精品解析：上海市进才中学2026-2027学年高二第一学期阶段素养测评物理(等级考)试卷

上海市进才中学2026学年第一学期阶段素养测评 高二物理（等级考）试卷 （2026年10月） 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本试卷标注“多选”的试题，每小题有2个或2个以上正确选项，漏选给部分分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 3、在列式计算、论证、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、水面波（共15分） 将水面波视作简谐横波。 1. 水波在深水区的传播速度更快。如图为某时刻水波的折射图样，深水区为（ ） A. 区 B. 区 C. 无法判断 2. 水槽实验。 （1）两块挡板间构成一狭缝，改变波源的频率。观察水波通过狭缝后的传播情况，得到甲、乙两幅图样。则波源频率的关系是（ ） A、 B、 C、 （2）频率相同的波源、在水面上沿竖直方向振动，分别产生两列以波源为中心向外扩散的水波，振幅分别为、（）。如图为某时刻两列水波相遇的图样。波峰、波谷分别用实线、虚线表示。 ①质点的加速度（ ） A、方向竖直向上 B、方向竖直向下 C、为零 D、不确定 ②连线上的点振幅为_________。 3. 如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的周期大于，则该波的波速为_________；处的质点在时的振动方向沿轴_________（选填“正方向”或“负方向”）。 二、静电场与静电力（共21分） 库仑定律是电磁学中的基本定律之一，是电学发展史上的第一个定量定律。 4. 下列物理量属于标量且单位正确的是（ ） A. 电场强度（） B. 电势能（eV） C. 电势差（J） D. 电场力（N） 5. 下列说法正确的是（ ） A. 场中某处的电场强度与放置在该处的检验电荷有关 B. 在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同 C. 由库仑定律的表达式可知，当时， D. 在库仑定律的表达式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小 6. 如图所示，正点电荷电场中的一条电场线上各位置的电场强度和电势与坐标r的变化规律图像可能正确的是（以无穷远电势为零），以x轴的正方向为电场强度的正方向（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，一圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（）的固定点电荷。已知d点处的电场强度为零，静电力常量为k，则圆环带_____电荷，b点的电场强度大小为______。 8. 如图甲所示，均匀带电小球B静止在光滑绝缘水平面上，质量为m的带电小球A以水平向右的速度正对B的球心运动。在时间内，A、B两球的图像如图乙所示，若A、B不相碰，且半径相同，则下列说法正确的是（ ） A. 小球A、B带异种电荷 B. 小球B的质量为 C. 系统的最小动能为 D. 时间内，小球A减少的动能等于小球B增加的动能 9. 将质量为m、电荷量为q、带负电的轻质小球（可视作质点），用长为l的绝缘细线悬挂，重力忽略不计，在其正下方固定一个电荷量为Q、电性为正的均匀带电大球。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。拉开小球，让其在竖直面内做小角度摆动。摆动过程中近似认为小球到大球中心的距离始终为r，且小球受到大球的库仑力方向始终竖直向下。 （1）带电小球的振动周期________ （2）验证库仑定律：多次改变r，并测量对应的周期T，画出________图，若为线性图像，则库仑力大小与电荷间距离的平方成反比。 A、“r” B、“” C、“” D、“” 三、电容器（共15分） 某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，按左图所示方式连接电路。直流电源电压为，内阻可以忽略。 10. 先将开关与1端相连，电源对电容器充电；再把开关掷向2端，此时通过电流传感器的电流方向为____（选涂“A、由到”或“B、由到”）； 11. 开关掷向2后，传感器采集到电流随时间变化的图像如上右图所示。实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量约为______，可估算出本实验中所使用的电容器的电容约为_________。 12. 在实验电路中，通过只改变参数电阻或电源电压对同一电容器进行两次充电，对应的曲线如图中①②所示。①②两条曲线不同的是_______（选涂“A、直流电源电压”、“B、电阻”）。 13. （多选）如图，平行板电容器充电后与电源断开。表示电容器的电容。表示电容器所带电荷量。表示电容器两板间的电势差。表示电容器两板间的电场强度。现正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离，则电容、电势差、电荷量、电场强度与负极板向左移动的距离的关系图像可能正确的是（　　）。 A. B. C. D. 四、带电粒子的受力与运动（共19分） 带电粒子在电场中受力，会发生加速和偏转，可以通过分析带电粒子的运动轨迹来研究其性质特点。 14. 某同学将密立根油滴实验简化为如图所示的装置，在真空环境下带电油滴落到平行的两极板间。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P悬浮在两板间保持静止。已知重力加速度为g。 （1）（多选）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有（ ） A、油滴质量m B、两板间的电压U C、两板间的距离d D、两板的长度L （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量___________。 15. M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下，沿电场线由M点运动到N点。 （1）电子电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ） A、该电场的电场强度 B、电子运动的轨迹可能为曲线 C、电子在M、N点电势 D、电子运动过程中机械能守恒 （2）已知电子电荷量为，一个电子从N点运动到M点，克服电场力做功，则电子的电势能增加_______eV，若规定N点的电势为零，则M点的电势为_______V。 16. （多选）如图所示，图中虚线是某一电场区域的等势面分布，各等势面上的电势值已在图中标出。实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，从P点运动到Q点。关于该段运动过程，下列描述正确的是（ ） A. 电子的速度不断增大 B. 电子的加速度一直增大 C. 电子的电势能不断增加 D. 该电场可能是真空中一孤立点电荷产生的电场 五、松鼠（共12分） 松鼠是自然界中极具运动天赋的动物，林间穿梭的它们常常完成高难度的跳跃、攀爬与下落动作，而这些灵动的行为背后，都遵循着经典物理学的核心运动规律。重力加速度g取。 17. 一只松鼠在一根与水平方向夹角为的倾斜树枝上，从静止开始沿树枝向上做匀加速直线运动；已知它在2 s内沿树枝运动了2 m。则松鼠的加速度大小_____；若已知松鼠的质量为0.3 kg，求该过程中树枝对松鼠的作用力大小为_______N。（结果均保留2位有效数字） 18. 生物学家通过研究发现：当松鼠受到地面的平均作用力小于自身重力的15倍时，不会受到永久性伤害。某次实验中，一只质量为0.3 kg的松鼠从静止开始下落，其速度随位移的变化关系如图所示。 （1）（计算）求松鼠下落10 m的过程中，空气阻力对它做的功； （2）（计算）若松鼠下落10 m后落地且不反弹，与地面的作用时间为90 ms，请通过计算论证该松鼠落地后是否会受到永久性伤害？ 六、静电的防护和应用（共18分） 在生产生活中，人们既利用静电进行除尘、喷漆和打印，又通过接地、避雷等措施防范其带来的火灾与电击隐患。 19. 下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是（ ） A. 静电复印 B. 静电喷涂 C. 静电除尘 D. 避雷针 20. 某静电除尘装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，其横截面上的电场线分布如图所示，A、B、M、N为同一等势线（图中虚线）上的四点，A、B、C在圆筒的直径上，，则（ ） A. M、N两点的电场强度相同 B. 若一带负电的粉尘在M点若仅受电场力由静止开始运动，将会沿该条电场线运动 C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为 D. P、B、C三点的电势满足 21. 某款喷墨打印机的简化结构如图所示。 该打印机墨盒发出质量为m的微小墨滴，经带电室后所带电荷量为。随后以一定的初速度进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板，最终到达纸面，金属板右端与纸的距离为。不计空气阻力、忽略墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。 （1）（计算）求偏转电场对墨滴做的功？______ （2）（计算）求墨滴到达纸面上离中心的距离Y？______ （3）（多选）下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是（ ） A、仅增大d B、仅增大U C、仅增大 D、仅增大q 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市进才中学2026学年第一学期阶段素养测评 高二物理（等级考）试卷 （2026年10月） 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本试卷标注“多选”的试题，每小题有2个或2个以上正确选项，漏选给部分分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 3、在列式计算、论证、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、水面波（共15分） 将水面波视作简谐横波。 1. 水波在深水区的传播速度更快。如图为某时刻水波的折射图样，深水区为（ ） A. 区 B. 区 C. 无法判断 2. 水槽实验。 （1）两块挡板间构成一狭缝，改变波源的频率。观察水波通过狭缝后的传播情况，得到甲、乙两幅图样。则波源频率的关系是（ ） A、 B、 C、 （2）频率相同的波源、在水面上沿竖直方向振动，分别产生两列以波源为中心向外扩散的水波，振幅分别为、（）。如图为某时刻两列水波相遇的图样。波峰、波谷分别用实线、虚线表示。 ①质点的加速度（ ） A、方向竖直向上 B、方向竖直向下 C、为零 D、不确定 ②连线上的点振幅为_________。 3. 如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的周期大于，则该波的波速为_________；处的质点在时的振动方向沿轴_________（选填“正方向”或“负方向”）。 【答案】1. A 2. ①. C ②. A ③. 3. ①. 2 ②. 负方向 【解析】 【1题详解】 水波由区进入区后，传播方向偏向界面的法线，说明区的波速较小。水波在深水区传播得更快，因此深水区为区。 故选A。 【2题详解】 [1]两块挡板间的狭缝宽度不变，甲图中衍射现象更明显，说明甲图对应的波长较长。水深不变时，水波的传播速度不变，由可知，波长越长，频率越低。 因此，选C。 [2]图中点是两列波的波谷相遇处，两列波引起的位移均竖直向下，叠加后的位移也竖直向下。简谐运动的加速度方向始终指向平衡位置，因此该时刻点的加速度方向竖直向上，选A。 [3]由图可知，点和点分别为两个波谷相遇处，点为两个波峰相遇处，连线是两波源连线的中垂线，其上各点到两波源的路程差均为0。结合图示，两列波在该线上同相叠加，因此点位于振动加强线上，其振幅为 【3题详解】 [1]由实线波形图可知，相邻波谷与波峰的距离为，因此波长为 在内，波沿轴正方向传播，波形向右平移的距离满足，其中 相应的周期满足 由可知，只能取，故 波速为 [2]设所考查时刻为。从到经过的时间为，波形向右平移 此时处的波形状态对应实线波形图中处的状态，按波形的空间周期性，等效于处的状态。 实线波形在处随增大而上升，波沿轴正方向传播，该处质点向下振动，因此所考查质点在时沿轴负方向振动。 二、静电场与静电力（共21分） 库仑定律是电磁学中的基本定律之一，是电学发展史上的第一个定量定律。 4. 下列物理量属于标量且单位正确的是（ ） A. 电场强度（） B. 电势能（eV） C. 电势差（J） D. 电场力（N） 5. 下列说法正确的是（ ） A. 场中某处的电场强度与放置在该处的检验电荷有关 B. 在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同 C. 由库仑定律的表达式可知，当时， D. 在库仑定律的表达式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小 6. 如图所示，正点电荷电场中的一条电场线上各位置的电场强度和电势与坐标r的变化规律图像可能正确的是（以无穷远电势为零），以x轴的正方向为电场强度的正方向（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，一圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（）的固定点电荷。已知d点处的电场强度为零，静电力常量为k，则圆环带_____电荷，b点的电场强度大小为______。 8. 如图甲所示，均匀带电小球B静止在光滑绝缘水平面上，质量为m的带电小球A以水平向右的速度正对B的球心运动。在时间内，A、B两球的图像如图乙所示，若A、B不相碰，且半径相同，则下列说法正确的是（ ） A. 小球A、B带异种电荷 B. 小球B的质量为 C. 系统的最小动能为 D. 时间内，小球A减少的动能等于小球B增加的动能 9. 将质量为m、电荷量为q、带负电的轻质小球（可视作质点），用长为l的绝缘细线悬挂，重力忽略不计，在其正下方固定一个电荷量为Q、电性为正的均匀带电大球。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。拉开小球，让其在竖直面内做小角度摆动。摆动过程中近似认为小球到大球中心的距离始终为r，且小球受到大球的库仑力方向始终竖直向下。 （1）带电小球的振动周期________ （2）验证库仑定律：多次改变r，并测量对应的周期T，画出________图，若为线性图像，则库仑力大小与电荷间距离的平方成反比。 A、“r” B、“” C、“” D、“” 【答案】4. B 5. D 6. C 7. ①. 负 ②. 8. C 9. ①. ②. A 【解析】 【4题详解】 A．电场强度既有大小又有方向，是矢量，其单位正确，但不符合标量要求，故A错误； B．电势能是标量，是能量单位，故B正确； C．电势差是标量，其单位为，而是能量单位，故C错误； D．电场力是矢量，其单位正确，但不符合标量要求，故D错误。 故选B。 【5题详解】 A．电场强度由场源电荷及空间位置决定。定义式中，为检验电荷的电荷量大小；改变时，其所受电场力大小同比变化，不随检验电荷改变，故A错误； B．对点电荷的电场，由库仑定律有，结合场强定义得 球面各点到场源的距离相等，场强大小相等，但方向沿不同的半径，因而电场强度并不相同，故B错误； C．库仑定律的点电荷公式要求带电体可视为点电荷。当间距小到带电体不能再视为点电荷时，该公式不再适用，不能据此把实际带电体间的作用力外推为无穷大，故C错误； D．题中库仑力大小公式里的电荷量取绝对值。根据前述场强计算式，点电荷在点电荷所在位置产生的场强大小为，故D正确。 故选D。 【6题详解】 AB．题图中和均在正点电荷右侧，比离场源更远，电场方向沿轴正方向。设场源电荷量为、正检验电荷的电荷量为，由库仑定律得 根据场强定义式得 两幅图像的纵坐标表示电场强度。场强为正，随距离增大而减小，曲线逐渐趋近横轴，不能在有限距离处降为零。选项A中的场强为负，选项B中的场强在有限距离处降至零，故AB错误； CD．两幅图像的纵坐标表示电势。由到沿电场线方向移动，电势降低；以无穷远电势为零时，正点电荷周围电势为正，因此点电势高于点电势，且两者均为正。选项C符合这一规律，选项D中的电势为负且沿轴正方向升高，故C正确，D错误。 故选C。 【7题详解】 [1]以轴线向右为正方向。处正点电荷在处产生的场强向右；处总场强为零，圆环在该处产生的场强必向左。位于圆心右侧，圆环的场强指向圆环，故圆环带负电。 [2]题图中到的距离为，和到圆心的距离均为。由点电荷场强公式及处两部分场强抵消的条件，圆环在处的场强大小为 和关于圆心对称，均匀带电圆环在两点产生的场强大小相等、方向相反，故圆环在处的场强大小也为，方向向右。正点电荷在处的场强同样向右，叠加得 【8题详解】 A．图乙为两球的图像，纵坐标表示速度；从开始的上方曲线代表小球，下方曲线代表小球。减速、向右加速，说明两球相互排斥，带同种电荷，故A错误； BC．取水平向右为正方向，图像交点表明时两球速度均为。设小球的质量为，两球系统不受水平外力，由动量守恒定律得 解得 设两球任意时刻的速度分别为和，动量守恒给出 系统总动能为 利用上述动量关系整理得 时两球速度相等，平方项为零，系统动能达到最小值，故B错误，C正确； D．由前述质量和图像中的初、末速度，时间内小球减少的动能为 小球增加的动能为，故D错误。 故选C。 【9题详解】 （1）[1]以表示小球电荷量的绝对值。均匀带电大球在球外可等效为球心处的点电荷；在题设近似下，小球受到恒定的竖直向下的库仑力。题目忽略小球重力，将该库仑力等效为重力，设为等效重力加速度，由库仑定律及等效重力关系得 等效重力加速度为 小球满足小角度单摆模型，由单摆周期公式并代入等效重力加速度得 （2）[2]验证时先不预设库仑力与距离的关系。由单摆周期公式和等效重力关系，反解得 保持和及两电荷量不变，上式表明，应考察是否与成正比。因此作图像；若该图像为过原点的直线，则库仑力大小与电荷间距离的平方成反比。 故选A。 三、电容器（共15分） 某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，按左图所示方式连接电路。直流电源电压为，内阻可以忽略。 10. 先将开关与1端相连，电源对电容器充电；再把开关掷向2端，此时通过电流传感器的电流方向为____（选涂“A、由到”或“B、由到”）； 11. 开关掷向2后，传感器采集到电流随时间变化的图像如上右图所示。实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量约为______，可估算出本实验中所使用的电容器的电容约为_________。 12. 在实验电路中，通过只改变参数电阻或电源电压对同一电容器进行两次充电，对应的曲线如图中①②所示。①②两条曲线不同的是_______（选涂“A、直流电源电压”、“B、电阻”）。 13. （多选）如图，平行板电容器充电后与电源断开。表示电容器的电容。表示电容器所带电荷量。表示电容器两板间的电势差。表示电容器两板间的电场强度。现正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离，则电容、电势差、电荷量、电场强度与负极板向左移动的距离的关系图像可能正确的是（　　）。 A. B. C. D. 【答案】10. B 11. ①. （-） ②. （-） 12. B 13. BD 【解析】 【10题详解】 开关接1端时，电源使电容器上极板带正电、下极板带负电。开关拨向2端后，电容器通过电阻和电流传感器放电，电流从上极板出发，经电阻、开关和左侧导线到达电流传感器，再流向下极板，因此通过电流传感器的电流方向为由到 故选B。 【11题详解】 [1]将放电过程分成许多很短的时间间隔，每段时间内释放的电荷量近似为 整个放电过程释放的电荷量等于电流—时间图线与时间轴围成的面积。图中每个小格对应的电荷量为 估算图线下的面积约为50个小格，故释放的电荷量约为 [2]电容器充电结束时，两极板间的电势差等于电源电压，由电容定义式得 代入数据得 【12题详解】 两条曲线最终达到的电荷量相同，同一电容器的电容不变，由可知，两次充电所用的电源电压相同。两条曲线达到相同电荷量所需的时间不同，说明充电快慢不同，这是电阻不同造成的，其中曲线①对应的电阻较小。 故选B。 【13题详解】 A．设初始板间距为、初始电容为。负极板向左移动距离后，板间距为，由平行板电容器电容与板间距成反比得 随着增大，电容增大，且图线斜率越来越大，与A图中斜率越来越小的曲线不符，A错误； B．电容器与电源断开，所带电荷量保持不变，设为，由电容定义式得 电势差随移动距离线性减小，B正确； C．电容器所带电荷量保持不变，即，C错误； D．电容器两板间的电场强度为 电场强度保持不变，D正确。 故选BD。 四、带电粒子的受力与运动（共19分） 带电粒子在电场中受力，会发生加速和偏转，可以通过分析带电粒子的运动轨迹来研究其性质特点。 14. 某同学将密立根油滴实验简化为如图所示的装置，在真空环境下带电油滴落到平行的两极板间。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P悬浮在两板间保持静止。已知重力加速度为g。 （1）（多选）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有（ ） A、油滴质量m B、两板间的电压U C、两板间的距离d D、两板的长度L （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量___________。 15. M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下，沿电场线由M点运动到N点。 （1）电子电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ） A、该电场的电场强度 B、电子运动的轨迹可能为曲线 C、电子在M、N点电势 D、电子运动过程中机械能守恒 （2）已知电子电荷量为，一个电子从N点运动到M点，克服电场力做功，则电子的电势能增加_______eV，若规定N点的电势为零，则M点的电势为_______V。 16. （多选）如图所示，图中虚线是某一电场区域的等势面分布，各等势面上的电势值已在图中标出。实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，从P点运动到Q点。关于该段运动过程，下列描述正确的是（ ） A. 电子的速度不断增大 B. 电子的加速度一直增大 C. 电子的电势能不断增加 D. 该电场可能是真空中一孤立点电荷产生的电场 【答案】14. ①. ABC ②. 15. ①. C ②. 200 ③. -200 16. BCD 【解析】 【14题详解】 （1）[1]ABC．设油滴电荷量的绝对值为。油滴悬浮时，电场力竖直向上且与重力平衡，电场强度的大小由极板间电压和距离决定，故需要测量，，，不需要测量极板长度。由平衡条件和匀强电场关系得，，所以 可见电荷量的表达式含，，而不含，故ABC正确； D．极板长度只影响电场区域的范围，不改变由和决定的板间场强，故D错误。 故选ABC。 （2）[2]由上述平衡关系，油滴电荷量的大小为 【15题详解】 （1）[1]A．图像的斜率表示电场力，由图可知 则电子所受电场力大小在处更大，根据可知，故A错误； B．电子初速度为零且沿电场线运动，说明该电场线为直线，电子受力方向与运动方向始终共线，轨迹一定为直线，故B错误； C．电子带负电，且。图线表明从到电势能减小，电势增大，因此，故C正确； D．电子运动过程中电场力做功，机械能不守恒，仅动能与电势能之和守恒，故D错误； 故选C。 （2）[2]电子从到时克服电场力做功，电场力做负功，因此电势能增加 由于，则电子的电势能增加量为 [3]取电子电荷量，且。由，可得 【16题详解】 A．从到，电子依次经过电势由高到低的等势面，电势沿轨迹不断降低；相邻等势面间距逐渐减小，因此电场强度逐渐增大。电子带负电，电势降低使电势能增加，电场力做负功，动能减小，所以速度不断减小，故A错误； B．电场力大小为，由牛顿第二定律，得 图中等势面间距沿到方向减小，逐渐增大，故电子的加速度大小一直增大，故B正确； C．电子带负电，按，可知电势不断降低时电势能不断增加，故C正确； D．图中等势线可看作以右侧某点为中心的同心圆弧，且越靠近该点等势面越密，符合孤立点电荷周围的等势面特征，故D正确。 故选BCD。 五、松鼠（共12分） 松鼠是自然界中极具运动天赋的动物，林间穿梭的它们常常完成高难度的跳跃、攀爬与下落动作，而这些灵动的行为背后，都遵循着经典物理学的核心运动规律。重力加速度g取。 17. 一只松鼠在一根与水平方向夹角为的倾斜树枝上，从静止开始沿树枝向上做匀加速直线运动；已知它在2 s内沿树枝运动了2 m。则松鼠的加速度大小_____；若已知松鼠的质量为0.3 kg，求该过程中树枝对松鼠的作用力大小为_______N。（结果均保留2位有效数字） 18. 生物学家通过研究发现：当松鼠受到地面的平均作用力小于自身重力的15倍时，不会受到永久性伤害。某次实验中，一只质量为0.3 kg的松鼠从静止开始下落，其速度随位移的变化关系如图所示。 （1）（计算）求松鼠下落10 m的过程中，空气阻力对它做的功； （2）（计算）若松鼠下落10 m后落地且不反弹，与地面的作用时间为90 ms，请通过计算论证该松鼠落地后是否会受到永久性伤害？ 【答案】17. ①. 1.0 ②. 3.2 18. （1）-17.25J （2） ，松鼠受到的地面平均作用力小于自身重力的15倍，不会受到永久性伤害。 【解析】 【17题详解】 [1]松鼠从静止开始沿树枝做匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移公式 代入、，解得 [2]松鼠受重力和树枝的作用力，将加速度沿水平、竖直方向分解， 根据牛顿第二定律： 水平方向 竖直方向 代入，解得， 合力 【18题详解】 （1）由v-x图可知，松鼠下落10m时速度，对下落过程用动能定理 代入、、，解得 （2）取向上为正方向，松鼠落地过程初速度，末速度为0，作用时间，由动量定理 代入数据解得地面对松鼠的平均作用力 松鼠自身重力，则 ，因此松鼠受到的地面平均作用力小于自身重力的15倍，不会受到永久性伤害。 六、静电的防护和应用（共18分） 在生产生活中，人们既利用静电进行除尘、喷漆和打印，又通过接地、避雷等措施防范其带来的火灾与电击隐患。 19. 下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是（ ） A. 静电复印 B. 静电喷涂 C. 静电除尘 D. 避雷针 20. 某静电除尘装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，其横截面上的电场线分布如图所示，A、B、M、N为同一等势线（图中虚线）上的四点，A、B、C在圆筒的直径上，，则（ ） A. M、N两点的电场强度相同 B. 若一带负电的粉尘在M点若仅受电场力由静止开始运动，将会沿该条电场线运动 C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为 D. P、B、C三点的电势满足 21. 某款喷墨打印机的简化结构如图所示。 该打印机墨盒发出质量为m的微小墨滴，经带电室后所带电荷量为。随后以一定的初速度进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板，最终到达纸面，金属板右端与纸的距离为。不计空气阻力、忽略墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。 （1）（计算）求偏转电场对墨滴做的功？______ （2）（计算）求墨滴到达纸面上离中心的距离Y？______ （3）（多选）下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是（ ） A、仅增大d B、仅增大U C、仅增大 D、仅增大q 【答案】19. D 20. D 21. ①. ②. ③. BCD 【解析】 【19题详解】 静电复印、静电喷涂、静电除尘均是利用静电的特性实现特定功能，属于静电的应用；避雷针通过尖端放电将雷电引入大地，避免建筑物遭雷击，属于防范静电危害的措施。 故选D。 【20题详解】 A．由电场线分布可知M、N两点电场强度大小相等，但方向不同，电场强度是矢量，因此两点电场强度不相同，A错误； B．只有当电场线为直线、带电粒子初速度与电场线共线时，粒子才会沿电场线运动；题图中M点所在电场线为曲线，带负电粉尘由静止释放后不会沿该曲线电场线运动，B错误； C．电场线的疏密表示电场强度大小，因此场强关系为 电场力，不同粉尘颗粒q不一定相同，故不一定有，C错误； D．沿PB和BC方向，PB段的平均电场强度大于BC段的平均电场强度，由 ，且，可得 也就是，D正确。 故选D。 【21题详解】 [1]墨滴在偏转电场中的加速度 在电场中运动时间 竖直方向偏转位移 电场力做功仅与沿电场方向的位移有关， 可得 [2]带电粒子出偏转电场后做匀速直线运动，墨滴出偏转电场时的偏转角正切值 总偏移量 整理得 [3] 由Y的表达式可知，Y与U、q、正相关，与d负相关；仅增大d会让Y减小，仅增大U、​、q都会让总偏移Y增大，使文字尺寸放大。 故选BCD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $