精品解析：广东省中山市华侨中学2022-2023学年高二上学期10月第一次段考物理试题

2022-2023学年高二上学期物理第一次段考 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每小题4分，每题只有一个正确选项，共36分） 1. 在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　） A. 卡文迪什总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量 B. 库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律 C. 法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量 D. 麦克斯韦引入了电场的概念并用电场线表示电场 2. 如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（　　） A. 把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都闭合 B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 C. 把C移近导体A，再把C移走，然后把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D. 先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合 3. 如图，两电荷量分别为Q（）和点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，A点位于x轴上O点与点电荷Q之间，B点位于x轴上O点与点电荷之间，且A、B关于O点对称，C点位于y轴O点上方，取无穷远处为零电势点。下列说法正确的是（　　） A. O点电势为0，电场强度也为0 B. A点电场强度和B点电场强度相同 C. A点电势和B点电势相同 D. 电子在A点电势能大于在B点的电势能 4. 真空中，A、B两点位于点电荷Q的电场中，在A点放一带电荷量为+q的试探电荷，其受到的电场力大小为F0；在B点放一带电荷量为-2q的试探电荷，其受到的电场力大小为。则A、B两点到点电荷Q的距离之比为（　　） A. 4:1 B. 1:4 C. 1:2 D. 2:1 5. 高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。经查，某城的高压线输送电功率，输送电压为20万伏，输送导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是120mm2，其电阻率。现发现一只小鸟双脚停留在高压裸线上，鸟两爪间的距离为2cm，则该小鸟承受的电压大小为（　　） A. 1.5V B. C. D. 6. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在段，电场力做负功 B. 粒子在0，两点的场强相同 C. 若、处电势为、，则 D. 在段，粒子做匀变速直线运动 7. 如图所示，在负点电荷Q（图中未画出）形成的电场中有一条电场线OP，一带正电粒子由S点射入电场中，仅在电场力的作用下从S运动到T，其运动轨迹如图中虚线所示，则（　　） A. 带正电的粒子在S点的加速度小于在T点的加速度 B. 带正电的粒子在S点的速度大于在T点的速度 C. 点电荷电场中S点电势低于T点电势 D. 带正电粒子在S点的电势能小于在T点的电势能 8. 某一导体伏安特性曲线如图中AB（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　） A. B点对应的电阻为12Ω B. A点对应的电阻为3Ω C. 工作状态从A变化到了B时，导体的电阻增加了9Ω D. 工作状态从B变化到了A时，导体的电阻减少了10Ω 9. 如图所示，带电荷量为的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处电场强度大小和方向叙述正确的是（静电力常量为k）（ ） A. 水平向左 B. 水平向右 C. 水平向左 D. 水平向右 二、多选题（每小题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，共20分） 10. 关于UAB=和WAB=qUAB，下列理解正确的是（　　） A. 电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比 B. 在电场中A、B两点间移动不同的电荷，静电力做的功WAB和电荷量q成正比 C. UAB与q、WAB无关，与是否移动电荷也没有关系 D. WAB与q、UAB有关，与电荷移动的路径无关 11. 如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们恰好位于以O点为圆心的圆弧上（ab和cd是该圆的两条直径），已知电场方向平行于圆弧所在的平面，圆半径为，a点电势为，c点电势为，O点电势为，下列说法正确的是（　　） A. b点电势为 B. d点电势为 C. 电场方向垂直cd向下 D. 电场强度大小为 12. 如图所示，平行板电容器经开关S与电源连接，C点所在位置的空间坐标不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中，B板接地，闭合开关，将A板上移一小段距离，以下说法正确的是（　　） A. 极板间电压增大 B. 极板间电场强度变弱 C. 极板所带电荷量增大 D. C点电势降低 13. 如图所示，以坐标原点O为圆心、半径为r的圆与坐标轴交于a、b、c、d，在O点固定一个正点电荷Q，另外还有一方向与x轴正方向相同、场强大小为E的匀强电场。当一正点电荷q在圆上移动时，则（　　） A. 从a移到d，电场力对q做功为 B. 从a移到c，电场力对q不做功 C. 从d移到b，电场力对q做功为 D. 从d移到a，电场力对q做功为 14. 如图所示，理想电源两端的电压保持为E不变，若滑动变阻器的总电阻R0=2R，当开关S闭合时（　　） A. 当滑片P滑到a端时，R上获得的电压是0 B. 当滑片P滑到b端时，R上获得的电压是0 C. 当滑片P滑到ab的中点时，R上获得的电压是 D. 当滑片P滑到ab的中点时，R上获得的电压是 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空4分，共20分） 15. 某实验小组通过测绘小灯泡的图线来研究小灯泡的电阻随电压的变化规律。所用的实验器材如下： A．小灯泡（额定电压2.8V，额定电流0.5A）； B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ；量程15V，内阻约15kΩ）； C．电流表（量程0.6A，内阻约1.0Ω；量程3A，内阻约0.2Ω）； D．滑动变阻器（）； E．蓄电池（电动势4V，内阻不计）； F．开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整_________。 （2）该实验小组得出小灯泡的伏安特性图线如图乙所示。由图可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），小灯泡灯丝的电阻率_________（填“增大”“不变”或“减小”）； （3）若将此两个完全相同小灯泡串联接在电动势为3.0V、内阻不计的电源两端组成闭合回路，此时其中一个小灯泡的电阻实际为_________。（保留2位有效数字） 四、解答题 16. 如图所示，a、b、c三点处在某一匀强电场中，该电场方向与a、b两点连线平行，已知ab的长度，ac的长度，ab与ac间的夹角，现把带电荷量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。求： （1）a、b两点间的电势差； （2）该匀强电场场强E的大小和方向； （3）把该电荷从b点移到c点，电场力做的功。 17. 如图所示，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，R3=4Ω，若电阻R2发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A和3.2V。求： （1）R1的阻值； （2）电源的电动势和内电阻分别为多大？（电流表、电压表均为理想电表） 18. 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为的点电荷。一质量为m、电荷量为的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°。试求：（1，2问必做，3，4问任选一问作答，请表明答题序号） （1）物块在A点时的加速度； （2）点电荷产生的电场在B点的电势； （3）物块能获得的最大速度； （4）如果物体与地面的滑动摩擦因素恒定，B点电势为，题目中其他条件不变，求在C点（未画出，是A关于B点对称的点）的速度大小。 19. 如图所示为某显像设备内电场的简化模型。在y轴左侧存在水平向左的匀强电场，右侧存在竖直向上的匀强电场，场强大小均为E。电子枪在A处无初速度释放一质量为m，电荷量为e的电子，A点的坐标为（，），不计电子重力。求： （1）在图上画出电子的大致运动轨迹； （2）电子进入第一象限的速度大小； （3）电子从释放到达x轴所需的时间； （4）电子经过x轴上的点时的速度大小及速度方向与x轴正方向夹角θ的正切值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2022-2023学年高二上学期物理第一次段考 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每小题4分，每题只有一个正确选项，共36分） 1. 在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　） A. 卡文迪什总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量 B. 库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律 C. 法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量 D. 麦克斯韦引入了电场的概念并用电场线表示电场 【答案】B 【解析】 【详解】A．牛顿总结了万有引力定律，卡文迪什通过扭秤实验测量了万有引力常量，故A错误； B．库仑通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故B正确； C．密立根通过油滴实验精确测定了元电荷数值，故C错误； D．法拉第引入了电场的概念并用电场线表示电场，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（　　） A. 把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都闭合 B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 C. 把C移近导体A，再把C移走，然后把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D. 先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合 【答案】B 【解析】 【详解】AB．感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A，先把A和B分开，然后移去C，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，故A错误，B正确； C．先把C移走，A、B电荷恢复原状，若再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，故C错误； D．把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误。 故选B。 3. 如图，两电荷量分别为Q（）和的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，A点位于x轴上O点与点电荷Q之间，B点位于x轴上O点与点电荷之间，且A、B关于O点对称，C点位于y轴O点上方，取无穷远处为零电势点。下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为0，电场强度也为0 B. A点电场强度和B点电场强度相同 C. A点电势和B点电势相同 D. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据点电荷所形成的电场可知，电场线从正电荷出发指向负电荷或无穷远处，或从无穷远处指向负电荷，由此可知O电的场强方向从O指向负电荷，设，则根据电场强度的矢量运算法则可知，O电处的电场强度为 显然其不为零，而电势满足代数运算，可得O点处的电势为 故A错误； B．根据电场强度的矢量运算法则可得 ， 方向均沿着两点电荷连线指向负电荷，由此可知A点电场强度和B点电场强度相同，故B正确； C．根据电势的代数运算法则可得 ， 故C错误； D．带负电的粒子在电势低的地方电势能大，由于 且电子带负电，因此电子在A点的电势能小于在B点的电势能，故D错误。 故选B。 4. 真空中，A、B两点位于点电荷Q的电场中，在A点放一带电荷量为+q的试探电荷，其受到的电场力大小为F0；在B点放一带电荷量为-2q的试探电荷，其受到的电场力大小为。则A、B两点到点电荷Q的距离之比为（　　） A. 4:1 B. 1:4 C. 1:2 D. 2:1 【答案】C 【解析】 【详解】根据电场强度的定义式 解得 ， 根据真空中点电荷的场强公式有 解得 解得则A、B两点到点电荷Q的距离之比为 故选C。 5. 高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。经查，某城的高压线输送电功率，输送电压为20万伏，输送导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是120mm2，其电阻率。现发现一只小鸟双脚停留在高压裸线上，鸟两爪间的距离为2cm，则该小鸟承受的电压大小为（　　） A. 1.5V B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题可得输电线上的电流为 小鸟两爪间的输送导线电阻约为 小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为 故选C。 6. 一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在段，电场力做负功 B. 粒子在0，两点的场强相同 C. 若、处电势为、，则 D. 在段，粒子做匀变速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在段，其电势能减小，则可知该过程中电场力做正功，故A错误； B．图像的斜率表示电场力，斜率大小表示电场力大小，斜率正负表示电场力方向，由于段是关于直线对称的曲线，因此粒子在0，两点斜率的大小相同方向相反，则可知在0，两点场强大小相等、方向相反，故B错误； C．根据题图可知，带负电的粒子在电场中的、两位置处有 而带负电的粒子在电势低的地方电势能越大，由此可知 故C错误； D．根据电场力做功和电势能之间的关系可知电场力做正功电势能减小，电场力做负功，电势能增加，即有 由于粒子仅在电场力的作用下运动，且粒子带负电，可知从的过程中电场力做负功，粒子的电势能增加，而在图像中段是倾斜的直线，由此可知电场强度恒定，粒子所受电场力恒定，粒子做匀变速直线运动（或图像的斜率表示带电粒子在电场中所受电场力的大小，由于段是倾斜的直线，因此可知在该段粒子所受电场力恒定，加速度恒定，粒子做匀变速直线运动），故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在负点电荷Q（图中未画出）形成的电场中有一条电场线OP，一带正电粒子由S点射入电场中，仅在电场力的作用下从S运动到T，其运动轨迹如图中虚线所示，则（　　） A. 带正电的粒子在S点的加速度小于在T点的加速度 B. 带正电的粒子在S点的速度大于在T点的速度 C. 点电荷电场中S点电势低于T点电势 D. 带正电粒子在S点的电势能小于在T点的电势能 【答案】A 【解析】 【详解】A．由带正电粒子的运动轨迹可知，带正电粒子受到向下的电场力，则电场方向由O到P，因此负点电荷Q在P一端，结合负点电荷产生的电场 可知，S点的电场强度小于T点的电场强度，设带正电的粒子所带电荷量为q，由牛顿第二定律 可知，带正电的粒子在S点的加速度小于在T点的加速度，A正确； BD．带正电的粒子从S点运动到T点，电场力做正功，由 ， 电势能减小，动能增大，即带正电的粒子在S点的速度小于在T点的速度，在S点的电势能大于在T点的电势能，BD错误； C．根据沿着电场线方向电势降低可知，点电荷电场中S点电势大于T点电势，C错误。 故选A。 8. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　） A. B点对应的电阻为12Ω B. A点对应的电阻为3Ω C. 工作状态从A变化到了B时，导体的电阻增加了9Ω D. 工作状态从B变化到了A时，导体的电阻减少了10Ω 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据公式，由图可知，B点对应的电阻为 A点对应的电阻为 故AB错误； CD．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻增加了 即工作状态从B变化到了A时，导体的电阻减少了10Ω，故C错误，D正确。 故选D。 9. 如图所示，带电荷量为的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处电场强度大小和方向叙述正确的是（静电力常量为k）（ ） A. 水平向左 B. 水平向右 C. 水平向左 D. 水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】因a点场强为零，则带电薄板在a点产生的场强与-q在a点产生的场强等大方向，则带电薄板在a点的场强为 方向向左，因为b点和a点与带电薄板的距离相等，由对称性可知，带电薄板在b点的场强为 方向向右，则b点的合场强为 方向向右； 故选B。 二、多选题（每小题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，共20分） 10. 关于UAB=和WAB=qUAB，下列理解正确的是（　　） A. 电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比 B. 在电场中A、B两点间移动不同的电荷，静电力做的功WAB和电荷量q成正比 C. UAB与q、WAB无关，与是否移动电荷也没有关系 D. WAB与q、UAB有关，与电荷移动的路径无关 【答案】BCD 【解析】 【详解】AC．电场中A、B两点的电势差UAB与这两点在电场中的位置有关，与是否移动电荷和移动电荷的电荷量q及静电力做的功WAB都无关，选项A错误，C正确； BD．移动电荷时，静电力做的功WAB与这两点的电势差UAB和所移动电荷的电荷量q都有关，但与电荷移动的路径无关，选项BD正确。 故选BCD。 11. 如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们恰好位于以O点为圆心的圆弧上（ab和cd是该圆的两条直径），已知电场方向平行于圆弧所在的平面，圆半径为，a点电势为，c点电势为，O点电势为，下列说法正确的是（　　） A. b点电势为 B. d点电势为 C. 电场方向垂直cd向下 D. 电场强度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据匀强电场的性质可知 ， 带入数据解得 ， 故A错误，B正确； C．设cO的中点为e，则 即ae等势线，由几何关系知ae垂直于cd，又因为等势线垂直于电场线，沿电场线方向电势降低，所以电场方向平行于cd向左，故C错误； D．由几何关系知，匀强电场的电场强度大小为 故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，平行板电容器经开关S与电源连接，C点所在位置的空间坐标不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中，B板接地，闭合开关，将A板上移一小段距离，以下说法正确的是（　　） A. 极板间电压增大 B. 极板间电场强度变弱 C. 极板所带电荷量增大 D. C点电势降低 【答案】BD 【解析】 【详解】A．开关S闭合，电势差不变，故A错误； B．将A板上移一小段距离，d变大，则由 可知，极板间电场强度变弱，故B正确； C．根据 可知距离增大，电容器的电容减小。而两极板间的电势差不变，由 可知极板所带电荷量减小，故C错误； D．由于两极板间的电势差不变，而两极板间距离增大了，所以单位距离的电势差减小。故C相对于B板的电势差减小，而B板电势不变，所以C点电势降低，故D正确。 故选BD。 【点睛】开关始终闭合，两极板间的电势差不变。 13. 如图所示，以坐标原点O为圆心、半径为r的圆与坐标轴交于a、b、c、d，在O点固定一个正点电荷Q，另外还有一方向与x轴正方向相同、场强大小为E的匀强电场。当一正点电荷q在圆上移动时，则（　　） A. 从a移到d，电场力对q做功为 B. 从a移到c，电场力对q不做功 C. 从d移到b，电场力对q做功为 D. 从d移到a，电场力对q做功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在点电荷所形成的电场中，以点电荷为圆心的同一圆面上，电势相同，为等势面，因此，若仅是由点电荷Q所形成的电场，将一正点电荷q在圆上从a移到d，电场力不做功，但该空间还存在一个水平向右的匀强电场，而在匀强电场中，电场力做功只与沿着电场线方向移动的距离有关，与电荷的运动轨迹无关，因此，将一正点电荷q在圆上从a移到d，匀强电场对该电荷所做的功为 该功即为由点电荷所形成电场与匀强电场组成的叠加场对电荷q所做的功，故A错误； B．根据以上分析可知，将正点电荷q在圆上从a移到c，点电荷所形成的电场中电场力对q不做功，而在匀强电场中，任意一条垂直电场线的线即为匀强电场的等势线，因此将正点电荷q在圆上从a移到c，电场力对q不做功，故B正确； C．根据以上分析可知，正点电荷q在圆上从d移到b，电场力对q做功为，故C正确； D．从d移到a，电场力对q做功为Eqr，故D错误。 故选BC。 14. 如图所示，理想电源两端的电压保持为E不变，若滑动变阻器的总电阻R0=2R，当开关S闭合时（　　） A. 当滑片P滑到a端时，R上获得的电压是0 B. 当滑片P滑到b端时，R上获得的电压是0 C. 当滑片P滑到ab的中点时，R上获得的电压是 D. 当滑片P滑到ab的中点时，R上获得的电压是 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图分析可知，当滑片P滑到a端时，R被短路，R上获得的电压为0，A正确； B．滑片P滑到b端时，R与R0并联，R两端电压E，B错误； CD．当滑片P滑到ab的中点时，由题图分析可知，R0左边部分与R并联，再和右边部分串联，并联电阻为 故根据串联电路电阻之比等于电压之比可得R两端电压为，C错误，D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空4分，共20分） 15. 某实验小组通过测绘小灯泡的图线来研究小灯泡的电阻随电压的变化规律。所用的实验器材如下： A．小灯泡（额定电压2.8V，额定电流0.5A）； B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ；量程15V，内阻约15kΩ）； C．电流表（量程0.6A，内阻约1.0Ω；量程3A，内阻约0.2Ω）； D．滑动变阻器（）； E．蓄电池（电动势4V，内阻不计）； F．开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整_________。 （2）该实验小组得出小灯泡的伏安特性图线如图乙所示。由图可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），小灯泡灯丝的电阻率_________（填“增大”“不变”或“减小”）； （3）若将此两个完全相同小灯泡串联接在电动势为3.0V、内阻不计的电源两端组成闭合回路，此时其中一个小灯泡的电阻实际为_________。（保留2位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 增大 ②. 增大 （3）3.7 【解析】 【小问1详解】 研究小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压需从0开始变化，因此滑动变阻器采用分压式接法，在电路中按照“一上两下”的接法接入电路；由于电源电压为4V，根据电表的选取原则，其读数要超过其量程的三分之一，因此0~15V的电压表显然不适用，因此应选择0~3V的电压表，而一般小灯泡的内阻较小，电压表的内阻远大于小灯泡的内阻，因此为了减小实验误差，电流表应采用外接法，这样由电压表分流带来的实验误差要小于内接电流表时由电流表分压带来的实验误差，实物图连接如图所示 【小问2详解】 [1]在小灯泡的图像中，图线上任意一点与坐标连线的斜率表示小灯泡电阻的倒数，可知随着小灯泡两端电压的增大，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐减小，由此可知小灯泡的电阻随着其两端电压的增大而增大； [2]根据电阻定律 可得 可知小灯泡灯丝的电阻率增大。 【小问3详解】 由于所串联的两个灯泡完全相同，且电源内阻不计，因此根据串联分压原理可知两个灯泡此时两端电压均为1.5V，根据小灯泡的图线，可读的当小灯泡两端电压为1.5V时，流过小灯泡的电流约为0.41A，根据欧姆定律可得此时小灯泡的电阻为 四、解答题 16. 如图所示，a、b、c三点处在某一匀强电场中，该电场方向与a、b两点的连线平行，已知ab的长度，ac的长度，ab与ac间的夹角，现把带电荷量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。求： （1）a、b两点间的电势差； （2）该匀强电场场强E的大小和方向； （3）把该电荷从b点移到c点，电场力做的功。 【答案】（1）；（2），方向由a指向b；（3） 【解析】 【详解】（1）由静电力做功与电势差的关系可得 （2）该电场方向与a、b两点的连线平行，则场强大小为 根据沿电场方向电势降低，可知电场强度方向由a指向b。 （3）电场强度方向由a指向b，则有 则把该电荷从b点移到c点，电场力做的功为 17. 如图所示，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，R3=4Ω，若电阻R2发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A和3.2V。求： （1）R1的阻值； （2）电源的电动势和内电阻分别为多大？（电流表、电压表均为理想电表） 【答案】（1）4Ω；（2）4V，1Ω 【解析】 【详解】（1）若电阻R2发生断路，R3相当于导线的作用，由欧姆定律可得 （2） 根据闭合电路欧姆定律得 U′=E-I′r 不断路时，R2、R3串联后和R1并联 总电流 I0=I23+I 根据闭合电路欧姆定律有 IR1=E-I0r 解得 E=4V，r=1Ω 18. 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为的点电荷。一质量为m、电荷量为的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°。试求：（1，2问必做，3，4问任选一问作答，请表明答题序号） （1）物块在A点时加速度； （2）点电荷产生的电场在B点的电势； （3）物块能获得的最大速度； （4）如果物体与地面的滑动摩擦因素恒定，B点电势为，题目中其他条件不变，求在C点（未画出，是A关于B点对称的点）的速度大小。 【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）物块在A点时与点电荷之间的距离 物块所受静电力 则有牛顿第二定律有 解得 方向水平向左。 （2）物块从A到B根据动能定理有 解得 而 解得 （3）根据对称性可知，物块从A到B静电力做负功，物块的速度减小，而从B到与A关于与B对称的右侧处的过程中静电力做正功，可知 到达处的速度仍为，此后继续向右运动的过程中静电力始终做正功，其动能增大，势能减小，而无穷远处势能为0，因此到滑块运动至无穷远处时其动能最大，速度最大，此过程中，由动能定理有 其中 解得 （4）根据对称性可知，滑块从A到B和从B到C的过程中摩擦力做功相同，且有 从A到B由动能定理有 从B到C由动能定理有 联立解得 19. 如图所示为某显像设备内电场的简化模型。在y轴左侧存在水平向左的匀强电场，右侧存在竖直向上的匀强电场，场强大小均为E。电子枪在A处无初速度释放一质量为m，电荷量为e的电子，A点的坐标为（，），不计电子重力。求： （1）在图上画出电子的大致运动轨迹； （2）电子进入第一象限速度大小； （3）电子从释放到达x轴所需的时间； （4）电子经过x轴上的点时的速度大小及速度方向与x轴正方向夹角θ的正切值。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）， 【解析】 【详解】（1）电子无初速度释放后在y轴左侧匀强电场中将向着y轴做匀加速直线运动，穿过y轴后将在y轴右侧匀强电场中做类平抛运动，其大致运动轨迹如图所示 （2）电子从释放到进入第一象限的过程中，由动能定理有 解得电子进入第一象限时速度大小为 （3）电子在第二象限加速运动的时间 根据牛顿第二定律可得电子在电场中的加速度大小为 电子在第一象限做类平抛运动，竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，运动至轴的过程中由位移与时间的关系有 联立以上各式解得电子从释放到达x轴所需的时间 （4）电子经过x轴上的点时的速度大小为 此时电子的速度方向与x轴正方向夹角θ的正切值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$