内容正文:
答案
1.D2.B3.A4.C5.D6.C7.B
8.AD 9.BC 10.AC
mg tan 0
11.
减小
8
12
不变,
1
CU2
①
13.(14V/m
(2)-1.28×10-)
【详解】(1)根据匀强电场电场强度与电势差的关系可得
UBC
E=
d
1 BcCoS60°
-16v1m=4V/m
8×
2
(2)点电荷从A点运动到B点,静电力所做的功为
W4B=gE14B=-4×108×4×4J=-0.64×106J
点电荷从B点运动到C点,静电力所做的功为
Wac =qU Bc=
所以P,c=形B+形c=-1.28x105
14.(1)-9ER
减小
R
4×10-8×16J=-0.64×106J
mg-gER
(2)umg+gE
6335-2mg
【详解】()滑块由C到B的过程中电场力做的功为”。-gBR
(2)对小滑块从C运动到A全程列动能定理,有mgR-gER-(gB+mg5B=0-0
解得
mg-qER
umg +gE
E=mg
(3)若9,则有9E=mg
那么电场力与重力的合力方向与竖直方向成45°,即运动到CB圆弧轨道的中点时速度最大,
1
对轨道的压力也是最大的.此时有mgRcos4-5°-gE(R-Rsi血459=2m-0
重力与电场力的合力大小为F=V2mg
向心力公式为-F=m
R
由于牛顿第三定律,滑块对轨道的压力:与轨道对滑块的支持力厂等大反向,代入数据
后可解得F压=(3V2-2)mg
r
27.(1)2
(2)2
(3)见解析
【详解】(1)质子在加速电场中加速到达p点.。由动能定理得9U=,mv
2
在径向电场中做匀速园周运动有96,=m
联立得U=
2
(2)质子进入第二象限后做类平抛运动,水平向右方向做匀加速直线运动,则96,=0
1
r-2
竖直向上做匀速直线运动2r=t
Eo
联立解得
(3)质子在N点进入矩形区域时,竖直方向速度为'=”
水平方向速度=41=v
所以在N点速度w=V+=V2v
”W的方向与水平方向夹角为45°
质子在矩形匀强电场区域中,做类斜抛运动,如图所示
○
若其运动轨迹恰好与8C边相切,从射入点到切点。在竖直方向上有=24,·2r
又因为9E=m0,
解得E-
4
若其恰好从4点射出.从射入点到出射点,在竖直方向上有2”=以-2,
在水平方向上有
8r=vt
解得£SE
16
若0<E<E
,则质子从20边离开根据动能定理有E,2-£】m
第得气-听-92r=(低-2)
sEs5
若4
16,则质子从AB边离开.在水平方向上有8r=v1
1
在竖直方向上有y=以-2m
32Er
y=
.-8r
解得
E
极据动能定理有购=(m
解得E-2m+g
(32Er-8r
E。
=gr
E。+
若E、S
6
质了从Q1边离T,根把动能定里有92=么州
解得E=2m+qE2r=gr(2E+E,)
1
重庆复旦中学教共体2026-2027学年度上期第一次段考
高2028届物理试题
尊重自己!爱护复旦!复旦过去的光荣,将来的灿烂,全赖我们共同爱护,共同发展!同学:今天在考试的时候,不要忘记自己!不要忘记复旦!考场秩序井然,人人洁身自爱。
考试时间75分钟,满分100分。请将答案工整地书写在答题卡上
一、选择题:本题共10小题。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 下列哪些物理量与检验电荷无关( )
A. 电场强度 电势 电功 B. 电场力 电势差 电势能
C. 电场力 电势能 电功 D. 电势差 电场强度 电势
2. 如图所示为密立根油滴实验装置.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,两板间形成竖直向下场强为E的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入质量和电荷量各不相同的油滴,通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是( )
A. 悬浮油滴带正电
B. 悬浮油滴的电荷量为
C. 减小场强,悬浮油滴将向上运动
D. 油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
3. 两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示。平衡时,两小球相距r,两小球的直径比r小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 无法确定
4. (改编)电场中、两点间电势随的变化关系如图所示。电子在点由静止释放,仅在电场力作用下沿直线运动到点的过程中,该电荷的电势能( )
A. 一直变大 B. 一直变小
C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
5. 如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为Ea,方向与连线ab垂直,b点的电势为φb,场强大小为Eb,方向与连线ab的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是( )
A. φa>φb,Ea= B. φa<φb,Ea=
C. φa>φb,Ea=4Eb D. φa<φb,Ea=4Eb
6. 如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S。当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是( )
A.Q变小,C不变,U不变,E变小 B.Q变小,C变小,U不变,E不变
C.Q不变,C变小,U变大,E不变 D.Q不变,C变小,U变小,E变小
7. (改编)在平行于纸面的匀强电场中,有一个圆形区域ABCD,如图甲,圆心为O,半径为R=0.1m,Р为圆弧上的一个点,从A点出发沿逆时针运动,θ为PO连线旋转的角度,即∠POA=θ,P点电势随θ角度的变化如图乙所示,则( )
A.
B. 匀强电场场强大小为20V/m
C. 电子在B点的电势能小于在C点的电势能
D. 电子从C点沿圆弧逆时针移动到D点,电场力先做负功后做正功
8.(改编)如图所示,虚线a、b、c代表电场中三条等差等势线,实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是( )
A.电场中等势线的电势 B.粒子通过Q点时动能较小
C.粒子通过P点时电势能较小 D.粒子通过P点时加速度较大
9.如图所示,在a、b两点固定着两个带等量异种电荷的点电荷,c、d两点将a、b两点的连线三等分,e、f是a、b两点连线的中垂线上的两点,且e、f到a、b两点连线的距离相等,则( )
A.将一带正电的检验电荷从c点由静止释放,该检验电荷从c运动到d的过程中加速度一直增大
B.将一带正电的检验电荷从c点由静止释放,该检验电荷从c运动到d的过程中速度一直增大
C.带正电的检验电荷在e点的加速度方向平行于c、d连线向右
D.带正电的检验电荷在e点的加速度方向为由e指向f
10.如图所示,M、N为两个等大的均匀带电圆环,其圆心分别为A、C,带电荷量分别为+Q、-Q,将它们平行放置,A、C连线垂直于圆环平面,B为AC的中点,现有质量为m、带电荷量为+q的微粒(重力不计)从左方沿A、C连线方向射入,到A点时速度vA=1 m/s,到B点时速度vB= m/s,则( )
A.微粒从B到C做加速运动,且vC=3 m/s
B.微粒从A到C先做减速运动,后做加速运动
C.微粒在整个运动过程中的最终速度为 m/s
D.微粒最终可能返回至B点,其速度大小为 m/s
二、实验题(16分)
11.(6分)研究电荷间的相互作用力。
(1)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、、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增大,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时保持静止,小球所受电场力大小为 。
(2)法国物理学家库仑利用扭秤装置研究了静止的点电荷间的相互作用力,并于1785年发现了库仑定律。如图所示的装置为库仑扭秤实验装置,细悬丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒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,当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力F使悬丝扭转,已知悬丝转动的角度与力F的大小成正比。以下判断正确的是( )
A.若仅将C的电荷量减为原来的一半,可能增为原来的两倍
B.若仅将C的电荷量减为原来的一半,可能减为原来的一半
C.若仅将A、C间的距离增为原来的一倍,将减为原来的一半
D.若仅将A、C间的距离减为原来的一半,将增为原来的两倍
12.(改编)(10分)电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。
(1)请在图1中画出上述u-q图像。类比直线运动中由v-t图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep= 。
(2)在如图2所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q-t曲线如图3中①②所示。
a.(2分)充电过程中,“电源两端电压”和“通过电源的电流”变化情况分别为 , ;(选填“增大”“不变”“减小”)
b.①②两条曲线不同是 (选填E或R)的改变造成的;
c.(2分)电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据a中的结论,
快速充电对应q-t图 ,均匀充电对于q-t图 。(填图中序号)
三、解答题:本题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)如图所示,匀强电场的电场线与AB平行,A、B两点间距离lAB=4m,B、C两点间距离lBC=8m,BC与水平方向间夹角为60°,B、C间电势差为16V,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)电荷量q=-4×10-8C的点电荷从A点运动到C点,静电力所做的功。
14.(13分)如图所示,BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为。求:
(1)滑块由C到B过程中电场力做的功;
(2)水平轨道上A、B两点之间的距离;
(3)若,求小滑块在圆弧轨道运动时对轨道的最大压力为多少。
15.(18分)如图所示,在粒子偏转实验装置中,以O为坐标原点建立平面直角坐标系,质子(电荷量为q,质量为m,重力可忽略不计)从加速电场右端由静止出发,经电场加速后从P点射入径向电场区域,在该区域内恰好做半径为r的匀速圆周运动,已知径向电场的电场强度大小为。质子运动至M点后离开径向电场,进入第二象限的水平向右的匀强电场。y轴上的C点到O点的距离为,N为OC的中点,质子恰好从N点进入第一象限的矩形区域。该矩形区域的边界为、、、,区域内存在竖直向下的匀强电场,大小为E(图中未画出)。
(1)求加速电场的电压U;
(2)求第二象限中水平向右匀强电场的电场强度;
(3)求质子离开矩形区域时的动能。
4
学科网(北京)股份有限公司
$