江苏省无锡市四校2023-2024学年高三年级上册12月学情调研物理试卷

2023-2024学年度12月学情调研试卷高三物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将本人的学校、班级、姓名、考试号填在答题卡的相应位置.

2.将每题的答案或解答写在答题卡上，在试卷上答题无效。

3.考试结束，只交答题卡。

一、单项选择题:本题共10小题，每小题只有。一个选项符合题意。

1.古时有“守株待兔”的寓言.假设兔子质量约为2kg,以15m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为lm/s,则

兔子受到撞击力的冲量大小为（）

A.28N-sB.29N-sC.31N-sD.32N-s

2.如图所示，一只气球在空中处于静止状态，绳中张力为T,则空气对气球作用力尸的方向可能是

（）

A.①B.②C.③D.@

3.在江苏省第二十届省运会上，扬州小将以1.97m的成绩夺得青少年部15-16岁组男子跳高金牌该同学身

高为1.94m,质量为65kg。忽略空气阻力，则（）

A.该同学在空中处于失重状态

B.该同学越杆过程可视为质点

C.该同学离地瞬间克服重力做功瞬时功率约为4000W

D.用海绵垫的目的是减少接触面对人的冲量

4.带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动；②在等势面

上做匀速圆周运动。该电场可能由（）

A.一个带正电的点电荷形成

B.一个带负电的点电荷形成

C.两个带等量负电的点电荷形成

D,两个带不等量负电的点电荷形成

5.格林童话《杰克与豌豆》中神奇豌豆一直向天空生长，长得很高很高。如果长在地球赤道上这棵豆秧上

有与赤道共面且随地球一起自转的三颗果实，果实2在地球同步轨道上。下列说法不正确的是（）

A.果实1的向心加速度最大

B.果实2成熟自然脱离豆秧后仍与果实1和果实3保持相对静止在原轨道运行

C.果实3成熟自然脱离豆秧后，将做近心运动

D.果实1成熟自然脱离豆秧后，将做近心运动

6.如图所示，半径分别为R、2R的两个水平圆盘，小圆盘转动时会带动大圆盘不打滑地一起转动.质量为

m的小物块甲放置在大圆盘上距离转轴R处，质量为2m的小物块乙放置在小圆盘的边缘处。它们与盘面间

的动摩擦因数相同，当小圆盘以角速度。转动时，两物块均相对圆盘静止。下列说法正确的是（）

A.小物块乙受到的摩擦力大小为机疗R

B.两物块的线速度大小相等

C.在角速度。逐渐增大的过程中，物块甲先滑动

D.在角速度。逐渐减小的过程中，摩擦力对两物块做负功

7.如图所示电路，电源内阻为「，两相同灯泡L1、L2电阻均为R,D为理想二极管（具有单向导电性）,

电表均为理想电表，闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动，现把滑动变阻器滑片向上滑

动，电压表V]、丫2示数变化量绝对值分别为△1、八。2,电流表示数变化量绝对值为△/，则下列说法中

不正确的是（）

A.两灯泡逐渐变亮

B.油滴仍静止不动

C,^-=R+r

M

D.At72<AU]

8.如图，在电荷量为。的负点电荷的电场中,A、8、C为直角三角形的三个顶点，。为AC的中点，NA=30，

A、B、C、。四点的电势满足%=9c，（PB=（PD，点电荷。在A、B、C三点所在平面内，已知静电力常

量为鼠则下列说法正确的是（）

.C

「

A-------------------%

A.（PA=（PB

B.(PC><PD

C.Q在AC连线中点

D.。在2。连线中点

9.如图所示，劲度系数为左的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态。现将质量为力的粘

性小球自离圆盘//高处静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.从小球静止释放到与M一起运动的整个过程，小球、圆盘和弹簧组成系统机械能守恒

B.圆盘做简谐运动的振幅为整

k

C.振动过程中圆盘的最大速度为虫吏

M+m

D.碰后向下运动过程中，小球、圆盘和弹簧组成系统势能总和先减小后增大

10.冬奥会上，某跳台滑雪运动员每次起跳时速度大小相等、方向水平，起跳后身体与滑板平行，最终落在

斜坡上，如图所示。风对人和滑板的作用力F垂直于滑板，逆风时/较大，无风时尸较小，可以认为运动

过程中滑板保持水平。则（）

A.逆风时运动员落点比无风时近

B.逆风时运动员飞行时间比无风时长

C.逆风时运动员到达落点的速度小于无风时运动员到达落点的速度

D.逆风和无风时，运动员到达落点的速度方向不同

二、非选择题：本题共5题。

11.小李同学设计了一个实验探究木块与木板间的滑动摩擦系数〃。如图甲所示，在水平放置的带滑轮的

长木板上静置一个带有祛码的木块，最初木块与祛码总质量为木块的左端通过细绳连接一小托盘，木

块右端连接纸带。小李同学的实验方案如下：

S•A•B,C,D*E\>

牛05c甲

*10.80cmJ

23.78cm.

\42.10cmj

图乙

a,将木块中放置的祛码取出一个并轻放在小托盘上，接通打点计时器电源，释放小车，小车开始加速运

动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

b、继续将木块中放置的祛码取出并放在小托盘中，再次测量木块运动的加速度；

c、重复以上操作，记录下每次托盘中祛码的重力机g,通过纸带计算每次木块的加速度a,数据表格如

下;

实验次数12345

托盘中祛码的总重力mg1.5N2N2.5N3.0N3.5N

木块加速度（单位：m/s2）0.001.952.974.06as

第5次实验中得到一条纸带如图乙所示，已知打点计时器工作频率为50Hz,纸带上相邻两计数点间还

有四个点未画出，由此可计算得出。5=m/s2；

d、如果以“zg为横轴，以加速度。为纵轴，将表格中的数据描点并画出a-mg图像。

e、若小托盘的质量忽略不计，且本实验中小托盘内的祛码机取自于木滑块，故系统的总质量始终为M不

变，于是可得系统加速度。与木滑块与木板间的滑动摩擦系数〃应满足的方程为：=Ma、

f、若根据数据画出。"g图像为直线，其斜率为上与纵轴的截距为4，则“可表示为，总质

量M可表示为,（用左和b表示），并可得到测量值〃=（g取9.8m/s2,结果保留

两位小数）。

12.如图所示，甲为某一简谐波在1.0s时的图像，乙为对应该波动的尸质点的振动图像。

（1）求该波的波速也

（2）求再经过3.5s时尸质点的路程s和位移兀

y/vay/va

0.2

4B/,\P4B.

1/X34x/m1.0t/s

W2一，-0.2

13.某实验小组想测量元电荷的电量大小。装置如图所示，在真空容器中有正对的两平行金属板A和8,

两板与外部电路连接，两板间相距d=0.3m。外部电路电源电动势e=300V,内阻r=1.0Q,保护电阻

7?o=19.OQ,电阻箱的阻值R可调。实验时，电键Si闭合、S2断开时，小组从显微镜发现容器中有一个小油

滴正好在两板中间处于静止状态，该油滴质量为根=3.2xl()T3kg,取g=iom/s2,求：

(1)该油滴带电性质及所带电量q；

(2)调节电阻箱R=20.0Q,闭合电键S2,油滴将加速下落，求油滴下落到2板的时间f(结果可以保留根

号)。

喷雾器

14.如图，质量均为M=2kg的物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，A与地面接

触，B离地面的高度为々=0.4m,质量为m=1kg的圆环c套在轻绳上，C在B上方L=0.2m处。由静止

释放圆环C,C下落后与B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计C与绳之间的摩擦和空气阻力，A、B、

C均可视为质点，重力加速度为g,求：

(1)B、C碰撞前瞬间，C的速度为多大；

(2)B、C碰撞后瞬间，共同速度为多大；

(3)B落地后不反弹，A上升离地面的最大高度。

is.如图所示的平面直角坐标系，在第一象限内有方向沿y轴负方向的匀强电场，现有一质量为加、带电荷

量为+q的不计重力的微粒自y轴左侧第二象限内经一加速电压U。加速后从p点沿x轴正方向进入第一象

限，微粒通过坐标为(+%,0)的。点且此时速度与x轴正方向间夹角为2=60,不计空气阻力。求：

2023-2024学年度12月学情调研试卷高三物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将本人的学校、班级、姓名、考试号填在答题卡的相应位置.

2.将每题的答案或解答写在答题卡上，在试卷上答题无效。

3.考试结束，只交答题卡。

一、单项选择题:本题共10小题，每小题只有。一个选项符合题意。

1.古时有“守株待兔”的寓言.假设兔子质量约为2kg,以15m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为lm/s,则

兔子受到撞击力的冲量大小为()

A.28N-sB.29N-sC.31N-sD.32N-s

【答案】D

【解析】

【详解】设初速度方向为正方向，则由题意可知，初速度v°=15m/s；末速度为v=-lm/s；则由动量定理可知：

I=mv-mvo=-2-2X15=-32N*s；故选D.

点睛:本题考查动量定理的直接应用，同于表达式中有多个矢量，故应注意设定正方向，并明确各量的方

向.

2.如图所示，一只气球在空中处于静止状态，绳中张力为T,则空气对气球作用力尸的方向可能是

()

④③

A.①B.②C.③D.@

【答案】C

【解析】

【详解】气球受到竖直向下的重力，沿着绳的拉力，由于处于静止状态，即三力平衡。因此空气对气球作

用力尸的方向与重力和拉力的合力，等大反向。如图

④③

故选C。

3.在江苏省第二十届省运会上，扬州小将以1.97m的成绩夺得青少年部15-16岁组男子跳高金牌该同学身

高为1.94m,质量为65kg。忽略空气阻力，则（）

A.该同学在空中处于失重状态

B.该同学越杆过程可视为质点

C.该同学离地瞬间克服重力做功的瞬时功率约为4000W

D.用海绵垫的目的是减少接触面对人的冲量

【答案】A

【解析】

【详解】A.在空中时，加速度等于重力加速度不变，方向向下，处于失重状态，故A正确;

B.该同学越杆过程，其大小形状不可忽略，不可视为质点，故B错误；

C.该同学重心上升的高度约为

1.94

h=1.97m-------m=lm

2

可知该同学离地瞬间的速度为

v=12gh«4.47m/s

得离地瞬间克服重力做功的瞬时功率约为

P=mgvq2905W

故c错误；

D.用海绵垫的目的是增加人从落到垫子上到速度为零时的时间，由

Ft=m-/\v

可知接触面对人的冲量不变，增加作用时间，以减小人受到的力，故D错误。

故选Ao

4.带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动；②在等势面

上做匀速圆周运动。该电场可能由（）

A.一个带正电点电荷形成

B.一个带负电的点电荷形成

C,两个带等量负电的点电荷形成

D.两个带不等量负电的点电荷形成

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.一个带正电的点电荷形成电场中，另一个正电荷只能沿着电场线加速远离或减速靠近，由于

两正电荷相互排斥，电场力不可能提供向心力，故不会做匀速圆周运动，故A错误；

B.带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，可以沿电场线向着负电荷加速，也可以沿电场线减速，即

远离负电荷，也可绕负电荷做匀速圆周运动，电场力提供向心力，负电荷位于圆心上，故B正确；

C.两个带等量负电的点电荷形成的电场，带正电的粒子可以沿电场线运动。两个带等量负电的点电荷形

成的电场，根据电场线分布的空间性和对称性知，当带正电的粒子的初速度的方向在两电荷连线的中垂面

内且与中垂线垂直时，粒子所受库仑力方向始终指向两电荷连线的中点，粒子将在两电荷连线的中垂面

内，以中点为圆心做匀速圆周运动，故C正确；

D.两个带不等量负电的点电荷形成的电场，带正电的粒子可以沿电场线运动。当带正电的粒子的初速度

的方向在两电荷连线上的某一垂面内且与垂线垂直时，粒子所受库仑力方向始终指向两电荷连线上的点，

粒子将在该垂面内，以该点为圆心做匀速圆周运动，故D正确.

故选BCD。

5.格林童话《杰克与豌豆》中神奇豌豆一直向天空生长，长得很高很高。如果长在地球赤道上这棵豆秧上

有与赤道共面且随地球一起自转的三颗果实，果实2在地球同步轨道上。下列说法不正确的是（）

A.果实1的向心加速度最大

B.果实2成熟自然脱离豆秧后仍与果实1和果实3保持相对静止在原轨道运行

C.果实3成熟自然脱离豆秧后，将做近心运动

D.果实1成熟自然脱离豆秧后，将做近心运动

【答案】D

【解析】

【详解】A.三颗果实随地球一起自转，角速度相等，根据

a—arr

可知果实1的向心加速度最大，故A正确；

B.果实2在地球同步轨道上，可知果实2受到的万有引力等于随地球自转所需的向心力，故果实2成熟

自然脱离豆秧后仍与果实1和果实3保持相对静止在原轨道运行，故B正确；

CD.对于果实2有

「Mm_2

(jr—--2=m)①马

果实质量近似相等，对于果实3有

Mm?_2、2

CJ-~->CJ--——m?①>加3Gq

r3r2,

可知果实3受到的万有引力大于果实3随地球自转所需的向心力，故将做近心运动。

对于果实1有

"Mm?22

CJ<G—加2。^2<加1。4

6r2

可知果实1受到的万有引力不足以提供果实1随地球自转所需的向心力，故将做离心运动，故C正确，D

错误。

本题选择不正确的，故选D。

6.如图所示，半径分别为R、2R两个水平圆盘，小圆盘转动时会带动大圆盘不打滑地一起转动.质量为

m的小物块甲放置在大圆盘上距离转轴R处，质量为2%的小物块乙放置在小圆盘的边缘处。它们与盘面间

的动摩擦因数相同，当小圆盘以角速度。转动时，两物块均相对圆盘静止。下列说法正确的是（）

A.小物块乙受到的摩擦力大小为相。2尺

B.两物块的线速度大小相等

C.在角速度。逐渐增大的过程中，物块甲先滑动

D.在角速度。逐渐减小的过程中，摩擦力对两物块做负功

【答案】D

【解析】

【详解】A.小物块乙由静摩擦力提供向心力，则小物块乙受到的摩擦力

f=2mR①2

故A错误；

B.两物块做圆周运动的半径相等，但是角速度不同，则线速度大小不等，故B错误；

C.根据

pimg-mra）2

知，临界角速度。=行，两物块的半径相等，知临界角速度相等，在角速度。逐渐增大的过程中，由于

大圆盘的角速度是小圆盘较小的一半，可知物块乙先滑动，故C错误；

D.在角速度。逐渐减小的过程中，甲乙的线速度逐渐减小，根据动能定理知，摩擦力对两物块均做负

功，故D正确。

故选D。

7.如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡L］、L2电阻均为R,D为理想二极管（具有单向导电性），

电表均为理想电表，闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动，现把滑动变阻器滑片向上滑

动，电压表V1、V2示数变化量绝对值分别为Aq、AU2,电流表示数变化量绝对值为△7,则下列说法中

不正确的是（)

A.两灯泡逐渐变亮

B.油滴仍静止不动

C.△。2=R+r

M

D.AL72<AU]

【答案】D

【解析】

【详解】A.滑片向上滑动，其阻值减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知回路中电流变大，两

灯变亮，故A正确，不符合题意；

B.总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即Vi的示数减小，而Li的电压变大，所以并联部分

L2的电压减小，所以V2的示数及电容器极板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放

出，。不变，电容器极板间电场强度

Q

E=U=^=Q_=Q=^rkQ

ddCdjS

47M

不变，可知油滴静止不动，故B正确，不符合题意；

C.把Li电阻R看作电源内阻一部分，就是R+厂两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少

量，则

=R+r

M

故C正确，不符合题意;

D.由闭合电路欧姆定律可得A—等于r两端电压的变化量，即

也“

所以

△4>AUi

故D错误，符合题意。

故选D。

8.如图，在电荷量为。的负点电荷的电场中,A、8、C为直角三角形的三个顶点，。为AC的中点，NA=30，

A、B、C、。四点的电势满足%=9c，9B=9D，点电荷。在A、B、C三点所在平面内，已知静电力常

量为鼠则下列说法正确的是()

A-------------------%

A.(PA=(PB

B.(PC><PD

C.Q在AC连线中点

D.。在8。连线中点

【答案】B

【解析】

【详解】负点电荷。的等势线是以该点电荷为圆心的圆，A、B、C、。四点的电势满足9A=9c，

(PB=9D，可知负点电荷。在AC的中垂线上，也在DB的中垂线上，如图所示：

由图可知，。既不在AC连线中点、也不在8。连线中点。

由几何关系可得：。到A的距离大于到B的距离，由于越靠近负点电荷电势越低，则有

<PA>(PB

所以有

%=0c〉%=9D

故选B。

9.如图所示，劲度系数为左的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态。现将质量为加的粘

性小球自离圆盘//高处静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是()

//〃〃〃/

A

A.从小球静止释放到与M一起运动的整个过程，小球、圆盘和弹簧组成系统机械能守恒

B.圆盘做简谐运动的振幅为整

k

c.振动过程中圆盘的最大速度为网电

M+m

D.碰后向下运动过程中，小球、圆盘和弹簧组成的系统势能总和先减小后增大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A.小球从静止释放到与M一起运动的整个过程，由于小球与圆盘发生非弹性碰撞，系统机械能

损失，所以小球、圆盘和弹簧组成的系统机械能不守恒，故A错误；

B.以小球和圆盘组成的系统为研究对象，系统做简谐运动，平衡位置处合外力应为零，而碰后瞬间，系

统合外力不为零，所以开始的位置不是最大位移处，开始时

Mg=kx。

球粘在盘子上一起静止的位置满足

[m+M^g=kx

所以从开始碰撞到平衡位置距离为

.mg

/\x=x-x=----

°nk

故振幅应大于整，故B错误；

k

C.小球自。处静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，由动量守恒有

由匀变速直线运动，速度位移关系有

v2=2gh

联立解得两者碰撞后瞬间

,rn^2gh

v=-------

m+M

此时由牛顿第二定律可得

（m+M^g-kxQ=ma

碰后两者做加速度减小的加速运动，当a=0时，速度最大，之后做减速运动到最低点，故振动过程中，

圆盘的速度应大于四匣，故C错误；

m+M

D.设小球和圆盘所具有的的总能量为E,则

E=E口童+Ep弹+Ek

由能量守恒可知，因为系统速度先增大后减小，故系统的动能先增大后减小，所以小球和圆盘的重力势能

与弹簧的弹性势能总和先减小后增大。故D正确。

故选D。

【点睛】

10.冬奥会上，某跳台滑雪运动员每次起跳时速度大小相等、方向水平，起跳后身体与滑板平行，最终落在

斜坡上，如图所示。风对人和滑板的作用力产垂直于滑板，逆风时尸较大，无风时尸较小，可以认为运动

过程中滑板保持水平。则（）

A.逆风时运动员落点比无风时近

B.逆风时运动员飞行时间比无风时长

C.逆风时运动员到达落点的速度小于无风时运动员到达落点的速度

D.逆风和无风时，运动员到达落点的速度方向不同

【答案】B

【解析】

【详解】AB.运动过程中滑板保持水平，风对人和滑板的作用力尸垂直于滑板，所以运动员水平方向做

匀速运动，逆风和无风时，竖直方向的合力不同，所以竖直方向以不同的加速度做初速度为零的匀加速运

动，可知逆风时加速度较小，因为运动员最终落在斜坡上，可以看作类平抛运动，由

tan*■空

x2%

可得

t_2%tan0

a

可知，逆风时运动员飞行时间比无风时长，由

+(—

可得

I卜;(tan3+tan20)

a

可知，逆风时运动员落点比无风时远，故A错误，B正确;

CD.运动员到达落点的速度大小为

v=+(at》=+4tan，8)

速度方向与水平方向夹角的正切为

at八

tana=一=2tan"

%

所以逆风和无风时，运动员到达落点的速度大小相同，方向相同，故CD错误。

故选B。

二、非选择题：本题共5题。

11.小李同学设计了一个实验探究木块与木板间的滑动摩擦系数〃。如图甲所示，在水平放置的带滑轮的

长木板上静置一个带有技码的木块，最初木块与祛码总质量为木块的左端通过细绳连接一小托盘，木

块右端连接纸带。小李同学的实验方案如下:

•A•B•C,D

11•E

;<3-.-0-5--c-m►j

10.80cm

J23.78cmJ

42.10cm

图乙

a、将木块中放置的祛码取出一个并轻放在小托盘上，接通打点计时器电源，释放小车，小车开始加速运

动，打点计时器在纸带上打下一系列的点;

b、继续将木块中放置的祛码取出并放在小托盘中，再次测量木块运动的加速度;

c、重复以上操作，记录下每次托盘中祛码的重力机g,通过纸带计算每次木块的加速度m数据表格如

下;

实验次数12345

托盘中祛码的总重力mg1.5N2N2.5N3.0N3.5N

木块的加速度（单位：m/s2）0.001.952.97406as

第5次实验中得到的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器工作频率为50Hz,纸带上相邻两计数点间还有

四个点未画出，由此可计算得出“5=m/s2；

d、如果以mg为横轴，以加速度。为纵轴，将表格中的数据描点并画出图像。

e、若小托盘的质量忽略不计，且本实验中小托盘内的祛码相取自于木滑块，故系统的总质量始终为〃不

变，于是可得系统加速度。与木滑块与木板间的滑动摩擦系数〃应满足的方程为：=Ma、

f,若根据数据画出a-〃理图像为直线，其斜率为左，与纵轴的截距为电，则〃可表示为，总质

量M可表示为,（用左和6表示），并可得到测量值汹=（g取9.8m/s2,结果保留

两位小数）。

iz/(ms2)

【答案】①.5.13③.mg-jn(Mg-mg)

bg+b

〃=一⑤.M=^--⑥.0.17##0.18##0,19##0.20##0.21##0.22

gkg

【解析】

【详解】［1］利用逐差法可得

(*DE-xBC)+(%CO—)

a==5.13m/s2

4T2

⑵描点如图所示

mg—T=ma

Tr—JLL(M—rri)g=(M—m)a

二者的拉力为相互作用力等大反向

联立上式可得

mg--m)g=Ma

⑷⑸⑹根据

mg-"(M-m)g=Ma

整理可得

(1+^mg

a=M一〃g

斜率为

k=^

M

截距为

=一〃g

解得

b

N=一

g

kg

利用描点图像数据可知截距约等于1.7代入

b

N=一

g

可得

〃«0.17

〃在0.17-0.27范围之内都正确。

【点睛】本题考查利用函数关系处理数据的能力，需要同学们对于基本实验原理掌握熟练。

12.如图所示，甲为某一简谐波在r=L0s时的图像，乙为对应该波动的尸质点的振动图像。

(1)求该波的波速V；

(2)求再经过3.5s时尸质点的路程s和位移尤。

【答案】(1)4m/s；(2)2.8m；0

【解析】

【详解】(1)甲图得波长

2=4m

乙图得周期

T=ls

所以波速

v=4=4m/s

T

(2)再经过3.5s时

〃=5=7

3

所以路程

5=w-2A=2.8m

由于波动的重复性，经历时间为3.5个周期，P质点又回到图示位置，其位移为0。

13.某实验小组想测量元电荷的电量大小。装置如图所示，在真空容器中有正对的两平行金属板A和8,

两板与外部电路连接，两板间相距d=0.3m。外部电路电源电动势e=300V,内阻r=1.0Q,保护电阻

品=19.0。，电阻箱的阻值R可调。实验时，电键Si闭合、S2断开时，小组从显微镜发现容器中有一个小油

滴正好在两板中间处于静止状态，该油滴质量为根=3.2xl()T3kg,取g=iom/s2,求:

(1)该油滴带电性质及所带电量q；

(2)调节电阻箱R=20.0d闭合电键S2,油滴将加速下落，求油滴下落到8板的时间f(结果可以保留根

号)。

8,

i

【答案】（1）负电；3.2xlO^15C;（2）t^—s

10

【解析】

详解】（1）电键S1闭合、S2断开时，电路断路

UAB="300V

该油滴处于静止状态，受力平衡

Eq=mg,E=

d

解得

4=3.2x10-15c

由于电场方向竖直向下，电场力竖直向上，故该油滴带负电；

（2）闭合电键S2电容器与R并联，因此

U—UR

根据闭合电路欧姆定律

£=/（尺+凡+r）

UR=IR

电场强度

E'=^U'-

d

根据牛顿第二定律

mg—E'q—ma

油滴下落到8板由运动学公式

d12

—二—at

22

联立解得