2023-2024学年江苏省无锡市高一（下）测试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年江苏省无锡市高一（下）测试物理试卷一、单选题：本大题共10小题，共40分。1.关于静电场，下列说法中正确的是(

)A.元电荷实际上是指电子和质子本身

B.在匀强电场中，电势降低的方向不一定是电场线的方向

C.摩擦起电是在摩擦的过程中分别创造了正电荷与负电荷

D.由真空中点电荷的电场强度公式，E=kQr2可知，当r2.如图所示，电工穿上用铜丝编织的防护服进行高压带电作业时，防护服能保护电工的安全，其原因是(

)

A.防护服用铜丝编织不易拉破，对人体起到保护作用

B.编织防护服的铜丝电阻小，对人体起到保护作用

C.电工被防护服所包裹，人体电势为零，对人体起到保护作用

D.电工被防护服所包裹，人体场强为零，对人体起到保护作用3.如图所示，当架空线路的一根带电导线断落在地上时，电流就会从导线的落地点向大地流散，在地面上形成一个以导线落地点为中心的电势分布区域。其电势分布在地表区域可等效为以落点为中心的点电荷形成的电场。下列说法正确的是(

)

A.两脚并拢跳离导线触地点中心是防跨步触电的一种有效方法

B.跨大步跑开远离导线触地点中心触电风险较小

C.人向中心行走过程中，如果每步步长一致，每步两脚间电压相同

D.下落的导线输电电压高低不影响每步之间的电压4.如图所示，是某避雷针放电时空间电场线的分布图。a、b、c三点在同一电场线上。空间电场分布关于直线ac对称。图中的虚线AB是一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹。已知ab=bcA.粒子带负电

B.粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能

C.粒子在A点的动能一定小于在B点的动能

D.ab两点的电势差等于b5.示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示。图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。若在XX′上加如图丙所示的电压，在YY′上加如图丁所示的信号电压，则在示波管荧光屏上看到的图形是(

)A. B.

C. D.6.计算机键盘每个按键下有块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，两片金属片组成一个小电容器。计算机工作时，电压保持不变，对正常工作的计算机，按下键盘上“ctrl”键过程中，按键金属片间组成的电容器A.电容变小 B.金属片间的场强变大

C.电荷量减小 D.处于放电状态7.如图所示，让两质子先、后以不同初速度从同一位置垂直射入一平行板电容器(两板间电压恒定)，质子分别沿a、b轨迹落到极板上，则质子沿b轨迹运动时(

)

A.加速度更大 B.运动时间更长

C.动能增量更大 D.电势能增量与沿a轨迹运动时相同8.如图，两个固定的等量正点电荷，其连线的中点为O，a和b两点关于O点对称，以O为坐标原点、Ob为x轴的正方向。若带正电的试探电荷从a点由静止出发，沿直线aOb运动到b点，下列各图关于x轴上各点电场强度E、电势φ和该试探电荷速度v、电势能Ep的描述正确的是(

)A. B.

C. D.9.图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压u随时间t变化的图线如图乙所示.质量为m、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间，经时间T从两板间飞出.下列关于粒子运动描述错误的是

(

)

A.t=0时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大

B.t=14T时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大10.粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用，简化如图所示：沿轴线分布O(为薄金属环)及A、B、C、D、E5个金属圆筒(又称漂移管)，相邻漂移管分别接在高压电源MN的两端，O接M端。质子飘入(初速度为0)金属环O轴心沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，则(

)A.质子从圆筒E射出时的速度大小为5eUm

B.圆筒E的长度为T10eUm

C.M二、实验题：本大题共1小题，共10分。11.某兴趣小组自制电容器。他们用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸(某种绝缘介质)依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图甲所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。(1)A.增大电容纸的厚度

B.C.增大锡箔纸的厚度

D.(2)将开关S先拨到a充电完成后，电容器的_____(选填“左”或“右”)极板带正电荷，后开关S拨到b，此过程电阻R上的电流方向为_______((3)该小组采用如图乙所示的电路测量该电容器的电容。将开关S拨到a端，电压和电流传感器显示出U−t图像和I−t图像分别如图丙、丁所示，其中I−t图线与t轴所围的小格数约为60

三、计算题：本大题共4小题，共50分。12.如图所示，空间中有一对彼此绝缘的平行金属带电极板MN，一带电液滴恰好静止在极板MN之间的A点处，已知金属板M、N之间相距为d=8cm，其中N板接地，带电液滴的质量为m(1)求MN(2)若A点到N板的距离为3cm，试求液滴在

13.空间中三点A、B和C是直角三角形的三个顶点，且AB=4cm，∠CAB=37°，现将点电荷QA(1)Q(2)Q(3

14.如图所示，AB、CD分别是水平方向和竖直方向的两正对平行板电容器，极板之间均存在匀强电场。OO＇为电容器AB的中心线，电容器AB极板长为L，极板间距足够大，电场强度大小为E₁，方向竖直向下。电容器CD极板足够长，极板间距足够宽，电场强度E₂，方向水平向右，大小未知。M为极板C上的一个小孔。一带正电的液滴以一定的初速度从O点沿中心线OO′射入电容器AB间的匀强电场，随后从M孔射入电容器CD，恰好能在(1)小孔M与O点的竖直距离(2)匀强电场(3)若将电场E₂改为方向水平向左，大小不变，带电液滴从极板C上的小孔M射入后恰好再次打到C板的N点(图中未画出)。求M

15.如图所示，BCDG是光滑绝缘的34圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中E=3mg4q。现有一质量为m、带电量为+q的小滑块(可视为质点)(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=2R(2)在(1(3)改变s的大小，为了使小滑块不脱离圆弧轨道，求AB初始距离s答案和解析1.【答案】B

【解析】A.元电荷是最小单位电荷量，不是指电子或质子，A错误。B.电场线方向是电势降低最快的方向，在匀强电场中，电势降低的方向不一定就是电场线的方向，B正确；C.摩擦起电过程是电荷的转移过程，并没有创造电荷，C错误；D.公式2.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查静电屏蔽现象及其应用。处于静电平衡状态的导体内部合场强处处为0，金属丝做成的防护服起到了静电屏蔽的作用，由此分析即可求解。

【解答】

电工被金属丝做成的防护服所包裹，则人体处于静电屏蔽状态，人体场强为零，对人体起到保护作用。3.【答案】A

【解析】A.两脚并拢跳离导线触地点中心时，两脚之间的距离小，根据U两脚之间电压很小，是防跨步触电的一种有效方法，故A正确；B.跨大步跑开远离导线触地点中心，两脚之间的距离增大，两脚之间电压增大，触电风险较大，故B错误。C.类比点电荷电场，靠近点电荷的电场强度越大，相等距离电势差越大，则人向中心行走过程中，如果每步步长一致，每步两脚间电压不相同，故C错误；D.下落的导线输电电压越高，等效的点电荷形成的电场强度越大，每步的电压越高，故D错误。故选A。4.【答案】C

【解析】A.带电粒子仅在电场力作用下运动，带电粒子受到电场力指向其轨迹的内侧，可得电场力方向与电场线切线方向，故粒子带正电，A错误；BC.粒子从A点向B点运动，电场力做正功，则粒子的速率一直在增加，故粒子动能增加，电势能减小，故B错误，D.ab=bc，若电场为匀强电场，则ab两点的电势差等于bc两点的电势差，但此ab两点间的电场强度小于bc两点间的电场强度，根据故选C。5.【答案】A

【解析】因甲图XX′偏转电极接入的是锯齿形电压，即扫描电压，且周期与YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压相同，所以在荧光屏上得到的信号在一个周期内的稳定图象，则显示的图象与故选A。6.【答案】B

【解析】【分析】

本题主要考查电容器电容的决定式和定义式。两极板间的距离减小，根据电容的决定式C=εrS4πkd可判断电容的变化情况；两极板间的电势差不变，根据E=Ud可判断金属片间的场强的变化；根据电容的定义式C=QU可知电容器的电荷量的变化，从而可知电容器的充放电情况。

【解答】

A.当按键被按下时，两极板间的距离减小，根据电容的决定式C=εrS4πkd，可知电容增大，故A错误；

B.7.【答案】D

【解析】A.加速度为a都是质子，比荷相同，所以加速度相同，故A错误；B.质子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则偏转距离y质子的加速度相同，由图看出，y相同，则运动时间相同，故B错误；CDW所以两次静电力做功相同，电势能的增量相同，由动能定理可知，两次动能的增量相同，故C错误，D正确。故选D。8.【答案】B

【解析】AC．O点的场强为零，从a到b，场强先减小后反向增大，电荷所受的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，v−tB.aO间的电场线方向由a到O，电势逐渐降低，根据φ−x图像切线斜率等于场强，知φ−x图像切线斜率逐渐减小，x=0时φ−xD.根据对称性知，电荷在关于O点对称的位置电势能相等，图像应关于纵轴对称，故D错误。故选B。9.【答案】B

【解析】【分析】

主要考查带电粒子在电场中的运动，需要对粒子在电场中进行受力分析，然后结合牛顿第二定律以及运动学公式，即可求解．

本题难度不大，需要综合考虑运动的合成与分解，以及牛顿第二定律等知识的综合．

【解答】

A、粒子在电场中运动的时间是相同的。t=0时刻入射的粒子，在竖直方向先加速，然后减速，最后离开电场区域，故t=0时刻入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大，故A正确；

B、t=14T时刻入射的粒子，在竖直方向先加速，然后减速，再反向加速，最后反向减速离开电场区域，故此时刻射入的粒子离开电场时速度方向和中线在同一直线上，故B错误；

CD10.【答案】B

【解析】【分析】

由动能定理求质子从圆筒E射出时的速度；根据动能定理求质子从圆筒E射出时的速度大小，再求圆筒E的长度；根据质子的加速情况，判断所受的电场力方向，从而确定MN所接电源的极性情况；质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，根据L=vT分析金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度比值关系。

本题中要理清质子运动的过程，知道质子交替做匀加速运动和匀速运动，要明确动能定理是求粒子加速获得的速度常用的思路，要能熟练运用。

【解答】

A.质子从O点沿轴线进入加速器，质子经电场5次加速，由动能定理可得

5eU=12mvE2

质子从圆筒E出射的速度大小为vE=10eUm，故A错误；

B.质子在圆筒内做匀速运动，所以圆筒E的长度为

LE=vET=T10eUm，故B正确；

C.质子在直线加速器加速，其运动方向不变，由题图可知，A的右边缘为负极时，则在下一个加速时需B右边缘为负极，所以MN11.【答案】((2)

左(

【解析】(1)A.由平行板电容器因素决定式

C=εB.减小电容纸的厚度，即d减小，故电容增大，故B正确；C.增大锡箔纸的厚度，对电容无影响，故C错误；D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积，S增大，故电容增大，故D正确。故选BD。(2[2]放电时，电流由电容器左极板流出向右经过电阻(3)[1]

Q[2C12.【答案】(1)

−160V

；【解析】(1q两板间的电压为U解得E=2000由于场强向上，N板电势较高，MNUMN(2UNAUNA=φNφ则液滴在A点的电势能为EEPA13.【答案】(1)

QA带负电，

QB带正电；(2【解析】(1)如图，根据矢量叠加可知QA在C点产生电场强度方向由C指向A，而QB在C点产生电场强度方向由B指向C，所以(2E解得E(3)根据前面分析可知

A根据点电荷场强公式有E解得Q14.【答案】(1)

y=L2

；(2)【解析】(1

L竖直方向上有my解得y(2vtanv=解得vθv由于液滴恰好在CDq解得

E(3)根据上述分析，液滴打到

q解得a在水平方向有

−v解得t2在竖直方向有

y解得y15.【答案】解：(1)根据题意，从A点到B