还剩5页未读，
继续阅读
2024届江西省宜丰中学高三下学期3月月考物理试题（解析版）
展开
这是一份2024届江西省宜丰中学高三下学期3月月考物理试题（解析版），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
物理试题（解析版）
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．关于匀强电场中电场强度和电势差的关系，正确的是（ ）
A．电场强度越大，则任意两点间的电势差也越大
B．任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积
C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等
D．电势降低的方向必定是电场强度的方向
2．类比是一种常用的思想方法，它通过“由此及彼”来帮助我们认知新事物。有人用地理学中的“等高线”来类比静电场中的“等势线”，并绘制了一座“小山峰”，反映点电荷电场在平面内各点电势关系的图像，如图所示。绘制该图时同样默认距点电荷无穷远处电势为零，则下列判断中正确的是（ ）
A．该图像描述的是负点电荷的电场
B．图中点对应位置的场强比点对应位置的场强大
C．图中点对应位置的场强方向沿所在曲线的切线方向斜向下
D．点电荷在点所对应位置的电势能一定比在点所对应位置的电势能大
3．示波管的结构中有两对互相垂直的偏转电极XX'和YY'。若在XX'上加上如图甲所示的扫描电压Ux，在YY'上加信号电压Uy，在示波管荧光屏上看到的图形可能是（ ）
A． B． C． D．
4．2022年4月11日晚，受强对流天气影响，狂风暴雨袭击川渝地区，据气象部门监测，九龙坡区局地风力已达10级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（ ）
A．电容器电容变小 B．极板间电场强度变大
C．极板间电压变小 D．静电计指针张角越大，风力越大
5．如图所示的O-xyz三维坐标系中，xOy平面在水平地面内，z轴正方向竖直向上，空间有水平方向的匀强电场，电场方向与x轴正方向夹角θ=37°，场强大小E=500V/m。现从坐标原点O以初速度v0=15m/s竖直向上抛出一带正电小球，已知小球质量m=0.01kg，带电量 重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是（ ）
A．小球运动过程中电势能先减小后增大
B．经t=1.5s小球的速度最小，为7.5m/s
C．t=2s时，小球的位置坐标为（8，6，10）
D．取O点为零势能点，小球落地时的电势能为-2.25J
6．由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图1，a、b、c、d四个质量均为m、带等量正电荷的小球，用长度相等、不可伸长的绝缘轻绳连接，静置在光滑绝缘水平面上，O点为正方形中心，设此时系统的电势能为E0。剪断a、d两小球间的轻绳后，某时刻小球的速度大小为v，方向如图2，此时系统的电势能为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，绝缘粗糙水平面上处和处分别固定两个不等量正点电荷（场源电荷），其中处的电荷量大小为。两点电荷在轴上形成的电场其电势与关系如左图所示，其中坐标原点处电势为、且为极小值，和处电势分别为和。现由处静止释放质量为，电荷量为的正电物体（视为质点），该物体刚好向左运动到处。物体产生的电场忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．的电荷的电荷量为
B．物体在运动过程中，电势能变化量为
C．物体与地面动摩擦因数为D．物体在坐标原点处动能最大
二、多选题（每小题6分，共18分）
8．电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（ ）
A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C．像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功
D．像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功
9．两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正、负极相连，如图所示。在电场中的O点，用一根绝缘细线悬挂一带负电荷的小球，小球静止在细线与竖直方向夹角为θ的位置。现将两金属板绕各自的中心转轴缓慢旋转一个小角度，两转轴在同一水平线上且旋转过程中两金属板始终保持平行，如图中虚线所示。则（ ）
A．两板间匀强电场的场强将变大
B．细线对小球的拉力将变大
C．小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小
D．小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变大
10．如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，右极板有一小孔，通过孔有绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M．给电容器充电后，有一质量为m的带正电环恰套在杆上以某一速度v0对准小孔向左运动，设带电环不影响电容器极板间电场的分布．带电环进入电容器后距左极板的最小距离为d/2，则
A．带电环与左极板相距最近时的速度
B．此过程中电容器移动的距离
C．此过程中电势能的变化量
D．带电环减少的动能大于电容器增加的动能
三、实验题（每空2分，共18分）
11．在“用传感器观察电容器的充、放电现象”实验中，按图甲所示连接电路。电容器C电容为50μF，电源电动势为8.0V，内阻不计。先使开关S与1端相连，一段时间后，把开关S掷向2端。
（1）开关S改接2后，电容器进行的是 （选填“充电”或“放电”）过程，在此过程中，通过图中电阻R的电流方向为 （选填“由a到b”或“由b到a”）。
（2）在电容器充电的过程中，电源产生的总电能E= 。
（3）用不同电动势的电源对该电容器充电，充电完成后，极板所带电荷量Q与极板电压U的关系图线如图乙所示。当极板电压U为8.0V时，电容器的电势能Ep= 。
12．小华在实验过程中，将不带电的电解电容器、灵敏电流计G、定值电阻、电源、单刀双掷开关S按照图1所示连接，检查无误之后，把开关拨到位置，发现灵敏电流计G没有偏转。因此，小华使用多用电表检测电路故障，先对开关和导线以及各实验仪器的接线柱进行检查，均没有发现故障。接下来小华完成以下步骤：
（1）把开关拨到位置，发现灵敏电流计G仍没有偏转；
（2）把电阻从电路中拆下，使用多用电表的欧姆挡测量其电阻，当欧姆挡选用“”的倍率进行测量时，发现指针的偏转角度过小，则需要换选
（选填“”或“”）倍率的电阻挡，并进行 （选填“机械调零”或“欧姆调零”）后，再次进行测量。此时多用电表的指针如图2所示，测量结果为 ；
（3）把电解电容器从电路中拆下，充分放电后，将多用电表欧姆挡的两只表笔分别与电解电容器的两个引脚相连，由于电解电容器引脚有“+”“-”之分，因此需要将多用电表 （选填“红”或“黑”）表笔与电解电容器的“+”引脚相连。观察到表针从最左侧“”刻度处向右摆，然后从右摆向左，最后停在最左侧“”刻度处不动；
（4）将电源从电路中拆下，用多用电表电压挡进行测量，测得电压为：
（5）基于以上现象，小华推测电路中出现故障的仪器是 。（选填“定值电阻”“电容器”“电源”或“灵敏电流计G”）
四、解答题（36分）
13．（12分）在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷，在x轴上0.1m处的点，放一试探电荷，其受力与电量的关系如图所示，y轴上有一点b，其场强为1N/C，求：
（1）b点的坐标；
（2）若a点的电势为0.9V，电子从点运动到b点克服电场力做功为0.6eV，则b点的电势。
14．（12分）如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，MN为圆的一条直径。质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v射入电场，速度方向与MN夹角θ=45°，一段时间后粒子运动到N点，速度大小也为v，不计粒子重力，规定M点电势为零。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）粒子电势能的最大值；
（3）仅改变粒子速度大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，粒子射入电场的速度大小。
15．（12分）为激发学生参与体育活动的兴趣，某学校计划修建用于滑板训练的场地。老师和同学们围绕物体在起伏地面上的运动问题，讨论并设计了如图所示的路面，其中是倾角为的斜面，凹圆弧和凸圆弧的半径均为R，且D、F两点处于同一高度，B、E两点处于另一高度，整个路面无摩擦且各段之间平滑连接。在斜面上距离水平面高度为h（未知量）的地方放置一个质量为m的小球（可视为质点），让它由静止开始运动。已知重力加速度为g，取。
（1）当时，求小球经过最低点C时，路面受到的压力；
（2）若小球一定能沿路面运动到F点，求h的取值范围；
（3）在某次试验中，小球运动到段的G点时，重力功率出现了极大值，已知该点路面倾角，求h的值。
2023-2024（下）江西省宜丰中学高三3月月考物理参考答案
1．C解析：A．根据得公式中的d为匀强电场中沿电场强度方向的距离。如果某两点在同一等势面，则沿电场强度方向的距离为0，无论电场强度大小，则电势差都为0，A错误；B．根据得公式中的d为匀强电场中沿电场强度方向的距离。不是“两点间的距离”，B错误；
C．根据得匀强电场中E处处相同，沿着电场线方向，任何相同距离即d相同，所以电势降低必定相等，C正确；D．电势降低最快的方向才是电场强度的方向，D错误；故选C。
2．B解析：A．靠近点电荷的电势高，远离点电荷的电势低，电势逐渐降低，该图像描述的是正点电荷的电场，故A错误；B．等势线越密集的地方电场线也越密集，场强大，故B正确；C．图中点对应位置的场强方向沿xOy平面，故C错误；D．电势能和试探电荷有关系，故D错误。故选B。
3．A解析：示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象。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，A正确。故选A。
4．C解析：A．根据在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，故A错误；B．极板间电场强度不变，故B错误；C．极板间电压变小，故C正确；D．风力越大，d越小，极板间电压越小，静电计指针张角越小，故D错误。故选C。
5．C解析：A．小球运动过程中沿x、y轴两个方向，电场力均做正功，则电势能减小，选项A错误；
B．因沿水平方向电场力竖直向下的重力mg=0.1N则两个力的合力与竖直方向的夹角大小为当小球沿合力方向的速度减为零时速度最小，则经过的时间小球的速度最小，为选项B错误；C．t=2s时，沿z方向的位移沿x方向的位移沿y方向的位移小球的位置坐标为（8，6，10）选项C正确；D．小球落地时的时间沿电场力方向的位移则电场力做功等于的电势能减小，即即取O点为零势能点，小球落地时电势能为-1.125J，选项D错误。故选C。
6．B解析：由于运动的对称性，所以a球的速度大小也为v，方向与ad连线成角斜向左下方。b和c球的运动方向竖直向上，大小相等，将两球看成一个整体，其质量为2m，速度为，对于四个球组成的系统来说，动量守恒，有解得由于整个系统的能量守恒，设此时系统的电势能为，有解得故选B。
7．C解析：A．由图像的斜率等于场强可知，在x=0处的场强为零，则可得
选项A错误；B．物体在运动过程中，电势能变化量为选项B错误；C．物体在运动过程中，由动能定理，解得选项C正确；D．物体动能最大时，电场力等于摩擦力，因在坐标原点电场力为零，可知在原点位置的动能不是最大，选项D错误。故选C。
8．AC解析：A．像素呈黑色时，当胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A正确；B．像素呈白色时，当胶囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故B错误；C．像素由黑变白的过程中，白色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对白色微粒做正功，故C正确；D．像素由白变黑的过程中，黑色微粒受到的电场力向下，位移向下，电场力对黑色微粒做正功，故D错误。故选AC。
9．ABC解析：A．缓慢旋转过程中两轴心之间的距离保持不变，转动时两平行板的垂直距离变小，设转动的角度为α，两轴心的距离为d，两极板间的电势差为U，则转动后的电场强度为根据匀强电场的场强与电势差和板间距离关系得两板间匀强电场的场强将变大，A正确；BCD．未转动前，绳子拉力、电场力与小球的重力关系Ty = Tcsθ = mg，当转动角度为α，小球依然受重力、电场力和拉力，再次沿水平方向和竖直方向正交分解，根据平衡条件得，则电场力水平方向分力不变，即细线水平方向分力不变，竖直方向分力变大，可画出受力分析图
可知小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小；细线的拉力增大，BC正确，D错误。故选ABC。
10．BCD解析：A．带电环进入电容器后在电场力的作用下做初速度为的匀减速直线运动，而电容器则在电场力的作用下做匀加速直线运动，当它们的速度相等时，带电环与电容器的左极板相距最近，由系统动量守恒定律可得，解得，A错误；B．该过程中电容器向左做匀加速直线运动根据运动学基本公式得，环向左做匀减速直线运动，由公式得，根据位移关系有，解得，B正确；C．在此过程，系统中，带电小环动能减少，电势能增加，同时电容器等的动能增加，系统中减少的动能全部转化为电势能．所以，联立得，C正确；D．在此过程，系统中，带电小环动能减少，转化为电容器增加的动能以及系统的电势能，故带电环减少的动能大于电容器增加的动能，D正确。故选BCD。
11． 放电 由a到b
解析：（1）[1]电容器充电结束后,将电容器的两端与一个闭合的外电路接通时,电容器开始放电，所以开关S改接2后，电容器进行的是放电过程；
[2]充电时，电容器上极板与电源正极连接，所以放电时，通过图中电阻R的电流方向为由a到b；
（2）[3]在电容器充电的过程中，根据
电源产生的总电能
（3）[4]Q与U成线性关系，由W=QU可知Q-U图线与横轴围成的三角形面积表示电势能，当极板电压U为8.0V时，电容器带电量为，则电容器的电势能
12． 欧姆调零 黑 灵敏电流计G
解析：（2）[1][2]由欧姆表表盘刻度的特点知，指针的偏转角度过小，说明电阻的阻值较大，因此应换更高倍率的挡位，即选“”挡，每次换挡后，都需要进行欧姆调零。
[3]题图2中，指针指示的刻度值为“12”，又倍率为“”，则电阻的测量结果为。
（3）[4]欧姆表的黑表笔接内部电源的正极，因此黑表笔应与电解电容器的“+”引脚相连。
（5）[5]结合上述步骤中的实验操作和实验现象可知，定值电阻、电容器和电源均正常，则电路中出现故障的仪器可能是灵敏电流计G。
13．（1）0.3m；（2）0.3V
解析：（1）根据图像可知，a点的场强为
根据点电荷场强公式
解得
rb=0.3m
即b点的坐标为0.3m；
（2）根据
解得
14．（1）；（2）；（3）
解析：解：（1）从M到N粒子动能不变，电场力不做功，所以MN为等势线，电场线与MN垂直，粒子做类似斜抛的运动，沿MN方向，粒子匀速运动
垂直MN方向
根据牛顿第二定律
解得
（2）粒子垂直MN方向速度为0时，电势能最大，根据能量守恒
（3）如图所示，当粒子运动到P点时，电势能最小，由
联立求得
15．（1），方向竖直向下；（2）；（3）
解析：（1）从静止释放到C点过程中，根据机械能守恒
在C点由牛顿第二定律
联立解得
由牛顿第三定律得路面受到的压力为
方向竖直向下；
（2）分析可知小球能沿路面到达F点即可通过E点，刚好到达F点时有
根据机械能守恒有
联立解得
故可知h的范围为
（3）设在G点时速度为，根据机械能守恒
该处重力的瞬时功率为
联立解得
设
，
讨论函数的极值，即
展开得
对y求导得
根据题意时取极大值，可知此时，将代入得
物理试题（解析版）
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．关于匀强电场中电场强度和电势差的关系，正确的是（ ）
A．电场强度越大，则任意两点间的电势差也越大
B．任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积
C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等
D．电势降低的方向必定是电场强度的方向
2．类比是一种常用的思想方法，它通过“由此及彼”来帮助我们认知新事物。有人用地理学中的“等高线”来类比静电场中的“等势线”，并绘制了一座“小山峰”，反映点电荷电场在平面内各点电势关系的图像，如图所示。绘制该图时同样默认距点电荷无穷远处电势为零，则下列判断中正确的是（ ）
A．该图像描述的是负点电荷的电场
B．图中点对应位置的场强比点对应位置的场强大
C．图中点对应位置的场强方向沿所在曲线的切线方向斜向下
D．点电荷在点所对应位置的电势能一定比在点所对应位置的电势能大
3．示波管的结构中有两对互相垂直的偏转电极XX'和YY'。若在XX'上加上如图甲所示的扫描电压Ux，在YY'上加信号电压Uy，在示波管荧光屏上看到的图形可能是（ ）
A． B． C． D．
4．2022年4月11日晚，受强对流天气影响，狂风暴雨袭击川渝地区，据气象部门监测，九龙坡区局地风力已达10级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（ ）
A．电容器电容变小 B．极板间电场强度变大
C．极板间电压变小 D．静电计指针张角越大，风力越大
5．如图所示的O-xyz三维坐标系中，xOy平面在水平地面内，z轴正方向竖直向上，空间有水平方向的匀强电场，电场方向与x轴正方向夹角θ=37°，场强大小E=500V/m。现从坐标原点O以初速度v0=15m/s竖直向上抛出一带正电小球，已知小球质量m=0.01kg，带电量 重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是（ ）
A．小球运动过程中电势能先减小后增大
B．经t=1.5s小球的速度最小，为7.5m/s
C．t=2s时，小球的位置坐标为（8，6，10）
D．取O点为零势能点，小球落地时的电势能为-2.25J
6．由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图1，a、b、c、d四个质量均为m、带等量正电荷的小球，用长度相等、不可伸长的绝缘轻绳连接，静置在光滑绝缘水平面上，O点为正方形中心，设此时系统的电势能为E0。剪断a、d两小球间的轻绳后，某时刻小球的速度大小为v，方向如图2，此时系统的电势能为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，绝缘粗糙水平面上处和处分别固定两个不等量正点电荷（场源电荷），其中处的电荷量大小为。两点电荷在轴上形成的电场其电势与关系如左图所示，其中坐标原点处电势为、且为极小值，和处电势分别为和。现由处静止释放质量为，电荷量为的正电物体（视为质点），该物体刚好向左运动到处。物体产生的电场忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．的电荷的电荷量为
B．物体在运动过程中，电势能变化量为
C．物体与地面动摩擦因数为D．物体在坐标原点处动能最大
二、多选题（每小题6分，共18分）
8．电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（ ）
A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C．像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功
D．像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功
9．两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正、负极相连，如图所示。在电场中的O点，用一根绝缘细线悬挂一带负电荷的小球，小球静止在细线与竖直方向夹角为θ的位置。现将两金属板绕各自的中心转轴缓慢旋转一个小角度，两转轴在同一水平线上且旋转过程中两金属板始终保持平行，如图中虚线所示。则（ ）
A．两板间匀强电场的场强将变大
B．细线对小球的拉力将变大
C．小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小
D．小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变大
10．如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，右极板有一小孔，通过孔有绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M．给电容器充电后，有一质量为m的带正电环恰套在杆上以某一速度v0对准小孔向左运动，设带电环不影响电容器极板间电场的分布．带电环进入电容器后距左极板的最小距离为d/2，则
A．带电环与左极板相距最近时的速度
B．此过程中电容器移动的距离
C．此过程中电势能的变化量
D．带电环减少的动能大于电容器增加的动能
三、实验题（每空2分，共18分）
11．在“用传感器观察电容器的充、放电现象”实验中，按图甲所示连接电路。电容器C电容为50μF，电源电动势为8.0V，内阻不计。先使开关S与1端相连，一段时间后，把开关S掷向2端。
（1）开关S改接2后，电容器进行的是 （选填“充电”或“放电”）过程，在此过程中，通过图中电阻R的电流方向为 （选填“由a到b”或“由b到a”）。
（2）在电容器充电的过程中，电源产生的总电能E= 。
（3）用不同电动势的电源对该电容器充电，充电完成后，极板所带电荷量Q与极板电压U的关系图线如图乙所示。当极板电压U为8.0V时，电容器的电势能Ep= 。
12．小华在实验过程中，将不带电的电解电容器、灵敏电流计G、定值电阻、电源、单刀双掷开关S按照图1所示连接，检查无误之后，把开关拨到位置，发现灵敏电流计G没有偏转。因此，小华使用多用电表检测电路故障，先对开关和导线以及各实验仪器的接线柱进行检查，均没有发现故障。接下来小华完成以下步骤：
（1）把开关拨到位置，发现灵敏电流计G仍没有偏转；
（2）把电阻从电路中拆下，使用多用电表的欧姆挡测量其电阻，当欧姆挡选用“”的倍率进行测量时，发现指针的偏转角度过小，则需要换选
（选填“”或“”）倍率的电阻挡，并进行 （选填“机械调零”或“欧姆调零”）后，再次进行测量。此时多用电表的指针如图2所示，测量结果为 ；
（3）把电解电容器从电路中拆下，充分放电后，将多用电表欧姆挡的两只表笔分别与电解电容器的两个引脚相连，由于电解电容器引脚有“+”“-”之分，因此需要将多用电表 （选填“红”或“黑”）表笔与电解电容器的“+”引脚相连。观察到表针从最左侧“”刻度处向右摆，然后从右摆向左，最后停在最左侧“”刻度处不动；
（4）将电源从电路中拆下，用多用电表电压挡进行测量，测得电压为：
（5）基于以上现象，小华推测电路中出现故障的仪器是 。（选填“定值电阻”“电容器”“电源”或“灵敏电流计G”）
四、解答题（36分）
13．（12分）在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷，在x轴上0.1m处的点，放一试探电荷，其受力与电量的关系如图所示，y轴上有一点b，其场强为1N/C，求：
（1）b点的坐标；
（2）若a点的电势为0.9V，电子从点运动到b点克服电场力做功为0.6eV，则b点的电势。
14．（12分）如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，MN为圆的一条直径。质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v射入电场，速度方向与MN夹角θ=45°，一段时间后粒子运动到N点，速度大小也为v，不计粒子重力，规定M点电势为零。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）粒子电势能的最大值；
（3）仅改变粒子速度大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，粒子射入电场的速度大小。
15．（12分）为激发学生参与体育活动的兴趣，某学校计划修建用于滑板训练的场地。老师和同学们围绕物体在起伏地面上的运动问题，讨论并设计了如图所示的路面，其中是倾角为的斜面，凹圆弧和凸圆弧的半径均为R，且D、F两点处于同一高度，B、E两点处于另一高度，整个路面无摩擦且各段之间平滑连接。在斜面上距离水平面高度为h（未知量）的地方放置一个质量为m的小球（可视为质点），让它由静止开始运动。已知重力加速度为g，取。
（1）当时，求小球经过最低点C时，路面受到的压力；
（2）若小球一定能沿路面运动到F点，求h的取值范围；
（3）在某次试验中，小球运动到段的G点时，重力功率出现了极大值，已知该点路面倾角，求h的值。
2023-2024（下）江西省宜丰中学高三3月月考物理参考答案
1．C解析：A．根据得公式中的d为匀强电场中沿电场强度方向的距离。如果某两点在同一等势面，则沿电场强度方向的距离为0，无论电场强度大小，则电势差都为0，A错误；B．根据得公式中的d为匀强电场中沿电场强度方向的距离。不是“两点间的距离”，B错误；
C．根据得匀强电场中E处处相同，沿着电场线方向，任何相同距离即d相同，所以电势降低必定相等，C正确；D．电势降低最快的方向才是电场强度的方向，D错误；故选C。
2．B解析：A．靠近点电荷的电势高，远离点电荷的电势低，电势逐渐降低，该图像描述的是正点电荷的电场，故A错误；B．等势线越密集的地方电场线也越密集，场强大，故B正确；C．图中点对应位置的场强方向沿xOy平面，故C错误；D．电势能和试探电荷有关系，故D错误。故选B。
3．A解析：示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象。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，A正确。故选A。
4．C解析：A．根据在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，故A错误；B．极板间电场强度不变，故B错误；C．极板间电压变小，故C正确；D．风力越大，d越小，极板间电压越小，静电计指针张角越小，故D错误。故选C。
5．C解析：A．小球运动过程中沿x、y轴两个方向，电场力均做正功，则电势能减小，选项A错误；
B．因沿水平方向电场力竖直向下的重力mg=0.1N则两个力的合力与竖直方向的夹角大小为当小球沿合力方向的速度减为零时速度最小，则经过的时间小球的速度最小，为选项B错误；C．t=2s时，沿z方向的位移沿x方向的位移沿y方向的位移小球的位置坐标为（8，6，10）选项C正确；D．小球落地时的时间沿电场力方向的位移则电场力做功等于的电势能减小，即即取O点为零势能点，小球落地时电势能为-1.125J，选项D错误。故选C。
6．B解析：由于运动的对称性，所以a球的速度大小也为v，方向与ad连线成角斜向左下方。b和c球的运动方向竖直向上，大小相等，将两球看成一个整体，其质量为2m，速度为，对于四个球组成的系统来说，动量守恒，有解得由于整个系统的能量守恒，设此时系统的电势能为，有解得故选B。
7．C解析：A．由图像的斜率等于场强可知，在x=0处的场强为零，则可得
选项A错误；B．物体在运动过程中，电势能变化量为选项B错误；C．物体在运动过程中，由动能定理，解得选项C正确；D．物体动能最大时，电场力等于摩擦力，因在坐标原点电场力为零，可知在原点位置的动能不是最大，选项D错误。故选C。
8．AC解析：A．像素呈黑色时，当胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A正确；B．像素呈白色时，当胶囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故B错误；C．像素由黑变白的过程中，白色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对白色微粒做正功，故C正确；D．像素由白变黑的过程中，黑色微粒受到的电场力向下，位移向下，电场力对黑色微粒做正功，故D错误。故选AC。
9．ABC解析：A．缓慢旋转过程中两轴心之间的距离保持不变，转动时两平行板的垂直距离变小，设转动的角度为α，两轴心的距离为d，两极板间的电势差为U，则转动后的电场强度为根据匀强电场的场强与电势差和板间距离关系得两板间匀强电场的场强将变大，A正确；BCD．未转动前，绳子拉力、电场力与小球的重力关系Ty = Tcsθ = mg，当转动角度为α，小球依然受重力、电场力和拉力，再次沿水平方向和竖直方向正交分解，根据平衡条件得，则电场力水平方向分力不变，即细线水平方向分力不变，竖直方向分力变大，可画出受力分析图
可知小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小；细线的拉力增大，BC正确，D错误。故选ABC。
10．BCD解析：A．带电环进入电容器后在电场力的作用下做初速度为的匀减速直线运动，而电容器则在电场力的作用下做匀加速直线运动，当它们的速度相等时，带电环与电容器的左极板相距最近，由系统动量守恒定律可得，解得，A错误；B．该过程中电容器向左做匀加速直线运动根据运动学基本公式得，环向左做匀减速直线运动，由公式得，根据位移关系有，解得，B正确；C．在此过程，系统中，带电小环动能减少，电势能增加，同时电容器等的动能增加，系统中减少的动能全部转化为电势能．所以，联立得，C正确；D．在此过程，系统中，带电小环动能减少，转化为电容器增加的动能以及系统的电势能，故带电环减少的动能大于电容器增加的动能，D正确。故选BCD。
11． 放电 由a到b
解析：（1）[1]电容器充电结束后,将电容器的两端与一个闭合的外电路接通时,电容器开始放电，所以开关S改接2后，电容器进行的是放电过程；
[2]充电时，电容器上极板与电源正极连接，所以放电时，通过图中电阻R的电流方向为由a到b；
（2）[3]在电容器充电的过程中，根据
电源产生的总电能
（3）[4]Q与U成线性关系，由W=QU可知Q-U图线与横轴围成的三角形面积表示电势能，当极板电压U为8.0V时，电容器带电量为，则电容器的电势能
12． 欧姆调零 黑 灵敏电流计G
解析：（2）[1][2]由欧姆表表盘刻度的特点知，指针的偏转角度过小，说明电阻的阻值较大，因此应换更高倍率的挡位，即选“”挡，每次换挡后，都需要进行欧姆调零。
[3]题图2中，指针指示的刻度值为“12”，又倍率为“”，则电阻的测量结果为。
（3）[4]欧姆表的黑表笔接内部电源的正极，因此黑表笔应与电解电容器的“+”引脚相连。
（5）[5]结合上述步骤中的实验操作和实验现象可知，定值电阻、电容器和电源均正常，则电路中出现故障的仪器可能是灵敏电流计G。
13．（1）0.3m；（2）0.3V
解析：（1）根据图像可知，a点的场强为
根据点电荷场强公式
解得
rb=0.3m
即b点的坐标为0.3m；
（2）根据
解得
14．（1）；（2）；（3）
解析：解：（1）从M到N粒子动能不变，电场力不做功，所以MN为等势线，电场线与MN垂直，粒子做类似斜抛的运动，沿MN方向，粒子匀速运动
垂直MN方向
根据牛顿第二定律
解得
（2）粒子垂直MN方向速度为0时，电势能最大，根据能量守恒
（3）如图所示，当粒子运动到P点时，电势能最小，由
联立求得
15．（1），方向竖直向下；（2）；（3）
解析：（1）从静止释放到C点过程中，根据机械能守恒
在C点由牛顿第二定律
联立解得
由牛顿第三定律得路面受到的压力为
方向竖直向下；
（2）分析可知小球能沿路面到达F点即可通过E点，刚好到达F点时有
根据机械能守恒有
联立解得
故可知h的范围为
（3）设在G点时速度为，根据机械能守恒
该处重力的瞬时功率为
联立解得
设
，
讨论函数的极值，即
展开得
对y求导得
根据题意时取极大值，可知此时，将代入得
相关试卷
2024届江西省宜丰中学高三上学期期末考试物理试题（解析版）： 这是一份2024届江西省宜丰中学高三上学期期末考试物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
江西省宜春市宜丰中学创新部2024届高三上学期10月月考 物理试题及答案： 这是一份江西省宜春市宜丰中学创新部2024届高三上学期10月月考 物理试题及答案，共4页。
2023-2024学年江西省宜春市宜丰县宜丰中学高三上学期9月月考 物理 Word版含解析： 这是一份2023-2024学年江西省宜春市宜丰县宜丰中学高三上学期9月月考 物理 Word版含解析，共4页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
