精品解析：广东江门市广雅中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题

广东省江门市广雅中学高二上学期月考卷 物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：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. 绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（　　） A. 丝线上的拉力保持不变 B. 丝线上的拉力会不断减小 C. 最上方的硬币会带正电 D. 用手触摸（不带绝缘手套）最下面的硬币，最上方的硬币所带电荷会消失 【答案】C 【解析】 【详解】AB．金属球带负电，下方硬币发生静电感应后，最上端会感应出正电，小球与硬币间存在异种电荷的吸引力。不断叠放硬币时，硬币堆越来越高，距离小球越来越近，吸引力逐渐增大，由平衡条件可知，丝线拉力的大小与小球重力和吸引力的合力大小相等，因此拉力会不断增大，故AB错误； C．硬币互相接触，整体是导体。根据静电感应规律，同种电荷相互排斥，金属球的负电荷会将硬币中的自由负电荷排斥到远离小球的远端（硬币堆下端），因此靠近小球的最上方硬币会感应出正电，故C正确； D．用手触摸最下方硬币时，仅会将硬币远端的负电荷通过人体导到大地上，上方带负电的金属球仍然存在，静电感应依旧存在，正电荷仍会被吸引在最上方硬币处，因此最上方硬币的电荷不会消失，故D错误。 故选C。 2. 相距为、电荷量大小均为的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示，为中点。、为连线上关于对称的两点，为连线中垂线上的一点。静电力常量为，无穷远处电势为0，下列说法正确的是（ ） A. 处的电场强度大小为 B. 、、三点处的电场强度大小 C. 若两电荷均带正电，、、三点处的电场强度大小 D. 若在点由静止释放一个负电粒子，该粒子能在间做往复运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．处的电场强度大小为，A正确； B．电场线的疏密反映场强的大小，可知、、O三点处的电场强度大小，而O点的电场线较C点密集，可知O点场强大于C点场强，即，B错误； C．若两电荷均带正电，、两点的电场强度大小，但与C点的场强大小关系不能确定，C错误； D．因AB之间的电场线为直线，且方向由B指向A，则若在点由静止释放一个负电粒子，该粒子一直向B方向运动，不会在间做往复运动，D错误。 故选A。 3. 辽宁大连海岸某造船厂，使用湿式静电除尘装置处理焊接烟尘。科研人员研究装置内部局部区域的电场，测得该区域等势面分布如图所示，一带电的烟尘颗粒仅在电场力作用下，沿虚线轨迹穿过该区域，且颗粒在点的动能为，电势能为。下列说法正确的是（　　） A. 颗粒带正电 B. 颗粒在点的速度小于在点的速度 C. 颗粒在点的加速度小于在点的加速度 D. 当颗粒运动到电势为的某位置时，其动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度方向垂直于等势面并指向电势降低的方向，颗粒所受电场力指向轨迹的弯曲内侧。由图可知，电场力方向与电场强度方向相反，因此颗粒带负电，A错误； B．若颗粒从点运动到点，电势由降低到，负电颗粒的电势能增大。仅有电场力做功，动能减小，因此颗粒在点的速度大于在点的速度，B错误； C．相邻等势面的电势差相等，点附近的等势面比点附近密集，因此两点的电场强度大小满足 设颗粒的质量为、所带电荷量为，由牛顿第二定律可知，颗粒在点的加速度大于在点的加速度，C错误； D．由动能定理可得 又有 联立可得，D正确。 故选D。 4. 如图所示，平行板电容器充电后断开电源，在极板M、N间的位置P固定电荷量为q的正点电荷。现将极板N沿远离另一极板方向平移一小段距离。此过程中电容器的电容C、两极板间的电场能E（已知）、点电荷q受到的电场力F、具有的电势能随两板间距离d变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据平行板电容器电容决定式 可知与板间距成反比，图像应为反比例曲线，故A错误； B．题给电场能公式 结合、，代入可得：  可见电场能与板间距成正比，应为过原点的倾斜直线，故B错误； C．对于带电量固定的平行板电容器，推导板间场强：  可知板间匀强电场的场强和板间距无关，是定值。点电荷受到的电场力 因此不随变化，为水平直线，故C正确； D．由题图可知极板N接地（电势为0），设固定点电荷到M板的距离为，则点的电势 点电荷的电势能 由于不变、的位置固定，x不变，因此随总板间距增大而增大，故D错误； 故选 C。 5. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个带电小球，三球在一直线上，若释放球，球初始加速度为（向右为正）；若释放球，球初始加速度为；当释放球时，球的初始加速度应是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】方法一：设为同种电荷，各球受力如图所示．设的大小分别为，由牛顿第三定律得的大小也分别为、、，（三个电荷也可能为两同夹异）。 由牛顿第二定律得 释放时 释放时 释放时 可得 故 方法二：把看作一整体，系统在水平方向不受外力作用，即 解得 故选A。 6. 如图甲所示，绝缘水平面上存在方向水平向右的匀强电场，一个带电物块以一定的初速度从O点开始向右运动。取O点为电势零点，该物块的电势能与动能之和、电势能随它离开O点的距离x变化的关系如图乙所示。由此能够确定的是（　　） A. 物块受到的电场力 B. 匀强电场的场强大小 C. 物块的质量大小 D. 物块与水平面间的动摩擦因数 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由克服电场力做功等于电势能的增加量 得 由于不知道电荷量，则无法求解匀强电场的场强大小，故A正确，B错误； CD．由图乙可知，物块的初动能为100J，运动到8m处即物块的动能为0，则此过程中有 得 由于不知道物块的速率，则无法求出它的质量，无法求物块对水平面的正压力，也就无法求解动摩擦因数，故CD错误。 故选A。 7. 两个等量同种正点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为、质量为的小物块（可视为质点）从C点静止释放，其在水平面内运动的v－t图像如图乙，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则下列说法不正确的（　　） A. 由C到A的过程中物块的电势能逐渐减小 B. B、A两点间的电势差 C. 由C点到A点电势逐渐降低 D. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强为100N/C 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，由图乙可知，由C到A的过程中物块的速度一直增大，电场力一直做正功，则电势能逐渐减小，故A正确； B．根据题意，电荷从B到A的过程，由动能定理有 代入数据解得 故B错误； C．根据两个等量同种正电荷其连线的中垂线上电场强度方向由点沿中垂线指向外侧可知，由C点到A点电势逐渐降低，故C正确； D．根据题意，由图乙可知，点电荷在点的加速度最大为 由牛顿第二定律有 代入数据解得 故D正确。 本题选不正确的，故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图1所示为示波管的结构图，若偏转电极和之间没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，在荧光屏中心产生一个亮斑。现在偏转电极加上如图2所示的电压，在偏转电极加上不同的电压，则在荧光屏上看到的波形对应正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．​为恒定电压，说明X方向偏转量固定，所有点的横坐标不变，最终波形应为一条竖直直线，不可能出现X方向延伸的正弦曲线，故AB错误； C．​内为正恒定值，X坐标固定为正，这段时间完成正半周变化，只能在X正位置得到一段竖直短线；​内为负恒定值，X坐标固定为负，完成负半周变化，只能在X负位置得到一段竖直短线，不会得到C图中X方向展开的双波形，故C错误； D．是周期与相同的锯齿波扫描电压，X偏转位移与时间成正比（X坐标代表时间），Y偏转位移对应每个时刻的大小，最终会在荧光屏上展开得到一个完整的、与变化规律一致的正弦波形，故D正确。 故选D。 9. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为9V、16V、25V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2V/cm B. 坐标原点处的电势为0V C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 【答案】BD 【解析】 【详解】B．如图所示，设ac之间电势差与Ob两点间的电势差相等，即 可得 故B正确； A．电场沿着x轴方向电场分量 方向沿x轴负向； 电场沿着y轴方向电场分量 方向沿y轴负向； 因此电场强度 故A错误； C．电子在a点具有的电势能 电子在b点具有的电势能 因此 电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故C错误； D．电子从b点运动到c点，电场力做功为 所以电子从b点运动到c点，电场力做功为9，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，绝缘水平地面上固定有一带正电小球A，小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮（忽略大小），绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m，电荷量均为q，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两小球均可视为点电荷，拉力时，小球B对地面恰好无压力。然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到定滑轮的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为 B. 小球B被拉动后，受到小球A的库仑力大小先不变再逐渐减小 C. 小球B被拉动后，电场力对小球B先不做功后做正功 D. 小球B恰好被拉到小球A正上方的过程中，拉力对小球B做的功为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．设小球A到定滑轮的距离为H，A、B间的距离为L，小球B恰好离开地面时，静电力 由平衡可知 解得，故A正确； BC．小球B被拉动后，一直处于平衡状态，其受力示意图为 设小球A、B之间的距离为，A球到滑轮的距离为H，则库仑力为 根据相似三角形的关系 可知B球移动到A球正方向过程中，两球之间的距离L保持不变，小球B受到小球A的库仑力大小不变，电场力对小球B不做功，从A球正上方到移动定滑轮的过程中，电场力做正功，库仑力逐渐减小，故全过程B受到小球A的库仑力大小先不变再逐渐减小，电场力对小球B先不做功后做正功，故BC正确； D．根据功能关系可知，拉力对小球B做的功等于小球B重力势能的增加量，，选项D错误。 故选ABC。 三、实验题 11. 18世纪，库仑设计扭秤装置探究电荷间相互作用规律。其装置核心是一根弹性金属丝悬挂绝缘横杆，杆的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。当把另一个与A相同的带电金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间较小的作用力可以使细银丝发生比较大的可测量的扭转，通过细银丝扭转的角度可以比较力的大小。 （1）“通过细丝扭转的角度比较力的大小”用到的实验方法为___________； A. 微小量放大法 B. 控制变量法 C. 极限法 （2）若开始时A球不带电，改变C球带电量Q，将A球与C球接触后分开，保持其距离r不变，发现A、C间的静电力大小与___________（填“Q”“”或“”）成正比； （3）若保持电荷量不变，通过旋转顶部旋钮M改变带电小球间距r，利用金属丝扭转角度α衡量电荷间作用力F大小。实验数据记录如下： 实验序号 两小球的球心距离r（单位：m） 金属丝扭转角度（单位：度） ① 0.1 36 ② 0.2 9 ③ 0.3 4 已知在该装置中，金属丝扭转角度与两小球间库仑力成正比。根据上述数据，推导库仑力F与两小球间距r的关系为___________。 【答案】（1）A （2） （3）力F与距离r的二次方成反比或 【解析】 【小问1详解】 A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转，通过细丝扭转的角度可以比较力的大小，用到的实验方法为微小量放大法； 【小问2详解】 若A球不带电，C球带电量为Q，其距离为r，将A球与C球接触后分开，则A、C之间的静电力大小 则A球所受的静电力与成正比。 【小问3详解】 库仑力F与扭转角度α成正比，根据表中数据，两小球间距r的平方与扭转角度α成反比，库仑力F与两小球间距r的二次方成反比，或。 12. 某同学用如图甲所示电路研究电容器的充放电规律，直流电源的电动势为6 V。 （1）将单刀双掷开关合向“1”，电流传感器记录电容器充电电流随时间变化规律如图乙所示，则图乙中图线与坐标轴所围的面积的物理意义为_____。 （2）充电结束时电容器两端的电压为U＝____ V，结合图像面积可知，电容器的电容为C＝_____F（结果保留两位有效数字）。  （3）将单刀双掷开关合向“2”，得到放电电流随时间变化的图像，从图像上得到放电电流的最大值为I1，图线与坐标轴所围的面积为S1；将R调大，将开关合向“1”后再合向“2”，再次得到的放电电流随时间变化的图像，从图像上得到放电电流的最大值为I2，图线与坐标轴所围的面积为S2。则I1_____I2，S1_____S2（均选填“>”“<”或“＝”）。 （4）充电完成后，将开关S接2，电容器放电。若想延长放电过程的时间，请至少写出一种可行的操作方案：____。 【答案】（1）充电后电容器的带电荷量 （2） ①. 6 ②. 5.7×10－4 （3） ①. > ②. ＝ （4）增大电阻箱接入电路的电阻 【解析】 【小问1详解】 根据q=It，则图乙中I-t图线与坐标轴所围的面积的物理意义为充电后电容器的带电荷量； 【小问2详解】 [1]电源电动势为6V，则充电结束时电容器两端的电压为U＝6V； [2]结合图像面积可知，电容器带电量为 电容器的电容为 【小问3详解】 [1][2]根据可知，R变大，则放电电流的最大值减小，则有I1>I2；R变大，两次充电电荷量相等，因此图线与坐标轴所围面积相等，即S1＝S2。 【小问4详解】 充电完成后，电容器极板所带电荷量一定，将开关S接2，电容器放电，若想延长放电过程的时间，由Q＝It可知需要减小对应时刻的放电电流的大小，故可以增大电阻箱接入电路的电阻。 四、解答题 13. 如图所示，光滑水平轨道与半径R=0.8 m的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面MN的下方有水平向右的匀强电场。现将质量m=1 kg、带电荷量q=+5 C的小球甲从水平轨道上的A点由静止释放，小球甲与质量也为m=1 kg且静止在B点的不带电小球乙碰撞后瞬间粘在一起形成物体丙，丙运动到C点离开半圆轨道后做平抛运动，恰好经过界面MN上的P点，P点在A点的正上方。已知A、B间的距离为2R，取重力加速度大小g=10 m/s2，甲、乙、丙均可视为质点，求： （1）丙经过轨道C点时对轨道的作用力大小； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）丙在半圆轨道上运动时的最大动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设丙经过点时的速度为，由平抛运动规律可得， 解得 由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知，丙经过轨道上的点时对轨道的作用力大小为。 【小问2详解】 小球甲从点运动到点的过程中，由动能定理得 小球甲和小球乙碰撞，有 丙从点运动到点的过程中，由动能定理得 联立解得。 【小问3详解】 设丙运动到半圆轨道的段上的点时的速度为，与竖直方向的夹角为，由动能定理得 化简得 当时，速度有最大值，则 故丙在半圆轨道上运动时的最大动能。 14. 粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与轴平行，且正半轴上各点的电势与坐标值成反比例函数关系，如图像（实线）所示，虚线为处图像的切线。现有一质量、电荷量的滑块P（可视作质点），其与水平面间的动摩擦因数为（未知），取。 （1）若将滑块P无初速度地放在处，滑块P最终停止在处，求的大小； （2）当将滑块P无初速度地放在处时，求滑块P的加速度大小； （3）若滑块P从处以初速度沿轴负方向运动，恰能回到出发点，求其初速度的大小。 【答案】（1） （2）0 （3） 【解析】 【小问1详解】 由数据表格和图像可得，电势φ与x成反比关系，即 当时，电势，代入上述公式，得到 故沿x轴的电势φ与x的函数关系表达式为 滑块运动的全部过程中，只有电场力和摩擦力做功，由动能定理得 设滑块停止的位置为，电势为，有 即 代入数据得 【小问2详解】 在处的场强 由牛顿第二定律，可得滑块P无初速度地放在时加速度大小 【小问3详解】 设滑块P到达最左侧位置为，电势为。则对滑块从最左侧位置返回到出发点的过程中，由动能定理得 有 即有 代入数据解得（舍去） 再对滑块从开始出发到返回出发点的整个过程，由动能定理得 代入数据解得 15. 如图甲所示，电子枪连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电压为U1的加速电场加速后，沿图中半径为R的圆弧通过静电分析器，沿两个距离为d的水平金属板A、B间的中心线射入偏转电场。A、B两板间加如图乙所示的周期性变化的电压UAB，电压变化周期为T，前半周期UAB为U0，后半周期UAB为-3U0。已知电子质量为m、电荷量为-e，电子在静电分析器中运动轨迹处的电场强度方向如图所示，A、B板长为，所有电子都能离开偏转电场，不计电子的重力及电子间的相互作用力。求： （1）静电分析器中电子运动轨迹所处位置的电场强度大小； （2）两板间距离d的最小值； （3）在的时间内进入偏转电场的电子，从中心线下方离开偏转电场的电子数占电子总数的比例。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子经加速电场加速，由动能定理： 在静电分析器中，电场力提供向心力： 联立解得： 【小问2详解】 设电子在电场中运动时间为t，由水平方向匀速运动： 解得 电子在电场中的运动时间为交变电场的半个周期，所以在（n为整数）时刻进入电场的电子刚好能射出电场，此时两板间距离最小 沿电场方向根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 电子在电场中的运动时间均为，电压为时，电子受到的电场力竖直方向上：有 电压为时，电子受到电场力竖直向下： 解得 在时间内，设时刻射入电场中的电子，在时刻出电场，偏转位移刚好为0，有 解得 所以在时间内进入偏转电场的电子在中线上方离开电场，在时间内射入偏转电场的电子可以从中线下方飞出； 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省江门市广雅中学高二上学期月考卷 物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：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. 绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（　　） A. 丝线上的拉力保持不变 B. 丝线上的拉力会不断减小 C. 最上方的硬币会带正电 D. 用手触摸（不带绝缘手套）最下面的硬币，最上方的硬币所带电荷会消失 2. 相距为、电荷量大小均为的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示，为中点。、为连线上关于对称的两点，为连线中垂线上的一点。静电力常量为，无穷远处电势为0，下列说法正确的是（ ） A. 处的电场强度大小为 B. 、、三点处的电场强度大小 C. 若两电荷均带正电，、、三点处的电场强度大小 D. 若在点由静止释放一个负电粒子，该粒子能在间做往复运动 3. 辽宁大连海岸某造船厂，使用湿式静电除尘装置处理焊接烟尘。科研人员研究装置内部局部区域的电场，测得该区域等势面分布如图所示，一带电的烟尘颗粒仅在电场力作用下，沿虚线轨迹穿过该区域，且颗粒在点的动能为，电势能为。下列说法正确的是（　　） A. 颗粒带正电 B. 颗粒在点的速度小于在点的速度 C. 颗粒在点的加速度小于在点的加速度 D. 当颗粒运动到电势为的某位置时，其动能 4. 如图所示，平行板电容器充电后断开电源，在极板M、N间的位置P固定电荷量为q的正点电荷。现将极板N沿远离另一极板方向平移一小段距离。此过程中电容器的电容C、两极板间的电场能E（已知）、点电荷q受到的电场力F、具有的电势能随两板间距离d变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个带电小球，三球在一直线上，若释放球，球初始加速度为（向右为正）；若释放球，球初始加速度为；当释放球时，球的初始加速度应是（ ） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，绝缘水平面上存在方向水平向右的匀强电场，一个带电物块以一定的初速度从O点开始向右运动。取O点为电势零点，该物块的电势能与动能之和、电势能随它离开O点的距离x变化的关系如图乙所示。由此能够确定的是（　　） A. 物块受到的电场力 B. 匀强电场的场强大小 C. 物块的质量大小 D. 物块与水平面间的动摩擦因数 7. 两个等量同种正点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为、质量为的小物块（可视为质点）从C点静止释放，其在水平面内运动的v－t图像如图乙，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则下列说法不正确的（　　） A. 由C到A的过程中物块的电势能逐渐减小 B. B、A两点间的电势差 C. 由C点到A点电势逐渐降低 D. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强为100N/C 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图1所示为示波管的结构图，若偏转电极和之间没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，在荧光屏中心产生一个亮斑。现在偏转电极加上如图2所示的电压，在偏转电极加上不同的电压，则在荧光屏上看到的波形对应正确的是（ ） A. B. C. D. 9. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为9V、16V、25V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2V/cm B. 坐标原点处的电势为0V C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 10. 如图所示，绝缘水平地面上固定有一带正电小球A，小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮（忽略大小），绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m，电荷量均为q，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两小球均可视为点电荷，拉力时，小球B对地面恰好无压力。然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到定滑轮的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为 B. 小球B被拉动后，受到小球A的库仑力大小先不变再逐渐减小 C. 小球B被拉动后，电场力对小球B先不做功后做正功 D. 小球B恰好被拉到小球A正上方的过程中，拉力对小球B做的功为 三、实验题 11. 18世纪，库仑设计扭秤装置探究电荷间相互作用规律。其装置核心是一根弹性金属丝悬挂绝缘横杆，杆的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。当把另一个与A相同的带电金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间较小的作用力可以使细银丝发生比较大的可测量的扭转，通过细银丝扭转的角度可以比较力的大小。 （1）“通过细丝扭转的角度比较力的大小”用到的实验方法为___________； A. 微小量放大法 B. 控制变量法 C. 极限法 （2）若开始时A球不带电，改变C球带电量Q，将A球与C球接触后分开，保持其距离r不变，发现A、C间的静电力大小与___________（填“Q”“”或“”）成正比； （3）若保持电荷量不变，通过旋转顶部旋钮M改变带电小球间距r，利用金属丝扭转角度α衡量电荷间作用力F大小。实验数据记录如下： 实验序号 两小球的球心距离r（单位：m） 金属丝扭转角度（单位：度） ① 0.1 36 ② 0.2 9 ③ 0.3 4 已知在该装置中，金属丝扭转角度与两小球间库仑力成正比。根据上述数据，推导库仑力F与两小球间距r的关系为___________。 12. 某同学用如图甲所示电路研究电容器的充放电规律，直流电源的电动势为6 V。 （1）将单刀双掷开关合向“1”，电流传感器记录电容器充电电流随时间变化规律如图乙所示，则图乙中图线与坐标轴所围的面积的物理意义为_____。 （2）充电结束时电容器两端的电压为U＝____ V，结合图像面积可知，电容器的电容为C＝_____F（结果保留两位有效数字）。  （3）将单刀双掷开关合向“2”，得到放电电流随时间变化的图像，从图像上得到放电电流的最大值为I1，图线与坐标轴所围的面积为S1；将R调大，将开关合向“1”后再合向“2”，再次得到的放电电流随时间变化的图像，从图像上得到放电电流的最大值为I2，图线与坐标轴所围的面积为S2。则I1_____I2，S1_____S2（均选填“>”“<”或“＝”）。 （4）充电完成后，将开关S接2，电容器放电。若想延长放电过程的时间，请至少写出一种可行的操作方案：____。 四、解答题 13. 如图所示，光滑水平轨道与半径R=0.8 m的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面MN的下方有水平向右的匀强电场。现将质量m=1 kg、带电荷量q=+5 C的小球甲从水平轨道上的A点由静止释放，小球甲与质量也为m=1 kg且静止在B点的不带电小球乙碰撞后瞬间粘在一起形成物体丙，丙运动到C点离开半圆轨道后做平抛运动，恰好经过界面MN上的P点，P点在A点的正上方。已知A、B间的距离为2R，取重力加速度大小g=10 m/s2，甲、乙、丙均可视为质点，求： （1）丙经过轨道C点时对轨道的作用力大小； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）丙在半圆轨道上运动时的最大动能。 14. 粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与轴平行，且正半轴上各点的电势与坐标值成反比例函数关系，如图像（实线）所示，虚线为处图像的切线。现有一质量、电荷量的滑块P（可视作质点），其与水平面间的动摩擦因数为（未知），取。 （1）若将滑块P无初速度地放在处，滑块P最终停止在处，求的大小； （2）当将滑块P无初速度地放在处时，求滑块P的加速度大小； （3）若滑块P从处以初速度沿轴负方向运动，恰能回到出发点，求其初速度的大小。 15. 如图甲所示，电子枪连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电压为U1的加速电场加速后，沿图中半径为R的圆弧通过静电分析器，沿两个距离为d的水平金属板A、B间的中心线射入偏转电场。A、B两板间加如图乙所示的周期性变化的电压UAB，电压变化周期为T，前半周期UAB为U0，后半周期UAB为-3U0。已知电子质量为m、电荷量为-e，电子在静电分析器中运动轨迹处的电场强度方向如图所示，A、B板长为，所有电子都能离开偏转电场，不计电子的重力及电子间的相互作用力。求： （1）静电分析器中电子运动轨迹所处位置的电场强度大小； （2）两板间距离d的最小值； （3）在的时间内进入偏转电场的电子，从中心线下方离开偏转电场的电子数占电子总数的比例。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $