1、2023-2024 学年第二学期 6 月测试 高一物理 一.单项选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共计 30 分。每小题只有一个选项符合题意。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，=2可知，当 r 趋近于 0 时，E 将无穷大 2.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
2、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、
3、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=bc，下列说法正确的是()A.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 bc 两点的电势差 第 1 页共 6 页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 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()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
4、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，按下某键的过程中，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
5、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 和该试探电荷速度 v、电势能 Ep 的描述正确的是()第 2 页 共 6 页 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 v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 .=14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
6、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 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，每次经过金属圆筒间的狭缝质子被电场加速，加速时电压 U 大小相同，在金属圆筒内质子做匀速运动且时间均为 t，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 5 B.圆筒 E 的长度为 10 C.MN 所接电源是直流恒压电源 D.金属圆筒 A 的长度与金属
7、圆筒 B 的长度之比为 1：2 第 3 页 共 6 页 二.实验题：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)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 B.减小电容纸的厚度 C.增大锡箔纸的厚度 D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积(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 (选填“向左”或“向右”)(3)该小组采用如图乙所示的电路测量
8、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 个，则该电容器充满电后所带的电荷量约为 C，电容大小约为 F。(结果均保留两位有效数字)第 4 页 共 6 页 三.计算题：本题共 4 小题，共计 42 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值的题，答案中必须明确写出数值和单位。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
9、中 N 板接地带电液滴的质量为 m=4*10-4 Kg 带电量为 =2 10,取 =10/。(1)求 MN 两板间的电势差(2)若 A 点到 N 板的距离为 3cm，试求液滴在 A 点的电势能。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 和 QB 分别放在 A、B 两点，测得 C 点的场强为 Ec=8N/C，方向如图所示，求：(1)QA 和 QB 的电性;(2)QA 产生的电场在 C 点的电场强度大小；(3)Q电荷量大小。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
10、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 E，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 E，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 CD 间做直线运动。重力加速度为 g，带电液滴的质量为 m，电荷量 =1,在 O 点的初速度 0=2,忽略电场的边缘效应及带电液滴对电场的影响。求:(1)小孔 M 与 O 点的竖直距离 y；(2)匀强电场 E的大小;(3)若将电场 E改为方向水平向左，大小不变，带电液滴
11、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 MN 间的距离 yMN。第 5 页共 6 页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 =34。现有一质量为 m、带电量为+q 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 0.5，重力加速度为 g。53=0.8,53=0.6。(1)若滑块从水平轨道上距离 B 点 S=2R 的 A 点由静止释放，求滑块到达 B 点的速度；(2)在(1)的情况下，求滑块到达圆轨道上 B 点时对轨
12、道的压力；(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 的取值范围。第 6 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 2024 年 6 月考物理参考答案及解析 1.B【详解】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只适用点电荷产生的电场，当 r 趋近于 0 时，带电体不能看成点电荷，该公式不再成立，所以不能得出 r 趋近于 0 时，E 将无穷大的结论，D 错误。2.D【详解】电
13、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。注意：处于静电平衡状态的导体是等势体，其电势不一定为 0.3.A【详解】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 =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
14、 D 错误；4.C【详解】AB.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；C.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，C 正确；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 U=Ed 得 ab 两点的电势差小于 bc 两点的电势差，故 D 错误。5.A【详解】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
15、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 YY 所载入的图象形状是一样的，如图 A所示。学科网（北京）股份有限公司 6.B【详解】A.按下“ctrl”键过程中，按键金属片间组成的电容器两极板间距 d 减小，根据 =4可知电容 C 变大，A 错误；CD.因两板电压 U 一定，根据 Q=CU 可知，电容器带电量增大，电容器处于充电状态，CD 错误；B.电压保持不变，根据 =可知 d 减小时金属片间的场强 E 变大，B 正确。7.D【详解】A.加速度为 =,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
16、=122;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；CD.静电力做功为 W=qEy，所以两次静电力做功相同，电势能的增量相同，由能量守恒定律可知，两次动能的增量相同，故 C错误，D 正确。8.B【详解】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-t 图像切线斜率先减小后增大，故 AC 错误；B.aO 间的电场线方向由 a 到 O，电势逐渐降低，根据-x 图像切线斜率等于场强，知-x 图像切线斜率逐渐减小，x=0 时-x 图像切线斜率等于零。注意：O 点电势大于 0，电场线往无穷远处走，电势降低，无
17、穷远处电势为 0，故 B 正确。D.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；9.B【详解】A.粒子在电场中水平方向始终做匀速直线运动，即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，不符合题意；B.结合上述可知，=14时刻入射的粒子，在竖直方向先加速，然后减速相再反向加速，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，符合题意；CD.作 y 方向的 v-t 图可知，所有粒子
18、离开电场时竖直方向的分速度为零，即最终都垂直电场方向射出电场，离开电场时的速度大小都等于初速度大小，故 CD 正确，不符合题意。10.B【详解】A.质子从 O 点沿轴线进入加速器，质子经 5 次加速，由动能定理可得 5=122一 项目的文质子从圆筒 E 射出时的速度大小为“一面”，故错误故 A 错误；B.质子在圆筒内做匀速运动，所以圆筒 E 的长度为 L球=vBT=T10eUm,故 B 正确；C.因由直线加速器加速质子，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 MN 所接电源的极性应周期性变化，故 C 错误；D.由 AB 可知，金属圆筒 A
19、的长度 LA=T2eUm,金属圆筒 B 的长度 LB=T4eUim,则金属圆筒 A 的长度与金属圆筒 B 的长度之比为 1 2,故 D 错误。11.BD;左;向右;1.2 10 2.4 10 学科网（北京）股份有限公司【详解】(1)1由平行板电容器因素决定式 C=rS4kd 增大电容纸的厚度，d 增大，故电容减小；减小电容纸的厚度，d 减小，故电容增大；增大锡箔纸的厚度，对电容无影响；同时增大锡箔纸和电容纸的面积，S 增大，故电容增大，故 BD 正确。(2)充电时，电流方向由电源正极流向电容器左极板；放电时，电流由电容器左极板流出向右经过电阻 R；(3)1-t 图线与 t 轴所围成的面积表示电
20、荷量，该电容器充满电后所带的电荷量约为 Q=60 0.01 0.2 10C=1.2 10C(注意图像坐标对应数量级)电容大小约为 C=QU=1.21055F=2.4 106F 12.(1)-160V;(2)-1.210J【详解】(1)由平衡条件有 qE=mg,两板间的电压为 U=Ed,解得 U=160V 由于场强向上，N 板电势较高，MN 间的电势差为 UMN=160V(2)NA 两点间的电势差 UNA=EdNA=+60V,UiMA=NA,N.点的电势为零，则 A 点的电势 A=60V则液滴在 A 点的电势能为 EpA qA,EPA=1.2 104J 13.(1)Q带正电,QB 带负电;(2)
21、10N/C(3)259 1012C【详解】(1)如图，根据矢量叠加可知 A 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 Q带正电，QB 带负电(2)有电场强度矢量关系得 Ec=EAcos37,解得 EA=10N/C;厚度(3)根据前面分析可知 QA 带负电，根据几何关系可得 AC=ABcos37=5cm 根据点电荷场强公式有 EA=kQAAC2,解得 Q=259 1012C 14.(1)y=L;(2)E=E;(3),yx=E【详解】(1)水平方向上有 L=v0t1;竖直方向上有 mg+qE1=ma1,y=12a1t12,解得 y=L2
22、(2)有 vy=a1t1,tan=vyv0,v=v0cos,解得 vj=2gL,|=45,v=2gL 由于液滴恰好在 CD 之间做直线运动，可知 qEtan=mg,解得 E2=mgq=E1(3)根据上述分析，液滴打到 N 点过程水平方向有(qE=ma,解得 a=g 在水平方向有 v=v at,解得 t2=22Lg,在竖直方向有 y=vyt2+12gt22,解得 yMV=8L 15.(1)R;(2)2mg,方向竖直向下;(3)5gR2【详解】(1)从 A 点到 B，根据动能定理可得 qEs mgs=12mvB2 0,解得 vB=gR;(2)在 B 点对滑块由牛顿第二定律得 N mg=mB2R,由
23、牛顿第三定律得滑块对轨道的压力 N=N，解得 N=2mg,方向竖直向下。学科网（北京）股份有限公司(3)将电场力和重力的合力等效成“等效重力”，等效最低点为 F，等效最高点为 H，如图，滑块不离开轨道有两种可能，一种是最高到 I 点，另一种是最高到 H 点。若恰好到点 H 时，由电场力和重力的合力 G提供向心力，此时的速度不为 0，有最小值，mg 与竖直方向夹角 的正切值为 tan=qEmg=34,解得=37令 G=mgcos,则 G=mymin2R,解得 vmin=5gR2 根据动能定理，有 qE(s Rsin37)mgs mg(R+Rcos37)=12mvH2 0解得 s=11.5R 如果最高到 I 点，速度为 0，根据动能定理,有 qE(s+Rcos37)-mgs-mg(R+Rsin37)=0,解得 s=4R 故使滑块沿圆弧轨道滑行时不脱离圆弧轨道的 s 的取值范围为 s4R 或 s11.5R