精品解析：北京市顺义区第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理（选考）试卷

顺义一中2024-2025学年高二年级第一学期期中考试 物理（选考）试卷 一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分） 1. 下列物理量是矢量的是 A. 电流 B. 电势 C. 电场强度 D. 电动势 2. 物理学中，“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的思想方法是（　　） A. 理想化模型法 B. 比值法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 3. 下列说法是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中不正确的是（ ） A. 根据电场强度定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关 B. 根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功 C. 等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能 D. 人们把最小的电荷量叫做元电荷 4. 如图所示，金属棒A带正电，让其靠近而不接触原来不带电的验电器B的金属球，则（ ） A. 验电器金属箔片不张开，因为金属棒A没有和验电器B接触 B. 验电器金属箔片张开，因为验电器下部箔片都带了正电 C. 验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了负电 D. 验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了正电 5. 电容器在充电过程中，描述其所带电荷量Q、两板间的电势差U、电容C之间相互关系，不正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是 A. B. C. D. 7. 如图，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是M、N连线的中点，直线是的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ） A. q将做匀速直线运动 B. q的加速度将逐渐减小 C. q的速度先增大后减小 D. q的电势能将逐渐减小 8. 如图所示，平行板电容器上极板MN与下极板PQ水平放置，一带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出。下列说法正确的是（　　） A. 该电容器上极板一定带负电 B. 液滴从P点到N点的过程中速度增加 C. 液滴从P点到N点的过程中电势能减少 D. 液滴从P点以原速度射入后可能做匀减速直线运动 9. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（ ） A. 半径越小，加速度越小 B. 半径越小，周期越大 C. 半径越大，向心力越大 D. 半径越大，线速度越小 10. 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ） A. a、b两点电势的高低 B. a、b两点的场强方向 C. 产生该电场的点电荷的电性 D. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大 11. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　） A. nvS B. C. D. 12. 静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图所示.虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点（其横坐标为-x0）时，速度与Ox轴平行.适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动.在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图可能是图中（　　） A. B. C. D. 二.多选题（本题共4小题，每小题答对3分，不全得2分） 13. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开。影响平行板电容器电容的因素有（ ） A. 两极板的正对面积 B. 两板间距离 C. 电介质的介电常数 D. 极板的材料 14. 将一电荷量为的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（ ） A. a点的电势比b点的高 B. 检验电荷在a点的电势能比在b点的大 C. 金属球表面净剩电荷为0 D. 电场线与金属球表面垂直 15. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻、组成电路。、可以同时接入电路，也可以单独接入电路。根据以上情形，以下说法正确的是（ ） A. 电源电动势为3V B. 电源内阻为 C. 将、串联后接到电源两端，电源两端电压最大 D. 将、并联后接到电源两端，电源内电压最大 16. 浙江在国内率先启用可出租的微公交，该微公交由蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表，下列说法正确的是（ ） 整车质量 600kg 铅酸蓄电池 电压 48V 最高车速 60km/h 容量 承载人数 2人 电动机 额定电压 48V 最大承载质量 200kg 额定功率 1.2kW A. 蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为1.20A B. 电动机在额定电压下工作时，额定电流为250A C. 蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8h D. 电动机在额定电压下工作，汽车以最高速度运行时的牵引力约为72N 三、填空（本题共3小题，共22分） 17. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，将接线柱1、2接入电路时，电流表量程为________A，将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示________A。 18. 用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为___________mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图所示，则读数分别为___________mm。 19. 某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。 （1）现有电源（3V，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表： A.电流表（0~3A，内阻约） B.电流表（0~0.6A，内阻约） C.电压表（0~3V，内阻约） D.电压表（0~15V，内阻约） 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________电压表应选用________（选填器材前的字母）；实验电路应采用如图中的________（选填“甲”或“乙”）。 （2）下图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在（1）问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。_______ （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值________（保留两位有效数字）。 （4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________。（选填选项前的字母） A.电流表测量值小于流经的电流值 B.电流表测量值大于流经的电流值 C.电压表测量值小于两端的电压值 D.电压表测量值大于两端的电压值 四、计算题（共4小题30分，20题6分，21题7分，22题8分，23题9分） 20. 在如图所示的电路中，电压表视为理想电表，电阻箱接入电路的阻值，电源的电动势，电源内电阻，闭合开关后，求： （1）通过电阻箱的电流I； （2）电压表示数U； （3）电阻箱的热功率P。 21. 长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）。如图所示，在空间施加沿水平方向的匀强电场，小球静止在A点，此时细线与竖直方向夹角为。已知，，电场的范围足够大，重力加速度为g。 （1）求匀强电场的电场强度大小E； （2）求A、O两点间的电势差U； （3）保持细线始终张紧，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点。将小球由B点静止释放，求小球运动至A点时细线拉力的大小F。 22. 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为，偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d，忽略电子所受重力。 （1）求电子射入偏转电场时初速度； （2）从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离； （3）求电子在电场中运动过程中最大速度的大小和方向。 23. 静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中和d为已知量．一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动．已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0<A<q）,忽略重力．求 （1）粒子所受电场力的大小； （2）粒子的运动区间； （3）粒子的运动周期． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 顺义一中2024-2025学年高二年级第一学期期中考试 物理（选考）试卷 一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分） 1. 下列物理量是矢量的是 A. 电流 B. 电势 C. 电场强度 D. 电动势 【答案】C 【解析】 【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量； 【详解】标量是只有大小没有方向的物理量，电势和电动势是标量，电流有方向，其方向表示正电荷定向移动的方向，由电流运算时不遵守平行四边形定则，所以电流强度也是标量，电场强度是矢量，故C正确， ABD错误；故选择C项． 【点睛】矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则． 2. 物理学中，“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的思想方法是（　　） A. 理想化模型法 B. 比值法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 【答案】A 【解析】 【详解】“质点”、“点电荷”都应用了理想化模型的研究方法。 故选A。 3. 下列说法是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中不正确的是（ ） A. 根据电场强度定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关 B. 根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功 C. 等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能 D. 人们把最小的电荷量叫做元电荷 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度定义式为比值定义，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关，故A正确，不符合题意； B．公式是电功的定义式，普遍成立，即该公式能够求纯电阻和非纯电阻电路的电流做功，故B错误，符合题意； C．根据 可知，等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能，故C正确，不符合题意； D．元电荷等于e，人们把最小的电荷量叫做元电荷，故D正确，不符合题意。 故选B。 4. 如图所示，金属棒A带正电，让其靠近而不接触原来不带电的验电器B的金属球，则（ ） A. 验电器金属箔片不张开，因为金属棒A没有和验电器B接触 B. 验电器金属箔片张开，因为验电器下部箔片都带了正电 C. 验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了负电 D. 验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了正电 【答案】B 【解析】 【详解】根据感应起电原理可知，金属球B（近端）带负电，验电器金属箔片（远端）都带正电，故验电器金属箔片张开，因为验电器下部箔片都带了正电。 故选B。 5. 电容器在充电过程中，描述其所带电荷量Q、两板间的电势差U、电容C之间相互关系，不正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．根据电容器定义式 可知电容器电容的大小与电容器的带电量Q以及电容器两极板之间的电压U无关，在数值上等于二者的比值。故A错误，与题意相符；BD正确，与题意不符； C．由电容器定义式变形，可得 可知当电容器电容不变时，极板上电荷量随极板间所加电压增大而增大。Q-U图像为过原点的直线。故C正确，与题意不符。 本题选不正确的，故选A。 6. 下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据点电荷的电场强度公式可得各圆环上的电荷在O点的电场强度大小，再根据矢量合成，求出合场强，最后比较它们的大小即可．由于电荷均匀分布，则各圆环上的电荷等效集中于圆环的中心，设圆的半径为r，则A图O点处的场强大小为；将B图中正、负电荷产生的场强进行叠加，等效两电荷场强方向间的夹角为90°，则在O点的合场强,方向沿x轴负方向；C图中两正电荷在O点的合场强为零，则C中的场强大小为，D图由于完全对称，易得合场强ED=0．故O 处电场强度最大的是图B．故答案为B． 【考点定位】本题考查电场的叠加,要注意采用等效思想及矢量的运算．难度：中等． 7. 如图，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是M、N连线的中点，直线是的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ） A. q将做匀速直线运动 B. q的加速度将逐渐减小 C. q的速度先增大后减小 D. q的电势能将逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．等量正电荷周围部分电场线如图所示 图像可知，在MN连线的中垂线PQ上，从O点到无穷远过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向。 根据 F=Eq 故试探电荷所受的电场力是变化的，q由O向Q的运动做非匀加速直线运动，故A错误； B．以上分析可知，从O点到无穷远过程中电场强度先增大后减小，故电场力先增大后减小，由牛顿第二定律可知其加速度 所以试探电荷加速度先增大后减小，故B错误； CD．从O到Q过程，正电的试探电荷所受电场力始终向右，故电场力始终做正功，故动能增大，电势能减小，故C错误 ，D正确。 故选 D。 8. 如图所示，平行板电容器上极板MN与下极板PQ水平放置，一带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出。下列说法正确的是（　　） A. 该电容器上极板一定带负电 B. 液滴从P点到N点的过程中速度增加 C. 液滴从P点到N点的过程中电势能减少 D. 液滴从P点以原速度射入后可能做匀减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】B．由于带电液滴受到的重力和电场力都处于竖直方向，所以为了使带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出，带电液滴的合力应为零，带电液滴做匀速直线运动，即液滴从P点到N点的过程中速度不变，故B错误； A．电场力与重力平衡，电场力方向竖直向上，由于不知道带电液滴的电性，所以不能确定电场方向，不能确定极板电性，故A错误； C．电场力与重力平衡，电场力方向竖直向上，可知电场力对带电液滴做正功，液滴的电势能减少，故C正确； D．液滴从P点以原速度射入时，液滴受到重力和电场力均保持不变，液滴仍做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 9. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（ ） A. 半径越小，加速度越小 B. 半径越小，周期越大 C. 半径越大，向心力越大 D. 半径越大，线速度越小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设电离后原子核的电量、电子的电量和电子的质量分别为Q、e和m，电子的加速度、线速度、匀速圆周运动周期、匀速圆周运动半径和向心力分别为a、v、T、r、F，由于电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可知 整理得 故半径r越小，加速度越大，周期越大，故AB错误； CD．结合以上分析可知，半径r越大，向心力越小，线速度越小，故C错误，D正确。 故选 D。 10. 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ） A. a、b两点电势的高低 B. a、b两点的场强方向 C. 产生该电场的点电荷的电性 D. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由带电粒子运动轨迹可知，粒子所受电场力斜向左下，由于不知电场线方向和带电粒子的电性，故无法判断a、b两点电势的高低和a、b两点的场强方向，故AB错误； C．不知道带电粒子的电性，无法判断产生该电场的点电荷的电性，故C错误； D．由图可知，粒子从b到a的过程中，电场力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，则动能增加，所以在a处速度大，故D正确。 故选D。 11. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　） A. nvS B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】CD．根据电流的定义式可知，在内通过导线横截面的电荷量 所以在这段时间内通过的自由电子数为 故C正确，D错误； AB．由于自由电子定向移动的速度是v，因此在时间内，位于以横截面S、长的这段导线内的自由电子都能通过横截面。这段导线的体积 所以内通过横截面S的自由电子数为 故AB错误。 故选C。 12. 静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图所示.虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点（其横坐标为-x0）时，速度与Ox轴平行.适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动.在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图可能是图中（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】 由于等势线的电势沿x轴正向增加，等势线与电场线垂直，故可做出经过P点的电场线如图所示，电子所受的电场力与场强方向相反，故电子受到一个斜向右下方的电场力，故沿y负方向加速运动．电子通过y轴后受到的电场力斜向右上方，故沿y轴负方向减速运动；又由于在x轴方向始终加速，故在水平方向通过相同的位移时间变短，根据 故通过相同的水平位移竖直向速度变化量减小．由于的斜率代表竖直向速度vy随x轴变化的快慢，故D正确ABC错误。 故选D． 【点睛】本题难度较大，综合性较强，解决这类题目的一定要从受力情况着手，然后根据运动情况判定出物体在某一方向的速度随水平位移变化的快慢． 【考点】电子在电场中的运动 二.多选题（本题共4小题，每小题答对3分，不全得2分） 13. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开。影响平行板电容器电容的因素有（ ） A. 两极板的正对面积 B. 两板间距离 C. 电介质的介电常数 D. 极板的材料 【答案】ABC 【解析】 【详解】根据平行板电容器电容的决定式 影响平行板电容器电容的因素有两极板的正对面积S、两板间距离d和电介质的介电常数，故ABC正确，D错误。 故选 ABC。 14. 将一电荷量为的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（ ） A. a点的电势比b点的高 B. 检验电荷在a点的电势能比在b点的大 C. 金属球表面净剩电荷为0 D. 电场线与金属球表面垂直 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．a点所在的电场线从Q出发到金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高，A正确； B．根据 电势越低的地方，负电荷具有的电势能越大，即负电荷在b点的电势能较a点大，B错误； C．金属球原来不带电，呈电中性，故静电感应时金属球两端感应出等量异种电荷，金属球表面净剩电荷为0，C正确； D．金属球处于静电平衡状态，导体是等势体，表面是等势面，导体外的电场线垂直于导体外表面，D正确。 故选ACD。 15. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻、组成电路。、可以同时接入电路，也可以单独接入电路。根据以上情形，以下说法正确的是（ ） A. 电源电动势为3V B. 电源内阻为 C. 将、串联后接到电源两端，电源两端电压最大 D. 将、并联后接到电源两端，电源内电压最大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A B．电源的图像纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，由图可知，电源的电动势和内阻分别为 故A正确，B错误； C．两个电阻串联的总电阻比任何一个电阻都大，所以将、串联后接到电源两端，外电阻最大，总电流最小，内电压最小，外电压（即电源两端电压）最大，故C正确； D．两个电阻并联的总电阻比任何一个电阻都小，所以将、并联后接到电源两端，外电阻最小，总电流最大，内电压也最大，故D正确。 故选ACD。 16. 浙江在国内率先启用可出租的微公交，该微公交由蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表，下列说法正确的是（ ） 整车质量 600kg 铅酸蓄电池 电压 48V 最高车速 60km/h 容量 承载人数 2人 电动机 额定电压 48V 最大承载质量 200kg 额定功率 1.2kW A. 蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为1.20A B. 电动机在额定电压下工作时，额定电流为250A C. 蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8h D. 电动机在额定电压下工作，汽车以最高速度运行时的牵引力约为72N 【答案】CD 【解析】 【详解】A．蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为时可以供电，这一参数指的是电量，A错误； B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为 B错误； C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作时间 C正确； D．电动机在额定电压下工作，汽车以最高速度运行时的牵引力约为 D正确。 故选CD。 三、填空（本题共3小题，共22分） 17. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，将接线柱1、2接入电路时，电流表量程为________A，将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示________A。 【答案】 ①. ②. 0.1 【解析】 【详解】[1] 当接线柱1、2接入电路时，电流表A与并联，的阻值等于电流表内阻阻值的，根据串并联电路规律可知，电流为电流表A电流的四倍，故量程变为 电流表量程为。 [2] 当接线柱1、3接入电路时，电流表A与并联后与串联，则量程仍为，故每一小格表示0.1A。 18. 用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为___________mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图所示，则读数分别为___________mm。 【答案】 ①. 0.680##0.681##0.679 ②. 29.8 【解析】 【详解】[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm，读数等于固定刻度加上可动刻度，则图中金属丝的直径为 [2]由图所示游标卡尺可知，游标尺是10分度的，游标尺的精度是0.1mm，游标卡尺示数为 19. 某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。 （1）现有电源（3V，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表： A.电流表（0~3A，内阻约） B.电流表（0~0.6A，内阻约） C.电压表（0~3V，内阻约） D.电压表（0~15V，内阻约） 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________电压表应选用________（选填器材前的字母）；实验电路应采用如图中的________（选填“甲”或“乙”）。 （2）下图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在（1）问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。_______ （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值________（保留两位有效数字）。 （4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________。（选填选项前的字母） A.电流表测量值小于流经的电流值 B.电流表测量值大于流经的电流值 C.电压表测量值小于两端的电压值 D.电压表测量值大于两端的电压值 【答案】（1） ①. B ②. C ③. 甲 （2） （3） （4） ①. B ②. D 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]由于电源电动势为3V，所以电压表应选C；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为 所以电流表应选B；根据闭合电路欧姆定律，电路中需要的最大电阻为 所以变阻器可以采用限流式接法；由于待测电阻满足 所以电流表应用外接法，即电路图应是“限流外接”，所以应采用图甲电路。 【小问2详解】 实物连线图如图所示 【小问3详解】 电流表的读数为：，电压表的读数为：，所以待测电阻为 【小问4详解】 [1]根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表V的分流作用，导致电流表的测量值大于流经的电流，所以产生误差的主要原因是B。 故选B。 [2]若采用乙电路，由于电流表的分压作用，导致电压表的测量值大于两端的电压值，所以产生误差的主要原因是D。 故选D。 四、计算题（共4小题30分，20题6分，21题7分，22题8分，23题9分） 20. 在如图所示的电路中，电压表视为理想电表，电阻箱接入电路的阻值，电源的电动势，电源内电阻，闭合开关后，求： （1）通过电阻箱的电流I； （2）电压表示数U； （3）电阻箱的热功率P。 【答案】（1）0.5A （2）1V （3）0.5W 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律有 【小问2详解】 根据电压、电流和电阻的关系有 【小问3详解】 根据热功率的计算公式有 21. 长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）。如图所示，在空间施加沿水平方向的匀强电场，小球静止在A点，此时细线与竖直方向夹角为。已知，，电场的范围足够大，重力加速度为g。 （1）求匀强电场的电场强度大小E； （2）求A、O两点间的电势差U； （3）保持细线始终张紧，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点。将小球由B点静止释放，求小球运动至A点时细线拉力的大小F。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）小球静止在A点，对小球进行受力分析，根据平衡条件有 解得 （2）匀强电场中，根据电场强度与电势差的关系有 解得 （3）将小球由B点静止释放，小球做圆周运动，小球运动至A点过程，根据动能定理有 解得 小球在A点受力方程为 解得 22. 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为，偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d，忽略电子所受重力。 （1）求电子射入偏转电场时初速度； （2）从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离； （3）求电子在电场中运动过程中最大速度的大小和方向。 【答案】（1） （2） （3） ， 【解析】 【详解】（1）电子由静止开始穿过加速电场的过程中，根据动能定理 可解得电子射入偏转电场时的初速度 （2）在偏转电场中，粒子在电场中做类平抛运动，粒子在水平方向做匀速直线运动，则电子的运动时间 电子在偏转电场中运动时竖直方向加速度 电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离 （3）分析可知，粒子出电场时有最大速度，故最大速度为 因为此时竖直方向速度为 解得 设粒子出电场时速度方向与水平方向的夹角为，其正切值为，由类平抛规律可知，速度的反向延长线交与水平位移的中点，得 或 23. 静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中和d为已知量．一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动．已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0<A<q）,忽略重力．求 （1）粒子所受电场力的大小； （2）粒子的运动区间； （3）粒子的运动周期． 【答案】（1）； （2） ；（3） 【解析】 【详解】(1) 由图可知，0与d（或-d）两点间的电势差为：U=φ0 电场强度的大小为： 电场力的大小为： (2) 设粒子在[-x，x]区间内运动，速率为v，由题意得： 由图可知： 由上解得： 因动能非负，有： 则有： 即： 所以可得粒子的运动区间为： (3) 考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期，由牛顿第二定律得粒子的加速度： 根据直线运动公式： 联立并代入得： 故得粒子的运动周期为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $