精品解析：湖南省衡阳市常宁市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题（直升班）

2024年下期24级直升班期末考试 物理 满分：100分；考试时间：75分钟 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 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每小题4分） 1. 花样滑冰极具观赏性，在北京冬奥会上，隋文静和韩聪的双人滑完美发挥获得冠军，其中有一个精彩的场面，如图所示，韩聪拉着隋文静的手，使隋文静以韩聪为轴做匀速圆周运动，则在此过程中（　　） A. 隋文静所受到的合外力为零 B. 隋文静的向心加速度大小、方向均不变 C. 隋文静的线速度大小、方向均不变 D. 隋文静的线速度大小不变，方向改变 【答案】D 【解析】 【详解】A．隋文静以韩聪为轴做匀速圆周运动，由隋文静所受合力提供向心力，即隋文静所受到的合外力不为零，故A错误； B．隋文静以韩聪为轴做匀速圆周运动，隋文静的向心加速度大小不变、方向发生变化，故B错误； CD．隋文静以韩聪为轴做匀速圆周运动，隋文静的线速度大小不变、方向发生变化，故C错误，D正确。 故选D。 2. 图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下放列表述正确的是（　　） A. 到达集尘极的尘埃带正电荷 B. 电场方向由放电极指向集尘极 C. 某一带电尘埃向集尘极迁移过程中，它的电势能增加 D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．尘埃在静电力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，负电荷在电场中受静电力的方向与场强方向相反，则某一带电尘埃向集尘极迁移过程中，它的电势能减小，故A、C错误； B．集尘极与电源正极相连，电场方向由集尘板指向放电极，故B错误； D．根据可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，2是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，1是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。、分别为椭圆轨道2上的近月点和远月点、不考虑月球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号在轨道2上运行时，经过点的速度大于点的速度 B. 嫦娥六号在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期 C. 嫦娥六号在轨道2上经过点时的加速度小于在轨道1上经过点时的加速度 D. 嫦娥六号在轨道2上运行时的机械能小于在轨道1上运行时的机械能 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知嫦娥六号在轨道2上运行时，嫦娥六号在靠近月球时速度较快，远离月球时速度较慢，则经过点的速度大于点的速度，故A正确； B．根据开普勒第三定律可知，由于嫦娥六号在轨道2上运行的轨道半长轴大于其在轨道1上运行的半径，可知嫦娥六号在轨道2上运行的周期大于在轨道1上运行的周期，故B错误； C．根据 得，经过点时轨道半径相等，可知嫦娥六号在轨道2上经过点时的加速度等于在轨道1上经过点时的加速度，故C错误； D．嫦娥六号从椭圆轨道2到轨道1，需要通过制动减速实现从高轨道变到低轨道，可知嫦娥六号在轨道2上运行时的机械能大于在轨道1上运行时的机械能，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，正三棱柱的点固定一个电荷量为的点电荷，C点固定一个电荷量为的点电荷，、点分别为、边的中点，选无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（　　） A. 、两点的电场强度相同 B. 将一负试探电荷从点移到点，其电势能不变 C. 将一正试探电荷沿直线从B点移到点，电场力做正功 D. 将一正试探电荷沿直线从B点移到点，电场力不做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．AC两点到D′的距离与到B′的距离不相等，所以B′的电场强度与D′的电场强度大小不同，故A错误； B．将一个负电荷从A′点移动到C′点的过程中，试探电荷离正电荷越来越远，离负电荷越来越近，说明电场力做负功，所以电势能增大，故B错误； CD．由于A点固定一个正点电荷，C点固定一个负点电荷，且电荷量相等，取无穷远处电势为零，则两电荷连线的中垂面为等势面，即在平面BDD′B′形成一个电势为零的等势面，所以从B点移动到D′点，电场力不做功，故C错误，D正确； 故选D。 5. 如图，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块下滑的过程中动能增加了12J，摩擦生热8.0J，重力做功24J，则以下判断正确的是（　　） A. 金属块重力势能减少20J B. 金属块克服电场力做功4.0J C. 金属块的机械能减少24J D. 金属块的电势能减少12J 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为重力做功24J，可知金属块重力势能减少24J，A错误； BD．根据动能定理其中，可得，即金属块克服电场力做功4.0J，金属块的电势能增加4.0J ，B正确，D错误； C．金属块的机械能变化量，即机械能减小12J，C错误。 故选B。 6. 图中虚线、、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面，相邻等势面间的距离为5cm，已知平面上的电势为2V。一电子经过时的动能为10eV，从到的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法中错误的是（　　） A. 平面上的电势为零 B. 匀强电场的场强大小为 C. 该电子经过平面时，其电势能为 D. 该电子可能到达不了平面 【答案】C 【解析】 【详解】A．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确，不符合题意； 根据上述分析可知，匀强电场的电场强度大小为，故B正确，不符合题意； C．根据上述分析可知，d点的电势为，因此电子在d点具有的电势能为，故C错误，符合题意； D．由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故D正确，不符合题意。 故选C。 二、多选题（每小题5分，选不全得3分） 7. 如图所示，质量为的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，重力加速度大小为，当小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为时。则下列说法中正确的是（　　） A. 绳的拉力大于 B. 绳的拉力等于 C. P的速率为 D. P的速率为 【答案】AD 【解析】 【详解】CD．将小车的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，沿细绳方向的速度等于物块的速度，物块与小车的速度关系为，即P的速率为，C错误，D正确； AB．小车以速率水平向右做匀速直线运动，则随着减小，P的速度增加，即P沿斜面向上做加速运动，可知绳的拉力，A正确，B错误。 故选AD。 8. 如图甲，在轴上固定两个电量分别为、的点电荷，其中负电荷固定在坐标原点，两电荷间距为；图乙是两电荷所形成电场的电势在轴正半轴上的分布图像，电势最大值为，图像与轴交点的横坐标为L，b为图像最高点，规定无限远处电势为0，一负电荷自处由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A. 间的场强方向沿轴负方向 B. 处电场强度为0 C. 点距离坐标原点的距离为 D. 负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，电势能先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，由a点到b点电势升高，所以间的场强方向沿轴负方向，故A正确； B．图线斜率的绝对值表示场强大小，处图像斜率不为0，所以处电场强度不为0，故B错误； C．因b处图像斜率为0，所以b处场强为0，有 解得 故C错误； D．负电荷由a点运动到b点过程中电场力做正功，由b点向右运动过程中电场力做负功，由于无限远处电势为0，等于a点电势，所以负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，整个过程中电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D正确。 故选AD。 9. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的功率达到最大值，之后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止。（已知重力加速度为）则整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为mg C. 重物的最大速度为 D. 重物做匀加速运动的时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．匀加速提升重物时钢绳的拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，根据 解得，故AB错误； C．重物以最大速度匀速上升时，，所以，故C正确； D．重物做匀加速运动时，根据牛顿第二定律 设匀加速运动的时间为，则 解得，故D正确。 故选CD。 10. 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星与通信系统，如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中在赤道平面内的一颗卫星，其对地张角为，Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星，两卫星都沿逆时针方向转动。已知地球的半径为，万有引力常量为，地球表面重力加速度为，根据题中条件，可求出（　　） A. 地球的平均密度为 B. 卫星Ⅱ的周期为 C. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的动能之比为 D. 卫星Ⅱ可以持续直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号的最长时间为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设在地球表面有一质量为m的物体，地球质量为M，忽略地球自转的影响，则有 地球的密度为 联立解得地球的平均密度为，故A正确； B．设卫星Ⅱ的质量为,由于其为近地卫星，根据牛顿第二定律可得 其周期为 联立解得，故B正确； C．卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的质量不确定，所以动能之比不确定，故C错误； D．由几何关系可知，卫星Ⅰ的轨道半径 由开普勒第三定律可得 结合上述结论 解得卫星Ⅰ的周期 卫星Ⅰ与近地卫星Ⅱ运行方向相同时，二者可以直接通讯的连续时间为，则有 解得，故D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题 11. 如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离、极板间正对面积S之间的关系装置图。请回答下列问题： （1）本实验采用的科学方法是______。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 （2）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度______；板间距离增大时，电容器的电容C______（两空均选填“增大”“减小”或 “不变”） （3）如图甲所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为，S是单刀掷开关，为灵敏电流计，C为平行板电容器。 ①当开关S接______时（选填“1”或“2”），平行板电容器充电。电容器充电完毕，断开开关，此时如图电路图中电容器上极板______（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）； ②放电过程中电容器的电压______、电容C______（填“变小”或“变大”或“不变”）； ③将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后，再让电容器放电，其放电电流随时间变化的图像如图乙所示，已知图线与横轴所围的面积约为41个方格，则电容器释放的电荷量为______C，可算出电容器的电容C为______F。 【答案】（1）B （2） ①. 增大 ②. 减小 （3） ①. 1 ②. 带正电 ③. 减小 ④. 不变 ⑤. ⑥. 【解析】 【小问1详解】 探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系应选用控制变量法进行研究。 故选B。 【小问2详解】 [1]静电计指针的偏转角度与电容器两端的电压相关，根据 可知，正对面积S减小时，电容C减小，结合 可知，两极板间电势差U增大，静电计指针的偏转角度增大； [2]根据 可知，板间距离d增大时，电容C减小。 【小问3详解】 [1][2]电容器充电要与电源相连，所以开关S接1时平行板电容器充电，由于上极板与电源正极相连，故电容器上极板带正电； [3][4]根据电容器定义式 电容器放电时电荷量减小，电压减小，电容大小不变； [5]根据 可知放电电流随时间变化曲线与x轴所围成的面积即为通过的电荷量，每个小格的电荷量为 则总电荷量 [6]电容为 12. 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）下面操作步骤中，可做可不做的是______（单选）；操作不恰当的是___________（多选） A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的直流输出端上； C．用天平测量出重物的质量； D．释放悬挂纸带的夹子，接通电源开关打出一条纸带； E．测量打出的纸带上某些点之间的距离； F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 （2）对于本实验操作的说法正确的是______（多选） A．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 B．应用秒表测出重物下落的时间 C．选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差 D．选用的重物的密度和质量小些，有利于减小误差 （3）实际计算出的重物的动能增量与重物重力势能减少量之间的大小关系， 满足：____（填“>”、“=”、“<”） （4）若实验中所用重物的质量为 1.0kg。某同学选取了一条前两个点间距接近 2mm的纸带，0是打下的第一个点，打点时间间隔为 0.02s，则在纸带上打下点 3时重物的动能的增加量（相对0）=________J。（结果均保留三位有效数字） 【答案】 ①. C ②. BD##DB ③. AC##CA ④. < ⑤. 5.28 【解析】 【详解】（1）[1]实验中要验证的表达式两边都有物体的质量m，可以消掉，则不需要用天平测量出重物的质量，即步骤C可做可不做； [2]操作不当的步骤有： B．应该将打点计时器接到电源的交流输出端上； D．应该先接通电源，然后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带； （2）[3]A．为了减小纸带和打点计时器间的摩擦，则打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，选项A正确； B．打点计时器本身就是计时仪器，则不需要用秒表测出重物下落的时间，选项B错误； CD．选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差，选项C正确，D错误。 故选AC。 （3）[4]由于重物下落过程中有阻力影响，则实际计算出的重物的动能增量小于重物重力势能减少量， 即满足 < （4）[5]在纸带上打下点 3时重物的速度 动能的增加量 四、解答题（13题12分，14题13分，15题16分） 13. 如图所示，负电荷q在恒力F作用下在匀强电场中做匀速运动，某段时间内由A运动到B，已知：AB距离为l＝0.5m，恒力，F与AB的夹角为，电荷量为，A点的电势，不计电荷的重力，。求： （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）B点的电势； （3）q由A到B的过程中电场力做的功和电势能的变化量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由电荷做匀速运动可得 所以 【小问2详解】 A、B两点电势差 而 所以 【小问3详解】 静电力做功 而 所以 14. 如图所示，光滑四分之一圆弧与传送带平滑连接，圆弧半径，传送带水平长度，顺时针传动，速度，让质量为的滑块（可看作质点）从圆弧顶端静止释放，到达传送带右端时，刚好与传送带共速，之后从传送带飞出。已知重力加速度，求： （1）求滑块从B点运动到C点的时间和滑块与传送带之间的动摩擦因数； （2）滑块与传送带因摩擦产生的热量； 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 滑块从A到B，机械能守恒 解得 滑块在传送带上做匀减速直线运动，根据匀变速运动的速度位移关系 解得加速度大小 根据牛顿第二定律 解得 再由运动学公式 解得运动时间 【小问2详解】 摩擦生热 其中，为滑块与传送带的相对位移大小。 时间内传送带的位移，滑块位移 滑块速度大于传送带，相对位移  因此摩擦生热 15. 如图所示，不可伸长的轻质细线下方悬挂一电荷量为的带正电小球，另一端固定在点，点左侧某处有一钉子，直线上方存在竖直向上的匀强电场，开始时，小球静止于A点。现给小球一方向水平向右、大小的初速度，使其在竖直平面内绕点做圆周运动。途中细线遇到钉子后，小球绕钉子在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到钉子正下方时，细线的拉力达到最大值，且刚好被拉断，然后小球会再次经过A点。已知小球的质量为，细线的长度为，重力加速度大小为。求： （1）、两点的距离； （2）细线的最大拉力； （3）匀强电场的电场强度大小的范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球的运动轨迹如图所示 小球从A点出发到再次回到A点的过程中，所受各个力做功均为零，所以小球再次回到A点时速度大小仍为，其速度方向与水平方向的夹角设为，、两点的距离设为，小球由F点运动到A点过程中做平抛运动，根据平抛运动推论，经过A点时速度的反向延长线必过FG的中点H，根据题意可知 小球由F点运动至A点的过程中，水平方向和竖直方向分别有 联立求得 【小问2详解】 小球经过F点时的速度为 小球绕O点圆周运动的半径为 小球经过F点时，重力与最大拉力的合力提供向心力，有 求得 【小问3详解】 设电场强度大小为时小球恰好能通过最高点C，则小球由A点运动到C点过程中，由动能定理得 小球经过最高点C时，有 联立求得 设电场强度大小为时小球通过最高点C时细线恰好断裂，这种情况下，小球由A点运动到C点过程中，由动能定理得 小球经过最高点C时，有 其中 联立求得 综合以上，匀强电场的电场强度大小的范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年下期24级直升班期末考试 物理 满分：100分；考试时间：75分钟 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 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每小题4分） 1. 花样滑冰极具观赏性，在北京冬奥会上，隋文静和韩聪的双人滑完美发挥获得冠军，其中有一个精彩的场面，如图所示，韩聪拉着隋文静的手，使隋文静以韩聪为轴做匀速圆周运动，则在此过程中（　　） A. 隋文静所受到的合外力为零 B. 隋文静的向心加速度大小、方向均不变 C. 隋文静的线速度大小、方向均不变 D. 隋文静的线速度大小不变，方向改变 2. 图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下放列表述正确的是（　　） A. 到达集尘极的尘埃带正电荷 B. 电场方向由放电极指向集尘极 C. 某一带电尘埃向集尘极迁移过程中，它的电势能增加 D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 3. 如图所示为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，2是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，1是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。、分别为椭圆轨道2上的近月点和远月点、不考虑月球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号在轨道2上运行时，经过点的速度大于点的速度 B. 嫦娥六号在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期 C. 嫦娥六号在轨道2上经过点时的加速度小于在轨道1上经过点时的加速度 D. 嫦娥六号在轨道2上运行时的机械能小于在轨道1上运行时的机械能 4. 如图所示，正三棱柱的点固定一个电荷量为的点电荷，C点固定一个电荷量为的点电荷，、点分别为、边的中点，选无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（　　） A. 、两点的电场强度相同 B. 将一负试探电荷从点移到点，其电势能不变 C. 将一正试探电荷沿直线从B点移到点，电场力做正功 D. 将一正试探电荷沿直线从B点移到点，电场力不做功 5. 如图，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块下滑的过程中动能增加了12J，摩擦生热8.0J，重力做功24J，则以下判断正确的是（　　） A. 金属块重力势能减少20J B. 金属块克服电场力做功4.0J C. 金属块的机械能减少24J D. 金属块的电势能减少12J 6. 图中虚线、、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面，相邻等势面间的距离为5cm，已知平面上的电势为2V。一电子经过时的动能为10eV，从到的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法中错误的是（　　） A. 平面上的电势为零 B. 匀强电场的场强大小为 C. 该电子经过平面时，其电势能为 D. 该电子可能到达不了平面 二、多选题（每小题5分，选不全得3分） 7. 如图所示，质量为的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，重力加速度大小为，当小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为时。则下列说法中正确的是（　　） A. 绳的拉力大于 B. 绳的拉力等于 C. P的速率为 D. P的速率为 8. 如图甲，在轴上固定两个电量分别为、的点电荷，其中负电荷固定在坐标原点，两电荷间距为；图乙是两电荷所形成电场的电势在轴正半轴上的分布图像，电势最大值为，图像与轴交点的横坐标为L，b为图像最高点，规定无限远处电势为0，一负电荷自处由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A. 间的场强方向沿轴负方向 B. 处电场强度为0 C. 点距离坐标原点的距离为 D. 负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，电势能先减小后增大 9. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的功率达到最大值，之后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止。（已知重力加速度为）则整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为mg C. 重物的最大速度为 D. 重物做匀加速运动的时间为 10. 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星与通信系统，如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中在赤道平面内的一颗卫星，其对地张角为，Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星，两卫星都沿逆时针方向转动。已知地球的半径为，万有引力常量为，地球表面重力加速度为，根据题中条件，可求出（　　） A. 地球的平均密度为 B. 卫星Ⅱ的周期为 C. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的动能之比为 D. 卫星Ⅱ可以持续直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号的最长时间为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题 11. 如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离、极板间正对面积S之间的关系装置图。请回答下列问题： （1）本实验采用的科学方法是______。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 （2）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度______；板间距离增大时，电容器的电容C______（两空均选填“增大”“减小”或 “不变”） （3）如图甲所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为，S是单刀掷开关，为灵敏电流计，C为平行板电容器。 ①当开关S接______时（选填“1”或“2”），平行板电容器充电。电容器充电完毕，断开开关，此时如图电路图中电容器上极板______（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）； ②放电过程中电容器的电压______、电容C______（填“变小”或“变大”或“不变”）； ③将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后，再让电容器放电，其放电电流随时间变化的图像如图乙所示，已知图线与横轴所围的面积约为41个方格，则电容器释放的电荷量为______C，可算出电容器的电容C为______F。 12. 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）下面操作步骤中，可做可不做的是______（单选）；操作不恰当的是___________（多选） A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的直流输出端上； C．用天平测量出重物的质量； D．释放悬挂纸带的夹子，接通电源开关打出一条纸带； E．测量打出的纸带上某些点之间的距离； F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 （2）对于本实验操作的说法正确的是______（多选） A．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 B．应用秒表测出重物下落的时间 C．选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差 D．选用的重物的密度和质量小些，有利于减小误差 （3）实际计算出的重物的动能增量与重物重力势能减少量之间的大小关系， 满足：____（填“>”、“=”、“<”） （4）若实验中所用重物的质量为 1.0kg。某同学选取了一条前两个点间距接近 2mm的纸带，0是打下的第一个点，打点时间间隔为 0.02s，则在纸带上打下点 3时重物的动能的增加量（相对0）=________J。（结果均保留三位有效数字） 四、解答题（13题12分，14题13分，15题16分） 13. 如图所示，负电荷q在恒力F作用下在匀强电场中做匀速运动，某段时间内由A运动到B，已知：AB距离为l＝0.5m，恒力，F与AB的夹角为，电荷量为，A点的电势，不计电荷的重力，。求： （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）B点的电势； （3）q由A到B的过程中电场力做的功和电势能的变化量。 14. 如图所示，光滑四分之一圆弧与传送带平滑连接，圆弧半径，传送带水平长度，顺时针传动，速度，让质量为的滑块（可看作质点）从圆弧顶端静止释放，到达传送带右端时，刚好与传送带共速，之后从传送带飞出。已知重力加速度，求： （1）求滑块从B点运动到C点的时间和滑块与传送带之间的动摩擦因数； （2）滑块与传送带因摩擦产生的热量； 15. 如图所示，不可伸长的轻质细线下方悬挂一电荷量为的带正电小球，另一端固定在点，点左侧某处有一钉子，直线上方存在竖直向上的匀强电场，开始时，小球静止于A点。现给小球一方向水平向右、大小的初速度，使其在竖直平面内绕点做圆周运动。途中细线遇到钉子后，小球绕钉子在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到钉子正下方时，细线的拉力达到最大值，且刚好被拉断，然后小球会再次经过A点。已知小球的质量为，细线的长度为，重力加速度大小为。求： （1）、两点的距离； （2）细线的最大拉力； （3）匀强电场的电场强度大小的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $