精品解析：福建省南安第一中学2024-2025学年高二上学期第二次阶段测试物理试题

南安一中2024-2025学年上学期高二第二次阶段考物理试卷 考试时长：90分钟 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 教学或生活中会有以下情景：①图1，用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带，向上抛起细带，并将PVC管置于下方，可见细带在空中漂浮；②图2，干燥的冬天，带负电的手靠近金属门锁时会被电击。下列说法正确的是（　　） A. 图1中，PVC管与塑料带带异种电荷 B. 图1中，毛巾与塑料带摩擦时创造了电荷 C. 图2中，在靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出正电荷 D. 图2中，电击过程，门锁上的部分电子转移到手上 2. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A. 由E＝可知，电场中某点的电场强度E与q成反比 B. 由I＝可知，通过导体截面的电荷量q越多，电流I越大 C. 由公式E＝k可知，点电荷电场中某点的电场强度E与场源电荷的成正比 D. 由R＝可知，导体的电阻跟加在其两端的电压成正比，跟流过导体的电流成反比 3. 一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，从某一时刻开始计时，t=0.2s时的波形如图（a）所示，平衡位置横坐标为x=4m处质点P的振动图像如图（b）所示，质点Q平衡位置的横坐标为x=3m，则下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波沿x轴负方向传播 B. t=0.2s时刻质点Q正沿y轴正方向运动 C. 如果将该简谐波波源的振动周期增大为0.8s，则简谐波波速为20m/s D. 如果将该简谐波波源的振动周期增大为0.8s，则简谐波波速为40m/s 4. 如图所示，在足够长的光滑水平滑杆的正上方某点固定正的点电荷，带正电的小球穿过滑杆，从点以速度向右运动，小球在点的加速度大小为，已知无穷远处电势为零，点、点的电势分别为10V、20V，小球的比荷，不计小球与滑杆间的摩擦，小球运动过程电量不变，以下说法正确的是（　　） A. 小球运动到b点时速度大小为5m/s B. 小球运动到点加速度大小为 C. 小球最终速度大小为8m/s D. 小球最大电势能为20J 5. 如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，下列说法不正确的是（　　） A. 经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多 B. 经过偏转电场的过程中，电场力对三种原子核做的功一样多 C. 三种原子核打在屏上的动能一样大 D. 三种原子核都打在屏的同一位置上 6. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为m，，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（　　） A. 弹簧的压缩量为 B. C球的电荷量大小 C. 相邻两小球的间距为 D. A球受到的库仑力为 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 7. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点开始计时。以竖直向上为正方向，在一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 振子在O点受到的弹簧弹力等于零 B. 振子做简谐运动的表达式为 C. 的时间内，振子通过的路程为 D. 和时，振子的速度不同，但加速度大小相等 8. 一电场在x轴上各点的电场强度分布如图所示。现将一带正电的粒子（不计重力）从O点静止释放，仅在电场力的作用下，沿x轴正方向运动，则关于该电场在x轴上各点的电势φ、带电粒子的动能Ek、电势能Ep以及动能与电势能之和E0随x变化的图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，水平地面上有沿x轴正方向的电场，其沿x轴的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为的滑块P（可视作质点），从x=0.10m处由静止释放，其与水平地面间的动摩擦因数为0.02，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ） A. 沿x轴正方向，电场强度逐渐增大 B. 滑块先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，最终静止 C. 滑块运动的最大速度约为0.2m/s D. 滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置 10. 将A、B两物块靠在一起放置于水平地面上，并在两物体上同时施加水平向右的作用力，如图所示。已知、，两物块互不粘连，水平地面与物块间的摩擦力可忽略，且两个作用力大小随时间关系分别满足、，t=0时刻物块从静止出发，则（　　） A. 0~2s内物块A动量的改变量大小为12kg·m/s B. 2s时物块B的速度大小为3m/s C. 0~5s内合力对B的冲量大小为49N·s D. 5s时物块A的速度大小为6m/s 三、填空题：本大题共2小题，共8分。 11. 如图所示，在匀强电场中有边长为的等边三角形，已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为、和，则匀强电场的场强大小为_________________，方向为_________________选填“沿方向”、“沿方向”或“沿AC方向”。 12. 如图所示，电容器上极板接电源正极、下极板接电源负极，且将上极板接地，电源电压恒定，开关始终闭合，一带电液滴恰静止在电容器内部点。现将电容器下极板向下平移一小段距离，则电容器的电容将________________________选填“不变”、“增大”或“减小”点的电势将________________________选填“升高”、“降低”或“不变”。 四、实验题：本大题共2小题，每空1分，共10分。 13. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”，如图汽车通过凹形路面．某兴趣小组，想通过所学知识测量过水路面的半径，他们设想的办法是，通过查阅比对图示照片的汽车真实车身长度平均值约为毫米，测得照片中的车身长度约为毫米．并根据估算的比例制作了图示模型，表面打磨的很平滑．点是设想中模型弧的圆心位置弧长远小于模型半径，点是圆弧的最低点位置。另准备的实验器材是手机和一个直径很小的铁球．实验步骤如下，请予以完善，并回答有关问题： （1）将模型放在水平桌面上，并调整模型水平，将铁球放到弧上，如果铁球静止时球心位置在点左侧上方，可以在_________端，端下方垫加小纸片，使铁球静止时球心位置在C点正上方即可； （2）将手机闹钟功能中选择秒表功能，并回零； （3）从点释放铁球，铁球球心第一次通过初始静止时的位置开始计时，第次大于通过该点时结束计时，手机秒表记得的时间为； （4）查阅当地重力加速度，记录为； 问题：根据以上实验数据，铁球往复运动的周期_________；请写出过水路面半径的表达式________； 问题：实验中发现，铁球往复运动的幅度越来越小，铁球往复运动的周期________填“变大”、“变小”或“不变”； 问题：实验中如果没有调节模型水平，其他步骤相同，与调节模型水平测量的结果比较，在误差允许范围内的测量__________填“偏大”、“偏小”或“不变”。 14. 小刘同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，采用的实验电路如图甲所示，其中定值电阻。实验过程如下： （1）将开关先与“1”端闭合，电容器进行_________________（填“充电”或“放电”），稍后再将开关掷向“2”端。 （2）在下列四个图像中，表示实验过程中通过传感器的电流随时间变化的图像为_________________，电容器两极板间的电压随时间变化的图像为_________________。 A.B.    C. D.  （3）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电过程中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如图中所示，其中对应电容为的充电过程图像是_________________（选填①或②）。 （4）若图乙中的实线为时充电电流随时间变化的曲线，则用的电阻替换后重新充电，充电电流随时间变化的曲线应该是图乙中的虚线_________________（填“”“”或“”）。 五、计算题：本大题共4小题，共42分。 15. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为q的带正电小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。若空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g，求： （1）小球到达小孔处的速度大小； （2）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量。 16. 如图甲所示，放在水平地面上的足够长的木板质量，木板左端放一质量的滑块（可视为质点），已知地面和木板间的动摩擦因数；滑块和木板间的动摩擦因数，滑块的正上方有一悬点O，通过长的轻绳吊一质量的小球．现将小球拉至与O点处于同一水平面，由静止释放，小球摆至最低点时与滑块发生正碰（即两物体在同一直线上碰撞），且小球与滑块只碰一次，小球碰后的动能与其向上摆动高度的关系如图乙所示，重力加速度g取。求： （1）碰前瞬间轻绳对小球拉力的大小； （2）小球和滑块碰撞过程中系统损失的机械能； （3）长木板运动过程中的最大速度。 17. 为了研究电子在电场中的运动规律，现给出如图所示的电场。在直角坐标系xoy平面的第一象限存在沿+x方向、电场强度大小为E0的匀强电场；第二象限存在沿+y方向的匀强电场，其它区域无电场。一电子由P点静止释放后恰好过Q点，已知P点坐标（L，L），Q点坐标（-3L，0），电子电荷量为e，质量为m。 （1）求第二象限电场强度大小； （2）电子在第一象限某处静止释放，若能通过Q点，求释放点位置坐标x与y之间满足的关系； （3）在题（2）情况下，求电子通过Q点速度的最小值。 18. 如图，整个空间存在水平向左的匀强电场，竖直面内有一直角坐标系xOy，以y轴为对称轴的光滑圆弧形绝缘轨道ABC放置在x轴下方，轨道与y轴交于B点，与x轴交于A（-0.4，0）、C（0.4，0）两点。现有一个可视为质点的带电绝缘小球沿PA所在直线向A点匀加速运动，从A点沿切线方向进入轨道，一段时间后从C点离开。若小球在轨道内运动过程中恰好不脱离轨道，已知小球质量m=0.3kg，电荷量q=0.4C，P点的坐标为（0，0.3），重力加速度为，g=10m/s2，不考虑空气阻力的影响。求： （1）匀强电场电场强度的大小； （2）小球对轨道压力的最大值； （3）当小球从C点飞出后，再落到x轴上的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南安一中2024-2025学年上学期高二第二次阶段考物理试卷 考试时长：90分钟 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 教学或生活中会有以下情景：①图1，用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带，向上抛起细带，并将PVC管置于下方，可见细带在空中漂浮；②图2，干燥的冬天，带负电的手靠近金属门锁时会被电击。下列说法正确的是（　　） A. 图1中，PVC管与塑料带带异种电荷 B. 图1中，毛巾与塑料带摩擦时创造了电荷 C. 图2中，在靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出正电荷 D. 图2中，电击过程，门锁上的部分电子转移到手上 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中，PVC管与塑料带都带同种电荷，由于同种电荷相斥而使塑料带漂浮在空中，选项A错误； B．图1中，毛巾与塑料带摩擦时产生了电荷，这是电荷的转移，不是创造了电荷，选项B错误； C．图2中，因手带负电，则在靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出正电荷，选项C正确； D．图2中，电击过程，因手带负电，则手上的部分电子转移到门锁上，选项D错误。 故选C。 2. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A. 由E＝可知，电场中某点的电场强度E与q成反比 B. 由I＝可知，通过导体截面的电荷量q越多，电流I越大 C. 由公式E＝k可知，点电荷电场中某点的电场强度E与场源电荷的成正比 D. 由R＝可知，导体的电阻跟加在其两端的电压成正比，跟流过导体的电流成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是电场本身的基本性质，电场中某点的电场强度E与该点是否放入试探电荷q以及试探电荷q的大小均无关，故A错误； B．由I＝可知，单位时间内通过导体截面的电荷量q越多，电流I越大，故B错误； C．点电荷电场中某点的电场强度是由场源电荷产生的，故由公式E＝k可知，点电荷电场中某点的电场强度E与场源电荷的成正比，故C正确； D．电阻是导体本身的性质，跟加在其两端的电压以及跟流过导体的电流均无关，故D错误。 故选C。 3. 一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，从某一时刻开始计时，t=0.2s时的波形如图（a）所示，平衡位置横坐标为x=4m处质点P的振动图像如图（b）所示，质点Q平衡位置的横坐标为x=3m，则下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波沿x轴负方向传播 B. t=0.2s时刻质点Q正沿y轴正方向运动 C. 如果将该简谐波波源的振动周期增大为0.8s，则简谐波波速为20m/s D. 如果将该简谐波波源的振动周期增大为0.8s，则简谐波波速为40m/s 【答案】C 【解析】 【详解】AB．从振动图像可知t=0.2s时刻x=4m处质点P的运动方向沿y轴负方向，根据波传播方向与质点振动的关系可知该简谐波沿x轴正方向传播，同理可知t=0.2s时刻质点Q正沿y轴负方向运动，故AB错误； CD．波速由介质本身决定，与波动的周期没有关系，从振动图像可知振动周期 从波动图像可知波长 则波速 故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，在足够长的光滑水平滑杆的正上方某点固定正的点电荷，带正电的小球穿过滑杆，从点以速度向右运动，小球在点的加速度大小为，已知无穷远处电势为零，点、点的电势分别为10V、20V，小球的比荷，不计小球与滑杆间的摩擦，小球运动过程电量不变，以下说法正确的是（　　） A. 小球运动到b点时速度大小为5m/s B. 小球运动到点加速度大小为 C. 小球最终速度大小为8m/s D. 小球最大电势能为20J 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球带正电，小球由点到点，由动能定理，有 得 故A错误； B．小球在加速度 小球在点加速度 故B正确； C．小球最终的速度大小为，由动能定理 又 得 故C错误； D．点的电势最高，其电势能 由于小球带电量未知，不能确定最大电势能大小，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，下列说法不正确的是（　　） A. 经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多 B. 经过偏转电场的过程中，电场力对三种原子核做的功一样多 C. 三种原子核打在屏上的动能一样大 D. 三种原子核都打在屏的同一位置上 【答案】A 【解析】 【详解】A．设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d。在加速电场中，电场力做的功为 由于加速电压相同，电荷量相等，所以电场力做的功相等，故A错误； D．在偏转电场中的偏转位移为 解得 同理可得到偏转角度的正切为 可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关。所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同。运动轨迹相同，故三种粒子打屏上同一点，故D正确。 B．粒子的运动轨迹相同，电荷量相同，电场力相同，在偏转电场中电场力做功相同，故B正确； C．整个过程运用动能定理得 在偏转电场中电场力做功W2一样大，故C正确； 故选A。 6. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为m，，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（　　） A. 弹簧的压缩量为 B. C球的电荷量大小 C. 相邻两小球的间距为 D. A球受到的库仑力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．将三个小球看作一个整体，则根据平衡条件可得 解得弹簧的压缩量为 故A错误； BC．对C球受力分析，可知C球也带正电。对B球列平衡等式，有 对C球列平衡等式有 方程联立解得 ， 故B错误，C正确； D．对A受力分析，有 解得A球受到的库仑力为 故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 7. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点开始计时。以竖直向上为正方向，在一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 振子在O点受到的弹簧弹力等于零 B. 振子做简谐运动的表达式为 C. 的时间内，振子通过的路程为 D. 和时，振子的速度不同，但加速度大小相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．振子在点受到的回复力为零，即弹簧弹力等于振子自身重力大小。A错误； B．由图乙可得，振子的振幅 振子的周期 圆频率 初相位 振子做简谐运动的表达式为 B正确； C．0.5s~1.0s的时间内，振子从平衡位置运动到了最大位移处，所以通过的路程为一个振幅 C正确； D．t＝0.25s和t＝0.75s时，振子的速度大小相同，方向都向上，由对称性可知，回复力大小相等，由牛顿第二定律得加速度大小相等。D错误。 故选BC。 8. 一电场在x轴上各点的电场强度分布如图所示。现将一带正电的粒子（不计重力）从O点静止释放，仅在电场力的作用下，沿x轴正方向运动，则关于该电场在x轴上各点的电势φ、带电粒子的动能Ek、电势能Ep以及动能与电势能之和E0随x变化的图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．带正电的粒子（不计重力）从O点静止释放，仅在电场力的作用下，带电粒子沿x轴运动，则电场力方向沿x轴正方向，电场线方向沿x轴正方向。沿电场线方向电势降低，A错误； B．由图可知，场强先减小后增大，由Ek − x图像斜率大小代表电场力大小，斜率正负代表电场力方向，方向一直为正方向，电场力 先减小后增大，一直为正方向，与题中电场强度沿x轴变化一致，B正确； C．Ep − x斜率代表电场力，所以斜率应该先减小后增大，C错误； D．由能量守恒 动能与电势能之和E0不变，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，水平地面上有沿x轴正方向的电场，其沿x轴的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为的滑块P（可视作质点），从x=0.10m处由静止释放，其与水平地面间的动摩擦因数为0.02，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ） A. 沿x轴正方向，电场强度逐渐增大 B. 滑块先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，最终静止 C. 滑块运动的最大速度约为0.2m/s D. 滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图线的斜率表示电场强度，由图可知，沿x轴正方向电场强度减小，故A错误； B．φ-x图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小，所以处的电场强度大小为 滑块此时受到的电场力为 滑块与水平地面间的滑动摩擦力（最大静摩擦力）大小为 由图可知x=0.1m处电场强度大于x=0.15m处电场强度，即滑块释放时所受电场力大小 所以滑块释放后开始向右加速运动，由于φ-x图像的斜率的绝对值不断减小且最后趋于零，所以电场强度也不断减小且最后趋于零，则滑块受到向右的电场力不断减小且最后趋于零，根据牛顿第二定律可推知滑块一开始做加速度减小的加速运动，当电场力减小至比滑动摩擦力还小时，滑块开始做加速度增大的减速运动，最终将静止，故B正确； C．当滑块所受电场力大小与滑动摩擦力大小相等时滑块速度最大（设为v），根据前面分析可知此时滑块位于x=0.15m处，由图可知x=0.1m与x=0.15m之间的电势差约为 根据动能定理有 解得 故C错误； D．假滑块最终在处停下，x=0.15m与x=0.3m之间的电势差约为 滑块从x=0.15m到x=0.3m过程中电场力做功为 滑动摩擦力做功为 所以滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置，故D正确。 故选BD。 10. 将A、B两物块靠在一起放置于水平地面上，并在两物体上同时施加水平向右的作用力，如图所示。已知、，两物块互不粘连，水平地面与物块间的摩擦力可忽略，且两个作用力大小随时间关系分别满足、，t=0时刻物块从静止出发，则（　　） A. 0~2s内物块A动量的改变量大小为12kg·m/s B. 2s时物块B的速度大小为3m/s C. 0~5s内合力对B的冲量大小为49N·s D. 5s时物块A的速度大小为6m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．两物块刚刚分离时，速度、加速度相等，两物块之间的弹力恰好为0，此时有 解得 即2s内物块没有分离，由于力与时间均成线性关系，对两物块构成的系统，2s内合力的冲量为 0~2s内，对两物块构成的系统，根据动量定理有 解得 则0~2s内物块A动量的改变量大小为 故A正确； B．结合上述可知，2s时物块B的速度大小为4m/s，故B错误； C．由于力与时间均成线性关系，2~5s内，B的合力的冲量为 2~5s内，对B进行分析，根据动量定理有 解得 对B进行分析，根据动量定理可知，0~5s内合力对B的冲量大小为 故C正确； D．由于力与时间均成线性关系，2~5s内，A的合力的冲量为 2~5s内，对A进行分析，根据动量定理有 解得 故D错误。 故选AC。 三、填空题：本大题共2小题，共8分。 11. 如图所示，在匀强电场中有边长为的等边三角形，已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为、和，则匀强电场的场强大小为_________________，方向为_________________选填“沿方向”、“沿方向”或“沿AC方向”。 【答案】 ①. 80 ②. 沿方向 【解析】 【详解】[1][2]根据匀强电场中，同一直线上等距离的点间电势差相等的特点，如图所示 可知的中点电势为，与A等电势，A与中点连线为等势线，由于为等边三角形，则由指向为电场方向，所以根据 求得 12. 如图所示，电容器上极板接电源正极、下极板接电源负极，且将上极板接地，电源电压恒定，开关始终闭合，一带电液滴恰静止在电容器内部点。现将电容器下极板向下平移一小段距离，则电容器的电容将________________________选填“不变”、“增大”或“减小”点的电势将________________________选填“升高”、“降低”或“不变”。 【答案】 ①. 减小 ②. 升高 【解析】 【详解】[1]根据电容器的电容公式 可知板下移，增大，电容减小； [2]根据  ，  且 因为场强变小，则  升高。 四、实验题：本大题共2小题，每空1分，共10分。 13. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”，如图汽车通过凹形路面．某兴趣小组，想通过所学知识测量过水路面的半径，他们设想的办法是，通过查阅比对图示照片的汽车真实车身长度平均值约为毫米，测得照片中的车身长度约为毫米．并根据估算的比例制作了图示模型，表面打磨的很平滑．点是设想中模型弧的圆心位置弧长远小于模型半径，点是圆弧的最低点位置。另准备的实验器材是手机和一个直径很小的铁球．实验步骤如下，请予以完善，并回答有关问题： （1）将模型放在水平桌面上，并调整模型水平，将铁球放到弧上，如果铁球静止时球心位置在点左侧上方，可以在_________端，端下方垫加小纸片，使铁球静止时球心位置在C点正上方即可； （2）将手机闹钟功能中选择秒表功能，并回零； （3）从点释放铁球，铁球球心第一次通过初始静止时的位置开始计时，第次大于通过该点时结束计时，手机秒表记得的时间为； （4）查阅当地重力加速度，记录为； 问题：根据以上实验数据，铁球往复运动的周期_________；请写出过水路面半径的表达式________； 问题：实验中发现，铁球往复运动的幅度越来越小，铁球往复运动的周期________填“变大”、“变小”或“不变”； 问题：实验中如果没有调节模型水平，其他步骤相同，与调节模型水平测量的结果比较，在误差允许范围内的测量__________填“偏大”、“偏小”或“不变”。 【答案】 ①. A端 ②. ③. ④. 不变 ⑤. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]如果铁球静止时球心位置在点左侧上方，说明右侧偏高，可以在A端下方垫加小纸片，使铁球静止时球心位置在C点正上方即可； （4）[2]由题意可知在时间内摆球全振动的次数为,则铁球往复运动的周期 [3]根据 又有 则过水路面半径的表达式 [4]周期与往复运动的幅度无关，故铁球往复运动的周期不变； [5]根据上述公式可知，实验中如果没有调节模型水平，其他步骤相同，手表记录的时间t不变，与调节模型水平测量的结果比较，在误差允许范围内的测量不变。 14. 小刘同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，采用的实验电路如图甲所示，其中定值电阻。实验过程如下： （1）将开关先与“1”端闭合，电容器进行_________________（填“充电”或“放电”），稍后再将开关掷向“2”端。 （2）在下列四个图像中，表示实验过程中通过传感器的电流随时间变化的图像为_________________，电容器两极板间的电压随时间变化的图像为_________________。 A.B.    C. D.  （3）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电过程中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如图中所示，其中对应电容为的充电过程图像是_________________（选填①或②）。 （4）若图乙中的实线为时充电电流随时间变化的曲线，则用的电阻替换后重新充电，充电电流随时间变化的曲线应该是图乙中的虚线_________________（填“”“”或“”）。 【答案】（1）充电 （2） ①. A ②. C （3）① （4）c 【解析】 【小问1详解】 将开关先掷向“1”端，电容器与电源相连，进行充电，稍后再将开关掷向“2”端，电容器放电。 【小问2详解】 [1]充电电流与放电电流方向相反，且电流均随时间逐渐减小到零，故通过传感器的电流随时间变化的图像为A； [2]充电过程中，电压逐渐增大，且增大得越来越慢，放电过程中则是电压逐渐变小，减小得越来越慢，故电容器两极板间的电压随时间变化的图像应为C。 【小问3详解】 根据，可得 可知图像斜率的倒数表示电容，因为，则的图像斜率较大，即为图像①； 【小问4详解】 用替换后，电流随时间变化的曲线应该是图乙中的c，因为小于，两次充电电荷量相同，电容器初始的充电电流将增大，充电时间减少。 五、计算题：本大题共4小题，共42分。 15. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为q的带正电小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。若空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g，求： （1）小球到达小孔处的速度大小； （2）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量。 【答案】（1）；（2）； 【解析】 【详解】（1）小球由静止下落到达小孔处过程，根据动能定理得 得小球到达小孔处的速度大小 （2）小球由静止下落到达下极板处速度为零过程，根据动能定理得 则两板间电势差 由 得电场强度大小 又 得电容器所带电荷量 16. 如图甲所示，放在水平地面上的足够长的木板质量，木板左端放一质量的滑块（可视为质点），已知地面和木板间的动摩擦因数；滑块和木板间的动摩擦因数，滑块的正上方有一悬点O，通过长的轻绳吊一质量的小球．现将小球拉至与O点处于同一水平面，由静止释放，小球摆至最低点时与滑块发生正碰（即两物体在同一直线上碰撞），且小球与滑块只碰一次，小球碰后的动能与其向上摆动高度的关系如图乙所示，重力加速度g取。求： （1）碰前瞬间轻绳对小球拉力的大小； （2）小球和滑块碰撞过程中系统损失的机械能； （3）长木板运动过程中的最大速度。 【答案】（1）60N；（2）3J；（3） 【解析】 【详解】（1）设小球摆到最低点时速度大小为，绳对小球的拉力为，由动能定理得 解得小球碰前瞬间的速度 由牛顿第二定律得 解得拉力 （2）设碰后小球、滑块的速度大小分别为和，由图像可得 小球与滑块组成的系统碰撞过程动量守恒，得 解得时 时 计算碰撞前后的总动能可知 而 所以碰后瞬间小球、滑块速度只能取时 碰撞过程损失的机械能 代入数据得 （3）设经时间t滑块和木板达到共同速度，此时木板速度最大，由动量定理：对木板 对滑块 联立解得 17. 为了研究电子在电场中的运动规律，现给出如图所示的电场。在直角坐标系xoy平面的第一象限存在沿+x方向、电场强度大小为E0的匀强电场；第二象限存在沿+y方向的匀强电场，其它区域无电场。一电子由P点静止释放后恰好过Q点，已知P点坐标（L，L），Q点坐标（-3L，0），电子电荷量为e，质量为m。 （1）求第二象限电场强度大小； （2）电子在第一象限某处静止释放，若能通过Q点，求释放点位置坐标x与y之间满足的关系； （3）在题（2）情况下，求电子通过Q点速度的最小值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电子由P点静止释放，在电场力作用下运动到y轴，根据动能定理 电子由y轴运动到Q点做类平抛运动，有 联立以上三式解得 （2）电子由（x，y）静止释放，经过先加速后类平抛到Q点，有 联立以上三式解得 （3）电子由（x，y）静止释放，运动到Q点，由动能定理可知 又因为 代入上式得 当时，即 18. 如图，整个空间存在水平向左的匀强电场，竖直面内有一直角坐标系xOy，以y轴为对称轴的光滑圆弧形绝缘轨道ABC放置在x轴下方，轨道与y轴交于B点，与x轴交于A（-0.4，0）、C（0.4，0）两点。现有一个可视为质点的带电绝缘小球沿PA所在直线向A点匀加速运动，从A点沿切线方向进入轨道，一段时间后从C点离开。若小球在轨道内运动过程中恰好不脱离轨道，已知小球质量m=0.3kg，电荷量q=0.4C，P点的坐标为（0，0.3），重力加速度为，g=10m/s2，不考虑空气阻力的影响。求： （1）匀强电场电场强度的大小； （2）小球对轨道压力的最大值； （3）当小球从C点飞出后，再落到x轴上的位置坐标。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据几何关系可知，PA与y轴夹角为，电场力与重力的合力方向沿PA，则 匀强电场电场强度的大小为 （2）小球运动至D点时对轨道压力最大，切OD与y轴夹角为，则 小球在E点恰好不脱离轨道，切OE与y轴夹角为，则 根据动能定理 联立得 根据牛顿第三定律，小球对轨道压力的最大值为。 （3）根据动能定理 得 当小球从C点飞出后，延x轴和y轴方向的加速度分别为 由 得 则落到x轴上的位置坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $