陕西省宝鸡市名校2022-2023学年高一下学期5月月考（二）物理试题（含解析）

宝鸡市名校2022-2023学年高一下学期5月月考（二）
物理
第Ⅰ卷（选择题共55分）
一、单项选择题（共10小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分，共30分）
1. 下面有关电荷的说法不正确的是（　　）
A. 元电荷没有正负之分
B. 点电荷是一种理想化模型，与质点的定义相似
C. 两个点电荷之间的静电力一定大小相等方向相同
D. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在匀强电场中受力都相同
2. 学习完静电场之后，关于电场强度，某同学有以下认识，正确的是（ ）
A. 若在电场中的点不放试探电荷，则点的电场强度为0
B. 由电场强度公式可知，点电荷产生的电场强度的大小与场源电荷的电荷量成正比
C. 电场强度公式中的Q与电场强度公式中含义相同
D. 电场强度为0的点电势也一定为0
3. 关于以下几幅插图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图，用头发屑可以模拟电场线，图中的电荷一定是带正电
B. 乙图，优质的话筒线外面包裹看金属网，目的是为了增强话筒线的导电性能
C. 丙图，加油站给车加油前，触摸一下静电释放器，可将人体静电释放到大地
D. 丁图，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为尖端放电
4. 如图是库仑做实验用的库仑扭秤。带电小球A与不带电小球B等质量，带电金属小球C靠近A，两者之间的库仑力使横杆旋转，转动旋钮M，使小球A回到初始位置，已知A、C间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比。现用一个电荷量是小球C的五倍，其他完全一样的小球D与C完全接触后分开，再次转动旋钮M使小球A回到初始位置，此时旋钮旋转的角度与第一次旋转的角度之比为（ ）
A. 1 B. C. 2 D. 3
5. 如图所示，长为的绝缘细线的一端连接一个质量为的金属小球A，另一端固定在一竖直墙壁左边檐角上的点，使小球A刚好贴着墙壁但不挤压，在墙壁上画好一个以为圆心的量角刻度尺；取一个与A完全相同的小球B，B连接绝缘直杆，绝缘杆另一端也固定于点，保持绝缘杆竖直。现让A、B带上电荷，当A、B平衡时，发现A、B的高度相同，且细线偏离竖直方向的夹角为，已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. A、B一定均带负电
B. 绝缘杆对B的弹力，小于细线对A的拉力
C. 绝缘杆对B的弹力大小为
D. 细线对A的拉力大小为
6. 某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带电粒子在仅受电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是
A. 粒子一定带负电荷
B. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的动能大于它在N点的动能
D. 粒子一定从M点运动到N点
7. 绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（ ）
A. 丝线上的拉力保持不变
B. 丝线上的拉力会不断减小
C. 最上方的硬币会带正电
D. 用手从最上方硬币依次向下触摸（不带绝缘手套）硬币，最上方的硬币所带电荷先消失后又再次出现
8. 如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（ ）
A. 甲带负电，乙带正电
B. 甲电荷量等于乙的电荷量
C. 若在点固定一负的试探电荷，点固定一等量的正试探电荷，则点的电势小于点的电势
D. 除无穷远处之外，在甲乙连线上仅有一处电场强度为0
9. 如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则关于即将被吸附的带电粉尘，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粉尘带正电
B. 带电粉尘的运动轨迹一定沿着电场线，然后加速靠近熔喷布
C. 带电粉尘在靠近熔喷布的过程中电场力做正功
D. 带电粉尘在靠近熔喷布的过程中电势能增加
10. 如图所示，两个固定的半径均为的细圆环同轴放置，、分别为两细圆环的圆心，且，两圆环分别带有均匀分布的等量异种电荷、。一带正电的粒子（重力不计）从由静止释放。静电力常量为。下列说法正确的是（ ）
A. 中点处的电场强度为
B. 中点处的电场强度为
C. 粒子在中点处动能最大
D. 粒子在处动能最大
二、多项选择题（共5个小题，每小题有多个选项符合题目要求。全选对的得5分，选对但选不全的得3分，有错选的不得分，共25分）
11. 如图所示，在真空中一点电荷形成的电场中画一条虚线，在该虚线上点的电场强度最大，点的电场强度方向与虚线夹角为，则（ ）
A. 点与点的电场强度大小之比为
B. 点与点的电场强度大小之比为
C. 点电荷一定在该条虚线上
D. 点电荷一定在过点且与该条虚线垂直的直线上
12. 两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示。带正电的粒子流由电场区域的一端射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端射出，由此可知（不计粒子重力）（ ）
A. 若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等
B. 若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的速度一定相等
C. 若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速度一定相等
D. 若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等
13. 特高压直流输电是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”，特别适合远距离输电。若某直流高压线掉到地上时，向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，、、、是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，则（　　）
A. 电势的大小为
B. 场强的大小为
C. 人从沿着圆弧走到不会发生触电
D. 间距离小于2倍间距离
14. 一带正电微粒只在电场力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位移变化关系如图所示，其中段是曲线，段是平行于轴的直线，段是倾斜直线，则下列说法正确的是（ ）
A. 段电势逐渐升高
B. 段微粒做加速度逐渐增大的减速运动
C. 段电场为匀强电场
D. 段的电势沿轴均匀减小
15. 1909年，美国物理学家密立根用如图所示的实验装置，通过研究平行金属板M、N间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖．图中平行金属板M、N与输出电压恒为的电源两极相连，两金属板间的距离为，正对面积为S，现由显微镜观察发现，恰好有一质量为的带电油滴在两金属板正中央悬浮不动，已知静电力常量为，真空的介电常数，重力加速度为，则（ ）
A. 带电油滴的电荷量
B. 金属板M所带电量
C. 将金属板N突然下移，带电油滴获得向下的加速度
D. 将金属板M突然下移，带电油滴的电势能增加为原来的倍
第Ⅱ卷（共45分）
三、实验题：（每空2分，共16分）
16. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
（1）关于此实验，下列说法正确的是__________。
A．本实验采用的科学方法是控制变量法
B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C．A板与静电计的指针带的是同种电荷
D．静电计可以用电压表替代
（2）保持两极板所带的的电荷量不变，极板间的正对面积S不变，让带有绝缘手柄的板向左移动增大两极板间的距离，发现静电计指针偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保持板不动，将板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的是__________。
17. 为了测量该电容器电容的大小，甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，如图（a）所示，所选用电流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。所选用的电压表的零刻度在表盘的最左侧。
（1）为观察电容器C充电时现象，应将单刀双掷开关S接__________（选填“1”或“2”）。
（2）在利用图（a）电路进行实验时，下列操作或现象正确的是__________。
A．连接电路时，电流传感器的下端为“+”接线柱
B．电容器C在放电时，流经电阻R的电流忽左忽右
C．电容器C充电结束后，电压表示数等于电源电动势
（3）乙同学用图（a）所示电路来观察电容器C放电现象：他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流，并输入计算机，得到了图（b）所示的电流与时间的关系图像。已知该同学所选用的直流电源电动势。
已知图（b）中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电量，每一小格面积表示的电荷量为，据此可求出电容器放电前所带电荷量__________C；根据该图，可知他所选用的电容器最可能是下列的__________（选填序号“A”，“B”或“C”）。
（4）电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存能量与电容器的电容、电荷量及电容器两极间电压之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是__________。
A．图线的斜率越大，电容越大
B．搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积
C．对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比
D．若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为
四、解答题：（共3小题，8分+9分+12分=29分。答题过程要有必要的文字说明、规范方程和重要演算步骤）
18. 如图所示，虚线为某电场的5个等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子只在电场力作用下在电场中运动（轨迹末画出），已知电子经过等势面1时动能为，经过等势面4时动能为，等势面2的电势为，求：
（1）电子从等势面1运动至等势面4过程电场力做的功；
（2）等势面1的电势。
19. 如图所示，一静止的电子经过电压为的电场加速后，立即从A点射入匀强电场中，射入方向与匀强电场的方向垂直，最终电子从B点离开电场。已知匀强电场的电场强度大小为，宽度为，方向竖直向上，电子的电荷量为，质量为，重力忽略不计。
（1）粒子到达竖直偏转电场的初速度；
（2）求电子在勺强电场中的偏转距离；
（3）若仅将加速电场的电压提高为原来的3倍，使电子仍经过B点，求匀强电场的电场强度。
20. 如图所示，一直立的绝缘轻杆长为，在其上端固定一质量为的物块B，其下端紧套一个质量分别为圆环状物块A（可视为质点）。A与轻杆间的最大摩擦力为重力的0.5倍，且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。A带电荷量为，B不带电。杆下方某区域存在有理想边界的匀强电场，电场强度方向竖直向上，、是该区域上下水平边界，高度差为h。现让杆的下端从距离上边界高h处由静止释放，重力加速度为。
（1）求A到达电场上边界时的速度大小；
（2）为使A、B间无相对运动，求匀强电场的电场强度满足的条件；
（3）若在物块A进入电场之前，仅将匀强电场的电场强度大小变为，求物块A到达下边界时A、B间的距离。
宝鸡市名校2022-2023学年高一下学期5月月考（二）
物理 答案解析
第Ⅰ卷（选择题共55分）
一、单项选择题（共10小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分，共30分）
1. 下面有关电荷的说法不正确的是（　　）
A 元电荷没有正负之分
B. 点电荷是一种理想化模型，与质点的定义相似
C. 两个点电荷之间的静电力一定大小相等方向相同
D. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在匀强电场中受力都相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A．元电荷是表示与电子所带的电荷量数值相等的电荷，因此元电荷没有正负之分，A正确，不符合题意；
B．点电荷是一种理想化模型，与质点的定义相似，B正确，不符合题意；
C．依据牛顿第三定律，可知两个点电荷之间的静电力，是点电荷之间的一对相互作用力，一定大小相等，方向相反，C错误，符合题意；
D．由电场强度的定义式，虽然匀强电场中电场强度处处相同，可不同的电荷，所带的电荷量不同，在匀强电场中受的电场力大小不同，D错误，符合题意。
故选CD。
2. 学习完静电场之后，关于电场强度，某同学有以下认识，正确的是（ ）
A. 若在电场中的点不放试探电荷，则点的电场强度为0
B. 由电场强度公式可知，点电荷产生的电场强度的大小与场源电荷的电荷量成正比
C. 电场强度公式中的Q与电场强度公式中含义相同
D. 电场强度为0的点电势也一定为0
【答案】B
【解析】
【详解】A．电场中某点的电场与是否放试探电荷无关，故A错误；
B．由电场强度公式可知，点电荷产生的电场强度的大小与场源电荷的电荷量成正比，故B正确；
C．电场强度公式中的Q代表场源电荷电荷量，电场强度公式中代表试探电荷电荷量，含义不同，故C错误；
D．电场强度为0的点电势不一定为0，如同种电荷连线中点的电场强度为0，电势不为0，故D错误；
故选B。
3. 关于以下几幅插图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图，用头发屑可以模拟电场线，图中的电荷一定是带正电
B. 乙图，优质的话筒线外面包裹看金属网，目的是为了增强话筒线的导电性能
C. 丙图，加油站给车加油前，触摸一下静电释放器，可将人体的静电释放到大地
D. 丁图，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为尖端放电
【答案】C
【解析】
【详解】A．点电荷的电场都是辐射状的，所以图甲模拟的可能是正点电荷形成的电场，也可能是负点电荷形成的电场，故A错误；
B．话筒线使用金属网状编织层包裹着导线是为了屏蔽外部干扰，实现高保真信号传输，故B错误；
C．在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，是让静电通过静电释放器导走，以防止静电危害，防止在加油的时候有意外发生，故C正确；
D．图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附，故D错误。
故选C。
4. 如图是库仑做实验用的库仑扭秤。带电小球A与不带电小球B等质量，带电金属小球C靠近A，两者之间的库仑力使横杆旋转，转动旋钮M，使小球A回到初始位置，已知A、C间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比。现用一个电荷量是小球C的五倍，其他完全一样的小球D与C完全接触后分开，再次转动旋钮M使小球A回到初始位置，此时旋钮旋转的角度与第一次旋转的角度之比为（ ）
A. 1 B. C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【详解】AC带点球之间的力为库仑力，大小为
若用一个电荷量是小球C的五倍、其他完全一样的小球D与C完全接触后分开，根据电荷守恒可知，两个小球的带电量都是C开始时的3倍，则库仑力的大小也变成原来的3倍，转动的角度与力F的大小成正比，所以转动的角度为原来的3倍；
故选D。
5. 如图所示，长为的绝缘细线的一端连接一个质量为的金属小球A，另一端固定在一竖直墙壁左边檐角上的点，使小球A刚好贴着墙壁但不挤压，在墙壁上画好一个以为圆心的量角刻度尺；取一个与A完全相同的小球B，B连接绝缘直杆，绝缘杆另一端也固定于点，保持绝缘杆竖直。现让A、B带上电荷，当A、B平衡时，发现A、B的高度相同，且细线偏离竖直方向的夹角为，已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. A、B一定均带负电
B. 绝缘杆对B的弹力，小于细线对A的拉力
C. 绝缘杆对B的弹力大小为
D. 细线对A的拉力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．取A为研究对象，A受重力、绳子的拉力以及B对A的静电力而处于平衡状态，而A、B等高，则可知，若A要平衡，B对A的静电力一定水平向右，A、B一定带同种电荷，要么同为正电荷，要么同为负电荷，故A错误；
B．B对A的静电力水平向右，根据牛顿第三定律可知，A对B的静电力水平向左，而B处于平衡状态，根据平衡条件可知，竖直方向，B竖直向下的重力与杆对B竖直向上的弹力平衡，A对B水平向左的静电力与墙壁对B水平向右的弹力平衡，做出A、B的受力分析示意图如图所示
则根据平衡条件有
，
而A、B为完全相同的小球，有
由此可知，绝缘杆对B的弹力，小于细线对A的拉力，故B正确；
C．由以上分析可知，绝缘杆对B的弹力大小为，故C错误；
D．由以上分析可知，细线对A的拉力大小为
故D错误。
故选B。
6. 某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带电粒子在仅受电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是
A. 粒子一定带负电荷
B. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的动能大于它在N点的动能
D. 粒子一定从M点运动到N点
【答案】B
【解析】
详解】A. 根据运动轨迹可知，粒子受电场力指向右上方，则粒子一定带正电荷，选项A错误；
B. 因为M点电场线较N点稀疏，则M点场强较小，则粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，选项B正确；
C. 从M点到N点电场力做正功，动能变大，则粒子在M点的动能小于它在N点的动能，选项C错误；
D. 由运动轨迹不能确定粒子一定是从M点运动到N点，选项D错误．
7. 绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（ ）
A. 丝线上的拉力保持不变
B. 丝线上的拉力会不断减小
C. 最上方的硬币会带正电
D. 用手从最上方硬币依次向下触摸（不带绝缘手套）硬币，最上方的硬币所带电荷先消失后又再次出现
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．根据感应起电原理可知，最上方的硬币会带正电，硬币与小球相互吸引，丝线拉力变大，故AB错误，C正确；
D．用手从最上方硬币依次向下触摸硬币，最上方硬币的电子流到大地上，从而不带电，故D错误；
故选C。
8. 如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（ ）
A. 甲带负电，乙带正电
B. 甲电荷量等于乙的电荷量
C. 若在点固定一负的试探电荷，点固定一等量的正试探电荷，则点的电势小于点的电势
D. 除无穷远处之外，在甲乙连线上仅有一处电场强度为0
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场线由正电荷出发到负电荷，甲带正电，乙带负电，故A错误；
B．两电荷附近电场线密集程度不同，所带电荷量不同，故B错误；
C．沿着电场线方向电势降低，点电势大于点电势，故C错误；
D．两电荷所带电荷量不同，除无穷远处之外，在甲乙连线上仅有一处电场强度为0，故D正确。
故选D。
9. 如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则关于即将被吸附的带电粉尘，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粉尘带正电
B. 带电粉尘的运动轨迹一定沿着电场线，然后加速靠近熔喷布
C. 带电粉尘在靠近熔喷布的过程中电场力做正功
D. 带电粉尘在靠近熔喷布的过程中电势能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于口罩材料表面长期带有正电荷，则被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，故A错误；
B．熔喷布产生的电场线不一定是直线，而只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时带电粒子的轨迹才与电场线重合，故B错误；
CD．由选项A可知，被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，则负电荷靠近熔喷布的过程中电场力做正功，电势能减小，故C正确，D错误。
故选C。
10. 如图所示，两个固定的半径均为的细圆环同轴放置，、分别为两细圆环的圆心，且，两圆环分别带有均匀分布的等量异种电荷、。一带正电的粒子（重力不计）从由静止释放。静电力常量为。下列说法正确的是（ ）
A. 中点处的电场强度为
B. 中点处的电场强度为
C. 粒子在中点处动能最大
D. 粒子在处动能最大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．将+Q圆环看成n个点电荷组成的，每个点电荷的电荷量为q，每个点电荷在中点处的电场强度方向与的夹角均为30°，根据场强的叠加原理可知，+Q圆环在中点处产生的场强竖直分量矢量和为0，只有水平分量，且为
方向由O1→O2；
同理可知，-Q圆环在中点处产生的场强大小为
方向由O1→O2，故中点处的电场强度为
故A正确，B错误；
CD．间场强水平向左，在O1点到O2粒子所受的电场力水平向左，电场力做正功，动能增大；在O2点左侧某处合场强为零，在O2点左侧场强方向先水平向左后水平向右，粒子受到的电场力先水平向左后水平向右，电场力先做正功后做负功，动能先增大后减小，所以粒子在O2处左侧某处动能最大，故CD错误。
故选A。
二、多项选择题（共5个小题，每小题有多个选项符合题目要求。全选对的得5分，选对但选不全的得3分，有错选的不得分，共25分）
11. 如图所示，在真空中一点电荷形成的电场中画一条虚线，在该虚线上点的电场强度最大，点的电场强度方向与虚线夹角为，则（ ）
A. 点与点的电场强度大小之比为
B. 点与点的电场强度大小之比为
C. 点电荷一定在该条虚线上
D. 点电荷一定在过点且与该条虚线垂直的直线上
【答案】BD
【解析】
【详解】CD．在点电荷形成电场中，P点的电场强度最大，说明虚线上的点只有P点离场源最近，则场源在过P点的垂线上，故C错误，D正确；
AB．Q点的电场强度方向与虚线夹角为60°，情景如图所示
设场源与P点的距离为，则Q点与场源的距离为
由点电荷的场强决定式，可得
故A错误，B正确。
故选BD。
12. 两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示。带正电的粒子流由电场区域的一端射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端射出，由此可知（不计粒子重力）（ ）
A. 若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等
B. 若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的速度一定相等
C. 若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速度一定相等
D. 若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由题图可知，粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，由
得
r、E为定值，若q相等则mv2一定相等，但质量m或速度v不一定相等，故A正确，B错误；
CD．若相等，则速度v一定相等；由
相等，粒子的动能不一定相等，故C正确，D错误。
故选AC。
13. 特高压直流输电是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”，特别适合远距离输电。若某直流高压线掉到地上时，向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，、、、是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，则（　　）
A. 电势的大小为
B. 场强的大小为
C. 人从沿着圆弧走到不会发生触电
D. 间距离小于2倍间距离
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．直流高压线掉到地上时，向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的位置为圆心，形成一簇等差等势线同心圆，可知圆心处的电势最高，向外越来越低，电势的大小关系为
A错误；
B．等差等势线越密的地方，电场线也越密，由电场线的疏密表示电场强度的大小，可知场强的大小为
B正确；
C．B和D在同一条等势线上，人从沿着圆弧走到不会发生触电，C正确；
D．AB的平均场强大于BC的平均场强，AB的电势差等于BC电势差的2倍，由可以定性确定出AB间的距离小于2倍间距离，D正确。
故选BCD。
14. 一带正电微粒只在电场力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，其中段是曲线，段是平行于轴的直线，段是倾斜直线，则下列说法正确的是（ ）
A. 段电势逐渐升高
B. 段微粒做加速度逐渐增大的减速运动
C. 段电场为匀强电场
D. 段的电势沿轴均匀减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．电势能
由于粒子带正电，0~x1段电势能变大，所以电势升高，故A正确；
B．根据电场力做功与电势能关系
图像斜率反映电场力大小，电量一定，可以反映场强大小，0~x1段图像斜率变小，场强变小，受力减小，加速度逐渐变小，由于电势能增加，电场力做负功，则粒子做减速运动，即粒子做加速度减小的减速运动，故B错误；
C．x2~x3段斜率为0，场强为零，故C错误；
D．x2到x3，电势能均匀减小，粒子带正电，所以电势沿x轴均匀减小，故D正确。
故选AD。
15. 1909年，美国物理学家密立根用如图所示的实验装置，通过研究平行金属板M、N间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖．图中平行金属板M、N与输出电压恒为的电源两极相连，两金属板间的距离为，正对面积为S，现由显微镜观察发现，恰好有一质量为的带电油滴在两金属板正中央悬浮不动，已知静电力常量为，真空的介电常数，重力加速度为，则（ ）
A. 带电油滴的电荷量
B. 金属板M所带电量
C. 将金属板N突然下移，带电油滴获得向下的加速度
D. 将金属板M突然下移，带电油滴的电势能增加为原来的倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A．带电油滴在平行板电容器中受重力和向上的电场力平衡，而匀强电场的方向向下，则油滴带负电，由平衡条件有
解得油滴的电荷量大小为
故A错误.
B、平行板电容器的电量
而电容的大小
联立可得
而相对介电常数ε=1，则
故B正确.
C．N板突然下移，电源一直接在电容器上，则电压U不变，电场力变小，为
则油滴的合外力向下，由牛顿第二定律
解得
方向向下，故C正确；
D．电容器的M板接地为0V，设油滴的位置P点距离M板为，则
电势能为
则金属板M下移，P点的电势为
则
故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（共45分）
三、实验题：（每空2分，共16分）
16. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
（1）关于此实验，下列说法正确的是__________。
A．本实验采用的科学方法是控制变量法
B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C．A板与静电计的指针带的是同种电荷
D．静电计可以用电压表替代
（2）保持两极板所带的的电荷量不变，极板间的正对面积S不变，让带有绝缘手柄的板向左移动增大两极板间的距离，发现静电计指针偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保持板不动，将板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的是__________。
【答案】 ①. A ②. 减小 ③. BD##DB
【解析】
【详解】（1）[1]A．本实验采用的科学方法是控制变量法，其它物理量不变，改变其中某一个物理量，故A正确；
B．静电计测量的是电势差，该实验电量不发生变化，故B错误；
C．静电计与B板连接，所以与A板带的是异种电荷，故C错误；
D．电压表必须有电流通过才行，所以不能用电压表代替，故D错误。
故选A。
（2）[2]静电计指针偏角变大，则电压变大，根据知，电容变小。得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而减小。
（3）[3]保持B板不动，将A板上下移动，目的是改变两极板的正对面积。 BD图是通过改变两极板的正对面积来改变电容的大小，而A图是通过改变介电常数来改变电容的大小，C图是通过改变两极板间距来改变电容的大小。
故选BD。
17. 为了测量该电容器电容的大小，甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，如图（a）所示，所选用电流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。所选用的电压表的零刻度在表盘的最左侧。
（1）为观察电容器C充电时的现象，应将单刀双掷开关S接__________（选填“1”或“2”）。
（2）在利用图（a）电路进行实验时，下列操作或现象正确的是__________。
A．连接电路时，电流传感器的下端为“+”接线柱
B．电容器C在放电时，流经电阻R的电流忽左忽右
C．电容器C充电结束后，电压表示数等于电源电动势
（3）乙同学用图（a）所示电路来观察电容器C放电现象：他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流，并输入计算机，得到了图（b）所示的电流与时间的关系图像。已知该同学所选用的直流电源电动势。
已知图（b）中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电量，每一小格面积表示的电荷量为，据此可求出电容器放电前所带电荷量__________C；根据该图，可知他所选用的电容器最可能是下列的__________（选填序号“A”，“B”或“C”）。
（4）电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存的能量与电容器的电容、电荷量及电容器两极间电压之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是__________。
A．图线的斜率越大，电容越大
B．搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积
C．对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比
D．若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为
【答案】 ①. 1 ②. C ③. ④. B ⑤. BD##DB
【解析】
【详解】（1）[1]要给电容器充电，则电容器需与电源连接，因此应将单刀双掷开关S接1。
（2）[2]A．充电时，电容器的上极板与电源的正极相连，因此电容器上极板带正电，当开关接2时，电容器上极板与电流传感器上端接通，因此可知电流传感器上端为“+”接线柱，故A错误；
B．电容器放电时电流方向不变，不可能忽左忽右，故B错误；
C．电容器充电结束后电压表示数等于电源电动势，故C正确。
故选C。
（3）[3]图（b）中通过数数，共计约有40格，所以可得电容器的总带电量
根据电容器的定义可得
[4]根据电容器的容量，结合图中所给电容器的容量大小，可知该同学选用的电容器最可能是B图所示电容器。
（4）[5]A．由图可知，与成正比，根据
可得
因此，图线得斜率越大，电容越小，故A错误；
B．由
类比速度—时间图像得面积表示位移，则图像的面积代表克服电场力所做的功，所以搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形得面积，故B正确；
C．从等效思想出发，电容器存储的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功，也等于图像所围成的面积，设电容器搬运电荷量为时对应的能量为，则可得
所以可得储存的能量与两极板间电压的平方成正比，故C错误；
D．由以上分析
可得
当电容一定时，电荷量变为原来的一半，储存的能量变为原来的，故D正确。
故选BD。
四、解答题：（共3小题，8分+9分+12分=29分。答题过程要有必要的文字说明、规范方程和重要演算步骤）
18. 如图所示，虚线为某电场的5个等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子只在电场力作用下在电场中运动（轨迹末画出），已知电子经过等势面1时动能为，经过等势面4时动能为，等势面2的电势为，求：
（1）电子从等势面1运动至等势面4过程电场力做的功；
（2）等势面1的电势。
【答案】（1）18eV；（2）-3V
【解析】
【详解】（1）由动能定理，得电子从等势面1运动至等势面4的过程电场力做的功为
（2）等势面1、4间的电势差为
由题意
解得
19. 如图所示，一静止的电子经过电压为的电场加速后，立即从A点射入匀强电场中，射入方向与匀强电场的方向垂直，最终电子从B点离开电场。已知匀强电场的电场强度大小为，宽度为，方向竖直向上，电子的电荷量为，质量为，重力忽略不计。
（1）粒子到达竖直偏转电场的初速度；
（2）求电子在勺强电场中的偏转距离；
（3）若仅将加速电场的电压提高为原来的3倍，使电子仍经过B点，求匀强电场的电场强度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据动能定理有
解得
（2）电子垂直射入匀强电场，在电场中将做类平抛运动，设电子在电场中的加速度为，竖直便宜距离为，运动时间为，根据平抛运动的研究方法有
，，
联立解得
（3）若仅将加速电场的电压提高为原来的3倍，使电子仍经过B点，则电子在偏转电场中的水平位移与竖直位移不发生变化，根据题意由动能定理有
解得
设电子在偏转电场中运动的时间为，加速度为，则根据类平抛运动的研究方法有
，，
联立解得
20. 如图所示，一直立的绝缘轻杆长为，在其上端固定一质量为的物块B，其下端紧套一个质量分别为圆环状物块A（可视为质点）。A与轻杆间的最大摩擦力为重力的0.5倍，且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。A带电荷量为，B不带电。杆下方某区域存在有理想边界的匀强电场，电场强度方向竖直向上，、是该区域上下水平边界，高度差为h。现让杆的下端从距离上边界高h处由静止释放，重力加速度为。
（1）求A到达电场上边界时的速度大小；
（2）为使A、B间无相对运动，求匀强电场的电场强度满足的条件；
（3）若在物块A进入电场之前，仅将匀强电场的电场强度大小变为，求物块A到达下边界时A、B间的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据
得A到达电场上边界时的速度大小
（2）当A、B间恰好无相对运动，对整体
对A
又
得
所以
（3）匀强电场的电场强度大小变为
时，对A
得
物块A到达下边界时，根据
得到达下边界速度
所用时间
对B
A、B间的距离