【解析】福建省南平市浦城縣2023-2022學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷

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福建省南平市浦城縣2023-2022學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷

一、單選題

1．（2023高二上·浦城期中）當(dāng)在電場中某點放入電量為q的正試探電荷時，測得該點的場強(qiáng)為E，若在同一點放入電量的負(fù)試探電荷時，測得該點的場強(qiáng)（）

A．大小為2E，方向與E相同B．大小為2E，方向與E相反

C．大小為E，方向與E相同D．大小為E，方向與E相反

【答案】C

【知識點】電場強(qiáng)度和電場線

【解析】【解答】電場強(qiáng)度由電場本身決定，與放入的試探電荷無關(guān).

故答案為：C。

【分析】電場強(qiáng)度的大小由電場本身所決定所以放入負(fù)電荷時電場強(qiáng)度的大小和方向保持不變。

2．（2023高二上·浦城期中）歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個長方體的金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且。電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻值最小的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【知識點】電阻定律

【解析】【解答】根據(jù)電阻定律

可知，橫截面積越大，長度越短，則阻值越小。則選擇ab面為電流的橫切面，ACD不符合題意，B符合題意。

故答案為：B。

【分析】利用電阻定律可以判別長度較短，橫截面積較大是電阻最小。

3．（2023高二上·浦城期中）關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是（）

A．根據(jù)公式，磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與成正比，與S成反比

B．磁感線是真實存在的曲線

C．磁感線有可能相交

D．磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向，即該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向

【答案】D

【知識點】磁現(xiàn)象和磁場、磁感線

【解析】【解答】A．磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身性質(zhì)決定，與磁通量和線圈面積無關(guān)，A不符合題意；

B．磁感線是為了形象地研究磁場而人為假設(shè)的曲線，并不是真實存在的，B不符合題意；

CD．磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向，即該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。若磁感線相交，則交點處有兩個方向，這顯然是不可能的，C不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通量和面積大小無關(guān)；磁感線是虛擬的；磁感線不能相交。

4．（2023高二上·浦城期中）如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、r，滑動變阻器的滑片P由a向b緩慢移動的過程中，下列各物理量變化情況為（）

A．電容器所帶電荷量一直增加

B．電容器所帶電荷量先增加后減少

C．電源的總功率先減少后增加

D．電壓表的讀數(shù)先減少后增加

【答案】C

【知識點】電容器及其應(yīng)用

【解析】【解答】AB．由電路圖可知：滑動變阻器兩部分并聯(lián)后再與另一電阻Ra串聯(lián)接入電源中，所以當(dāng)變阻器左右兩部分的電阻相等時，并聯(lián)的電阻最大，外電路總電阻最大，總電流最小。則當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a向b緩慢移動的過程中，總電阻先增大后減小，導(dǎo)致總電流先減小后增大，而電容器與電阻Ra并聯(lián)，所以電壓先減小后增大，則電容器所帶電荷量先減少后增加，AB不符合題意；

C．電路中總電流先減小后增大，而電源的電動勢不變，則由公式P=EI知，電源的總功率先減少后增加，C符合題意；

D．總電流先減小后增大，內(nèi)電壓先最小后增大，則外電壓先增大后減小，由于電壓表是測得外電壓，所以電壓表讀數(shù)是先增加后減少。D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】如圖可以判別滑動變阻器兩部分電阻并聯(lián)再與定值電阻串聯(lián)，最初左右電阻相等則電路總電阻最大，則當(dāng)滑片從a到b運動時，電阻先增大后減小則電路中電流先減小后增大；所以電容器兩端電壓先減小后增大；利用動態(tài)電路的串反并同可以判別電壓表先增后減；利用電流的變化可以判別總功率先減小后增大。

二、多選題

5．（2023高二上·浦城期中）某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M點運動到N點，以下說法正確的是（）

A．粒子必定帶正電荷

B．粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度

C．粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度

D．粒子在M點的動能小于它在N點的動能

【答案】A,C,D

【知識點】電場力做功

【解析】【解答】A．根據(jù)帶電粒子運動軌跡彎曲的情況，可以確定帶電粒子受電場力的方向沿電場線方向，故帶電粒子帶正電，A符合題意；

BC．由于電場線越密，場強(qiáng)越大，帶電粒子受電場力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故帶電粒子在N點加速度大，C符合題意，B不符合題意；

D．粒子從M點到N點，所受電場力方向與其速度方向夾角小于90°，電場力對帶電粒子做正功，動能增加，速度增加，故帶電粒子在N點動能大，D符合題意。

故答案為：ACD。

【分析】利用粒子運動的軌跡可以判別電場力的方向，結(jié)合電場力的方向可以判別粒子帶正電，利用電場力的方向可以判別電場力做功進(jìn)而比較動能的大小，利用電場線的疏密可以比較加速度的大小。

6．（2023高二上·浦城期中）一直流電動機(jī)正常工作時兩端的電壓為U，通過的電流為I，電動機(jī)線圈的電阻為r，該電動機(jī)正常工作時，下列說法正確的是（）

A．I、U、r三個量間滿足B．電動機(jī)消耗的電功率為

C．電動機(jī)的發(fā)熱功率為D．電動機(jī)的輸出功率為

【答案】B,C

【知識點】電功率和電功

【解析】【解答】A．由于電動機(jī)是非純電阻性電路，因此不滿足

A錯誤；

B．電動機(jī)輸入功率就是電動機(jī)消耗的功率，因此消耗的功率為

B正確；

C．根據(jù)焦耳定律，電動機(jī)發(fā)熱的功率

C符合題意；

D．電動機(jī)的輸出功率

D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】不能直接利用歐姆定律計算非純電阻電路；利用電功率的表達(dá)式可以求出電動機(jī)消耗的總功率；利用內(nèi)阻和電流可以求出熱功率的大?。焕每偣β屎蜔峁β实拇笮】梢郧蟪鲚敵龉β实拇笮?。

7．（2023高二上·龍巖期末）目前許多國產(chǎn)手機(jī)都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示。指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。傳感器上有大量面積相同的小極板，當(dāng)手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同。傳感器給所有的電容器充電，達(dá)到某一電壓值，電容器放電電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)文中信息，下列說法正確的是（）

A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較快

C．在嵴處形成的電容器電容較大D．在嵴處形成的電容器放電較快

【答案】B,C

【知識點】電容器及其應(yīng)用

【解析】【解答】AC．根據(jù)電容的計算公式

可得，極板與指紋峪（凹下部分）距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，同理，在嵴處形成的電容器電容較大，C符合題意，A不符合題意；

BD．由于外接電源為所有電容器充到一個預(yù)先設(shè)計好的電壓值，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)

可知，極板與指紋峪（凹的部分，d大，電容?。?gòu)成的電容器充上的電荷較少，在放電過程中放電時間短，放電較快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，B符合題意，D不符合題意；

故答案為：BC。

【分析】利用電容的決定式可以判別在凹下是板間距離變大則電容器電容變小，則在凸起的地方其電容較大；利用電壓不變可以比較電荷量的大小，利用電荷量的大小可以判別放電時間的長短。

8．（2023高二上·福州期中）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，一帶電量為-q、質(zhì)量為m的小球在力F的作用下，沿圖中虛線由M至N做豎直向上的勻速運動。已知力F和MN之間的夾角為45°，MN之間的距離為d，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）

A．電場的方向可能水平向左

B．電場強(qiáng)度E的最小值為

C．F所做的功一定為mgd

D．當(dāng)qE=mg時，小球從M運動到N的過程中，其電勢能的變化量為零

【答案】A,D

【知識點】共點力平衡條件的應(yīng)用

【解析】【解答】A．根據(jù)題意，帶電小球在力F的作用下向上做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，可知小球所受電場力方向一定指向虛線MN右側(cè)，由于小球帶負(fù)電，電場強(qiáng)度的方向與電場力的反向相反，所以電場的方向可能水平向左，A符合題意；

B．畫出帶電小球受力的動態(tài)平衡圖，如下圖所示

當(dāng)電場力方向垂直于力F時電場力最小，可得

則電場強(qiáng)度E的最小值為

B不符合題意；

C．由于題中不確定電場強(qiáng)度的方向，也就不知道力F的大小，所以不能求出力F所做的功，C不符合題意；

D．當(dāng)qE=mg時，根據(jù)幾何關(guān)系可知，電場力方向水平向右，與MN垂直，小球從M運動到N時，電場力不做功，所以小球的電勢能的變化量為零，D符合題意。

故答案為：AD。

【分析】利用平衡條件可以判別電場力的方向，結(jié)合小球的電性可以判別電場的方向；利用平衡條件結(jié)合矢量三角形定則可以求出最小的電場力及最小的電場強(qiáng)度；由于未知電場力方向不能判別電場力做功的大小；當(dāng)電場力方向沿水平方向時，小球從M到B過程其電場力不做功電勢能不變化。

三、填空題

9．（2023高二上·浦城期中）如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則R1∶R2=，將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2=．

【答案】1∶3；3∶1

【知識點】歐姆定律

【解析】【解答】圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖象可得

與并聯(lián)后電壓相同，由公式知，電流與電阻成反比

【分析】利用圖像斜率可以求出電阻之間，結(jié)合并聯(lián)電路電壓相等及歐姆定律可以求出電流之比。

10．（2023高二上·浦城期中）某同學(xué)在一次“測定某電阻元件的電阻率”的實驗中，用游標(biāo)卡尺測量電阻元件的長度L，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d如圖所示。電阻元件長L為cm，金屬絲的直徑d為mm。

【答案】11.050；1.996

【知識點】刻度尺、游標(biāo)卡尺及螺旋測微器的使用

【解析】【解答】電阻元件的長度為

金屬絲的直徑為

【分析】利用游標(biāo)卡尺的精度和結(jié)構(gòu)可以讀出對應(yīng)的長度，利用螺旋測微器的結(jié)構(gòu)和精度可以求出金屬絲的直徑大小。

四、實驗題

11．（2023高二上·浦城期中）

（1）用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx，以下給出的是可能的實驗操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆擋調(diào)零旋鈕。把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在橫線上；

a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆

b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆

c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k

d．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100

e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆

（2）圖為一正在測量中的多用電表表盤。

①根據(jù)圖所示指針位置，此被測電阻的阻值約為Ω；

②如果是用直流10mA擋測量電流，則讀數(shù)為mA；

③如果是用直流5V檔測量電壓，則讀數(shù)為V。

【答案】（1）cabe

（2）30k；3.4；1.70

【知識點】練習(xí)使用多用電表

【解析】【解答】(1)用歐姆表測阻值約為幾十千歐的電阻，應(yīng)旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，歐姆調(diào)零后開始測電阻阻值，即先將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆，再將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆，歐姆表使用完畢后，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆。

故合理的順序為cabe。

(2)選擇開關(guān)對準(zhǔn)歐姆擋×1k，由圖示表盤可知，阻值約為30kΩ。

如果是用直流10mA擋測量電流，由圖示表盤可知，分度值為0.2mA，則讀數(shù)為3.4mA。

如果是用直流5V檔測量電壓，由圖示表盤可知，分度值為0.1V，則讀數(shù)為1.70V。

【分析】（1）由于待測電阻為幾萬歐的電阻，所以應(yīng)該選擇的擋位；再紅黑筆進(jìn)行短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，接下來則是測量待測電阻，最后使擋位對準(zhǔn)交流電壓的最大擋位，并拔出兩筆；

（2）利用示數(shù)和檔數(shù)可以求出電阻的大??；利用電流表的分度值可以讀出電流的大小；利用電壓表的分度值可以求出電壓的大小。

12．（2023高二上·浦城期中）在測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，已選用的器材有：一節(jié)干電池；電流表（量程為0—0.6A．內(nèi)阻約0.5Ω）；電壓表（量程為0--3V．內(nèi)阻約3kΩ）；電鍵一個；導(dǎo)線若干。

（1）實驗中還需要選用的滑動變阻器應(yīng)該是________（填字母）

A．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）

B．滑動變阻器（最大阻值100Ω，額定電流1A）

C．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）

（2）圖甲為某同學(xué)在實驗過程中完成的部分電路連接的情況，請你幫他完成其余部分的線路連接。（用黑色水筆畫線表示對應(yīng)的導(dǎo)線）

（3）該同學(xué)測得該電源的伏安特性曲線如圖乙所示，根據(jù)圖象得出：電池的電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω。（保留兩位小數(shù)）

（4）根據(jù)該同學(xué)的實驗情況，考慮電表的影響，以下分析正確的是________（填字母）。

A．測得的電動勢和內(nèi)電阻都偏小，是由于電流表分壓引起

B．測得的電動勢和內(nèi)電阻都偏小，是由于電壓表分流引起

C．測得的電動勢準(zhǔn)確、內(nèi)電阻偏大，是由于電流表分壓引起

D．測得的電動勢準(zhǔn)確、內(nèi)電阻偏大，是由于電壓表分流引起

【答案】（1）A

（2）

（3）1.45V；0.69Ω

（4）B

【知識點】電池電動勢和內(nèi)阻的測量

【解析】【解答】(1)因為考慮到干電池的內(nèi)阻一般比較小，因此滑動變阻器選擇小電阻，故答案為：A。

(2)

(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：U=EIr，所以圖像的斜率代表內(nèi)阻，圖像在y軸的截距代表電動勢，因此電動勢E=1.45V，r=0.69Ω。

(4)根據(jù)電路圖可知，本實驗中電壓表示數(shù)準(zhǔn)確，但由于電壓表的分流作用而使電流表示數(shù)偏小，所以誤差來自電壓表的分流；外電路斷開時測量值應(yīng)為將電壓表并聯(lián)在電源兩端后電壓表兩端的電壓，所以測量出的電動勢偏小，而內(nèi)電阻應(yīng)視為電壓表與內(nèi)阻的并聯(lián)后的電阻，所以測量電阻偏小，故答案為：B。

【分析】（1）由于干電池的內(nèi)阻比較小所以滑動變阻器應(yīng)該使用小阻值；

（2）滑動變阻器使用限流式接法，電壓表測量電源兩端的電壓大?。?/p>

（3）利用閉合電路的歐姆定律結(jié)合圖像斜率和截距可以求出內(nèi)阻和電動勢的大??；

（4）由于電壓表的分流作用會導(dǎo)致電動勢和內(nèi)阻的測量值偏小。

五、解答題

13．（2023高二上·浦城期中）一臺小型電動機(jī)在3V的恒定電壓下工作，通過它的電流為0.2A，用此電動機(jī)提升重4N的物體，在30s內(nèi)可以使該物體勻速提升3m，除電動機(jī)線圈生熱之外，不計其他的能量損失，求：

（1）電動機(jī)的輸入電功率；

（2）在提升重物的30s內(nèi)，電動機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；

（3）電動機(jī)線圈的電阻。

【答案】（1）解：電動機(jī)的輸入功率為

（2）解：電動機(jī)提升重物的機(jī)械功率為

根據(jù)能量關(guān)系有

得生熱的功率為

所生熱量為

（3）解：線圈內(nèi)阻為

解得

【知識點】電功率和電功

【解析】【分析】（1）已知電動機(jī)的電流和電壓，利用電功率的表達(dá)式可以求出輸入功率的大?。?/p>

（2）當(dāng)勻速提升重物時，利用拉力和速度的大小可以求出機(jī)械能功率的大小；再利用能量守恒定律可以求出產(chǎn)生的熱功率的大小，結(jié)合運動的時間可以求出產(chǎn)生的熱量；

（3）已知線圈產(chǎn)生的熱量，利用焦耳定律可以求出線圈內(nèi)阻的大小。

14．（2023高二上·浦城期中）將一個電量為1×10－6C的負(fù)電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做功2×10－6J。從C點移到D點，電場力做功7×10－6J。若已知B點電勢比C點高3V。求：

（1）C、D兩點和A、D兩點的電勢差；

（2）把一個電荷量為3×10－6C的正電荷從B點移動到C點。其電勢能變化了多少？

【答案】（1）解：由，得

則

（2）解：由得

【知識點】電場力做功

【解析】【分析】（1）已知電場力對負(fù)電荷做功的大小，利用電場力做功的表達(dá)式可以求出AB和CD電勢差的大?。唤Y(jié)合電勢差的大小可以求出AD電勢差的大?。?/p>

（2）已知BC之間的電勢差，利用電場力做功的表達(dá)式可以求出電勢能的變化量大小。

15．（2023高二上·龍巖期末）如圖所示，在某豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，x軸正方向沿著絕緣粗糙水平面向右，y軸正方向豎直向上。已知該空間充滿沿軸正方向、電場強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)電場。時刻，一質(zhì)量、電荷量大小的帶負(fù)電的物塊（可作為質(zhì)點），從點開始以初速度沿著x軸正方向運動，物塊與水平面間動摩擦因數(shù)，重力加速度。

（1）求帶電物塊在3.0s內(nèi)電勢能的變化量；

（2）若在3.0s末突然將勻強(qiáng)電場的方向變?yōu)檠貀軸負(fù)方向，大小變?yōu)?，求再?jīng)過1.0s該物塊的位置坐標(biāo)。

【答案】（1）解：設(shè)帶電物塊向右做勻減速直線運動過程中，加速度大小為a1，時間為t1，通過的

位移為x1，由牛頓第二定律得Eq+μmg=ma1

解得a1=7.0m/s2，t1=1.0s，x1=3.5m

t1=1.0s之后，帶電物塊向左做勻加速直線運動，設(shè)加速度大小為a2，時間為t2，通過的位移為x2，則Eq-μmg=ma2

t2=t-t1

解得a2=3.0m/s2，x2=6.0m

則3.0s內(nèi)的位移大小x′=x2-x1=2.5m，方向水平向左

設(shè)3.0s內(nèi)電場力做功為W1，則W1=Eqx′

根據(jù)電場力做功與電勢能的變化量之間的關(guān)系得E=-W1=-Eqx′

解得E=-0.5J

（2）解：設(shè)3.0s后物塊受到豎直向上的電場力為F，則F=E1q=0.8N>mg=0.4N

帶電物塊開始做類平拋運動，即在水平方向向左做勻速直線運動，豎直向上做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)加速度為a3，在豎直方向的位移為y，在水平方向的位移為x3，則x3=v3t3

其中v3=a2t2，t3=1.0s

又有F-mg=ma3

解得x3=6.0m，y=5.0m

故帶電物塊在x軸的位置坐標(biāo)x=-(x′+x3)=-8.5m

即帶電物塊的位置坐標(biāo)（-8.5m，5.0m）

【知識點】勻變速直線運動基本公式應(yīng)用；牛頓第二定律

【解析】【分析】（1）帶電物塊向右做勻減速直線運動，利用牛頓第二定律可以求出加速度的大?。唤Y(jié)合速度位移公式及速度公式可以求出減速的時間及位移的大?。唤酉聛硐蜃笞鰟蚣铀僦本€運動，利用牛頓第二定律可以求出加速的大小；結(jié)合位移公式可以求出位移的大小；再利用位移的大小及電場力的大小可以求出電勢能的變化量；

（2）當(dāng)電場力方向改變時；帶電物塊開始做類平拋運動；利用類平拋的位移公式結(jié)合豎直方向的牛頓第二定律可以求出帶電物塊的對應(yīng)坐標(biāo)。

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福建省南平市浦城縣2023-2022學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷

一、單選題

1．（2023高二上·浦城期中）當(dāng)在電場中某點放入電量為q的正試探電荷時，測得該點的場強(qiáng)為E，若在同一點放入電量的負(fù)試探電荷時，測得該點的場強(qiáng)（）

A．大小為2E，方向與E相同B．大小為2E，方向與E相反

C．大小為E，方向與E相同D．大小為E，方向與E相反

2．（2023高二上·浦城期中）歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個長方體的金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且。電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻值最小的是（）

A．B．

C．D．

3．（2023高二上·浦城期中）關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是（）

A．根據(jù)公式，磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與成正比，與S成反比

B．磁感線是真實存在的曲線

C．磁感線有可能相交

D．磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向，即該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向

4．（2023高二上·浦城期中）如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、r，滑動變阻器的滑片P由a向b緩慢移動的過程中，下列各物理量變化情況為（）

A．電容器所帶電荷量一直增加

B．電容器所帶電荷量先增加后減少

C．電源的總功率先減少后增加

D．電壓表的讀數(shù)先減少后增加

二、多選題

5．（2023高二上·浦城期中）某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M點運動到N點，以下說法正確的是（）

A．粒子必定帶正電荷

B．粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度

C．粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度

D．粒子在M點的動能小于它在N點的動能

6．（2023高二上·浦城期中）一直流電動機(jī)正常工作時兩端的電壓為U，通過的電流為I，電動機(jī)線圈的電阻為r，該電動機(jī)正常工作時，下列說法正確的是（）

A．I、U、r三個量間滿足B．電動機(jī)消耗的電功率為

C．電動機(jī)的發(fā)熱功率為D．電動機(jī)的輸出功率為

7．（2023高二上·龍巖期末）目前許多國產(chǎn)手機(jī)都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示。指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。傳感器上有大量面積相同的小極板，當(dāng)手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同。傳感器給所有的電容器充電，達(dá)到某一電壓值，電容器放電電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)文中信息，下列說法正確的是（）

A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較快

C．在嵴處形成的電容器電容較大D．在嵴處形成的電容器放電較快

8．（2023高二上·福州期中）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，一帶電量為-q、質(zhì)量為m的小球在力F的作用下，沿圖中虛線由M至N做豎直向上的勻速運動。已知力F和MN之間的夾角為45°，MN之間的距離為d，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）

A．電場的方向可能水平向左

B．電場強(qiáng)度E的最小值為

C．F所做的功一定為mgd

D．當(dāng)qE=mg時，小球從M運動到N的過程中，其電勢能的變化量為零

三、填空題

9．（2023高二上·浦城期中）如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則R1∶R2=，將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2=．

10．（2023高二上·浦城期中）某同學(xué)在一次“測定某電阻元件的電阻率”的實驗中，用游標(biāo)卡尺測量電阻元件的長度L，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d如圖所示。電阻元件長L為cm，金屬絲的直徑d為mm。

四、實驗題

11．（2023高二上·浦城期中）

（1）用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx，以下給出的是可能的實驗操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆擋調(diào)零旋鈕。把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在橫線上；

a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆

b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆

c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k

d．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100

e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆

（2）圖為一正在測量中的多用電表表盤。

①根據(jù)圖所示指針位置，此被測電阻的阻值約為Ω；

②如果是用直流10mA擋測量電流，則讀數(shù)為mA；

③如果是用直流5V檔測量電壓，則讀數(shù)為V。

12．（2023高二上·浦城期中）在測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，已選用的器材有：一節(jié)干電池；電流表（量程為0—0.6A．內(nèi)阻約0.5Ω）；電壓表（量程為0--3V．內(nèi)阻約3kΩ）；電鍵一個；導(dǎo)線若干。

（1）實驗中還需要選用的滑動變阻器應(yīng)該是________（填字母）

A．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）

B．滑動變阻器（最大阻值100Ω，額定電流1A）

C．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）

（2）圖甲為某同學(xué)在實驗過程中完成的部分電路連接的情況，請你幫他完成其余部分的線路連接。（用黑色水筆畫線表示對應(yīng)的導(dǎo)線）

（3）該同學(xué)測得該電源的伏安特性曲線如圖乙所示，根據(jù)圖象得出：電池的電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω。（保留兩位小數(shù)）

（4）根據(jù)該同學(xué)的實驗情況，考慮電表的影響，以下分析正確的是________（填字母）。

A．測得的電動勢和內(nèi)電阻都偏小，是由于電流表分壓引起

B．測得的電動勢和內(nèi)電阻都偏小，是由于電壓表分流引起

C．測得的電動勢準(zhǔn)確、內(nèi)電阻偏大，是由于電流表分壓引起

D．測得的電動勢準(zhǔn)確、內(nèi)電阻偏大，是由于電壓表分流引起

五、解答題

13．（2023高二上·浦城期中）一臺小型電動機(jī)在3V的恒定電壓下工作，通過它的電流為0.2A，用此電動機(jī)提升重4N的物體，在30s內(nèi)可以使該物體勻速提升3m，除電動機(jī)線圈生熱之外，不計其他的能量損失，求：

（1）電動機(jī)的輸入電功率；

（2）在提升重物的30s內(nèi)，電動機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；

（3）電動機(jī)線圈的電阻。

14．（2023高二上·浦城期中）將一個電量為1×10－6C的負(fù)電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做功2×10－6J。從C點移到D點，電場力做功7×10－6J。若已知B點電勢比C點高3V。求：

（1）C、D兩點和A、D兩點的電勢差；

（2）把一個電荷量為3×10－6C的正電荷從B點移動到C點。其電勢能變化了多少？

15．（2023高二上·龍巖期末）如圖所示，在某豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，x軸正方向沿著絕緣粗糙水平面向右，y軸正方向豎直向上。已知該空間充滿沿軸正方向、電場強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)電場。時刻，一質(zhì)量、電荷量大小的帶負(fù)電的物塊（可作為質(zhì)點），從點開始以初速度沿著x軸正方向運動，物塊與水平面間動摩擦因數(shù)，重力加速度。

（1）求帶電物塊在3.0s內(nèi)電勢能的變化量；

（2）若在3.0s末突然將勻強(qiáng)電場的方向變?yōu)檠貀軸負(fù)方向，大小變?yōu)椋笤俳?jīng)過1.0s該物塊的位置坐標(biāo)。

答案解析部分

1．【答案】C

【知識點】電場強(qiáng)度和電場線

【解析】【解答】電場強(qiáng)度由電場本身決定，與放入的試探電荷無關(guān).

故答案為：C。

【分析】電場強(qiáng)度的大小由電場本身所決定所以放入負(fù)電荷時電場強(qiáng)度的大小和方向保持不變。

2．【答案】B

【知識點】電阻定律

【解析】【解答】根據(jù)電阻定律

可知，橫截面積越大，長度越短，則阻值越小。則選擇ab面為電流的橫切面，ACD不符合題意，B符合題意。

故答案為：B。

【分析】利用電阻定律可以判別長度較短，橫截面積較大是電阻最小。

3．【答案】D

【知識點】磁現(xiàn)象和磁場、磁感線

【解析】【解答】A．磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身性質(zhì)決定，與磁通量和線圈面積無關(guān)，A不符合題意；

B．磁感線是為了形象地研究磁場而人為假設(shè)的曲線，并不是真實存在的，B不符合題意；

CD．磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向，即該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。若磁感線相交，則交點處有兩個方向，這顯然是不可能的，C不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通量和面積大小無關(guān)；磁感線是虛擬的；磁感線不能相交。

4．【答案】C

【知識點】電容器及其應(yīng)用

【解析】【解答】AB．由電路圖可知：滑動變阻器兩部分并聯(lián)后再與另一電阻Ra串聯(lián)接入電源中，所以當(dāng)變阻器左右兩部分的電阻相等時，并聯(lián)的電阻最大，外電路總電阻最大，總電流最小。則當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a向b緩慢移動的過程中，總電阻先增大后減小，導(dǎo)致總電流先減小后增大，而電容器與電阻Ra并聯(lián)，所以電壓先減小后增大，則電容器所帶電荷量先減少后增加，AB不符合題意；

C．電路中總電流先減小后增大，而電源的電動勢不變，則由公式P=EI知，電源的總功率先減少后增加，C符合題意；

D．總電流先減小后增大，內(nèi)電壓先最小后增大，則外電壓先增大后減小，由于電壓表是測得外電壓，所以電壓表讀數(shù)是先增加后減少。D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】如圖可以判別滑動變阻器兩部分電阻并聯(lián)再與定值電阻串聯(lián)，最初左右電阻相等則電路總電阻最大，則當(dāng)滑片從a到b運動時，電阻先增大后減小則電路中電流先減小后增大；所以電容器兩端電壓先減小后增大；利用動態(tài)電路的串反并同可以判別電壓表先增后減；利用電流的變化可以判別總功率先減小后增大。

5．【答案】A,C,D

【知識點】電場力做功

【解析】【解答】A．根據(jù)帶電粒子運動軌跡彎曲的情況，可以確定帶電粒子受電場力的方向沿電場線方向，故帶電粒子帶正電，A符合題意；

BC．由于電場線越密，場強(qiáng)越大，帶電粒子受電場力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故帶電粒子在N點加速度大，C符合題意，B不符合題意；

D．粒子從M點到N點，所受電場力方向與其速度方向夾角小于90°，電場力對帶電粒子做正功，動能增加，速度增加，故帶電粒子在N點動能大，D符合題意。

故答案為：ACD。

【分析】利用粒子運動的軌跡可以判別電場力的方向，結(jié)合電場力的方向可以判別粒子帶正電，利用電場力的方向可以判別電場力做功進(jìn)而比較動能的大小，利用電場線的疏密可以比較加速度的大小。

6．【答案】B,C

【知識點】電功率和電功

【解析】【解答】A．由于電動機(jī)是非純電阻性電路，因此不滿足

A錯誤；

B．電動機(jī)輸入功率就是電動機(jī)消耗的功率，因此消耗的功率為

B正確；

C．根據(jù)焦耳定律，電動機(jī)發(fā)熱的功率

C符合題意；

D．電動機(jī)的輸出功率

D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】不能直接利用歐姆定律計算非純電阻電路；利用電功率的表達(dá)式可以求出電動機(jī)消耗的總功率；利用內(nèi)阻和電流可以求出熱功率的大?。焕每偣β屎蜔峁β实拇笮】梢郧蟪鲚敵龉β实拇笮?。

7．【答案】B,C

【知識點】電容器及其應(yīng)用

【解析】【解答】AC．根據(jù)電容的計算公式

可得，極板與指紋峪（凹下部分）距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，同理，在嵴處形成的電容器電容較大，C符合題意，A不符合題意；

BD．由于外接電源為所有電容器充到一個預(yù)先設(shè)計好的電壓值，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)

可知，極板與指紋峪（凹的部分，d大，電容小）構(gòu)成的電容器充上的電荷較少，在放電過程中放電時間短，放電較快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，B符合題意，D不符合題意；

故答案為：BC。

【分析】利用電容的決定式可以判別在凹下是板間距離變大則電容器電容變小，則在凸起的地方其電容較大；利用電壓不變可以比較電荷量的大小，利用電荷量的大小可以判別放電時間的長短。

8．【答案】A,D

【知識點】共點力平衡條件的應(yīng)用

【解析】【解答】A．根據(jù)題意，帶電小球在力F的作用下向上做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，可知小球所受電場力方向一定指向虛線MN右側(cè)，由于小球帶負(fù)電，電場強(qiáng)度的方向與電場力的反向相反，所以電場的方向可能水平向左，A符合題意；

B．畫出帶電小球受力的動態(tài)平衡圖，如下圖所示

當(dāng)電場力方向垂直于力F時電場力最小，可得

則電場強(qiáng)度E的最小值為

B不符合題意；

C．由于題中不確定電場強(qiáng)度的方向，也就不知道力F的大小，所以不能求出力F所做的功，C不符合題意；

D．當(dāng)qE=mg時，根據(jù)幾何關(guān)系可知，電場力方向水平向右，與MN垂直，小球從M運動到N時，電場力不做功，所以小球的電勢能的變化量為零，D符合題意。

故答案為：AD。

【分析】利用平衡條件可以判別電場力的方向，結(jié)合小球的電性可以判別電場的方向；利用平衡條件結(jié)合矢量三角形定則可以求出最小的電場力及最小的電場強(qiáng)度；由于未知電場力方向不能判別電場力做功的大??；當(dāng)電場力方向沿水平方向時，小球從M到B過程其電場力不做功電勢能不變化。

9．【答案】1∶3；3∶1

【知識點】歐姆定律

【解析】【解答】圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖象可得

與并聯(lián)后電壓相同，由公式知，電流與電阻成反比

【分析】利用圖像斜率可以求出電阻之間，結(jié)合并聯(lián)電路電壓相等及歐姆定律可以求出電流之比。

10．【答案】11.050；1.996

【知識點】刻度尺、游標(biāo)卡尺及螺旋測微器的使用

【解析】【解答】電阻元件的長度為

金屬絲的直徑為

【分析】利用游標(biāo)卡尺的精度和結(jié)構(gòu)可以讀出對應(yīng)的長度，利用螺旋測微器的結(jié)構(gòu)和精度可以求出金屬絲的直徑大小。

11．【答案】（1）cabe

（2）30k；3.4；1.70

【知識點】練習(xí)使用多用電表

【解析】【解答】(1)用歐姆表測阻值約為幾十千歐的電阻，應(yīng)旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，歐姆調(diào)零后開始測電阻阻值，即先將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆，再將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆，歐姆表使用完畢后，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆。

故合理的順序為cabe。

(2)選擇開關(guān)對準(zhǔn)歐姆擋×1k，由圖示表盤可知，阻值約為30kΩ。

如果是用直流10mA擋測量電流，由圖示表盤可知，分度值為0.2mA，則讀數(shù)為3.4mA。

如果是用直流5V檔測量電壓，由圖示表盤可知，分度值為0.1V，則讀數(shù)為1.70V。

【分析】（1）由于待測電阻為幾萬歐的電阻，所以應(yīng)該選擇的擋位；再紅黑筆進(jìn)行短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，接下來則是測量待測電阻，最后使擋位對準(zhǔn)交流電壓的最大擋位，并拔出兩筆；

（2）利用示數(shù)和檔數(shù)可以求出電阻的大??；利用電流表的分度值可以讀出電流的大小；利用電壓表的分度值可以求出電壓的大小。

12．【答案】（1）A

（2）

（3）1.45V；0.69Ω

（4）B

【知識點】電池電動勢和內(nèi)阻的測量

【解析】【解答】(1)因為考慮到干電池的內(nèi)阻一般比較小，因此滑動變阻器選擇小電阻，故答案為：A。

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