2024-2025学年河北省沧州市高二上学期9月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年度第一学期高二年级9月份月考物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：必修第三册第九章至第十章。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.下列说法正确的是（）A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷，体积很大的带电体一定不能看成点电荷B.感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体C.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷的数值跟一个电子电荷量的数值相等D.电场中某点的电场强度方向就是负电荷在该点所受电场力的方向【答案】C【解析】A．点电荷是理想的物理模型，能否看成点电荷取决于它的大小和形状对所研究问题有无影响，不取决于它的实际大小，A错误；B．摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，而感应起电不是从一个物体转移到另一个物体，B错误；C．密立根测定了元电荷的电荷量，一个电子或质子的电荷量在数值上等于元电荷的电荷量，C正确；D．电场中某点的电场强度方向是规定正电荷在该点所受电场力的方向，D错误。2.如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看做点电荷)，分别带有－Q和＋Q的电荷量，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，则它们间的静电力大小为（）A.F B.F C.F D.F【答案】B【解析】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触再与B接触，然后移开C则有故B正确，ACD错误。故选B。3.一电子在电场中做圆周运动，从某时刻开始计时，在时间内，该粒子的动能和电势能随时间的变化分别如图中A、B图线所示，其中图线A与横轴平行，则该电子在时间内（）A.速度不变 B.合力不变C.电场力做负功 D.刚好运动一周【答案】C【解析】A．由图可知电子做匀速圆周运动，虽然速度大小不变，但是方向时刻改变，故速度在改变，故A错误；B．合力提供向心力指向圆心，故合力在变化，故B错误；C．由图可知电子的电势能在不断增大，电场力做负功，故C正确；D．电子运动一周后电势能与初始状态相同，故D错误。故选C。4.在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服。如图所示，电工站在高压直流输电线的甲供电线上作业，其头顶上方有乙供电线，已知乙供电线的电势高于甲供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，A、B、C、D是不同等势线上的四个点。以下说法正确的是（）A.A点的电场强度大于D点电场强度B.若将某电子由B移到C，电场力做正功C.若将某电子由A移到C，其电势能将增大D.将某电子在A点由静止释放，它会向D点所在等势面运动【答案】C【解析】A．依据等差等势线的疏密表示场强大小可知，A点的电场强度小于D点电场强度，A错误；B．沿着电场线方向，电势是降低的，因乙供电线的电势高于甲电线的电势，若将某电子由B移到C，电场力做负功，B错误；C．若将某电子由A移到C，电场力做负功，电子的电势能将增大，故C正确；D．A点的电势高于D点电势，则某电子在A点由静止释放，在电场力作用下，它不会向D点所在等势面运动，D错误。故选C。5.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则（）A.ab连线中点场强为零B.三角形中心处场强为零C.b所受库仑力方向垂直于ab连线D.a、b、c所受库仑力大小之比为【答案】D【解析】A．在ab连线的中点处，a、b两电荷在该点的合场强为零，则该点的场强等于c电荷在该点形成的场强，大小不为零，故A错误；B．在三角形的中心处，a、b两电荷在该点的场强大小相等，方向之间的夹角为120°角，则合场强竖直向上；c电荷在该点的场强也是竖直向上，则三角形中心处场强不为零，故B错误；C．b受到a的库仑斥力沿ab方向，b受到c的库仑引力沿bc方向，且库仑斥力与库仑引力大小相等，则b所受库仑力方向斜向右下方与ab连线成60°角，故C错误；D．设正三角形边长为l，根据对称性可知，a、b受到库仑力大小相等，均为c受到库仑力大小为则a、b、c所受库仑力大小之比为，故D正确。故选D。6.某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强E正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）A.在和处电势能相等B.由运动到的过程中电势能增大C.由运动到的过程中电势能一直减小D.由O运动到的过程中电场力先减小后增大【答案】C【解析】A．负电荷由运动至，电场力做正功，电势能减小，故A错误；B．同理到电势能减小，故B错误；C．至过程中电场力做正功，电势能一直减小，故C正确；D．根据图像可知由O到过程电场力先减小，后增大，再减小，故D错误。故选C。7.在竖直平面内有水平向右、场强为的匀强电场。在场中有一根长的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为1的带电小球，它静止时细线与竖直方向成45°角。如图所示，给小球一个初速度让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（，取1.4）（）A.小球所带电量为B.如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中动能最小值是5JC.如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中电势能最大值为D.如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中机械能最小值约为18J【答案】D【解析】A．小球静止时解得所带电量为选项A错误；B．如果小球恰能做圆周运动，在等效最高点时动能最小，该位置在平衡位置的反向延长线上，则解得运动过程中动能最小值选项B错误；CD．如果小球恰能做圆周运动，则当运动到与O点等高的直径的左端时电势能最大，在运动过程中电势能最大值为小球在平衡位置时速度最大，该位置为电势能和重力势能的零点，即此时总能量等于小球的动能，则因小球的机械能与电势能之和守恒，可知当如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中机械能最小时电势能最大，机械能的最小值约为选项D正确。故选D。A.微粒只能带负电荷B.微粒可能做匀加速直线运动C.仅改变初速度的方向（与原速度不共线），微粒将做曲线运动D.运动过程中微粒电势能减小【答案】AC【解析】AB．微粒做直线运动，则合力沿直线方向或者合力为零，由题意可知，重力竖直向下，电场力只能水平向左，故只有负电荷才能做直线运动且一定是匀减速，故A正确，B错误；C．合力方向一定，仅改变初速度方向（与原速度不共线），则初速度和合力不共线，将做曲线运动，故C正确；D．电场力方向与运动方向夹角为钝角，则电场力做负功，电势能变大，故D错误。9.如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A，B，A带电荷量为+Q，B带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则下列说法正确的是（）A.C所带电量为B.C所带电量为C.C在B的右边0.4m处D.C在A的左边0.2m处【答案】BD【解析】CD．依题意，要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足：“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则，所以点电荷C应在A左侧，且带负电，设C带电荷量为-q，A、C间的距离为x，由于C处于平衡状态，所以解得故C错误，D正确；AB．由于A处于平衡状态，所以解得故A错误，B正确。故选BD。10.空间中某一静电场方向平行于x轴，电势随x变化情况如图所示、一质量为、电荷量为的带负电粒子（不计重力）从x轴上处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动、下列说法正确的是（）A.在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场B.在区域内电场强度大小为C.在区域内电场强度大小为D.该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是【答案】ABD【解析】A．由φ-x图像的斜率表示电场强度可知，在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，故A正确；B．在-2cm≤x＜0区域内电场强度大小方向沿x轴负方向，故B正确；C．在0＜x≤4cm区域内电场强度大小选项C错误；其中U=16V，代入数值可得vm=4×105m/s故D正确。故选ABD。二、实验题（本题共2小题，共12分）11.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，他们分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。（1）图甲中实验采用的方法是____________（填正确选项前的字母）。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，随着距离的增大而____________（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）接着该组同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为和，则为____________。【答案】（1）D（2）减小（3）【解析】（1）[1]图甲中先保持带电小球的电荷量不变，把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，改变两个小球之间的距离，比较库仑力的大小；后来保持小球之间的距离不变，改变小球所带的电荷量大小，分析小球之间的库仑力，所以实验采用的方法是控制变量法，故D正确。故选D。（2）[2]本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受静电力的大小，由图可知，电荷量越大、距离越小，丝线偏离竖直方向的角度越大，设偏角为，由平衡条件有可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大、距离的增大而减小，故填减小。（3）[3]设小球B的质量为，电量为，B球的受力情况如（2）中图所示；当A球带电量为时，由平衡条件得其中当A球带电量为时，由平衡条件得其中联立解得12.在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示，一位同学使用的电源输出电压为10.0V，测得放电的图像如图乙所示。（1）若按“四舍五入（大于半格算一个，小于半格舍去）”数格法，求“图线与两坐标轴包围的面积”，可得电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为____________（结果保留1位有效数字）。（2）根据以上数据估算电容器的电容值为____________F（结果保留1位有效数字）。（3）如果将电阻R换成一个阻值更大的电阻，则放电过程释放的电荷量____________（选填“变多”“不变”或“变少”）。【答案】（1）（2）（3）不变【解析】（1）[1]电容器的放电图像是一条逐渐下降的曲线，而q=It，从微法得到，I-t图像与坐标轴围成的面积就是总的电荷量，图像下共有42格，所以电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为（2）[2]电容器的电容值为（3）[3]由图看出，若将电阻换一个阻值较大电阻，但由于电容器电荷量一定，则所有电荷量将通过电阻R释放，只是图像更加平缓些，但总量不变。三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.如图，在倾角为的光滑斜面上放有电量为、质量为的点电荷。问（1）若加水平向左的匀强电场，使点电荷静止在斜面上，该匀强电场的场强大小是多少（2）若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上，该匀强电场沿什么方向时场强最小？最小值为多少？【答案】（1）；（2）沿斜向上，【解析】（1）对电荷受力分析，受重力、电场力、支持力，根据三力平衡条件，有解得（2）若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上，该匀强电场沿斜面向上时电场强度最小，即解得14.如图所示，A、B、C、D为一匀强电场中的四个点。将的正电荷从A点移到B点，静电力做功；将该电荷从B点移到C点，电势能增加了。设A点电势为0，求：（1）A、B两点间的电势差UAB，B、C两点间的电势差UBC；（2）C点电势φC。【答案】（1）4V，；（2）【解析】（1）A、B两点间电势差将该电荷从B点移到C点，电势能增加了则电场力做功B、C两点间的电势差（2）设A点电势为0，根据得B点的电势根据解得C点的电势15.如图甲所示，真空室中电极K连续发出的电子（初速度不计）经过电势差为的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上。C、D两板间的电势差随时间变化如图乙所示，设C、D间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。已知电子的质量为、电荷量为（重力不计），板间距离为，偏转电压，所有电子都能通过偏转电场且通过偏转电场的时间为，电子从离开偏转电场到达荧光屏所需时间为。求：（1）偏转电场的长度；（2）若的周期，荧光屏上电子能够到达的区域的长度；（3）若的周期，哪些时刻进入偏转电场的电子刚好能到达荧光屏上的点？【答案】（1）（2）（3）见解析【解析】（1）电子经过加速电场过程，根据动能定理可得解得所有电子都能通过偏转电场且通过偏转电场的时间为，则偏转电场的长度为可得（2）若的周期，所有电子在偏转电场中运动过程，在竖直方向有半个周期时间内的加速度方向竖直向上，有半个周期时间内的加速度方向竖直向下，可知经过一个周期，电子的竖直分速度刚好为0；则时刻进入的电子向下侧移距离最大，为同理可知时刻进入的电子向上侧移距离最大，为所以荧光屏上电子能够到达的区域的长度为（3）若的周期，则电子在偏转电场的运动时间为，电子要到达O点必须在竖直方向有先加速后减速再反向加速过程，并且加速大小相等，离开偏转电场后做匀速直线遇到你，最终到达O点；整个过程向下的位移和向上的位移大小相等；对于在内射入的电子，设向下加速时间为，加速度大小为，则在竖直方向上有要到达O点时，应满足联立解得根据对称性和周期性可知电子刚好能到达荧光屏上点的电子进入偏转电场的时刻为（，，）或（，，）2024~2025学年度第一学期高二年级9月份月考物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：必修第三册第九章至第十章。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.下列说法正确的是（）A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷，体积很大的带电体一定不能看成点电荷B.感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体C.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷的数值跟一个电子电荷量的数值相等D.电场中某点的电场强度方向就是负电荷在该点所受电场力的方向【答案】C【解析】A．点电荷是理想的物理模型，能否看成点电荷取决于它的大小和形状对所研究问题有无影响，不取决于它的实际大小，A错误；B．摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，而感应起电不是从一个物体转移到另一个物体，B错误；C．密立根测定了元电荷的电荷量，一个电子或质子的电荷量在数值上等于元电荷的电荷量，C正确；D．电场中某点的电场强度方向是规定正电荷在该点所受电场力的方向，D错误。2.如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看做点电荷)，分别带有－Q和＋Q的电荷量，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，则它们间的静电力大小为（）A.F B.F C.F D.F【答案】B【解析】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触再与B接触，然后移开C则有故B正确，ACD错误。故选B。3.一电子在电场中做圆周运动，从某时刻开始计时，在时间内，该粒子的动能和电势能随时间的变化分别如图中A、B图线所示，其中图线A与横轴平行，则该电子在时间内（）A.速度不变 B.合力不变C.电场力做负功 D.刚好运动一周【答案】C【解析】A．由图可知电子做匀速圆周运动，虽然速度大小不变，但是方向时刻改变，故速度在改变，故A错误；B．合力提供向心力指向圆心，故合力在变化，故B错误；C．由图可知电子的电势能在不断增大，电场力做负功，故C正确；D．电子运动一周后电势能与初始状态相同，故D错误。故选C。4.在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服。如图所示，电工站在高压直流输电线的甲供电线上作业，其头顶上方有乙供电线，已知乙供电线的电势高于甲供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，A、B、C、D是不同等势线上的四个点。以下说法正确的是（）A.A点的电场强度大于D点电场强度B.若将某电子由B移到C，电场力做正功C.若将某电子由A移到C，其电势能将增大D.将某电子在A点由静止释放，它会向D点所在等势面运动【答案】C【解析】A．依据等差等势线的疏密表示场强大小可知，A点的电场强度小于D点电场强度，A错误；B．沿着电场线方向，电势是降低的，因乙供电线的电势高于甲电线的电势，若将某电子由B移到C，电场力做负功，B错误；C．若将某电子由A移到C，电场力做负功，电子的电势能将增大，故C正确；D．A点的电势高于D点电势，则某电子在A点由静止释放，在电场力作用下，它不会向D点所在等势面运动，D错误。故选C。5.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则（）A.ab连线中点场强为零B.三角形中心处场强为零C.b所受库仑力方向垂直于ab连线D.a、b、c所受库仑力大小之比为【答案】D【解析】A．在ab连线的中点处，a、b两电荷在该点的合场强为零，则该点的场强等于c电荷在该点形成的场强，大小不为零，故A错误；B．在三角形的中心处，a、b两电荷在该点的场强大小相等，方向之间的夹角为120°角，则合场强竖直向上；c电荷在该点的场强也是竖直向上，则三角形中心处场强不为零，故B错误；C．b受到a的库仑斥力沿ab方向，b受到c的库仑引力沿bc方向，且库仑斥力与库仑引力大小相等，则b所受库仑力方向斜向右下方与ab连线成60°角，故C错误；D．设正三角形边长为l，根据对称性可知，a、b受到库仑力大小相等，均为c受到库仑力大小为则a、b、c所受库仑力大小之比为，故D正确。故选D。6.某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强E正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）A.在和处电势能相等B.由运动到的过程中电势能增大C.由运动到的过程中电势能一直减小D.由O运动到的过程中电场力先减小后增大【答案】C【解析】A．负电荷由运动至，电场力做正功，电势能减小，故A错误；B．同理到电势能减小，故B错误；C．至过程中电场力做正功，电势能一直减小，故C正确；D．根据图像可知由O到过程电场力先减小，后增大，再减小，故D错误。故选C。7.在竖直平面内有水平向右、场强为的匀强电场。在场中有一根长的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为1的带电小球，它静止时细线与竖直方向成45°角。如图所示，给小球一个初速度让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（，取1.4）（）A.小球所带电量为B.如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中动能最小值是5JC.如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中电势能最大值为D.如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中机械能最小值约为18J【答案】D【解析】A．小球静止时解得所带电量为选项A错误；B．如果小球恰能做圆周运动，在等效最高点时动能最小，该位置在平衡位置的反向延长线上，则解得运动过程中动能最小值选项B错误；CD．如果小球恰能做圆周运动，则当运动到与O点等高的直径的左端时电势能最大，在运动过程中电势能最大值为小球在平衡位置时速度最大，该位置为电势能和重力势能的零点，即此时总能量等于小球的动能，则因小球的机械能与电势能之和守恒，可知当如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中机械能最小时电势能最大，机械能的最小值约为选项D正确。故选D。A.微粒只能带负电荷B.微粒可能做匀加速直线运动C.仅改变初速度的方向（与原速度不共线），微粒将做曲线运动D.运动过程中微粒电势能减小【答案】AC【解析】AB．微粒做直线运动，则合力沿直线方向或者合力为零，由题意可知，重力竖直向下，电场力只能水平向左，故只有负电荷才能做直线运动且一定是匀减速，故A正确，B错误；C．合力方向一定，仅改变初速度方向（与原速度不共线），则初速度和合力不共线，将做曲线运动，故C正确；D．电场力方向与运动方向夹角为钝角，则电场力做负功，电势能变大，故D错误。9.如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A，B，A带电荷量为+Q，B带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则下列说法正确的是（）A.C所带电量为B.C所带电量为C.C在B的右边0.4m处D.C在A的左边0.2m处【答案】BD【解析】CD．依题意，要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足：“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则，所以点电荷C应在A左侧，且带负电，设C带电荷量为-q，A、C间的距离为x，由于C处于平衡状态，所以解得故C错误，D正确；AB．由于A处于平衡状态，所以解得故A错误，B正确。故选BD。10.空间中某一静电场方向平行于x轴，电势随x变化情况如图所示、一质量为、电荷量为的带负电粒子（不计重力）从x轴上处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动、下列说法正确的是（）A.在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场B.在区域内电场强度大小为C.在区域内电场强度大小为D.该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是【答案】ABD【解析】A．由φ-x图像的斜率表示电场强度可知，在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，故A正确；B．在-2cm≤x＜0区域内电场强度大小方向沿x轴负方向，故B正确；C．在0＜x≤4cm区域内电场强度大小选项C错误；其中U=16V，代入数值可得vm=4×105m/s故D正确。故选ABD。二、实验题（本题共2小题，共12分）11.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，他们分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。（1）图甲中实验采用的方法是____________（填正确选项前的字母）。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，随着距离的增大而____________（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）接着该组同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为和，则为____________。【答案】（1）D（2）减小（3）【解析】（1）[1]图甲中先保持带电小球的电荷量不变，把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，改变两个小球之间的距离，比较库仑力的大小；后来保持小球之间的距离不变，改变小球所带的电荷量大小，分析小球之间的库仑力，所以实验采用的方法是控制变量法，故D正确。故选D。（2）[2]本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受静电力的大小，由图可知，电荷量越大、距离越小，丝线偏离竖直方向的角度越大，设偏角为，由平衡条件有可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大、距离的增大而减小，故填减小。（3）[3]设小球B的质量为，电量为，B球的受力情况如（2）中图所示；当A球带电量为时，由平衡条件得其中当A球带电量为时，由平衡条件得其中联立解得12.在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示，一位同学使用的电源输出电压为10.0V，测得放电的图像如图乙所示。（1）若按“四舍五入（大于半格算一个，小于半格舍去）”数格法，求“图线与两坐标轴包围的面积”，可得电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为____________（结果保留1位有效数字）。（2）根据以上数据估算电容器的电容值为____________F（结果保留1位有效数字）。（3）如果将电阻R换成一个阻值更大的电阻，则放电过程释放的电荷量____________（选填“变多”“不变”或“变少”）。【答案】（1）（2）（3）不变【解析】（1）[1]电容器的放电图像是一条逐渐下降的曲线，而q=It，从微法得到，I-t图像与坐标轴围成的面积就是总的电荷量，图像下共有42格，所以电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为（2）[2]电容器的电容值为（3）[3]由图看出，若将电阻换一个阻值较大电阻，但由于电容器电荷