2024年秋季学期高二年级校联体第一次联考
物理
（试卷总分100分，考试时间75分钟）
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．如图，将带正电荷的导体球靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成、两部分，这两部分所带电荷量分别为、；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为和。下列说法正确的是（ ）
A．，
B．和带负电， 和带正电
C．在导体球的作用下，导体中的自由电子向移动，使带上负电
D．在导体球的作用下，导体中的带正电的离子向移动，使带上正电
2．如图所示，两根绝缘细线挂着两个质量均为且不带电的小球和，此时上、下细线受力的大小分别为、。如果使带正电，带负电，上、下细线受力的大小分别是、。下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，在椭圆的焦点固定一点电荷1，另一点电荷2沿椭圆轨道运动。点电荷2的运动可类比于行星绕太阳的运动。、为椭圆轨道长轴的两个端点，它们到点的距离分别为和，、为椭圆轨道短轴的两个端点，点电荷2沿椭圆轨道运行的周期为。若只考虑两点电荷之间的库仑力作用，则点电荷2在从点经过、点运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．点电荷2在从点到点的过程中，库仑力一直做正功
B．点电荷2在点的速度比在点的大
C．点电荷2从点运动到点所用的时间为
D．点电荷2在从点经过、点运动到点的过程中机械能不守恒
4．点电荷分布在两个半径不同的同心圆周上，所带电荷量如图所示。则圆心处电场强度的大小和方向正确的是（ ）
A． B．，竖直向下
C．，竖直向上 D．，竖直向上
5．在负点电荷产生的电场中有、两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（ ）
A．若，则点到电荷的距离比点的近
B．若，则点到电荷的距离比点的近
C．若把带负电的试探电荷从点移到点，电场力做负功，则
D．若把带正电的试探电荷从点移到点，电场力做负功，则
6．一个带正电粒子的带电量为，仅在电场力作用下由点运动到点，动能减少了10J。下列说法正确的是（ ）
A．这一过程电场力对粒子做正功，粒子电势能减少10J
B．点电势高于点电势
C．这一过程电场力对粒子做负功，粒子电势能增加10J
D．条件不足，无法求出两点的电势差
7．如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电油滴恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该带电油滴（ ）
A．做匀速直线运动
B．电场力和重力的合力水平向左
C．动能一定增加
D．电势能一定增加
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．当前智能手机普遍采用了指纹识别，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是（ ）
A．峪处形成的电容器电容较小
B．在峪处形成的电容器放电较快
C．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大
D．湿的手指头对指纹识别无影响
9．如图所示，用绝缘细线拴一带正电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（ ）
A．要使小球能通过点，小球过点的速度不能太小
B．当小球运动到最低点时，小球的电势能最大
C．当小球运动到最高点时，小球的电势能最大
D．小球在运动过程中机械能守恒
10．如图所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷，金属板处于静电平衡，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响的电场），从左端以初速度滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中（ ）
A．金属板表面是等势面
B．小球先做减速运动，后做加速运动
C．小球的电势能保持不变
D．静电力对小球做负功
三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分。）
11．（8分）随着电子信息技术的日新月异，数码电子产品的更新换代速度越来越快，以平板电视（LCD和PDP）、笔记本电脑、数码相机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长，带动了电容器产业发展。如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。是单刀双掷开关，为平行板电容器。
（1）当开关接______时（填“1”或“2”），平行板电容器充电。电容器上极板带______（填“正”或“负”）电。
（2）电容器放电电流随时间变化的规律如图乙所示。通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是______。
（3）心脏除颤器的工作原理是用较强的脉冲电流通过心脏，以消除心律失常，使之恢复窦性心律的方法，称为电击除颤。工作时向心脏除颤器的储能电容器充电，使电容器获得一定的储能，对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至电压，如果电容器在时间内完成放电，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，这次放电有______C的电荷量通过人体组织。
12．（8分）如图甲所示是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。
（1）该实验用到的研究方法是______（填正确选项前的字母，单选）。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．微小量放大法 D．控制变量法
（2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而______（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）如图乙所示，当小球静止时，两球球心恰好在同一水平面上，不可伸长的绝缘细线与竖直方向的夹角为，若小球的质量为，重力加速度为，则库仑力与夹角之间的关系式=______。
（4）如图乙所示，接着增大（或减少）小球所带的电荷量，并在竖直方向上缓慢移动小球的位置，保持球在悬点的正下方并与在同一水平线上，小球的带电量不变，比较小球所受库仑力大小的变化。在两次实验中，处于受力平衡时，细线偏离竖直方向的角度分别为45°和60°，两次实验中的电荷量分别为和，则=______。
四、计算题（本大题共3小题，共38分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）
13．（10分）如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板、间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。时刻，板中点处的粒子源发射两个速度大小为，质量为，带电量为的相同粒子，垂直板向右运动的粒子，到达板时速度大小为;平行板向下运动的粒子，刚好从板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，求：
（1）粒子从板下端射出的时间；
（2）粒子在两板间的加速度大小及两板之间的距离；
（3）粒子受到的电场力的大小及两板间电场强度的大小。
14．（14分）如图所示，带正电的小球被绝缘棒固定在点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为、带等量正电荷的小滑块从斜面上点由静止释放，滑到与小球等高的点时加速度为零，滑到点时速度为零。已知间的距离为，的距离为。重力加速度大小为，静电力常量为，求：
（1）小滑块的带电量；
（2）从到，静电力对小滑块做功；
（3） 之间的电势差。
15．（14分）如图所示，平面直角坐标系处于竖直平面内，为坐标原点，轴水平且上方处于匀强电场中。质量为、带电量为的微粒在竖直平面内以初速度从轴上的点进入电场，初速度方向与轴负方向成45°角，两点间的距离为。若轴上方的匀强电场竖直向上，微粒恰能沿初速度方向做匀速直线运动。重力加速度为，求：
（1）微粒带正电还是负电
（2）匀强电场的场强大小；
（3）若保持电场强度大小不变，只将方向改为水平向左后，让微粒再以原初速度从点进入，微粒在匀强电场运动的过程中，经过多长时间离轴最远；
（4）在（3）的条件下，微粒再次经过轴时的位置坐标。
2024年秋季学期高二年级校联体第一次联考
物理参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B D B D C B ABC AC AC
11．（每空2分）（1）1 正（2）全部放电过程释放的电荷量（只填“电荷量”也给分）（3）0.2 12．（每空2分）（1）D（2）增大（3）
（4）设小球的质量为，电量为，球的受力情况如图所示
当球带电量为时，由平衡条件得
其中
当球带电量为时，由平衡条件得，其中
联立，解得
13．（10分）
（1）对于平行板向下运动的粒子刚好从板下端射出，在两板间做类平抛运动，有
（1分）
（1分）
（2）对于平行板向下运动的粒子刚好从板下端射出，在两板间做类平抛运动，有
（1分）
对于垂直板向右运动的粒子，在板间做匀加速直线运动，因两粒子相同，在电场中加速度相同，有
（1分）
联立解得
（1分）
（1分）
（3） （1分）
（1分）
（1分）
（1分）
14．（14分）
（1）小滑块在点处的加速度为零，则根据受力分析有沿斜面方向
（2分）
（2分）
（2分）
（2）因为滑到点时速度为零，小滑块从到的过程，静电力对小滑块做的功为，根据动能定理有（3分） （3分）
解得 （1分）
（3）根据电势差与电场强度的关系可知之间的电势差
（2分）
（2分）
15．（14分）
（1）微粒带正电（2分）
（2）电场竖直向上时，因微粒在电场中能做匀速直线运动，故由平衡条件可得
（2分）
即
（1分）
（3）对竖直方向的运动，微粒上升的时间
（2分）
（1分）
故离轴最远的时间为
（4）再次到达轴的时间为上升时间的2倍，故微粒到达轴时， （1分）沿轴负方向运动的距离为 （1分）
（1分）
（1分）
解得
（1分）
故微粒再次经过轴时的位置坐标为 （1分）
