《北京一零一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題（解析版）》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

北京一零一中2022-2023學(xué)年度高二上學(xué)期期中考試（電學(xué)人教版）物理試卷考試時(shí)間：90分鐘一、單項(xiàng)選擇題（共10小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。每小題3分，錯(cuò)選、多選或者不選不得分，共30分）1.下列物理量屬于矢量的是（　　）A.電勢B.電容C.電場強(qiáng)度D.電流強(qiáng)度【答案】C【解析】【詳解】矢量：既有大小又有方向，且合成、分解時(shí)滿足平衡四邊形定則。A．電勢只有大小沒有方向，是標(biāo)量，A錯(cuò)誤；B．電容只有大小沒有方向，是標(biāo)量，B錯(cuò)誤；C．電場強(qiáng)度既有大小又有方向，且合成、分解時(shí)滿足平衡四邊形定則，因此是矢量，C正確；D，電流強(qiáng)度雖然有大小和方向，但合成、分解時(shí)不滿足平行四邊形定則，因此是標(biāo)量，D錯(cuò)誤。故選C。2.比值定義法是定義物理概念常用的方法，下列哪個(gè)表達(dá)式屬于比值定義式（　?。〢.電場強(qiáng)度B.電動(dòng)勢C.電阻D.電流【答案】B【解析】【詳解】A．電場強(qiáng)度表示電場強(qiáng)度和電勢差之間的關(guān)系，不屬于比值定義法，A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)勢中E是由電源本身的性質(zhì)決定的，與非靜電力做功無關(guān)，屬于比值定義法，B正確；C．電阻中，電阻率、長度以及導(dǎo)體橫截面積對電阻有影響，是電阻的決定式，不屬于比值定義法，C錯(cuò)誤；D．電流為歐姆定律的表達(dá)式，電流與電壓成正比，與電阻成反比，不屬于比值定義法，D錯(cuò)誤。故選B。3.在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力為F。如果保持它們各自所帶的電荷量不變，將它們之間的距離減小到原來的一半，那么它們之間靜電力的大小等于（　　）

1A.B.C.2FD.4F【答案】D【解析】【詳解】由點(diǎn)電荷庫侖力的公式可以得到，電荷量不變，當(dāng)距離減小到原來的一半，庫侖力將變?yōu)樵瓉淼?倍，即故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.如圖是某電場區(qū)域的電場線分布，A、B、C是電場中的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是（　　）A.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大B.C點(diǎn)的電勢最高C.把一個(gè)點(diǎn)電荷依次放在這三點(diǎn)，它在C點(diǎn)受到的靜電力最大D.帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)所受靜電力的方向與B點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反【答案】D【解析】【詳解】A．電場線的疏密反映場強(qiáng)大小，可知A點(diǎn)的電場強(qiáng)度最小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．沿電場線電勢逐漸降低，可知A點(diǎn)的電勢最高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因B點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，則把一個(gè)點(diǎn)電荷依次放在這三點(diǎn)，它在B點(diǎn)受到的靜電力最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)所受靜電力的方向與B點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反，選項(xiàng)D正確。故選D。5.下列關(guān)于電源和電源的電動(dòng)勢、路端電壓說法錯(cuò)誤的是（）A.鉛蓄電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.電源的電動(dòng)勢等于路端電壓與內(nèi)電壓之和C.電源的電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓D.一節(jié)干電池的輸出電壓恒為1.5V【答案】D【解析】

2【詳解】A．鉛蓄電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，A正確，不符合題意；B．電源的電動(dòng)勢等于路端電壓與內(nèi)電壓之和，B正確，不符合題意；C．電源的電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓，C正確，不符合題意；D．接入電路后，兩極電壓為路端電壓，若外電路正常工作，則路端電壓小于電動(dòng)勢，D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。6.一平行板電容器充好電后與電源斷開，若使兩板間距離逐漸減小，則（　?。〢.每個(gè)極板的電量將減小B.兩板間場強(qiáng)變大C.電容器電容將變小D.兩板間電勢差將減小【答案】D【解析】【詳解】A．平行板電容器充好電后與電源斷開，每個(gè)極板的電量不變，故A錯(cuò)誤；C．兩板間距離逐漸減小，根據(jù)電容的決定式，知電容將逐漸增大。故C錯(cuò)誤；B．由兩板間場強(qiáng)，和，可得所以兩板間場強(qiáng)不變，故B錯(cuò)誤；D．由，電容逐漸增大，可知兩板間電勢差逐漸減小，故D正確。故選D。7.如圖所示，虛線表示電場中一簇等勢面，相鄰等勢面之間電勢差相等.一個(gè)粒子以一定的初速度進(jìn)入電場中，只在電場力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，此過程中電場力對粒子做負(fù)功.由此可以判斷（）A.M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢B.粒子在M點(diǎn)的電勢能小于在N點(diǎn)的電勢能C.粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力D.粒子經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速率小于經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速率【答案】B【解析】【詳解】粒子為氦核，帶正電，由運(yùn)動(dòng)軌跡可以知道，電場力的方向指向右下方，即電場線的方向指向右下方，根據(jù)電場的性質(zhì)“順著電場線的方向電勢降落”可以知道N點(diǎn)的電勢高于M點(diǎn)的電勢，故A錯(cuò)誤.電場力做負(fù)功，電勢能增加，粒子在M點(diǎn)的電勢能小于在N點(diǎn)的電勢能，故B正確.

3根據(jù)電場線或等勢而的疏密程度可以知道，M點(diǎn)的場強(qiáng)小于N點(diǎn)的場強(qiáng)，粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力，故C錯(cuò)誤.電場力做負(fù)功，則知?jiǎng)幽軠p小，速率減小，故D錯(cuò)誤.8.把一個(gè)架在絕緣座上的導(dǎo)體放在負(fù)電荷形成的電場中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體表面上感應(yīng)電荷的分布如圖所示，這時(shí)導(dǎo)體（　?。〢.導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零B.A端的電勢比B端的電勢高C.A端的電勢與B端的電勢低D.導(dǎo)體內(nèi)部電場線從A端指向B端【答案】A【解析】【詳解】AD．枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致導(dǎo)體內(nèi)部電荷重新分布，在導(dǎo)體兩端出現(xiàn)如圖所示等量異種電荷，靜電平衡時(shí)在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，正好與點(diǎn)電荷的電場疊加，使得導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體內(nèi)部無電場線可言，故A正確，D錯(cuò)誤；CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢體，表面是等勢面，所以A端的電勢等于B端的電勢。故BC錯(cuò)誤。故選A。9.如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)小段距離，則（）A.帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B.P點(diǎn)的電勢將降低C.電容器的電容增大D.極板帶電量將增大【答案】B【解析】【詳解】A．由于電容器與與電動(dòng)勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，則平行板電容器間的電場強(qiáng)度為此時(shí)帶電油滴在P點(diǎn)恰好處于平衡狀態(tài)，則有現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)小段距離，則d增大，則E場強(qiáng)

4減小，油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)選項(xiàng)A可知，平行板電容器間的電場強(qiáng)度為則P點(diǎn)的電勢為現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)小段距離，則d增大φP減小，B正確；C．根據(jù)電容器的決定式有現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)小段距離，則d增大，電容C減小，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電容器的定義式有根據(jù)選項(xiàng)C可知，電容C減小，則極板帶電量Q也將減小，D錯(cuò)誤。故選B。10.一帶電小球在從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力做功7J，電場力做功2J，克服空氣阻力做功0.5J，則下列判斷正確的是（）A.動(dòng)能增大9.5JB.機(jī)械能增大1.5JC.重力勢能增大7JD.電勢能增大2J【答案】B【解析】【詳解】A.由動(dòng)能定理可得，△EK=7J+2J-0.5J=8.5J，故A不符合題意；B.重力外之其它力做的總功等于機(jī)械能的增加量，機(jī)械能的增加量為2J-0.5J=1.5J，故B符合題意；C.重力做功7J，重力勢能減小7J，故C不符合題意．D.電場力做正功電勢能減少，電場力做負(fù)功電勢能增加，電場力做了2J的功，電勢能減少2J，故D不符合題意；二、不定項(xiàng)選擇題（本題共7小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，只要有選錯(cuò)的該小題不得分，共21分）11.P點(diǎn)為已知電場中的一固定點(diǎn)，在P點(diǎn)放一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷，所受電場力為F，P點(diǎn)的場強(qiáng)為E，則（）A.若在P點(diǎn)換上電荷量為-q的點(diǎn)電荷，P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?qū)l(fā)生變化B.若在P點(diǎn)換上電荷量為+2q的點(diǎn)電荷，該電荷在P點(diǎn)受到的力為2FC.若將P點(diǎn)的點(diǎn)電荷移去，P點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)榱鉊.P點(diǎn)場強(qiáng)的大小、方向與放在該處的點(diǎn)電荷的大小、正負(fù)、有無均無關(guān)

5【答案】BD【解析】【詳解】電場強(qiáng)度的定義式為是通過比值定義法得出的，E的大小及方向與試探電荷無關(guān)，由電場本身決定，故放入任何電荷時(shí)電場強(qiáng)度的方向大小均不變，即使將試探電荷移走，電場強(qiáng)度不變．A.若在P點(diǎn)換上電荷量為-q的點(diǎn)電荷，A點(diǎn)的場強(qiáng)方向?qū)⒉话l(fā)生變化，選項(xiàng)A不符合題意；B.根據(jù)F=Eq可知，若在P點(diǎn)換上電荷量為+2q的點(diǎn)電荷，該電荷在A點(diǎn)受到的力為2F，選項(xiàng)B符合題意；C.若將P點(diǎn)的點(diǎn)電荷移去，A點(diǎn)的場強(qiáng)仍不變，選項(xiàng)C不符合題意；D.P點(diǎn)場強(qiáng)的大小、方向與放在該處的點(diǎn)電荷的大小、正負(fù)、有無均無關(guān)，選項(xiàng)D符合題意．12.電荷在電場中移動(dòng)時(shí)的下列判斷中，正確的是（　?。〢.正電荷順著電場線移動(dòng)，電場力做功，電勢能減少B.正電荷逆著電場線移動(dòng)，克服電場力做功，電勢能減少C.負(fù)電荷順著電場線移動(dòng)，克服電場力做功，電勢能減少D.負(fù)電荷逆著電場線移動(dòng)，電場力做功，電勢能減少【答案】AD【解析】【詳解】A．正電荷順著電場線移動(dòng)時(shí)，正電荷受電場力方向沿電場線方向，因此電場力做正功，電勢能減少，A正確；B．正電荷逆著電場線移動(dòng)，正電荷受電場力方向沿著電場線方向，電場力對正電荷做負(fù)功，即正電荷克服電場力做功，電勢能增加，B錯(cuò)誤；C．負(fù)電荷順著電場線移動(dòng)，負(fù)電荷受電場力方向逆著電場線方向，電場力對負(fù)電荷做負(fù)功，即負(fù)電荷克服電場力做功，電勢能增加，C錯(cuò)誤；D．負(fù)電荷逆著電場線移動(dòng)，負(fù)電荷受電場力方向逆著電場線方向，電場力做正功，電勢能減少，D正確。故選AD。13.兩粗細(xì)相同的同種金屬電阻絲R1、R2的電流I和電壓U的關(guān)系圖像如圖所示，可知（　?。〢.兩電阻的大小之比為R1∶R2＝3∶1B.兩電阻的大小之比為R1∶R2＝1∶3C.兩電阻絲的長度之比為L1∶L2=3∶1D.兩電阻絲的長度之比為L1∶L2=1∶3【答案】BD

6【解析】【詳解】AB．I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，則有，則兩電阻的大小之比為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)電阻定律可得由題意可知、相同，則故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。14.電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干以后的保溫狀態(tài)。如圖所示是電飯鍋的電路圖，R1是電阻，R2是加熱用的電熱絲，S是自動(dòng)開關(guān)，下列說法正確的是（　?。〢.開關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)B.開關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)C.當(dāng)R1∶R2＝1∶1時(shí)，R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下功率的一半D.當(dāng)R1∶R2＝1∶1時(shí)，R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下功率的四分之一【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)電路圖可知，開關(guān)閉合時(shí)，被短路，只有接入電路；開關(guān)斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，則由可知，開關(guān)接通時(shí)為加熱狀態(tài)，A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)R1∶R2＝1∶1時(shí)，由公式可知，保溫時(shí)電流時(shí)加熱時(shí)的一半；由可知，

7在保溫狀態(tài)下的功率為加熱狀態(tài)下功率的四分之一，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。15.如圖所示的甲、乙兩個(gè)電路，都是由一個(gè)靈敏電流計(jì)G和一個(gè)變阻器R組成，它們之中一個(gè)是測電壓的電壓表，另一個(gè)是測電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是（　　）A.甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大B.甲表是電流表，R增大時(shí)量程減小C.乙表是電壓表，R增大時(shí)量程減小D.乙表是電壓表，R增大時(shí)量程增大【答案】BD【解析】【詳解】AB．甲表中電流計(jì)與電阻并聯(lián)，由于電阻的分流作用使總電流增大，故甲是電流表，R增大時(shí)分流變小。則量程減小。故B正確A錯(cuò)誤；CD．乙表中電流表與電阻串聯(lián)，由于電阻的分壓作用，可以測量電壓，故為電壓表，當(dāng)R增大時(shí)分壓變大，量程增大。故D正確C錯(cuò)誤；故選BD。16.如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R。電荷量均為Q的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，+Q與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為30°。下列說法正確的是（）A.O點(diǎn)的場強(qiáng)大小為B.O點(diǎn)的場強(qiáng)大小為C.B、D兩點(diǎn)電勢關(guān)系是φB=φDD.電荷量為q的正電荷在A點(diǎn)的電勢能等于在C點(diǎn)的電勢能【答案】AD【解析】

8【詳解】AB．如圖所示，+Q、-Q的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)為E1、E2則O點(diǎn)的場強(qiáng)為E1、E2的合場強(qiáng)，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度可得E1、E2大小為則A正確，B錯(cuò)誤；C．電勢沿電場線的方向逐漸降低，所以B、D兩點(diǎn)的電勢關(guān)系是C錯(cuò)誤；D．根據(jù)等量異號電荷產(chǎn)生的電場的特點(diǎn)可知，等量異號電荷連線的中垂線是一條等式線，且電勢為零，所以電荷量為q的正電荷在A點(diǎn)的電勢能等于在C點(diǎn)的電勢能等于零，D正確。故選AD。17.有一種飛行器是利用電場加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的高速粒子流，對飛行器自身產(chǎn)生反沖力，從而對飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整的。已知飛行器發(fā)射的高速粒子電量為q，質(zhì)量為m。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的粒子個(gè)數(shù)為n，加速電壓為U時(shí)，飛行器獲得的反沖力為F。為了使加速器獲得的反沖力變?yōu)?F，只需要（　?。〢.將加速電壓變?yōu)?UB.將加速電壓變?yōu)?UC.將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)?nD.將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)?n【答案】BC【解析】【詳解】依題意，由動(dòng)量定理可得單位時(shí)間內(nèi)，飛行器獲得反沖力為由動(dòng)能定理

9聯(lián)立解得為了使加速器獲得的反沖力變?yōu)?F，可將加速電壓變?yōu)?U，或者將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)?n。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題（共14分）18.用電流表和電壓表測一個(gè)電阻值約為25kΩ、額定功率為W電阻的阻值，備用器材有：①量程0~100μA，內(nèi)阻約為500Ω的電流表A1②量程0~500μA，內(nèi)阻約為300Ω的電流表A2③量程0~1V，內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表V1④量程0~15V，內(nèi)阻約為100kΩ的電壓表V2⑤量程0~50V，內(nèi)阻約為500kΩ的電壓表V3⑥直流穩(wěn)壓電源兩端的輸出電壓為16V⑦滑動(dòng)變阻器，阻值范圍0~500Ω，允許最大電流lA⑧待測電阻，開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)為了測量準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選___，電流表應(yīng)選___．（填寫儀器前的序號）(2)在下圖方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖____．(3)若測量值為R測，真實(shí)值為R真，那么在操作、讀數(shù)、計(jì)算均正確無誤情況下，R測__R真（選填“大于”、“等于”或“小于”）．【答案】①.④②.②③.見解析④.大于【解析】【詳解】[1][2]因?yàn)殡娫吹碾妷褐挥?6V，因此電壓表選擇④，由電壓表的量程可知電流表的電流為因此電流表選擇②[3]本實(shí)驗(yàn)待測電阻阻值偏大，分流能力比較強(qiáng)，因此選用內(nèi)接法，為調(diào)節(jié)明顯滑動(dòng)變阻器選用分壓式，因此電路圖為

10[4]內(nèi)接法測得的電壓表的電壓偏大，而電流準(zhǔn)確，因此測量值偏大19.有一根細(xì)長而均勻的金屬管線樣品，長約為60cm，電阻大約為6Ω。橫截面如圖1所示。（1）現(xiàn)有如下器材A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．滑動(dòng)變阻器（1750Ω，0.3A）D．滑動(dòng)變阻器（15Ω，3A）E．蓄電池（6V，內(nèi)阻很?。〧．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干要進(jìn)一步精確測量金屬管線樣品的阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______。（只填代號字母）。（2）請將圖2所示的實(shí)際測量電路補(bǔ)充完整_______。（3）已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出管線長度L，金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積S表達(dá)式為S=____________?！敬鸢浮竣?D②.③.【解析】【詳解】（1）[1]為了方便調(diào)節(jié)電路，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇D；

11（2）[2]因?yàn)樗圆捎秒娏鞅硗饨臃?；為了使電流表和電壓表有較大的調(diào)節(jié)范圍，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法。電路如圖所示（3）[3]根據(jù)電阻定律得解得四、論述、計(jì)算題（寫出必要的公式和解答過程，共35分）20.如圖所示，長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球，整個(gè)裝置處于水平向右，場強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場中。已知重力加速度為g。（1）當(dāng)小球處于圖中A位置時(shí)，保持靜止?fàn)顟B(tài)。若剪斷細(xì)繩，求剪斷瞬間小球的加速度大小a；（2）現(xiàn)把小球置于圖中位置B處，使OB沿著水平方向，輕繩處于拉直狀態(tài)。小球從位置B無初速度釋放。不計(jì)小球受到的空氣阻力。求小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v。【答案】（1）；（2）【解析】詳解】（1）當(dāng)小球處于圖中A位置時(shí)，保持靜止?fàn)顟B(tài)，受力分析如圖所示

12可得即為θ=37°剪斷細(xì)繩瞬間解得（2）小球從位置B無初速度釋放到最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得解得21.如圖所示為美國物理學(xué)家密立根測量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的金屬板間距為d．油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間．當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v1豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度v2豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)．已知油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測量出油滴的直徑為D（油滴可看做球體，球體體積公式），重力加速度為g．（1）設(shè)油滴受到氣體的阻力f=kv，其中k為阻力系數(shù)，求k的大??；（2）求油滴所帶電荷量．

13【答案】（1）（2）【解析】【分析】【詳解】（1）油滴速度為v1時(shí)所受阻力f1=kv1油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力平衡，則有f1=mg質(zhì)量為解得（2）設(shè)油滴所帶電荷量為q，油滴受到的電場力電場強(qiáng)度為油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力向下，油滴受力平衡可得則油滴所帶電荷量為22.如圖所示電路中，電池的電動(dòng)勢是30V，內(nèi)阻是1Ω，燈泡L的額定值是“6V、12W”，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻。燈泡恰能正常發(fā)光。求：（1）電源的輸出功率；

14（2）電源的效率；（3）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）燈泡恰能正常發(fā)光，則由公式解得電源的輸出功率為（2）電源的效率為（3）電動(dòng)機(jī)兩端電壓為電動(dòng)機(jī)的輸出功率即機(jī)械功率為23.如圖所示，用電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動(dòng)變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。（1）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，在圖甲中畫出變阻器阻值R變化過程中U-I圖像的示意圖，并說明圖像與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義；（2）已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值大于電源的內(nèi)阻，在圖乙中定性畫出電源輸出功率P與滑變電阻R的關(guān)系曲線，并標(biāo)注出極值點(diǎn)的坐標(biāo)；（3）通過分析說明，在圖丙中畫出電源輸出功率P與路端電壓U的關(guān)系曲線；在圖丁中畫出電源釋放的總功率P總與路端電壓U的關(guān)系曲線。

15【答案】（1）圖像與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流；（2）（3）【解析】【詳解】（1）U–I圖像如圖甲所示其中圖像與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流；（2）電路中的電流強(qiáng)度為輸出電功率當(dāng)即R=r時(shí)輸出功率最大，最大電功率

16則電源輸出功率P與滑變電阻R的關(guān)系曲線；（3）根據(jù)圖像為拋物線；當(dāng)電源輸出功率最大時(shí)，路端電壓只有電動(dòng)勢的一半，隨路端電壓的增加，輸出功率逐漸減小，當(dāng)路端電壓等于電動(dòng)勢時(shí)，輸出功率為零，則P-U圖像如圖；電源的總功率電源的總功率為由此可知，電源總功率與路端電壓成一次函數(shù)關(guān)系24.直空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場。在電場中，若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中小球的速度與豎直方向夾角為37°（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）?，F(xiàn)將該小球從電場中某點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出。已知重力加速度為g，求運(yùn)動(dòng)過程中（1）小球受到的電場力的大小，以及小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）小球從拋出點(diǎn)到與拋出點(diǎn)同一水平高度處電勢能的變化量；（3）小球最小速度的大小和方向?！敬鸢浮浚?），；（2）電勢能減小了；（3），與電場方向夾角為37°斜向上【解析】【詳解】（1）根據(jù)題設(shè)條件可知，合外力和豎直方向夾角為37°，所以電場力大小為電場力的方向水平向右。

17小球從電場中某點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出，小球到達(dá)最高點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為沿水平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為ax最高點(diǎn)豎直方向速度為0，水平方向的速度為小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）小球沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，有：小球從拋出點(diǎn)到與拋出點(diǎn)同一水平高度處小球經(jīng)歷的時(shí)間水平方向的位移電場力做功為根據(jù)功能關(guān)系可得故電勢能減小了；（3）小球在運(yùn)動(dòng)過程中水平速度豎直速度小球的速度由以上各式得出

18解得當(dāng)時(shí)，v有最小值此時(shí)，，即與電場方向夾角為37°斜向上。25.如圖甲所不，真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子（電子的初速度可忽略不計(jì)），經(jīng)電壓為U1的電場加速，加速電壓U1隨時(shí)間t變化的圖像如圖19乙所示。每個(gè)電子通過加速電場的過程時(shí)間極短，可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出，沿兩個(gè)彼此靠近且正對的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場，A、B兩板長均為L=0.20m，兩板之間距離d=0.050m，A板的電勢比B板的電勢高。A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P（面積足夠大）之間的距離b=0.10m，熒光屏的中心O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計(jì)電子之間的相互作用力及其所受的重力，求：（1）若A、B板所加電壓U2=50V，求自0.2s發(fā)出的電子穿出A、B板時(shí)的偏移量？（2）若A、B板所加電壓U2=50V，求電子打在熒光屏上距離中心O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)？（3）要使電子都打不到熒光屏上，則A、B兩板間所加電壓U應(yīng)滿足什么條件？【答案】（1）；（2）2.5cm～5.0cm；（3）A、B兩板間所加電壓至少為100V【解析】【詳解】（1）設(shè)電子的質(zhì)量為m、電量為e，電子通過加速電場后的速度為v，由動(dòng)能定理有電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時(shí)間；此過程中電子的側(cè)向位移聯(lián)立上述兩式解得

190.2s加速電壓、A、B板所加電壓代入可得，自0.2s發(fā)出的電子穿出A、B板時(shí)的偏移量（2）當(dāng)電子恰好從A板右邊緣射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，其側(cè)移量最大電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，其速度的反向延長線通過偏轉(zhuǎn)電場的中心，設(shè)電子打在屏上距中心點(diǎn)的最大距離為Ymax，則由幾何關(guān)系可得解得由第（1）問中的可知，在其它條件不變的情況下，越大y越小，所以當(dāng)時(shí)，電子通過偏轉(zhuǎn)電場的側(cè)移量最小．其最小側(cè)移量同理，電子打在屏上距中心點(diǎn)的最小距離所以電子打在屏上距中心點(diǎn)O在2.5cm～5.0cm范圍內(nèi)。（3）要使電子都打不到屏上，應(yīng)滿足取最大值800V時(shí)仍有將數(shù)據(jù)代入第（1）問中的可得為使電子都打不到屏上，A、B兩板間所加電壓至少為100V。