【解析】安徽師大附中2023-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷

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安徽師大附中2023-2023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·唐山月考）關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法中正確的是（）

A．在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零

B．電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小

C．根據(jù)公式U=Ed可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢(shì)差就越大

D．正電荷從電勢(shì)高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的點(diǎn)，電勢(shì)能一定減小

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線

【解析】【解答】解：A、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是描述電場(chǎng)的物理量，二者無直接關(guān)系，但二者相互關(guān)聯(lián)；電勢(shì)是標(biāo)量與零勢(shì)面的選取有關(guān)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)不一定為零，電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度也不一定為零，A不符合題意．

B、據(jù)電勢(shì)能公式Ep=qφ知，電勢(shì)能取決于該點(diǎn)的電勢(shì)和電荷，并不是只有正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小，負(fù)電荷正好相反，B不符合題意．

C、公式U=Ed中的d為沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，所以在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離越大，電勢(shì)差就越大，如果d不是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，那么間距大時(shí)，電勢(shì)差不一定大，C不符合題意．

D、據(jù)電勢(shì)能公式Ep=qφ知，正電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大，在電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越小，所以正電荷從電勢(shì)高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的點(diǎn)，電勢(shì)能一定減少，D符合題意．

故答案為：D．

【分析】電勢(shì)的大小和場(chǎng)強(qiáng)大小無關(guān)；電勢(shì)能大小由粒子的電性和電勢(shì)共同決定；電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系是由電場(chǎng)線方向的距離決定。

2．（2023高二上·淄川期中）有關(guān)電壓和電動(dòng)勢(shì)的說法中錯(cuò)誤的是（）

A．電壓和電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，故電動(dòng)勢(shì)與電壓是同一物理量的不同說法

B．電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W與電壓U=中的W是不同的，前者為非靜電力做功，后者為靜電力做功

C．電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量

D．?dāng)嗦窌r(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能

【解析】【解答】解：A、電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，是兩個(gè)不同的物理量．故A錯(cuò)誤．

B、電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W非是非靜電力做功，電壓U=中的W靜是靜電力做功．故B正確．

C、電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動(dòng)勢(shì)反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大?。蔆正確．

D、根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓U=E﹣Ir，只有當(dāng)外電路斷開時(shí)，I=0，路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)．故D正確．

本題選錯(cuò)誤的，故選：A．

【分析】電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，不是同一物理量的不同叫法．電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量．電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W非是非靜電力做功，電壓U=中的W電是靜電力做功．電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓．

3．（2023高二上·安徽期中）下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的說法中正確的是（）

A．由E=知，若試探電荷電量q減半，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍

B．由E=k知，E與場(chǎng)源電荷電量Q成正比，而與r2成反比

C．由E=k知，在以場(chǎng)源電荷Q為球心、r為半徑的球面上的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均相同

D．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的靜電力的方向

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線

【解析】【解答】A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小只與場(chǎng)源有關(guān)，與試探電荷電量大小無關(guān)，A不符合題意；

B．由庫侖定律可知，電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源點(diǎn)電荷電量成正比，與電場(chǎng)中任意點(diǎn)距場(chǎng)源點(diǎn)電荷距離平方成反比，B符合題意；

C．根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)分布可知，以點(diǎn)電荷為球心，以r為半徑的球面上的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，所以場(chǎng)強(qiáng)不同，C不符合題意；

D．電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向是放在該點(diǎn)的正電荷所受電場(chǎng)力的方向，D不符合題意。

故答案為：B

【分析】公式E=F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，并不是決定式，不能通過該公式分析電場(chǎng)強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)系；E=k是電場(chǎng)的決定式，能通過該公式分析電場(chǎng)強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)系。

4．（2023高二上·安徽期中）空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電荷量為－q的質(zhì)點(diǎn)（重力不計(jì)），在恒定拉力F的作用下沿虛線由M勻速運(yùn)動(dòng)到N，如圖所示，已知力F和MN間夾角為θ，MN間距離為d，則（）

A．MN兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

C．該質(zhì)點(diǎn)由M運(yùn)動(dòng)到N的過程中，電勢(shì)能減少了Fdcosθ

D．若要使該質(zhì)點(diǎn)由N向M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F必須反向

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線；電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能

【解析】【解答】A．根據(jù)動(dòng)能定理可得

解得A符合題意；

B．電場(chǎng)線方向沿F方向，MN沿電場(chǎng)線方向距離為，由公式

得B不符合題意；

C．小球M到N做負(fù)功為，電勢(shì)能增大，C不符合題意；

D．小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力恒定不變，根據(jù)平衡條件，由M到N，F(xiàn)方向不變，D不符合題意。

故答案為：A

【分析】由題中“在恒定拉力F的作用下沿虛線由M勻速運(yùn)動(dòng)到N”可知，本題考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差和電勢(shì)能，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度、庫侖定律、電勢(shì)差和電勢(shì)能的公式規(guī)律可以分析本題。

5．（2023高二上·安徽期中）在一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，一個(gè)粒子（帶負(fù)電荷）通過時(shí)的軌跡如圖實(shí)線所示，圖中虛線表示電場(chǎng)的兩個(gè)等勢(shì)面a、b，以下說法中正確的是（）

A．點(diǎn)電荷Q可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷

B．運(yùn)動(dòng)中粒子總是克服電場(chǎng)力做功

C．粒子在a、b兩等勢(shì)面時(shí)a的動(dòng)能一定比b的大

D．粒子在經(jīng)過a、b兩等勢(shì)面上時(shí)的a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能一定比b點(diǎn)時(shí)的大

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能；電場(chǎng)力做功

【解析】【解答】A．曲線運(yùn)動(dòng)的合力一定指向曲線的內(nèi)側(cè)，由圖可知，粒子的軌跡向左彎曲可以知道，受到了斥力，而粒子帶正電，說明Q一定是正電荷，A不符合題意；

B．由圖可知，運(yùn)動(dòng)中粒子在靠近正電荷時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，而遠(yuǎn)離時(shí)，電場(chǎng)力做正功，B不符合題意；

CD．從a等勢(shì)面到b等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)過程中，粒子在靠近正電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，故電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，C符合題意，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】由題中“在一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中”可知，本題考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度分布和等勢(shì)面，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的特點(diǎn)可分析本題。

6．（2023高二上·安徽期中）如圖所示，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡的U–I圖線的一部分，用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，燈泡恰好能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是（）

A．此電源的內(nèi)阻為2/3Ω

B．額定狀態(tài)下，小燈泡阻值為1Ω.

C．燈泡的額定功率為6W

D．小燈泡的U–I曲線說明電功率越大，燈絲電阻率越小

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】伏安特性曲線

【解析】【解答】根據(jù)電源U-I圖可得：U＝40.5I，又有U=E-Ir，所以，電源電動(dòng)勢(shì)E=4V，內(nèi)阻r=0.5Ω，A不符合題意；電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，燈泡兩端電壓為路端電壓，故兩曲線交點(diǎn)即為燈泡的電壓、電流；又有燈泡恰好能正常發(fā)光，故燈泡的額定電壓U=3V，額定電流I=2A，所以，額定功率為：P=UI=6W，阻值為：R＝U/I＝1.5Ω，C符合題意，B不符合題意；由圖可得：電功率越大時(shí)，U-I曲線越陡，那么電阻越大，故電阻率越大，D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】對(duì)于U-I曲線，圖像的橫坐標(biāo)為電流，縱坐標(biāo)為電壓，圖像斜率為燈泡的電阻，橫縱坐標(biāo)的乘積為燈泡的功率，結(jié)合圖像分析求解即可。

7．（2023高二上·安徽期中）如圖所示，兩根長(zhǎng)度相等的絕緣細(xì)線，上端都系在同一水平天花板上，另一端分別連著質(zhì)量均為m的兩個(gè)帶電小球P、Q，兩小球靜止時(shí)，兩細(xì)線與天花板間的夾角θ＝30°，以下說法正確的是（）

A．細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mg

B．兩小球間的靜電力大小為mg

C．剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間P球的加速度大小為2g

D．若兩球間的靜電力瞬間消失時(shí)Q球的加速度大小為g

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】庫侖定律

【解析】【解答】對(duì)P球分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件得：細(xì)線的拉力為，庫侖力大小AB不符合題意；剪斷左側(cè)細(xì)線的瞬間，庫侖力不變，小球P所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律得，a=2g。C符合題意。若兩球間的靜電力瞬間消失時(shí)Q球的加速度大小為，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】分別對(duì)兩個(gè)小球進(jìn)行受力分析，在重力、拉力和庫侖力的作用下，兩個(gè)小球處于平衡狀態(tài)，合力為零，根據(jù)該條件列方程分析求解即可。

8．（2023高一上·香河月考）如圖所示，真空中有直角坐標(biāo)系xOy，在x軸上固定著關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的等量異號(hào)點(diǎn)電荷＋Q和－Q，C是y軸上的一個(gè)點(diǎn)，D是x軸上的一個(gè)點(diǎn)，DE連線垂直于x軸．將一個(gè)點(diǎn)電荷＋q從O移動(dòng)到D，電場(chǎng)力對(duì)它做功為W1，將這個(gè)點(diǎn)電荷從C移動(dòng)到E，電場(chǎng)力對(duì)它做功為W2.下列判斷正確的是（）

A．兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做正功，并且W1＝W2

B．兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做正功，并且W1＞W(wǎng)2

C．兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做負(fù)功，并且W1＝W2

D．兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做負(fù)功，并且W1＞W(wǎng)2

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線

【解析】【解答】本題考查等量異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。由題意知，，所以，兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做正功，，，所以，

故答案為：B。

【分析】利用電勢(shì)的高低結(jié)合電性可以判別電場(chǎng)力做功的屬性，利用電場(chǎng)線的疏密判別電場(chǎng)力的大小，進(jìn)而判別電場(chǎng)力做的功。

二、多選題

9．如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)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)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離后

A．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低

B．P帶電油滴的電勢(shì)能將增大

C．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)

D．電容器的電容減小，極板帶電量將增大

【答案】A,B

【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能；電場(chǎng)及電場(chǎng)力

【解析】【解答】A、將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)得知板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受的電場(chǎng)力減小，則油滴將向下運(yùn)動(dòng)；板間場(chǎng)強(qiáng)E減小，而P點(diǎn)與下極板間的距離不變，則由公式分析可知，P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差將減小，而P點(diǎn)的電勢(shì)高于下極板的電勢(shì)，而且下極板的電勢(shì)不變，則知P點(diǎn)的電勢(shì)將降低，A符合題意，C不符合題意；

B、由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶負(fù)電，P點(diǎn)的電勢(shì)降低，則油滴的電勢(shì)能將增加，B符合題意；

D、根據(jù)電容的定義式，電容器與電源保持相連，則U不變，當(dāng)C減小，則Q也減小；D不符合題意；

故答案為：AB

【分析】電容器接著電源，故兩段的電壓不變，間距變大，故兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)變小，結(jié)合選項(xiàng)分析即可。

10．（2023高二上·鶴崗月考）一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說法正確的是（）

A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5v/m

B．坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1V

C．電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eV

D．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9eV

【答案】A,B,D

【知識(shí)點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系；電場(chǎng)及電場(chǎng)力

【解析】【解答】A.如圖所示，在ac連線上，確定一b′點(diǎn)，電勢(shì)為17V，將bb′連線，即為等勢(shì)線，那么垂直bb′連線，則為電場(chǎng)線，再依據(jù)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，則電場(chǎng)線方向如圖，

因?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)，則有

依據(jù)幾何關(guān)系，則

因此電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，A符合題意；

B.根據(jù)

代入數(shù)據(jù)解得：，B符合題意；

C.因Uab=φa-φb=10-17=-7V

電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W=qUab=7eV

因電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小，那么電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7eV，C不符合題意；

D.因Ubc=φb-φc=17-26=-9V

電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W=qUbc=9eV，D符合題意。

故答案為：ABD

【分析】利用電勢(shì)差和距離的關(guān)系可以求出原點(diǎn)的電勢(shì)大??；利用等勢(shì)面結(jié)合電勢(shì)差和距離可以求出場(chǎng)強(qiáng)的大??；利用電勢(shì)結(jié)合電性可以比較電勢(shì)能的大小；利用電勢(shì)差可以求出電場(chǎng)力做功。

11．（2023高二上·安徽期中）如圖所示,一個(gè)帶負(fù)電的小金屬環(huán)套在粗糙絕緣細(xì)桿AB上,桿與水平面的夾角為θ,桿的下方O點(diǎn)處固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,OA=OB．現(xiàn)使小環(huán)以初速度v0從A點(diǎn)沿桿上滑,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)其速度恰好為零,小環(huán)滑回A點(diǎn)時(shí)速度為v。下列說法中正確的是（）

A．小環(huán)上滑過程中先做勻加速再做勻減速運(yùn)動(dòng)

B．小環(huán)上滑時(shí)間小于下滑時(shí)間

C．小環(huán)下滑過程,減少的重力勢(shì)能等于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能

D．從A點(diǎn)出發(fā)到再回到A點(diǎn)的過程,小環(huán)克服摩擦力做的功等于小環(huán)損失的動(dòng)能

【答案】B,D

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)力做功

【解析】【解答】A．小環(huán)上滑過程中所受的庫侖力是變化的，合力是變化的，由牛頓第二定律知小環(huán)的加速度是變化的，不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，A不符合題意；

B．由于OA=OB，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，對(duì)于上滑過程，電場(chǎng)力做功為零，由動(dòng)能定理得

即

下滑過程有

由此可得

所以上滑過程的平均速度大于下滑過程的平均速度，因此小環(huán)上滑時(shí)間小于下滑時(shí)間，B符合題意；

C．小環(huán)下滑過程中，電場(chǎng)力做功為零，所以電勢(shì)能變化量為零，則重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和動(dòng)能，所以消化下滑過程中，減少的重力勢(shì)能大于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，C不符合題意；

D．從A點(diǎn)出發(fā)再回到A點(diǎn)的過程中，重力和電場(chǎng)力做功均為零，由動(dòng)能定理可知，小環(huán)克服摩擦力做功等于小環(huán)損失的動(dòng)能，D符合題意。

故答案為：BD

【分析】由題中“一個(gè)帶負(fù)電的小金屬環(huán)套在粗糙絕緣細(xì)桿AB上”可知，本題考查庫侖定律、能量守恒定律，根據(jù)電場(chǎng)力做功情況、能量守恒和動(dòng)能定理可分析本題。

12．（2023高二上·安徽期中）如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R3=5Ω.開關(guān)S斷開時(shí)與閉合時(shí)相比，ab段電路消耗的電功率相等。以下說法中正確的是（）

A．電阻R1、R2可能分別為4Ω、5Ω

B．電阻R1、R2可能分別為3Ω、6Ω

C．開關(guān)S斷開時(shí)理想電壓表的示數(shù)一定小于S閉合時(shí)的示數(shù)

D．開關(guān)S斷開時(shí)與閉合時(shí)相比，理想電壓表的示數(shù)變化量大小與理想電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6Ω

【答案】A,D

【知識(shí)點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析

【解析】【解答】AB．取

有

當(dāng)S斷開前后有時(shí)

將代入方程成立，而將代入方程不成立，A不符合題意B符合題意；

C．將R3和電源內(nèi)阻看作一整體，則此時(shí)電壓表測(cè)量路端電壓，開關(guān)斷開時(shí)等效外電路總電阻大于開關(guān)閉合時(shí)的，所以開關(guān)斷開時(shí)電壓表示數(shù)大，C不符合題意；

D．根據(jù)閉合電路歐姆定律得

則電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比為

D符合題意。

故答案為：AD

【分析】由題中“電源電動(dòng)勢(shì)E恒定”可知，本題考查閉合電路歐姆定律和動(dòng)態(tài)電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律公式和動(dòng)態(tài)電路變化可分析本題。

三、實(shí)驗(yàn)題

13．（2023高二上·安徽期中）要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：

電池組(電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻約為1Ω)；

電流表(量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω)；

電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)；

電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干．

（1）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的________(填字母)．

A．滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A)

B．滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)

（2）實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖(填字母)．

（3）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是W。（保留1位有效數(shù)字）

【答案】（1）A

（2）B

（3）0.1

【知識(shí)點(diǎn)】描繪小燈泡的伏安特性曲線

【解析】【解答】（1）電壓從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選A；（2）實(shí)驗(yàn)要求燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為，，，電流表應(yīng)采用外接法，因此實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選B；（3）在圖中作出電源的伏安特性曲線，兩圖的交點(diǎn)表示燈泡的工作點(diǎn)，則由圖可知，電壓為1.0V，電流為0.10A．則由可知，功率．

【分析】（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．（2）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中要求電流從零開始調(diào)節(jié)，故應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)根據(jù)電表內(nèi)阻進(jìn)行分析，確定電流表接法；（3）在I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線，兩圖的交點(diǎn)表示燈泡的工作點(diǎn)，由P=UI可求得實(shí)驗(yàn)燈泡的功率．

14．（2023高二上·安徽期中）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值．

（1）現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（0～50

Ω，額定電流2A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：

A.電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）B.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）

C.電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）D.電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）

在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用（選填器材前的字母）；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的（填“甲”或“乙”）

（2）接通開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測(cè)量值Rx＝＝Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

（3）若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是；若在（1）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是．（選填選項(xiàng)前的字母）

A．電流表測(cè)量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流值

C．電壓表測(cè)量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值

（4）在不損壞電表的前提下，將滑動(dòng)變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動(dòng)距離x的增加，被測(cè)電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U－x關(guān)系的示意圖中正確的是________．

A．B．C．

【答案】（1）B；C；甲

（2）5.2

（3）B；D

（4）A

【知識(shí)點(diǎn)】電阻的測(cè)量

【解析】【解答】（1）根據(jù)歐姆定律可知，通過待測(cè)電阻的最大電流為

所以電流表選B；因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)為3V，所以電壓表應(yīng)選3V的量程，所以選C；因?yàn)榇郎y(cè)電阻滿足

所以電流表應(yīng)該選用外接法，故采用甲電路；（2）電流表讀數(shù)為0.50A，電壓表讀數(shù)為2.60V，所以待測(cè)電阻為；（3）根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)規(guī)律可知，采用甲電路時(shí)因?yàn)殡妷罕鞟的分流作用，導(dǎo)致電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流，所以產(chǎn)生誤差的主要原因是B；

若采用乙電路，因?yàn)殡娏鞅淼姆謮鹤饔?，?dǎo)致電壓表的測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值，所以造成誤差的主要原因是D（4）由閉合電路歐姆定律可知，Rx兩端的電壓和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和等于電源電動(dòng)勢(shì)，隨著x的增加，滑動(dòng)變阻器接入電路的有效電阻減小，電路中的電流逐漸增大，故U-x圖線是斜率逐漸增大的曲線，

故答案為：A。

【分析】（1）在量程允許的情況下選擇小量程的電表即可；為了能得到比較多的數(shù)據(jù)，采用分壓法，電流表內(nèi)阻比較大，對(duì)電壓影響比較大，故采用電流表外接法；

（2）結(jié)合電流表和電壓表的示數(shù)求解即可；

（3）電壓表分流，使得電流偏大，電路表分壓，使得電壓偏大，結(jié)合歐姆定律求解即可；

（4）x增加，接入電路中的電阻變小，電流變大，電壓就變大。

四、解答題

15．（2023高二上·安徽期中）一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，開始時(shí)，將線與小球拉成水平，然后釋放小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零．試求：

（1）AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大?。?/p>

（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小．

【答案】（1）解：A到B點(diǎn)動(dòng)能定理所以

（2）解：

（3）解：小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度為零，因此沿繩方向合力為零，因此由拉力

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線；電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能

【解析】【分析】（1）對(duì)物體進(jìn)行受力分析，對(duì)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程應(yīng)用動(dòng)能定理求解AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；

（2）求解AB兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度，利用公式E=U/l求解即可，其中l(wèi)是AB兩點(diǎn)間的距離；

（3）對(duì)小球進(jìn)行受力分析，在重力、拉力和電場(chǎng)力的作用下，小球處于平衡狀態(tài)，合力為零，根據(jù)該條件列方程分析求解即可。

16．（2023高二上·安徽期中）如圖所示電路中，電阻R1=8Ω，電動(dòng)機(jī)繞組電阻R0=2Ω，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R1消耗的電功率是2.88W；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)電阻R1消耗的電功率是2W。若電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，求：

（1）電源的內(nèi)阻；

（2）開關(guān)S閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率。

【答案】（1）解：S斷開時(shí),P1=I2R1；I=得r=2Ω

（2）解：S閉合后,P2=I12R1；I1=0.5A

R1的電壓U1=I1R1；U=4V

總電流I總=A=1A

流過電動(dòng)機(jī)的電流I2=I總-I1=0.5A

電動(dòng)機(jī)輸出功率P出=I2U1-I22R0代入數(shù)據(jù)解得P出=1.5W

【知識(shí)點(diǎn)】電功率和電功；歐姆定律

【解析】【分析】（1）利用閉合電路歐姆定律對(duì)整個(gè)電路列方程，對(duì)方程進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?，結(jié)合圖像求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻即可；

（2）發(fā)熱功率即電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的功率，利用公式P=I2R求解即可，再用風(fēng)扇消粍的功率減掉發(fā)熱功率即可。

17．（2023高二上·安徽期中）如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)取一個(gè)半徑為R的圓周，圓周所在平面平行于電場(chǎng)方向，O點(diǎn)為該圓周的圓心，A點(diǎn)是圓周上的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓周上最右側(cè)的點(diǎn).在A點(diǎn)有放射源，在圓周所在的平面內(nèi)沿著垂直于電場(chǎng)向右的方向釋放出相同的帶正電的粒子，這些粒子從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大小各不相同，已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力.

（1）某一粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過圓周上的B點(diǎn)，求該粒子從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大?。?/p>

（2）取圓周上的某點(diǎn)C，設(shè)OC連線與OA夾角為θ，試寫出粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式；

【答案】（1）解：粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得

水平方向上，有

豎直方向上，有

聯(lián)立解得

（2）解：粒子從A到C做類平拋運(yùn)動(dòng)，則

水平方向上，有

豎直方向上，有

得

粒子從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的動(dòng)能為

設(shè)經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek，則有

解得

【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中的加速；帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

【解析】【分析】由題中“在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)取一個(gè)半徑為R的圓周”可知，本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和動(dòng)能定理可分析本題。

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安徽師大附中2023-2023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·唐山月考）關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法中正確的是（）

A．在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零

B．電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小

C．根據(jù)公式U=Ed可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢(shì)差就越大

D．正電荷從電勢(shì)高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的點(diǎn)，電勢(shì)能一定減小

2．（2023高二上·淄川期中）有關(guān)電壓和電動(dòng)勢(shì)的說法中錯(cuò)誤的是（）

A．電壓和電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，故電動(dòng)勢(shì)與電壓是同一物理量的不同說法

B．電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W與電壓U=中的W是不同的，前者為非靜電力做功，后者為靜電力做功

C．電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量

D．?dāng)嗦窌r(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)

3．（2023高二上·安徽期中）下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的說法中正確的是（）

A．由E=知，若試探電荷電量q減半，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍

B．由E=k知，E與場(chǎng)源電荷電量Q成正比，而與r2成反比

C．由E=k知，在以場(chǎng)源電荷Q為球心、r為半徑的球面上的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均相同

D．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的靜電力的方向

4．（2023高二上·安徽期中）空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電荷量為－q的質(zhì)點(diǎn)（重力不計(jì)），在恒定拉力F的作用下沿虛線由M勻速運(yùn)動(dòng)到N，如圖所示，已知力F和MN間夾角為θ，MN間距離為d，則（）

A．MN兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

C．該質(zhì)點(diǎn)由M運(yùn)動(dòng)到N的過程中，電勢(shì)能減少了Fdcosθ

D．若要使該質(zhì)點(diǎn)由N向M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F必須反向

5．（2023高二上·安徽期中）在一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，一個(gè)粒子（帶負(fù)電荷）通過時(shí)的軌跡如圖實(shí)線所示，圖中虛線表示電場(chǎng)的兩個(gè)等勢(shì)面a、b，以下說法中正確的是（）

A．點(diǎn)電荷Q可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷

B．運(yùn)動(dòng)中粒子總是克服電場(chǎng)力做功

C．粒子在a、b兩等勢(shì)面時(shí)a的動(dòng)能一定比b的大

D．粒子在經(jīng)過a、b兩等勢(shì)面上時(shí)的a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能一定比b點(diǎn)時(shí)的大

6．（2023高二上·安徽期中）如圖所示，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡的U–I圖線的一部分，用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，燈泡恰好能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是（）

A．此電源的內(nèi)阻為2/3Ω

B．額定狀態(tài)下，小燈泡阻值為1Ω.

C．燈泡的額定功率為6W

D．小燈泡的U–I曲線說明電功率越大，燈絲電阻率越小

7．（2023高二上·安徽期中）如圖所示，兩根長(zhǎng)度相等的絕緣細(xì)線，上端都系在同一水平天花板上，另一端分別連著質(zhì)量均為m的兩個(gè)帶電小球P、Q，兩小球靜止時(shí)，兩細(xì)線與天花板間的夾角θ＝30°，以下說法正確的是（）

A．細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mg

B．兩小球間的靜電力大小為mg

C．剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間P球的加速度大小為2g

D．若兩球間的靜電力瞬間消失時(shí)Q球的加速度大小為g

8．（2023高一上·香河月考）如圖所示，真空中有直角坐標(biāo)系xOy，在x軸上固定著關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的等量異號(hào)點(diǎn)電荷＋Q和－Q，C是y軸上的一個(gè)點(diǎn)，D是x軸上的一個(gè)點(diǎn)，DE連線垂直于x軸．將一個(gè)點(diǎn)電荷＋q從O移動(dòng)到D，電場(chǎng)力對(duì)它做功為W1，將這個(gè)點(diǎn)電荷從C移動(dòng)到E，電場(chǎng)力對(duì)它做功為W2.下列判斷正確的是（）

A．兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做正功，并且W1＝W2

B．兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做正功，并且W1＞W(wǎng)2

C．兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做負(fù)功，并且W1＝W2

D．兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做負(fù)功，并且W1＞W(wǎng)2

二、多選題

9．如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)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)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離后

A．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低

B．P帶電油滴的電勢(shì)能將增大

C．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)

D．電容器的電容減小，極板帶電量將增大

10．（2023高二上·鶴崗月考）一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說法正確的是（）

A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5v/m

B．坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1V

C．電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eV

D．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9eV

11．（2023高二上·安徽期中）如圖所示,一個(gè)帶負(fù)電的小金屬環(huán)套在粗糙絕緣細(xì)桿AB上,桿與水平面的夾角為θ,桿的下方O點(diǎn)處固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,OA=OB．現(xiàn)使小環(huán)以初速度v0從A點(diǎn)沿桿上滑,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)其速度恰好為零,小環(huán)滑回A點(diǎn)時(shí)速度為v。下列說法中正確的是（）

A．小環(huán)上滑過程中先做勻加速再做勻減速運(yùn)動(dòng)

B．小環(huán)上滑時(shí)間小于下滑時(shí)間

C．小環(huán)下滑過程,減少的重力勢(shì)能等于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能

D．從A點(diǎn)出發(fā)到再回到A點(diǎn)的過程,小環(huán)克服摩擦力做的功等于小環(huán)損失的動(dòng)能

12．（2023高二上·安徽期中）如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R3=5Ω.開關(guān)S斷開時(shí)與閉合時(shí)相比，ab段電路消耗的電功率相等。以下說法中正確的是（）

A．電阻R1、R2可能分別為4Ω、5Ω

B．電阻R1、R2可能分別為3Ω、6Ω

C．開關(guān)S斷開時(shí)理想電壓表的示數(shù)一定小于S閉合時(shí)的示數(shù)

D．開關(guān)S斷開時(shí)與閉合時(shí)相比，理想電壓表的示數(shù)變化量大小與理想電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6Ω

三、實(shí)驗(yàn)題

13．（2023高二上·安徽期中）要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：

電池組(電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻約為1Ω)；

電流表(量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω)；

電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)；

電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干．

（1）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的________(填字母)．

A．滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A)

B．滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)

（2）實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖(填字母)．

（3）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是W。（保留1位有效數(shù)字）

14．（2023高二上·安徽期中）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值．

（1）現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（0～50

Ω，額定電流2A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：

A.電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）B.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）

C.電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）D.電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）

在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用（選填器材前的字母）；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的（填“甲”或“乙”）

（2）接通開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測(cè)量值Rx＝＝Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

（3）若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是；若在（1）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是．（選填選項(xiàng)前的字母）

A．電流表測(cè)量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流值

C．電壓表測(cè)量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值

（4）在不損壞電表的前提下，將滑動(dòng)變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動(dòng)距離x的增加，被測(cè)電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U－x關(guān)系的示意圖中正確的是________．

A．B．C．

四、解答題

15．（2023高二上·安徽期中）一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，開始時(shí)，將線與小球拉成水平，然后釋放小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零．試求：

（1）AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；

（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大?。?/p>

16．（2023高二上·安徽期中）如圖所示電路中，電阻R1=8Ω，電動(dòng)機(jī)繞組電阻R0=2Ω，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R1消耗的電功率是2.88W；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)電阻R1消耗的電功率是2W。若電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，求：

（1）電源的內(nèi)阻；

（2）開關(guān)S閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率。

17．（2023高二上·安徽期中）如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)取一個(gè)半徑為R的圓周，圓周所在平面平行于電場(chǎng)方向，O點(diǎn)為該圓周的圓心，A點(diǎn)是圓周上的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓周上最右側(cè)的點(diǎn).在A點(diǎn)有放射源，在圓周所在的平面內(nèi)沿著垂直于電場(chǎng)向右的方向釋放出相同的帶正電的粒子，這些粒子從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大小各不相同，已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力.

（1）某一粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過圓周上的B點(diǎn)，求該粒子從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大??；

（2）取圓周上的某點(diǎn)C，設(shè)OC連線與OA夾角為θ，試寫出粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式；

答案解析部分

1．【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線

【解析】【解答】解：A、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是描述電場(chǎng)的物理量，二者無直接關(guān)系，但二者相互關(guān)聯(lián)；電勢(shì)是標(biāo)量與零勢(shì)面的選取有關(guān)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)不一定為零，電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度也不一定為零，A不符合題意．

B、據(jù)電勢(shì)能公式Ep=qφ知，電勢(shì)能取決于該點(diǎn)的電勢(shì)和電荷，并不是只有正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小，負(fù)電荷正好相反，B不符合題意．

C、公式U=Ed中的d為沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，所以在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離越大，電勢(shì)差就越大，如果d不是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，那么間距大時(shí)，電勢(shì)差不一定大，C不符合題意．

D、據(jù)電勢(shì)能公式Ep=qφ知，正電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大，在電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越小，所以正電荷從電勢(shì)高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的點(diǎn)，電勢(shì)能一定減少，D符合題意．

故答案為：D．

【分析】電勢(shì)的大小和場(chǎng)強(qiáng)大小無關(guān)；電勢(shì)能大小由粒子的電性和電勢(shì)共同決定；電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系是由電場(chǎng)線方向的距離決定。

2．【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能

【解析】【解答】解：A、電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，是兩個(gè)不同的物理量．故A錯(cuò)誤．

B、電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W非是非靜電力做功，電壓U=中的W靜是靜電力做功．故B正確．

C、電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動(dòng)勢(shì)反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大?。蔆正確．

D、根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓U=E﹣Ir，只有當(dāng)外電路斷開時(shí)，I=0，路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)．故D正確．

本題選錯(cuò)誤的，故選：A．

【分析】電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，不是同一物理量的不同叫法．電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量．電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W非是非靜電力做功，電壓U=中的W電是靜電力做功．電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓．

3．【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線

【解析】【解答】A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小只與場(chǎng)源有關(guān)，與試探電荷電量大小無關(guān)，A不符合題意；

B．由庫侖定律可知，電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源點(diǎn)電荷電量成正比，與電場(chǎng)中任意點(diǎn)距場(chǎng)源點(diǎn)電荷距離平方成反比，B符合題意；

C．根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)分布可知，以點(diǎn)電荷為球心，以r為半徑的球面上的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，所以場(chǎng)強(qiáng)不同，C不符合題意；

D．電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向是放在該點(diǎn)的正電荷所受電場(chǎng)力的方向，D不符合題意。

故答案為：B

【分析】公式E=F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，并不是決定式，不能通過該公式分析電場(chǎng)強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)系；E=k是電場(chǎng)的決定式，能通過該公式分析電場(chǎng)強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)系。

4．【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線；電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能

【解析】【解答】A．根據(jù)動(dòng)能定理可得

解得A符合題意；

B．電場(chǎng)線方向沿F方向，MN沿電場(chǎng)線方向距離為，由公式

得B不符合題意；

C．小球M到N做負(fù)功為，電勢(shì)能增大，C不符合題意；

D．小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力恒定不變，根據(jù)平衡條件，由M到N，F(xiàn)方向不變，D不符合題意。

故答案為：A

【分析】由題中“在恒定拉力F的作用下沿虛線由M勻速運(yùn)動(dòng)到N”可知，本題考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差和電勢(shì)能，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度、庫侖定律、電勢(shì)差和電勢(shì)能的公式規(guī)律可以分析本題。

5．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能；電場(chǎng)力做功

【解析】【解答】A．曲線運(yùn)動(dòng)的合力一定指向曲線的內(nèi)側(cè)，由圖可知，粒子的軌跡向左彎曲可以知道，受到了斥力，而粒子帶正電，說明Q一定是正電荷，A不符合題意；

B．由圖可知，運(yùn)動(dòng)中粒子在靠近正電荷時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，而遠(yuǎn)離時(shí)，電場(chǎng)力做正功，B不符合題意；

CD．從a等勢(shì)面到b等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)過程中，粒子在靠近正電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，故電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，C符合題意，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】由題中“在一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中”可知，本題考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度分布和等勢(shì)面，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的特點(diǎn)可分析本題。

6．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】伏安特性曲線

【解析】【解答】根據(jù)電源U-I圖可得：U＝40.5I，又有U=E-Ir，所以，電源電動(dòng)勢(shì)E=4V，內(nèi)阻r=0.5Ω，A不符合題意；電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，燈泡兩端電壓為路端電壓，故兩曲線交點(diǎn)即為燈泡的電壓、電流；又有燈泡恰好能正常發(fā)光，故燈泡的額定電壓U=3V，額定電流I=2A，所以，額定功率為：P=UI=6W，阻值為：R＝U/I＝1.5Ω，C符合題意，B不符合題意；由圖可得：電功率越大時(shí)，U-I曲線越陡，那么電阻越大，故電阻率越大，D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】對(duì)于U-I曲線，圖像的橫坐標(biāo)為電流，縱坐標(biāo)為電壓，圖像斜率為燈泡的電阻，橫縱坐標(biāo)的乘積為燈泡的功率，結(jié)合圖像分析求解即可。

7．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】庫侖定律

【解析】【解答】對(duì)P球分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件得：細(xì)線的拉力為，庫侖力大小AB不符合題意；剪斷左側(cè)細(xì)線的瞬間，庫侖力不變，小球P所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律得，a=2g。C符合題意。若兩球間的靜電力瞬間消失時(shí)Q球的加速度大小為，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】分別對(duì)兩個(gè)小球進(jìn)行受力分析，在重力、拉力和庫侖力的作用下，兩個(gè)小球處于平衡狀態(tài)，合力為零，根據(jù)該條件列方程分析求解即可。

8．【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線

【解析】【解答】本題考查等量異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。由題意知，，所以，兩次移動(dòng)電荷電場(chǎng)力都做正功，，，所以，

故答案為：B。

【分析】利用電勢(shì)的高低結(jié)合電性可以判別電場(chǎng)力做功的屬性，利用電場(chǎng)線的疏密判別電場(chǎng)力的大小，進(jìn)而判別電場(chǎng)力做的功。

9．【答案】A,B

【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能；電場(chǎng)及電場(chǎng)力

【解析】【解答】A、將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)得知板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受的電場(chǎng)力減小，則油滴將向下運(yùn)動(dòng)；板間場(chǎng)強(qiáng)E減小，而P點(diǎn)與下極板間的距離不變，則由公式分析可知，P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差將減小，而P點(diǎn)的電勢(shì)高于下極板的電勢(shì)，而且下極板的電勢(shì)不變，則知P點(diǎn)的電勢(shì)將降低，A符合題意，C不符合題意；

B、由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶負(fù)電，P點(diǎn)的電勢(shì)降低，則油滴的電勢(shì)能將增加，B符合題意；

D、根據(jù)電容的定義式，電容器與電源保持相連，則U不變，當(dāng)C減小，則Q也減??；D不符合題意；

故答案為：AB

【分析】電容器接著電源，故兩段的電壓不變，間距變大，故兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)變小，結(jié)合選項(xiàng)分析即可。

10．【答案】A,B,D

【知識(shí)點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系；電場(chǎng)及電場(chǎng)力

【解析】【解答】A.如圖所示，在ac連線上，確定一b′點(diǎn)，電勢(shì)為17V，將bb′連線，即為等勢(shì)線，那么垂直bb′連線，則為電場(chǎng)線，再依據(jù)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，則電場(chǎng)線方向如圖，

因?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)，則有

依據(jù)幾何關(guān)系，則

因此電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，A符合題意；

B.根據(jù)

代入數(shù)據(jù)解得：，B符合題意；

C.因Uab=φa-φb=10-17=-7V

電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W=qUab=7eV

因電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小，那么電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7eV，C不符合題意；

D.因Ubc=φb-φc=17-26=-9V

電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W=qUbc=9eV，D符合題意。

故答案為：ABD

【分析】利用電勢(shì)差和距離的關(guān)系可以求出原點(diǎn)的電勢(shì)大?。焕玫葎?shì)面結(jié)合電勢(shì)差和距離可以求出場(chǎng)強(qiáng)的大??；利用電勢(shì)結(jié)合電性可以比較電勢(shì)能的大??；利用電勢(shì)差可以求出電場(chǎng)力做功。

11．【答案】B,D

【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)力做功

【解析】【解答】A．小環(huán)上滑過程中所受的庫侖力是變化的，合力是變化的，由牛頓第二定律知小環(huán)的加速度是變化的，不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，A不符合題意；

B．由于OA=OB，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，對(duì)于上滑過程，電場(chǎng)力做功為零，由動(dòng)能定理得

即

下滑過程有

由此可得

所以上滑過程的平均速度大于下滑過程的平均速度，因此小環(huán)上滑時(shí)間小于下滑時(shí)間，B符合題意；

C．小環(huán)下滑過程中，電場(chǎng)力做功為零，所以電勢(shì)能變化量為零，則重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和動(dòng)能，所以消化下滑過程中，減少的重力勢(shì)能大于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，C不符合題意；

D．從A點(diǎn)出發(fā)再回到A點(diǎn)的過程中，重力和電場(chǎng)力做功均為零，由動(dòng)能定理可知，小環(huán)克服摩擦力做功等于小環(huán)損失的動(dòng)能，D符合題意。

故答案為：BD

【分析】由題中“一個(gè)帶負(fù)電的小金屬環(huán)套在粗糙絕緣細(xì)桿AB上”可知，本題考查庫侖定律、能量守恒定律，根據(jù)電場(chǎng)力做功情況、能量守恒和動(dòng)能定理可分析本題。

12．【答案】A,D

【知識(shí)點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析

【解析】【解答】AB．取

有

當(dāng)S斷開前后有時(shí)

將代入方程成立，而將代入方程不成立，A不符合題意B符合題意；

C．將R3和電源內(nèi)阻看作一整體，則此時(shí)電壓表測(cè)量路端電壓，開關(guān)斷開時(shí)等效外電路總電阻大