安徽省池州市贵池区2021-2022学年高二上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．（2021高二上·贵池期中）马路上的甲、乙两辆汽车的速度一时间图像如图，由此可判断两车在这30秒内的平均速度大小关系是（ ）
A．甲车大于乙车 B．甲车小于乙车
C．甲车等于乙车 D．条件不足，无法判断
【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】速度一时间图像面积表示位移，因此甲的位移大于乙的位移，根据
可知，甲的平均速度大于乙的平均速度，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用图像面积的大小可以比较位移的大小，结合运动的时间可以比较平均速度的大小。
2．（2021高二上·贵池期中）如图，光滑水平面上，水平恒力F作用在木块上，长木板和木块间无相对滑动，长木板质量为M，木块质量为m。它们共同加速度为a，木块与长木板间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中（ ）
A．木块受到的摩擦力一定是μmg B．木块受到的合力为F
C．长木板受到的摩擦力为μmg D．长木板受到的合力为
【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】A．对木块受力分析，在水平方向上由
所以
由于物块并没有滑动，所以摩擦力不一定是μmg，A不符合题意；
B．木块受拉力F还有摩擦力f的作用，合力的大小为
即木块受到的合力F合小于F，B不符合题意；
C．对整体有
对长木板有
所以长木板受到的摩擦力为
C不符合题意；
D．长木板在竖直方向上的合力为零，在水平方向上只有木块对长木板的摩擦力的作用，所以长木板受到的合力为f，大小为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出整体的加速度大小，结合木板的牛顿第二定律可以求出木板受到的摩擦力大小；物块受到的摩擦力为静摩擦力，不一定等于滑动摩擦力；A受到的合力为拉力和摩擦力的合力。
3．（2021高二上·贵池期中）在地面附近，某质点以竖直向上的初速度做匀减速直线运动，其加速度大小为 ，则该质点上升过程机械能一直（ ）
A．不变 B．减小 C．增大 D．无法确定
【答案】C
【知识点】机械能综合应用
【解析】【解答】对质点受力分析可知，受到竖直向上的作用力F，上升过程中F做正功，机械能增大，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用加速度的大小及方向结合牛顿第二定律可以判别物体受到向上的作用力，由于上升过程作用力做正功所以机械能增大。
4．（2021高二上·贵池期中）如图所示，在静止负电荷形成的电场中，有M、N两点，比较M、N两点的场强大小和电势高低，则有（ ）
A．N点的场强大，电势低 B．N点的场强小，电势高
C．M点的场强大，电势高 D．M点的场强小，电势低
【答案】B
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】负电荷的电场线是从无穷远指向负电荷的，即电场线是从N指向M，因为沿着电场线电势在降低，所以可知M点电势低，N点电势高；根据 可知，离场源电荷越近，场强越大，即M点场强大，N点场强小；
故答案为：B。
【分析】利用电场线的方向可以比较电势的高低，利用点电荷的场强公式可以比较电场强度的大小。
5．（2021高二上·贵池期中）如图甲， 、 是一条电场线上的两点，若将带负电的点电荷从 点静止释放，其沿电场线从 向 运动过程中 图像如图乙所示。关于 、 两点场强和电势，下列说法中正确的是（ ）
A． ， B． ，
C． ， D． ，
【答案】C
【知识点】电场强度；电势；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】负电荷所受电场力与电场强度方向相反，因此电场强度方向由B指向A，沿电场线方向电势降低，因此
根据 图像可知，从A到B加速度在逐渐增大，则电场力逐渐增大，即电场强度在逐渐增大，因此
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用负电荷的电场力方向可以判别电场强度的方向，利用电场强度的方向可以比较电势的高低；利用加速度的大小可以比较电场强度的大小。
6．（2016高二上·辽源期中）一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I．已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】解：设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为：
n=
t时间内通过导体截面的电荷量为：q=ne
则电流强度为：I= =
得：v=
故选：A
【分析】可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率．
7．（2021高二上·贵池期中）如图，一不带电的表面绝缘的导体P正在向带负电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是（ ）
A．B端的感应电荷为正电荷
B．导体P内部场强越来越小
C．C点的电势高于B点电势
D．导体上的感应电荷在B点产生的场强始终小于在C点产生的场强
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A．同种电荷排斥，正电荷不能移动，因此B点带负电荷，A不符合题意；
B．导体P静电平衡，内部场强为零，B不符合题意；
C．导体P静电平衡，内部场强为零，整个导体是等势体，C不符合题意；
D．根据点电荷场强公式 可知
导体P静电平衡，内部场强为零，
体上的感应电荷在B点产生的场强与在C点产生的场强的关系是
D符合题意．
故答案为：D。
【分析】利用近异远同可以判别B端带负电荷；由于导体处于静电平衡所以内部电场强度等于0；由于导体处于静电平衡所以导体为等势体；利用库仑定律可以比较感应电荷在B和C产生的电场强度的大小。
8．（2020高二上·济宁月考）一个电流表，刻度盘的每1小格代表1μA，内阻为Rg，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表nμA，则（ ）
A．给它串联一个电阻，阻值为nRg
B．给它串联一个电阻，阻值为（n－1）Rg
C．给它并联一个电阻，阻值为
D．给它并联一个电阻，阻值为
【答案】D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】因Ig＝ ，量程扩大n倍即为nIg，则应有（n－1）Ig被分流，故应并联一个分流电阻，阻值R＝ ＝
故答案为：D。
【分析】利用电表的改装结合量程的变化可以求出并联电阻的大小。
9．（2021高二上·贵池期中）如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球，小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小． a、b、c、d四点的位置如图所示，圆上各点相比较，小球（ ）
A．在最高点a处的动能最小
B．在最低点c处的机械能最小
C．在水平直径左端d处的机械能最大
D．在水平直径右端b处的机械能最大
【答案】D
【知识点】电场力做功；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】先把重力和电场力进行合成，合力方向与水平方向夹角为45°斜向下，所以小球在b、c弧线的中点动能最大，在a、d弧线的中点动能最小，AB不符合题意，判断机械能的变化是判断除了重力以外其他力做功，所以在水平直径右端b处电场力做功最多，机械能最大，D对；C不符合题意；
故答案为：D。
【分析】对重力和电场力进行合成，利用合力的方向可以判别小球动能最大的位置及最小的位置；利用电场力做功最多的位置可以判别机械能最大。
二、多选题
10．（2019高二上·抚松期中）如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，平行板电容器中央有一个液滴处于平衡状态，当增大电容器两板间距离的过程中（ ）
A．电容器的电容变大 B．电阻R中有从a流向b的电流
C．液滴带负电 D．液滴仍然平衡
【答案】B,C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】在增大电容器两板间距离的过程中，电容C减小，电压U不变，则电量 减小，电容器放电．由于电容器上极板带正电，则电阻R中有从a流向b的电流．A不符合题意，B符合题意，上极板带正电，粒子受到的电场力向上，所以带电粒子带负电，C符合题意，极板间的电压不变，根据公式 可得，电场减小，故粒子受到的电场力减小，所以粒子向上运动，D不符合题意，
故答案为：BC
【分析】增大板间距离时，电容器电容变小，电压不变所以电荷量变小，电流从a流到b；利用平衡可以判别粒子的电性；利用场强变大可以判别液滴向上运动。
11．（2021高二上·贵池期中）在 轴上有两个点电荷 和 ， 和 之间连线上各点电势高低如图曲线所示， ，选无穷远处电势为零，从图中可以看出（ ）
A． 电荷量等于 的电荷量
B． 与 一定是异种电荷
C． 处的电场强度不为零
D． 与 之间的连线上各点电场方向都指向
【答案】B,C,D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A．P点电势为零，两个点电荷在P点的电势绝对值相等，离点电荷越近电势绝对值越大，且 ，故 电荷量大于 的电荷量，A不符合题意；
BD．由靠近Q1区域电势为正、靠近Q2区域电势为负，可知Q1为正电荷，Q2为负电荷，则连线上各点电场方向指向Q2，BD符合题意；
C．Q1与Q2是异种电荷，所以 处的电场强度不为零，C符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】利用电势的分布可以比较电荷量的大小；利用电势的大小分布可以判别场源电荷的电性及电场线的方向；利用图像斜率可以判别电场强度的大小。
12．（2021高二上·贵池期中）粗糙的硬杆水平固定，质量为 的带孔小球 套在杆上（孔的直径略大于杆的直径）。B球质量为 ，与A球之间用轻绳连接，用竖直向上的力 作用在B球上，绳刚好伸直，如图所示。现保持绳的方向不变，将力 的方向缓慢向右偏转一个小角度，在此过程中A球没发生滑动，则（ ）
A． 将增大
B．绳中的张力先增大后减小
C．A球所受摩擦力增大
D．在此过程中杆对 的弹力方向不可能改变
【答案】A,C,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A．用竖直向上的力 作用在B球上，绳刚好伸直，则
绳子拉力为零，将力 的方向缓慢向右偏转一个小角度 ，设绳子与水平方向夹角为
解得
当 为小角度时，F增大，T增大，A符合题意，B不符合题意；
CD．对A球受力分析可知，
现保持绳的方向不变，将力 的方向缓慢向右偏转一个小角度，则摩擦力缓慢增大，支持力缓慢减小，由于A球没有发生滑动，支持力不可能减为零再反向，CD符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】利用小球的B的平衡方程可以判别F与绳子拉力的大小变化；利用整体的平衡方程可以判别支持力和摩擦力的大小变化；杆对A的弹力竖直向上。
三、实验题
13．（2021高二上·贵池期中）如图是验证机械能守恒定律的实验，小圆柱有一个不可伸长的轻绳拴住 轻绳另一端固定，在轻绳拉至水平后由静止释放，在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间 ，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，重力加速度为 则
（1）测出悬点到圆柱重心的距离为L，若等式 成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒．
（2）若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是 （用文字和字母表示），若等式 成立，则可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式．
【答案】（1）
（2）小圆柱的质量m；
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】 （1） 小圆柱通过光电门的瞬时速度v为： ，根据动能的增加量和重力势能的减小量相等，有： ，则有： ．
（2） 根据牛顿第二定律得： ，解得： ，可知要验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是小圆柱的质量m，若等式 成立，可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式．
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的表达式，利用机械能守恒定律可以导出对应的表达式；
（2）利用牛顿第二定律可以导出向心力的表达式，进而判别需要测量的物理量。
14．（2021高二上·贵池期中）某学习小组为了测量电流表A1内阻的精确值，在实验室里找来了如下器材：
电流表A1（量程 ，内阻约为 ）；电流表A2（量程 ，内阻 ）；
电压表V（量程 ，内阻约为 ）；滑动变阻器 （ ，额定电流为 ）；
滑动变阻器 （ ，额定电流为 ）；干电池 （2节）；
定值电阻 ，开关 一个，导线若干
实验要求待测电流表A1示数从零开始变化并多测几组数据，尽可能的减少误差。
（1）以上给定的器材中滑动变阻器应选 （填“ ”或“ ”）。
（2）在方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号。
（3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1内阻 ，则 的表达式为 ，式中各符号的物理意义 （只要求说明题目中没有提及的符号物理意义）。
【答案】（1）
（2）
（3）； 、 分别为A1、A2的读数
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】（1） 待测电流表A1示数从零开始变化，滑动变阻器分压式接入电路，选择小阻值 ；
（2） 待测电流表A1示数从零开始变化，滑动变阻器分压式接入电路，电压表量程过大，电流表A2和定值电阻 串联改装成电压表，测量A1电压，即电路图为
（3） 则 的表达式为
、 分别为A1、A2的读数
【分析】（1）电流表从0开始测量，则滑动变阻器使用分压式接法，所以滑动变阻器使用小阻值；
（2）由于电压表量程大，所以电流表A2与定值电阻串联为电压表；滑动变阻器使用分压式接法；
（3）利用欧姆定律结合电流表的读数可以求出内阻的大小。
四、解答题
15．（2021高二上·贵池期中）如图，充电后的平行板电容器水平放置，电容为 ，极板间距离为 ，上极板正中有一小孔。质量为 ，电荷量为 的小球从小孔正上方高 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰好为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视的匀强电场，重力加速度为 ）。求：
（1）小球到达小孔处的速度大小；
（2）极板间电压和电容器所带电荷量。
【答案】（1）解：小球从小孔正上方高 处由静止开始下落
解得
（2）解：从开始下落到下极板，根据动能定理
解得
电容器所带电荷量
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球从静止开始下落，利用机械能守恒定律可以求出小球到达小孔的速度大小；
（2）当开始下落到下极板的过程中，利用动能定理可以求出电压的大小，结合电容的定义式可以求出电荷量的大小。
16．（2021高二上·河南）如图所示，一条长为L的细线上端固定，下端拴一个质量为m，电荷量为q的小球，将它置于方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时将小球从A点静止释放，当细线离开竖直位置偏角时，小球速度为零。
（1）求小球带电性质和电场强度E；
（2）求小球在从A点释放到右最高点的过程中小球速度的最大值（结果可以带根式）。
【答案】（1）解：根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电，小球从A点静止释放到速度速度等于零，由动能定理得
解得
（2）解：将小球的重力和电场力的作为小球的等效重力，设与竖直方向的夹角为，根据
解得
方向与竖直方向成角偏向右下方，当小球在等效最低点时的速度最大，根据动能定理有
解得
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球在电场中根据动能定理得出电场强度的表达式；
（2）利用几何关系得出 角的大小，小球在运动的过程中根据动能定理得出小球速度的最大值。
17．（2021高二上·贵池期中）如图，在光滑水平面上有长为 、质量为 的绝缘小车，一质量为 、带电量为 的小物块（可看作质点）放置在小车的最左端，小车与小物块间的动摩擦因数为 ，且二者均静止。某时刻在小车右端的左侧（图中虚线的左侧）空间加一水平向右的、大小为 的匀强电场，小车、小物块开始向右运动。（ 取 ）
（1）求小物块刚离开匀强电场时小车的位移；
（2）判断小物块是否从小车的右端滑出。
【答案】（1）解：设 相对 发生滑动， 的加速度
的加速度
由于
故成立， 在电场中运动时间
所求小车的位移
（2）解： 离开电场时， 的速度
的速度
离开电场后， 的加速度
的加速度
设经 时间二者共速，则有
解得
时间 内 相对 的位移
由于
故滑出
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）当m相对于M滑动时，利用牛顿第二定律可以求出两者加速度的大小，结合位移公式可以求出m在电场中运动的时间，结合位移公式可以求出小车的位移大小；
（2）当m离开电场时，利用速度公式可以求出离开电场时速度的大小及M的速度大小，结合速度公式可以求出两者共速的时间，再利用位移公式可以判别m是否从M滑出。
安徽省池州市贵池区2021-2022学年高二上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．（2021高二上·贵池期中）马路上的甲、乙两辆汽车的速度一时间图像如图，由此可判断两车在这30秒内的平均速度大小关系是（ ）
A．甲车大于乙车 B．甲车小于乙车
C．甲车等于乙车 D．条件不足，无法判断
2．（2021高二上·贵池期中）如图，光滑水平面上，水平恒力F作用在木块上，长木板和木块间无相对滑动，长木板质量为M，木块质量为m。它们共同加速度为a，木块与长木板间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中（ ）
A．木块受到的摩擦力一定是μmg B．木块受到的合力为F
C．长木板受到的摩擦力为μmg D．长木板受到的合力为
3．（2021高二上·贵池期中）在地面附近，某质点以竖直向上的初速度做匀减速直线运动，其加速度大小为 ，则该质点上升过程机械能一直（ ）
A．不变 B．减小 C．增大 D．无法确定
4．（2021高二上·贵池期中）如图所示，在静止负电荷形成的电场中，有M、N两点，比较M、N两点的场强大小和电势高低，则有（ ）
A．N点的场强大，电势低 B．N点的场强小，电势高
C．M点的场强大，电势高 D．M点的场强小，电势低
5．（2021高二上·贵池期中）如图甲， 、 是一条电场线上的两点，若将带负电的点电荷从 点静止释放，其沿电场线从 向 运动过程中 图像如图乙所示。关于 、 两点场强和电势，下列说法中正确的是（ ）
A． ， B． ，
C． ， D． ，
6．（2016高二上·辽源期中）一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I．已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（ ）
A． B． C． D．
7．（2021高二上·贵池期中）如图，一不带电的表面绝缘的导体P正在向带负电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是（ ）
A．B端的感应电荷为正电荷
B．导体P内部场强越来越小
C．C点的电势高于B点电势
D．导体上的感应电荷在B点产生的场强始终小于在C点产生的场强
8．（2020高二上·济宁月考）一个电流表，刻度盘的每1小格代表1μA，内阻为Rg，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表nμA，则（ ）
A．给它串联一个电阻，阻值为nRg
B．给它串联一个电阻，阻值为（n－1）Rg
C．给它并联一个电阻，阻值为
D．给它并联一个电阻，阻值为
9．（2021高二上·贵池期中）如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球，小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小． a、b、c、d四点的位置如图所示，圆上各点相比较，小球（ ）
A．在最高点a处的动能最小
B．在最低点c处的机械能最小
C．在水平直径左端d处的机械能最大
D．在水平直径右端b处的机械能最大
二、多选题
10．（2019高二上·抚松期中）如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，平行板电容器中央有一个液滴处于平衡状态，当增大电容器两板间距离的过程中（ ）
A．电容器的电容变大 B．电阻R中有从a流向b的电流
C．液滴带负电 D．液滴仍然平衡
11．（2021高二上·贵池期中）在 轴上有两个点电荷 和 ， 和 之间连线上各点电势高低如图曲线所示， ，选无穷远处电势为零，从图中可以看出（ ）
A． 电荷量等于 的电荷量
B． 与 一定是异种电荷
C． 处的电场强度不为零
D． 与 之间的连线上各点电场方向都指向
12．（2021高二上·贵池期中）粗糙的硬杆水平固定，质量为 的带孔小球 套在杆上（孔的直径略大于杆的直径）。B球质量为 ，与A球之间用轻绳连接，用竖直向上的力 作用在B球上，绳刚好伸直，如图所示。现保持绳的方向不变，将力 的方向缓慢向右偏转一个小角度，在此过程中A球没发生滑动，则（ ）
A． 将增大
B．绳中的张力先增大后减小
C．A球所受摩擦力增大
D．在此过程中杆对 的弹力方向不可能改变
三、实验题
13．（2021高二上·贵池期中）如图是验证机械能守恒定律的实验，小圆柱有一个不可伸长的轻绳拴住 轻绳另一端固定，在轻绳拉至水平后由静止释放，在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间 ，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，重力加速度为 则
（1）测出悬点到圆柱重心的距离为L，若等式 成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒．
（2）若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是 （用文字和字母表示），若等式 成立，则可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式．
14．（2021高二上·贵池期中）某学习小组为了测量电流表A1内阻的精确值，在实验室里找来了如下器材：
电流表A1（量程 ，内阻约为 ）；电流表A2（量程 ，内阻 ）；
电压表V（量程 ，内阻约为 ）；滑动变阻器 （ ，额定电流为 ）；
滑动变阻器 （ ，额定电流为 ）；干电池 （2节）；
定值电阻 ，开关 一个，导线若干
实验要求待测电流表A1示数从零开始变化并多测几组数据，尽可能的减少误差。
（1）以上给定的器材中滑动变阻器应选 （填“ ”或“ ”）。
（2）在方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号。
（3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1内阻 ，则 的表达式为 ，式中各符号的物理意义 （只要求说明题目中没有提及的符号物理意义）。
四、解答题
15．（2021高二上·贵池期中）如图，充电后的平行板电容器水平放置，电容为 ，极板间距离为 ，上极板正中有一小孔。质量为 ，电荷量为 的小球从小孔正上方高 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰好为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视的匀强电场，重力加速度为 ）。求：
（1）小球到达小孔处的速度大小；
（2）极板间电压和电容器所带电荷量。
16．（2021高二上·河南）如图所示，一条长为L的细线上端固定，下端拴一个质量为m，电荷量为q的小球，将它置于方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时将小球从A点静止释放，当细线离开竖直位置偏角时，小球速度为零。
（1）求小球带电性质和电场强度E；
（2）求小球在从A点释放到右最高点的过程中小球速度的最大值（结果可以带根式）。
17．（2021高二上·贵池期中）如图，在光滑水平面上有长为 、质量为 的绝缘小车，一质量为 、带电量为 的小物块（可看作质点）放置在小车的最左端，小车与小物块间的动摩擦因数为 ，且二者均静止。某时刻在小车右端的左侧（图中虚线的左侧）空间加一水平向右的、大小为 的匀强电场，小车、小物块开始向右运动。（ 取 ）
（1）求小物块刚离开匀强电场时小车的位移；
（2）判断小物块是否从小车的右端滑出。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】速度一时间图像面积表示位移，因此甲的位移大于乙的位移，根据
可知，甲的平均速度大于乙的平均速度，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用图像面积的大小可以比较位移的大小，结合运动的时间可以比较平均速度的大小。
2．【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】A．对木块受力分析，在水平方向上由
所以
由于物块并没有滑动，所以摩擦力不一定是μmg，A不符合题意；
B．木块受拉力F还有摩擦力f的作用，合力的大小为
即木块受到的合力F合小于F，B不符合题意；
C．对整体有
对长木板有
所以长木板受到的摩擦力为
C不符合题意；
D．长木板在竖直方向上的合力为零，在水平方向上只有木块对长木板的摩擦力的作用，所以长木板受到的合力为f，大小为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出整体的加速度大小，结合木板的牛顿第二定律可以求出木板受到的摩擦力大小；物块受到的摩擦力为静摩擦力，不一定等于滑动摩擦力；A受到的合力为拉力和摩擦力的合力。
3．【答案】C
【知识点】机械能综合应用
【解析】【解答】对质点受力分析可知，受到竖直向上的作用力F，上升过程中F做正功，机械能增大，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用加速度的大小及方向结合牛顿第二定律可以判别物体受到向上的作用力，由于上升过程作用力做正功所以机械能增大。
4．【答案】B
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】负电荷的电场线是从无穷远指向负电荷的，即电场线是从N指向M，因为沿着电场线电势在降低，所以可知M点电势低，N点电势高；根据 可知，离场源电荷越近，场强越大，即M点场强大，N点场强小；
故答案为：B。
【分析】利用电场线的方向可以比较电势的高低，利用点电荷的场强公式可以比较电场强度的大小。
5．【答案】C
【知识点】电场强度；电势；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】负电荷所受电场力与电场强度方向相反，因此电场强度方向由B指向A，沿电场线方向电势降低，因此
根据 图像可知，从A到B加速度在逐渐增大，则电场力逐渐增大，即电场强度在逐渐增大，因此
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用负电荷的电场力方向可以判别电场强度的方向，利用电场强度的方向可以比较电势的高低；利用加速度的大小可以比较电场强度的大小。
6．【答案】A
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】解：设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为：
n=
t时间内通过导体截面的电荷量为：q=ne
则电流强度为：I= =
得：v=
故选：A
【分析】可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率．
7．【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A．同种电荷排斥，正电荷不能移动，因此B点带负电荷，A不符合题意；
B．导体P静电平衡，内部场强为零，B不符合题意；
C．导体P静电平衡，内部场强为零，整个导体是等势体，C不符合题意；
D．根据点电荷场强公式 可知
导体P静电平衡，内部场强为零，
体上的感应电荷在B点产生的场强与在C点产生的场强的关系是
D符合题意．
故答案为：D。
【分析】利用近异远同可以判别B端带负电荷；由于导体处于静电平衡所以内部电场强度等于0；由于导体处于静电平衡所以导体为等势体；利用库仑定律可以比较感应电荷在B和C产生的电场强度的大小。
8．【答案】D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】因Ig＝ ，量程扩大n倍即为nIg，则应有（n－1）Ig被分流，故应并联一个分流电阻，阻值R＝ ＝
故答案为：D。
【分析】利用电表的改装结合量程的变化可以求出并联电阻的大小。
9．【答案】D
【知识点】电场力做功；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】先把重力和电场力进行合成，合力方向与水平方向夹角为45°斜向下，所以小球在b、c弧线的中点动能最大，在a、d弧线的中点动能最小，AB不符合题意，判断机械能的变化是判断除了重力以外其他力做功，所以在水平直径右端b处电场力做功最多，机械能最大，D对；C不符合题意；
故答案为：D。
【分析】对重力和电场力进行合成，利用合力的方向可以判别小球动能最大的位置及最小的位置；利用电场力做功最多的位置可以判别机械能最大。
10．【答案】B,C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】在增大电容器两板间距离的过程中，电容C减小，电压U不变，则电量 减小，电容器放电．由于电容器上极板带正电，则电阻R中有从a流向b的电流．A不符合题意，B符合题意，上极板带正电，粒子受到的电场力向上，所以带电粒子带负电，C符合题意，极板间的电压不变，根据公式 可得，电场减小，故粒子受到的电场力减小，所以粒子向上运动，D不符合题意，
故答案为：BC
【分析】增大板间距离时，电容器电容变小，电压不变所以电荷量变小，电流从a流到b；利用平衡可以判别粒子的电性；利用场强变大可以判别液滴向上运动。
11．【答案】B,C,D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A．P点电势为零，两个点电荷在P点的电势绝对值相等，离点电荷越近电势绝对值越大，且 ，故 电荷量大于 的电荷量，A不符合题意；
BD．由靠近Q1区域电势为正、靠近Q2区域电势为负，可知Q1为正电荷，Q2为负电荷，则连线上各点电场方向指向Q2，BD符合题意；
C．Q1与Q2是异种电荷，所以 处的电场强度不为零，C符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】利用电势的分布可以比较电荷量的大小；利用电势的大小分布可以判别场源电荷的电性及电场线的方向；利用图像斜率可以判别电场强度的大小。
12．【答案】A,C,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A．用竖直向上的力 作用在B球上，绳刚好伸直，则
绳子拉力为零，将力 的方向缓慢向右偏转一个小角度 ，设绳子与水平方向夹角为
解得
当 为小角度时，F增大，T增大，A符合题意，B不符合题意；
CD．对A球受力分析可知，
现保持绳的方向不变，将力 的方向缓慢向右偏转一个小角度，则摩擦力缓慢增大，支持力缓慢减小，由于A球没有发生滑动，支持力不可能减为零再反向，CD符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】利用小球的B的平衡方程可以判别F与绳子拉力的大小变化；利用整体的平衡方程可以判别支持力和摩擦力的大小变化；杆对A的弹力竖直向上。
13．【答案】（1）
（2）小圆柱的质量m；
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】 （1） 小圆柱通过光电门的瞬时速度v为： ，根据动能的增加量和重力势能的减小量相等，有： ，则有： ．
（2） 根据牛顿第二定律得： ，解得： ，可知要验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是小圆柱的质量m，若等式 成立，可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式．
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的表达式，利用机械能守恒定律可以导出对应的表达式；
（2）利用牛顿第二定律可以导出向心力的表达式，进而判别需要测量的物理量。
14．【答案】（1）
（2）
（3）； 、 分别为A1、A2的读数
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】（1） 待测电流表A1示数从零开始变化，滑动变阻器分压式接入电路，选择小阻值 ；
（2） 待测电流表A1示数从零开始变化，滑动变阻器分压式接入电路，电压表量程过大，电流表A2和定值电阻 串联改装成电压表，测量A1电压，即电路图为
（3） 则 的表达式为
、 分别为A1、A2的读数
【分析】（1）电流表从0开始测量，则滑动变阻器使用分压式接法，所以滑动变阻器使用小阻值；
（2）由于电压表量程大，所以电流表A2与定值电阻串联为电压表；滑动变阻器使用分压式接法；
（3）利用欧姆定律结合电流表的读数可以求出内阻的大小。
15．【答案】（1）解：小球从小孔正上方高 处由静止开始下落
解得
（2）解：从开始下落到下极板，根据动能定理
解得
电容器所带电荷量
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球从静止开始下落，利用机械能守恒定律可以求出小球到达小孔的速度大小；
（2）当开始下落到下极板的过程中，利用动能定理可以求出电压的大小，结合电容的定义式可以求出电荷量的大小。
16．【答案】（1）解：根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电，小球从A点静止释放到速度速度等于零，由动能定理得
解得
（2）解：将小球的重力和电场力的作为小球的等效重力，设与竖直方向的夹角为，根据
解得
方向与竖直方向成角偏向右下方，当小球在等效最低点时的速度最大，根据动能定理有
解得
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球在电场中根据动能定理得出电场强度的表达式；
（2）利用几何关系得出 角的大小，小球在运动的过程中根据动能定理得出小球速度的最大值。
17．【答案】（1）解：设 相对 发生滑动， 的加速度
的加速度
由于
故成立， 在电场中运动时间
所求小车的位移
（2）解： 离开电场时， 的速度
的速度
离开电场后， 的加速度
的加速度
设经 时间二者共速，则有
解得
时间 内 相对 的位移
由于
故滑出
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）当m相对于M滑动时，利用牛顿第二定律可以求出两者加速度的大小，结合位移公式可以求出m在电场中运动的时间，结合位移公式可以求出小车的位移大小；
（2）当m离开电场时，利用速度公式可以求出离开电场时速度的大小及M的速度大小，结合速度公式可以求出两者共速的时间，再利用位移公式可以判别m是否从M滑出。
