2026-2027学年高二上学期10月月考物理自编模拟卷（广东省广州市适用）

2026-2027学年高二物理上学期10月月考自编模拟卷 广东省广州市适用 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则（    ） A．ab连线中点场强为零 B．三角形中心处场强为零 C．b所受库仑力方向垂直于ab连线 D．a、b、c所受库仑力大小之比为 2．如图所示，真空中固定两个带电小球A、B，都可以看作是点电荷，其中小球A所带电荷量为+Q，一试探电荷P只在静电力作用下从靠近A电荷的位置沿AB连线运动，试探电荷P的初速度为v0，经过C位置时试探电荷P的动能最大，A、C间距离是B、C间距离的一半，以无穷远处为电势的0点。下列说法正确的是（　　） A．小球B带负电 B．试探电荷P带负电 C．小球B所带电荷量+4Q D．C点的电势等于零 3．如图所示，真空中有等量同种点电荷＋q、＋q 分别放置在 M、N 两点，在 MN 的连 线上有对称点 a、c，MN 连线的中垂线上有对称点 b、d，下列说 法正确的是 （　　） A．在 MN 连线的中垂线上，O 点电势最低 B．正电荷＋q 从 b 点沿 MN 连线的中垂线移到 d 点的过程 中，受到的电场力先减小后增大 C．正电荷＋q 在 c 点电势能大于在 a 点电势能 D．若在 b 点给电子一垂直纸面合适的速度，电子可绕 O 点做匀速圆周运动 4．如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为，，cd与电场方向平行，、两点的电势差。则（　　） A．点的电势比点的低 B．电场强度的大小 C．电子在点的电势能小于在点的电势能 D．将电子从点移到点，电场力做负功 5．如图所示为某静电除尘装置的电场线分布示意图。图中虚线是某一带电的烟尘微粒（不计重力）在电场力作用下向集尘板迁移的轨迹，a、b是轨迹上的两点，对该烟尘微粒，下列说法正确的是（　　） A．烟尘微粒带负电 B．a点的电势大于b点的电势 C．烟尘微粒在a点的电势能小于在b点的电势能 D．烟尘微粒在a点的加速度大小等于在b点的加速度大小 6．、为平行板电容器的两块金属板，极板与静电计的金属小球相连，静电计的外壳和极板都接地，将它们水平正对放置，当板带上定量的正电荷后，静电计指针偏转一定角度，如图所示（静电计金属小球及金属杆、指针等所带的电荷量与金属板M所带的电荷量相比可以忽略不计）。此时，在、板间有一电荷量为的油滴静止在点（油滴所带电荷量很少，它对、板间电场的影响可以忽略），以下说法正确的是（　　） A．极板不动，将极板往下移动一小段距离，油滴保持静止，静电计张角变小 B．极板不动，将极板往右移动小段距离，油滴向上运动，静电计张角不变 C．极板不动，将极板往左移动一小段距离，点的电势增大，静电计张角变大 D．极板不动，将极板往下移动一小段距离，点的电势增大，静电计张角变小 7．如图所示，边长为L的等边三角形ABC位于水平面内，O为AC边中点，F为O点正上方一点，，在A、C两点分别固定等量正电荷，在F、B间固定光滑绝缘细杆。现将带负电小球套在细杆上并从F点释放，重力加速度为g。在小球下滑过程中，下列说法正确的是（     ） A．小球电势能一直减小 B．小球电势能先增大后减小 C．运动到杆中点时，小球加速度大小为 D．运动到杆中点时，小球加速度大小为 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．如图所示，空间中有两个电荷量相同的点电荷、，电荷周围的电场线分布如图所示。为两点电荷、连线的中垂线，且、点到点距离相同，、为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（     ） A．点附近的电场强度为零 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．点的电场强度和点的电场强度相同 D．把电子从点移动到点，电场力先做正功，后做负功 9．手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。图中C点位于上极板的上表面，D点位于上极板的下表面，下列说法正确的是（     ） A．将一电子从C点移到D点，电场力做功为0 B．E点的电势低于B点的电势 C．将一电子从C点释放，仅受电场力作用，它将沿图示曲线移动到A点 D．E点的电场强度大于B点的电场强度 10．空间中存在竖直方向的匀强电场，电场中有半径为的圆形区域，如图所示，圆上有、、、四点，垂直。质量为、带电量为的带电粒子以速度从点沿半径方向入射刚好到达点，、间的竖直方向上的距离为半径的一半，不计重力，则（     ） A．电场强度为 B．带电粒子沿方向射出电场 C．带电粒子电势能减少了 D．间电势差大小为 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 (1)该实验采用的方法是 ________（填正确选项前的字母）。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 (2)实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而 ________，随着距离的增大而 ________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)小球的质量用m表示，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止，小球所受电场力大小为 ________。 12．（10分）图1为利用电容器放电测电容的实验电路图。实验器材有：电源，电压表，电容器C，电流传感器，计算机（未画出），定值电阻R0、R1、R2，开关S1，单刀双掷开关S，导线若干。 ①正确连接实验器材后，闭合S1，给电容器充电，直至电压表的示数稳定。 ②断开S1，将开关S打在1，电容器通过R1和R0放电，传感器采集的电流—时间（ ）图像如图2中的Ⅰ所示。 ③放电完毕后，断开开关S，闭合S1，再给电容器充电，直至电压表的示数稳定。 ④断开S1，将开关S打在2，电容器通过R2和R0放电，传感器采集的电流—时间图像如图2中的Ⅱ所示。 （1）根据图2可知，R1________R2（选填“ ”“ ”或“ ”），图线Ⅰ和Ⅱ与坐标轴所围成的面积_______（选填“ ”“ ”或“ ”）。 （2）某次实验中，电容器充电结束后，电压表的示数为 ，电容器通过R1和R0放电，传感器采集的电流—时间图像如图3所示，计算曲线下小方格的个数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个，则电容器所带电荷量 ________C（保留2位有效数字），电容器的电容 ________ （保留2位有效数字）。 （3）改变电容器的充电电压，重复上述实验步骤，求出电容器的电容，再取平均值作为电容器的电容。 13．（12分）如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长度为的轻质绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球。小球静止在A处，悬线与竖直方向的夹角为30°。现将小球拉至B点，使悬线水平，并由静止释放，（重力加速度为g），求∶ (1)电场力的大小和方向？ (2)细线刚绷紧时的速度大小？ (3)小球运动到最低点D时的速度大小？ 14．（12分）如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝发出初速度不计，经灯丝与板间的加速电压加速，从板中心孔沿中心线射出，然后进入由两块平行金属板、形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场，且电子恰沿、两极板中点垂直进入偏转电场。已知、两板间的电压为，板长为，两板间的距离恰好也等于，、板右端到荧光屏的距离，电子质量为，电荷量为。求： (1)电子穿过A板时的速度大小。 (2)为保证电子能从M、N两板间射出，而不打到M、N两板上，电压U2的最大值是多少？ (3)若荧光屏中心O到屏幕上，下边缘的距离也为2L1，为使电子从M、N两板间射出后能打到荧光屏范围内，求电压U2满足的条件。（电子从M、N两板间射出后一定不会打到外壳上） 15．（12分）如图所示，一绝缘装置由水平滑板 和四分之一光滑圆弧 构成，该装置静置在光滑水平面上。已知 段上表面粗糙，动摩擦因数为 ，其右端与四分之一光滑圆弧在点相切， 长度和圆弧半径均为，整个装置处在方向竖直向下的匀强电场中，场强大小。一电荷量为，大小可以忽略的滑块以初速度从A点滑上滑板，并且能在、之间的 点（未画出）与滑板共速。已知该绝缘装置和滑块质量均为 ，重力加速度为，则： (1)滑块在水平滑板 运动过程中，受到的摩擦力是多少？ (2)、 两点的高度差是多少？ (3)若开始时滑块在点处于静止状态，现将原电场变为大小为、方向水平向右的匀强电场。当滑块运动到点时撤去匀强电场，要求滑块不能从点飞出，则新电场强度大小必须满足什么条件？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理上学期10月月考自编模拟卷 广东省广州市适用 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则（    ） A．ab连线中点场强为零 B．三角形中心处场强为零 C．b所受库仑力方向垂直于ab连线 D．a、b、c所受库仑力大小之比为 【答案】D 【详解】A．在ab连线的中点处，a、b两电荷在该点的合场强为零，则该点的场强等于c电荷在该点形成的场强，大小不为零，故A错误； B．在三角形的中心处，a、b两电荷在该点的场强大小相等，方向之间的夹角为120°角，则合场强竖直向上；c电荷在该点的场强也是竖直向上，则三角形中心处场强不为零，故B错误； C．b受到a的库仑斥力沿ab方向，b受到c的库仑引力沿bc方向，且库仑斥力与库仑引力大小相等，则b所受库仑力方向斜向右下方与ab连线成60°角，故C错误； D．设正三角形边长为l，根据对称性可知，a、b受到库仑力大小相等，均为 c受到库仑力大小为 则 a、b、c所受库仑力大小之比为，故D正确。 故选D。 2．如图所示，真空中固定两个带电小球A、B，都可以看作是点电荷，其中小球A所带电荷量为+Q，一试探电荷P只在静电力作用下从靠近A电荷的位置沿AB连线运动，试探电荷P的初速度为v0，经过C位置时试探电荷P的动能最大，A、C间距离是B、C间距离的一半，以无穷远处为电势的0点。下列说法正确的是（　　） A．小球B带负电 B．试探电荷P带负电 C．小球B所带电荷量+4Q D．C点的电势等于零 【答案】C 【详解】A．依题意，试探电荷P只在静电力作用下运动，经过C位置时动能最大，则试探电荷P在C位置时的加速度为零，即C位置的场强为零，因小球A带正电，根据场强叠加原理，小球B必须带正电，A错误； B．因试探电荷P在C位置时的加速度为零，根据库仑定律有 可知试探电荷P可以带正电或者负电，B错误； C．由 解得 根据前面分析，B带正电，C正确； D．依题意，以无穷远处为电势的0点，故正点电荷产生的电场中电势都为正，小球A、B都带正电，C位置的电势为小球A、B分别在C位置电势的代数和，故C点的电势必为正，D错误。 故选C。 3．如图所示，真空中有等量同种点电荷＋q、＋q 分别放置在 M、N 两点，在 MN 的连 线上有对称点 a、c，MN 连线的中垂线上有对称点 b、d，下列说 法正确的是 （　　） A．在 MN 连线的中垂线上，O 点电势最低 B．正电荷＋q 从 b 点沿 MN 连线的中垂线移到 d 点的过程 中，受到的电场力先减小后增大 C．正电荷＋q 在 c 点电势能大于在 a 点电势能 D．若在 b 点给电子一垂直纸面合适的速度，电子可绕 O 点做匀速圆周运动 【答案】D 【详解】A．在 MN 连线的中垂线上，电场线从O到b（d），因沿电场线电势降低，可知O 点电势最高，选项A错误； B．在 MN 连线的中垂线上，从O向上下两侧场强先增加后减小，则正电荷＋q 从 b 点沿 MN 连线的中垂线移到 d 点的过程 中，受到的电场力可能先减小后增大，也可能先增加后减小，过了O点后再增加，再减小，选项B错误； C．由对称性可知，ac两点的电势相等，则正电荷＋q 在 c 点电势能等于在 a 点电势能，选项C错误； D．在垂直纸面且经过b、d两点的圆上，所有点的电势相等，并且电子受到的电场力指向O点，若速度方向与电场力方向垂直，电子可绕O点做匀速圆周运动，故D正确。 故选D。 4．如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为，，cd与电场方向平行，、两点的电势差。则（　　） A．点的电势比点的低 B．电场强度的大小 C．电子在点的电势能小于在点的电势能 D．将电子从点移到点，电场力做负功 【答案】D 【详解】A．沿电场线电势逐渐降低，可知点的电势比点的高，故A错误； B．根据，解得电场强度的大小E =100V/m，故B错误； C．因a点电势低于c点电势，可知电子在a点的电势能大于在c点的电势能，故C错误； D．将电子从c点移到d点，电子带负电所受电场力方向与场强方向相反，故电场力水平向左，可知电场力做负功，故D正确。 故选D。 5．如图所示为某静电除尘装置的电场线分布示意图。图中虚线是某一带电的烟尘微粒（不计重力）在电场力作用下向集尘板迁移的轨迹，a、b是轨迹上的两点，对该烟尘微粒，下列说法正确的是（　　） A．烟尘微粒带负电 B．a点的电势大于b点的电势 C．烟尘微粒在a点的电势能小于在b点的电势能 D．烟尘微粒在a点的加速度大小等于在b点的加速度大小 【答案】A 【详解】A．烟尘微粒运动过程中受到的电场力指向轨迹凹的一侧，并与场强平行，由此判断，烟尘微粒受到的电场力与场强方向相反，因此烟尘微粒一定带负电，A正确； B．沿着电场线方向，电势是降低的，所以a点电势较小，B错误； C．烟尘微粒从a点运动到b点的过程中电场力做正功电势能减小，故烟尘微粒在a点的电势能大于在b点的电势能，C错误； D．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知a点的场强大于b点的场强，由 可知电荷在a点所受电场力大，所以烟尘微粒在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小，D错误。 故选A。 6．、为平行板电容器的两块金属板，极板与静电计的金属小球相连，静电计的外壳和极板都接地，将它们水平正对放置，当板带上定量的正电荷后，静电计指针偏转一定角度，如图所示（静电计金属小球及金属杆、指针等所带的电荷量与金属板M所带的电荷量相比可以忽略不计）。此时，在、板间有一电荷量为的油滴静止在点（油滴所带电荷量很少，它对、板间电场的影响可以忽略），以下说法正确的是（　　） A．极板不动，将极板往下移动一小段距离，油滴保持静止，静电计张角变小 B．极板不动，将极板往右移动小段距离，油滴向上运动，静电计张角不变 C．极板不动，将极板往左移动一小段距离，点的电势增大，静电计张角变大 D．极板不动，将极板往下移动一小段距离，点的电势增大，静电计张角变小 【答案】C 【详解】A．M极板不动，将N极板向下移动一小段距离，d变大，根据公式 则电容减小，根据 则电势差增大，指针偏角增大，结合公式 得 可知，油滴保持静止。故A错误； B．极板不动，将极板往右移动小段距离，由以上分析知，s减小，则电容减小，则电势差增大，指针偏角增大。电场力增大，油滴向上运动。故B错误； C．极板不动，将极板往左移动一小段距离，s减小，则电容减小，则电势差增大，点的电势增大，指针偏角增大。故C正确； D．极板不动，将极板往下移动一小段距离， d变小，则电容变大，则电势差减小，场强不变，点的电势不变，指针偏角减小。故D错误。 故选C。 7．如图所示，边长为L的等边三角形ABC位于水平面内，O为AC边中点，F为O点正上方一点，，在A、C两点分别固定等量正电荷，在F、B间固定光滑绝缘细杆。现将带负电小球套在细杆上并从F点释放，重力加速度为g。在小球下滑过程中，下列说法正确的是（     ） A．小球电势能一直减小 B．小球电势能先增大后减小 C．运动到杆中点时，小球加速度大小为 D．运动到杆中点时，小球加速度大小为 【答案】D 【详解】AB．A、C为等量正电荷，O是AC中点。水平面内的OB段是AC的中垂线，电场方向沿中垂线背离O点；FO是竖直方向的AC中垂线，电场方向也沿FO背离O点。带负电的小球受到的电场力方向与电场方向相反，始终指向O点。小球从F沿杆下滑到B的过程中，到O点的距离先减小后增大。负电荷靠近O运动时，电场力做正功，电势能减小；远离O运动时，电场力做负功，电势能增大。因此小球电势能先减小后增大，AB错误； CD．等边三角形边长为L，O是AC中点，故， 由勾股定理得 同时水平面内等边三角形的高 因此 是等腰直角三角形，细杆FB与竖直方向夹角为45°。杆的中点恰好是FB的中点，由几何关系可知，该点电场方向与细杆垂直。因此电场力沿细杆方向的分量为0，沿杆方向的合力仅为重力的分力，则小球加速度大小为 ，故C错误，D正确。 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．如图所示，空间中有两个电荷量相同的点电荷、，电荷周围的电场线分布如图所示。为两点电荷、连线的中垂线，且、点到点距离相同，、为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（     ） A．点附近的电场强度为零 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．点的电场强度和点的电场强度相同 D．把电子从点移动到点，电场力先做正功，后做负功 【答案】BD 【详解】A．设点电荷、带电量为，与点的距离为，则、在点的电场强度大小相等，方向相反，满足 由于场强是矢量，故、在点的合场强为零，但点附近其余位置的场强矢量叠加后不为0，故A错误； B．电场线的疏密表示场强大小，点比点更靠近点电荷，处电场线更密，因此点场强大小小于点，故B正确； C．电场强度是矢量，点场强方向沿中垂线向上，点场强方向沿中垂线向下，二者方向不同，因此电场强度不同，故C错误； D．电场线的方向为正试探电荷的受力方向，电子受力方向与电场线方向相反；从点到点，电场强度方向竖直向上，从点到点，电场强度方向竖直向下；把电子从点移动到点，电场力先向下后向上，故电场力先做正功，后做负功，故D正确。 故选BD。 9．手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。图中C点位于上极板的上表面，D点位于上极板的下表面，下列说法正确的是（     ） A．将一电子从C点移到D点，电场力做功为0 B．E点的电势低于B点的电势 C．将一电子从C点释放，仅受电场力作用，它将沿图示曲线移动到A点 D．E点的电场强度大于B点的电场强度 【答案】AB 【详解】A．平行板的上极板是导体，静电平衡状态下整个导体是等势体，极板内部包括上下表面的电势相等，电子从C移到D时电场力做功为0，故A正确； B．沿电场线方向电势逐渐降低，说明电势，故B正确； C．电场线的切线方向为电场强度方向，电子仅受电场力时，加速度沿电场线的反方向；但带电粒子的运动轨迹只有在电场线为直线、且初速度与电场线共线时才会和电场线重合。C点所在处电场线为曲线，电子从C点释放后，运动轨迹不会沿弯曲的电场线移动到A点，故C错误； D．电场线的疏密程度代表电场强度大小，图中B点的电场线比E点更密集，因此B点电场强度大于E点电场强度，故D错误。 故选AB 。 10．空间中存在竖直方向的匀强电场，电场中有半径为的圆形区域，如图所示，圆上有、、、四点，垂直。质量为、带电量为的带电粒子以速度从点沿半径方向入射刚好到达点，、间的竖直方向上的距离为半径的一半，不计重力，则（     ） A．电场强度为 B．带电粒子沿方向射出电场 C．带电粒子电势能减少了 D．间电势差大小为 【答案】ACD 【详解】 A．根据题意可知带电粒子在竖直方向的位移，则如图所示 带电粒子做类平抛运动的水平位移 竖直方向受到的电场力，根据平抛运动规律可知， 联立以上两式解得，A正确； B．因为粒子做类平抛运动，末速度反向延长线过水平位移中点，点不是的中点，B错误； C．带电粒子在电场中受电场力作用，电场力做功使粒子动能增加，电势能减少。粒子从到，电场力做功等于电势能减少量。电场力做功，其中为、间竖直距离，故，C正确； D．由可知，两点间电势差大小为，D正确。 故选ACD。 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 (1)该实验采用的方法是 ________（填正确选项前的字母）。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 (2)实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而 ________，随着距离的增大而 ________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)小球的质量用m表示，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止，小球所受电场力大小为 ________。 【答案】(1)B (2) 增大 减小 (3) 【详解】（1）此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小，再使小球处于同一位置，改变小球所带电荷量，比较小球所受静电力的大小，是采用了控制变量的方法。 故选B。 （2）[1]当小球处于同一位置，增大小球所带的电荷量时，细绳的偏转角越大，由电荷之间的静电力，可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大。 [2]当小球带电量不变时，小球距离带电物体越远时，细绳的偏转角越小，由电荷之间的静电力，可知电荷之间的静电力随着距离的增大而减小。 （3）当小球静止后，对小球受力分析，根据平衡条件和几何关系可知 12．（10分）图1为利用电容器放电测电容的实验电路图。实验器材有：电源，电压表，电容器C，电流传感器，计算机（未画出），定值电阻R0、R1、R2，开关S1，单刀双掷开关S，导线若干。 ①正确连接实验器材后，闭合S1，给电容器充电，直至电压表的示数稳定。 ②断开S1，将开关S打在1，电容器通过R1和R0放电，传感器采集的电流—时间（ ）图像如图2中的Ⅰ所示。 ③放电完毕后，断开开关S，闭合S1，再给电容器充电，直至电压表的示数稳定。 ④断开S1，将开关S打在2，电容器通过R2和R0放电，传感器采集的电流—时间图像如图2中的Ⅱ所示。 （1）根据图2可知，R1________R2（选填“ ”“ ”或“ ”），图线Ⅰ和Ⅱ与坐标轴所围成的面积_______（选填“ ”“ ”或“ ”）。 （2）某次实验中，电容器充电结束后，电压表的示数为 ，电容器通过R1和R0放电，传感器采集的电流—时间图像如图3所示，计算曲线下小方格的个数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个，则电容器所带电荷量 ________C（保留2位有效数字），电容器的电容 ________ （保留2位有效数字）。 （3）改变电容器的充电电压，重复上述实验步骤，求出电容器的电容，再取平均值作为电容器的电容。 【答案】 【详解】（1）[1][2]放电电阻越小，初始电流越大，放电时间越短，由题图2知，，图线与坐标轴围成的图形面积等于电容器放电的电荷量，两次充电条件相同，电荷量相同，。 （2）[3]电压表读数为2.50V，每个小方格所表示的电荷量为 共29个小方格，电容器所带电荷量 则 13．（12分）如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长度为的轻质绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球。小球静止在A处，悬线与竖直方向的夹角为30°。现将小球拉至B点，使悬线水平，并由静止释放，（重力加速度为g），求∶ (1)电场力的大小和方向？ (2)细线刚绷紧时的速度大小？ (3)小球运动到最低点D时的速度大小？ 【答案】(1)，方向水平向右 (2) (3) 【详解】（1）小球在A处时，对其进行受力分析，如图所示 根据平衡条件有 方向水平向右。 （2）“等效”重力 与FT反向，“等效”重力加速度 从B点运动到C点的过程中，小球在“等效”场力作用下先做初速度为零的匀加速直线运动，有， 所以 在细线拉力的作用下瞬间减小为零，可得细线刚绷紧时的速度大小为 （3）从C点运动到D点的过程中，由动能定理得，， 解得 14．（12分）如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝发出初速度不计，经灯丝与板间的加速电压加速，从板中心孔沿中心线射出，然后进入由两块平行金属板、形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场，且电子恰沿、两极板中点垂直进入偏转电场。已知、两板间的电压为，板长为，两板间的距离恰好也等于，、板右端到荧光屏的距离，电子质量为，电荷量为。求： (1)电子穿过A板时的速度大小。 (2)为保证电子能从M、N两板间射出，而不打到M、N两板上，电压U2的最大值是多少？ (3)若荧光屏中心O到屏幕上，下边缘的距离也为2L1，为使电子从M、N两板间射出后能打到荧光屏范围内，求电压U2满足的条件。（电子从M、N两板间射出后一定不会打到外壳上） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设电子经电压加速后的速度为，根据动能定理得 解得电子穿过A板时的速度大小 （2）电子以速度进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为，电子在偏转电场中运动的时间为，电子的加速度为，离开偏转电场时的侧移量为，根据牛顿第二定律得 其中 根据类平抛运动得， 解得 要使电子不打到极板上，必须满足 联立得，即电压的最大值是 （3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为，根据运动学公式得 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为，则 电子打到荧光屏上的侧移量为，可得 解得 点到点的距离为 满足电子打到荧光屏内 代入数据解得 15．（12分）如图所示，一绝缘装置由水平滑板 和四分之一光滑圆弧 构成，该装置静置在光滑水平面上。已知 段上表面粗糙，动摩擦因数为 ，其右端与四分之一光滑圆弧在点相切， 长度和圆弧半径均为，整个装置处在方向竖直向下的匀强电场中，场强大小。一电荷量为，大小可以忽略的滑块以初速度从A点滑上滑板，并且能在、之间的 点（未画出）与滑板共速。已知该绝缘装置和滑块质量均为 ，重力加速度为，则： (1)滑块在水平滑板 运动过程中，受到的摩擦力是多少？ (2)、 两点的高度差是多少？ (3)若开始时滑块在点处于静止状态，现将原电场变为大小为、方向水平向右的匀强电场。当滑块运动到点时撤去匀强电场，要求滑块不能从点飞出，则新电场强度大小必须满足什么条件？ 【答案】(1)，方向与方向相反 (2) (3) 【详解】（1）滑块在水平滑板AB运动过程中，竖直方向受力分析有 滑动摩擦力 解得 方向与方向相反 （2）滑块从A运动到D过程，水平方向系统动量守恒有 设BD两点高度差为，根据能量守恒定律有 联立解得 （3）滑块所受的电场力 （i）滑块能到达B点，即要求滑块与滑板在AB段发生相对滑动，滑块加速度大于滑板加速度，有 解得 （ii）设滑块运动到B点时相对地面的位移为，滑板的位移为，所需时间为。若滑块恰好能到达C点，整个过程中对系统用能量守恒定律有， 整个过程中对系统用动量定理有 滑块运动到滑板的B点过程中，滑块的对地位移为 联立可得 滑块与滑板相对于地面的位移有 其中滑板的对地位移为 联立可得 解得 所以应满足 综上得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $