安徽省芜湖市第一中学2023-2024学年高二上学期10月教学质量诊断测试物理试卷

安徽省芜湖市第一中学2023-2024学年高二上学期10
月教学质量诊断测试物理试卷
一、单选题
1. 真空中固定有两个点电荷，负电荷Q1位于坐标原点处，正电荷Q2位于x轴上，Q2的电荷量大小为Q1的8倍。

若这两点电荷在x轴正半轴的x=x0处产生的合电场强度为0，则Q1、Q2相距（）
A．
B．
C．
D．
2. 如图所示，空间内存在等边三角形ABC，D是AB边的中点。

电荷量为Q的正电荷固定在顶点A，一试探电荷绕A点在纸面内通过C点的圆周上做匀速圆周运动，速率为v1；再将另一个电荷量也为Q的正电荷固定在顶点B，该试探电荷绕D点
在垂直纸面的平面内通过C点的圆周上做匀速圆周运动，速率为v2，只考虑试探
电荷受到的电场力，则v1∶v2为（）
A．1∶1 B．∶3 C．1∶D．∶2
3. 如图所示，O是带电量相等的两个正点电荷连线的中点，a、b是两电荷连线中
垂线上位于O点上方的任意两点，下列关于a、b两点电场强度和电势的说法中，
一定正确的是（）
A．E a>E b B．E a<E b
C．φa>φb D．φa<φb
4. 如图所示，平行板PQ、MN与电源相连，开关K闭合，从O点沿两板间中线不断向两板间射入比荷一定的带正电的粒子，粒子经电场偏转后发生的侧移为y，不计粒子的重力，要减小侧移y，下列操作可行的是（）
A．仅将PQ板向下平移一些B．仅将PQ板向上平移一些
C．将开关K断开，仅将PQ板向下平移D．将开关K断开，仅将PQ板向上平移5. 电容器是一种常用的电学元件，电容式油位传感器可以用来监测油箱内液面高度
的变化，工作原理如图所示。

传感器由金属圆筒和圆柱形金属芯组成，可看做电容器的两极，油箱内的汽油可看做电介质，根据电容器原理，计算机可探测出汽油浸入圆筒和圆柱间空隙的深度。

传感器两端电压保持不变。

当液面下降的过程中，下列说法正确的是（）
A．电容器的电容保持不变B．电容器的带电量减小
C．电路中有逆时针方向的电流D．电容器两极间电场强度减小
6. 如图所示，虚线abc代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即
，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）
A．三个等势面中，a的电势最低
B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C．带电质点通过P点时的动能较通过Q点时大
D．带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时小
7. A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点
以某一初速度做直线运动到B点，其电势能E p随位移x的变化关系如图所示。

则
从A到B过程中，下列说法正确的是（）
A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的
C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先降低后升高
8. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场中一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。

一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。

下列说法正确的是（）
A．平面c的电势为4 V
B．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
C．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV
D．该电子到达平面c时电势能为0
二、多选题
9. 如图所示，连接在恒压电源两端的电容器的水平a，b极板中间开有一小孔（不影响极板电荷分布），闭合开关S，将一带电液滴（可视为点电荷）由b极板小孔的正上方的P点由静止释放，液滴恰好在到达a极板小孔处沿原路返回。

已知带电液滴的比荷为k，a，b极板间的距离为d，P点到b极板的距离为h，重力加速度大小为g，两极板间的电场可视为匀强电场。

若经过如下调整后，仍将液滴从P 点由静止释放，下列说法正确的是（）
A．仅将恒压电源的电压调整为，液滴将穿过a极板
B．保持开关闭合，仅将b极板同下移动，液滴仍会在到达a极板小孔处沿原路返回
C．断开开关，仅将a极板向下移动，液滴将穿过a极板
D．断开开关，仅将b极板向上移动，液滴在距离b极板处沿原路返回
10. 如图所示，在竖直面内有三个带电小球a、b、c，其中球a和球b固定，二者连线为一条竖直线，它们的带电荷量大小分别为和，球c在图示位置处于静止
状态，已知ab、bc和ac的连线的长度分别为4cm、3cm和2cm，则（）
A．球a和球b一定带同种电荷
B．球a和球b一定带异种电荷
C．
D．
11. 如图甲为平行板电容器，板间距为d，两板间电压做周期性变化如图乙所示，图乙中U0、T为已知值，比荷为k的正离子以初速度v0沿中线平行于两板的方向从左侧射入两板间，经过时间T从右侧射出。

假设在运动过程中没有碰到极板，离子重力不计。

离子从不同时刻射入电场，离开电场时垂直极板方向的位移不同，离子离开电场时垂直于极板方向的位移大小可能为（）
A．B．
C．D．
12. 如图所示，在水平的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，小球可以在竖直平面内绕O点做圆周运动，AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径．已知重力加速度为g，电场强度，不计空
气阻力，下列说法正确的是()
A．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大B．若将小球在A点由静止开始释放，它将沿着ACBD圆弧运动
C．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动过程中的最小速度为D．若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达D点
三、实验题
13. 某同学用如图甲所示电路研究电容器的放电规律，先将电键S合向1，待电路稳定，再将电键S合向2，通过电流传感器描绘出电容器放电电流随时间变化的规律如图乙所示。

图甲中电源两端提供稳定电压。

图乙中图线与两坐标轴所围的面积约为40个方格子的面积。

（1）放电过程，通过定值电阻R的电量为_________C，由此求得电容器的电容为_________F。

（结果均保留两位有效数字）
（2）若将定值电阻换用更大阻值的电阻重新实验，则电容器放电的时间会
_________（填“变长”、“变短”或“保持不变”）：在放电过程中，电容器两端的电压的减少量与电容器的带电量减少量比值会__________（填“变大”，“变小”或“保持不变”）。

四、填空题
14. 有一带电荷量C的点电荷，从电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做J的功，若以B点电势为零，则：U AB＝________，U BC＝________；点电荷q在A、C点的电势能各为E PA＝________，E PC＝________。

15. 一个初动能为E k的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2E k，时间为t，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器所需时间t1＝________，飞出电场时的动能变为________（不计粒子重力，用t及E k来表示）。

五、解答题
16. 如图所示，为水平放置的金属板，板中央有一个小孔，板下存在竖直向上的匀强电场，电场强度为。

是一根长为、质量为的均匀带正电的绝缘细杆。

现将杆下端置于处，然后将杆由静止释放，杆运动过程中始终保持竖直，不计空
气阻力。

当杆下落时速度达到最大，求：
（1）细杆带的电荷量；
（2）杆下落的最大速率；
（3）若杆没有全部进入电场时速度减小为零，此时杆下落的位移大小。

17. 如图所示，匀强电场中有一个与电场平行的长方形区域ABCD，已知AC＝2AB ＝4cm，A、B、C三点的电势分别为12V、8V、4V 。

某带电粒子从A点以初速度v0＝2m/s，与AD成30°夹角射入电场，粒子在ABCD所在平面运动，恰好经过C 点，不计粒子的重力，求：
（1）匀强电场强度大小为多少？
（2）粒子经过C点的速度为多大？。