2023-2024学年江苏省无锡市高一（下）测试物理试卷（含答案）

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，可知，当趋近于时，将无穷大
2.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。、、三点在同一电场线上。空间电场分布关于直线对称。图中的虚线是一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹。已知，下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 粒子在点的电势能一定小于在点的电势能
C. 粒子在点的动能一定小于在点的动能
D. 两点的电势差等于两点的电势差
5.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。若在上加如图丙所示的电压，在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“”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、轨迹落到极板上，则质子沿轨迹运动时( )
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，和两点关于点对称，以为坐标原点、为轴的正方向。若带正电的试探电荷从点由静止出发，沿直线运动到点，下列各图关于轴上各点电场强度、电势和该试探电荷速度、电势能的描述正确的是( )
A. B.
C. D.
9.图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为的交变电压，电压随时间变化的图线如图乙所示质量为、重力不计的带电粒子以初速度沿中线射入两板间，经时间从两板间飞出下列关于粒子运动描述错误的是 ( )
A. 时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大
B. 时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大
C. 无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度方向都水平
D. 无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度大小都相等
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：沿轴线分布为薄金属环及、、、、个金属圆筒又称漂移管，相邻漂移管分别接在高压电源的两端，接端。质子飘入初速度为金属环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，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压大小相同。质子电量为，质量为，不计质子经过狭缝的时间，则( )
A. 质子从圆筒射出时的速度大小为
B. 圆筒的长度为
C. 所接电源是直流恒压电源
D. 金属圆筒的长度与金属圆筒的长度之比为
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。
为增大该电容器的电容，下列方法可行的有哪些( )
A.增大电容纸的厚度 减小电容纸的厚度
C.增大锡箔纸的厚度 同时增大锡箔纸和电容纸的面积
将开关先拨到充电完成后，电容器的_____选填“左”或“右”极板带正电荷，后开关拨到，此过程电阻上的电流方向为_______选填“向左”或“向右”
该小组采用如图乙所示的电路测量该电容器的电容。将开关拨到端，电压和电流传感器显示出图像和图像分别如图丙、丁所示，其中图线与轴所围的小格数约为个，则该电容器充满电后所带的电荷量约为______，电容大小约为______。结果均保留两位有效数字
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，一带电液滴恰好静止在极板之间的点处，已知金属板、之间相距为，其中板接地，带电液滴的质量为，带电量为，取。
求两板间的电势差；
若点到板的距离为，试求液滴在点的电势能。
13.空间中三点、和是直角三角形的三个顶点，且，，现将点电荷和分别放在、两点，测得点的场强为，方向如图所示，求：
和的电性；
产生的电场在点的电场强度大小；
电荷量大小。
14.如图所示，、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。为电容器的中心线，电容器极板长为，极板间距足够大，电场强度大小为，方向竖直向下。电容器极板足够长，极板间距足够宽，电场强度，方向水平向右，大小未知。为极板上的一个小孔。一带正电的液滴以一定的初速度从点沿中心线射入电容器间的匀强电场，随后从孔射入电容器，恰好能在间做直线运动。重力加速度为，带电液滴的质量为，电荷量，在点的初速度，忽略电场的边缘效应及带电液滴对电场的影响。求：
小孔与点的竖直距离；
匀强电场的大小；
若将电场改为方向水平向左，大小不变，带电液滴从极板上的小孔射入后恰好再次打到板的点图中未画出。求间的距离。
15.如图所示，是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为，下端与水平绝缘轨道在点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为、带电量为的小滑块可视为质点置于水平轨道上，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为。，。
若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，求滑块到达点的速度；
在的情况下，求滑块到达点时对轨道的压力；
改变的大小，为了使小滑块不脱离圆弧轨道，求初始距离的取值范围。
答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
左 向右
12.由平衡条件有
两板间的电压为
解得
，
由于场强向上，板电势较高，间的电势差为

两点间的电势差

点的电势为零，则点的电势
则液滴在点的电势能为

13.如图，根据矢量叠加可知在点产生电场强度方向由指向，而在点产生电场强度方向由指向，所以带负电，带正电；
有电场强度矢量关系得
解得
根据前面分析可知带负电，根据几何关系可得

根据点电荷场强公式有
解得
14.水平方向上有

竖直方向上有
解得
由

解得
由于液滴恰好在之间做直线运动，可知
解得

根据上述分析，液滴打到点过程水平方向有

解得
在水平方向有

解得

在竖直方向有

解得
15.解：
根据题意，从点到，根据动能定理可得
解得；
由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律得
解得
方向竖直向下；
滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆弧轨道、间等效最高点时，由电场力和重力的合力 提供向心力，此时的速度最小， 与竖直方向夹角 的正切值为
解得
则有
解得
滑块不离开轨道有两种可能，一种是最高到 点等效重力场中圆心等高处，另一种是恰好通过点等效最高点。如图所示
如果最高到点，根据动能定理，
有
解得
如果在等效场中最高到点，则根据动能定理，
有
联立解得
故使滑块沿圆弧轨道滑行时不脱离圆弧轨道的 的取值范围为 或 。
第1页，共1页