2026-2027学年高二物理上学期期中自编模拟卷03（河北省人教版适用）

2026-2027学年河北上学期期中自编模拟卷 高二物理 （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。 一、单选题（本题共7个小题，每小题4分，共28分。） 1．关于元电荷，下列说法正确的是（　　） A．元电荷实质上是指电子或质子本身 B．元电荷的数值通常取 C．所有带电体能够带任意数量的电荷量 D．元电荷e的数值最早是由美国科学家库仑用实验测得的 2．如图所示，一根长为、横截面积为的金属棒粗细均匀，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为，自由电子的质量为、电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为，则金属棒内的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 3．图中虚线是某电场中的一簇等势线。两个带电粒子从点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。若粒子仅受电场力的作用，下列说法正确的是（     ） A．两粒子的电性相同 B．a点的电势高于b点的电势 C．该电场中同一等势线上各点的场强都相同 D．粒子从运动到a的过程中，电势能减小 4．如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O点为A、B两点电荷连线的中点，a、b为A、B两电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点，则下列说法中正确的是（     ） A．A、B带等量异种电荷 B．a、b处电场强度相同 C．a、b处无电场线经过，故其电场强度均为0 D．a、b两处电势相等 5．某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，已知电流表A的量程为，内阻，其中，，下列说法正确的是（     ） A．若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为 B．若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为 C．若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为 D．若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为 6．如图甲，电源电压保持不变， 为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为，电压表的量程为。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图像，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为 B．的阻值为 C．的最小功率为 D．为保证电压表安全，的阻值与接入电路的最小阻值之比为 7．深圳科学高中科创社团某同学设计了如图所示的输液提示器，灯泡的电阻可视为不变。已知电源电阻不可忽略，且电源内阻，弹簧始终在弹性限度内，滑动变阻器的滑片P不会超出a、b端。对于该装置，闭合开关后，下列说法正确的是（    ） A．当药液减少时，电源的效率增加 B．当药液减少时，电源的输出功率减小 C．当向药液袋内注射液体时，灯泡变暗 D．当向药液袋内注射液体时，电压表的示数变小 二、多选题（本题共3个小题，每小题6分，共18分。） 8．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（　　） A．按键的过程中，电容器的电容增大 B．按键的过程中，电容器的电量减小 C．按键的过程中，图丙中电流方向从流向 D．欲使传感器有感应，按键需至少按下 9．电子仅在电场力的作用下从点开始沿轴正方向做直线运动，其在点处的初动能为。该电子的电势能随位移变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线。下列正确的是（    ） A．该电子在处的动能为 B．该电子在处动能为0，所以最终静止在处 C．电子从运动到加速度的大小先减小后增大再不变 D．若处的电势分别为，则最低 10．在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程0~100Ω）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值、电压表V1、V2和电流表的示数变化分别表示为、和，则下列说法中正确的是（     ） A．当a、b两端接上元件A时， B．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W C．当a、b两端接上元件B，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，元件B的电阻一定增大 D．当a、b两端接上元件B，滑动变阻器R的滑片P在最左端时，元件B的电阻为30Ω 3、 实验题（本题共2个小题，共18分。） 11．利用下图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。 (1)实验过程中电压表的示数随时间变化的图像如图乙所示，图乙是电容器____________（选填“充电”或“放电”）过程得到的。 (2)下列关于电容器充电时，电流与时间的关系、所带电荷量与两极板间的电压的关系正确的是 。 A． B． C． D． (3)已知电源的输出电压为3 V，通过导线的电荷量与电流的关系式为，实验过程中描绘的电容器放电图像如下图所示，图像与坐标轴围成的有效格数为57格，则该电容器的电容大小约为____________F。 12．在“电池电动势和内阻的测量”实验中， (1)电路如图1所示，为防止电流过大，电路中连接的保护电阻R0应选择___________。 A．定值电阻（阻值100.0 Ω，额定功率1 W） B．定值电阻（阻值2.0 Ω，额定功率5 W） (2)电路连接的实物图如图2所示，其中连接错误的导线是___________（选填“①”“②”或“③”）； (3)正确连线后开始实验，在闭合电键S前，滑片应处于___________（选填“最左侧”或“最右侧”），某次测量时，如图3所示，电流表示数为___________A； (4)由实验测得的数据，得到U-I图像，如图4所示，则电源的电动势___________V，内阻___________Ω；（结果均保留两位有效数字） 4、 解答题（本题共3个小题，共36分。） 13．（10分）如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为小灯泡的图线的一部分，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时灯泡恰能正常发光，求： （1）电源的电动势与内阻； （2）灯泡的额定电压与额定功率。 14．（12分）如图，BC是半径为R的圆弧形光滑绝缘轨道，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，轨道位于竖直平面内，空间中存在水平向左的匀强电场，电场强度为E．现有一质量为m的带电小滑块，在BC轨道的D点释放后可以在该点保持静止不动，已知OD与竖直方向的夹角为α=37°。随后把它从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=0.25，且sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度为g。 (1)滑块的带电荷量q的大小和带电种类； (2)滑块从C点下滑到圆弧形轨道的B端时对轨道的压力； (3)水平轨道上A、B两点之间的距离L。 15．（14分）如图甲所示，某装置中，n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为T。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子在各个间隙中都能恰好不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为m、电子电荷量为，偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，A、B的长度均为L，相距为d，把两板间的电场看作匀强电场。电子从直线加速器射出后，沿两板中线自M点射入偏转电场中，最后从上极板边缘N点射出偏转电场。求： (1)电子在第n个金属圆筒中运动的速度大小； (2)第n个金属圆筒的长度； (3)若极板间的电压为，则电子在加速器中加速了多少次？ 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年河北上学期期中自编模拟卷 高二物理 （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。 一、单选题（本题共7个小题，每小题4分，共28分。） 1．关于元电荷，下列说法正确的是（　　） A．元电荷实质上是指电子或质子本身 B．元电荷的数值通常取 C．所有带电体能够带任意数量的电荷量 D．元电荷e的数值最早是由美国科学家库仑用实验测得的 【答案】B 【详解】A．元电荷是最小的电荷量单位，并非电子或质子本身，电子、质子的电荷量大小等于元电荷，故A错误； B．元电荷的数值通常取，故B正确； C．所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍，不能带任意数量的电荷量，故C错误； D．元电荷的数值最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测得的，故D错误。 故选B。 2．如图所示，一根长为、横截面积为的金属棒粗细均匀，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为，自由电子的质量为、电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为，则金属棒内的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据， 结合电阻定律以及 联立得 故选C。 3．图中虚线是某电场中的一簇等势线。两个带电粒子从点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。若粒子仅受电场力的作用，下列说法正确的是（     ） A．两粒子的电性相同 B．a点的电势高于b点的电势 C．该电场中同一等势线上各点的场强都相同 D．粒子从运动到a的过程中，电势能减小 【答案】D 【详解】A．图中虚线等势线是以场源为圆心的同心圆，电场线沿半径方向。两粒子在点均沿等势线的切线方向入射，初速度与电场力垂直。粒子只受电场力，轨迹向合力所指的一侧弯曲，即电场力指向轨迹的凹侧。走向的粒子，轨迹凹侧朝向圆心，所受电场力指向场源，属于引力，其电性与场源电荷相反；走向的粒子，轨迹凹侧背离圆心，所受电场力背离场源，属于斥力，其电性与场源电荷相同。两粒子电性相反，故A错误； B．由轨迹只能判断出点离场源较远、点离场源较近，而场源电荷的电性未知，电场线是沿半径指向圆心还是背离圆心不能确定，沿半径方向电势是升高还是降低也就不能确定，两点电势谁高谁低无法比较，故B错误； C．同一等势线是以场源为圆心的圆，圆上各点的场强都沿半径方向，但方向各不相同；场强是矢量，方向不同即场强不同，故C错误； D．由轨迹可知粒子受斥力，电场力沿背离场源的方向；它从点运动到点的过程中离场源越来越远，电场力做正功，由，可知电势能减小，故D正确。 故选D。 4．如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O点为A、B两点电荷连线的中点，a、b为A、B两电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点，则下列说法中正确的是（     ） A．A、B带等量异种电荷 B．a、b处电场强度相同 C．a、b处无电场线经过，故其电场强度均为0 D．a、b两处电势相等 【答案】D 【详解】A．等量异种电荷的电场线是从正电荷指向负电荷，不存在图中两个电荷的电场线均向外发散的分布特征；图中电场线关于两电荷连线、中垂线双对称，说明A、B是等量同种正电荷，A错误； B．a、b关于O点对称，两点电场强度大小相等，但a点场强方向竖直向上、b点场强方向竖直向下，电场强度是矢量，方向不同则场强不同，B错误； C．电场线是人为画出的形象描述电场的工具，没有电场线经过的位置不代表场强为零，等量同种电荷中垂线上a、b处的场强是两个点电荷在该点场强的矢量和，不为零，C错误； D．该电场关于两电荷连线的中垂线对称，a、b到两个点电荷的距离完全相等，根据点电荷电势叠加原理，两点电势数值相等，即a、b两处电势相等，D正确。 故选D。 5．某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，已知电流表A的量程为，内阻，其中，，下列说法正确的是（     ） A．若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为 B．若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为 C．若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为 D．若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为 【答案】B 【详解】AB．若将接线柱1、2接入电路时，根据电路特点及欧姆定律可得 即改装后的电流表可以测量的最大电流为，故A错误，B正确； CD．若将接线柱1、3接入电路时，根据电路特点及欧姆定律可得 即改装后的电压表可以测量的最大电压为，故CD错误。 故选B。 6．如图甲，电源电压保持不变， 为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为，电压表的量程为。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图像，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为 B．的阻值为 C．的最小功率为 D．为保证电压表安全，的阻值与接入电路的最小阻值之比为 【答案】A 【详解】AB．由图知，两电阻串联，电压表测两端电压，由图像知当电压表示数为 变阻器连入阻值，由欧姆定律可得此时电路中电流 电源电压 由图像知当电压表示数，变阻器连入阻值，此时电路中电流 电源电压 解得，，故A正确，B错误； C．当滑动变阻器的电阻最大时，电路的电流最小，的最小功率，此时电路的电流最小为 由可得，的最小功率， 故C错误； D．因为电压表的量程为，所以当电压表示数为时，滑动变阻器阻值最小，定值电阻分担电压最大为，由可得，电路中的电流最大，最大电流 由串联电路电压的规律得，滑动变阻器两端的电压 由欧姆定律，滑动变阻器接入电路的最小电阻 所以的阻值与接入电路的最小阻值之比为，故D错误。 故选A。 7．深圳科学高中科创社团某同学设计了如图所示的输液提示器，灯泡的电阻可视为不变。已知电源电阻不可忽略，且电源内阻，弹簧始终在弹性限度内，滑动变阻器的滑片P不会超出a、b端。对于该装置，闭合开关后，下列说法正确的是（    ） A．当药液减少时，电源的效率增加 B．当药液减少时，电源的输出功率减小 C．当向药液袋内注射液体时，灯泡变暗 D．当向药液袋内注射液体时，电压表的示数变小 【答案】C 【详解】A．电源的效率为 当药液减少时，滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，减小，则电源的效率减小，故A错误； B．电源的输出功率为 当时，输出功率最大，由于，所以当药液减少时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电阻减小，电源的输出功率增大，故B错误； CD．当向药液袋内注射液体时，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大，则通过灯泡的电流减小，灯泡变暗；由于灯泡两端电压减小，则滑动变阻器两端电压增大，即电压表示数增大，故C正确，D错误； 故选C。 二、多选题（本题共3个小题，每小题6分，共18分。） 8．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（　　） A．按键的过程中，电容器的电容增大 B．按键的过程中，电容器的电量减小 C．按键的过程中，图丙中电流方向从流向 D．欲使传感器有感应，按键需至少按下 【答案】AD 【详解】A．按键过程中，活动金属片向下移动，两极板间的距离减小。 平行板电容器的电容公式为得，增大，故A正确； B．由于电容器始终与电源相连，极板间电压保持不变。由可知，电容增大时，电荷量增大，电容器处于充电状态，故B错误； C．充电时，电源正极连接上极板，下极板通过电流计连接到电源负极。外电路中的电流方向为从下极板流出，经过电流计，即从流向，故C错误； D．按键过程，正对面积，介电常数不变，间距减小，令按键至少按下距离为传感器会响应，则有原电容，新电容 要求 联立解得，故D正确。 故选AD。 9．电子仅在电场力的作用下从点开始沿轴正方向做直线运动，其在点处的初动能为。该电子的电势能随位移变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线。下列正确的是（    ） A．该电子在处的动能为 B．该电子在处动能为0，所以最终静止在处 C．电子从运动到加速度的大小先减小后增大再不变 D．若处的电势分别为，则最低 【答案】AC 【详解】A．由题意，可得该电子在O点处的能量为 由题图可知电子在处的电势能为1eV，根据能量守恒定律，可得该电子在处的动能为，故A正确； B．根据能量守恒定律，由题图可知电子在处的电势能为7eV，则电子在处的动能为零，但是由于受到的电场力不为零，因而不会静止在处，故B错误； C．图像的斜率绝对值可以表示该电子所受电场力大小，可知该电子从O运动到所受电场力先减小后增大再不变，根据牛顿第二定律可知电子从O运动到加速度的大小先减小后增大再不变，故C正确； D．根据，可知该电子在电势越低的位置电势能越大，若处的电势分别为，则最低，故D错误。 故选AC。 10．在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程0~100Ω）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值、电压表V1、V2和电流表的示数变化分别表示为、和，则下列说法中正确的是（     ） A．当a、b两端接上元件A时， B．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W C．当a、b两端接上元件B，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，元件B的电阻一定增大 D．当a、b两端接上元件B，滑动变阻器R的滑片P在最左端时，元件B的电阻为30Ω 【答案】BCD 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合图乙有， 解得， 由于 可知，故A错误； B．当a、b两端接上元件A时，将A与电源等效为一个新电源，则滑动变阻器消耗的功率 根据对勾函数的规律可知，当有 滑动变阻器消耗功率达到最大值，解得，故B正确； C．当a、b两端接上元件B，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，即通过元件B的电流一直减小，根据图乙可知，元件B的伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，该连线的斜率表示电阻的倒数，所以元件B的电阻一直增大，故C正确； D．当a、b两端接上元件B，滑动变阻器R的滑片P在最左端时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为0，元件B与电源串联，根据图乙可知，此时电压表V2的示数为9V，则 解得，故D正确。 故选BCD。 3、 实验题（本题共2个小题，共18分。） 11．利用下图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。 (1)实验过程中电压表的示数随时间变化的图像如图乙所示，图乙是电容器____________（选填“充电”或“放电”）过程得到的。 (2)下列关于电容器充电时，电流与时间的关系、所带电荷量与两极板间的电压的关系正确的是 。 A． B． C． D． (3)已知电源的输出电压为3 V，通过导线的电荷量与电流的关系式为，实验过程中描绘的电容器放电图像如下图所示，图像与坐标轴围成的有效格数为57格，则该电容器的电容大小约为____________F。 【答案】(1)放电 (2)B (3) 【详解】（1）当开关S接1时，电源给电容器充电，两极板间电压逐渐增大；当开关S接2时，电容器通过电阻放电，两极板间的电压逐渐减小至零。图乙中电压随时间逐渐减小，故图乙是电容器放电过程得到的。 （2）AB．电容器充电时，电路中的电流随着时间的增加逐渐减小，最终降为零，且减小得越来越慢，故A错误，B正确； CD．根据电容的定义式可知，在电容固定的情况下，电荷量与电压成正比，即图像应为一条过原点的直线，故CD错误。 故选B。 （3）根据可知，电容器放电时图像与坐标轴围成的面积表示放电的总电荷量，由图可知，坐标轴中一个小格对应的电荷量为 图像与坐标轴围成的有效格数为57格，则放电的总电荷量约为 已知电源的输出电压为，根据电容定义式得 12．在“电池电动势和内阻的测量”实验中， (1)电路如图1所示，为防止电流过大，电路中连接的保护电阻R0应选择___________。 A．定值电阻（阻值100.0 Ω，额定功率1 W） B．定值电阻（阻值2.0 Ω，额定功率5 W） (2)电路连接的实物图如图2所示，其中连接错误的导线是___________（选填“①”“②”或“③”）； (3)正确连线后开始实验，在闭合电键S前，滑片应处于___________（选填“最左侧”或“最右侧”），某次测量时，如图3所示，电流表示数为___________A； (4)由实验测得的数据，得到U-I图像，如图4所示，则电源的电动势___________V，内阻___________Ω；（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)B (2)③ (3) 最右侧 0.24 (4) 3.0 2.0 【详解】（1）由于本实验采用两节干电池作为电源，则干电池电动势约为3 V，若选100 Ω的A电阻，电路最大电流仅约0.03 A，电流范围过小不利于多组数据测量；2.0 Ω的B电阻可将短路电流限制在1.5 A以内，且额定电流 满足安全要求，适合作为保护电阻，故电路中连接的保护电阻R0应选择定值电阻（阻值2.0 Ω，额定功率5 W）。 故选B。 （2）根据（1）分析可知电路中的最大电流为1.5 A，则为了减小测量误差，电流表选择0.6 A量程，故导线③连接错误。 （3）[1]闭合开关前滑动变阻器需调至接入阻值最大处，本电路中滑片移到最右侧时滑动变阻器接入电阻最大，可使初始电流最小，保护电路； [2]电流表选用0.6 A量程，分度值0.02 A，读数为0.24A。 （4）[1][2]根据闭合电路欧姆定律 化简可得 可知U-I图线的纵轴截距等于电源电动势，故 图线斜率的绝对值为 可得电源内阻为 4、 解答题（本题共3个小题，共36分。） 13．（10分）如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为小灯泡的图线的一部分，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时灯泡恰能正常发光，求： （1）电源的电动势与内阻； （2）灯泡的额定电压与额定功率。 【答案】（1）；（2）； 【详解】（1）直线A为电源的图线，根据闭合电路欧姆定律可得 所以直接通过图线的纵截距及斜率的绝对值可得电源电动势及内阻为 （2）由图像可知，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时灯泡两端电压为3V，流经灯泡的电流为2A，灯泡正常发光，所以灯泡的额定电压为3V，额定功率为 14．（12分）如图，BC是半径为R的圆弧形光滑绝缘轨道，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，轨道位于竖直平面内，空间中存在水平向左的匀强电场，电场强度为E．现有一质量为m的带电小滑块，在BC轨道的D点释放后可以在该点保持静止不动，已知OD与竖直方向的夹角为α=37°。随后把它从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=0.25，且sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度为g。 (1)滑块的带电荷量q的大小和带电种类； (2)滑块从C点下滑到圆弧形轨道的B端时对轨道的压力； (3)水平轨道上A、B两点之间的距离L。 【答案】(1)，带正电 (2)，方向竖直向下 (3) 【详解】（1）滑块静止在D处时的受力分析如图所示，可知滑块应带正电。 由平衡条件得 其中 联立解得 （2）滑块从C点下滑到B点的过程中，由动能定理得 在B点，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 （3）滑块从C点经B点到A点的过程中，由动能定理得 解得 15．（14分）如图甲所示，某装置中，n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为T。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子在各个间隙中都能恰好不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为m、电子电荷量为，偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，A、B的长度均为L，相距为d，把两板间的电场看作匀强电场。电子从直线加速器射出后，沿两板中线自M点射入偏转电场中，最后从上极板边缘N点射出偏转电场。求： (1)电子在第n个金属圆筒中运动的速度大小； (2)第n个金属圆筒的长度； (3)若极板间的电压为，则电子在加速器中加速了多少次？ 【答案】(1) (2) (3)16次 【详解】（1）电子每次经过一个间隙，电场力做功，经过个间隙后，总动能为： 由动能定理： 解得： （2）电子在圆筒中做匀速直线运动，且在每个圆筒中的运动时间为（半个周期），因此第个圆筒的长度为： 整理得： （3）电子进入偏转电场时的速度为，在偏转电场中做类平抛运动 水平方向： 竖直方向：，其中加速度 联立得： 化简得： 代入，得 又由（1）知，因此： 求得 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $