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精品解析：黑龙江省龙东联盟2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷（解析版）
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这是一份精品解析：黑龙江省龙东联盟2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷（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。
注意事项：
1本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置。
2回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试题卷上无效。
3回答第II卷时，用黑色笔写在答题卡指定位置上。写在本试题卷上无效。
4考试结束后，考生将答题卡交回。
第I卷（选择题共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 关于库仑定律，下列说法正确的是（ ）
A. 相互作用的两个点电荷，质量大的受到的库仑力大
B. 相互作用的两个点电荷，电量大的受到的库仑力大
C. 两个点电荷在电量和距离条件相同时，在空气和煤油中受到的库仑力一样大
D. 库仑定律适用于计算真空中两个静止点电荷间作用力的大小，作用力的方向根据两电荷的电性进行判断
【答案】D
【解析】
【详解】AB．库仑定律研究两个点电荷间的相互作用力，相互作用的两个电荷间的作用力总是大小相等，方向相反，与电荷的质量、电量无关，故AB错误；
C．库仑定律适用于计算真空中两个点电荷间作用力，两个点电荷在空气中和在煤油中的库仑力不同，故C错误；
D．库仑定律适用于计算两个点电荷间作用力的大小，作用力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断，故D正确。
故选D。
2. 如图为某导体的伏安特性曲线，根据图中信息，可以得出（ ）
A. 导体的电阻随电压增大而增大
B. 导体的电阻率随电压的增大而减小
C. 导体两端电压为8V时，电阻等于
D. 导体两端电压为4V时，通过导体电流为0.15A
【答案】B
【解析】
【详解】AB．I-U图像中，图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，随导体两端电压升高，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大，表明导体的阻值逐渐变小，根据电阻定律
可知，该导体的电阻率减小。故A错误；B正确；
C．根据电阻的定义式，当导体两端电压为8V时，通过导体的电流为0.3A，电阻
故C错误；
D．当导体两端电压为4V时，电阻大于，则
即电流小于0.15A。故D错误。
故选B。
3. 图示是“研究电容器两极板正对面积对电容大小影响”的实验装置，实验中保持电容器电荷量不变，当左极板稍向上移动时（ ）
A. 极板间电势差减小B. 极板间电场强度减小
C. 电容器的电容减小D. 静电计张角减小
【答案】C
【解析】
【详解】C．根据平行板电容器决定式可知，左极板稍向上移动时，两板正对面积减小，电容器的电容减小，故C正确；
A．根据电容器的定义式可知，Q不变时，U增大，故A错误；
B．根据，两板间电场强度增大，故B错误；
D．静电计与电容器并联，外壳和指针间电压与电容器两极板电压相等，张角增大，故D错误。
故选C。
4. 某空间电场线分布如图所示，一个点电荷只在电场力的作用下沿虚线运动经过A、B两点，下列说法正确的是（ ）
A. 该点电荷带负电
B. 点电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
C. A点电场强度小于B点电场强度
D. A点电势高于B点电势
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电荷所受外力向轨迹凹侧弯曲，可以确定电荷受到的电场力方向与电场线方向相同，故判断该点电荷带正电，故A错误；
B．点电荷由A向B运动过程中，电场力对电荷做正功，电势能减少，故点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，故B错误；
C．电场线的疏密反映电场强度的大小，A点附近电场线密集，故A点电场强度大于B点电场强度，C错误；
D．根据B项分析知，正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，根据
知A点电势高于B点电势，故D正确。
故选D。
5. 一个电解槽中，单位体积内的正负离子数都为n，每个离子的带电量为q，正负离子的平均定向速度率都为v，电解槽的横截面积为S，通过电解槽的电流强度为（ ）
A. 0B. nqSvC. 2nqSvD. 4nqSv
【答案】C
【解析】
【详解】电荷的定向移动产生电流，正电荷与负电荷定向移动的方向相反，产生的电流方向相同，根据电流的定义式有
故选C。
6. 沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其电场强度E随位置x变化的图像如图所示，与关于坐标原点对称，与两个位置电场强度相同，电场强度正方向与x轴正方向相同，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ）
A. 电势高于电势
B. x轴负半轴各点电势均小于零
C. 带正电的粒子仅在电场力作用下由到先加速再减速
D. 一个电子在处静止释放，只在电场力作用下沿x轴负方向运动
【答案】A
【解析】
【详解】AB．做出x轴上的电场线如图所示，沿电场线电势降低，无穷远处电势为零，故x轴上所有点的电势都大于零，电势高于电势，A正确，B错误；
C．带正电的粒子由运动到的过程中，电场力的方向始终沿x轴正方向，粒子做加速运动，C错误；
D．电子在处静止释放后，受到的电场力沿x轴正方向，将沿x轴正方向运动，过O点后，受到的电场力沿x轴负方向，做减速运动，所以电子先加速后减速，到处速度为零，最终在和之间做住复运动。
故选A。
7. 两个电量为Q的正电荷固定在等高的A、B两个位置，距离为2d。另一个质量为m、电荷量为粒子，在AB连线的中垂面上绕中点O做匀速圆周运动，该粒子与两点电荷的连线和直线AB的夹角均为30°，不计粒子重力，则粒子做匀速圆周运动的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】粒子绕O点做圆周运动半径为R，则几何关系可知
粒子与两点电荷的距离
两个点电荷对粒子的库仑力提供粒子做圆周运动的向心力，有
解得
故选A。
8. 关于电场强度，下列说法正确的是（ ）
A. 公式是电场强度的定义式，适用于任何电场，F为试探电荷受到的电场力，q为试探电荷的电量，E与F、q无关
B. 公式是点电荷电场强度的计算式，在任何介质中都适用
C. 公式是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，U是电场中两点的电势差，d是这两点间的距离
D. 公式可以计算匀强电场的电场强度，在真空和介质中都适用
【答案】AD
【解析】
【详解】A．电场强度定义式
适用于所有电场，电场强度虽然由电场力和电量来定义，但是与试探电荷的电量和受到的电场力大小无关，A正确；
B．公式
是由库仑定律推导出来的，适用于真空中点电荷周围电场强度大小的计算，B错误：
CD．公式
适用于计算匀强电场的电场强度，U是电场中两点的电势差，d是这两点所在等势面间的距离，在任何介质中都适用，C错误，D正确。
故选AD。
9. 平面直角坐标系中，分别在A（0，1）、B（2，0）、C（0，），D（，0）四点各固定一个正点电荷，坐标原点处的电场强度恰好为零。则（ ）
A. 位于A、C两处的电荷电量之比为9：1
B. 位于B、D两处电荷电量之比为1：4
C. 正点电荷P由坐标原点向B点运动过程中，位于B点的电荷对P做负功
D. 正点电荷P由坐标原点向B点移动过程中，位于A点的电荷对P做负功
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．O点电场强度为零，则A、C两点处的点电荷在O点的电场强度大小相等，方向相反，B、D两点处的点电荷在O点的电场强度大小相等，方向相反。可知
，
代入数据得
，
故A错误；B正确；
C．点电荷P由坐标原点向B点运动过程中，位于B点的点电荷对P的电场力方向与P运动方向相反，对P做负功。故C正确；
D．位于A点的点电荷对P的作用力与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功。故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，带电小球甲固定在空间某位置，质量为m的带电小球乙在甲正上方距甲h处由静止释放，下落至距甲处速度减为零。已知点电荷周围空间某点的电势（取无穷远处电势为零），r为该点到点电荷的距离，两小球均可视为点电荷，不计空气阻力，重力加速度为g，则乙球（ ）
A. 速度最大时甲乙两球距离为B. 下落过程中最大动能为
C. 开始下落时的加速度大小为D. 下落到最低点时的加速度大小为3g
【答案】BD
【解析】
【详解】A．小球乙下落过程中，根据能量守恒定律有
整理得
小球乙速度最大时，重力和库仑力平衡，有
解得
故A错误；
B．下落过程中，根据动能定理有
解得
故B正确；
CD．根据牛顿第二定律有
，
解得
，
故C错误，D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题共54分）
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 在“探究空心金属球上电荷分布特点”实验中，实验器材有：固定在绝缘上的空心金属球、玻璃棒、丝绸、金属球A（带绝缘柄）、验电器。
实验操作步骤如下：
①玻璃棒用丝绸摩擦后，接触空心金属球使其带电。
②通过手握绝缘柄，让未带电的金属球A接触空心金属球的内表面，接着与未带电的验电器金属球B接触，重复此过程多次，观察到验电器的金属铂片持续处于闭合状态。
③同样通过手握绝缘柄，让金属球A接触空心金属球的外表面，然后与未带电的验电器金属球B接触，重复此过程多次，发现验电器的金属铂片逐渐张开。
（1）步骤②表明空心金属球内部__________；
（2）步骤③表明空心金属球外部__________；
（3）综上实验环节，说明空心金属球电荷分布在球的__________。
【答案】（1）无电荷分布
（2）有电荷分布 （3）外表面
【解析】
【小问1详解】
两带电金属球接触，电荷会发生转移。金属小球多次与验电器金属球，验电器金属铂片始终闭合，说明金属小球A始终不带电。小球A与空心金属球内表面接触后，不能获得电荷，说明空心金属球内表面没有电荷。
【小问2详解】
小球A与空心金属球外表面接触后，再与验电器金属球B接触，金属铂片张开，说明小球A与空心金属球接触过程中获得了电荷，即空心金属球外表面有电荷。
【小问3详解】
实验证明空心金属球内表面无电荷分布，外表面有电荷分布，所以金属球稳定后，电荷分布在外表面。
12. 某实验小组测量金属丝的电阻率。金属丝的总电阻约为，长度为L。实验器材有电流表A（0~0.6A，约为）、电压表V（0~3V，约为）、滑动变阻器R（最大阻值）、两节1号电池、导线、电键和游标卡尺。
（1）用游标卡尺测量金属丝三个不同位置的直径，取平均值做为金属丝的直径。某次测量时游标卡尺的读数如图所示，金属丝的直径为__________mm；
（2）为减小实验误差，选择下图中的实验电路__________；
（3）当电压表示数为U时，电流表示数为I，则金属丝的电阻率表达式为__________（用U、I、L、D表示）：
（4）该实验方案电阻率的测量值__________（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。
【答案】（1）2.55
（2）乙 （3）
（4）小于
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为，由图可知金属丝的直径为
【小问2详解】
由于金属丝总电阻约为，根据
为减小实验误差，电流表应采用外接法，选择图乙实验电路。
【小问3详解】
根据电阻定律有
又
，
联立可得
【小问4详解】
该实验方案中，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表的示数大于通过待测电阻的真实电流，使得电阻测量值偏小，电阻率测量值小于真实值。
13. 如图所示，光滑绝缘的斜面倾角为37°，处于水平向右的匀强电场中，一质量，电荷量的小物体置于斜面上P点时，恰好静止。从某时刻开始，电场强度大小不变，方向逆时针旋转37°，小物体从P点由静止沿斜面上滑距离到达斜面顶端Q点。重力加速度，，，求：
（1）电场强度的大小；
（2）电场旋转后，PQ两点的电势差：
（3）小物体由P点运动到Q点的时间。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电场水平向右时，受力分析，建立坐标系如图所示，沿x轴方向，根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
电场旋转后，PQ两点电势差
解得
【小问3详解】
电场旋转后，根据牛顿第二定律有
根据位移时间公式有
解得
14. 绝缘的粗糙水平面上方有水平向左的匀强电场，质量、电荷量的物体，向右通过O点时速度大小为6m/s，经过一段时间，再次返回到O点，在这段时间内运动的图像如图所示，重力加速度，物体运动过程中电荷量不变，求：
（1）物体向右和向左运动时的加速度大小；
（2）物体与地面间的动摩擦因数和电场强度大小。
【答案】（1），
（2），
【解析】
【详解】（1）设物体向右运动时加速度大小为，向左运动时加速度大小为，物体向右运动过程中有
物体向左运动过程中有
解得
，
（2）物体向右运动过程中，根据牛顿第二定律有
向左运动过程中，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
，
15. 如图所示，AB、MN两平行金属水平放置，长度均为L，其间距为d，在极板右侧有一足够大的竖直屏，屏到极板右端的距离也为L，AB的延长线与屏的交点记为P。在两板左侧，均匀分布的带正电的粒子，这些粒子以相同的速率平行于金属板射入电场。当两板间电势差恒为U时，所有射入电场的所有粒子刚好都不能射出电场。已知粒子质量为m，电量为q，O点是下极板MN的中点，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，求：
（1）粒子进入匀强电场时的速度大小；
（2）在时间t内射入电场的所有粒子中，落在MO间与ON间粒子数量之比；
（3）若两极板电压减半，求落在屏上的粒子到屏上P点的距离范围。
【答案】（1）
（2）1∶3 （3）
【解析】
【小问1详解】
粒子进入电场后，做类平抛运动，在A点进入的粒子刚好落在下极板的N点，设粒子运动时间为t1，有沿板方向
垂直板方向
根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
设AM连线上由C点射入的粒子刚好落在下极板的O点，粒子运动时间为t2，有沿板方向
垂直板方向
联立解得
所以在时间t内进入电场粒子中，CM间射入的粒子落在MO之间，AC间射入的粒子落在ON之间，所以落在MO与ON粒子数量之比为
【小问3详解】
两板电压减半后，根据牛顿第二定律有
由A点射入的粒子出电场时垂直板的方向发生的位移y2
解得
粒子出电场后做匀速运动，落在屏上的点到P点的距离为Y1，根据几何关系有
解得
同理，由两板中间进入电场的粒子恰好由N点射出电场，两个粒子出电场后速度方向相同，距离为，所以落在屏上的粒子到P点的最大距离Y2，则有
所以在屏上有粒子出现的位置到P点的距离范围为
注意事项：
1本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置。
2回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试题卷上无效。
3回答第II卷时，用黑色笔写在答题卡指定位置上。写在本试题卷上无效。
4考试结束后，考生将答题卡交回。
第I卷（选择题共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 关于库仑定律，下列说法正确的是（ ）
A. 相互作用的两个点电荷，质量大的受到的库仑力大
B. 相互作用的两个点电荷，电量大的受到的库仑力大
C. 两个点电荷在电量和距离条件相同时，在空气和煤油中受到的库仑力一样大
D. 库仑定律适用于计算真空中两个静止点电荷间作用力的大小，作用力的方向根据两电荷的电性进行判断
【答案】D
【解析】
【详解】AB．库仑定律研究两个点电荷间的相互作用力，相互作用的两个电荷间的作用力总是大小相等，方向相反，与电荷的质量、电量无关，故AB错误；
C．库仑定律适用于计算真空中两个点电荷间作用力，两个点电荷在空气中和在煤油中的库仑力不同，故C错误；
D．库仑定律适用于计算两个点电荷间作用力的大小，作用力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断，故D正确。
故选D。
2. 如图为某导体的伏安特性曲线，根据图中信息，可以得出（ ）
A. 导体的电阻随电压增大而增大
B. 导体的电阻率随电压的增大而减小
C. 导体两端电压为8V时，电阻等于
D. 导体两端电压为4V时，通过导体电流为0.15A
【答案】B
【解析】
【详解】AB．I-U图像中，图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，随导体两端电压升高，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大，表明导体的阻值逐渐变小，根据电阻定律
可知，该导体的电阻率减小。故A错误；B正确；
C．根据电阻的定义式，当导体两端电压为8V时，通过导体的电流为0.3A，电阻
故C错误；
D．当导体两端电压为4V时，电阻大于，则
即电流小于0.15A。故D错误。
故选B。
3. 图示是“研究电容器两极板正对面积对电容大小影响”的实验装置，实验中保持电容器电荷量不变，当左极板稍向上移动时（ ）
A. 极板间电势差减小B. 极板间电场强度减小
C. 电容器的电容减小D. 静电计张角减小
【答案】C
【解析】
【详解】C．根据平行板电容器决定式可知，左极板稍向上移动时，两板正对面积减小，电容器的电容减小，故C正确；
A．根据电容器的定义式可知，Q不变时，U增大，故A错误；
B．根据，两板间电场强度增大，故B错误；
D．静电计与电容器并联，外壳和指针间电压与电容器两极板电压相等，张角增大，故D错误。
故选C。
4. 某空间电场线分布如图所示，一个点电荷只在电场力的作用下沿虚线运动经过A、B两点，下列说法正确的是（ ）
A. 该点电荷带负电
B. 点电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
C. A点电场强度小于B点电场强度
D. A点电势高于B点电势
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电荷所受外力向轨迹凹侧弯曲，可以确定电荷受到的电场力方向与电场线方向相同，故判断该点电荷带正电，故A错误；
B．点电荷由A向B运动过程中，电场力对电荷做正功，电势能减少，故点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，故B错误；
C．电场线的疏密反映电场强度的大小，A点附近电场线密集，故A点电场强度大于B点电场强度，C错误；
D．根据B项分析知，正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，根据
知A点电势高于B点电势，故D正确。
故选D。
5. 一个电解槽中，单位体积内的正负离子数都为n，每个离子的带电量为q，正负离子的平均定向速度率都为v，电解槽的横截面积为S，通过电解槽的电流强度为（ ）
A. 0B. nqSvC. 2nqSvD. 4nqSv
【答案】C
【解析】
【详解】电荷的定向移动产生电流，正电荷与负电荷定向移动的方向相反，产生的电流方向相同，根据电流的定义式有
故选C。
6. 沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其电场强度E随位置x变化的图像如图所示，与关于坐标原点对称，与两个位置电场强度相同，电场强度正方向与x轴正方向相同，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ）
A. 电势高于电势
B. x轴负半轴各点电势均小于零
C. 带正电的粒子仅在电场力作用下由到先加速再减速
D. 一个电子在处静止释放，只在电场力作用下沿x轴负方向运动
【答案】A
【解析】
【详解】AB．做出x轴上的电场线如图所示，沿电场线电势降低，无穷远处电势为零，故x轴上所有点的电势都大于零，电势高于电势，A正确，B错误；
C．带正电的粒子由运动到的过程中，电场力的方向始终沿x轴正方向，粒子做加速运动，C错误；
D．电子在处静止释放后，受到的电场力沿x轴正方向，将沿x轴正方向运动，过O点后，受到的电场力沿x轴负方向，做减速运动，所以电子先加速后减速，到处速度为零，最终在和之间做住复运动。
故选A。
7. 两个电量为Q的正电荷固定在等高的A、B两个位置，距离为2d。另一个质量为m、电荷量为粒子，在AB连线的中垂面上绕中点O做匀速圆周运动，该粒子与两点电荷的连线和直线AB的夹角均为30°，不计粒子重力，则粒子做匀速圆周运动的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】粒子绕O点做圆周运动半径为R，则几何关系可知
粒子与两点电荷的距离
两个点电荷对粒子的库仑力提供粒子做圆周运动的向心力，有
解得
故选A。
8. 关于电场强度，下列说法正确的是（ ）
A. 公式是电场强度的定义式，适用于任何电场，F为试探电荷受到的电场力，q为试探电荷的电量，E与F、q无关
B. 公式是点电荷电场强度的计算式，在任何介质中都适用
C. 公式是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，U是电场中两点的电势差，d是这两点间的距离
D. 公式可以计算匀强电场的电场强度，在真空和介质中都适用
【答案】AD
【解析】
【详解】A．电场强度定义式
适用于所有电场，电场强度虽然由电场力和电量来定义，但是与试探电荷的电量和受到的电场力大小无关，A正确；
B．公式
是由库仑定律推导出来的，适用于真空中点电荷周围电场强度大小的计算，B错误：
CD．公式
适用于计算匀强电场的电场强度，U是电场中两点的电势差，d是这两点所在等势面间的距离，在任何介质中都适用，C错误，D正确。
故选AD。
9. 平面直角坐标系中，分别在A（0，1）、B（2，0）、C（0，），D（，0）四点各固定一个正点电荷，坐标原点处的电场强度恰好为零。则（ ）
A. 位于A、C两处的电荷电量之比为9：1
B. 位于B、D两处电荷电量之比为1：4
C. 正点电荷P由坐标原点向B点运动过程中，位于B点的电荷对P做负功
D. 正点电荷P由坐标原点向B点移动过程中，位于A点的电荷对P做负功
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．O点电场强度为零，则A、C两点处的点电荷在O点的电场强度大小相等，方向相反，B、D两点处的点电荷在O点的电场强度大小相等，方向相反。可知
，
代入数据得
，
故A错误；B正确；
C．点电荷P由坐标原点向B点运动过程中，位于B点的点电荷对P的电场力方向与P运动方向相反，对P做负功。故C正确；
D．位于A点的点电荷对P的作用力与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功。故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，带电小球甲固定在空间某位置，质量为m的带电小球乙在甲正上方距甲h处由静止释放，下落至距甲处速度减为零。已知点电荷周围空间某点的电势（取无穷远处电势为零），r为该点到点电荷的距离，两小球均可视为点电荷，不计空气阻力，重力加速度为g，则乙球（ ）
A. 速度最大时甲乙两球距离为B. 下落过程中最大动能为
C. 开始下落时的加速度大小为D. 下落到最低点时的加速度大小为3g
【答案】BD
【解析】
【详解】A．小球乙下落过程中，根据能量守恒定律有
整理得
小球乙速度最大时，重力和库仑力平衡，有
解得
故A错误；
B．下落过程中，根据动能定理有
解得
故B正确；
CD．根据牛顿第二定律有
，
解得
，
故C错误，D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题共54分）
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 在“探究空心金属球上电荷分布特点”实验中，实验器材有：固定在绝缘上的空心金属球、玻璃棒、丝绸、金属球A（带绝缘柄）、验电器。
实验操作步骤如下：
①玻璃棒用丝绸摩擦后，接触空心金属球使其带电。
②通过手握绝缘柄，让未带电的金属球A接触空心金属球的内表面，接着与未带电的验电器金属球B接触，重复此过程多次，观察到验电器的金属铂片持续处于闭合状态。
③同样通过手握绝缘柄，让金属球A接触空心金属球的外表面，然后与未带电的验电器金属球B接触，重复此过程多次，发现验电器的金属铂片逐渐张开。
（1）步骤②表明空心金属球内部__________；
（2）步骤③表明空心金属球外部__________；
（3）综上实验环节，说明空心金属球电荷分布在球的__________。
【答案】（1）无电荷分布
（2）有电荷分布 （3）外表面
【解析】
【小问1详解】
两带电金属球接触，电荷会发生转移。金属小球多次与验电器金属球，验电器金属铂片始终闭合，说明金属小球A始终不带电。小球A与空心金属球内表面接触后，不能获得电荷，说明空心金属球内表面没有电荷。
【小问2详解】
小球A与空心金属球外表面接触后，再与验电器金属球B接触，金属铂片张开，说明小球A与空心金属球接触过程中获得了电荷，即空心金属球外表面有电荷。
【小问3详解】
实验证明空心金属球内表面无电荷分布，外表面有电荷分布，所以金属球稳定后，电荷分布在外表面。
12. 某实验小组测量金属丝的电阻率。金属丝的总电阻约为，长度为L。实验器材有电流表A（0~0.6A，约为）、电压表V（0~3V，约为）、滑动变阻器R（最大阻值）、两节1号电池、导线、电键和游标卡尺。
（1）用游标卡尺测量金属丝三个不同位置的直径，取平均值做为金属丝的直径。某次测量时游标卡尺的读数如图所示，金属丝的直径为__________mm；
（2）为减小实验误差，选择下图中的实验电路__________；
（3）当电压表示数为U时，电流表示数为I，则金属丝的电阻率表达式为__________（用U、I、L、D表示）：
（4）该实验方案电阻率的测量值__________（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。
【答案】（1）2.55
（2）乙 （3）
（4）小于
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为，由图可知金属丝的直径为
【小问2详解】
由于金属丝总电阻约为，根据
为减小实验误差，电流表应采用外接法，选择图乙实验电路。
【小问3详解】
根据电阻定律有
又
，
联立可得
【小问4详解】
该实验方案中，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表的示数大于通过待测电阻的真实电流，使得电阻测量值偏小，电阻率测量值小于真实值。
13. 如图所示，光滑绝缘的斜面倾角为37°，处于水平向右的匀强电场中，一质量，电荷量的小物体置于斜面上P点时，恰好静止。从某时刻开始，电场强度大小不变，方向逆时针旋转37°，小物体从P点由静止沿斜面上滑距离到达斜面顶端Q点。重力加速度，，，求：
（1）电场强度的大小；
（2）电场旋转后，PQ两点的电势差：
（3）小物体由P点运动到Q点的时间。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电场水平向右时，受力分析，建立坐标系如图所示，沿x轴方向，根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
电场旋转后，PQ两点电势差
解得
【小问3详解】
电场旋转后，根据牛顿第二定律有
根据位移时间公式有
解得
14. 绝缘的粗糙水平面上方有水平向左的匀强电场，质量、电荷量的物体，向右通过O点时速度大小为6m/s，经过一段时间，再次返回到O点，在这段时间内运动的图像如图所示，重力加速度，物体运动过程中电荷量不变，求：
（1）物体向右和向左运动时的加速度大小；
（2）物体与地面间的动摩擦因数和电场强度大小。
【答案】（1），
（2），
【解析】
【详解】（1）设物体向右运动时加速度大小为，向左运动时加速度大小为，物体向右运动过程中有
物体向左运动过程中有
解得
，
（2）物体向右运动过程中，根据牛顿第二定律有
向左运动过程中，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
，
15. 如图所示，AB、MN两平行金属水平放置，长度均为L，其间距为d，在极板右侧有一足够大的竖直屏，屏到极板右端的距离也为L，AB的延长线与屏的交点记为P。在两板左侧，均匀分布的带正电的粒子，这些粒子以相同的速率平行于金属板射入电场。当两板间电势差恒为U时，所有射入电场的所有粒子刚好都不能射出电场。已知粒子质量为m，电量为q，O点是下极板MN的中点，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，求：
（1）粒子进入匀强电场时的速度大小；
（2）在时间t内射入电场的所有粒子中，落在MO间与ON间粒子数量之比；
（3）若两极板电压减半，求落在屏上的粒子到屏上P点的距离范围。
【答案】（1）
（2）1∶3 （3）
【解析】
【小问1详解】
粒子进入电场后，做类平抛运动，在A点进入的粒子刚好落在下极板的N点，设粒子运动时间为t1，有沿板方向
垂直板方向
根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
设AM连线上由C点射入的粒子刚好落在下极板的O点，粒子运动时间为t2，有沿板方向
垂直板方向
联立解得
所以在时间t内进入电场粒子中，CM间射入的粒子落在MO之间，AC间射入的粒子落在ON之间，所以落在MO与ON粒子数量之比为
【小问3详解】
两板电压减半后，根据牛顿第二定律有
由A点射入的粒子出电场时垂直板的方向发生的位移y2
解得
粒子出电场后做匀速运动，落在屏上的点到P点的距离为Y1，根据几何关系有
解得
同理，由两板中间进入电场的粒子恰好由N点射出电场，两个粒子出电场后速度方向相同，距离为，所以落在屏上的粒子到P点的最大距离Y2，则有
所以在屏上有粒子出现的位置到P点的距离范围为
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