重庆市两江育才中学校2023-2024学年高二上学期第一学月质量监测物理试题

2023-2024学年重庆市两江育才中学高二（上）质检物理试卷一、单项选择题（本大题共8小题，共32分）1．（4分）真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（）A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍2．（4分）如图所示，是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷电荷量为+2q，右侧点电荷电荷量为﹣q，P、Q两点关于两电荷连线对称。下列说法中正确的是（）A．P、Q两点的电场强度相同 B．M点的电场强度小于N点的电场强度 C．在两点电荷连线上，中点处的电场强度最小 D．在M点由静止释放一个正的试探电荷，电荷不会沿电场线通过P点3．（4分）如图所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆半径之差相等。A、B、C分别是这三个等势面上的点，且在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为φA＝20V和φC＝10V，则B点的电势（）A．可能等于15V B．可能大于15V C．一定小于15V D．无法判断4．（4分）如图所示，实线表示匀强电场的电场线．一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点．若a点电势为φa，b点电势为φb，则（）A．场强方向一定向左，且电势φa＞φb B．场强方向一定向左，且电势φa＜φb C．场强方向一定向右，且电势φa＜φb D．场强方向一定向右，且电势φa＞φb5．（4分）如图所示，在原来不带电的空心金属球壳外面放置一个正电荷，A、B、C三点分别位于球壳外部、球壳实体中和球壳空腔内。各点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别φA、φB、φC，当球壳处于静电平衡状态时，下列说法正确的是（）A．EA＞EB＞EC B．φA＞φB＞φC C．B点的电场强度等于0 D．由于静电感应，球壳左侧内表面感应出负电荷6．（4分）平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向夹角为θ，如图，那么（）A．保持电键S闭合，仅将A板向B板靠近，则θ减小 B．保持电键S闭合，仅将A板沿极板方向下移少许，则θ不变 C．电键S断开，仅将A板靠近B板，则θ增大 D．电键S断开，仅将A板远离B板，则θ减小7．（4分）如图，圆心为0的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为圆的两条直径，∠aOc＝60°，将一电荷量为q的正点电荷从a点移到b点，电场力做功为W（W＞0）；若将该电荷从d点移到c点，电场力做功也为W，下列说法正确的是（）A．a、c两点的电势相等 B．电场强度方向由a指向d C．a、O两点间的电势差大于 D．将该电荷从d点移到圆周上不同点时，电场力做功最大值为W8．（4分）如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）A． B． C． D．二、多项选择题（本大题共4小题，共16分，每小题至少有两个选项正确。）（多选）9．（4分）下列说法中，正确的是（）A．沿着电场线的方向移动正电荷，电势能一定增大 B．沿着电场线的方向移动正电荷，电势能一定减少 C．沿着电场线的方向移动负电荷，电势能一定减少 D．沿着电场线的方向移动负电荷，电势能一定增大（多选）10．（4分）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（多选）11．（4分）如图所示，水平向左的匀强电场中，质量为m、带电量为q的小球从A点沿直线由A点运动到B点。AB与电场线之间夹角为45°，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．小球可能带正电 B．小球一定带负电 C．电场强度E＝ D．小球沿AB做匀速直线运动（多选）12．（4分）如图，ABC为直角三角形，∠C＝30°，AC＝4cm，三角形处于平行于三角形平面的匀强电场中。已知A、B、C三点的电势分别为φA＝4V、φB＝6V、φC＝2V。下列说法正确的是（）A．匀强电场的方向可能由B指向C B．匀强电场的方向与∠B的角平分线平行 C．匀强电场的电场强度大小为50V/m D．匀强电场的电场强度大小为100V/m三、实验题（本大题共2小题，共12分）13．（4分）某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下：A．将操作台调为水平；B．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N；E．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；F．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。（1）上述步骤中，多余的步骤是。（2）如果动量守恒，须满足的关系是（用测量量表示）。14．（8分）某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交变电流和直流电，交变电流的频率为50Hz．重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。（1）他进行了下面几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能。其中没有必要进行的步骤是，操作不当的步骤是。（填选项字母）（2）这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重锤的速度为m/s。（保留3位有效数字）（3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴面出图象，应是图丙中的。四、计算题（本大题共4小题，共40分）15．（6分）如图所示，把一电荷量为Q＝﹣5×10﹣8C的小球A用绝缘细绳悬起，若将电荷量为q＝+4×10﹣6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r＝30cm时，绳与竖直方向的夹角α＝45°，g取10m/s2，k＝9.0×109N•m2/C2，且A、B两小球均可视为点电荷，求：（1）A、B两球间的静电力的大小；（2）A球的质量。16．（9分）如图所示，水平向左的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，ab＝4cm，bc＝6cm。现将一个电量为4×10﹣4C的正电荷从a移动到b，电场力做功1.2×10﹣3J。求：（1）该电场的场强大小；（2）ac间的电势差Uac；（3）若b点的电势为3V，则c点电势φc。17．（10分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、带电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处时速度恰为零。求：（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）（1）小球到达小孔处时的速度大小；（2）极板间的电场强度大小和电容器所带的电荷量；（3）小球从开始下落至运动到下极板处所用的时间。18．（15分）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右侧相距也为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子（电荷量e，质量为m）无初速度放入电场E1中的A点，最后打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：（1）电子从释放到打到屏上所用的时间；（2）电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tanθ；（3）电子打到屏上的点P到O点的距离x．

2023-2024学年重庆市两江育才中学高二（上）质检物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本大题共8小题，共32分）1．（4分）真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（）A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍【考点】库仑定律．【答案】B【分析】由库仑力公式可得出两次作用力的表达式，则可求得相等的相互作用力对应的距离．【解答】解：由库仑定律可得：F＝；当甲的带电量变为原来的2倍，即2Q；乙的带电量变为原来的8倍，即8q由于作用力相等，所以变化后距离变为原来的4倍故选：B。2．（4分）如图所示，是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷电荷量为+2q，右侧点电荷电荷量为﹣q，P、Q两点关于两电荷连线对称。下列说法中正确的是（）A．P、Q两点的电场强度相同 B．M点的电场强度小于N点的电场强度 C．在两点电荷连线上，中点处的电场强度最小 D．在M点由静止释放一个正的试探电荷，电荷不会沿电场线通过P点【考点】电场线；电场强度与电场力；电场的叠加．【答案】D【分析】电场线的疏密表示电场强度的大小，切线方向表示电场强度的方向；电场线为曲线时，点电荷的运动轨迹不会与电场线重合。【解答】解：AB、电场线的疏密表示电场强度的大小，根据图象可知，P点场强大小与Q点场强，大小相等，但是方向不同，所以P、Q两点的电场强度相同；同理可得M点的电场强度大于N点的电场强度，故AB错误；C、由电场线分布可知，在两点电荷连线上，中点处的电场线不是最稀疏的，则电场强度不是最小，故C错误；D、因MP之间的电场线是曲线，则在M点由静止释放一个正的试探电荷，电荷不会沿电场线通过P点，故D正确。故选：D。3．（4分）如图所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆半径之差相等。A、B、C分别是这三个等势面上的点，且在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为φA＝20V和φC＝10V，则B点的电势（）A．可能等于15V B．可能大于15V C．一定小于15V D．无法判断【考点】电势差与电场强度的关系；电场线．【答案】C【分析】AB段电场线比BC段电场线密，AB段场强较大，根据公式U＝Ed定性分析A、B间与B、C间电势差的大小，再求解中点B的电势。【解答】解：电场线与等势面互相垂直，点电荷的电场中，离电荷越近，电场越强，电场线会越密，由图看出，AB段电场线比BC段电场线密，AB段场强较大，根据公式U＝Ed可知，A、B间电势差UAB大于B、C间电势差UBC，即φA﹣φB＞φB﹣φC，得到φB＜＝＝15V。故选：C。4．（4分）如图所示，实线表示匀强电场的电场线．一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点．若a点电势为φa，b点电势为φb，则（）A．场强方向一定向左，且电势φa＞φb B．场强方向一定向左，且电势φa＜φb C．场强方向一定向右，且电势φa＜φb D．场强方向一定向右，且电势φa＞φb【考点】带电粒子在电场中的运动综合；电势．【答案】B【分析】粒子在电场力作用下做曲线运动，根据轨迹的弯曲方向，可判断出合力（电场力）的方向，再根据电场力方向和电荷性质判断场强方向．根据沿着电场线的方向电势降低的．可作出a、b点的等势点（要同在一根电场线），接着沿着电场线去判定电势高低．【解答】解：由曲线运动条件可知合力指向曲线的内侧，而电场强度方向应该是电场线上每一点的切线方向，所以该带电粒子所受的电场力一定向右。由于该粒子是负电荷，所以场强方向一定向左。根据沿着电场线的方向电势降低的。作出a、b点的等势点（要同在一根电场线），根据沿着电场线电势降低可判定a点的电势小于b点，即φa＜φb．故B正确。故选：B。5．（4分）如图所示，在原来不带电的空心金属球壳外面放置一个正电荷，A、B、C三点分别位于球壳外部、球壳实体中和球壳空腔内。各点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别φA、φB、φC，当球壳处于静电平衡状态时，下列说法正确的是（）A．EA＞EB＞EC B．φA＞φB＞φC C．B点的电场强度等于0 D．由于静电感应，球壳左侧内表面感应出负电荷【考点】静电平衡现象；生活中的其他静电现象；电场强度与电场力；电势．【答案】C【分析】金属空心导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，且整个导体是等势体，根据这个特点进行分析．【解答】解：AC、A点处于点电荷的电场中，所以A点的电场强度不等于零；金属空心导体放在点电荷的电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以B、C两点的电场强度都为零，则EA＞EB＝EC，故A错误，C正确；B、A点处于正点电荷的电场中且比空心金属球壳更靠近正电荷，所以A点的电势大于空心金属球壳的电势；处于静电平衡的导体的电势处处相等，即为等势体，所以φA＞φB＝φC。故B错误；D、处于静电平衡的导体的电势处处相等，其内表面不带电，故D错误。故选：C。6．（4分）平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向夹角为θ，如图，那么（）A．保持电键S闭合，仅将A板向B板靠近，则θ减小 B．保持电键S闭合，仅将A板沿极板方向下移少许，则θ不变 C．电键S断开，仅将A板靠近B板，则θ增大 D．电键S断开，仅将A板远离B板，则θ减小【考点】电容器的动态分析；电势差与电场强度的关系．【答案】B【分析】小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关S，电容器所带的电量不变．根据E＝、C＝、C＝结合进行分析．【解答】解：A、保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，A板向B板靠近，极板间距离减小，根据E＝，知电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大。故A错误。B、保持开关S闭合，仅将A板沿极板方向下移少许，电容器两端间的电势差不变，板间距离也不变，则板间场强不变，小球所受的电场力不变，θ不变。故B正确。C、D断开开关S，电容器所带的电量不变，根据E＝、C＝、C＝联立得，E＝，知d变化，E不变，电场力不变，θ不变。故C、D错误。故选：B。7．（4分）如图，圆心为0的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为圆的两条直径，∠aOc＝60°，将一电荷量为q的正点电荷从a点移到b点，电场力做功为W（W＞0）；若将该电荷从d点移到c点，电场力做功也为W，下列说法正确的是（）A．a、c两点的电势相等 B．电场强度方向由a指向d C．a、O两点间的电势差大于 D．将该电荷从d点移到圆周上不同点时，电场力做功最大值为W【考点】电势能与电场力做功的关系；电势差；电势差与电场强度的关系；电场强度与电场力．【答案】D【分析】根据电场力做功的公式W＝qEd，匀强电场电势差的特点分析电场线方向，同时解得aO间的电势差与电场力做功的最大值。【解答】AB.根据U＝可知Uab＝Udc即φa﹣φb＝φd﹣φc整理得φa+φc＝φd+φb可得ac连线中点和bd连线中点电势相等，则EF为等势线，电场线垂直等势线斜向左下，如图所示由图结合几何关系可知，c点电势低于a点电势，电场线沿着ac方向，故AB错误；C.根据匀强电场的特点，沿着一个方向电势降低是均匀的，可知a、O两点间的电势差等于，故C错误；D.由图可知，当该电荷从d点移到G点时，电场力做功最多，根据几何关系可知Wmax＝，故D正确。故选：D。8．（4分）如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）A． B． C． D．【考点】基本粒子；电场强度与电场力．【答案】A【分析】先将两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的电场强度进行合成，再与电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度合成，求出3个夸克在其圆心处产生的电场强度。【解答】解：由点电荷的场强决定式可知，B、C处两个下夸克在O点的电场强度大小均为，方向夹角120°，合场强沿AO方向，大小为，A处的上夸克在O点的电场强度同样沿AO方向，大小为，所以三个夸克O处产生的电场强度为同向的和叠加，结果是，故A正确，BCD错误。故选：A。二、多项选择题（本大题共4小题，共16分，每小题至少有两个选项正确。）（多选）9．（4分）下列说法中，正确的是（）A．沿着电场线的方向移动正电荷，电势能一定增大 B．沿着电场线的方向移动正电荷，电势能一定减少 C．沿着电场线的方向移动负电荷，电势能一定减少 D．沿着电场线的方向移动负电荷，电势能一定增大【考点】电势能与电场力做功的关系；电势差与电场强度的关系．【答案】BD【分析】电场力对电荷做正功时电荷的电势能减小，电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增大．根据电场力做功情况，分析电势能的变化情况．【解答】解：AB、正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，沿着电场线的方向移动正电荷时，电场力做正功，电势能一定减少，故A错误，B正确。CD、负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反，沿着电场线的方向移动负电荷时，电场力做负功，电势能一定增大，故C错误，D正确。故选：BD。（多选）10．（4分）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【考点】电场的叠加；电场线；点电荷的电场．【答案】BC【分析】根据电场线的方向和疏密判断场强的方向和大小，以及电势的高低。【解答】解：AB、根据等量异种点电荷周围电场线的特点可知，c、d两点关于两点电荷连的中点对称，则可知其电场强度大小相等，且电场的方向由正电荷指向负电荷。c、d两点在两点电荷连线上。因此可知c、d两点的电场强度方向相同，而两点电荷连线中点处的场强最小。故该检验电荷从c运动到d的过程中加速度先减小后增大，可知速度一直增大，故A错误，B正确；CD、e点的电场强度为两点电荷在e点场强的合场强，作出e点的电场强度如图所示可知e点的电场强度平行于c、d连线向右，故C正确，D错误。故选：BC。（多选）11．（4分）如图所示，水平向左的匀强电场中，质量为m、带电量为q的小球从A点沿直线由A点运动到B点。AB与电场线之间夹角为45°，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．小球可能带正电 B．小球一定带负电 C．电场强度E＝ D．小球沿AB做匀速直线运动【考点】带电粒子在电场中的运动综合；电势差与电场强度的关系．【答案】BC【分析】根据合力在AB直线上，重力方向竖直向下，可知电场力方向，从而可判断小球的电性，根据平行四边形定则可求解电场强度；根据力和运动的方向确定小球的运动性质。【解答】解：AB、小球沿AB方向做直线运动，故合力应沿AB连线，由于重力向下，由平行四边形定则可知，电场力向右，即小球带负电，故A错误，B正确；C、重力和电场力的合力如图所示，由几何关系可知，Eq＝mg，解得E＝，故C正确；D、由于小球受到的合力不为零，故小球不可能做匀速直线运动，故D错误。故选：BC。（多选）12．（4分）如图，ABC为直角三角形，∠C＝30°，AC＝4cm，三角形处于平行于三角形平面的匀强电场中。已知A、B、C三点的电势分别为φA＝4V、φB＝6V、φC＝2V。下列说法正确的是（）A．匀强电场的方向可能由B指向C B．匀强电场的方向与∠B的角平分线平行 C．匀强电场的电场强度大小为50V/m D．匀强电场的电场强度大小为100V/m【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度与电场力．【答案】BD【分析】根据等分法确定等势线，电场线与等势线垂直，根据E＝可解得电场大小。【解答】解：AB、由题意可知，BC边的中点D的电势为φD＝＝V＝4V，则AD为匀强电场的一条等势线，根据电场线与等势线垂直可知，过B点的电场线正好与∠ABC的角平分线平行，故A错误、B正确；CD、由几何关系可知，C点到AD之间的距离为d＝4×sin30°cm＝2cm，所以匀强电场的电场强度大小为E＝＝V/m＝100V/m，故C错误、D正确。故选：BD。三、实验题（本大题共2小题，共12分）13．（4分）某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下：A．将操作台调为水平；B．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N；E．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；F．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。（1）上述步骤中，多余的步骤是F。（2）如果动量守恒，须满足的关系是mAx1＝mBx2（用测量量表示）。【考点】验证动量守恒定律．【答案】见试题解答内容【分析】烧断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度。将需要验证的关系速度用水平位移替代。【解答】解：取小球A的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为mA、mA，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t。需要验证的方程：0＝mAv1﹣mBv2又v1＝，代入得到mAx1＝mBx2故不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。所以多余的步骤是F；故答案为：F，mAx1＝mBx214．（8分）某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交变电流和直流电，交变电流的频率为50Hz．重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。（1）他进行了下面几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能。其中没有必要进行的步骤是C，操作不当的步骤是B。（填选项字母）（2）这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重锤的速度为1.84m/s。（保留3位有效数字）（3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴面出图象，应是图丙中的C。【考点】实验验证机械能守恒定律．【答案】见试题解答内容【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有这样才能明确每步操作的具体含义。根据重力做功和重力势能的关系可以求出重力势能的减小量；匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此求出B点的速度，进一步可以求出重锤动能的增加量；该实验利用小球经过光电门的平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可知该实验需要验证的关系式为：mgh＝mv2，由此可以求出该实验中需要验证的关系式。【解答】解：（1）①B：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当。C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要。故答案为：C，B。（2）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：vB＝＝m/s＝1.84m/s（3）他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，根据v2＝gh，所以应是图中的C。故答案为（1）①C；B；（2）1.84；（3）C。四、计算题（本大题共4小题，共40分）15．（6分）如图所示，把一电荷量为Q＝﹣5×10﹣8C的小球A用绝缘细绳悬起，若将电荷量为q＝+4×10﹣6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r＝30cm时，绳与竖直方向的夹角α＝45°，g取10m/s2，k＝9.0×109N•m2/C2，且A、B两小球均可视为点电荷，求：（1）A、B两球间的静电力的大小；（2）A球的质量。【考点】库仑定律；一般情况下的共点力平衡．【答案】（1）A、B两球间的静电力的大小为0.02N；（2）A球的质量为2×10﹣3kg。【分析】对小球A进行正确受力分析，小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力，根据平衡条件列方程求解。【解答】解：（1）由库仑定律得：代入数据：F库＝0.02N。故AB两球间的库仑力为0.02N。（2）由牛顿第三定律知，B所受库仑力与A所受库仑力大小相等，对A受力分析如下图所示：根据物体平衡得：F库＝mgtanα代入数据：m＝2×10﹣3kg。故A球的质量为：m＝2×10﹣3kg。答：（1）A、B两球间的静电力的大小为0.02N；（2）A球的质量为2×10﹣3kg。16．（9分）如图所示，水平向左的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，ab＝4cm，bc＝6cm。现将一个电量为4×10﹣4C的正电荷从a移动到b，电场力做功1.2×10﹣3J。求：（1）该电场的场强大小；（2）ac间的电势差Uac；（3）若b点的电势为3V，则c点电势φc。【考点】电势差与电场强度的关系；电势；电势差．【答案】（1）该电场的场强大小为75V/m；（2）ac间的电势差Uac为5.25V；（3）c点电势φc为0.75V。【分析】（1）根据电场力做功公式W＝qEd，求解电场强度大小，d是两点沿电场线方向的距离；（2）根据U＝Ed求ac间的电势差Uac；（3）根据U＝Ed求ac间的电势差Ubc，结合b点的电势为3V，求c点电势φc。【解答】解：（1）已知dab＝4cm＝0.04m，dbc＝6cm＝0.06m带电粒子从从a移到b时，电场力做正功，有Wab＝qEdab解得E＝75V/m（2）ac间的电势差Uac＝E（dab+dbccos60°）解得Uac＝5.25V（3）若b点的电势为3V，有bc间电势差Ubc＝Edbccos60°又由Ubc＝φb﹣φc解得φc＝0.75V答：（1）该电场的场强大小为75V/m；（2）ac间的电势差Uac为5.25V；（3）c点电势φc为0.75V。17．（10分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、带电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处时速度恰为零。求：（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）（1）小球到达小孔处时的速度大小；（2）极板间的电场强度大小和电容器所带的电荷量；（3）小球从开始下落至运动到下极板处所用的时间。