精品解析：北京市铁路第二中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

北京铁路第二中学2024-2025学年度第一学期 高二物理期中考试试卷 试卷满分：100分 考试时间：90分钟 一、单选题（本大题共15小题；每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，仅有一个选项符合题意） 1. 有一横截面积为S的铜导线，每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e。当电子的定向移动的速度为v时，通过导线横截面的电流可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为，由于铜导线的横截面积为S，则在时间内，电子经过的导线对应体积为，又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 则电流的微观表达式为 故选C。 2. 一金属球，原来不带电，现在沿球直径的延长线上放置一根均匀带电的细杆MN，如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则（　　） A. Ea最大 B. Eb最大 C. Ec最大 D. Ea=Eb=Ec 【答案】C 【解析】 【详解】静电平衡后，金属球内的合电场强度处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的电场强度大小相等，方向相反，相互抵消。 c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的电场强度最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的电场强度最大，即Ec最大， 而a点离带电的细杆MN最远，带电的细杆MN在a点处产生的电场强度最小，则金属球上感应电荷在a点处产生的电场强度最小，即Ea最小。 故选C。 3. 在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：电场强度是矢量，既有大小又有方向，只有当大小均相同时，场强才相同．电势是标量，真空中点电荷电场的等势线是以点电荷为球心的球面． 解：A、ab两点电势相同，电场强度方向不同，场强不同．故A错误． B、a点电场强度是由匀强电场与点电荷电场场强的合成，a点场强斜向右上方，b点场强斜向右下方，则两点场强不同．故B错误． C、根据对称性，ab两点场强相同，ab在同一等势面上，电势相同．故C正确． D、a点场强方向向上，b点场强方向向下，场强不同．故D错误． 故选C 【点评】矢量要相同，只有大小和方向都相同才相同，相反当大小或方向之一变化时，矢量就变化． 4. A、B是某电场中一条电场线上的两点，一电荷仅在静电力作用下，沿电场线从A点运动到B点，其速度一时间图像如图所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．带电的粒子从A运动到B，由速度－时间图线得到电荷做加速度逐渐增大的加速运动，故电场力从A到B，但是不知道电荷的电性，无法判断场强方向，故无法比较电势大小关系，故A错误，B错误； CD．因为粒子从A运动到B加速度逐渐增大，因此电场力变大，电场强度变大，即，故C错误，D正确。 故选D。 5. 板间距为的平行板电容器所带电荷量为时，两极板间电势差为，板间场强为，现将电容器所带电荷量变为，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差，板间场强为，下列说法正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】电容器所带电荷量为时， 电容器所带电荷量变为，板间距变为时， 选项C正确，ABD错误； 故选C。 6. 一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。当电动机线圈两端所加电压为6V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A。由此可知（　　） A. 电动机消耗的电功率为72W B. 电动机线圈的发热功率为2W C. 电动机输出的机械功率为12W D. 电动机的工作效率为50% 【答案】B 【解析】 【详解】A．电动机消耗的电功率 故A错误； B．电动机线圈的发热功率 故B正确； CD．电动机输出的机械功率 电动机的工作效率 故C错误，D错误。 故选B。 7. 如图所示电路中，其两端的电压恒为，滑动变阻器的电阻为，负载电阻为，滑动变阻器的滑片位于变阻器的中点，当和的值分别为下列哪组数据时，两端的电压接近于（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，电阻与滑动变阻器下半部分并联 当时，两端的电压为，即 可得 可知，当时，，此时，两端的电压接近于。 故选C。 8. 某电子元件通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，P点的坐标为，过P点的切线在纵轴上的截距为，由此图可知（　　） A. 对应P点，该元件的电阻 B. 随着所加电压的增大，该元件的电阻减小 C. 对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小 D. 该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式求电阻 【答案】C 【解析】 【详解】A．对应P点，该元件的电阻为 A错误； B．图像上各点与原点连线的斜率逐渐减小，则该元件电阻逐渐增大，B错误； C．功率为 则对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小，C正确； D．纯电阻元件满足欧姆定律，与是否为线性元件无关，D错误。 故选C。 9. 要测绘一个标称“3.8V、0.3A”灯泡L的伏安特性曲线，选用了电池组（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.3Ω）、电压表（量程0~5V，内阻约5kΩ）、开关、导线和滑动变阻器（阻值范围0~10Ω）。为了安全、准确地完成实验，电压应从零开始调节，应该选用的电路图为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因实验要求电流从零开始调节，所以滑动变阻器应用分压式接法；因小灯泡电阻比较小，故电流表应用外接法。 故选B。 10. 在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则（　　） A. 小灯泡消耗的功率变小 B. 电压表的示数变大 C. 通过的电流变小 D. 电源内阻的电压变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．将照射的光的强度减弱，电阻增大，由串反并同得小灯泡消耗的功率变小，故A正确； B．电阻增大，电压表在测量两端电压，由串反并同得电压表的示数变小，故B错误； C．电阻增大，由串反并同得通过的电流变大，故C错误； D．电阻增大，由串反并同得电源内阻的电压变小，故D错误。 故选A。 11. 用多用电表探测如图所示黑箱发现∶用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔接E点，红表笔接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】用多用电表的直流电压挡测量，E、G和F、G间有电压，E、F间无电压，说明电源在G和结点之间；黑表笔接E，红表笔接F，电阻很小，反接时电阻很大，说明E、F间接有二极管，当电流方向从E到F时，二极管导通。 故选B。 12. 测量某电源电动势和内阻时得到的图线如图所示，可知，此电源的电动势E和内阻r分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】根据闭合电路的欧姆定律有 则由图像可得该电源电动势 内阻 故C正确。 13. 如图所示，矩形区域内有水平方向的匀强电场，一个带负电的粒子从A点以某一速度射入电场中，最后以另一速度从B点离开电场，不计粒子所受的重力，A、B两点的位置如图所示，则下列判断中正确的是（　　） A. 电场强度的方向水平向左 B. 带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 C. 粒子在电场中运动的过程中，电势能最大处为A点 D. 粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处为B点 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在电场中向左偏转，所受的电场力水平向左，而粒子带负电荷，故电场强度的方向水平向右，故A错误； B．从A到B，电场力先做负功，后做正功，电场力为恒力，做负功的位移小于做正功的位移，所以电场力做的总功为正功，故粒子的电势能减小，则粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，故B错误； C．粒子电场力水平，将初速度分解为水平和竖直向下的分速度，故水平方向先向右匀减速、再向左匀加速，竖直方向向下匀速，轨迹的最右端在A点的右侧，即电场力做负功的最大位移处在A点的右侧，所以电势能最大位置在A点右侧，故C错误； D．粒子在电场中运动过程，仅受电场力做功，电势能和动能总和保持不变，相互转化，到达B点时电场力做正功最大，电势能最小，动能最大，故D正确。 故选D。 14. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按如图所示接法连入电路。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数大于电流表的示数 B. 电流表指针的偏转角大于电流表指针的偏转角 C. 电压表的示数小于电压表的示数 D. 电压表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据电路图可知，电流表、的两个表头并联，因此其两端的电压相等，又两个表头相同，则流过两个表头的电流相同，指针偏转角相同，而电流表的量程大于的量程，说明电流表的内阻小于的内阻，则电流表的示数大于的示数，故A正确，B错误； CD．电压表V1、V2的两个表头串联，因此流过两个表头的电流相同，指针偏转角相同，而电压表V1的量程大于V2的量程，说明电压表V1的内阻大于V2的内阻，则电压表V1的示数大于电压表V2的示数，故CD错误。 故选A。 15. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长度为L的轻质绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球，小球由悬点正下方A点由静止释放小球向右最大摆角为60°的B点，（不计空气阻力），已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的电场力大小为 B. 小球受到的电场力大小为 C. 小球在B点受到的绳的拉力大小为 D. 小球在B点受到的绳的拉力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小球从最低点到最大摆角处，根据动能定理 解得小球受到的电场力大小为 故A错误，B正确； CD．在最大摆角处，对小球进行受力分析，沿细线方向，根据合外力提供向心力得 解得 故C错误，D错误。 故选B。 二、多选题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意。全部选对得3分，漏选得2分，错选或不答的得0分。） 16. 如图所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是（　　） A. 灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗 B. 灯多时各灯两端的电压较低 C. 灯多时通过电池的电流较大 D. 灯多时通过各灯的电流较大 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】C．当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，外电阻减小，总电阻减小，由 知，总电流I增大，故C项正确； ABD．由 知，灯多时灯两端的电压变小，各灯较暗，通过各灯的电流 灯多时通过各灯的电流较小，故AB正确，D错误。 故选ABC。 17. 如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c，电流沿AB方向时测得该样品电阻为R，则下列说法正确的是（　　） A. 该材料的电阻率为 B. 温度不变，减小沿AB方向的电流时，该材料的电阻率变大 C. 若电流沿CD方向时，该样品的电阻为R D. 若电流沿CD方向时，该样品的电阻为R 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电流沿AB方向时测得该样品电阻为R，长度为a，横截面积为S＝bc，根据电阻定律得 解得该材料的电阻率为 故A正确； B．导体电阻率与材料本身有关，与温度有关，与流过的电流无关，所以温度不变，减小沿AB方向的电流时，该材料的电阻率不变，故B错误； CD．当电流沿CD方向时，长度为c，横截面积S′＝ab，根据电阻定律得 故C正确，D错误。 故选AC。 18. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A. 改装为量程的电流表，选择图甲， B. 改装为量程的电流表，选择图乙， C. 改装为量程的电压表，选择图甲， D. 改装为量程的电压表，选择图乙， 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若改装成0.6A的电流表，应该并联一个小电阻，起到分流的作用，分流电阻的阻值 A正确，B错误； CD．若装为量程的电压表，应该串联一个大电阻，起到分压的作用，分压电阻的阻值 C错误，D正确。 故选AD。 19. 某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( ) A. 反映P内变化的图线是b B. 电源电动势为8 V C. 电源内阻为2 Ω D. 当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电源内部的发热功率 Pr-I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c，故A错误； B．直流电源的总功率 PE=EI P-I图象的斜率等于电动势E，则有 故B错误； C．图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有 得到 故C正确； D．当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得 代入解得 故D正确。 故选CD。 20. 某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子运动到x = 3x0处恰好速度变为零。假设粒子仅受电场力作用，E0和x0已知，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小 C. 粒子到2x0动能大小为 D. 粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为2qE0x0 【答案】CD 【解析】 【详解】A．如果粒子带负电，粒子在电场中先沿场强方向运动，后逆着场强方向运动，则一定先做减速运动后做加速运动，因此粒子在x = 3x0处的速度不可能为零，故粒子一定带正电，故A错误； B．粒子向右运动的过程中，电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，故B错误； C．对全程根据动能定理得 可得 粒子从开始到2x0的过程，由动能定理得 解得 故C正确； D．粒子运动到x0处动能最大，由动能定理得 解得 故D正确。 故选CD。 三、实验题（本大题共22分，每空2分） 21. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量： （1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次，求出其平均值l。其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm。 （2）采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。电阻的测量值比真实值________（填“偏大”或“偏小”）。最后由公式________计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量的符号表示）。 （3）请你根据图所示电路图在图中进行实物连线________。（电流表选0.6A量程，电压表选3V量程） 【答案】（1） ①. 24.09##24.10##24.11 ②. 0.517##0.518##0.519 （2） ①. 偏小 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]刻度尺最小刻度1mm，则金属丝的长度为24.10cm。 [2]用螺旋测微器测量金属丝的直径读数为 0.5mm+0.01mm×1.8=0.518mm 【小问2详解】 [1]采用如图所示的电路测量金属丝的电阻，由于电压表分流作用，使得电流的测量值偏大，根据 可知电阻的测量值比真实值偏小。 [2]根据 解得 【小问3详解】 电路连线如图 22. 多用电表中使用的电池除一节1.5V的干电池外，还有一块层叠电池，标称电动势为9V。小明想使用欧姆挡测电池的电动势，手边仅有的实验器材如下： A.内阻约为1Ω、量程为0~30mA的电流表A B.阻值范围为0~10Ω的滑动变阻器 C.阻值范围为0~2000Ω的滑动变阻器 D.开关一个、导线若干 （1）小明设计的测量电路图如图1所示，多用电表的红色表笔应与电流表________（填“正”或“负”）接线柱相连。 （2）小明应选择哪个滑动变阻器进行实验呢？________（填器材前的选项标号） （3）某时刻电流表及欧姆表（打在“×100”挡）示数分别如图2、图3所示，请读出示数分别为________mA、________Ω。 （4）实验中读取欧姆表示数、电流表示数绘制出如图所示图像，、是图像上的两点，请据此写出欧姆表电池的电动势及该挡位下欧姆表的内阻表达式为________，________。 【答案】（1）负 （2）C （3） ①. 11.8##11.5##11.6##11.7##11.9 ②. 1600 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 电流流经欧姆表时是“红进黑出”，可知红表笔应连接电流表负接线柱。 【小问2详解】 多用电表干电池电动势约为10V左右，当电流表满偏时电路总电阻约为，故选择滑动变阻器R2。 【小问3详解】 [1]电流表读数为11.8mA（11.5 mA ~11.9 mA都正确）； [2]欧姆表读数为。 【小问4详解】 [1]由闭合电路欧姆定律可知 其中r为该挡位下欧姆表的内阻，R为电流表及滑动变阻器接入电路部分电阻的阻值之和，处理上式可得 由图像可知 解得 [2]由图像可知 解得 四、计算题（本题共4小题，共33分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。） 23. 如图所示：，内电阻可以忽略，电阻，，，电容器的电容， （1）闭合开关S，电路稳定后，求通过的电流强度； （2）然后断开S，求这以后流过的电量以及流经的瞬时电流的方向。 【答案】（1）1.25A （2），从左到右 【解析】 【小问1详解】 S闭合，电路稳定后（即电容器充电完毕）即为R1与R2的串联电路，所以通过R1的流为 【小问2详解】 S闭合，电路稳定后，R3为无效电阻，电容C与R2并联，上板带正电，两板间电压 断开S后，由于，所以继续给电容器充电至电源电动势，即 仍是上板带正电，流过R3的电量等于继续给电容器的充电电量，所以 因为电容器继续充电，故流经R1的瞬时电流的方向从左到右。 24. 如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，电源的内阻r ＝1 Ω，电炉的电阻R1＝19 Ω，电动机线圈的电阻R2＝2 Ω，当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25 W；当S闭合时，干路中的电流I＝12.6 A。求： (1)电源的电动势E； (2)S闭合后电动机的机械功率。 【答案】(1)100V；(2)571.2W 【解析】 【详解】(1) 当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25 W，由热功率公式可得 解得 由闭合电路欧姆定律可得 (2) 当S闭合时，干路中的电流I＝12.6 A，由闭合电路欧姆定律可得 解得：； 此时通过电路的电流为 由并联电路电流的规律可得，通过电动机的电流为 因此电动机的电功率为 电动机的热功率为 电动机的机械功率为 25. 如图所示为某电容器装置的简易图，两水平放置的平行金属板相距为d，某质量为m、带电量大小为q的负电荷液滴从距A板高h处由静止自由下落，通过小孔C进入匀强电场，但没有能到达B板，忽略空气阻力且不考虑液滴在运动过程中引起极板的感应电荷，重力加速度为g。 (1)确定A板带电性质，并求出A、B两板间电势差的最小值； (2)取(1)中电势差的最小值，求该液滴在电场中的加速度大小并定性分析液滴的运动情况； (3)若开始时两板不带电，液滴落到B板并把电荷全部传给B板，当第N滴液滴进入A、B两板间恰能做匀速运动，求电容器的电容。 【答案】(1)正电，；(2)，液滴在电场外开始做自由落体运动，在电场中，先做竖直向下的匀减速直线运动，到达最低点后，做竖直向上的匀加速直线运动出小孔后做竖直上抛运动回到出发点，以后重复这样的过程；(3) 【解析】 【详解】(1)在电场中，由题意可知带负电荷的液滴所受电场力竖直向上，故A、B两板间场强竖直向下，因此A板带正电 ，当液滴刚好能到达B板时，A、B间电势差最小，由动能定理得 解得 (2)对液滴，由牛顿第二定律有 qE-mg=ma 又有 联立，解得 经分析可知，液滴在电场外开始做自由落体运动，在电场中，先做竖直向下的匀减速直线运动，到达最低点后，做竖直向上的匀加速直线运动出小孔后做竖直上抛运动回到出发点，以后重复这样的过程； (3)第N滴液滴做匀速运动时，板上电荷量为 而两板间的电压 两板间的场强 液滴做匀速运动时有 qE′=mg 联立，解得 26. 宏观规律是由微观机制决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等。对于导体中的任一截面来说，任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等，宏观上不形成电流。如果导体两端加恒定电压，自由电子在电场力的驱动下开始定向移动，并不断与导体内金属阳离子碰撞，可以认为自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速、再碰撞……，在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。如图所示，一段截面积为S、长为L的金属导体，单位体积内有n个自由电子，自由电子的电量为e，质量为m，导体两端所加电压为U，假设自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，仅在碰撞时才考虑粒子间的相互作用。 （1）求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F； （2）求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速率； （3）实验表明，同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量，物理学中把它叫做导体的电阻。请推导电阻的微观表达式（用物理量S、L、n、e、m、t表示） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意得恒定电场对每个自由电子作用力的大小 解得 （2）自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速，自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，则满足 解得 （3）由题意t时间内通过导线横截面的电荷量为 则电流为 又电阻为 所以电阻的微观表达式为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京铁路第二中学2024-2025学年度第一学期 高二物理期中考试试卷 试卷满分：100分 考试时间：90分钟 一、单选题（本大题共15小题；每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，仅有一个选项符合题意） 1. 有一横截面积为S的铜导线，每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e。当电子的定向移动的速度为v时，通过导线横截面的电流可表示为（　　） A. B. C. D. 2. 一金属球，原来不带电，现在沿球直径的延长线上放置一根均匀带电的细杆MN，如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则（　　） A. Ea最大 B. Eb最大 C. Ec最大 D. Ea=Eb=Ec 3. 在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是 A. B. C. D. 4. A、B是某电场中一条电场线上的两点，一电荷仅在静电力作用下，沿电场线从A点运动到B点，其速度一时间图像如图所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小，则（　　） A. B. C. D. 5. 板间距为的平行板电容器所带电荷量为时，两极板间电势差为，板间场强为，现将电容器所带电荷量变为，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差，板间场强为，下列说法正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。当电动机线圈两端所加电压为6V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A。由此可知（　　） A. 电动机消耗的电功率为72W B. 电动机线圈的发热功率为2W C. 电动机输出的机械功率为12W D. 电动机的工作效率为50% 7. 如图所示电路中，其两端的电压恒为，滑动变阻器的电阻为，负载电阻为，滑动变阻器的滑片位于变阻器的中点，当和的值分别为下列哪组数据时，两端的电压接近于（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 某电子元件通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，P点的坐标为，过P点的切线在纵轴上的截距为，由此图可知（　　） A. 对应P点，该元件的电阻 B. 随着所加电压的增大，该元件的电阻减小 C. 对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小 D. 该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式求电阻 9. 要测绘一个标称“3.8V、0.3A”灯泡L的伏安特性曲线，选用了电池组（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.3Ω）、电压表（量程0~5V，内阻约5kΩ）、开关、导线和滑动变阻器（阻值范围0~10Ω）。为了安全、准确地完成实验，电压应从零开始调节，应该选用的电路图为（　　） A. B. C. D. 10. 在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则（　　） A. 小灯泡消耗的功率变小 B. 电压表的示数变大 C. 通过的电流变小 D. 电源内阻的电压变大 11. 用多用电表探测如图所示黑箱发现∶用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔接E点，红表笔接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 12. 测量某电源电动势和内阻时得到的图线如图所示，可知，此电源的电动势E和内阻r分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 13. 如图所示，矩形区域内有水平方向的匀强电场，一个带负电的粒子从A点以某一速度射入电场中，最后以另一速度从B点离开电场，不计粒子所受的重力，A、B两点的位置如图所示，则下列判断中正确的是（　　） A. 电场强度的方向水平向左 B. 带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 C. 粒子在电场中运动的过程中，电势能最大处为A点 D. 粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处为B点 14. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按如图所示接法连入电路。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数大于电流表的示数 B. 电流表指针的偏转角大于电流表指针的偏转角 C. 电压表的示数小于电压表的示数 D. 电压表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 15. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长度为L的轻质绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球，小球由悬点正下方A点由静止释放小球向右最大摆角为60°的B点，（不计空气阻力），已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的电场力大小为 B. 小球受到的电场力大小为 C. 小球在B点受到的绳的拉力大小为 D. 小球在B点受到的绳的拉力大小为 二、多选题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意。全部选对得3分，漏选得2分，错选或不答的得0分。） 16. 如图所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是（　　） A. 灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗 B. 灯多时各灯两端的电压较低 C. 灯多时通过电池的电流较大 D. 灯多时通过各灯的电流较大 17. 如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c，电流沿AB方向时测得该样品电阻为R，则下列说法正确的是（　　） A. 该材料的电阻率为 B. 温度不变，减小沿AB方向的电流时，该材料的电阻率变大 C. 若电流沿CD方向时，该样品的电阻为R D. 若电流沿CD方向时，该样品的电阻为R 18. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A. 改装为量程的电流表，选择图甲， B. 改装为量程的电流表，选择图乙， C. 改装为量程的电压表，选择图甲， D. 改装为量程的电压表，选择图乙， 19. 某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( ) A. 反映P内变化的图线是b B. 电源电动势为8 V C. 电源内阻为2 Ω D. 当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω 20. 某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子运动到x = 3x0处恰好速度变为零。假设粒子仅受电场力作用，E0和x0已知，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小 C. 粒子到2x0动能大小为 D. 粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为2qE0x0 三、实验题（本大题共22分，每空2分） 21. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量： （1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次，求出其平均值l。其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm。 （2）采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。电阻的测量值比真实值________（填“偏大”或“偏小”）。最后由公式________计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量的符号表示）。 （3）请你根据图所示电路图在图中进行实物连线________。（电流表选0.6A量程，电压表选3V量程） 22. 多用电表中使用的电池除一节1.5V的干电池外，还有一块层叠电池，标称电动势为9V。小明想使用欧姆挡测电池的电动势，手边仅有的实验器材如下： A.内阻约为1Ω、量程为0~30mA的电流表A B.阻值范围为0~10Ω的滑动变阻器 C.阻值范围为0~2000Ω的滑动变阻器 D.开关一个、导线若干 （1）小明设计的测量电路图如图1所示，多用电表的红色表笔应与电流表________（填“正”或“负”）接线柱相连。 （2）小明应选择哪个滑动变阻器进行实验呢？________（填器材前的选项标号） （3）某时刻电流表及欧姆表（打在“×100”挡）示数分别如图2、图3所示，请读出示数分别为________mA、________Ω。 （4）实验中读取欧姆表示数、电流表示数绘制出如图所示图像，、是图像上的两点，请据此写出欧姆表电池的电动势及该挡位下欧姆表的内阻表达式为________，________。 四、计算题（本题共4小题，共33分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。） 23. 如图所示：，内电阻可以忽略，电阻，，，电容器的电容， （1）闭合开关S，电路稳定后，求通过的电流强度； （2）然后断开S，求这以后流过的电量以及流经的瞬时电流的方向。 24. 如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，电源的内阻r ＝1 Ω，电炉的电阻R1＝19 Ω，电动机线圈的电阻R2＝2 Ω，当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25 W；当S闭合时，干路中的电流I＝12.6 A。求： (1)电源的电动势E； (2)S闭合后电动机的机械功率。 25. 如图所示为某电容器装置的简易图，两水平放置的平行金属板相距为d，某质量为m、带电量大小为q的负电荷液滴从距A板高h处由静止自由下落，通过小孔C进入匀强电场，但没有能到达B板，忽略空气阻力且不考虑液滴在运动过程中引起极板的感应电荷，重力加速度为g。 (1)确定A板带电性质，并求出A、B两板间电势差的最小值； (2)取(1)中电势差的最小值，求该液滴在电场中的加速度大小并定性分析液滴的运动情况； (3)若开始时两板不带电，液滴落到B板并把电荷全部传给B板，当第N滴液滴进入A、B两板间恰能做匀速运动，求电容器的电容。 26. 宏观规律是由微观机制决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等。对于导体中的任一截面来说，任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等，宏观上不形成电流。如果导体两端加恒定电压，自由电子在电场力的驱动下开始定向移动，并不断与导体内金属阳离子碰撞，可以认为自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速、再碰撞……，在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。如图所示，一段截面积为S、长为L的金属导体，单位体积内有n个自由电子，自由电子的电量为e，质量为m，导体两端所加电压为U，假设自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，仅在碰撞时才考虑粒子间的相互作用。 （1）求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F； （2）求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速率； （3）实验表明，同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量，物理学中把它叫做导体的电阻。请推导电阻的微观表达式（用物理量S、L、n、e、m、t表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $