精品解析：浙江宁波市余姚中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理（选考）试题

余姚中学2025学年第二学期期中考试高一物理学科（选考）试卷 考试时间：90分钟 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量且单位正确的是（　　） A. 电场强度 B. 电流 C. 力 D. 质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量。根据可知，力的单位为；根据可知，电荷量的单位为。则根据电场强度的定义式可知，电场强度的单位为，故A正确； B．电流的运算遵循代数加减法则，不满足矢量的平行四边形运算法则，即电流是标量，故B错误； C．力是矢量，根据可知，力的单位为，故C错误； D．质量只有大小，没有方向，是标量，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，光滑水平面上有、两个带正电点电荷，质量均为，电荷量分别为和，在真空中相距。已知静电力常量为。现引进第三个点电荷，正好使三个点电荷均处于平衡状态，则点电荷（ ） A. 带正电 B. 应放在的左侧处 C. 电荷量大小为 D. 电荷量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】由“两大夹小，两同夹异”可知第三个小球应带负电，且位于、两小球之间某位置，假设第三个小球带电荷量大小为，距小球的距离为，则对第三个小球有 解得 对A小球有 解得 故选D。 3. 如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到收集器A上，下列选项正确的是（　　） A. 尘埃颗粒带正电 B. 尘埃颗粒运动过程中速度越来越小 C. 尘埃颗粒向收集器A运动过程为匀加速运动 D. 尘埃颗粒运动过程中加速度变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．因收集器A带正电，可知尘埃颗粒带负电，A错误； B．尘埃颗粒运动过程中受电场力作用不断被加速，则速度越来越大，B错误； CD．因线状电离器B附近的场强最大，收集器A附近的场强较小，则尘埃颗粒向收集器A运动过程中加速度逐渐减小，为非匀加速运动，C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，轻弹簧竖直固定在地面上，一小球从它正上方的A点自由下落，到达B点开始与弹簧接触，到达C点速度减为零，不计空气阻力，则在小球从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能一直减小 B. 小球反弹后的最高点比A点低 C. 小球的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从A点运动到B点的过程中，机械能守恒，故A错误； B．根据系统机械能守恒，小球反弹后的最高点为A点，故B错误； C．小球从A点运动到C点，高度逐渐减小，重力势能逐渐减小，由系统机械能守恒可知小球的动能和弹簧的弹性势能之和增大，故C错误； D．小球从A点运动到C点，小球的速度先增大后减小，因此小球的动能先增大后减小，根据机械能守恒定律可知小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大，故D正确。 故选D。 5. 真空中存在点电荷产生的静电场，其电场线的分布如图所示，图中两点关于点电荷水平对称。两点电场强度的大小分别为，电势分别为。一个带电粒子沿虚线轨迹从移动至，则（　　） A. ， B. 和带同种电荷， C. 从移动至，加速度先减小再增大 D. 粒子带负电，从至它的电势能先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知 P、Q两点关于点电荷水平对称，P到之间场强较大，电势降低较快，可知 故A错误； B．由电场线分布可知，带负电，带正电，由电场线的疏密可知，的电荷量绝对值大于的电荷量绝对值，故B错误； C．由电场线分布可知，从移动至，电场强度先增大后减小，则加速度先增大再减小，故C错误； D．粒子带负电，从至电场力先做负功后做正功，它的电势能先变大后变小，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（　　） A. 电阻b的阻值恒定R=0.5Ω B. 电阻a的阻值随电压的增大而减小 C. 在两图线交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值 D. 在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A 【答案】B 【解析】 【详解】AD．由题图可知电阻b的阻值恒定，为 在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流为，故AD错误； B．根据欧姆定律可知，图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知电阻a的阻值随电压的增大而减小，故B正确； C．根据可知，在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，故C错误。 故选B。 7. 两根长度相等材质相同的均匀铜棒a、b，按如图所示的方式连接在电路中，横截面积之比为。当电路通入电流时，下列说法正确的是（　　） A. 通过铜棒a和铜棒b的电流之比为 B. 铜棒a和铜棒b两端电压之比为 C. 铜棒a和铜棒b内电场强度之比为 D. 铜棒a和铜棒b内自由电子定向移动的平均速率之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜棒a、b是串联关系，电流相等，之比为，故A错误； B．根据电阻定律，当电阻率和长度一定时，电阻跟横截面积成反比，所以铜棒a、b电阻之比为，串联电路电压与电阻成正比，所以电压之比为，故B错误； C．铜棒内电场强度，跟电压成正比，电压之比也为，故C错误； D．根据电流微观表达式， 材质相同，单位体积自由电子数n相同，定向移动速率v与横截面积S成反比，速率之比为，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法不正确的是（　　） A. 将下极板上移，则P点的电势不变 B. 将上极板下移，则带电油滴在P点的电势能减小 C. 减小极板间的正对面积，P点的电势升高 D. 减小极板间的正对面积，带电油滴将向上加速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．将下极板上移，两极板间距减小，由 可知，电容器电容增大。由题意可知，两极板间电势差不变，根据 可知，电容器所带电荷量增加，电容器将被充电。由 可知，两极板间电场强度增大。由于两极板间电势差不变，下极板接地，所以上极板电势不变。又因为上极板到P点的距离不变，根据 可知P点电势降低，符合题意，故A正确； B．将上极板下移，两极板间距减小，由 可知，电容器电容增大。由题意可知，两极板间电势差不变，根据 可知，电容器所带电荷量增加，电容器将被充电。由 可知，两极板间电场强度增大。下极板接地，根据 其中 P点到下极板距离不变，可知P点电势升高。由题意可知，带电油滴所受电场力向上，即带负电，所以带电油滴在P点的电势能减小，不符合题意，故B错误； CD．减小极板间的正对面积，由 可知，电容器电容减小。根据 可知，若两极板间电势差不变，电荷量将减小，电容器要放电。但是，二极管具有单向导电性，即电容器不能放电，所以电容器两极板的电荷量保持不变，则电势差将增大。由 可知，两极板间的电场强度增大。即带电油滴所受电场力大于重力，将向上做加速运动。根据 可知，P点电势升高。不符合题意，故CD错误。 故选A。 9. 某直线电场线上有、、、四个点，相邻两点间距离均为。以点为坐标原点，沿电场线建立轴，电场线上各点电场强度随变化的关系如图所示。质量为、带电量为的粒子静止在原点处，由于受到微小的扰动，仅在电场力作用下沿轴运动，粒子运动到点的速度为，下列说法正确的是（　　） A. 粒子先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动 B. 粒子经点速度为 C. 粒子经点速度为 D. 粒子在段的电势能减小量大于在段的电势能减小量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由可知粒子加速度先增大，后减小，加速到点后做加速度增大的减速运动，故A错误； B．图像所包围的面积表示两点间的电势差大小，可得，有， 可得粒子经点速度小于，故B错误； C．图像所包围的面积表示两点间的电势差大小，可得，可得粒子在段电场力做功与在段电场力做功相抵消，即粒子经点速度为，故C错误； D．根据，，可得粒子在段的电场力做功大于在段的电场力做功，即粒子在段的电势能减小量大于在段的电势能减小量，故正确。 故选。 10. 如图所示，一对平行金属板长为，两板间距为，两板间所加交变电压为，交变电压的周期，大量质量为m、电荷量为e的电子先后从平行板左侧以速度沿两板的中线持续不断的进入平行板之间，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出，不计重力和电子间的相互作用，则（　　） A. 所有电子在极板间运动的时间均为 B. 所有电子离开电场时得动能都不相同 C. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 D. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电子进入电场后做类平抛运动，在两板间的运动时间为 不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图像如图所示 由图看出，所有电子离开电场时竖直方向分速度，速度都等于，即不同时刻进入极板间的电子离开极板时其速度相同，所有电子离开电场时得动能都相同，故AB错误； C．在时刻进入电场的电子，在时刻侧位移最大，最大侧位移为 在时刻进入电场的电子侧位移最大为，则有 联立得 故C正确； D．在时刻进入电场的电子在垂直极板方向的速度—时间图像如下图所示 在时刻侧位移最大，最大侧位移为 故D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则（ ） A. Ek1＞Ek2 B. Ek1=Ek2 C. W1=W2 D. W1＞W2 【答案】AC 【解析】 【详解】CD．物体下滑时，斜面支持力 滑动摩擦力 因此克服摩擦力做功 两个斜面的水平投影相同，物体质量、动摩擦因数相同，因此，故C正确、D错误； AB．根据动能定理，末动能 其中为斜面顶端的高度，初始动能为0。由图可知顶端高度，且，因此，故A正确、B错误。 故选AC。 12. 如图甲，同一竖直平面内A、B、M、N四点距O点的距离均为，O为水平连线AB的中点，M、N在AB连线的中垂线上。A、B两点分别固定有一点电荷，电荷量均为Q（Q>0）以O为原点、竖直向下为正方向建立x轴。若取无穷远处为零电势点，则ON上的电势随位置x的变化关系如图乙所示。一电荷量为Q（Q>0）的小球以一定初动能从M点竖直下落，一段时间后经过N点，且在N点的加速度大小为2g，g为重力加速度，k为静电力常量，则（　　） A. 小球在M点的加速度为零 B. 从M点到N点，电场力对小球一直做负功 C. 从O点到N点小球的动能增加了 D. 从O点到N点小球的动能增加了 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球在N点的加速度大小为2g，说明在N点的电场力大小等于mg，方向竖直向下，根据对称性，在M点的电场力大小也为mg且方向向上，故M点的加速度为0，故A正确； B．根据场强的叠加原理，可知两个点电荷在O点上方产生的合场强竖直向上，在O点下方产生的合场强竖直向下，则小球在O点上方受到的电场力竖直向上，在O点下方受到的电场力竖直向下，故从M点到N点过程中，电场力对小球先做负功后做正功，故B错误； CD．两个点电荷在N点产生的电场力大小都为 合成之后的合电场力大小为 在N点由牛顿第二定律有 解得 ON两点的电势差 从O点到N点合力做功为 由动能定理可知，从O点到N点小球的动能增加了，故C错误，D正确。 故选AD。 13. “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R1和R2的同心金属半球面，两球面通过一个稳定电压U连接，产生强度稳定的径向电场，其半径r处电场强度大小为（k为常数）。电荷量均为q、初速度大小均为v，质量分别为m1、m2、m3的三种正离子束，垂直左边界沿两球面中心（虚线）入射，经电场偏转后分别以v1、v2、v3到达右侧探测板，出口处相邻离子束间距相等，其中离子m2沿虚线切向射出。下列说法正确的是（　　） A. 内侧球面电势低于外侧球面电势 B. m1、m3两离子动能变化量大小相等 C. 若将离子m2的电荷量加倍，使其仍沿虚线射出，则需将电压调为2U D. 现仅调节稳定电源电压为U'，使质量为m1的离子能沿虚线射出，则 【答案】AD 【解析】 【详解】A．​沿虚线做匀速圆周运动，向心力指向圆心，正离子的电场力方向与电场方向一致，因此电场方向径向向内（由外侧球面指向内侧球面）。沿电场方向电势逐渐降低，因此外侧球面电势高于内侧球面，即内侧球面电势低于外侧球面，故A正确； B．设出口处相邻离子束间距为，则相邻离子束间电势差为 动能变化量等于电场力做功 由径向电场强度大小，可知 则m1、m2间的平均场强大于m2、m3间的平均场强，因此电场力对m1、m3两离子做功不相等，则m1、m3两离子动能变化量大小不相等，故B错误； C．设虚线半径为，沿虚线运动时，电场力提供向心力，有 解得 若电荷量加倍，仍沿虚线射出，电场力提供向心力，有 解得 因此 则需将电压调为，不是，故C错误； D．让沿虚线射出，由电场力提供向心力，可得 解得 与​式联立作比，得 因此，故D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、实验题（本题共2小题，共14分） 14. 小南同学用如题图甲所示的装置验证机械能守恒定律，其操作步骤如下： ①在铁架台的O点固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个小钢球； ②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点，测得力传感器的最下端到A点的距离为L，此时力传感器的示数为； ③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放（绳子一直保持紧绷状态）； ④记录释放点小钢球球心与A点的高度差以及小钢球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律； ⑤改变，记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数，通过分析与之间的关系，来验证机械能是否守恒。 （1）某次实验中，小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如题图乙所示，图中c点为图像最高点，c点对应的力传感器示数为，求： ①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的________（填“a”、“b”、“c”“d”或“e”）点； ②本次实验中，小钢球经过A点时的动能为________（用字母表示）； （2）若小钢球运动过程中机械能守恒，则图像应为________（填标号）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. c ②. （2）D 【解析】 【小问1详解】 [1]小钢球运动到A点时速度达到最大，故 所以小钢球在A点时拉力F达到最大值，本次实验小钢球经过A点时对应图2中的c； [2]当小钢球在A点保持静止时 小钢球运动到A点时速度达到最大，小钢球在A点 所以 动能 联立解得 【小问2详解】 小钢球在A点合力提供向心力 机械能守恒，故 联立解得 故选D。 15. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，某同学利用图1所示电路来探究一个电容器的充放电能力，其中直流电源电压。 （1）开关接1时，电流传感器测得的电流随时间变化的图像如图2所示，图线与坐标轴围成的面积大小为，则该电容器的电容________（保留两位有效数字）；电容器充电时，通过电阻的电流方向是________（选填“从左到右”、“从右到左”）；若增大电阻箱的阻值重做实验，电路稳定后曲线与坐标轴所围面积相较之前________（选填“增大”、“减小”、“不变”）。 （2）充电结束开关接2时，电流传感器测得的电流随时间变化的图像如图3所示，且图中、区域的面积之比为，则电阻箱阻值________。 【答案】（1） ①. ②. 从右到左 ③. 不变 （2）2000 【解析】 【小问1详解】 [1]图2中，图线与坐标轴围成的面积大小表示电荷量，故充电完毕后该电容器所带的电荷量为 则该电容器的电容； [2]由图1可知，电容器充电时，流过电阻的电流方向从右向左； [3]若增大电阻箱的阻值重做实验，则充电电流会变小，根据可知，电容器所带的电荷量只与电容和两极板间的电压有关，与充电电流大小无关，故电容器所带电荷量不变，即电路稳定后曲线与坐标轴所围面积相较之前不变。 【小问2详解】 根据题意可知，图中、区域的面积之比为，即、两部分时间电容器充电带电量相等，即，则当电流时，电容器两端的电压为 则电阻箱阻值。 四、解答题（本题共4小题，共44分） 16. 将一个带电量为6.0×10-8C的正电荷从A点移动到B点，克服静电力做的功是2.4×10-6J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功3×10-6J，则： （1）A、C两点间的电势差是多少？ （2）以B点为零电势点时，A、C两点的电势各为多少？ 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 将正电荷从A点移动到C点，电场力做功为 根据 可得A、C两点间的电势差为 【小问2详解】 A、B两点间的电势差为 B、C两点间的电势差为 由， 以B点为零电势点时，A、C两点的电势各为， 17. 如图所示，在电场强度为的水平向左的匀强电场中，有一半径为的光滑四分之三圆弧绝缘轨道竖直放置，圆弧轨道与水平绝缘轨道相切于点，圆弧轨道所在竖直平面与电场线平行。一带电荷量为的小滑块，质量为，滑块从水平轨道上的某处由静止释放。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度取。 （1）小滑块从水平轨道上距离点处释放，求滑行至点时滑块对轨道的压力； （2）若小滑块能够从点离开圆弧轨道（运动过程中不脱离圆弧轨道），求小滑块的释放位置到点的最小距离。 【答案】（1）0.5 N，方向水平向左 （2） 【解析】 【小问1详解】 从释放位置到点动能定理得 根据牛顿第二定律，有 解得 根据牛顿第三定律得滑块对轨道的压力，方向水平向左 【小问2详解】 点是等效的最低点，与点关于点对称的点是滑块不容易通过的等效最高点，只要能通过点，就不会脱离圆弧轨道。如图所示 所以 当小滑块恰好通过点时，滑块从释放后到运动到点过程，由动能定理可知 在点对滑块受力分析并结合牛顿第二定律有 解得 18. 如图所示，物体和带负电的物体用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，、的质量分别是和，劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体相连，倾角为的斜面处于沿斜面上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体在一沿斜面向上的外力的作用下保持静止且轻绳恰好伸直无拉力，然后撤去外力，直到物体获得最大速度，弹簧始终在弹性限度内。已知弹性势能的表达式为（其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量） （1）撤去外力的瞬间，物体的加速度大小； （2）物体的最大速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）外力作用下，绳子张力为零，对物体， 根据平衡条件可得 其中 解得 撤去外力的瞬间，弹簧弹力为零，故物块、的加速度为 （2）物块、一起运动，、的合外力为零，速度最大。 故当弹簧弹力 弹簧伸长量为 对、整体由能量守恒可得 解得 19. 现有大量均匀分布在板附近的硫离子由静止开始，经过平行板间的电场加速后获得速度，从板上均匀分布的小孔射出，沿水平方向进入某竖直电场发生偏转。硫离子质量为，电荷量为，不计粒子重力和粒子间相互作用。以图中坐标原点建立坐标系，偏转电场场强方向沿轴正向，电场只在区域存在。在范围内，离子束沿轴正方向射入偏转电场。 （1）求加速电压的大小； （2）若偏转电场为匀强电场，电场强度为，求射入电场的离子打在轴上的范围； （3）若偏转电场为梯度电场（电场强度随改变），离子穿过梯度电场的过程中，离子的坐标变化很小，可认为途经区域为匀强电场。研究发现，进入梯度电场的离子通过电场后，将聚焦到轴上的点，点的横坐标为（），求梯度电场与之间的关系式。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 在电场中，根据动能定理得 解得 【小问2详解】 分类讨论：的大小决定了离子能否射出电场，从进入的离子打到电场边界时，水平方向有，竖直方向有， 解得临界值 Ⅰ、离子都不能射出电场：时，所有离子在电场中做类平抛运动，从处射入电场的离子打到最远处，有 ，， 联立解得 Ⅱ、有离子能射出电场：时，从处射入电场的离子能射出电场打到最远处，在电场中做类平抛运动，竖直方向有， 出电场后做匀速直线运动，根据平抛运动速度偏转角的反向延长线推论，速度偏转角正切值 联立解得 从处入射的离子打在最近处，不包括在内，即最近处无限趋近于 射入电场的离子打在轴上的范围， 【小问3详解】 由上述（2）问中平抛运动的推论可知：从处射入电场的离子都能汇聚于点，有 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 余姚中学2025学年第二学期期中考试高一物理学科（选考）试卷 考试时间：90分钟 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量且单位正确的是（　　） A. 电场强度 B. 电流 C. 力 D. 质量 2. 如图所示，光滑水平面上有、两个带正电点电荷，质量均为，电荷量分别为和，在真空中相距。已知静电力常量为。现引进第三个点电荷，正好使三个点电荷均处于平衡状态，则点电荷（ ） A. 带正电 B. 应放在的左侧处 C. 电荷量大小为 D. 电荷量大小为 3. 如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到收集器A上，下列选项正确的是（　　） A. 尘埃颗粒带正电 B. 尘埃颗粒运动过程中速度越来越小 C. 尘埃颗粒向收集器A运动过程为匀加速运动 D. 尘埃颗粒运动过程中加速度变小 4. 如图所示，轻弹簧竖直固定在地面上，一小球从它正上方的A点自由下落，到达B点开始与弹簧接触，到达C点速度减为零，不计空气阻力，则在小球从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能一直减小 B. 小球反弹后的最高点比A点低 C. 小球的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大 5. 真空中存在点电荷产生的静电场，其电场线的分布如图所示，图中两点关于点电荷水平对称。两点电场强度的大小分别为，电势分别为。一个带电粒子沿虚线轨迹从移动至，则（　　） A. ， B. 和带同种电荷， C. 从移动至，加速度先减小再增大 D. 粒子带负电，从至它的电势能先变大后变小 6. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（　　） A. 电阻b的阻值恒定R=0.5Ω B. 电阻a的阻值随电压的增大而减小 C. 在两图线交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值 D. 在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A 7. 两根长度相等材质相同的均匀铜棒a、b，按如图所示的方式连接在电路中，横截面积之比为。当电路通入电流时，下列说法正确的是（　　） A. 通过铜棒a和铜棒b的电流之比为 B. 铜棒a和铜棒b两端电压之比为 C. 铜棒a和铜棒b内电场强度之比为 D. 铜棒a和铜棒b内自由电子定向移动的平均速率之比为 8. 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法不正确的是（　　） A. 将下极板上移，则P点的电势不变 B. 将上极板下移，则带电油滴在P点的电势能减小 C. 减小极板间的正对面积，P点的电势升高 D. 减小极板间的正对面积，带电油滴将向上加速运动 9. 某直线电场线上有、、、四个点，相邻两点间距离均为。以点为坐标原点，沿电场线建立轴，电场线上各点电场强度随变化的关系如图所示。质量为、带电量为的粒子静止在原点处，由于受到微小的扰动，仅在电场力作用下沿轴运动，粒子运动到点的速度为，下列说法正确的是（　　） A. 粒子先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动 B. 粒子经点速度为 C. 粒子经点速度为 D. 粒子在段的电势能减小量大于在段的电势能减小量 10. 如图所示，一对平行金属板长为，两板间距为，两板间所加交变电压为，交变电压的周期，大量质量为m、电荷量为e的电子先后从平行板左侧以速度沿两板的中线持续不断的进入平行板之间，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出，不计重力和电子间的相互作用，则（　　） A. 所有电子在极板间运动的时间均为 B. 所有电子离开电场时得动能都不相同 C. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 D. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则（ ） A. Ek1＞Ek2 B. Ek1=Ek2 C. W1=W2 D. W1＞W2 12. 如图甲，同一竖直平面内A、B、M、N四点距O点的距离均为，O为水平连线AB的中点，M、N在AB连线的中垂线上。A、B两点分别固定有一点电荷，电荷量均为Q（Q>0）以O为原点、竖直向下为正方向建立x轴。若取无穷远处为零电势点，则ON上的电势随位置x的变化关系如图乙所示。一电荷量为Q（Q>0）的小球以一定初动能从M点竖直下落，一段时间后经过N点，且在N点的加速度大小为2g，g为重力加速度，k为静电力常量，则（　　） A. 小球在M点的加速度为零 B. 从M点到N点，电场力对小球一直做负功 C. 从O点到N点小球的动能增加了 D. 从O点到N点小球的动能增加了 13. “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R1和R2的同心金属半球面，两球面通过一个稳定电压U连接，产生强度稳定的径向电场，其半径r处电场强度大小为（k为常数）。电荷量均为q、初速度大小均为v，质量分别为m1、m2、m3的三种正离子束，垂直左边界沿两球面中心（虚线）入射，经电场偏转后分别以v1、v2、v3到达右侧探测板，出口处相邻离子束间距相等，其中离子m2沿虚线切向射出。下列说法正确的是（　　） A. 内侧球面电势低于外侧球面电势 B. m1、m3两离子动能变化量大小相等 C. 若将离子m2的电荷量加倍，使其仍沿虚线射出，则需将电压调为2U D. 现仅调节稳定电源电压为U'，使质量为m1的离子能沿虚线射出，则 非选择题部分 三、实验题（本题共2小题，共14分） 14. 小南同学用如题图甲所示的装置验证机械能守恒定律，其操作步骤如下： ①在铁架台的O点固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个小钢球； ②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点，测得力传感器的最下端到A点的距离为L，此时力传感器的示数为； ③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放（绳子一直保持紧绷状态）； ④记录释放点小钢球球心与A点的高度差以及小钢球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律； ⑤改变，记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数，通过分析与之间的关系，来验证机械能是否守恒。 （1）某次实验中，小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如题图乙所示，图中c点为图像最高点，c点对应的力传感器示数为，求： ①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的________（填“a”、“b”、“c”“d”或“e”）点； ②本次实验中，小钢球经过A点时的动能为________（用字母表示）； （2）若小钢球运动过程中机械能守恒，则图像应为________（填标号）。 A. B. C. D. 15. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，某同学利用图1所示电路来探究一个电容器的充放电能力，其中直流电源电压。 （1）开关接1时，电流传感器测得的电流随时间变化的图像如图2所示，图线与坐标轴围成的面积大小为，则该电容器的电容________（保留两位有效数字）；电容器充电时，通过电阻的电流方向是________（选填“从左到右”、“从右到左”）；若增大电阻箱的阻值重做实验，电路稳定后曲线与坐标轴所围面积相较之前________（选填“增大”、“减小”、“不变”）。 （2）充电结束开关接2时，电流传感器测得的电流随时间变化的图像如图3所示，且图中、区域的面积之比为，则电阻箱阻值________。 四、解答题（本题共4小题，共44分） 16. 将一个带电量为6.0×10-8C的正电荷从A点移动到B点，克服静电力做的功是2.4×10-6J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功3×10-6J，则： （1）A、C两点间的电势差是多少？ （2）以B点为零电势点时，A、C两点的电势各为多少？ 17. 如图所示，在电场强度为的水平向左的匀强电场中，有一半径为的光滑四分之三圆弧绝缘轨道竖直放置，圆弧轨道与水平绝缘轨道相切于点，圆弧轨道所在竖直平面与电场线平行。一带电荷量为的小滑块，质量为，滑块从水平轨道上的某处由静止释放。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度取。 （1）小滑块从水平轨道上距离点处释放，求滑行至点时滑块对轨道的压力； （2）若小滑块能够从点离开圆弧轨道（运动过程中不脱离圆弧轨道），求小滑块的释放位置到点的最小距离。 18. 如图所示，物体和带负电的物体用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，、的质量分别是和，劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体相连，倾角为的斜面处于沿斜面上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体在一沿斜面向上的外力的作用下保持静止且轻绳恰好伸直无拉力，然后撤去外力，直到物体获得最大速度，弹簧始终在弹性限度内。已知弹性势能的表达式为（其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量） （1）撤去外力的瞬间，物体的加速度大小； （2）物体的最大速度大小。 19. 现有大量均匀分布在板附近的硫离子由静止开始，经过平行板间的电场加速后获得速度，从板上均匀分布的小孔射出，沿水平方向进入某竖直电场发生偏转。硫离子质量为，电荷量为，不计粒子重力和粒子间相互作用。以图中坐标原点建立坐标系，偏转电场场强方向沿轴正向，电场只在区域存在。在范围内，离子束沿轴正方向射入偏转电场。 （1）求加速电压的大小； （2）若偏转电场为匀强电场，电场强度为，求射入电场的离子打在轴上的范围； （3）若偏转电场为梯度电场（电场强度随改变），离子穿过梯度电场的过程中，离子的坐标变化很小，可认为途经区域为匀强电场。研究发现，进入梯度电场的离子通过电场后，将聚焦到轴上的点，点的横坐标为（），求梯度电场与之间的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $