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高级中学名校试卷PAGE2026学年度(上)阶段性考试(一)高2024级物理一、单项选择题(每小题只有一个正确答案,选对得4分,不选或选错不得分,共28分)1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是()A.由知,电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比B.由知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C.由知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关D.由知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为1V【答案】C【解析】A.电场强度只由电场自身决定,与检验电荷的电荷量无关,故A错误;B.电容器的电容只由电容器自身决定,与和无关,故B错误;C.由点电荷场强公式可知,电场强度与场源电荷量成正比,故C正确;D.由知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为,故D错误。故选C。2.某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是()A.a点电势高于b点的电势B.若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功C.c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D.若将一正试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线由d运动到c【答案】B【解析】A.由沿电场线的方向电势降落和电场线与等势面垂直的特点,可知a点的电势低于b点的电势,故A错误;B.由电势能的公式可得出a点的电势能低于b点的电势能,由电场力做功与电势能变化的关系,说明电场力做了负功,故B正确;C.因为电场线的疏密表示电场的强弱,故c点的电场强度小于d点的电场强度,故C错误;D.正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向,使该电荷离开该电场线,所以该电荷不可能沿着电场线由d到c,故D错误。故选B。3.如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,闭合开关S后,静电计指针张开一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使B板向左平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些【答案】D【解析】A.使A、B两板靠近一些,由于电容器一直与电源连接,所以板间电势差不变,则静电计指针张角不变,故A错误;B.使A、B两板正对面积减小一些,由于电容器一直与电源连接,所以板间电势差不变,则静电计指针张角不变,故B错误;C.断开S后,由于静电计所带的电荷量很小,可认为电容器所带电荷量不变,使B板向左平移一些,则板间距离变小,根据可知,电容器电容增大;根据可知,板间电势差变小,则静电计指针张角减小,故C错误;D.断开S后,由于静电计所带的电荷量很小,可认为电容器所带电荷量不变,使A、B正对面积减小一些,根据可知,电容器电容减小;根据可知,板间电势差变大,则静电计指针张角增大,故D正确。故选D。4.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带负电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上。据此可知()A.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能大C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小【答案】B【解析】A.根据电场方向与等势面垂直,电场力位于曲线轨迹的凹侧,且质点带负电,质点的受力和电场方向如图所示根据沿电场方向电势降低可知,三个等势面中,c的电势最高,故A错误;B.根据,由于P点的电势小于Q点的电势,且质点带负电,可知带电质点在P点的电势能比在Q点的大,故B正确;C.由于质点仅受静电力作用,所以带电质点的动能与电势能之和保持不变,故C错误;D.根据,可知相邻等差等势面越密集场强越大,则P点的电场强度比Q点的电场强度大,带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度大,故D错误。故选B。5.如图所示,在竖直向上的匀强电场中有一绝缘粗糙圆弧曲面,有一带电金属块沿曲面滑下。已知在金属块滑下的过程中金属块的重力势能减小了10J,机械能增大了8J,电势能减少了13J,则以下判断正确的是()A.金属块带正电荷B.金属块的动能增大了2JC.金属块克服摩擦力做功5JD.金属块运动到圆弧最低点速度最大【答案】C【解析】A.金属块滑下的过程中,电势能减少了13J,可知电场力做正功,则电场力竖直向下,与场强方向相反,则金属块带负电荷,故A错误;B.金属块滑下的过程中小球的重力势能减小了10J,机械能增大了8J,可知金属块的动能增大了18J,故B错误;C.金属块滑下的过程中重力势能减小了10J,重力做功为10J,电势能减少了13J,则电场力做功为13J,根据动能定理可得可得金属块克服摩擦力做功为,故C正确;D.由于电场力竖直向下,可知金属块到达最低点之前,电场力和重力的合力沿切线方向的分力已经小于摩擦力,金属块到达最低点之前,已经做减速运动,故D错误。故选C。6.如图所示,不可伸长的轻绳跨过光滑、轻质定滑轮O,一端与带电荷量为+q的小球A相连,另一端连接装水的水桶,带电荷量也为+q的小球B位于定滑轮O正下方,放置在绝缘、粗糙的水平面上,初始时水桶和小球A、B均静止。若将水桶内的水取出少量,水桶和小球A、B再次平衡,小球B仍然处于原位置,取无穷远处电势为零。下列说法正确的是()A.小球A、B连线上中点的电势等于零B.小球A、B之间的距离变大C.水桶的位置变低D.水平面对小球B的摩擦力变大【答案】C【解析】A.小球A、B所带电荷量均为,在小球A、B连线上中点产生的电势均为正值,故小球A、B连线上中点的电势为正值,故A错误;BC.对小球A受力分析,如图所示因,,故、、组成的矢量三角形与相似,故因与均不变,等于所悬挂的水桶与水的总重力,故变小,故变小,水桶的位置变低;设,则则因与均不变,故不变,故B错误,C正确;D.由以上分析可知,小球A对小球B的库仑力大小不变,但与水平方向的夹角变大,故小球A对小球B的库仑力的水平分力变小,由小球B水平方向受力平衡可知,水平面对小球B的摩擦力变小,故D错误。故选C。7.在某静电场中,电场方向沿x轴方向,其电势随坐标x的分布如图所示(及区域均无电场),一质量为、电荷量为的带正电粒子(重力不计),以大小为的初速度从处沿x轴正方向进入电场。下列判断正确的是()A.该电场中,最大电场强度为B.粒子不可能到达处C.粒子从处沿x轴正方向运动的过程中,在处的动能最大D.粒子从处沿x轴正方向运动的过程中,最小的动能为零【答案】C【解析】A.图像的斜率表示电场强度,根据图示可求得最大电场强度为1.2×104V/m,所以A错误;BCD.根据题意,粒子开始做匀减速运动,在处速度最小,设为v,由动能定理U为初始位置与位置的电势差解得v>0从开始,粒子做匀加速运动,到时速度达到最大,然后开始做匀减速运动,到处时速度与初始位置速度相等。所以,粒子从处沿x轴正方向运动的过程中,在处的动能最大,在整个运动过程中最小动能不为0,粒子可以到达。所以C正确,BD错误。故选C。二、多项选择题(每小题有多个正确答案,全部选对得6分,选对但不全得3分,共18分)8.把带电荷量2×10-8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×10-8J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10-8J,取无限远处电势为零,则下列说法正确的是()A.把该电荷从A点到无限远处,电场力做功8×10-8JB.该电场中A点电势为C.该电场中A、B两点的电势差D.若把2×10-8C的负电荷由A点移到B点,电势能增加6×10-8J【答案】AD【解析】A.把电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功,则从A点移到无限远处电场力做功8×10-8J,故A正确;B.无穷远电势为0,则A点的电势能为则A点的电势,故B错误;C.同理,B点的电势能则则A、B两点的电势差,故C错误;D.对于的负电荷,从A移到B时,电场力做功,电场力做功为负,说明克服电场力做功,电势能增加,故D正确。故选AD。9.如图所示,三个带电小球A、B、C可视为点电荷,所带电荷分别为、、。A、B固定在绝缘水平桌面上,C带有小孔,穿在动摩擦因数处处相同的粗糙绝缘直杆上,绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处,将C从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零,C沿杆下滑时带电荷量保持不变,C在下落过程中,以下判断正确的是()A.电场力方向水平向右B.小球C所受摩擦力一直减小C.小球C下落一半高度时速度一定最大D.摩擦产生的内能等于小球C重力势能减少量【答案】AD【解析】AB.A、B为等量异种点电荷,且A带正电荷,B带负电荷,设小球C到桌面的高度为h,A、B间距为2d,如图所示则小球A、C之间的距离为根据库仑定律可得小球C受到的合力为方向水平向右,又小球C与杆之间的正压力N等于电场力,则摩擦力在小球C下落过程中,电场力越大,正压力N越大,摩擦力f一直增大。故A正确,B错误;C.小球C的速度最大时,加速度为零,即重力等于摩擦力,由于摩擦力一直增大,小球C先加速后减速,但速度最大的位置并不一定是下落一半的高度,这无法进一步确定,故C错误;D.小球C下落过程中,重力势能减少,而由于初末速度都为零,动能变化为零,且因为电场力不做功,所以根据能量守恒,重力势能的减少量等于摩擦产生的内能,故D正确。故选AD。10.如图所示,平行板电容器充电后,两极板间的电场为匀强电场。一电子以初动能从A点沿平行极板的方向水平向右飞入匀强电场,它从B点离开匀强电场时,动能为、所受电场力的功率为P。仅将该电容器所带电荷量减到原来的,一电子仍以初动能从A点沿平行极板的方向水平向右飞入匀强电场,下列说法正确的是()A.匀强电场的电场强度变为原来的B.电子飞越匀强电场的过程中电势能的变化为原来的C.电子离开匀强电场时的动能为D.电子离开匀强电场时所受电场力的功率为【答案】BD【解析】A.仅将该电容器所带电荷量减到原来的,根据可知极板间的电压变为原来的,根据可知电场强度变为原来的,选项A错误;B.电势能的减少等于电场力做功,,,入射的初速度不变,则不变,电量减半,则y减半,W变为原来的,则电势能的变化为原来的,选项B正确;C.动能的增量等于电场力做功,则粒子动能增量变为原来的,电子离开匀强电场时的动能为,选项C错误;D.电场力的功率,不变,电量减半,则电子离开匀强电场时所受电场力的功率为,选项D正确。故选BD。三、实验题(本题共2小题,共14分)11.某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时,设计了如下实验:把一个带正电的小球放在处,然后把挂在丝线上的带正电小球先后挂在、位置。测得丝线两次的偏角分别为、,而且由于丝线的长度可以调节,两次都确保小球的位置和与A在同一条水平线上。(1)该实验探究结果表明:电荷之间的相互作用力,随着距离增大而________;(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)如果两带电小球都可以看成点电荷,则两次的间距之比________(保留根号)。【答案】(1)减小(2)【解析】(1)[1]设带电小球静止时,丝线与竖直方向的夹角为,根据平衡条件可得可得小球的位置和,受到的静电力所以该实验探究结果表明:电荷之间的相互作用力,随着距离增大而减小;(2)[2]如果两带电小球都可以看成点电荷,根据则两次的间距之比12.某学习小组设计如图1所示电路探究电容器的充、放电过程。(1)按图1所示连接电路,将开关S拨到1时,通过电流表的电流方向________(选填“向左”或“向右”)。(2)等待充电完成后,将开关S拨到2,每隔5s读出电流表的示数并记录在表格中,若在图2中作出的图像与坐标轴围成的面积为95格,则电容器放电前所带的电荷量为________C(结果保留三位有效数字)。(3)若作出的图像为图3中的曲线a,现仅增大R的阻值,重复(1)(2)步骤,作出的图可能是图3中的曲线________(选填“a”、“b”或“c”)。【答案】(1)向右(2)##0.00380(3)b【解析】(1)图1可知,将开关拨到1时,通过电流表的电流方向向右。(2)根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量,图2中每一小格表示的电量为故电容器放电前所带的电荷量为(3)因图像的面积等于电容器带电量,则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变,仅增大的阻值,电容器放电电流越小,则放电时间越长,故图可能是图3中的曲线b。四、计算题(本题共3小题,共40分)13.如图所示,两平行金属板A、B间有一匀强电场,C、D为电场中的两点,且CD=4cm,其连线的延长线与金属板A成30°角。已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为4.8×10-17J,元电荷e=1.6×10-19C。求:(1)C、D两点间的电势差UCD、匀强电场的场强大小E;(2)若选取A板的电势φA=0,C点距A板1cm,电子在D点的电势能为多少?【答案】(1),(2)【解析】(1)电子从C点移到D点,有可得匀强电场的场强大小为(2)若选取A板的电势φA=0,C点距A板1cm,则有可得又可得则电子在D点的电势能为14.如图所示,放置在竖直平面内的粗糙直线轨道AB与光滑圆弧轨道BCD相切于B点,C为最低点,圆心角∠BOC=37°,线段OC垂直于OD,圆弧轨道半径为R,直线轨道AB长为L=5R,整个轨道处于匀强电场中,电场强度方向平行于轨道所在的平面且垂直于直线OD,现有一个质量为m、带电荷量为+q的小物块P从A点无初速度释放,小物块P与AB之间的动摩擦因数μ=0.25,电场强度大小,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,忽略空气阻力。求:(1)小物块第一次通过C点时对轨道的压力大小;(2)小物块第一次从D点飞出后上升的最大高度;(3)小物块在直线轨道AB上运动总路程。【答案】(1)10.8mg(2)1.2R(3)15R【解析】(1)小物块从A点第一次到C点的过程,由动能定理得在C点由牛顿第二定律知联立解得FN=10.8mg由牛顿第三定律得,小物块对轨道压力大小是10.8mg。(2)小物块从A第一次到D的过程,由动能定理知小物块第一次到达D点后以速度vD1逆着电场线方向做匀减速直线运动,由动能定理得,联立解得xmax=1.2R(3)小物块到达B点的速度为零后,小物块就在圆弧轨道上做往复圆周运动,由功能关系知解得d=15R15.如图所示,虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:(1)电子到MN的速度大小;(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与连线夹角的正切值;(4)电子打到屏上的点到点O的距离【答案】(1);(2);(3)2;(4)【解析】(1)从A点到MN的过程中,由动能定理得(2)电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,时间为,由牛顿第二定律和运动学公式得则时间为从MN到屏的过程中运动的时间运动的总时间为(3)设电子射出电场时沿平行电场线方向的速度为,根据牛顿第二定律得,电子
在电场中的加速度为运动时间为则竖直方向速度为所以夹角为解得(4)如图,电子离开电场后,将速度方向反向延长交于场的中点由几何关系知得2025-2026学年度(上)阶段性考试(一)高2024级物理一、单项选择题(每小题只有一个正确答案,选对得4分,不选或选错不得分,共28分)1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是()A.由知,电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比B.由知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C.由知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关D.由知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为1V【答案】C【解析】A.电场强度只由电场自身决定,与检验电荷的电荷量无关,故A错误;B.电容器的电容只由电容器自身决定,与和无关,故B错误;C.由点电荷场强公式可知,电场强度与场源电荷量成正比,故C正确;D.由知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为,故D错误。故选C。2.某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是()A.a点电势高于b点的电势B.若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功C.c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D.若将一正试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线由d运动到c【答案】B【解析】A.由沿电场线的方向电势降落和电场线与等势面垂直的特点,可知a点的电势低于b点的电势,故A错误;B.由电势能的公式可得出a点的电势能低于b点的电势能,由电场力做功与电势能变化的关系,说明电场力做了负功,故B正确;C.因为电场线的疏密表示电场的强弱,故c点的电场强度小于d点的电场强度,故C错误;D.正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向,使该电荷离开该电场线,所以该电荷不可能沿着电场线由d到c,故D错误。故选B。3.如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,闭合开关S后,静电计指针张开一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使B板向左平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些【答案】D【解析】A.使A、B两板靠近一些,由于电容器一直与电源连接,所以板间电势差不变,则静电计指针张角不变,故A错误;B.使A、B两板正对面积减小一些,由于电容器一直与电源连接,所以板间电势差不变,则静电计指针张角不变,故B错误;C.断开S后,由于静电计所带的电荷量很小,可认为电容器所带电荷量不变,使B板向左平移一些,则板间距离变小,根据可知,电容器电容增大;根据可知,板间电势差变小,则静电计指针张角减小,故C错误;D.断开S后,由于静电计所带的电荷量很小,可认为电容器所带电荷量不变,使A、B正对面积减小一些,根据可知,电容器电容减小;根据可知,板间电势差变大,则静电计指针张角增大,故D正确。故选D。4.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带负电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上。据此可知()A.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能大C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小【答案】B【解析】A.根据电场方向与等势面垂直,电场力位于曲线轨迹的凹侧,且质点带负电,质点的受力和电场方向如图所示根据沿电场方向电势降低可知,三个等势面中,c的电势最高,故A错误;B.根据,由于P点的电势小于Q点的电势,且质点带负电,可知带电质点在P点的电势能比在Q点的大,故B正确;C.由于质点仅受静电力作用,所以带电质点的动能与电势能之和保持不变,故C错误;D.根据,可知相邻等差等势面越密集场强越大,则P点的电场强度比Q点的电场强度大,带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度大,故D错误。故选B。5.如图所示,在竖直向上的匀强电场中有一绝缘粗糙圆弧曲面,有一带电金属块沿曲面滑下。已知在金属块滑下的过程中金属块的重力势能减小了10J,机械能增大了8J,电势能减少了13J,则以下判断正确的是()A.金属块带正电荷B.金属块的动能增大了2JC.金属块克服摩擦力做功5JD.金属块运动到圆弧最低点速度最大【答案】C【解析】A.金属块滑下的过程中,电势能减少了13J,可知电场力做正功,则电场力竖直向下,与场强方向相反,则金属块带负电荷,故A错误;B.金属块滑下的过程中小球的重力势能减小了10J,机械能增大了8J,可知金属块的动能增大了18J,故B错误;C.金属块滑下的过程中重力势能减小了10J,重力做功为10J,电势能减少了13J,则电场力做功为13J,根据动能定理可得可得金属块克服摩擦力做功为,故C正确;D.由于电场力竖直向下,可知金属块到达最低点之前,电场力和重力的合力沿切线方向的分力已经小于摩擦力,金属块到达最低点之前,已经做减速运动,故D错误。故选C。6.如图所示,不可伸长的轻绳跨过光滑、轻质定滑轮O,一端与带电荷量为+q的小球A相连,另一端连接装水的水桶,带电荷量也为+q的小球B位于定滑轮O正下方,放置在绝缘、粗糙的水平面上,初始时水桶和小球A、B均静止。若将水桶内的水取出少量,水桶和小球A、B再次平衡,小球B仍然处于原位置,取无穷远处电势为零。下列说法正确的是()A.小球A、B连线上中点的电势等于零B.小球A、B之间的距离变大C.水桶的位置变低D.水平面对小球B的摩擦力变大【答案】C【解析】A.小球A、B所带电荷量均为,在小球A、B连线上中点产生的电势均为正值,故小球A、B连线上中点的电势为正值,故A错误;BC.对小球A受力分析,如图所示因,,故、、组成的矢量三角形与相似,故因与均不变,等于所悬挂的水桶与水的总重力,故变小,故变小,水桶的位置变低;设,则则因与均不变,故不变,故B错误,C正确;D.由以上分析可知,小球A对小球B的库仑力大小不变,但与水平方向的夹角变大,故小球A对小球B的库仑力的水平分力变小,由小球B水平方向受力平衡可知,水平面对小球B的摩擦力变小,故D错误。故选C。7.在某静电场中,电场方向沿x轴方向,其电势随坐标x的分布如图所示(及区域均无电场),一质量为、电荷量为的带正电粒子(重力不计),以大小为的初速度从处沿x轴正方向进入电场。下列判断正确的是()A.该电场中,最大电场强度为B.粒子不可能到达处C.粒子从处沿x轴正方向运动的过程中,在处的动能最大D.粒子从处沿x轴正方向运动的过程中,最小的动能为零【答案】C【解析】A.图像的斜率表示电场强度,根据图示可求得最大电场强度为1.2×104V/m,所以A错误;BCD.根据题意,粒子开始做匀减速运动,在处速度最小,设为v,由动能定理U为初始位置与位置的电势差解得v>0从开始,粒子做匀加速运动,到时速度达到最大,然后开始做匀减速运动,到处时速度与初始位置速度相等。所以,粒子从处沿x轴正方向运动的过程中,在处的动能最大,在整个运动过程中最小动能不为0,粒子可以到达。所以C正确,BD错误。故选C。二、多项选择题(每小题有多个正确答案,全部选对得6分,选对但不全得3分,共18分)8.把带电荷量2×10-8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×10-8J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10-8J,取无限远处电势为零,则下列说法正确的是()A.把该电荷从A点到无限远处,电场力做功8×10-8JB.该电场中A点电势为C.该电场中A、B两点的电势差D.若把2×10-8C的负电荷由A点移到B点,电势能增加6×10-8J【答案】AD【解析】A.把电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功,则从A点移到无限远处电场力做功8×10-8J,故A正确;B.无穷远电势为0,则A点的电势能为则A点的电势,故B错误;C.同理,B点的电势能则则A、B两点的电势差,故C错误;D.对于的负电荷,从A移到B时,电场力做功,电场力做功为负,说明克服电场力做功,电势能增加,故D正确。故选AD。9.如图所示,三个带电小球A、B、C可视为点电荷,所带电荷分别为、、。A、B固定在绝缘水平桌面上,C带有小孔,穿在动摩擦因数处处相同的粗糙绝缘直杆上,绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处,将C从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零,C沿杆下滑时带电荷量保持不变,C在下落过程中,以下判断正确的是()A.电场力方向水平向右B.小球C所受摩擦力一直减小C.小球C下落一半高度时速度一定最大D.摩擦产生的内能等于小球C重力势能减少量【答案】AD【解析】AB.A、B为等量异种点电荷,且A带正电荷,B带负电荷,设小球C到桌面的高度为h,A、B间距为2d,如图所示则小球A、C之间的距离为根据库仑定律可得小球C受到的合力为方向水平向右,又小球C与杆之间的正压力N等于电场力,则摩擦力在小球C下落过程中,电场力越大,正压力N越大,摩擦力f一直增大。故A正确,B错误;C.小球C的速度最大时,加速度为零,即重力等于摩擦力,由于摩擦力一直增大,小球C先加速后减速,但速度最大的位置并不一定是下落一半的高度,这无法进一步确定,故C错误;D.小球C下落过程中,重力势能减少,而由于初末速度都为零,动能变化为零,且因为电场力不做功,所以根据能量守恒,重力势能的减少量等于摩擦产生的内能,故D正确。故选AD。10.如图所示,平行板电容器充电后,两极板间的电场为匀强电场。一电子以初动能从A点沿平行极板的方向水平向右飞入匀强电场,它从B点离开匀强电场时,动能为、所受电场力的功率为P。仅将该电容器所带电荷量减到原来的,一电子仍以初动能从A点沿平行极板的方向水平向右飞入匀强电场,下列说法正确的是()A.匀强电场的电场强度变为原来的B.电子飞越匀强电场的过程中电势能的变化为原来的C.电子离开匀强电场时的动能为D.电子离开匀强电场时所受电场力的功率为【答案】BD【解析】A.仅将该电容器所带电荷量减到原来的,根据可知极板间的电压变为原来的,根据可知电场强度变为原来的,选项A错误;B.电势能的减少等于电场力做功,,,入射的初速度不变,则不变,电量减半,则y减半,W变为原来的,则电势能的变化为原来的,选项B正确;C.动能的增量等于电场力做功,则粒子动能增量变为原来的,电子离开匀强电场时的动能为,选项C错误;D.电场力的功率,不变,电量减半,则电子离开匀强电场时所受电场力的功率为,选项D正确。故选BD。三、实验题(本题共2小题,共14分)11.某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时,设计了如下实验:把一个带正电的小球放在处,然后把挂在丝线上的带正电小球先后挂在、位置。测得丝线两次的偏角分别为、,而且由于丝线的长度可以调节,两次都确保小球的位置和与A在同一条水平线上。(1)该实验探究结果表明:电荷之间的相互作用力,随着距离增大而________;(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)如果两带电小球都可以看成点电荷,则两次的间距之比________(保留根号)。【答案】(1)减小(2)【解析】(1)[1]设带电小球静止时,丝线与竖直方向的夹角为,根据平衡条件可得可得小球的位置和,受到的静电力所以该实验探究结果表明:电荷之间的相互作用力,随着距离增大而减小;(2)[2]如果两带电小球都可以看成点电荷,根据则两次的间距之比12.某学习小组设计如图1所示电路探究电容器的充、放电过程。(1)按图1所示连接电路,将开关S拨到1时,通过电流表的电流方向________(选填“向左”或“向右”)。(2)等待充电完成后,将开关S拨到2,每隔5s读出电流表的示数并记录在表格中,若在图2中作出的图像与坐标轴围成的面积为95格,则电容器放电前所带的电荷量为________C(结果保留三位有效数字)。(3)若作出的图像为图3中的曲线a,现仅增大R的阻值,重复(1)(2)步骤,作出的图可能是图3中的曲线________(选填“a”、“b”或“c”)。【答案】(1)向右(2)##0.00380(3)b【解析】(1)图1可知,将开关拨到1时,通过电流表的电流方向向右。(2)根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量,图2中每一小格表示的电量为故电容器放电前所带的电荷量为(3)因图像的面积等于电容器带电量,则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变,仅增大的阻值,电容器放电电流越
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