精品解析：四川成都市某区2026-2027学年高二上学期期中物理试卷

高二定时练习 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 下图是一列简谐波在时刻的波形图，介质中质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为（cm）。则该波（ ） A. 振幅为20 cm B. 周期为0.2 s C. 波速为 D. 波沿x轴正方向传播 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像可知振幅为10cm，故A错误； B．结合表达式可知周期，故B正确； C．根据图像可知波长为4m，则波速为，故C错误； D．由表达式可知时刻质点P沿y正方向振动，结合波形图，根据“上下坡法”可知，波沿x轴负方向传播，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】根据电场线疏密可知 根据牛顿第二定律可得 则有 带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以粒子受到的电场力水平向左，又粒子带正电，所以电场方向水平向左，根据沿电场方向电势降低可知 根据 粒子带正电，则有 故选C。 3. 电荷量大小均为q的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示，O为中点。A、B为连线上关于O对称的两点，且两点均位于两源电荷之间；C为连线中垂线上不与中点O重合的一点。图示不表示各点的定量位置。无穷远处电势为0，下列说法一定正确的是（ ） A. A、B、C三点处的电场强度大小 B. 若在A点由静止释放一个负电粒子，该粒子能在AB间做往复运动 C. 将等量异种点电荷变为等量同正点电荷，A、B、C三点处电场强度大小 D. 将等量异种点电荷变为等量同正点电荷，A、B、C三点处电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．等量异种点电荷连线上的电场强度从正电荷到负电荷先减小后增大，中点O是连线上场强最小的点，中垂线上O点是中垂线上场强最大的点，从O点沿中垂线向外场强逐渐减小，因此，故A错误； B．等量异种电荷连线上电场方向始终由正电荷指向负电荷，负电荷受到的电场力方向与电场方向相反，即始终指向正电荷一侧。从A点静止释放负粒子，粒子只会向正电荷方向单向加速运动，无法在AB间往复运动，故B错误； C．换成等量同正点电荷后，连线上O点的场强为0，A、B关于O对称故；中垂线上从O点向外场强先增大后减小，由于题目未给出C点的定量位置，C点场强可能小于A、B处场强，也可能大于A、B处场强，故C错误； D．换成等量同正点电荷后，A、B关于两电荷连线的中垂线对称，根据等量同号正电荷的电势分布，对称点电势相等，即；同时沿连线从正电荷向O点电势逐渐降低，沿中垂线从O点向C点电势也逐渐降低，因此，故D正确。 故选D。 4. 研究表明，地球是一个表面带有大量负电荷的导体，晴天时大气中有很多带正电的离子，低空中正离子多，高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点：电势随着高度的增加而升高，在低层大气中升高得最快。由此可知大气中的电场线分布可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】沿电场线方向电势逐渐降低，题干说明电势随高度增加而升高，也就是越往高处电势越高，因此电场线的方向必然是竖直向下（指向地面） 低层大气中电势随高度升高得最快，说明低空的电场强度更大，而电场线的疏密代表电场强度大小，低空电场线更密、高空电场线更疏。 故选A。 5. 如图是某实验小组定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系的装置图。充电后与电源断开，A板带正电。平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。忽略极板边缘效应，中间的电场为匀强电场。下列说法正确的是（ ） A. 在该实验中，静电计的作用是测定该电容器所带电量的变化 B. 甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，静电计指针的张角变小 C. 乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，极板间的匀强电场场强变小 D. 甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，A板的电势变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．静电计实质上也是一种验电器，当把它的金属球与A板连接，金属外壳与B板同时接地后，从指针偏转角度的大小可以推知两极板间的电势差，故A错误； B．由于开关S已经断开，所以电容器所带电荷量Q不变，根据平行板电容器的决定式和定义式 可知将B极板向左移动一段距离，则C变小，U变大，静电计指针的张角变大，故B错误； C．由于开关S已经断开，所以电容器所带电荷量Q不变，根据平行板电容器的决定式和定义式 可知减小极板间正对面积S时，则C变小，U变大，根据极板间的匀强电场场强 可知极板间的匀强电场场强变大，故C错误； D．甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，根据 可知板间场强不变，板间电势差为 又有 ( ) 由此可知A板的电势变大，故D正确。 故选D。 6. 某工厂的静电除尘装置结构如图甲所示，两板状收集器A接高压电源正极，位于两板正中央的线状电离器B接高压电源负极。该装置的俯视图如图乙，以B上某一点为坐标原点，建立与A垂直的x轴，板内沿x轴的电势随位置x的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 板间为匀强电场 B. 从O到电场强度逐渐增大 C. 带负电的尘埃在处所受电场力沿x轴正方向 D. 带负电的尘埃从O点附近向A运动的过程中，电势能逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据，可得图像的切线斜率表示电场强度，由图丙可知，从O到电场强度逐渐减小，板间不是匀强电场，故AB错误； C．根据沿电场方向电势逐渐降低可知，处的场强方向沿x轴负方向，则带负电的尘埃在处所受电场力沿x轴正方向，故C正确； D．带负电的尘埃从O点附近向A运动的过程中，由于场强方向沿x轴负方向，则电场力沿x轴正方向，电场力做正功，电势能逐渐减小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，直角梯形所在的平面内存在匀强电场，其中，，。在点有一粒子源，可以沿平面向各个方向发射动能为的质子，质子经过点、点时的动能分别为和，不考虑质子间的相互作用。该匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据动能定理有 质子从到动能增加，电场力做功，电势差 质子从到动能增加，电场力做功，电势差 建立直角坐标系，以为原点，为轴正方向，为轴正方向，则点坐标为，点坐标为，点坐标为 设匀强电场的电场强度分量为、，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系有， 联立解得， 电场强度大小为 代入数据解得 故选C。 二、多项选择题：本题共3个小题，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. 图为某一单摆的简化模型，其摆角α小于5°，单摆的周期为T，下列说法正确的是（　　） A. 把摆球质量减小一半，其他条件不变，则单摆的周期变大 B. 把摆角α变大（仍小于5°），其他条件不变，则单摆的周期不变 C. 将单摆摆长增加为原来的2倍，其他条件不变，则单摆的周期将变为2T D. 将此单摆从两极移到地球赤道上，其他条件不变，则单摆的周期将变大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据单摆周期公式 可知，单摆周期与摆球质量无关，与摆角无关，故A错误，B正确； C．据单摆周期公式 其他条件不变，将摆长增加为原来的2倍，则单摆的周期将变为，故C错误； D．据单摆周期公式 将此单摆从两极移到地球赤道上，其他条件不变，因为在赤道上的比在两极的小，则单摆的周期将变大，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势 B. B板最多吸收个电子 C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小 D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由能量守恒及动能定理得 即 可知B板的电势和灯丝K的电势相等，故A错误； B．A、B板间的最大电压为 可知B板的最大电荷量为 B板最多吸收的电子个数为，故B正确； C．由能量守恒定律可知，在第一个电子被B板吸收后，电子由灯丝K运动到A板过程，动能增大，电势能减小，由A板运动到B板过程，动能减小，电势能增大，故C错误； D．因为电源的电动势不变即电压U0不变，所以A、B板间的最大电压UAB不变，若增大A、B板间的距离，则由可知电容减小，故电容器所带的电荷量小于Q，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为、带电量为的小球何视为质点）。小球在长为的绝缘轻绳牵引下，绕其悬点在竖直面内沿逆时针方向做完整的圆周运动。直径竖直，直径水平。从点开始，小球的电势能与转过的角度的关系如图乙所示，已知重力加速度，则（　　） A. 该电场的电场强度大小为 B. CA两点的电势差 C. 轻绳在D、B两点拉力的差值为 D. 轻绳在D、B两点拉力的差值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图像可知和时的电势能相同，故电势相等，连线为等势线，电场线与等势线垂直，由此可以判断电场强度的方向如图所示，不沿方向； 电荷在电场中运动最大的电势差为 根据 可得，故A错误； B. 根据 可得CA两点的电势差，故B正确； CD．如图所示： 小球在B点受力分析可知 小球在D点受力分析可知 小球从B点到D点的过程中，由动能定理 可得，故D正确，C错误。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13—15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位 11. 某同学通过实验观察电容器的放电现象，实验电路如图甲所示（忽略电容器漏电）。 （1）按图甲连接好实验电路，开关S应先接到1，给电容器进行充电；再接到_________，观察电容器的放电现象（选填“1”或“2”）。 （2）在放电过程中，每隔相等的时间记录一次电流表的读数，在坐标纸上描点、画图，得到的图像如图乙，已知电流图线与坐标轴所围的面积约为42个方格，根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为_________C（结果保留3位有效数字）；若将图甲中的电阻R换成阻值更小的电阻，则所得的图像与坐标轴所围的面积_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）2 （2） ①. ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 开关接1时，电源与电容器连通，完成充电；要观察放电现象，需要将电容器与电阻、电流表形成闭合回路，因此开关要接到2。 【小问2详解】 [1]根据电流的定义​，图像与坐标轴围成的面积就对应放电过程的总电荷量。 由图乙可知：横轴每小格代表的时间为，纵轴每小格代表的电流为，因此单个方格对应的电荷量为 总共有42个方格，总电荷量 [2]更换更小的电阻后，电容器的初始带电量由充电电压（电源电动势）和电容决定，即 总释放的电荷量不变，而图线与坐标轴围成的面积物理意义就是总放电电荷量，因此面积不变。 12. 如图所示是某科技实验小组设计的研究影响库仑力大小因素的装置。在抽成真空的玻璃容器内，有两个金属圆球A、B（可视为点电荷）固定在两个轻质绝缘支架上，整个装置放在高精度电子检测台面上，仅有与金属圆球A相连部分对电子秤有压力。上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过容器上部玻璃的小孔（密封性良好且上支架可以上下自由移动）。该小组进行如下操作： 1.为了方便直观知道静电力大小，首先将电子秤的示数归零； 2.用起电机让A、B两个金属球带上相同的电量，保持电量不变，把A、B两个金属圆球的距离定量增大，通过读取电子秤示数，便可得到B对A的静电力大小，把所得数据记录分析； 3.保持A、B两个金属圆球的距离为d，逐次用另一个与A相同且不带电的金属圆球C（图中未画出）与A接触，使A的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到B每次对A的静电力大小，把所得数据记录分析； 4.保持A、B两个金属圆球的距离为d，再使两球带电荷量恢复到初始状态，再逐次用另一个与B相同且不带电的金属圆球D（图中未画出）与B接触，使B的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到B每次对A的静电力大小，把所得数据记录分析。 请回答下列问题： （1）对于本实验采用的主要实验方法是____（单选，填正确选项前的字母） A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想实验法 D. 微小量放大法 （2）该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成________（填“正比”或“反比”），与它们之间距离的二次方成________（填“正比”或“反比”），这个规律即被称为库仑定律。 （3）若某次实验时，将A、B两个金属圆球正对距离调为d不变，然后用起电机让两个金属球带上相同的电量，通过读出此时电子秤的示数为m（单位为kg），已知当地重力加速度为g。便可得到B对A的静电力大小________。 （4）对于本实验主要误差来自______________________________（写出一条即可） 【答案】（1）B （2） ①. 正比 ②. 反比 （3）mg （4）金属球尺寸影响，无法完全看作点电荷（或标尺读数误差、绝缘支架漏电，写出一条即可） 【解析】 【小问1详解】 此实验中比较小球在不同距离时所受电场力的大小，再使小球间距离不变，分别改变两小球所带电荷量，比较小球所受静电力的大小，是采用了控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 [1][2]通过实验数据研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们的电量的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。 【小问3详解】 电子秤的读数是m时，A对电子秤的压力为 根据牛顿第三定律，电子秤对A的支持力为 A处于平衡状态，根据平衡条件，可得B对A的静电力大小为 【小问4详解】 金属球尺寸影响，无法完全看作点电荷；标尺读数误差、绝缘支架漏电等都会引起实验误差。 13. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，场强大小，一带电量为的点电荷从a点运动到b点，已知，取b点为电势零点。求： （1）a点的电势； （2）电场力对点电荷所做的功； （3）电荷在a点的电势能。 【答案】（1）10V （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 沿电场线方向电势降低，匀强电场中电势差与场强的关系为 已知b点电势，电势差定义为 代入得 【小问2详解】 电场力做功与电势差的关系为 代入数值得 【小问3详解】 电势能 代入数值得 14. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如图所示。含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出，液滴质量均为m。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含A、B细胞的液滴分别带上电荷，电荷量大小均为q。随后液滴以初速度竖直进入长度为l，宽度为d，电场强度大小为E，水平向右的匀强电场。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方的A、B收集管中。不计液滴重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求： （1）两极板间的电势差U； （2）含A细胞的液滴离开电场时水平方向偏转的距离x； （3）调节初速度的大小，含A细胞的液滴落入收集管时的动能最小值及此情况下的大小（收集管内径足够大，使所有穿出电极的A细胞均能落入其中）。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 匀强电场中，根据电势差与电场强度的关系，可得 【小问2详解】 液滴在电场中运动时，竖直方向不受力，做匀速直线运动，穿过电场的时间为 水平方向受电场力作用，做初速度为0的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 由匀变速直线运动位移公式，水平偏转距离 解得 【小问3详解】 根据动能定理，液滴落入收集管时的动能 由均值不等式可得 则动能最小值 且当时，取得最小值，解得 15. 如图所示，在平面直角坐标系第一、四象限内存在两个对称矩形匀强电场，电场方向平行于y轴且方向相反，电场区域宽度为d，两电场靠近x轴的边界纵坐标分别为和。在处有一垂直于x轴的收集板，M、P分别为板与x轴、电场下边界的两个交点。一个质量为m、电量为（）的粒子从O点以初速度射出，方向与x轴成角，经过上方的电场区域一次，到达P点时速度恰好垂直收集板。改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板的位置。不计粒子的重力，取，。求： （1）求粒子进入电场时沿x轴方向和y轴方向的分速度大小； （2）求电场强度E的大小和轨迹最高点A的坐标，以及粒子从O点运动至P点的总时间； （3）保持粒子入射速度方向不变，允许粒子多次进入电场，欲使粒子到达M点，求粒子入射速度大小的可能性。 【答案】（1）； （2）；； （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子初速度沿与x轴成37°角射出，x方向不受力，分速度始终保持初速度的x分量不变 粒子从O点出发，到上方电场的下边界前无电场，y方向做匀速直线运动，因此进入电场时y方向分速度等于初速度的y分量 【小问2详解】 到达P点时速度恰好垂直收集板，由对称性可知，粒子恰能到达上边电场的上边界，则粒子进入电场在y方向做匀变速直线运动 根据牛顿第二定律 解得 粒子由O点到上部电场的下边界的时间 粒子由上部电场的下边界到上边界的时间 轨迹最高点的横坐标为 则轨迹最高点A的坐标 粒子从O点运动至P点的总时间 【小问3详解】 设粒子入射速度大小，粒子从O点射出到第一次刚进入电场的水平位移保持不变为 粒子从刚进入电场到y方向速度减为0，x方向 y方向 粒子从O点射出到到达M点 有 解得 由题 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二定时练习 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 下图是一列简谐波在时刻的波形图，介质中质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为（cm）。则该波（ ） A. 振幅为20 cm B. 周期为0.2 s C. 波速为 D. 波沿x轴正方向传播 2. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 电荷量大小均为q的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示，O为中点。A、B为连线上关于O对称的两点，且两点均位于两源电荷之间；C为连线中垂线上不与中点O重合的一点。图示不表示各点的定量位置。无穷远处电势为0，下列说法一定正确的是（ ） A. A、B、C三点处的电场强度大小 B. 若在A点由静止释放一个负电粒子，该粒子能在AB间做往复运动 C. 将等量异种点电荷变为等量同正点电荷，A、B、C三点处电场强度大小 D. 将等量异种点电荷变为等量同正点电荷，A、B、C三点处电势 4. 研究表明，地球是一个表面带有大量负电荷的导体，晴天时大气中有很多带正电的离子，低空中正离子多，高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点：电势随着高度的增加而升高，在低层大气中升高得最快。由此可知大气中的电场线分布可能是（ ） A. B. C. D. 5. 如图是某实验小组定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系的装置图。充电后与电源断开，A板带正电。平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。忽略极板边缘效应，中间的电场为匀强电场。下列说法正确的是（ ） A. 在该实验中，静电计的作用是测定该电容器所带电量的变化 B. 甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，静电计指针的张角变小 C. 乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，极板间的匀强电场场强变小 D. 甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，A板的电势变大 6. 某工厂的静电除尘装置结构如图甲所示，两板状收集器A接高压电源正极，位于两板正中央的线状电离器B接高压电源负极。该装置的俯视图如图乙，以B上某一点为坐标原点，建立与A垂直的x轴，板内沿x轴的电势随位置x的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 板间为匀强电场 B. 从O到电场强度逐渐增大 C. 带负电的尘埃在处所受电场力沿x轴正方向 D. 带负电的尘埃从O点附近向A运动的过程中，电势能逐渐增大 7. 如图所示，直角梯形所在的平面内存在匀强电场，其中，，。在点有一粒子源，可以沿平面向各个方向发射动能为的质子，质子经过点、点时的动能分别为和，不考虑质子间的相互作用。该匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3个小题，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. 图为某一单摆的简化模型，其摆角α小于5°，单摆的周期为T，下列说法正确的是（　　） A. 把摆球质量减小一半，其他条件不变，则单摆的周期变大 B. 把摆角α变大（仍小于5°），其他条件不变，则单摆的周期不变 C. 将单摆摆长增加为原来的2倍，其他条件不变，则单摆的周期将变为2T D. 将此单摆从两极移到地球赤道上，其他条件不变，则单摆的周期将变大 9. 如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势 B. B板最多吸收个电子 C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小 D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q 10. 如图甲所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为、带电量为的小球何视为质点）。小球在长为的绝缘轻绳牵引下，绕其悬点在竖直面内沿逆时针方向做完整的圆周运动。直径竖直，直径水平。从点开始，小球的电势能与转过的角度的关系如图乙所示，已知重力加速度，则（　　） A. 该电场的电场强度大小为 B. CA两点的电势差 C. 轻绳在D、B两点拉力的差值为 D. 轻绳在D、B两点拉力的差值为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13—15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位 11. 某同学通过实验观察电容器的放电现象，实验电路如图甲所示（忽略电容器漏电）。 （1）按图甲连接好实验电路，开关S应先接到1，给电容器进行充电；再接到_________，观察电容器的放电现象（选填“1”或“2”）。 （2）在放电过程中，每隔相等的时间记录一次电流表的读数，在坐标纸上描点、画图，得到的图像如图乙，已知电流图线与坐标轴所围的面积约为42个方格，根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为_________C（结果保留3位有效数字）；若将图甲中的电阻R换成阻值更小的电阻，则所得的图像与坐标轴所围的面积_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 如图所示是某科技实验小组设计的研究影响库仑力大小因素的装置。在抽成真空的玻璃容器内，有两个金属圆球A、B（可视为点电荷）固定在两个轻质绝缘支架上，整个装置放在高精度电子检测台面上，仅有与金属圆球A相连部分对电子秤有压力。上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过容器上部玻璃的小孔（密封性良好且上支架可以上下自由移动）。该小组进行如下操作： 1.为了方便直观知道静电力大小，首先将电子秤的示数归零； 2.用起电机让A、B两个金属球带上相同的电量，保持电量不变，把A、B两个金属圆球的距离定量增大，通过读取电子秤示数，便可得到B对A的静电力大小，把所得数据记录分析； 3.保持A、B两个金属圆球的距离为d，逐次用另一个与A相同且不带电的金属圆球C（图中未画出）与A接触，使A的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到B每次对A的静电力大小，把所得数据记录分析； 4.保持A、B两个金属圆球的距离为d，再使两球带电荷量恢复到初始状态，再逐次用另一个与B相同且不带电的金属圆球D（图中未画出）与B接触，使B的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到B每次对A的静电力大小，把所得数据记录分析。 请回答下列问题： （1）对于本实验采用的主要实验方法是____（单选，填正确选项前的字母） A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想实验法 D. 微小量放大法 （2）该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成________（填“正比”或“反比”），与它们之间距离的二次方成________（填“正比”或“反比”），这个规律即被称为库仑定律。 （3）若某次实验时，将A、B两个金属圆球正对距离调为d不变，然后用起电机让两个金属球带上相同的电量，通过读出此时电子秤的示数为m（单位为kg），已知当地重力加速度为g。便可得到B对A的静电力大小________。 （4）对于本实验主要误差来自______________________________（写出一条即可） 13. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，场强大小，一带电量为的点电荷从a点运动到b点，已知，取b点为电势零点。求： （1）a点的电势； （2）电场力对点电荷所做的功； （3）电荷在a点的电势能。 14. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如图所示。含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出，液滴质量均为m。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含A、B细胞的液滴分别带上电荷，电荷量大小均为q。随后液滴以初速度竖直进入长度为l，宽度为d，电场强度大小为E，水平向右的匀强电场。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方的A、B收集管中。不计液滴重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求： （1）两极板间的电势差U； （2）含A细胞的液滴离开电场时水平方向偏转的距离x； （3）调节初速度的大小，含A细胞的液滴落入收集管时的动能最小值及此情况下的大小（收集管内径足够大，使所有穿出电极的A细胞均能落入其中）。 15. 如图所示，在平面直角坐标系第一、四象限内存在两个对称矩形匀强电场，电场方向平行于y轴且方向相反，电场区域宽度为d，两电场靠近x轴的边界纵坐标分别为和。在处有一垂直于x轴的收集板，M、P分别为板与x轴、电场下边界的两个交点。一个质量为m、电量为（）的粒子从O点以初速度射出，方向与x轴成角，经过上方的电场区域一次，到达P点时速度恰好垂直收集板。改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板的位置。不计粒子的重力，取，。求： （1）求粒子进入电场时沿x轴方向和y轴方向的分速度大小； （2）求电场强度E的大小和轨迹最高点A的坐标，以及粒子从O点运动至P点的总时间； （3）保持粒子入射速度方向不变，允许粒子多次进入电场，欲使粒子到达M点，求粒子入射速度大小的可能性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $