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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6
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．如图所示，甲图中a、b两点在两个等量同种点电荷的连线上、与连线中点距离相等，乙图中c、d两点在两个等量异种点电荷连线的中垂线上、与连线中点距离相等，a、b、c、d四点的电场强度分别为Ea、Eb、Ec、Ed，电势分别为φa、φb、φc、φd，下列说法正确的是（　　）
A．Ea与Eb相同，φa与φb相同
B．Ea与Eb相同，φa与φb不同
C．Ec与Ed相同，φc与φd相同
D．Ec与Ed不同，φc与φd相同
2．静电除尘利用静电场净化气体或回收有用尘粒。某静电除尘装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，其横截面上的电场线分布如图所示，A、B、M、N为同一等势线（图中虚线）上的四点，A、B、C在圆筒的直径上，，若电极P的电势为0，下列说法正确的是（ ）
A．
B．金属圆筒Q为等势体
C．M、N两点的电场强度相同
D．C点的电势是B点电势的2倍
3．AB板间存在竖直方向的匀强电场，现沿垂直电场线方向射入三种比荷（电荷量与质量的比）相同的带电微粒（不计重力）a、b和c的运动轨迹如图所示，其中b和c是从同一点射入的．不计空气阻力，则可知粒子运动的全过程说法错误的是（　　）
A．运动加速度∶aa=ab=ac
B．飞行时间∶tb=tc>ta
C．水平速度∶va>vb>vc
D．电势能的减少量∶ΔEc=ΔEb>ΔEa
4．利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水）），A、C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水（导电液体深度h增大），则电流表（ ）
A．指针向右偏转，A、C构成的电容器充电
B．指针向左偏转，A、C构成的电容器充电
C．指针向右偏转，A、C构成的电容器放电
D．指针向左偏转，A、C构成的电容器放电
5．电泳分离现已成为生物化学、分子生物学、免疫化学等学科中将各种带电物质分离鉴定的重要方法和手段，同一样本槽中不同生物大分子（比如DNA与蛋白质）带电性质及其颗粒大小不同，在电场力作用下从样品槽中出来后的移动速度不同，从而将不同大分子分离（大分子之间的相互作用可以忽略），如图所示为某次实验得到的大分子电泳分离图谱，分析可知，箭头所指的大分子a与大分子b均向右加速运动，下列说法中正确的是（　　）
A．大分子a与大分子b均带负电
B．大分子a所在位置电势比大分子b所在位置电势低
C．在电泳过程中大分子a的电势能增大
D．减小两极板之间电压，大分子a运动至右侧极板的时间将增大
6．如图所示，ABCD为匀强电场中相邻的四个等差等势面，等势面与水平方向的夹角，一带正电小球经过等势面A上的a点时，速度方向水平，小球沿直线运动，经过等势面D上的d点时速度恰好为零，已知小球质量为，带电量，ad间的距离为0.15m，重力加速度，，，则下列说法正确的是（　　）
A．匀强电场强度大小为12.5N/C
B．小球在a点的速度大小为7.5m/s
C．A和B两等势面的电势差
D．若小球从d点沿da方向水平射入，则小球的运动轨迹为曲线
7．四个带电粒子的电荷量和质量分别、、、，它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一沿y轴负方向的匀强电场，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（　　）
8．下列说法中，正确的是（　　）
A．由可知，电场中某点的电势与q成反比
B．由可知，电场中某点的电场强度E与F成正比
C．公式中，电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
D．公式中，匀强电场中任意两点a、b间的距离越大，两点间的电势差不一定越大
9．某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，利用记录的实验数据
作出了如图所示的图像。根据图像，下列说法正确的是（ ）
A．导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B．在导体乙的两端加1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
C．将导体甲连接到电压为4V的电路上时，通过导体甲的电流为0.9A
D．将导体乙连接到电压为5V的电路上时，通过导体乙的电流为0.5A
10．如图所示，两平行板水平放置，板间存在匀强电场。质量相等的P、M、N三个小球一个带正电，一个带负电，一个不带电，分别从O点以相同速度水平射入电场，落点如图，则这三个小球（　　）
A．N带正电，M不带电，P带负电
B．到达正极板时速度大小相等
C．在电场中运动时间不相等
D．在电场中的加速度大小
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．某实验小组利用如图1所示的电路图“观察电容器的充、放电现象”。
（1）若将开关S打到1，电容器上极板带 （选填“正”或“负”）电，再将S打到2，通过电流表的电流方向向 （选填“左”或“右”）；
（2）实验中所使用的电容器如图2所示电容为0.47F，当电容器两端电压为额定电压5.5V时，电容器正极板带电荷量为 C（结果保留2位有效数字）；
（3）下列关于电容器放电时电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的关系、电容器放电时电路中的电流I与时间t的关系正确的是 。
12．某实验小组为了研究一只标有“”字样小灯泡的伏安特性曲线。实验室提供了以下器材：
A．电源：电动势为，内阻不计； B．电压表：量程为，内阻约为
C．电流表：量程为，内阻约为； D．电流表：量程为，内阻约为；
E.滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为；
F.滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为； G.开关，导线若干。
(1)实验中电流表应选 （填“C”或“D”），滑动变阻器应选用 （填“E”或“F”）；
(2)实验设计的电路如图甲所示，请根据电路图将实物图连接完整 。
(3)连接好电路后，在闭合开关前，应将图乙中滑动变阻器的滑片移到 （填“M”或“N”）端。
(4)根据实验数据得到了如图丙所示小灯泡的图像。电压从增至的过程中小灯泡的阻值增加了 _____________。
(5)根据作出的图像判断：小灯泡的电阻随温度升高而 （填“增大”或“减小”）。
13. 如图为密立根油滴实验装置：平行金属板A、B分别与电源正、负极相连接，若两极板间不加电压时，带电油滴在平行金属板之间最终以速度v1竖直匀速下落；若两极板间加上电压U时，该带电油滴最终以速度v2匀速竖直上升。已知A、B两极板间距为d，油滴所受阻力大小与其速度大小成正比，即f=kv，其中比例系数k已知，重力加速度大小为g。 (1)求该油滴的质量m；
(2)判断该带电油滴的电性，求两块平行金属板之间的电场强度E；
(3)求该油滴所带电荷量q。

14．加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。如图甲所示，某直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成，其中心轴线在同一直线上，圆筒间缝隙很小，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图中周期s。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为负值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个质子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，质子在每个圆筒内运动的时间均为。已知质子进入圆筒4时的速度为，质子通过圆筒间隙的时间忽略不计，质子的比荷约为。求：
（1）圆筒间的加速电压； （2）第9个圆筒的长度。

15. 如图所示，在粗糙绝缘水平面上放置一个质量为0.1kg的均匀带电板B，板长为0.8m，带电量为0.01C。板的右侧存在竖直向下的匀强电场，质量为0.2kg的绝缘小滑块A以2m/s的速度从左侧滑上带电板，并在水平外力的作用下保持匀速直线运动。当带电板全部进入电场时，带电板速度恰为2m/s，同时撤去外力。已知小滑块与带电板间动摩擦因数，带电板与水平面间动摩擦因数。整个运动过程中带电板电量和电荷分布不变，滑块始终不带电，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。则：
（1）水平外力大小； （2）电场强度大小；
（3）带电板从开始运动到停止的过程中位移大小；
参考答案
1．C【详解】AB．甲图中a、b两点在两个等量同种点电荷的连线上、与连线中点距离相等，根据对称性，Ea与Eb大小相等、但方向不同，φa与φb相同，故AB错误；
CD．乙图中c、d两点在两个等量异种点电荷连线的中垂线上、与连线中点距离相等，φc与φd相同，再根据场强的矢量合成可得Ec与Ed相同，故C正确，D错误。故选C。
2．B【详解】A．电场线越密集，电场强度越大，由图可知A点到电极P的平均电场强度大于B点到电极P的平均电场强度，电极P的电势为0，且A、B为同一等势线上的两点，根据
可得 故A错误；
B．金属圆筒Q在带负电的线状电极P和自身所带电荷的电场两个电场的合电场作用下，达到静电平衡状态，根据处于静电平衡状态导体的特点可得，Q为等势体，故B正确；
C．根据对称性可知，M、N两点电场强度大小相等、方向不同，故C错误；
D．根据电场线的疏密程度可知，CB间的平均场强小于BP间的平均场强，又，则有
则有
由于电极P的电势为0，则有 故D错误。 故选B。
3．D【详解】
A．根据牛顿第二定律得：微粒的加速度为，比荷相同，E相同，所以加速度相同，即aa=ab=ac．故A正确。
B．三个带电微粒竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动，由得：；由图有：yb=yc＞ya，则得：tb=tc>ta．故B正确。
C．三个带电微粒水平方向都做匀速直线运动，由x=v0t，由图知：xa＞xb＞xc，又tb=tc＞ta．则得：va>vb>vc．故C正确。
D．电场力做功为 W=qEy，由于电荷量关系不能确定，所以不能确定电场力做功的大小，也就不能确定电势能减少量的大小。故D错误。故选D。
4．B【详解】由图可知，液体与导体芯构成了电容器，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由可知，当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大．再依据，因此两极板间电势差U不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转；故ACD错误，B正确；故选B.
5．D【详解】A．由图可知，电场方向由正极板指向负极板，即电场方向向右。大分子a与大分子b均向右加速运动，说明它们受到的电场力方向向右。根据正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷受力方向与电场方向相反，可知大分子a与大分子b均带正电，故A错误；
B．沿着电场线方向电势逐渐降低，电场方向向右，大分子a在大分子b的左侧，所以大分子a所在位置电势比大分子b所在位置电势高，故B错误；
C．大分子a带正电，在电泳过程中，电场力对大分子a做正功，根据电场力做功与电势能变化的关系，可知大分子a的电势能减小，故C错误；
D．减小两极板之间电压，则样品槽两端的电压也会减小，故样品槽之间的电场强度也会减小，根据牛顿第二定律可知，加速度会减小，根据
而样品槽两端的距离不变，故大分子a运动至右侧极板的时间将增大，故D正确。故选D。
6．A【详解】
A．由题意知小球沿水平方向做减速直线运动，带正电且电场线与等势面垂直，所以小球受力如图所示，则解得，故A正确；
B．由图可得合力为由联立解得，故B错误；
C．，故C错误；
D．若小球从d点沿da方向水平射入，与合力方向相同，做匀加速直线运动，故D错误。故选A。
7．A【详解】粒子在电场中做类平抛运动，则，，联立解得
可知，当水平位移一定时，比荷越大，竖直位移越大。则、和偏转位移相同，但沿y轴正方向偏转；和沿y轴负方向，轨迹相同。沿y轴负方向偏转，位移较小。故A正确，BCD错误。故选A。
8．CD【详解】A．该公式是电势的比值定义式，电势与及均无关，由电场本身决定，故A项错误；
B．该公式是电场强度的比值定义式，电场强度与及均无关，由电场本身决定，故B项错误；
C．电容与电容器带电荷量和两极板间电势差均无关，由电容器本身决定，故C正确；
D．由公式可知，匀强电场中的任意两点a、b间沿电场方向的距离越大，两点间的电势差才一定越大，故D项正确； 故选CD。
9．ABD【详解】由图可知，甲乙两导体的电阻
A．由甲乙两导体的电阻可知，导体甲的电阻小于导体乙的电阻。故A正确；
B．在导体乙的两端加1V的电压时 故B正确；
C．将导体甲连接到电压为4V的电路上时 故C错误；
D．将导体乙连接到电压为5V的电路上时 故D正确。 故选ABD。
10．CD【详解】C．小球在平行板内做类平抛运动，水平方向有
由于 则故C正确；
D．竖直方向有 由于，则在电场中的加速度大小关系 故D正确；
A．小球带正电时，加速度为 小球不带电时，加速度为
小球带负电时，加速度为 可得
由于，故P带正电，M不带电，N带负电，故A错误；
B．竖直方向根据 可得 到达正极板时速度大小为
则到达正极板时速度大小关系为 故B错误。 故选CD。
11．【答案】 正 左 2.6 D
【详解】（1）[1][2]将开关S打到1，电容器上极板与电源的正极相接，则上极板带正电，再将S打到2，电容器放电，正电荷向左定向移动，所以通过电流表的电流方向向左。
（2）[3]电容器的额定电压为5.5V，电容C=0.47F，则当电容器两端电压为额定电压时，电容器极板上所带电荷量为Q=CU=0.47×5.5C=2.6C
（3）[4]AB．电容器放电过程中，随着电荷量的减少，电压也减少，最终为零，故AB错误；
CD．电容器放电时电流肯定减小，且减小得越来越慢，故C错误，D正确。 故选D。
12．【答案】(1) D E (2) 见详解 (3)M (4)1.5 (5)增大
【详解】（1）[1][2]由题可知，灯泡额定电流为
则电流表选D；为方便实验操作，应选阻值较小的滑动变阻器，故应选E。
（2）对照电路图，实物连接如图所示。
（3）闭合开关前，应将滑片移到端，使灯泡所在支路电压为零，保护电路元件。
（4）根据小灯泡的图像以及欧姆定律得电压为时灯泡电阻
电压为时灯泡电阻为
所以电压从增至的过程中小灯泡的阻值增加了。
（5）图像上的点与原点连线斜率是电阻的倒数，由此可知，小灯泡的电阻随温度升高而增大。
13.【答案】(1)(2)负电，(3)
【详解】（1）不加电压时，根据平衡条件有 解得
（2）两板间加电压时带电油滴向上运动，说明电场力竖直向上，而电场方向竖直向下，故油滴带负电。在极板间加上电压，极板间的电场强度为
（3）在极板间加上电压，极板间的电场力为
油滴向上匀速运动，根据平衡条件有 解得

14．【答案】（1）；（2）0.3m
【详解】（1）质子进入圆筒4时，被加速了4次，由动能定理可得 解得
（2）质子进入第9个圆筒时，被加速了9次，由动能定理可得
质子在第9个圆筒中做匀速直线运动，则 解得
15.【答案】（1）0.8N；（2）500V/m；（3）1.55m；（4）不正确，加速度随时间减小的越来越快，小于0.8s
【详解】（1）小滑块A匀速运动，根据平衡条件可得 解得
（2）对B，根据动能定理有
其中 解得
（3）在电场中，对AB，根据牛顿第二定律
解得
根据动力学公式
带电板从开始运动到停止的过程中位移大小为

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