精品解析：青海省西宁市第二中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试卷

西宁二中教育集团2025-2026学年第一学期 高二年级物理学科期中考试卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1. 干燥的天气用梳子梳理头发时，常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A. 该过程有的正电荷从梳子转移到头发 B. 该过程有的负电荷从头发转移到梳子 C. 该过程有个电子从头发转移到梳子 D. 该过程有个质子从梳子转移到头发 【答案】B 【解析】 【详解】摩擦起电的本质是电子转移，某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷，则该过程有的负电荷从头发转移到梳子，转移的电子数量为 故选B。 2. 如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯形所在平面，已知，，，A、D、C三点的电势分别为1V、4V、7V。下列说法正确的是（　　） A. B点的电势为10V B. 一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 C. 一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 D. 电场强度大小为2V/m 【答案】D 【解析】 【详解】AD．取AB中点为F，由几何关系可知四边形AFCD为平行四边形，故 故 即DF为4V的等势线，作出电场线如图 所以B点的电势为 电场强度大小为 故A错误，D正确； B．如图可知，在梯形区域内BC电势最高为7V，A点电势最低为1V，根据可知一质子在梯形区域内的电势能一定大于零，故B错误； C．因为 所以一电子从D点移到AB的中点，电场力做不做功，故C错误。 故选D。 3. 在轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随变化关系如图所示，其中A、两点电势能为零，D段中C点电势能最大，则 A. q1是负电荷，是正电荷且q1 >q2 B. BC间场强方向沿轴负方向 C. C点的电场强度大于A点的电场强度 D. 将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功 【答案】A 【解析】 【详解】A.由 知A点的电势为零，越靠近O点电势越低，越靠近P点电势越高，所以O点的电荷带负电，P点电荷带正电，由图知C点场强为零，根据 和电场叠加原理，可以得到q1> q2，故A正确； B.负点电荷从B到C点，电势能增大，根据 可知电势能减小，由于沿着电场线电势降低，则有BC间场强方向沿x轴正方向，故B错误； C.图象的斜率为 C点的电场强度小于A点的电场强度，故C错误； D.因为BC间电场强度方向沿x轴正方向，CD间电场强度方向沿x轴负方向，则将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功，故D错误． 4. 硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉舱和清洁装置构成，工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程：电荷量均为的点电荷，对称均匀地分布在半径为的圆周上，若某时刻圆周上点的一个点电荷的电量突变成，已知静电力常量为，则圆心点处的电场强度为（ ） A. ，方向沿半径指向点 B. ，方向沿半径背离点 C. ，方向沿半径指向点 D. ，方向沿半径背离点 【答案】D 【解析】 【详解】P点的点电荷的电量未突变时，根据对称性，可得此时O点的电场强度为0，当P点的电荷电量突变成，可由和两个电荷等效替代，故O点电场可以看作均匀带电圆环和产生的两个电场的叠加，故O点的电场强度为 电场方向为在O点的电场方向，即沿半径背离点，故选D。 5. 静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图，一电子在电场中仅受电场力的作用，实线描绘出了其运动轨迹，虚线表示等势线，各等势线关于y轴对称，a、b、c、d分别是轨迹与等势线的交点。已知电子在经过a点时动能为60eV，各等势线的电势高低标注在图中，则（　　） A. a、d两点的电场强度相同 B. 电子从a到b运动时，电场力做负功 C. 电子从c到d运动时，电势能逐渐减小 D. 电子在经过等势线c点时的动能为80eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线与等势面垂直且指向电势降低的方向，根据对称性可知，a、d两点的电场强度大小相等，但方向不同，故a、d两点的电场强度不同，故A错误； BC．电子带负电，且从a到b电势升高，根据可知，电子从a到b运动时电势能减小，电场力做正功，同理，从c到d电势降低，故电子从c到d运动时，电势能逐渐增大，故BC错误； D．电子在经过a点时动能为60eV，电势能为，动能和电势能总和为，因只有电场力对电子做功，故电子动能和电势能的总和保持不变，电子在经过等势线c点时的电势能为，故动能为，故D正确。 故选D。 6. 如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（　　） A. 从头到尾点的电场强度最大 B. 点电势高于点电势 C. 若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能 D. 若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷的电场分布的特点可知，两点电荷附近的电场强度最大，两点电荷连线的中点O点，电场强度最小，而在两点电荷连线的中垂线上，O点的场强才是最大，故A错误； BC．沿电场线的方向是电势降低的方向，故点电势低于点电势，正电荷在电势高的地方具有的电势能大，因此若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能，故B错误，C正确； D．根据等量异种点电荷的电场分布规律可知A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏，则平均场强也较小，故AB之间电压小于200V，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40％时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（ ） A. 按键的过程中，电容器的电容减小 B. 按键的过程中，电容器的电量减小 C. 按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电容计算公式得，按键过程中，d减小，C增大，故A错误； BC．因C增大，U不变，根据得Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故BC错误； D．按键过程，正对面积，介电常数不变，间距d减小，令按键至少按下距离为传感器会响应，则有 联立解得 故D正确。 故选D。 8. 下列关于教科书上的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 图一是优质话筒线，它能防止外界环境的干扰信息，原理和高压线上方安装两条与大地相连的导线相同 B. 图二中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电屏蔽 C. 图三为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 D. 图四的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理 【答案】AD 【解析】 【详解】A．优质的话筒线的原理是静电屏蔽，高压输电线的上方两条导线与大地相连的作用是它们形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，起到静电屏蔽的作用，故A正确； B．图甲中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电除尘，B错误； C．给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人手上的静电，C错误； D．燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO，竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电量的小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左的作用力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态。现若稍改变F的大小，使b稍向左移动一段小距离，则当a、b重新处于静止状态后（ ） A. ab间的电场力增大 B. 作用力F将减小 C. 系统重力势能增加 D. 系统的电势能将减小 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】A．以a球为研究对象，分析受力情况：重力G、墙壁的支持力FN1和b球对a球的静电力F1，如图 根据平衡条件，在竖直方向向有 G1= F1sinα 当小球A沿墙壁PO向着O点移动小段距南后，α变大，则F1减小，a、b间电场力减小，A错误； B．以球为研究对象，对b球进行受力分析如下图 由图可知 F = F1cosα 由于α变大，cosα减小，F减小，B正确； C．由于F1减小，根据 F1= k 可知，两球间距离增大，由于b稍有向左移动一段小距离，所以a球上升段距离，系统重力势能增加，C正确； D．两球间距离增大，电势能减小，D正确。 故选BCD。 10. 一带电荷量为＋q的滑块放在粗糙水平地面上，空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场，给滑块一向右的初速度，滑块恰好做匀速直线运动。突然在空间施加沿纸面与水平方向成60°角、斜向右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电场，滑块仍然做匀速直线运动，关于滑块在两个叠加电场中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 滑块对地面的压力大小为 B. 滑块与地面间的动摩擦因数为 C. 滑块受到地面的滑动摩擦力大小为 D. 滑块在两个叠加电场中运动时受到的电场力与受到的重力大小相等 【答案】BCD 【解析】 【分析】本题考查带电物体在电场中的运动，目的是考查学生的创新能力。 【详解】ABC．只有水平电场时滑块匀速运动，则 再加沿纸面与水平方向成60°角、斜向右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电场时滑块也做匀速运动，则 解得 故A错误，BC正确； D．滑块在叠加电场中运动时受到的电场力 故D正确。 故选BCD。 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 雷电是大气中的放电现象，使用避雷针可以防止雷电对高层建筑的危害。科学家对雷电有长期研究。富兰克林为研究雷电现象，设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接，下面用等长细导线悬挂两个金属小球，形成验电器D，帽形金属钟B接地，两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时，金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声，同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。 （1）验电器D上的两个金属小球因带________电（选填“正”或“负”）而张开。 （2）如图乙，验电器D上的两个金属小球位置等高，质量均为m，相距为L，且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ，已知重力加速度为g，静电常量为k，不考虑金属钟与小球间的作用力，假设两个金属小球各带有相同的电荷量，电荷量的大小为________。 （3）科学家曾捕捉到的一种奇异的“颠倒闪电”，这种闪电被称为“bluejet”，它不是从云层向地面放电，而是从平流层底部直冲向平流层顶部。利用大气空间相互作用监测器（ASIM），科学家还发现蓝色闪光持续时长约为10毫秒。已知一次闪电的电荷量约为500库仑，平流层是距地表约10~50公里处的大气层，假设其底部和顶部之间电势差约为2×108伏特，放电区域直径为10公里，则（　　） A. 该区域平流层的等效电阻约为4000Ω B. 该区域平流层的平均漏电电流约为1.8×104A C. 该区域平流层的平均电阻率约为7.9×106Ω∙m D. 该区域平流层的平均电阻率约为1.7×105Ω∙m 【答案】（1）负 （2） （3）AC 【解析】 【小问1详解】 当带负电云层靠近验电器时，避雷针带正电，则验电器D上的两个金属小球因带负电而张开。 【小问2详解】 对左侧小球受力分析，小球受到竖直向下的重力，水平向左的库仑力和沿绳向上的拉力，根据平衡条件可得 所以 【小问3详解】 AB．一次闪电过程的电流为 所以该区域平流层的等效电阻为，故A正确，B错误； CD．根据电阻定律 代入数据解得，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的_________（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （2）在实验中观察到的现象是_________。（填正确答案前的标号） A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 D. 将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 （3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有__________。（填正确答案前的标号） A. 增大电容纸的厚度 B. 同时减小锡箔纸和电容纸的面积 C. 增大锡箔纸的厚度 D. 减小电容纸的厚度 （4）同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流I随时间t变化的图像如图丙中①、②所示，其中①对应电容器C1的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则两电容器中电容较大的是__________（选填“C1”或“C2”）。 【答案】（1）电势差 （2）C （3）D （4）C2 【解析】 【小问1详解】 使用静电计的目的是观察电容器两极板间的电势差变化情况。 【小问2详解】 A．将左极板向上移动一段距离，则两板正对面积减小，根据可知，电容器的电容C减小，根据，可认为电容器所带电荷量Q一定，则U变大，即静电计指针的张角变大，故A错误； B．向两板间插入陶瓷片时，根据可知，C变大，根据可知，Q一定，则U变小，静电计指针的张角变小，故B错误； C．将左极板右移，根据可知，C变大，根据可知，Q一定，则U变小，静电计指针的张角变小，故C正确； D．把左极板拿走，相当于增大d，根据可知，则C变小，根据可知，U变大，所以静电计指针的张角变大，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 由平行板电容器电容决定式 A．增大电容纸的厚度，d增大，故电容减小，故A错误； B．同时减小锡箔纸和电容纸的面积，S减小，故电容减小，故B错误； C．增大锡箔纸的厚度，对电容无影响，故C错误； D．减小电容纸的厚度，d减小，故电容增大，故D正确。 故选D。 【小问4详解】 用同一电路分别给两个不同的电容器充电，则充电完成后，两电容器两端电压相同，由于图像与横轴围成的面积表示带电量，由图可知图线②对应的电荷量较大，根据可知，两电容器中电容较大的是C2。 三、解答题 13. 电荷量为的正电荷位于电场中A点时，具有的电势能为；移到B点后具有的电势能变为。 （1）这个过程中，电场力所做的功是多少？ （2）如果把电荷量为的点电荷放到A点，具有的电势能是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据电场力做功与电势能变化的关系，可知这个过程中，电场力所做的功为 【小问2详解】 电荷量为的正电荷位于电场中A点时，具有的电势能为，则有 如果把电荷量为的点电荷放到A点，具有的电势能为 14. 如图甲所示，加速电场电压为U0，偏转电场极板长为L、板间距为．带电粒子质量为m、电荷量为+q，粒子由静止经过加速电场加速，从M、N极板中点平行极板射入偏转电场． （1）若粒子刚好打在下极板N的中点，求到达极板时粒子的速度大小； （2）若使粒子能从偏转电场射出，求偏转电场电压UMN应满足的条件； （3）若偏转电场两极板M、N间的电势差U随时间t变化的关系图像如图乙所示，其中U已知．若粒子在任意时刻进入偏转电场都能够平行于极板M、N离开，求图乙中周期T满足的条件以及粒子离开偏转电场时偏转位移的范围． 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 在加速电场中，由动能定理 有 在偏转电场中，粒子做类平抛 水平方向有 竖直方向有 粒子到达极板时的速度 解得； 【小问2详解】 设粒子恰好从下级板N的右边缘射出 有 解得 粒子也可恰好从上级板M的右边缘射出，则偏转电场电压 【小问3详解】 为了粒子在任意时刻进入偏转电场都能够平行于极板M、N离开，粒子在离开电场时，竖直方向的分速度始终为零，如图所示 粒子在水平方向始终做匀速直线运动，故有 代入上问，可得 竖直方向，由 得 若粒子在时进入偏转电场，偏转位移最大 在一个周期内，粒子的偏转为 得 设粒子经过了n个周期后，平行于极板M、N离开 则有且 若粒子在时进入偏转电场，偏转位移也最大 同理可得 则粒子离开偏转电场时偏转位移的范围 15. 如图所示，竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道和绝缘的水平轨道相切于，其中圆弧轨道的圆心为，，圆心角，圆弧轨道光滑，轨道粗糙且足够长，滑块与轨道间的动摩擦因数，轨道左侧的区域存在一竖直向下匀强电场，轨道区域存在水平向右的匀强电场，一质量为，电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入，滑块恰好能做直线运动，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求： （1）滑块的电性和的大小； （2）若电场大小不变，方向反向，要使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道，求滑块水平射入电场时的初速度，以及进入点时的速度大小； （3）在第（2）间的条件下，若电场的大小可在小于的范围内调节，滑块始终未脱离轨道，当取不同值时，求滑块最终因摩擦而产生的热量。（Q可用表示） 【答案】（1）负电， （2）， （3）当时；当时 【解析】 【小问1详解】 滑块在电场中恰能做直线运动，根据受力平衡可知，电场力竖直向上，与场强方向相反，则滑块带负电；根据平衡条件可得 解得 【小问2详解】 若电场大小不变，方向反向，由牛顿第二定律可得 滑块做类平抛运动，则有 使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道，则有 联立解得滑块水平射入电场时的初速度为 进入点时的速度为 【小问3详解】 若电场的大小可在小于的范围内调节，滑块始终未脱离轨道；滑块滑到B点时，有 解得 滑块向右运动到速度为0时，由动能定理得 解得 第一个临界值，当满足 可得 第二个临界值，当滑块回到A点时，速度刚好减为0，有， 解得 综上分析可知，当时，滑块最终因摩擦而产生的热量为 当时，滑块最终停在B点，根据能量守恒可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西宁二中教育集团2025-2026学年第一学期 高二年级物理学科期中考试卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1. 干燥的天气用梳子梳理头发时，常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A. 该过程有的正电荷从梳子转移到头发 B. 该过程有的负电荷从头发转移到梳子 C. 该过程有个电子从头发转移到梳子 D. 该过程有个质子从梳子转移到头发 2. 如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯形所在平面，已知，，，A、D、C三点的电势分别为1V、4V、7V。下列说法正确的是（　　） A. B点的电势为10V B. 一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 C. 一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 D. 电场强度大小为2V/m 3. 在轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随变化关系如图所示，其中A、两点电势能为零，D段中C点电势能最大，则 A. q1是负电荷，是正电荷且q1 >q2 B. BC间场强方向沿轴负方向 C. C点的电场强度大于A点的电场强度 D. 将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功 4. 硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉舱和清洁装置构成，工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程：电荷量均为的点电荷，对称均匀地分布在半径为的圆周上，若某时刻圆周上点的一个点电荷的电量突变成，已知静电力常量为，则圆心点处的电场强度为（ ） A. ，方向沿半径指向点 B. ，方向沿半径背离点 C. ，方向沿半径指向点 D. ，方向沿半径背离点 5. 静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图，一电子在电场中仅受电场力的作用，实线描绘出了其运动轨迹，虚线表示等势线，各等势线关于y轴对称，a、b、c、d分别是轨迹与等势线的交点。已知电子在经过a点时动能为60eV，各等势线的电势高低标注在图中，则（　　） A. a、d两点的电场强度相同 B. 电子从a到b运动时，电场力做负功 C. 电子从c到d运动时，电势能逐渐减小 D. 电子在经过等势线c点时的动能为80eV 6. 如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（　　） A. 从头到尾点的电场强度最大 B. 点电势高于点电势 C. 若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能 D. 若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为 7. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40％时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（ ） A. 按键的过程中，电容器的电容减小 B. 按键的过程中，电容器的电量减小 C. 按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下 8. 下列关于教科书上的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 图一是优质话筒线，它能防止外界环境的干扰信息，原理和高压线上方安装两条与大地相连的导线相同 B. 图二中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电屏蔽 C. 图三为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 D. 图四的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理 9. 如图所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO，竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电量的小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左的作用力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态。现若稍改变F的大小，使b稍向左移动一段小距离，则当a、b重新处于静止状态后（ ） A. ab间的电场力增大 B. 作用力F将减小 C. 系统重力势能增加 D. 系统的电势能将减小 10. 一带电荷量为＋q的滑块放在粗糙水平地面上，空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场，给滑块一向右的初速度，滑块恰好做匀速直线运动。突然在空间施加沿纸面与水平方向成60°角、斜向右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电场，滑块仍然做匀速直线运动，关于滑块在两个叠加电场中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 滑块对地面的压力大小为 B. 滑块与地面间的动摩擦因数为 C. 滑块受到地面的滑动摩擦力大小为 D. 滑块在两个叠加电场中运动时受到的电场力与受到的重力大小相等 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 雷电是大气中的放电现象，使用避雷针可以防止雷电对高层建筑的危害。科学家对雷电有长期研究。富兰克林为研究雷电现象，设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接，下面用等长细导线悬挂两个金属小球，形成验电器D，帽形金属钟B接地，两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时，金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声，同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。 （1）验电器D上的两个金属小球因带________电（选填“正”或“负”）而张开。 （2）如图乙，验电器D上的两个金属小球位置等高，质量均为m，相距为L，且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ，已知重力加速度为g，静电常量为k，不考虑金属钟与小球间的作用力，假设两个金属小球各带有相同的电荷量，电荷量的大小为________。 （3）科学家曾捕捉到的一种奇异的“颠倒闪电”，这种闪电被称为“bluejet”，它不是从云层向地面放电，而是从平流层底部直冲向平流层顶部。利用大气空间相互作用监测器（ASIM），科学家还发现蓝色闪光持续时长约为10毫秒。已知一次闪电的电荷量约为500库仑，平流层是距地表约10~50公里处的大气层，假设其底部和顶部之间电势差约为2×108伏特，放电区域直径为10公里，则（　　） A. 该区域平流层的等效电阻约为4000Ω B. 该区域平流层的平均漏电电流约为1.8×104A C. 该区域平流层的平均电阻率约为7.9×106Ω∙m D. 该区域平流层的平均电阻率约为1.7×105Ω∙m 12. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的_________（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （2）在实验中观察到的现象是_________。（填正确答案前的标号） A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 D. 将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 （3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有__________。（填正确答案前的标号） A. 增大电容纸的厚度 B. 同时减小锡箔纸和电容纸的面积 C. 增大锡箔纸的厚度 D. 减小电容纸的厚度 （4）同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流I随时间t变化的图像如图丙中①、②所示，其中①对应电容器C1的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则两电容器中电容较大的是__________（选填“C1”或“C2”）。 三、解答题 13. 电荷量为的正电荷位于电场中A点时，具有的电势能为；移到B点后具有的电势能变为。 （1）这个过程中，电场力所做的功是多少？ （2）如果把电荷量为的点电荷放到A点，具有的电势能是多少？ 14. 如图甲所示，加速电场电压为U0，偏转电场极板长为L、板间距为．带电粒子质量为m、电荷量为+q，粒子由静止经过加速电场加速，从M、N极板中点平行极板射入偏转电场． （1）若粒子刚好打在下极板N的中点，求到达极板时粒子的速度大小； （2）若使粒子能从偏转电场射出，求偏转电场电压UMN应满足的条件； （3）若偏转电场两极板M、N间的电势差U随时间t变化的关系图像如图乙所示，其中U已知．若粒子在任意时刻进入偏转电场都能够平行于极板M、N离开，求图乙中周期T满足的条件以及粒子离开偏转电场时偏转位移的范围． 15. 如图所示，竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道和绝缘的水平轨道相切于，其中圆弧轨道的圆心为，，圆心角，圆弧轨道光滑，轨道粗糙且足够长，滑块与轨道间的动摩擦因数，轨道左侧的区域存在一竖直向下匀强电场，轨道区域存在水平向右的匀强电场，一质量为，电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入，滑块恰好能做直线运动，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求： （1）滑块的电性和的大小； （2）若电场大小不变，方向反向，要使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道，求滑块水平射入电场时的初速度，以及进入点时的速度大小； （3）在第（2）间的条件下，若电场的大小可在小于的范围内调节，滑块始终未脱离轨道，当取不同值时，求滑块最终因摩擦而产生的热量。（Q可用表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $