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湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（解析版）
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这是一份湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（解析版），共13页。
A. 10 N，水平向左B. 10 N，水平向右
C. 20 N，水平向左D. 20 N，水平向右
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据滑动摩擦力定义式，有
物体相对地面向右运动，故摩擦力方向为沿水平方向向左。
故选A。
2. 以下属于同一种静电原理应用的两种场景的是（ ）
A. 1和2B. 3和4C. 2和3D. 1和4
【答案】D
【解析】
【详解】在导体尖锐的位置电荷密度更大，更容易使空气电离形成放电，屋顶的避雷针与燃气灶的钉形点火电极均是该原理；高压输电铁塔最上面的两条导线是避雷线，起到防止雷直接击到输电线上与屏蔽输电线外的电磁场的作用；静电复印机是利用静电正、负电荷能互相吸引的原理制成的。
故选D。
3. 如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，则（ ）
A. 验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触
B. 验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电
C. 验电器的金属箔张开，因为验电器下部的箔片都带上了正电
D. 验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电
【答案】C
【解析】
【详解】把一个带正电的金属球A，靠近验电器的金属小球B，验电器的金属小球由于静电感应，会带上负电荷，金属箔会带上等量正电荷，所以验电器的金箔张开，而整个验电器不带电。
故选C。
4. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，g取10m/s2，则：（ ）
A. 汽车的额定功率为B. 汽车的最大速度为20m/s
C. 汽车在前5s内的阻力为200ND. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N
【答案】D
【解析】
【详解】C．根据题意可知，汽车受到的阻力为
故C错误；
AD．由图可知，在内汽车的加速度为
设内，汽车的牵引力为，根据牛顿第二定律有
解得
根据公式可得，汽车的额定功率为
故A错误D正确；
B．汽车速度最大时，加速度为零，即牵引力等于阻力，根据可得，汽车的最大速度为
故B错误。
故选D。
5. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。其空间段计划由35颗卫星组成，其中静止同步轨道卫星、中地球轨道卫星距地面高度分别约为、。关于静止同步轨道卫星和中地球轨道卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 静止同步轨道卫星的周期大于中地球轨道卫星周期
B. 多颗静止同步轨道卫星不能在同一轨道上，否则会相撞
C. 静止同步轨道卫星的线速度大于中地球轨道卫星线速度
D. 静止同步轨道卫星的角速度大于中地球轨道卫星角速度
【答案】A
【解析】
【详解】ACD．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律
解得
，,
由于中地球轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，故可知中地球轨道卫星的周期小于静止同步轨道卫星的周期，中地球轨道卫星的线速度大于静止同步轨道卫星的线速度，中地球轨道卫星的角速度大于静止同步轨道卫星的角速度，故A正确，CD错误；
B．同步轨道卫星相对于地面静止，轨道一定与地球赤道平面共面，其周期与地球自转周期相同，轨道高度一定相等，所有的同步卫星一定在同一轨道，故B错误。
故选A。
6. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A. 增大R1的阻值B. 增大R２的阻值
C. 增大两板间的距离D. 断开电键S
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；
考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器
二．多选题（共4小题，每题5分，共20分）
7. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是（ ）。
A. 两车在t1时刻也并排行驶B. 在t1时刻甲车在后，乙车在前
C. 甲车的加速度大小先增大后减小D. 乙车的加速度大小先减小后增大
【答案】BD
【解析】
分析】
【详解】AB．0~t1时间内
t1~t2时间内
t2时刻两车相遇，但0~t1时间内两者的位移差小于t1~t2时间内两者的位移差，则t1时刻甲在乙的后面，A错误B正确；
CD．由图象的斜率知，甲、乙两车的加速度均先减小后增大，C错误D正确。
故选BD。
8. 如图所示，从某高度处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球水平抛出时的初速度大小
B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长
D. 若小球初速度增大，则θ减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．落地时竖直方向上的速度
因为速度方向与水平方向的夹角为θ，所以小球的初速度
故A正确；
B．速度与水平方向夹角的正切值
位移与水平方向夹角的正切值
，
但，故B错误；
C．平抛运动的落地时间由高度决定，与初速度无关，C错误；
D．速度与水平方向夹角的正切值
若小球初速度增大，下落时间不变，所以tanθ减小，即θ减小，D正确。
故选AD。
9. 电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点。则（ ）
A. E、F两点电场强度相同
B. A、D两点电场强度不同
C. B、O、C三点中，O点电场强度最小
D. 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线，电场强度方向与等势线垂直，因此E、F两点电场强度方向相同，由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，则其电场强度大小也相等，故A正确；
B．根据对称性可知，A、D两点处电场线疏密程度相同，则A、D两点电场强度大小相等，由题图甲看出，A、D两点电场强度方向相同，故B错误；
C．由题图甲看出，B、O、C三点比较，O点处的电场线最稀疏，电场强度最小，故C正确；
D．由题图可知，电子从C点向O点运动过程中，电场强度逐渐减小，则静电力逐渐减小，由牛顿第二定律可知电子的加速度逐渐减小，故D错误。
故选AC。
10. 某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图象如图所示，φ－x图象关于φ轴对称，a、b两点到O点的距离相等。将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点，运动过程中粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是
A. 该电荷一定带负电
B. 电荷到b点时动能为零
C. 从O到b，电荷的电势能减小
D. 从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功
【答案】BD
【解析】
【详解】根据图线可看出， ab两点电势相同，则粒子在ab两点的电势能相等，因为在a点的速度为零，所以在b点的速度也为零，即从a到b粒子的速度先增后减，电场力对电荷先做正功，后做负功；电势能先减小后增加，因从a到O电势降低，电势能减小，从O到b电势升高，电势能增加，可知粒子带正电。
故选BD。
三．解答题（共6小题，共56分）
11. 某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离。
（1）物块下滑时的加速度a = _____m/s2；打C点时物块的速度v = ____m/s；
（2）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是____（填正确答案标号）。
A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角
【答案】 ①. 3.25 ②. 1.79 ③. C
【解析】
【详解】（1）[1]根据逐差法有
解得
[2]打C点时物块速度
（2）[3]对滑块，根据牛顿第二定律，有
解得
故还需要测量斜面的倾角。
故选C。
考点】测量动摩擦因数实验
【点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等。
12. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B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。
（1）他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”）
②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。
A．等效替代法 B．理想实验法 C．控制变量法 D．微小量放大法
（3）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，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30°和45°，则为_________。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. C ④.
【解析】
【详解】（1）[1]设细线与竖直方向夹角为，根据平衡条件
故由图可得，两小球所带电量不变时，距离增大，细线与竖直方向夹角减小，静电力减小。
[2]同理，当图乙中小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，则两小球间静电力增大。
（2）[3]根据题意保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，或者保持距离不变，改变电荷量，研究力的变化情况，所以，用的是控制变量法。
故选C。
（3）[4]对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有
解得
可得两次实验中A的电量之比为
13. 如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量，质量。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取，，）求：
(1)小球B开始运动时的加速度为多大？
(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？
【答案】(1)a＝3.2 m/s2；(2)r＝0.9 m
【解析】
【详解】(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得
解得
(2)小球B速度最大时合力为零，即
解得
14. 如图所示，电荷量分别为为，的两带电小球A、B，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，已知O点到A球的距离，，，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷，求：
（1）A、B两球间的库仑力大小；
（2）A、B两球的质量之比；
（3）A、B连线中点处的电场强度大小及方向。
【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向左
【解析】
【详解】（1）由几何关系可知，A、B间距离为
由库仑定律可知，A、B两球间的库仑力大小为
（2）对A球，由平衡条件可得
对B球，由平衡条件得
联立解得
（3）根据点电荷场强表达式，可知A，B连线中点处的电场强度大小为
方向水平向左。
15. 如图所示，两端分别系着小球a和b轻绳跨过轻定滑轮，小球a的质量，用手托住，距离地面的高度。小球的质量，静置于水平地面上，此时对地面的压力恰好为零。现从静止开始释放小球a，取。求：
(1)小球a落地时的速率；
(2)小球b能够上升的最大高度H；
(3)小球a下落h的过程中，轻绳对a做的功。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)对两球由机械能守恒，有
解得a落地时的速率
(2)小球a落地瞬间，两小球的速率相等，小球a落地后，小球b做竖直上抛运动，设小球b竖直向上运动的位移为，根据机械能守恒定律有
小球b上升到最高点时，距离地面的高度为
联立解得
(3)小球a下落h过程中，对a应用动能定理得
解得
A. 10 N，水平向左B. 10 N，水平向右
C. 20 N，水平向左D. 20 N，水平向右
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据滑动摩擦力定义式，有
物体相对地面向右运动，故摩擦力方向为沿水平方向向左。
故选A。
2. 以下属于同一种静电原理应用的两种场景的是（ ）
A. 1和2B. 3和4C. 2和3D. 1和4
【答案】D
【解析】
【详解】在导体尖锐的位置电荷密度更大，更容易使空气电离形成放电，屋顶的避雷针与燃气灶的钉形点火电极均是该原理；高压输电铁塔最上面的两条导线是避雷线，起到防止雷直接击到输电线上与屏蔽输电线外的电磁场的作用；静电复印机是利用静电正、负电荷能互相吸引的原理制成的。
故选D。
3. 如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，则（ ）
A. 验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触
B. 验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电
C. 验电器的金属箔张开，因为验电器下部的箔片都带上了正电
D. 验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电
【答案】C
【解析】
【详解】把一个带正电的金属球A，靠近验电器的金属小球B，验电器的金属小球由于静电感应，会带上负电荷，金属箔会带上等量正电荷，所以验电器的金箔张开，而整个验电器不带电。
故选C。
4. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，g取10m/s2，则：（ ）
A. 汽车的额定功率为B. 汽车的最大速度为20m/s
C. 汽车在前5s内的阻力为200ND. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N
【答案】D
【解析】
【详解】C．根据题意可知，汽车受到的阻力为
故C错误；
AD．由图可知，在内汽车的加速度为
设内，汽车的牵引力为，根据牛顿第二定律有
解得
根据公式可得，汽车的额定功率为
故A错误D正确；
B．汽车速度最大时，加速度为零，即牵引力等于阻力，根据可得，汽车的最大速度为
故B错误。
故选D。
5. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。其空间段计划由35颗卫星组成，其中静止同步轨道卫星、中地球轨道卫星距地面高度分别约为、。关于静止同步轨道卫星和中地球轨道卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 静止同步轨道卫星的周期大于中地球轨道卫星周期
B. 多颗静止同步轨道卫星不能在同一轨道上，否则会相撞
C. 静止同步轨道卫星的线速度大于中地球轨道卫星线速度
D. 静止同步轨道卫星的角速度大于中地球轨道卫星角速度
【答案】A
【解析】
【详解】ACD．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律
解得
，,
由于中地球轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，故可知中地球轨道卫星的周期小于静止同步轨道卫星的周期，中地球轨道卫星的线速度大于静止同步轨道卫星的线速度，中地球轨道卫星的角速度大于静止同步轨道卫星的角速度，故A正确，CD错误；
B．同步轨道卫星相对于地面静止，轨道一定与地球赤道平面共面，其周期与地球自转周期相同，轨道高度一定相等，所有的同步卫星一定在同一轨道，故B错误。
故选A。
6. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A. 增大R1的阻值B. 增大R２的阻值
C. 增大两板间的距离D. 断开电键S
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；
考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器
二．多选题（共4小题，每题5分，共20分）
7. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是（ ）。
A. 两车在t1时刻也并排行驶B. 在t1时刻甲车在后，乙车在前
C. 甲车的加速度大小先增大后减小D. 乙车的加速度大小先减小后增大
【答案】BD
【解析】
分析】
【详解】AB．0~t1时间内
t1~t2时间内
t2时刻两车相遇，但0~t1时间内两者的位移差小于t1~t2时间内两者的位移差，则t1时刻甲在乙的后面，A错误B正确；
CD．由图象的斜率知，甲、乙两车的加速度均先减小后增大，C错误D正确。
故选BD。
8. 如图所示，从某高度处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球水平抛出时的初速度大小
B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长
D. 若小球初速度增大，则θ减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．落地时竖直方向上的速度
因为速度方向与水平方向的夹角为θ，所以小球的初速度
故A正确；
B．速度与水平方向夹角的正切值
位移与水平方向夹角的正切值
，
但，故B错误；
C．平抛运动的落地时间由高度决定，与初速度无关，C错误；
D．速度与水平方向夹角的正切值
若小球初速度增大，下落时间不变，所以tanθ减小，即θ减小，D正确。
故选AD。
9. 电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点。则（ ）
A. E、F两点电场强度相同
B. A、D两点电场强度不同
C. B、O、C三点中，O点电场强度最小
D. 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线，电场强度方向与等势线垂直，因此E、F两点电场强度方向相同，由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，则其电场强度大小也相等，故A正确；
B．根据对称性可知，A、D两点处电场线疏密程度相同，则A、D两点电场强度大小相等，由题图甲看出，A、D两点电场强度方向相同，故B错误；
C．由题图甲看出，B、O、C三点比较，O点处的电场线最稀疏，电场强度最小，故C正确；
D．由题图可知，电子从C点向O点运动过程中，电场强度逐渐减小，则静电力逐渐减小，由牛顿第二定律可知电子的加速度逐渐减小，故D错误。
故选AC。
10. 某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图象如图所示，φ－x图象关于φ轴对称，a、b两点到O点的距离相等。将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点，运动过程中粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是
A. 该电荷一定带负电
B. 电荷到b点时动能为零
C. 从O到b，电荷的电势能减小
D. 从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功
【答案】BD
【解析】
【详解】根据图线可看出， ab两点电势相同，则粒子在ab两点的电势能相等，因为在a点的速度为零，所以在b点的速度也为零，即从a到b粒子的速度先增后减，电场力对电荷先做正功，后做负功；电势能先减小后增加，因从a到O电势降低，电势能减小，从O到b电势升高，电势能增加，可知粒子带正电。
故选BD。
三．解答题（共6小题，共56分）
11. 某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离。
（1）物块下滑时的加速度a = _____m/s2；打C点时物块的速度v = ____m/s；
（2）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是____（填正确答案标号）。
A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角
【答案】 ①. 3.25 ②. 1.79 ③. C
【解析】
【详解】（1）[1]根据逐差法有
解得
[2]打C点时物块速度
（2）[3]对滑块，根据牛顿第二定律，有
解得
故还需要测量斜面的倾角。
故选C。
考点】测量动摩擦因数实验
【点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等。
12. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B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。
（1）他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”）
②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。
A．等效替代法 B．理想实验法 C．控制变量法 D．微小量放大法
（3）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，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30°和45°，则为_________。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. C ④.
【解析】
【详解】（1）[1]设细线与竖直方向夹角为，根据平衡条件
故由图可得，两小球所带电量不变时，距离增大，细线与竖直方向夹角减小，静电力减小。
[2]同理，当图乙中小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，则两小球间静电力增大。
（2）[3]根据题意保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，或者保持距离不变，改变电荷量，研究力的变化情况，所以，用的是控制变量法。
故选C。
（3）[4]对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有
解得
可得两次实验中A的电量之比为
13. 如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量，质量。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取，，）求：
(1)小球B开始运动时的加速度为多大？
(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？
【答案】(1)a＝3.2 m/s2；(2)r＝0.9 m
【解析】
【详解】(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得
解得
(2)小球B速度最大时合力为零，即
解得
14. 如图所示，电荷量分别为为，的两带电小球A、B，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，已知O点到A球的距离，，，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷，求：
（1）A、B两球间的库仑力大小；
（2）A、B两球的质量之比；
（3）A、B连线中点处的电场强度大小及方向。
【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向左
【解析】
【详解】（1）由几何关系可知，A、B间距离为
由库仑定律可知，A、B两球间的库仑力大小为
（2）对A球，由平衡条件可得
对B球，由平衡条件得
联立解得
（3）根据点电荷场强表达式，可知A，B连线中点处的电场强度大小为
方向水平向左。
15. 如图所示，两端分别系着小球a和b轻绳跨过轻定滑轮，小球a的质量，用手托住，距离地面的高度。小球的质量，静置于水平地面上，此时对地面的压力恰好为零。现从静止开始释放小球a，取。求：
(1)小球a落地时的速率；
(2)小球b能够上升的最大高度H；
(3)小球a下落h的过程中，轻绳对a做的功。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)对两球由机械能守恒，有
解得a落地时的速率
(2)小球a落地瞬间，两小球的速率相等，小球a落地后，小球b做竖直上抛运动，设小球b竖直向上运动的位移为，根据机械能守恒定律有
小球b上升到最高点时，距离地面的高度为
联立解得
(3)小球a下落h过程中，对a应用动能定理得
解得
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