精品解析：北京市第九中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

北京九中2024~2025学年度第一学期期中统练 高二物理 2024.11 （考试时间90分钟 满分100分） 一、单项选择题。（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 摩擦起电、接触起电、感应起电并不都遵循电荷守恒定律 B. 只要体积小的带电体就能看作点电荷 C. 引入“点电荷”的概念，科学方法上属于建立物理模型的方法 D. 带电体所带电荷量可以是任意的，不一定是元电荷的整数倍 2. 关于电场强度，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度公式表明，某点电场强度的大小与试探电荷在该点所受电场力大小成正比，与试探电荷的电荷量q成反比 B. 根据公式可知，点电荷周围电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量Q成正比，与成反比 C. 适用于匀强电场，式中d表示两点之间的距离 D. 电场强度的方向总是跟试探电荷受到的静电力的方向一致 3. 两个可以自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Q1．另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线AB上某处，欲使整个系统处于平衡状态，下列说法中正确的是 A. Q3带负电，且放于A、B之间 B. Q3带正电，且放于B右侧 C. Q3带负电，且放于A左侧 D. Q3带正电，且放于A、B之间 4. 如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为k。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中不正确的是（　　） A. 金属球内部电场强度处处为零 B. 电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都是等大且反向的 C. 电荷Q在金属球球心处激发的电场强度，方向向右 D. 感应电荷在金属球球心处激发的电场强度，方向向右 5. 如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（　　） A. 两极板间的电压不变，极板上的电量变大 B. 两极板间的电压不变，极板上的电量变小 C. 极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小 D. 极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大 6. 如图所示的电场线和等势线，下列说法中不正确的是（　　） A. B. C. 把同一电荷由B移到C和由B移到A静电力做功一样多 D. 同一电荷在B点的电势能一定大于在C点的电势能 7. 已知是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 8. 为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，则（　　） A. 负点电荷运动由P到O点，一直做加速运动 B. 负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大 C. 负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小 D. 负点电荷在P点受力由P指向O，故P点电场强度方向由P指向O 9. 图中的实线是一个未知方向的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，则（　　） A. 带电粒子在两点时受力方向都向右 B. 带电粒子所带电荷一定为正电 C. 带电粒子在a点时的速率比b时的大 D. 带电粒子在a点时的电势能比在b点时的大 10. x轴上有两点电荷和，二者之间连线上各点的电势高低变化如图曲线所示，选无穷远处电势为0，则从图中可得出（　　） A. 两电荷间连线上的P点电场强度为0 B. 两电荷之间连线上各点的场强方向都指向x轴的正方向 C. 和可能为同种电荷 D. 把一正试探电荷从两电荷连线上的A点移到B点时，其电势能先减小后增大 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内有n个自由电子，电子电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，在时间内，通过导体横截面的自由电子数目为（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示是由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是（　　） A. 图线表示电阻丝的阻值与电压成正比 B. a电阻丝较粗 C. a电阻丝的电阻率大于b电阻丝电阻率 D. a电阻丝的阻值大于b电阻丝的阻值 13. 如图所示，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是（　　） A. 甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法 B. 甲图中，乙图中 C. 甲图中误差由电压表分流引起 D. 乙图中误差由电流表分压引起 14. 两个量程的电压表的电路图如图所示，当使用a、b两个接线柱时，量程为0～3V，当使用a、c两个接线柱时，量程为0～15V。已知表头的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则电阻R1、R2的值(　　) A. 2500Ω、12000Ω B. 3000Ω、12000Ω C. 2500Ω、15000Ω D. 3000Ω、15000Ω 二、实验题（共18分） 15. 小明想根据学过的知识，估测一个电容器的电容。他从实验室找到的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与计算机相连，能描绘出电流i随时间t变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。实验过程如下，完成相应的填空。 （1）先使开关S与1端相连，电源给电容器充电（充满），充电结束时电容器上极板带_______（填“正电荷”或“负电荷”） （2）将开关S掷向2端，电容器放电，此时电路中有短暂的电流，流过电阻R的电流方向为_______（填“向左”或 “向右”）。 （3）电流传感器将电容器放电过程电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线如图乙所示。图线与时间轴所包围面积的物理意义是_______。 16. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。 （1）由图得圆柱体的直径为_______，长度为_______。 （2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用表示，则用表示的电阻率的关系式为_______。 （3）若用伏安法测圆柱体的电阻时。实验所用器材为：电池组（电压为）、电流表（内阻约）、电压表（内阻约）、滑动变阻器R（，额定电流）、开关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 0.10 0.020 2 0.30 0.060 3 0.70 0.160 4 1.00 0.220 5 1.50 0.340 6 1.70 0.460 7 2.30 0.520 a.由以上实验数据可知，他们测量时控制电路采用的是变阻器_______连接（选填“限流式”或“分压式”）。 b.该小组同学在坐标纸上建立坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的5个坐标点，请在图中标出第次测量数据的坐标点，并描绘出图线。（ ） c.由图线得到金属丝的阻值_______（结果保留两位有效数字）。 d.根据电流表内阻，电压表内阻及的测量值可知为了使电阻的测量值尽可能准确测量电路应选择安培表_______。（选填“内接”或“外接”）。 三、计算题（共40分，解答中有必要的文字表述，作图要规范，方程书写要规范） 17. 如图所示，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做功为，再从B点移到C点，静电力做功为。已知电场的方向与所在的平面平行。 （1）两点间的电势差和两点间的电势差分别为多少？ （2）如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？ （3）请在图中画出过B点的电场线方向，并说明理由。 18. 如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度为零），经灯丝与A板间的加速电压加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入由两块平行金属板形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为，板右端到荧光屏的距离为，电子的质量为m，电荷量为e。求： （1）电子穿过A板时的速度大小 （2）电子从偏转电场射出时的侧移量y （3）电子从偏转电场射出时速度偏转角的正切值 （4）P点到O点的距离Y。 19. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成角。重力加速度为g（已知）。 （1）判断小球的带电性质，在原图画出小球在A位置的受力分析图； （2）求该匀强电场的电场强度E的大小； （3）若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求 a．小球运动到最低点时绳子对小球的拉力 b．小球运动过程中的最大速度 20. 在物理学习中我们经常采用类比的方法来研究问题。 （1）比如我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，将地球视为均质球体，且忽略自转。 a．请类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为处的引力场强度的表达式 b．某同学查阅资料知道质量为m的物体在地球引力场中具有的引力势能为（规定以离地球无穷远处引力势能为0），请类比电势的定义方法，写出距离地心为处的“引力势”的表达式。 （2）电容器充电过程随着两极板电荷量Q的增加，两极板间的电压也在增加，某电容为C的电容器最初不带电，充电时图像如图所示，类比运动学中通过求图像包围的面积可以获得物体运动位移的方法，试求出电容器两极板间电压为时电容器储存的电场能E为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京九中2024~2025学年度第一学期期中统练 高二物理 2024.11 （考试时间90分钟 满分100分） 一、单项选择题。（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 摩擦起电、接触起电、感应起电并不都遵循电荷守恒定律 B. 只要体积小的带电体就能看作点电荷 C. 引入“点电荷”的概念，科学方法上属于建立物理模型的方法 D. 带电体所带电荷量可以是任意的，不一定是元电荷的整数倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷从一个物体转移到另一物体，或从物体一部分转移到另一部分，不能产生电荷，在转移的过程中遵循电荷守恒定律，A错误； B．当带电体的大小形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可视为点电荷，带电体能否视为点电荷是由研究问题的性质决定的，与自身大小形状无关，B错误； C．引入“点电荷”的概念，科学方法上属于建立物理模型的方法，C正确； D．任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍，D错误。 故选C。 2. 关于电场强度，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度公式表明，某点电场强度的大小与试探电荷在该点所受电场力大小成正比，与试探电荷的电荷量q成反比 B. 根据公式可知，点电荷周围电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量Q成正比，与成反比 C. 适用于匀强电场，式中d表示两点之间的距离 D. 电场强度的方向总是跟试探电荷受到的静电力的方向一致 【答案】B 【解析】 【详解】A．公式为电场强度的定义式，适用于一切电场强度的计算，电场强度的大小只和电场本身的性质有关，与试探电荷受到的电场力以及其电荷量大小均无关。故A错误； B．根据点电荷周围的电场强度表达式可知点电荷周围电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量Q成正比，与成反比，B正确； C．适用于匀强电场，式中d表示两点之间在沿电场强度方向的距离，C错误； D．物理学规定：电场的方向为正试探电荷所受到的静电力的方向。故负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反，D错误。 故选B。 3. 两个可以自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Q1．另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线AB上某处，欲使整个系统处于平衡状态，下列说法中正确的是 A. Q3带负电，且放于A、B之间 B. Q3带正电，且放于B右侧 C. Q3带负电，且放于A左侧 D. Q3带正电，且放于A、B之间 【答案】C 【解析】 【详解】若Q3放在Q1、Q2之间，则Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，假设不成立；设Q3平衡时，所在位置与Q1的距离为r13，与Q2的距离为r23，则有=，又Q2=4Q1，得r23=2r13，即Q3位于Q1的左侧，Q3电性与Q2相同，均带负电，选C． 4. 如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为k。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中不正确的是（　　） A. 金属球内部电场强度处处为零 B. 电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都是等大且反向的 C. 电荷Q在金属球球心处激发的电场强度，方向向右 D. 感应电荷在金属球球心处激发的电场强度，方向向右 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都是等大且反向，金属球内部合电场为零，电荷不再移动，处于静电平衡状态，故AB正确； C．由公式 电荷Q在金属球球心处激发的电场强度为 方向向左，故C错误； D．感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为，方向向右，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 5. 如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（　　） A. 两极板间的电压不变，极板上的电量变大 B. 两极板间的电压不变，极板上的电量变小 C. 极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小 D. 极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大 【答案】D 【解析】 【详解】因为已经和电源断开，所以电量不变；根据 如果观察到电压升高，也就是静电计指针偏角变小，就能作出平行板电容器电容变小的结论。ABC错误；D正确。 故选D。 6. 如图所示的电场线和等势线，下列说法中不正确的是（　　） A. B. C. 把同一电荷由B移到C和由B移到A静电力做功一样多 D. 同一电荷在B点的电势能一定大于在C点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．因A点附近的电场线较B点附近密集，可知 选项A正确； B．沿电场线电势逐渐降低，可知 选项B正确； C．因AC两点电势相等，可知把同一电荷由B移到C和由B移到A静电力做功一样多，选项C正确； D．因 根据 可知，同一正电荷在B点的电势能一定大于在C点的电势能，负电荷相反，选项D错误。 此题选择不正确的，故选D。 7. 已知是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图像可知，速度在逐渐增大，图像的斜率在逐渐减小，故此带负电的微粒做加速度越来越小的加速直线运动，所受电场力越来越小，电场线的疏密表示场强的大小，故沿AB方向电场线越来越稀疏。带负电的微粒受力方向与运动方向相同，与场强方向相反，故场强方向由B指向A。 故选B。 8. 为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，则（　　） A. 负点电荷运动由P到O点，一直做加速运动 B. 负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大 C. 负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小 D. 负点电荷在P点受力由P指向O，故P点电场强度方向由P指向O 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据矢量的合成可知，负点电荷q在P点受到的电场力向下，从P到O的过程中，负点电荷q的受力方向与运动方向相同，故点电荷q一直做加速运动，A正确； BC．因中垂线上半部分的各点合场强方向相同，均为O指向P，而O至无穷远处场强先增大后减小，场强最大的位置有可能在OP之间，也可能在OP的延长线上，所以负点电荷从P至O的过程一直加速，加速度的大小可能逐渐减小，也可能先增大后减小，故加速度的大小变化无法确定，BC错误； D．负点电荷q在P点受力由P指向O，故P点电场强度方向由O指向P，D错误。 故选A。 9. 图中的实线是一个未知方向的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，则（　　） A. 带电粒子在两点时受力方向都向右 B. 带电粒子所带电荷一定为正电 C. 带电粒子在a点时的速率比b时的大 D. 带电粒子在a点时的电势能比在b点时的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据曲线运动的合力方向大致指向曲线的凹侧，粒子受到电场力的方向水平向左，A错误； B．由于电场的方向未知，故电荷的正负无法确定，B错误； C．a到b的过程，电场力做负功，动能减小，故带电粒子在a点时的速率比b时的大，C正确； D．根据上述分析，a到b的过程，电场力做负功，电势能增大，带电粒子在a点时的电势能比在b点时的小，D错误。 故选C。 10. x轴上有两点电荷和，二者之间连线上各点的电势高低变化如图曲线所示，选无穷远处电势为0，则从图中可得出（　　） A. 两电荷间连线上的P点电场强度为0 B. 两电荷之间连线上各点的场强方向都指向x轴的正方向 C. 和可能为同种电荷 D. 把一正试探电荷从两电荷连线上的A点移到B点时，其电势能先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．该图象的斜率大小等于场强，P点图象的斜率不等于零，则电场强度不为零，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，可知两电荷之间连线上各点的场强方向都指向x轴的正方向，故B正确； C．因为两电荷之间连线上各点的场强方向都指向x轴的正方向，故为正电荷，为负电荷，故C错误； D．把一正试探电荷从两电荷连线上的A点移到B点时，电场力做正功，其电势能一直减小，故D错误。 故选B。 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内有n个自由电子，电子电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，在时间内，通过导体横截面的自由电子数目为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据电流的定义式 在时间内通过导体横截面的自由电子的电量 则在时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为 又 故B正确，ACD错误。 故选B。 12. 如图所示是由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是（　　） A. 图线表示电阻丝的阻值与电压成正比 B. a电阻丝较粗 C. a电阻丝的电阻率大于b电阻丝电阻率 D. a电阻丝的阻值大于b电阻丝的阻值 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体的电阻由导体本身的性质决定的，跟导体两端的电压无关，A错误； BD．根据欧姆定律 可得 可知伏安特性曲线的割线斜率是电阻的倒数，因此a代表的电阻较大，b的较小；根据电阻定律 可知a的电阻丝较细，b的较粗，B错误，D正确； C．由于两段电阻丝的材料相同，故a电阻丝的电阻率等于b电阻丝电阻率，C错误。 故选D。 13. 如图所示，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是（　　） A. 甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法 B. 甲图中，乙图中 C. 甲图中误差由电压表分流引起 D. 乙图中误差由电流表分压引起 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法，A正确，不符题意； B．甲图中，由于电压表的分流作用，导致电流测量偏大，故，乙图中，由于电流表的分压作用，导致电压测量偏大，故，B错误，符合题意； CD．根据上述分析可知，甲图中误差由电压表分流引起，乙图中误差由电流表分压引起，CD均正确，不符合题意。 故选B。 14. 两个量程的电压表的电路图如图所示，当使用a、b两个接线柱时，量程为0～3V，当使用a、c两个接线柱时，量程为0～15V。已知表头的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则电阻R1、R2的值(　　) A. 2500Ω、12000Ω B. 3000Ω、12000Ω C. 2500Ω、15000Ω D. 3000Ω、15000Ω 【答案】A 【解析】 【详解】接a、b时，由串联电路特点有 R总=R1＋Rg= 得 R1=－Rg=2500Ω。 接a、c时，同理有 R总′=R1＋R2＋Rg= 得 R2=－Rg－R1=12000Ω A．2500Ω、12000Ω，与结论相符，选项A正确； B．3000Ω、12000Ω，与结论不相符，选项B错误； C．2500Ω、15000Ω，与结论不相符，选项C错误； D．3000Ω、15000Ω，与结论不相符，选项D错误； 二、实验题（共18分） 15. 小明想根据学过的知识，估测一个电容器的电容。他从实验室找到的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与计算机相连，能描绘出电流i随时间t变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。实验过程如下，完成相应的填空。 （1）先使开关S与1端相连，电源给电容器充电（充满），充电结束时电容器上极板带_______（填“正电荷”或“负电荷”） （2）将开关S掷向2端，电容器放电，此时电路中有短暂的电流，流过电阻R的电流方向为_______（填“向左”或 “向右”）。 （3）电流传感器将电容器放电过程电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线如图乙所示。图线与时间轴所包围面积的物理意义是_______。 【答案】（1）正电荷 （2）向左 （3）放电过程电容器释放的电荷量 【解析】 【小问1详解】 开关S与1端相连，电源给电容器充电时，由于上极板与电源正极相连，上极板带正电荷。 【小问2详解】 开关S掷向2端，电容器放电，下极板上的负电荷定向移动经电阻R到上极板，由于电子带负电，电流方向与电荷定向移动的方向相反，故通过定值电阻R的电流方向向左。 【小问3详解】 根据 可得 故图线与时间轴所包围的面积表示放电的电荷量。 16. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。 （1）由图得圆柱体的直径为_______，长度为_______。 （2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用表示，则用表示的电阻率的关系式为_______。 （3）若用伏安法测圆柱体的电阻时。实验所用器材为：电池组（电压为）、电流表（内阻约）、电压表（内阻约）、滑动变阻器R（，额定电流）、开关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 0.10 0.020 2 0.30 0.060 3 0.70 0.160 4 1.00 0.220 5 1.50 0.340 6 1.70 0.460 7 2.30 0.520 a.由以上实验数据可知，他们测量时控制电路采用的是变阻器_______连接（选填“限流式”或“分压式”）。 b.该小组同学在坐标纸上建立坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的5个坐标点，请在图中标出第次测量数据的坐标点，并描绘出图线。（ ） c.由图线得到金属丝的阻值_______（结果保留两位有效数字）。 d.根据电流表内阻，电压表内阻及的测量值可知为了使电阻的测量值尽可能准确测量电路应选择安培表_______。（选填“内接”或“外接”）。 【答案】（1） ①. 1.843##1.844##1.845##1.846 ②. 42.40 （2） （3） ①. 分压式 ②. ③. 4.4##4.5##4.6 ④. 外接 【解析】 【小问1详解】 [1]由图得圆柱体的直径为1.5mm+0.01mm×34.4=1.844mm [2]长度为42mm+0.05mm×8=42.40mm。 【小问2详解】 根据 可得 【小问3详解】 a.[1]由以上实验数据可知，电压表的读数范围较大，可知他们测量时控制电路采用的是变阻器分压式连接。 b.[2]描绘出图线如图 c.[3]由图线得到金属丝的阻值 d.[4]根据电流表内阻，电压表内阻及的测量值可知 则为了使电阻的测量值尽可能准确测量电路应选择安培表外接。 三、计算题（共40分，解答中有必要的文字表述，作图要规范，方程书写要规范） 17. 如图所示，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做功为，再从B点移到C点，静电力做功为。已知电场的方向与所在的平面平行。 （1）两点间的电势差和两点间的电势差分别为多少？ （2）如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？ （3）请在图中画出过B点的电场线方向，并说明理由。 【答案】（1）， （2）， （3）设的中点为D，易知D点电势也为，与C电势相等，连接，则为匀强电场中的一条等势线，过B作的垂线，即为过B的电场线，沿电场方向电势降低，故过B的电场线如图 【解析】 【小问1详解】 根据电场力做功和电势差的关系 可得两点间的电势差和两点间的电势差分别为 【小问2详解】 由题可知 若规定，则解得 【小问3详解】 略。 18. 如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度为零），经灯丝与A板间的加速电压加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入由两块平行金属板形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为，板右端到荧光屏的距离为，电子的质量为m，电荷量为e。求： （1）电子穿过A板时的速度大小 （2）电子从偏转电场射出时的侧移量y （3）电子从偏转电场射出时速度偏转角的正切值 （4）P点到O点的距离Y。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【详解】（1 ）电子在加速电场中运动，根据动能定理 解得 （ 2）电子在偏转场中运动时间为 电子在竖直方向的加速度为 电子的侧移量 解得 （ 3）速度偏转角正切 （4）P到O点的距离 19. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成角。重力加速度为g（已知）。 （1）判断小球的带电性质，在原图画出小球在A位置的受力分析图； （2）求该匀强电场的电场强度E的大小； （3）若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求 a．小球运动到最低点时绳子对小球的拉力 b．小球运动过程中的最大速度 【答案】（1）带负电， （2） （3）a．；b． 【解析】 【小问1详解】 小球带负电，受力分析如图 【小问2详解】 小球在A点静止，由平衡条件可知 解得 【小问3详解】 a．小球摆至最低点的过程根据动能定理可知 解得 小球在最低点，根据牛顿第二定律可知 解得 b．小球摆至A点时速度最大，根据动能定理可知 解得 20. 在物理学习中我们经常采用类比的方法来研究问题。 （1）比如我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，将地球视为均质球体，且忽略自转。 a．请类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为处的引力场强度的表达式 b．某同学查阅资料知道质量为m的物体在地球引力场中具有的引力势能为（规定以离地球无穷远处引力势能为0），请类比电势的定义方法，写出距离地心为处的“引力势”的表达式。 （2）电容器充电过程随着两极板电荷量Q的增加，两极板间的电压也在增加，某电容为C的电容器最初不带电，充电时图像如图所示，类比运动学中通过求图像包围的面积可以获得物体运动位移的方法，试求出电容器两极板间电压为时电容器储存的电场能E为多少？ 【答案】（1）a．；b． （2） 【解析】 【小问1详解】 a.引力场强度的定义式 故有 b.同理可得 【小问2详解】 图中三角形面积的意义即为电容器储存的电场能，当电容器两极板件电压为时，其所带电荷量 故有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $