑力 D. 两半径为、球心相距的金属球带电量均为，则彼此间的库仑力大小为 10. 在真空中有依次放于同一直线上的A、B、C三个点电荷，都处于平衡状态，若其电量、电荷的正负及相互间距离都未知，则能判断这三个点电荷的情况是（　　） A. 哪些同号，哪些异号 B. 分别带何种电荷 C. 电量大小的依次排序 D. 哪个电荷量最大 11. AB是长为的均匀带电绝缘细杆，是位于AB所在直线上的两点，位置如图。AB上电荷产生的静电场在处的电场强度大小为，在处的电场强度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 两处场强方向相同，且 B. 两处场强方向相同，且 C. 两处场强方向相反，且 D. 两处场强方向相反，且 12. 如图，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板的中央，入射方向跟极板平行，已知极板长，间距，电子质量，电荷量，整个装置处在真空中，重力可忽略。求（本题均保留两位有效数字）： （1）电子从加速电场出射时的速度； （2）若电子恰好能从极板边缘射出，则应该是多大？ 三、电势、电势能与电场力做功（33分） 电势能反映电荷在电场中的能量状态，电势差决定电场力做功的量化关系，场强与电势梯度的数学关联揭示电场的空间分布规律。 13. 如图甲是某电场中的一条电场线，是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙，比较A、B两点电势的高低和电场强度大小可知（　　） A. 电场线由A指向B B. C. D. 与无法比较 14. 在下图四种典型电场情况中，、两点的电场强度和电势都相等的是（　　） A. B. C. D. 15. 如图，虚线、、代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，是这条轨迹上的三点，同时在等势面上，据此可知（　　） A. 三个等势面中，的电势最低 B. 带电质点在点动能与电势能之和比在点的小 C. 带电质点在点的电势能比在点的小 D. 带电质点在点的加速度方向垂直于等势面 16. 关于静电场的电场线和等势线，下列四个图中错误的是（　　） A. B. C. D. 17. 医生用心电图仪为小赵做毕业体检，对于人体来说，整个心脏可等效为两个等量异号点电荷组成的系统泡在电解质溶液中。体内电荷分布如图（a），等效电场如图（b）。B与为两点电荷连线的中垂线上关于O点的对称点，B点电场强度_____点电场强度。A与为两点电荷连线上关于O点的对称点，A点电势_____点电势（均选填“”、“”、“”）。 18. 如图，在一匀强电场区域中，有、、、四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知三点电势分别为，，，则点电势的大小为_____。 19. 为避免雷电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线。A、B、C三点中，场强最大的位置是_____。一带电量为的电荷，由B运动到C点，则其电势能的变化量_____。水平方向在某区域建立坐标轴，轴上各点电势分布如图，为图线最高点，则（ ） A.b点场强为零 B.b点场强垂直轴向上 C.a、c两点场强相同 D.沿水平方向点距离避雷针比点更远 20. 如图长为，倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为，质量为的小球，以初速度由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端速度仍为，则（　　） A. AB两点的电势差为 B. 小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能 C. 若电场是匀强电场，则该电场的场强的最小值为 D. 若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷产生的，则一定是正电荷 21. 如图为某一水平电场中等间距的一组等势面分布。一个带电荷量的粒子从坐标原点以的初速度向轴负方向运动，运动到处速度减为零。不计一切摩擦，下列说法错误的是（　　） A. 电场强度大小为，方向沿轴负方向 B. 粒子运动到处用时 C. 粒子的电荷量与质量的比值 D. 在轴上不同位置，粒子的动能和电势能之和均为一定值 22. 如图，、为两个被固定的点电荷，其中为正点电荷，在它们连线的延长线上有两点。现有一质量为、电量为的正检验电荷以一定的初速度沿直线从点开始经点向远处运动（只受电场力作用），运动的速度图像如图。则必定是（ ）（选填A.正 B.负 C.正或负 D.不带电）电荷，从到的过程中电荷的电势能变化情况是（ ）。（选填A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大） 四、电容、电容器特性（11分） 平行板电容器利用电场储能实现电荷调控，其电容由极板面积等几何参数共同决定。 23. 如图的电路中，是两金属板构成的平行板电容器，B板接地。先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点与A板的距离不变。则下列说法错误的是（　　） A. 电容器的电容变小 B. 电容器内部电场强度大小变大 C. 两板之间电压变大 D. 点电势升高 24. 如图两块平行放置很大的水平金属板，板带正电，板带负电，两板间的电压为，间距为。一带电油滴静止在两板间。油滴质量为，则油滴带_____电荷（选填“正”、“负”或“不带”），它的电荷量大小为_____。 25. 用如图电路给电容器进行充、放电。若通过图中电流表的电流方向向右，那么电路中电流表的示数变化是（ ），电容器两端的电压表的示数变化是（ ）； （两空均选择：A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定） 五、机械能守恒实验验证（10分） 26. 通过测量物体运动过程的动能与重力势能变化，验证机械能守恒定律，实验装置中光电门与数据采集器的配合体现了测量技术的精密性。 “用DIS研究机械能守恒定律”旧版本的实验装置，如图（a）； 次数 高度 0 0.05 0.1 0.15 速度 1.7515 1.4724 1.0776 0 势能 0 0.0037 0.0073 0.0118 动能 0.0115 0.0081 0.0044 0 机械能 0.0115 0.0118 0.0117 0.0118 （1）请仔细观察图（a），本实验可先进行定性探究，通过改变_____的位置来观察摆锤释放后摆起的最大高度与释放时的高度是否相同； （2）由于本实验需要测出摆锤经过不同位置的动能，每次实验时需要将摆锤从装置图中的位置由静止释放，并利用光电门传感器测出摆锤经过不同位置时的速度； （3）某实验小组得到如上述表格的、、、四组数据，请判断哪组数据不合理（ ），并说明造成数据不合理的可能原因：_____； （4）某实验中心将上述实验进行了改进，装置如图（b），根据装置图说明可判断光电门传感器应该安装在图（b）中的_____上（选填①、②、③、④、⑤、⑥），这样设计的好处是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $