精品解析：河北省石家庄二中实验学校2025-2026学年高三上学期10月月考物理试卷

2023级高三上学期10月月考物理试卷 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分） 1. 某同学设计了一款河水水位监测器，如图，平行板电容器、电流表和电源组成一电路，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子，另一端与电容器极板P连接（极板Q固定），上下移动就带动P上下移动（初始时，极板P的高度低于极板Q），监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏；电流从右侧进入电流表，其指针右偏。若监测人员发现电流表指针右偏，可以得出（　　） A. 河水水位在下降 B. Q极板的电荷量在减少 C. 平行板电容器的电容在增大 D. P、Q间的电场强度在变大 【答案】C 【解析】 【详解】B．监测人员发现电流表指针右偏，说明电流从电流表右侧进入，又由于Q板与电源正极连接，说明电容器在充电，P、Q极板的电荷量在增加，故B项错误； D．由于与电源相连，所以电压U不变，板间距d也没有变化，由 可得，E不变，故D项错误； C．由于与电源相连，所以电压U不变，由 可得，平行板电容器的电容在增加，故C项正确； A．由 可得，P、Q极板的正对面积增大，说明水位在上升，故A项错误。 故选C。 2. EUV光刻机是利用波长为的极紫外光进行曝光来制造芯片。如图为EUV光刻机的简化原理图，为提高光刻机的光刻精度，在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为的浸没液体，则加上浸没液体后，该极紫外光波在浸没液体中的频率 ；该极紫外光波在浸没液体中比在空气中更 发生衍射（ ） A. 不变 不容易 B. 不变 容易 C. 变小 不容易 D. 变大 容易 【答案】A 【解析】 【详解】光的频率由光源决定，与介质无关，故极紫外光波在浸没液体中传播时的频率不变；由光在介质中传播的速度公式可知，极紫外光波在空气中时，则有 该极紫外光波在浸没液体中时，则有 可知该极紫外光波在浸没液体中，波长 代入 得 故该极紫外光波在浸没液体中波长变短，该极紫外光在浸没液体中比在空气中更不容易发生衍射。 故选A。 3. 在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等），O为水平虚线与竖直虚线的交点，a、b两点关于O点中心对称。现有一束电子经电场加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。下列说法正确的是（ ） A. a点电势比b点电势低 B. a点场强与b点场强相同 C. 该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用 D. 电子在穿越电子透镜的过程中电势能增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．两圆环的电势，则靠近N环的电势较高，即a点电势比b点电势高，故A错误； B．根据对称性可知，a点场强与b点电场强度大小相等，方向相同，故B正确； C．根据电场线与等势线垂直可知，入射的电子受电场力指向中轴线，则该电子透镜对入射的电子束能起到会聚的作用，故C错误； D．根据 可知电子在穿越电子透镜的过程中电势能减少，故D错误。 故选B。 4. 风能是一种可再生清洁能源，如图甲所示为一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为r的圆面，每立方米空气质量为m0，某时间内该地区的风速为v，且风向恰好跟叶片转动的圆面垂直。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置，已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻R0。当用户端接入一个定值电阻R时，R0上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（ ） A. 每秒冲击叶片圆面的气流质量大小为 B. 每秒冲击叶片圆面的气流的动能为 C. 风速增加，若转子角速度增加为，则上消耗的功率为9P D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为4P 【答案】C 【解析】 【详解】A．每秒冲击叶片圆面的气流质量大小为，故A错误； B．每秒冲击叶片圆面的气流的动能为，故B错误； C．等效电路图如图所示 设降压变压器的原副线圈匝数比为，电压分别为、，用户电流为，根据电压关系 其中 电流关系 根据 联立得输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势 当转子角速度增加为，则升压变压器原副线圈两端电压变为3倍，输电线上的电流变为原来的3倍，故上消耗的电功率变为原来的9倍，故C正确； D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻变为原来一半，输电线上的电流为 由数学知识可知 且 故上消耗的功率为，故D错误。 故选C。 5. 两颗卫星a、b围绕着某行星的运动轨迹均为圆周，运转方向相同且在同一平面内，两卫星上各安装有引力传感器，引力传感器显示两卫星间引力F随时间t变化规律如图所示，已知卫星a轨道半径为，周期为，卫星a的轨道半径小于b，下列说法正确的是（　　） A. 卫星b半径为 B. 卫星b周期为 C. D. 两卫星a、b绕行时加速度大小之比为9∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．设卫星b轨道半径为，当两卫星相距最近时引力最大，有 当两卫星相距最远时引力最小，有 得 故A错误； B．根据开普勒第三定律 得 故B错误； C．两卫星由最近到最远时间为，则有 解得 同理由最远到最近时间也为，故C正确； D．根据万有引力提供向心力，有 两卫星加速度之比 故D错误。 故选C。 6. 一简谐横波沿x轴传播，图（a）为在时刻的波形图，其中质点Q的振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ） A. 在时刻，质点P的速率比质点Q的大 B. 在时刻，质点P和Q的间距为 C. 在时刻，质点P和Q位移相同，振动速度相同 D. 时刻，质点P和Q的振动速度大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．图（a）为在时刻的波形图，可知在时刻，质点P处于波谷位置，质点Q处于平衡位置；质点做简谐振动，处于平衡位置时速度最大，所以在时刻，质点P的速率比质点Q的小，故A错误； B．由图（a）可知，在时刻，质点P和Q的水平距离为，竖直距离为一个振幅，则质点P和Q的间距为，故B错误； C．由于在时刻，质点P处于波谷位置，则质点P的振动方程为 则在时刻，质点P的位移为 由图（b）可知，质点Q的振动方程为 则在时刻，质点Q的位移为 可知在时刻，质点P和Q位移大小相等，方向相反，故C错误； D．在时刻，质点P处于波谷位置，此时振动速度为0，则振动速度与时间的关系为 在时刻，有 在时刻，质点Q处于平衡位置，此时振动速度最大，则振动速度与时间的关系为 在时刻，有 可知时刻，质点P和Q的振动速度大小之比为，故D正确。 故选D。 7. 1861年，英国科学家开尔文发明了一种滴水起电机，实验装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由于静电感应B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图3所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图2所示，带正电荷的水滴落下滴入D筒。随着水滴的下落，两铝筒间的电势差不断增大。为了研究问题方便，假设每滴水滴质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是（　　） A. 起电过程中，A环带负电 B. 水滴下落到筒内的时间恒定 C. 每滴水穿过B后，做匀加速运动落入D D. 在起电的过程中，每滴水下落后增加的电势能越来越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于带正电荷的水滴落下滴入D筒，由于A环与D筒相连，则A环带正电，故A错误； B．随着带正电荷水滴下落到筒内，筒与环间的电场逐渐增大，水滴的加速度减小，下落时间增大，故B错误； C．由于筒与环间的电场逐渐增大，当电场力与重力平衡时，水滴做匀速直线运动，当电场力大于重力时，水滴做匀减速直线运动，故C错误； D．在起电的过程中，每滴水下落过程中，电势不断增大，电势能越来越大，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，少选得3分，错选、多选均不得分。） 8. 球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，A、B两点间距离为，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（　　） A. 甲的质量小于乙的质量 B. C点电势高于D点电势 C. E、F两点电场强度大小相等，方向相同 D. 沿直线从O点到D点，电势先升高后降低 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对甲、乙两小球受力分析如图所示，甲、乙两小球分别受到重力、支持力、库仑力作用保持平衡。 设与线段交点为点，由几何关系 解得 因此有， 根据正弦定理，对甲有 对乙有 因为 是一对相互作用力，可得 A错误； B．根据点电荷场强公式，由场强叠加知识，可知C到D之间的圆弧上各点场强方向都向右下方，若有一正试探电荷从C运动到D的过程中，电场力做正功，电势能减小，故可判断C点电势高于D点电势，B正确； C．两带电小球连线上的电场分布可以等效成一对等量异种点电荷的电场和在点带电量为的正点电荷的电场相互叠加的电场。在等量异种点电荷的电场中E、F两点电场强度大小相等，方向相同。但是点带电量为的正点电荷在E、F两点的电场强度不同。E、F两点电场强度大小不同，C错误； D．电势是标量，与线段的交点距离两带电小球最近，所以该点电势最大，那么沿直线从O点到D点，电势先升高后降低，D正确。 故选BD。 9. 如图所示为两个固定的均匀带电的绝缘球面，半径分别为7R和R，所带电荷量分别为Q和Q（Q>0），两球面内切于E点，球心O和O1的连线沿水平方向。一根内壁光滑的竖直绝缘细管穿过大球面球心O，与球面相交于B、C两点。现有一质量为m、带电量为q（q>0）的小球从A点沿细管由静止开始下落，运动通过D点。已知AB两点距离和CD两点距离均为R，静电力常量为k，重力加速度为g，设无穷远处为零势能面，点电荷Q产生的电势为，则（ ） A. A点电势为 B. 小球通过D点时的速度为 C. 小球通过O点时的动能为 D. 小球从B运动到O的过程中加速度一直在增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由几何关系可知 则A点电势为，故A错误； B．根据对称性和电势叠加原理易得，A、D点电势相等，即A、D间电势差U为0，根据动能定理有 解得小球通过D点时的速度大小，故B正确； C．根据对称性和电势叠加原理易得O点电势为 小球从A到O的过程，根据动能定理有 联立解得小球通过O点时的动能为，故C正确； D．小球从B运动到O的过程中，大球对小球的库仑力为0（大球在其内部产生的场强为0），小球只受重力和小球的库仑力。小球受到带负电小球面的库仑力，设其方向与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律可知小球加速度 小球从B运动到O的过程中，经推导可知库仑力的竖直分力先增大后减小，因此加速度先增大后减小，并非一直增大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，在同一水平直线上A、B两点处分别把两个质量均为的小球同时抛出。小球1抛出时速度大小为，方向水平，小球2抛出时速度与水平方向成，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，两球在P点相遇，P是连线中垂线上一点，且。已知两球电荷量大小均为q，不计空气阻力和两球间的相互作用，两球从抛出到P点相遇的过程中（ ） A. 球1带负电，球2带正电 B. 电场强度大小为 C. 该过程中两球机械能的变化量绝对值相同 D. 两球相遇时球1和球2的速度大小之比为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．水平方向两球位移相等，满足 解得 以向下为正方向，小球1在相遇时竖直方向的位移为 小球2在相遇时竖直方向的位移为 因为，所以，若球1带负电，球2带正电，由牛顿第二定律可知，，与结论不符，若球1带正电，球2带负电，由牛顿第二定律可知，，满足，故A错误； B．设AB连线长度为L，由勾股定理可知 水平方向满足 又因为， 联立解得 又因为， 联立解得，故B正确； C．由能量守恒可知机械能的改变量等于除重力以外其他力做的功，故， 故该过程中两球机械能的变化量绝对值相同。故C正确； D．相遇时小球1的速度为 相遇时小球2的速度为 两球相遇时球1和球2的速度大小之比为，故D正确。 故选BCD。 三、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲所示的实验电路。器材如下∶电容器，电源E（电动势6 V，内阻不计），电阻R1＝400.0 Ω，电阻R2＝200.0 Ω，电流传感器，开关S1、S2，导线若干，导线电阻不计。实验步骤如下∶ （1）断开S1、S2，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为5 000 Hz，则采样周期为____ s。 （2）闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I－t曲线如图乙，图乙电流显示5mA时刻，电容器电压为__ V。 （3）保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为____ V。 （4）实验得到放电过程的I－t曲线如图丙，I－t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188 C，则电容器的电容C为____ μF。图丙中I－t曲线、坐标轴和直线t＝1 s所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038 C，则t＝1 s时电容器两极板间电压为____ V（两空均保留2位有效数字）。 【答案】（1）2×10－4 （2）4 （3）2 （4） ①. 4.7×103 ②. 5.2 【解析】 【小问1详解】 根据周期和频率的关系，采样周期为 【小问2详解】 由图乙可知，开关S1闭合瞬间，电容器两端的电压 电阻两端的电压为 流过电阻R1的电流为，图乙电流显示时刻，设电容器电压为，则 解得 【小问3详解】 保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，放电结束后，电容器两极板之间的电压等于电阻R2两端的电压，根据闭合电路的欧姆定律可得电路中电流 电容器两极板之间的电压为 【小问4详解】 [1]充电结束后，电容器两极板之间的电压 根据电容器的定义式可得电容器的电容为 [2]图像的“面积”表示电荷量，由题意可知0~1s内电容器释放的电荷量 设1s时，电容器两极板之间的电压为，根据电容器的定义式，得 代入数据解得1s时电容器两极板之间的电压 12. 智能手机软件中的“磁力计”可显示磁感应强度大小随时间变化的关系，用该软件设计实验测量单摆的周期及当地重力加速度。将摆线上端固定于铁架台，下端系在小球上，让手机内置磁敏元件位于小球静止位置的正下方，做成如图所示的单摆。 （1）将小球磁化后，由平衡位置拉开一个小角度静止释放，手机软件显示磁感应强度大小随时间变化如图甲所示，则该单摆的振动周期为___________（用图中所示字母表示）。 （2）某同学测出不同摆长对应的周期，作出图线，如图乙所示，利用图线上任意两点的坐标，可求得___________；若该同学测摆长时漏测了摆球的半径，其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的值和真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 磁性小球通过最低点时，手机软件中的“磁力计”可显示磁感应强度最大，根据图甲有1.5T=t0 解得 【小问2详解】 [1]设小球的半径为r，则由单摆周期公式有 可得 结合图乙可知，图像斜率 解得 [2]由上述分析可知，漏测摆球的半径，不影响重力加速度测量的准确性，即g的测量值等于真实值 四、计算题（本题共3小题，共39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有、、三个点，为12cm，为5cm，其中与电场方向平行，与电场方向垂直。 （1）求两点间的电势差； （2）若点的电势为零，求点的电势； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 两点间的电势差为 【小问2详解】 若点的电势为零，则 可得点的电势为 14. 如图所示，质量为m=1.0kg带正电q=1.0×10-4C的滑块从A点右侧光滑水平面以某一初速度冲上固定在竖直平面内的光滑圆轨道，并沿光滑圆轨道内侧运动到B处后离开圆轨道，恰好从C处无碰撞地冲上粗糙水平台面继续滑行0.3s停止运动，水平台面与滑块间动摩擦因数μ=0.2。整个装置处于竖直向下的匀强电场中，场强E=1.0×105N/C。竖直圆轨道在A点和光滑水平面相切，圆轨道半径R=0.1m，OB与水平面夹角θ=37°。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）滑块在B处速度vB的大小； （2）滑块在A处受到圆轨道的支持力F大小。 【答案】（1）2m/s；（2）124N 【解析】 【详解】（1）从C处在粗糙水平台面滑行至停止，由动量定理得 解得 由B到C逆向看成类平抛运动，则B处的速度 解得 （2）由A到B由动能定理有 A处，由牛顿第二定律得 解得 15. 图甲为示波管原理示意图。加速电场电压U0恒定，y方向（方向）和x方向（方向）偏转电场由两对长度均为L的正方形极板产生，y向极板间距为L，x向极板间距为2L，y极板右边缘和x极板左边缘水平间距忽略不计，x极板右边缘与荧光屏水平间距为。图中虚线通过偏转电场和荧光屏中心O。现把x向两极板水平向左平移L，其他器件不动。在荧光屏右侧正对其观察，荧光屏上坐标系如图乙。和接地，电子枪源源不断发射初速度为零的电子，经加速电场加速后，进入偏转电场。每个电子在偏转电场中时间均远远小于电压变化周期，可认为通过偏转电场时电压不变。 （1）若Y和X电势均为U0，求电子打到荧光屏上的坐标。 （2）若，，求荧光屏上电子闪亮轨迹方程，标明定义域，并在答题卡图乙上画出径迹图 （3）若， ，求荧光屏上电子闪亮轨迹方程，并在答题卡图丙上画出径迹图（标出与横纵正半轴交点坐标并用箭头在径迹图上标明亮点运动方向） 【答案】（1）（L，2L） （2），图像：过二四象限线段，斜率为-2，见解析 （3），图像：长轴为4L（平行于y轴），短轴为2L（平行于x轴）的椭圆，顺时针，见解析 【解析】 【小问1详解】 设电子电荷量e，质量为m，电场加速 偏转电场内，y方向偏转 解得 y方向总位移 解得y=2L 同理可得x=L 故坐标为（L，2L） 【小问2详解】 若，，可得， 解得y= -2x（-L≤x≤L） 图像为过二四象限线段，斜率为-2，如图 【小问3详解】 若，，则， 由数学知识可得 （-L≤x≤L） 图像为长轴为4L（平行于y轴），短轴为2L（平行于x轴）的椭圆，与横纵坐标轴正半轴交点坐标分别为（L，0）、（0，2L），顺时针运动，如图 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高三上学期10月月考物理试卷 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分） 1. 某同学设计了一款河水水位监测器，如图，平行板电容器、电流表和电源组成一电路，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子，另一端与电容器极板P连接（极板Q固定），上下移动就带动P上下移动（初始时，极板P的高度低于极板Q），监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏；电流从右侧进入电流表，其指针右偏。若监测人员发现电流表指针右偏，可以得出（　　） A. 河水水位在下降 B. Q极板的电荷量在减少 C. 平行板电容器的电容在增大 D. P、Q间的电场强度在变大 2. EUV光刻机是利用波长为的极紫外光进行曝光来制造芯片。如图为EUV光刻机的简化原理图，为提高光刻机的光刻精度，在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为的浸没液体，则加上浸没液体后，该极紫外光波在浸没液体中的频率 ；该极紫外光波在浸没液体中比在空气中更 发生衍射（ ） A. 不变 不容易 B. 不变 容易 C. 变小 不容易 D. 变大 容易 3. 在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等），O为水平虚线与竖直虚线的交点，a、b两点关于O点中心对称。现有一束电子经电场加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。下列说法正确的是（ ） A. a点电势比b点电势低 B. a点场强与b点场强相同 C. 该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用 D. 电子在穿越电子透镜的过程中电势能增大 4. 风能是一种可再生清洁能源，如图甲所示为一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为r的圆面，每立方米空气质量为m0，某时间内该地区的风速为v，且风向恰好跟叶片转动的圆面垂直。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置，已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻R0。当用户端接入一个定值电阻R时，R0上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（ ） A. 每秒冲击叶片圆面的气流质量大小为 B. 每秒冲击叶片圆面的气流的动能为 C. 风速增加，若转子角速度增加为，则上消耗的功率为9P D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为4P 5. 两颗卫星a、b围绕着某行星的运动轨迹均为圆周，运转方向相同且在同一平面内，两卫星上各安装有引力传感器，引力传感器显示两卫星间引力F随时间t变化规律如图所示，已知卫星a轨道半径为，周期为，卫星a的轨道半径小于b，下列说法正确的是（　　） A. 卫星b半径为 B. 卫星b周期为 C. D. 两卫星a、b绕行时加速度大小之比为9∶1 6. 一简谐横波沿x轴传播，图（a）为在时刻的波形图，其中质点Q的振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ） A. 在时刻，质点P的速率比质点Q的大 B. 在时刻，质点P和Q的间距为 C. 在时刻，质点P和Q位移相同，振动速度相同 D. 时刻，质点P和Q的振动速度大小之比为 7. 1861年，英国科学家开尔文发明了一种滴水起电机，实验装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由于静电感应B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图3所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图2所示，带正电荷的水滴落下滴入D筒。随着水滴的下落，两铝筒间的电势差不断增大。为了研究问题方便，假设每滴水滴质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是（　　） A. 起电过程中，A环带负电 B. 水滴下落到筒内的时间恒定 C. 每滴水穿过B后，做匀加速运动落入D D. 在起电的过程中，每滴水下落后增加的电势能越来越大 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，少选得3分，错选、多选均不得分。） 8. 球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，A、B两点间距离为，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（　　） A. 甲的质量小于乙的质量 B. C点电势高于D点电势 C. E、F两点电场强度大小相等，方向相同 D. 沿直线从O点到D点，电势先升高后降低 9. 如图所示为两个固定的均匀带电的绝缘球面，半径分别为7R和R，所带电荷量分别为Q和Q（Q>0），两球面内切于E点，球心O和O1的连线沿水平方向。一根内壁光滑的竖直绝缘细管穿过大球面球心O，与球面相交于B、C两点。现有一质量为m、带电量为q（q>0）的小球从A点沿细管由静止开始下落，运动通过D点。已知AB两点距离和CD两点距离均为R，静电力常量为k，重力加速度为g，设无穷远处为零势能面，点电荷Q产生的电势为，则（ ） A. A点电势为 B. 小球通过D点时的速度为 C. 小球通过O点时的动能为 D. 小球从B运动到O的过程中加速度一直在增大 10. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，在同一水平直线上A、B两点处分别把两个质量均为的小球同时抛出。小球1抛出时速度大小为，方向水平，小球2抛出时速度与水平方向成，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，两球在P点相遇，P是连线中垂线上一点，且。已知两球电荷量大小均为q，不计空气阻力和两球间的相互作用，两球从抛出到P点相遇的过程中（ ） A. 球1带负电，球2带正电 B. 电场强度大小为 C. 该过程中两球机械能的变化量绝对值相同 D. 两球相遇时球1和球2的速度大小之比为 三、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲所示的实验电路。器材如下∶电容器，电源E（电动势6 V，内阻不计），电阻R1＝400.0 Ω，电阻R2＝200.0 Ω，电流传感器，开关S1、S2，导线若干，导线电阻不计。实验步骤如下∶ （1）断开S1、S2，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为5 000 Hz，则采样周期为____ s。 （2）闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I－t曲线如图乙，图乙电流显示5mA时刻，电容器电压为__ V。 （3）保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为____ V。 （4）实验得到放电过程的I－t曲线如图丙，I－t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188 C，则电容器的电容C为____ μF。图丙中I－t曲线、坐标轴和直线t＝1 s所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038 C，则t＝1 s时电容器两极板间电压为____ V（两空均保留2位有效数字）。 12. 智能手机软件中的“磁力计”可显示磁感应强度大小随时间变化的关系，用该软件设计实验测量单摆的周期及当地重力加速度。将摆线上端固定于铁架台，下端系在小球上，让手机内置磁敏元件位于小球静止位置的正下方，做成如图所示的单摆。 （1）将小球磁化后，由平衡位置拉开一个小角度静止释放，手机软件显示磁感应强度大小随时间变化如图甲所示，则该单摆的振动周期为___________（用图中所示字母表示）。 （2）某同学测出不同摆长对应的周期，作出图线，如图乙所示，利用图线上任意两点的坐标，可求得___________；若该同学测摆长时漏测了摆球的半径，其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的值和真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、计算题（本题共3小题，共39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有、、三个点，为12cm，为5cm，其中与电场方向平行，与电场方向垂直。 （1）求两点间的电势差； （2）若点的电势为零，求点的电势； 14. 如图所示，质量为m=1.0kg带正电q=1.0×10-4C的滑块从A点右侧光滑水平面以某一初速度冲上固定在竖直平面内的光滑圆轨道，并沿光滑圆轨道内侧运动到B处后离开圆轨道，恰好从C处无碰撞地冲上粗糙水平台面继续滑行0.3s停止运动，水平台面与滑块间动摩擦因数μ=0.2。整个装置处于竖直向下的匀强电场中，场强E=1.0×105N/C。竖直圆轨道在A点和光滑水平面相切，圆轨道半径R=0.1m，OB与水平面夹角θ=37°。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）滑块在B处速度vB的大小； （2）滑块在A处受到圆轨道的支持力F大小。 15. 图甲为示波管原理示意图。加速电场电压U0恒定，y方向（方向）和x方向（方向）偏转电场由两对长度均为L的正方形极板产生，y向极板间距为L，x向极板间距为2L，y极板右边缘和x极板左边缘水平间距忽略不计，x极板右边缘与荧光屏水平间距为。图中虚线通过偏转电场和荧光屏中心O。现把x向两极板水平向左平移L，其他器件不动。在荧光屏右侧正对其观察，荧光屏上坐标系如图乙。和接地，电子枪源源不断发射初速度为零的电子，经加速电场加速后，进入偏转电场。每个电子在偏转电场中时间均远远小于电压变化周期，可认为通过偏转电场时电压不变。 （1）若Y和X电势均为U0，求电子打到荧光屏上的坐标。 （2）若，，求荧光屏上电子闪亮轨迹方程，标明定义域，并在答题卡图乙上画出径迹图 （3）若， ，求荧光屏上电子闪亮轨迹方程，并在答题卡图丙上画出径迹图（标出与横纵正半轴交点坐标并用箭头在径迹图上标明亮点运动方向） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $