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广东实验中学越秀学校2025-2026学年高二上物理限时训练5
一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分）
1．物理和生活息息相关。下列有关电学知识的说法正确的是（　　）
A．图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在极柱B上
B．图乙中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理
C．图丙中，采用金属编织网包裹着导体线芯是为了增加线束的导电性
D．图丁中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷
2．为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，夹在输液管两侧的电容器C的两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音。液面下降时，下列分析正确的是（　 　）
A．电容器的电容变大 B．电容器两端电压变大
C．电容器所带电荷量减少 D．蜂鸣器电流由a流向b
3．当带电的云层离地面较近时，云和地面形成一个巨型电容器，它们之间会形成一个强电场，若云层带电量一定保持不变，将云层底面及地面始终都看成平整的平面，其间的电场为匀强电场，则（ ）
A．当云层向下靠近地面时，该电容器的电容将减小
B．当云层向下靠近地面时，云层和地面间的电势差将增大
C．当云层向下靠近地面时，云层和地面间的电场强度将不变
D．当云层底面积增大时，云层和地面间的电场强度将增大
4．如图所示，空间中存在水平向左的匀强电场在电场中将一带电液滴从b点由静止释放，液滴沿直线由b运动到d，且直线bd与竖直方向成45°角，下列判断正确的是（ ）
A．液滴带正电 B．液滴的机械能增加
C．液滴的重力势能和电势能之和不变 D．若已知液滴质量m，重力加速度g，可求出场强大小
5．如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像，下列说法正确的是（ ）
A．
B．将电阻A、B串联，其图线应在区域I
C．将电阻A、B串联，其图线应在区域III
D．将电阻A、B并联，其图线应在区域II
6．如图所示，倾角为37°的足够长光滑斜面，固定在水平匀强电场中。一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，在斜面A点处于静止状态。某时刻，电场强度大小变为原来的，小物块经2s运动至B点。sin37 =0.6，cos37 =0.8，g=10m/s2。则（　　）
A．原来的电场强度大小为B．小物块运动的加速度为2m/s2
C．小物块2s内的位移大小为12m D．电场变化前，AB两点电势差为
7．如图甲为一对长度为L的平行金属板，在两板之间加上如图乙所示的电压．现沿两板的中轴线从左端向右端连续不断射入初速度为v0的相同带电粒子(重力不计)，且所有粒子均能从平行金属板的右端飞出，若粒子在两板之间的运动时间均为T，则粒子最大偏转位移与最小偏转位移的大小之比是(　　)
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．4∶1
8．将如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l的绝缘细线把质量为m、带电量为q的金属小球悬挂在O点。小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°。重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，以下说法中正确的是（　　）
A．从A到最低点C的过程中小球的机械能守恒
B．从A到最低点C的过程中小球的速度一直增大
C．从A到最低点C的过程中小球的向心力大小先增大后减小
D．若在A点给一个初速度，小球可以做完整的圆周运动，则速度最大值出现在B点
9．如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属滑下的过程中动能增加了14J，金属块克服摩擦力做功8J。重力做功24J，以下判断正确的是( )
A．金属块的机械能减少10J B．金属块克服电场力做功2J
C．金属块的电势能减少2J D．金属块带正电荷
10．喷墨打印机的简化结构如图所示，墨盒发出质量为m的微小墨滴，经带电室后所带电荷量由输入信号控制。随后以一定的初速度vo沿轴线射入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板间，金属板右端与纸的距离为L1。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。
下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是（　 　）
A．仅增大v0 B．仅增大U
C．仅增大L1 D．仅增大d
二、非选择题（11题8分，12题8分，13题10分，14题12分，15题16分，共54分）
11．电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源两端的电压恒为8V，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I t曲线如图乙所示。
（1）在电容器放电过程中，通过电阻R0的电流方向 ；
（2）图像阴影为I t曲线图像与对应时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积S1 S2
（选填“>”、“<”或“=”）；
（3）已知S1=1233mA s，则该电容器的电容值为 _______________法拉（保留两位有效数字）；
（4）由甲、乙两图可判断阻值R1 R2（选填“>”、“<”或“=”）。
（5）关于电容器在整个充、放电过程中的q－t图像和UAB－t图像的大致形状，可能正确的有 （q为电容器极板所带的电荷量，UAB为电容器两板的电势差）。
A． B． C． D．
12. 某同学通过描绘小灯泡的图像来研究小灯泡的电流随电压变化的规律。
提供的器材有：
待测小灯泡额定电压为,电阻约为几欧
电压表量程为,内阻约为
电流表量程为,内阻约为
滑动变阻器允许最大电流
滑动变阻器允许最大电流
标有的干电池两节
开关一个，导线若干
(1)滑动变阻器应选择 选填“”或“
(2)如图为通过实验做出的小灯泡的电流I随电压U的关系变化图像，下列说法正确的是___________
A．电阻随温度的升高而减小 B．两端电压为时，消耗电功率为
C．正常工作时电阻为 D．正常工作时消耗电功率为
(3)为达到实验目的，并尽量减小误差，电路图应选择___________
A． B． C． D．
13. 如图所示，在P处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场从静止加速后，水平进入静电分析器中，静电分析器中存在着如图中所示的辐向电场，电场线沿半径方向，指向圆心O，粒子在该电场中沿图示虚线恰好做匀速圆周运动。已知静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小为E，粒子运动轨迹的半径为R，粒子重力不计。
(1)求粒子在静电分析器中做圆周运动的速度大小；
(2)求加速电场A、B板间的电压U的大小。

14．如图所示，空间存在沿竖直方向、范围足够大的匀强电场，质量、电荷量的带正电微粒恰好能静止在空中的A点，忽略空气阻力，取重力加速度大小。
(1)求匀强电场的电场强度的大小和方向；
(2)某时刻匀强电场的电场强度大小突然变为且方向相反，经过
微粒到达点，求这段时间内微粒的位移大小及此时微粒的速度大小。
15. 如图所示，竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC相切于B，其中AB圆弧轨道的圆心为O，R= 圆心角θ＝53°，圆弧轨道光滑，BC轨道粗糙且足够长，滑块与轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，轨道AB左侧区域存在一竖直向下匀强电场E1，BC轨道区域存在水平向右的匀强电场E2，一质量为m＝0.2kg，电量|q|=1.0×10-4C的滑块以一定的初速度从电场E1的左边界水平抛入，滑块恰好能做直线运动，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.求： (1)滑块的电性及E1的大小；
(2)若改变电场E1后，滑块以水平初速度v0＝3m/s抛入电场，滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道，求滑到B点时轨道对滑块的支持力大小；
(3)在第（2）问的条件下，若电场E2的大小可在0到3×104N/C范围内调节，当E2取不同值时，求滑块在BC上运动的路程s
（s用E2表示）
参考答案
1．B【详解】A．图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在两个带正电的极板A上，故A错误；
B．图乙中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理，故B正确；
C．图丙中，采用金属编织网包裹着导体线芯是屏蔽线外的电磁信号干扰，故C错误；
D．图丁中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中它失去了带负电的电子，故D错误。
2．C【详解】A．根据 液面下降，极板之间的介电常数减小，则电容C减小，A错误；
B．开关闭合稳定时，电容器两端电压等于电源电动势，即电容器两端电压不变，B错误；
C．根据Q=CU可知，C减小，电压U不变，则电容器所带电量Q减少，C正确；
D．根据图示可知，电容器左侧极板带正电。液面下降时，电荷量Q减少，即电容器放电，通过蜂鸣器电流由b流向a，D错误。选C。
3．C【详解】ABC．云和地面形成一个巨型电容器，将云层底面及地面始终都看作平整的平面，根据平行板电容器电容的决定式可知当云层向下靠近地面时，d减小，则C变大，云层带电量一定，根据
可知，云层和地面间的电势差将减小，电场强度 恒定不变，故AB错误，C正确；
D．当云层底面积增大时，S增大，该电容器的电容将增大，云层和地面间的电势差将减小，电场强度减小，故D错误。 故选C。
4．B【详解】A．由题可知，带电液滴沿直线由b运动到d，且初速度为零，故液滴受的合力也是沿这个方向的，那么液滴受到的电场力水平向右，说明带电粒子带负电，A错误；
B．这个过程中除了重力只有电场力做正功，故液体的机械能增加，B正确；
C．这个过程中电场力和重力都做正功，电势能和重力势能都减小，C错误；
D．根据对液滴的受力可知 故 若已知液滴质量m，重力加速度g，想要求出场强大小还需要知道液滴的带电荷量，D错误。故选B。
5．【答案】C
【详解】A．根据可知I-U图像斜率的倒数等于电阻，可知，选项A错误；
BC．将电阻A、B串联，则阻值变大，则其图线应在区域III，选项B错误，C正确；
D．将电阻A、B并联，则电阻减小，其图线应在区域I，选项D错误。 故选C。
6．D【详解】A．电场强度未改变前，对物块，由平衡条件有 解得 故A错误；
B．电场强度改变后，对物块，由牛顿第二定律有 解得加速度 故B错误；
C．结合B选项分析，小物块2s内的位移大小为 故C错误；
D．根据 可知电场变化前AB两点电势差 故D正确。故选 D。
7．C 【详解】设偏转电场电压不为零时，粒子在偏转场中的加速度为a，粒子在t=nT时刻进入偏转场，则竖直方向上先加速后匀速然后飞出偏转场，此时粒子偏转位移最大，
粒子在时刻进入偏转场，则竖直方向上先静止后加速然后飞出偏转场，此时粒子偏转位移最小，所以粒子最大偏转位移与最小偏转位移的大小之比是3：1，故C项正确．
8．CD 【详解】A．从A到最低点C的过程中，电场力做负功，所以小球机械能不守恒，故A错误；
BC．由题意可知，B点为等效最低点，所以从A到最低点C的过程中小球的速度先增大后减小，根据向心力公式
可知此过程小球的向心力大小先增大后减小，故B错误，C正确；
D．由题意可知，B点为等效最低点，若在A点给一个初速度，小球可以做完整的圆周运动，则速度最大值出现在B点，速度最小值出现在BO延长线与圆周的交点处，故D正确。 故选CD。
9．ABD 【详解】A．动能增加14J，重力势能减少24J，机械能减少10J，选项A正确；
BC．根据功能关系，重力势能转化为动能、内能和电势能，机械能减小10J，产生内能8J，则其中电势能增加2J，即克服电场力做功2J，选项B正确，C错误；
D．电势能增加，电场力做负功，即金属块带正电，选项D正确。故选ABD。
10．BC【详解】粒子进入偏转电场时水平方向 竖直方向
出离电场后速度的反向延长线经过两板中点，可知 联立解得
要使纸上的文字尺寸放大，则Y变大，根据公式可知，AD错误，BC正确。 故选BC。
11． 水平向右 = 0.15 < AD/DA
【详解】（1）[1]由图甲可知，电容器充电时，通过电阻R0的电流方向向左，放电时通过R0的电流方向向右，故在电容器充电与放电过程中，通过电阻R0的电流方向相反。
（2）[2]I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，充电和放电电荷量相等，所以乙图中阴影部分的面积。
（3）[3]由于电源内阻不计，可知电容器两端电压等于电源电动势，则该电容器的电容值为
（4）[4]由图乙可知，充电时的最大电流大于放电时的最大电流，则可知R1（5）AB．电容器在充电过程中，电流由最大逐渐减小，放电过程电流也是由最大逐渐减小，根据
图像的倾斜程度表示电流的大小，故A正确，B错误；
CD．电容器在充电过程中，电流由最大逐渐减小，放电过程电流也是由最大逐渐减小，根据
电容器的电容不变，C错误，D正确。故选AD。
12. 【答案】(1)(2)B (3)A
【详解】（1）（1）[1]该实验电路中采用分压式接法，所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的；
（2）（2）[2]A．根据可知小灯泡的图像中图线上某点与原点连线斜率的倒数表示电阻，由图可知小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故A错误；
B．由图可知小灯泡电压为时电流值为，其电功率为，故B正确；
CD．由图可知，小灯泡正常工作时，电压值为，电流值为，此时电阻
小灯泡正常工作时消耗的电功率为，故CD错误。 故选B。
（3）由题意可知，待测小灯泡的电阻是小电阻，为达到实验目的，并尽量减小误差，测量电路采用电流表外接法，控制电路采用分压式接法。
故选A。
13. 【详解】（1）粒子受电场力提供向心力解得
（2）根据动能定理有解得
14. 【详解】（1）带电微粒静止在空中，根据平衡条件有
解得方向竖直向上。
（2）带电微粒受到的电场力方向竖直向下，根据牛顿第二定律，有解得
这段时间内微粒的位移大小为
此时微粒的速度大小为
15．【详解】（1）依题意，滑块恰能做直线运动，有解得N/C且滑块带负电。
（2）滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道，根据运动的分解，有
滑块从A点到B点的过程，根据动能定理，有 解得
在B点由牛顿第二定律可得 联立解得
（3）滑块向右运动到速度为0时，有 解得
第一个临界值，当满足 有
第二个临界值，当滑块回到A点时，速度刚好减为0，
有 解得
可知，当时，有
当时，滑块最终停在B点，有解得
当时，有

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