精品解析：湖南长沙市雅礼实验中学等校2025-2026学年高一下学期第三次阶段检测物理试卷

物理6月限时训练 时量：75分钟 总分100分 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 关于图中四幅图像的说法正确的是（ ） A. 甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量小于B所带电荷量 B. 乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开 C. 丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内表面感应出等量异种电荷，导体壳内腔电场强度为0 D. 丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒定律，甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A、B带等量异种电荷，故A错误； B．根据静电屏蔽，乙图中，用金属网把验电器罩起来，其内部不受影响，故带电金属球靠近验电器，箔片不会张开，故B错误； C．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷，内表面没有电荷，导体壳内空腔电场强度为0，故C错误； D．避雷针的工作原理是尖端放电，即尖锐的金属棒容易聚集电荷，使空气电离，从而将云层中的电荷导入大地，避免建筑物被雷击，故丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理，故D正确。 故选D。 2. 已知地球绕太阳的公转可视为匀速圆周运动，有一颗绕太阳沿椭圆轨道运行的小行星，其轨道近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的5倍和7倍。关于该小行星，下列说法正确的是（ ） A. 公转周期约为6年 B. 从远日点到近日点所受太阳引力大小逐渐减小 C. 从远日点到近日点线速度逐渐增大，机械能变大 D. 在近日点的加速度大小约为地球公转的加速度的 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知地球公转周期年，设地球到太阳的距离为，则小行星公转轨道半长轴 根据开普勒第三定律 解得年，远大于6年，故A错误； B．从远日点到近日点，小行星与太阳的距离减小，根据万有引力定律 可知所受太阳引力逐渐增大，故B错误； C．根据开普勒第二定律，小行星从远日点到近日点线速度逐渐增大；该过程只有太阳引力做功，机械能守恒，故C错误； D．根据牛顿第二定律有 解得 则小行星在近日点加速度与地球公转加速度之比，故D正确。 故选D。 3. 假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（　　） A. 4倍 B. 2倍 C. 倍 D. 倍 【答案】D 【解析】 【详解】设阻力为f，由题知：f=kv； 速度最大时，牵引力等于阻力，则有 P=Fv=fv=kv2． 所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍． 故选D． 4. 如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g，质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（　　） A. mgR B. mgR C. mgR D. mgR 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确． 考点：能量守恒定律、圆周运动 【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了． 5. 常见的四种电场如下，则（　　） A. 甲图中，与点电荷等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同 B. 乙图中，两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同 C. 丙图中，两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同 D. 丁图中，与无穷大金属板等距的关于垂线对称的a、b两点电势相同，电场强度也相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图为正点电荷的电场，图中a、b两点在同一个以点电荷为圆心的圆上，两点电势相等，电场强度的大小相同，但是电场强度的方向不同，则电场强度不同，故A错误； B．乙图为等量的异种电荷的电场，根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向也相同，即电场强度相同，等量的异种电荷的连线的中垂线电势相等，所以a、b两点电势相同，故B正确； C．丙图中，根据电场的叠加原理可知，两等量同种电荷连线的中垂线上与连线中心等距的a、b两点电势相等，电场强度方向不相同，故C错误； D．丁图中非匀强电场中的a、b两点的电场强度方向不同，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，矩形的边长为，边长为，匀强电场的方向与矩形平面平行，顶点的电势为，点电势比点电势高，点电势比点电势高，由此可知匀强电场的电场强度的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ABCD. 设、之间的点电势与点电势相同，则 解得 过点作等势线的垂线，就是匀强电场的一条电场线，如图所示 由几何关系可得，的长度为，电场强度的大小 BCD错误，A项正确； 故选A。 7. 定义：如甲图，在电场中，取一个很小的面，当这个面与电场强度垂直时，电场强度与面积的乘积称为穿过这个面的电通量，即。已知，通过一个任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷Q乘以，即，k为静电力常量。 例：如乙图，一电荷量为Q的点电荷，对距离其r处的电场强度，则通过以点电荷为球心，以r为半径的曲面上，通过的电通量为： 求：如丙图，一面积足够大的均匀带正电薄板，电荷量为Q，面积为S，则薄板附近的电场强度E为多大？（薄板附近的电场可视为匀强电场，且薄板厚度不计）。（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】取一个圆柱形高斯面，以薄板为中心，两个底面面积均为，分别位于薄板左、右两侧，且与电场方向垂直，由于薄板附近电场视为匀强电场且垂直于板面，圆柱侧面无电通量，故只有两个底面有电通量，则有 薄板的电荷面密度为 高斯面内包含的电荷为 根据题目给出的关系有 代入可得 化简得 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ，一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行，小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（　　） A. 小球A与B之间库仑力的大小为 B. 当时，细线上的拉力为0 C. 当时，细线上的拉力为0 D. 当时，斜面对小球A的支持力为0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题意知，根据库仑定律可求小球A与B之间库仑力的大小为 故A正确； B．以小球A为研究对象受力分析如图 根据物体的平衡条件可求当mg、Fc、FN三力的合力等于零时，即 时，细线上的拉力为0，解得 故B错误；C正确； D．由平衡条件知，小球A受弹力不可能为零，故D错误。 故选AC。 9. 某电子显微镜使用非匀强电场聚集电子束。该电场的等势面分布如图中虚线所示，相邻两等势面间的电势差均为。实线是一电子仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b是轨迹上位于不同等势面上的两点。取等势面MN为零势面，则（ ） A. 电子在a点的加速度比在b点小 B. a、b两点的电势关系为 C. 电子在运动过程中，电势能和动能之和保持不变 D. 从a到b，电子的电势能增加了 【答案】AC 【解析】 【详解】A．等差等势面的疏密程度可表示电场强度大小，由于a点处的等势面比b点处的等势面稀疏，则a点的电场强度比b点小，由， 可知电子在a点的加速度比在b点小，故A正确； B．电场线与等势面处处垂直，电子在a点受电场力方向指向轨迹凹侧沿右下方，即经过a点的电场线方向沿左上方，沿着电场线方向电势降低，则有，故B错误； C．电子仅受静电力作用，只有静电力做功，动能和电势能相互转化，总能量（电势能与动能之和）保持不变，故C正确； D．从a到b，电场力对电子做功为 根据功能关系可知，电子的电势能减少了，故D错误。 故选AC。 10. 真空中有两个固定点电荷，在坐标原点，在轴上的某点，正半轴上各点电势随的变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 带正电，带负电 B. 电荷量 C. b点和d点的电场强度方向相同 D. 电子仅在电场力作用下沿轴从a点运动到c点过程中，其速度一直减小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图可知，当趋近原点时，电势趋近正无穷，根据点电荷电势公式可知，原点处的电荷带正电；当趋近于正半轴无穷远处时，电势从负值趋近于0，说明远处电势为负，即总电荷量，故带负电，且电荷量，故A正确，B错误； C．点电荷、均处于轴上，则图像中电势降低的方向即为电场强度的方向，因此点处电场强度方向沿轴正方向，点处电场强度方向沿轴负方向，两点电场强度方向相反，故C错误； D．电子带负电，从点运动到点过程中，电势一直降低，根据电势能公式可知电子的电势能一直增大，由能量守恒定律可知，电子的动能一直减小，即速度一直减小，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 三、实验题（第11题8分、第12题8分，共16分） 11. 利用下图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。 （1）实验过程中电压随时间变化的图像如上图乙所示，上图乙是电容器________（选填“充电”或“放电”）过程得到的； （2）下列关于电容器充电时，电流i与时间t的关系、所带电荷量q与两极板间的电压U的关系正确的是________。 A. B. C. D. （3）已知蓄电池的输出电压为，实验过程中描绘的电容器放电图像如下图所示，根据图像求得该电容器的电容大小约为__________（保留二位有效数字）； （4）电容器充电后就储存了能量，某同学从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压U随电荷量Q变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是______（填正确答案标号） A. 图线的斜率越大，电容越大 B. 搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积 C. 对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比 D. 若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 【答案】（1）放电 （2）A （3） （4）BD 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，电容器两端电压随时间的推移逐渐降低到0，符合电容器放电的特点；充电过程电容器电压会从0逐渐升高到电源电压，因此此处为放电过程。 【小问2详解】 AB．电容器充电时，初始时刻电容器电压为0，回路电流最大；随着电容器积累电荷，两端电压逐渐升高，回路电流逐渐减小，充电完成后电流降为0，故A正确，B错误； CD．电容器电容大小 故电容器所带电荷量 对确定的电容器，为定值，因此与成正比，应为过原点的倾斜直线，故C、D错误。 故选A。 【小问3详解】 图像与时间轴围成的面积等于电容器放电的总电荷量，图中一个小方格对应的电荷量为 故整个放电过程释放的电荷量为 可得该电容器的电容大小为 【小问4详解】 A．由电容定义 可知图线的斜率 故图线的斜率越大，电容越小，故A错误； B．类比速度-时间图像的面积代表位移，则图像的面积代表克服电场力所做的功，所以搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于该上方小矩形的面积，故B正确； C．从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功，也等于图像所围的面积，即 联立 解得 可知电容器储存的能量和成正比，C错误； D．由C选项分析可知电容器储存的能量 联立 解得 可知电容器储存的能量和成正比，当电容器电荷量为时，可知储存的能量为，故D正确。 故选BD。 12. 阿特伍德机是著名的力学实验装置。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤A和B，在B下面再挂重物C时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量更加方便。 （1）如图所示，在重锤A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况。下列操作过程正确的是_______； A. 重锤A应从远离打点计时器处开始运动 B. 开始时纸带应竖直下垂并与系重锤A的细线在同一竖直线上 C. 应先松开重锤让A向上运动，然后再接通打点计时器电源打点 D. 打点结束后先将纸带取下，再关闭打点计时器电源 （2）某次实验结束后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为，则重锤A运动拖动纸带打出H点时的瞬时速度为______；（结果保留三位有效数字） （3）已知重锤A和B的质量均为M，某小组在重锤B下面挂质量为m的重物C由静止释放验证系统运动过程中的机械能守恒，某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v，则验证系统机械能守恒定律的表达式是____________________； （4）为了测定当地的重力加速度，另一小组改变重物C的质量m，测得多组m及对应的加速度a，在坐标纸上作出如图所示的图像，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为________。 【答案】（1）B （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．为充分利用纸带，重锤A应靠近打点计时器释放，故A错误； B．开始时纸带应竖直下垂并与系重锤A的细线在同一竖直线上，从而尽可能减小纸带运动过程中所受的摩擦阻力，故B正确； C．为充分利用纸带，实验应先接通电源，待打点稳定后再释放重锤，故C错误； D．打点结束后应先关闭电源，再取下纸带，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 交流电源频率，打点周期。根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度，可知 由刻度尺读数得 故 【小问3详解】 根据机械能守恒定律有 整理得 【小问4详解】 对A、B、C整体根据牛顿第二定律有 整理得 结合图像可知，图线与纵轴的截距 解得 四、解答题（本题共3小题，共41分） 13. 将带电荷量的点电荷，从无限远处点移到匀强电场中的P点，需克服电场力做功，在P点受到的电场力是，方向向右。规定无限远处点的电势为0。求： （1）P点处的电场强度的大小； （2）电势差； （3）P点的电势； （4）电量为的电荷在P点的电势能。 【答案】（1）500N/C （2）50V （3）50V （4） 【解析】 【小问1详解】 点电荷在P点受到的电场力是，则P点处的电场强度的大小 【小问2详解】 点电荷从无限远处点移到匀强电场中的P点，电场力做功，则 所以 【小问3详解】 根据 可得 【小问4详解】 电量为的电荷在P点的电势能 14. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为，带电荷量为，MN两端的电压为，偏转场区域水平宽度为，竖直高度足够长，偏转场的电场强度，P点距离偏转场右边界的水平距离为，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求： （1）求电子刚进入偏转场时的速度大小； （2）求电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角； （3）求打在P点的电子束偏离原水平方向的竖直高度H。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 可知电子刚进入偏转场时的速度大小为 【小问2详解】 电子在偏转场的加速度为 代入 解得 电子在偏转场中做类平抛运动，水平方向速度大小不变，运动的时间为 设电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为，可得 联立解得 可得 【小问3详解】 电子在偏转场的偏转位移 由类平抛运动的特征，电子束射出偏转场S时速度反向延长将交于水平位移的中点，由相似三角形可知 联立解得 15. 如图所示，光滑绝缘的水平面上方空间内存在足够大、方向水平向右、电场强度为的匀强电场。水平面上小物块、相距为，其中带正电，电荷量为，质量为，不带电，某时刻同时由静止释放、，之后与发生碰撞，每次碰撞时，、两物体交换速度，且碰撞过程中无电荷转移，碰撞时间忽略不计。求： （1）第1次碰撞后的速度； （2）第2次碰撞与第3次碰撞之间的时间间隔； （3）第n次碰撞到第次碰撞过程中静电力对做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从静止开始运动位移，由动能定理 解得 每次碰撞时，、两物体交换速度，因此获得的速度等于碰撞前的速度，即 【小问2详解】 每次碰撞时，、两物体交换速度，第一次碰撞后小物块、的速度分别为， 之后做匀速直线运动，做初速度为0的匀加速直线运动，设、第二次碰撞前后速度分别为、、、，从第一次碰撞到第二次碰撞过程有 代入 可得 二次碰撞过程与交换速度，碰后速度分别为， 设、第三次碰撞前后速度分别为、、、，从第二次碰撞到第三次碰撞过程有 可得 第三次碰撞过程与交换速度，碰后速度分别为， 所以第二次碰撞到第三次碰撞过程的时间间隔 由牛顿第二定律得 联立可得 【小问3详解】 由上一问归纳规律可得：第次碰撞后，的速度 第次碰撞前，的速度 该过程只有静电力对做功，由动能定理，静电力做功等于的动能变化，即 代入 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理6月限时训练 时量：75分钟 总分100分 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 关于图中四幅图像的说法正确的是（ ） A. 甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量小于B所带电荷量 B. 乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开 C. 丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内表面感应出等量异种电荷，导体壳内腔电场强度为0 D. 丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 2. 已知地球绕太阳的公转可视为匀速圆周运动，有一颗绕太阳沿椭圆轨道运行的小行星，其轨道近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的5倍和7倍。关于该小行星，下列说法正确的是（ ） A. 公转周期约为6年 B. 从远日点到近日点所受太阳引力大小逐渐减小 C. 从远日点到近日点线速度逐渐增大，机械能变大 D. 在近日点的加速度大小约为地球公转的加速度的 3. 假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（　　） A. 4倍 B. 2倍 C. 倍 D. 倍 4. 如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g，质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（　　） A. mgR B. mgR C. mgR D. mgR 5. 常见的四种电场如下，则（　　） A. 甲图中，与点电荷等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同 B. 乙图中，两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同 C. 丙图中，两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同 D. 丁图中，与无穷大金属板等距的关于垂线对称的a、b两点电势相同，电场强度也相同 6. 如图所示，矩形的边长为，边长为，匀强电场的方向与矩形平面平行，顶点的电势为，点电势比点电势高，点电势比点电势高，由此可知匀强电场的电场强度的大小为（ ） A. B. C. D. 7. 定义：如甲图，在电场中，取一个很小的面，当这个面与电场强度垂直时，电场强度与面积的乘积称为穿过这个面的电通量，即。已知，通过一个任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷Q乘以，即，k为静电力常量。 例：如乙图，一电荷量为Q的点电荷，对距离其r处的电场强度，则通过以点电荷为球心，以r为半径的曲面上，通过的电通量为： 求：如丙图，一面积足够大的均匀带正电薄板，电荷量为Q，面积为S，则薄板附近的电场强度E为多大？（薄板附近的电场可视为匀强电场，且薄板厚度不计）。（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ，一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行，小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（　　） A. 小球A与B之间库仑力的大小为 B. 当时，细线上的拉力为0 C. 当时，细线上的拉力为0 D. 当时，斜面对小球A的支持力为0 9. 某电子显微镜使用非匀强电场聚集电子束。该电场的等势面分布如图中虚线所示，相邻两等势面间的电势差均为。实线是一电子仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b是轨迹上位于不同等势面上的两点。取等势面MN为零势面，则（ ） A. 电子在a点的加速度比在b点小 B. a、b两点的电势关系为 C. 电子在运动过程中，电势能和动能之和保持不变 D. 从a到b，电子的电势能增加了 10. 真空中有两个固定点电荷，在坐标原点，在轴上的某点，正半轴上各点电势随的变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 带正电，带负电 B. 电荷量 C. b点和d点的电场强度方向相同 D. 电子仅在电场力作用下沿轴从a点运动到c点过程中，其速度一直减小 第Ⅱ卷 三、实验题（第11题8分、第12题8分，共16分） 11. 利用下图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。 （1）实验过程中电压随时间变化的图像如上图乙所示，上图乙是电容器________（选填“充电”或“放电”）过程得到的； （2）下列关于电容器充电时，电流i与时间t的关系、所带电荷量q与两极板间的电压U的关系正确的是________。 A. B. C. D. （3）已知蓄电池的输出电压为，实验过程中描绘的电容器放电图像如下图所示，根据图像求得该电容器的电容大小约为__________（保留二位有效数字）； （4）电容器充电后就储存了能量，某同学从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压U随电荷量Q变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是______（填正确答案标号） A. 图线的斜率越大，电容越大 B. 搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积 C. 对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比 D. 若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 12. 阿特伍德机是著名的力学实验装置。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤A和B，在B下面再挂重物C时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量更加方便。 （1）如图所示，在重锤A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况。下列操作过程正确的是_______； A. 重锤A应从远离打点计时器处开始运动 B. 开始时纸带应竖直下垂并与系重锤A的细线在同一竖直线上 C. 应先松开重锤让A向上运动，然后再接通打点计时器电源打点 D. 打点结束后先将纸带取下，再关闭打点计时器电源 （2）某次实验结束后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为，则重锤A运动拖动纸带打出H点时的瞬时速度为______；（结果保留三位有效数字） （3）已知重锤A和B的质量均为M，某小组在重锤B下面挂质量为m的重物C由静止释放验证系统运动过程中的机械能守恒，某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v，则验证系统机械能守恒定律的表达式是____________________； （4）为了测定当地的重力加速度，另一小组改变重物C的质量m，测得多组m及对应的加速度a，在坐标纸上作出如图所示的图像，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为________。 四、解答题（本题共3小题，共41分） 13. 将带电荷量的点电荷，从无限远处点移到匀强电场中的P点，需克服电场力做功，在P点受到的电场力是，方向向右。规定无限远处点的电势为0。求： （1）P点处的电场强度的大小； （2）电势差； （3）P点的电势； （4）电量为的电荷在P点的电势能。 14. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为，带电荷量为，MN两端的电压为，偏转场区域水平宽度为，竖直高度足够长，偏转场的电场强度，P点距离偏转场右边界的水平距离为，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求： （1）求电子刚进入偏转场时的速度大小； （2）求电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角； （3）求打在P点的电子束偏离原水平方向的竖直高度H。 15. 如图所示，光滑绝缘的水平面上方空间内存在足够大、方向水平向右、电场强度为的匀强电场。水平面上小物块、相距为，其中带正电，电荷量为，质量为，不带电，某时刻同时由静止释放、，之后与发生碰撞，每次碰撞时，、两物体交换速度，且碰撞过程中无电荷转移，碰撞时间忽略不计。求： （1）第1次碰撞后的速度； （2）第2次碰撞与第3次碰撞之间的时间间隔； （3）第n次碰撞到第次碰撞过程中静电力对做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $