长春市重点中学2023-2024学年高二上学期物理大练习（五）
一、不定项选择题（本题共9个小题，每个小题8分，共72分，每个小题的四个选项中，至少有一个选项是正确的。全部答对的得8分，选对但不全得4分，有错选的不得分）
1．关于电流，下列说法中正确的是
A．电荷的移动形成电流
B．电子运动的速率越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
2．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是
A． B． C． D．
3．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V，已知，雷暴两秒钟给地球充电的电荷量约为3.6×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则
A．该大气层的等效电阻约为600Ω
B．该大气层的平均漏电电流约为3.6×103A
C．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·m
D．离地面越近电势越高
4．如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是
A．电阻a的阻值随电流的增大而增大
B．因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻
b的阻值
C．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D．在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A
5． 如图所示，，电压表的内阻为，电压表的内阻为，间电压保持不变。当电键闭合后，、的示数变化是
A．示数变大 B．示数变大
C．、示数均变小 D．、示数均变大
6．如图所示，在半圆所在平面内有一方向与直径AB平行的匀强电场，半圆的直径，C、D为半圆上的两个点，，且CD连线与直径AB平行，将一带电荷量的电荷由电场外无穷远处分别移至A、B两点，电场力做功分别为0.2J、0.1J。取无穷远处电势为0，下列说法正确的是
A．A点的电势为0.1V B．匀强电场的方向由B指向A
C．匀强电场电场强度的大小为20V/m D．CD两点的电势差为
7．如图所示，一电荷量为的小球镶嵌在倾角为的光滑绝缘斜劈中，小球和斜劈总质量为m。将该斜劈置于光滑水平地面上，质量为km的绝缘小球，通过轻绳与斜劈顶端相连，轻绳与斜面平行，轻绳的最大承受力为2kmg，重力加速度为g。若在水平地面上方存在水平向右、电场强度大小由0逐渐增大的匀强电场，小球在运动过程中，始终与斜劈保持相对静止。下列说法正确的是
A．绝缘小球对斜劈的压力逐渐增大
B．轻绳对绝缘小球的拉力逐渐增大
C．若，则电场强度的最大值为
D．若，则电场强度的最大值为
8．如图，一个开有气孔的竖直绝缘玻璃管，质量忽略不计。管中塞有质量分别为m、2m的两个小球a、b，其中小球a带电荷量为。a、b两球与玻璃管之间的最大静摩擦力分别为mg和2mg，两球的中心距离为r。在小球a下方设置一个竖直向下的匀强电场区域ABCD，匀强电场上下界的高度差为d，已知，重力加速度为g。现在让小球a、b以及玻璃管三者从距离AB上方d处静止释放，下列说法正确的是
A．若a、b间始终无相对运动，则电场强度
B．若a、b间始终无相对运动，则电场强度
C．若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为
D．若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为
9． 如图甲所示，半径为R的圆管道固定在竖直平面内，管道内径较小且与半径相比可忽略，内壁光滑，管道最低点为B，最高点为A，圆管所在平面内存在一匀强电场，在B点给质量为m、带电荷量为的小球一水平初速度，小球运动过程中动能与机械能随转过角度的变化关系分别如图乙、图丙所示，已知B点为重力势能和电势的零点，小球在管道内恰好做圆周运动，重力加速度为g，小球可视为质点，则（ ）
A．电场强度大小为，方向与水平方向成角斜向左下
B．小球的初动能为
C．小球的最大机械能为
D．小球在A点对管壁的作用力大小为
二、计算题（共28分，请把解答写在答题纸上指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
10A．(28分)
如图所示，一个带电荷量绝对值为、质量为的小物块（可看做质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，）
（1）小物体的电性；
（2）电场强度的大小；
（3）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑至斜面底端时电场力做了多少功，到达斜面底端时物块的速度大小。
10B．(28分)
在倾角为θ的足够长的绝缘斜面上，带电的小物块A和不带电的绝缘小物块B正分别沿斜面向上滑行．斜面处于范围足够大的匀强电场中，场强方向平行斜面向下．当A刚追上B时，物块A的速度vA＝1.8m/s，方向沿斜面向上，物块B的速度恰为零，如图所示．A追上B时发生第一次碰撞（碰撞过程经历时间极短，且无机械能损失，A的电荷也没有转移），碰后瞬间A的速度v1＝0.6m/s，方向仍沿斜面向上；碰后经0.60s，物块A的速率变为v2＝1.8m/s，在这0.60s时间内两物块没有再次相遇．已知物块A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.15，质量mA＝0.5kg，物块B与斜面间的摩擦忽略不计，质量mB＝0.25kg，匀强电场的场强 N/C，sinθ＝0.6，cosθ＝0.8，重力加速度g＝10m/s2．求
（1）第一次相碰后物块B的速率；
（2）物块A所带的电荷量；
（3）第一次相碰后0.60s内物块A的电势能的变化量.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
C D C C B BD BC BC BC
10A. 答案】（1）负电；（2）；（3），
【详解】（1）小物块静止时受力如图：可知小物块受的电场力与匀强电场的方向相反，所以小物块带负电。
（2）由受力平衡得
解得
代入数据得
（3）物块下滑至斜面底端时电场力做功为
根据动能定律可得
解得到达斜面底端时物块的速度大小为
10B. 【答案】（1）2.4 m/s（2）A带负电，电荷量为（3）
【详解】(1)设碰后瞬间B的速度为vB，由于A与B碰撞无机械能损失，则:
，
代入数据解得 =2.4 m/s
(2)碰后的0.6 s内，A的运动有两种可能：①一直加速向上；②减速向上再加速向下．
第①种情况：碰撞后物块B的加速度大小为m/s2，方向沿斜面向下．
物块A的加速度大小为 m/s2
设经时间第二次相遇，两物块位移相等，即
解得＝0.45 s ＜0.6 s，不合题意，所以A的运动只能是第②种情况．
以沿斜面向下的方向为正，设物块A碰撞后向上减速运动的加速度大小为a1，向下加速运动的加速度大小为a2，A受到的电场力为F，由题意得：
分别对上滑和下滑过程运用牛顿第二定律列方程：
上滑过程 ，
下滑过程
联立以上方程解得 F＝—0.6 N（另解F=—3.4 N舍弃）、m/s2、m/s2．
F为负值，表明电场力沿斜面向上，由此可知物块A带负电，电荷量为．
(3)物块A上滑的位移大小为m，
下滑的位移大小为m，
故在0.60s时间内物块A的总位移为m，方向向下．
电场力做功为:J，
物块A的电势能变化量J
