专题四 静电场及恒定电流 专项训练（培优版）-浙江省2026届高考物理二轮复习

绝密★启用前 专题四静电场及恒定电流（培优） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1．下列单位是电场强度单位的是（　　） A． B． C． D． 2．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它沿中点对折，则该导线的（　　） A．电阻率变为原来的 B．电阻率变为原来的 C．电阻变为原来的 D．电阻变为原来的 3．如图所示为两导体a、b的伏安特性曲线，则由图可知a、b的电阻关系为（　　） A． B． C． D．无法判断 4．下表是某国产品牌空调的主要技术参数，根据表中数据可以得出（　　） 额定电压/额定频率 220V/50Hz 额定电流 制冷 13.1A 制热 12.4A＋10.0A 额定功率 制冷 2780W 制热 2630W＋2100W 制热最大输入功率 5300W 电辅助加热输入电流 10.0A 电辅助加热输入功率 2100W A．额定功率工况下持续工作24h，制冷的电流始终为13.1A B．在冬季使用电辅热连续工作1小时的耗电量约为2.63度 C．在冬季使用电辅热连续工作时，空调制热效率约为89％ D．在冬季使用电辅热制热工作与不使用电辅热制热耗电量差不多 5．如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为d，其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板左边缘射入，并沿直线从上极板右边缘射出，油滴质量为m，带电荷量为q，现仅将上极板上移少许，其他条件保持不变，重力加速度为g，则下列分析正确的是（　　） A．上移后油滴的运动轨迹是曲线 B．上移后电场强度大小小于，方向竖直向上 C．上移后下极板和上极板之间的电势差为 D．上移后油滴穿越两板之间的电场时电势能减少了 6．现在很多手机在倡导环保的形势下取消了一起搭配的手机充电头。日常生活中我们往往会遇到给不同的手机或电子设备充电的情况，于是能够支持各种充电协议的智能充电器应运而生。一款某品牌氮化镓智能充电器的铭牌如图所示。则下列说法错误的是（　　） A．该充电器以最大输出功率输出时，输出电压是 B．该充电器给支持协议的容量为，额定电压为的电池充电，从0至充满需要至少1小时 C．家用电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压存在，该充电器最大允许脉冲电压的峰值约为 D．某电池充电电压为，最大充电电流不超过，则充电器对它充电时的输出功率为 7．法拉第采用了一个简洁的方法描述电场，即用电场线来描述电场中各点电场强度的大小和方向。下列四幅图的电场中，a、b两点的电场强度相同的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和O′，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（　　） A．F′点与D′点的电场强度大小相等 B．B′点与E′点的电场强度方向相同 C．A′点与F′点的电势差大于O′点与D′点的电势差 D．将试探电荷+q由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 9．如图是额定电压均为的灯泡和的图像，且灯泡的电阻小于。下列分析正确的是（　　）    A．当两端的电压为时，其实际功率为 B．当通过的电流为时，其消耗的电能为 C．将、串联，若两端的电压为，则的功率为 D．将、并联，若通过的电流为，则的功率为 10．如图所示，地表空间中存在一匀强电场，一个质量为的带电小球仅在重力和电场力作用下运动，虚线与水平面的夹角为，若小球从虚线上某处静止释放，则恰好沿虚线向斜下方向运动；若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方向，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，小球重力势能增加了，则在上述过程中小球电势能的改变量为（　　） A． B． C． D． 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，为定值电阻。闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，在此过程中（　　） A．灯泡L变暗 B．两端电压减小 C．电源的路端电压减小 D．经过的电流增大 12．下列说法正确的是（　　） A．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验采用了理想模型法 B．“用传感器观察电容器的充放电”的实验中，i-t图像的面积代表电容器两极板的电压 C．某次实验时左右转动半径相等，左、右变速塔轮半径之比为2:1时，发现左右两标尺的刻度比值为1:1，说明左边小球的质量要大一些 D．在“探究平抛运动及其特点”中发现小球轨迹如图，这是因为斜槽末端向上倾斜造成的 13．如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（　　） A．保持S闭合，将A板适当上移 B．保持S闭合，将B板适当下移 C．先断开S，再将A板适当上移 D．先断开S，再将B板适当上移 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中，某同学使用的多用电表的刻度盘如图所示： (1)关于多用电表的使用，下列说法中正确的是 ___________（选填选项前的字母）； A．用电压挡测电压前，需调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度 B．多用电表没有OFF挡，使用完后应将选择开关拨至交流电压最低挡 C．用欧姆挡测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针向右转过的角度就越大 D．用欧姆挡测电阻时，改变不同倍率的欧姆挡，不需要重新进行欧姆调零 (2)在测量小灯泡的电阻时，黑表笔接触点的电势比红表笔 ___________（选填“高”或“低”）； 15．某校兴趣小组要测定额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线。实验室备有下列器材；电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）：电流表（量程为0~0.6A，内阻约0.5Ω）；电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ）； 滑动变阻器（10Ω）；小灯泡（2.5V）；多用电表一个；电键一个、导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中实验电路连接完整( ) （2）接通开关后，发现电压表示数如图乙所示，此时电压为_______V，而电流表示数为零。出现上述情况的可能原因是_______。 A．电流表接线处断路                B．电压表接线处短路 C．小灯泡接线处断路                D．滑动变阻器接线处断路 （3）小明在实验过程中，分别采用电流表内接法和外接法各做了一次，得到了如图丙中伏安特性曲线“1”和“2”。则实验应选择曲线_______（填“1”或“2”）。 16．将小灯泡接入如图所示的电路，当开关S闭合时，理想电压表的示数为，理想电流表的示数为，电源内阻为，求： (1)小灯泡的电功率； (2)电源电动势； (3)电源的总功率。 17．如图所示，匀强电场方向水平向左、电场强度为E，在光滑绝缘水平面上A点固定有一电荷量为q的带正电小物块，某时刻解除锁定，并给小物块施加一水平向右的恒定拉力，使小物块由静止开始向右运动，当小物块运动到B点时，它的机械能增加了18J，此时将水平拉力反向，但大小不变，直到物块再次返回出发点A。已知物块从A到B的时间为从B向右运动再向左运动到A时间的一半。 （1）求水平拉力的大小； （2）求物块返回出发点A时，物块获得的机械能； （3）以A为零电势点，当物块动能为6J时，它的电势能是多少？ 18．如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d（未知）的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料，图乙是装置的截面图，上、下两板通过电流表接在高压直流电源的M、N两端。质量为m、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集，当电压为时收集效率为75%（即离下板0.75d范围内的尘埃能够被收集）且电流表示数为，不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。 （1）矩形通道的高度d多大？ （2）两板间电压多大时，收集率？ （3）已知进入矩形通道前，单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时电流表示数I与电压U的函数关系（用U、和表示）。    19．光滑绝缘水平面上有一坐标系xOy，半径为R的光滑绝缘圆环固定在坐标系内，圆环圆心位于坐标原点，如图甲所示。圆环内侧A（0，R）处放置一个质量为m、电荷量为+q的带电小球，为了通过电场来控制带电小球的运动，现在圆环内加上水平方向的匀强电场。若小球由静止释放，经时间T沿直线运动到B（R，0）处；若给小球一个沿﹣x方向的初速度，小球恰能做完整的圆周运动。小球可视为质点。 （1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向。 （2）求小球做圆周运动时，通过A点的动能EK。 （3）将原电场更换为图乙所示的交变电场（正、负号分别表示沿y轴负方向和正方向），t=0时刻，小球在A点由静止释放。欲使小球能在一个周期T内不与圆环轨道相碰，试求所加电场强度E2的最大值。    试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 专题四静电场及恒定电流（培优） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1．下列单位是电场强度单位的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．无意义，A错误； B．由 可知力的单位，B错误； C．由 可知是电场强度的单位，C正确； D．由 可知是电势的单位，D错误； 故选C。 2．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它沿中点对折，则该导线的（　　） A．电阻率变为原来的 B．电阻率变为原来的 C．电阻变为原来的 D．电阻变为原来的 【答案】C 【详解】AB．金属丝的电阻率由材料自身的性质决定，所以不会随着金属丝的长度改变而改变，故AB错误； CD．根据 将它沿中点对折，金属丝长度变为原来的，其横截面积变为原来的2倍，可得 故C正确，D错误。 故选C。 3．如图所示为两导体a、b的伏安特性曲线，则由图可知a、b的电阻关系为（　　） A． B． C． D．无法判断 【答案】B 【详解】图线中斜率表示电阻的倒数，则斜率越大，电阻越小，由于可知，的斜率大，则的电阻小，即 故选B。 4．下表是某国产品牌空调的主要技术参数，根据表中数据可以得出（　　） 额定电压/额定频率 220V/50Hz 额定电流 制冷 13.1A 制热 12.4A＋10.0A 额定功率 制冷 2780W 制热 2630W＋2100W 制热最大输入功率 5300W 电辅助加热输入电流 10.0A 电辅助加热输入功率 2100W A．额定功率工况下持续工作24h，制冷的电流始终为13.1A B．在冬季使用电辅热连续工作1小时的耗电量约为2.63度 C．在冬季使用电辅热连续工作时，空调制热效率约为89％ D．在冬季使用电辅热制热工作与不使用电辅热制热耗电量差不多 【答案】A 【详解】A．由表中数据知，额定功率工况下持续工作24h，制冷的电流始终为13.1A，故A正确； B．在冬季使用电辅热连续工作时，额定总功率4730W，工作1小时的耗电量约为4.73度，故B错误； C．在冬季使用电辅热连续工作时，制热总功率4730W，空调最大额定输入功率 空调制热效率 故C错误； D．在冬季使用电辅热制热工作功率4730W与不使用电辅热制热功率2630W耗电量差距较大，故D错误。 故选A。 5．如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为d，其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板左边缘射入，并沿直线从上极板右边缘射出，油滴质量为m，带电荷量为q，现仅将上极板上移少许，其他条件保持不变，重力加速度为g，则下列分析正确的是（　　） A．上移后油滴的运动轨迹是曲线 B．上移后电场强度大小小于，方向竖直向上 C．上移后下极板和上极板之间的电势差为 D．上移后油滴穿越两板之间的电场时电势能减少了 【答案】D 【详解】AB．由于油滴沿直线在极板间运动，可知油滴一定做匀速直线运动，可得 则电场强度大小为 根据公式 可得 则当上极板向上移动时，E不变，方向竖直向上，仍有 所以油滴的运动轨迹仍然是直线，AB错误； C．综上分析，由于E不变，根据，当上极板向上移动少许，d变大，所以U变大，两极板间的电势差不再是，C错误； D．当上极板向上移动少许，E不变，所以油滴射出电场时的位置也不变，重力做的负功为，则电场力做的正功为，根据功能关系可知，油滴的电势能减少了，D正确。 故选D。 6．现在很多手机在倡导环保的形势下取消了一起搭配的手机充电头。日常生活中我们往往会遇到给不同的手机或电子设备充电的情况，于是能够支持各种充电协议的智能充电器应运而生。一款某品牌氮化镓智能充电器的铭牌如图所示。则下列说法错误的是（　　） A．该充电器以最大输出功率输出时，输出电压是 B．该充电器给支持协议的容量为，额定电压为的电池充电，从0至充满需要至少1小时 C．家用电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压存在，该充电器最大允许脉冲电压的峰值约为 D．某电池充电电压为，最大充电电流不超过，则充电器对它充电时的输出功率为 【答案】D 【详解】A．最大输出功率对应的是“”输出，故A正确，不符合题意； B．当以“”输出时的输出功率为，电池的能量为容量与额定电压的乘积为，考虑充电过程的电热损失，所以充电时间至少以上，故B正确，不符合题意； C．充电器输入最大电压为有效值交流电，对应峰值为，故C正确，不符合题意； D．某电池充电电压为，最大充电电流不超过，则充电器对它充电时的输出功率不超过。故D错误，符合题意。 故选D。 7．法拉第采用了一个简洁的方法描述电场，即用电场线来描述电场中各点电场强度的大小和方向。下列四幅图的电场中，a、b两点的电场强度相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．a、b两点电场强度方向不相同，A错误； B．a、b两点电场强度大小不相同，B错误； C．a、b两点电场强度方向不相同，C错误； D．a、b两点电场强度的大小和方向都相同，D正确。 故选D。 8．如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和O′，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（　　） A．F′点与D′点的电场强度大小相等 B．B′点与E′点的电场强度方向相同 C．A′点与F′点的电势差大于O′点与D′点的电势差 D．将试探电荷+q由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 【答案】D 【详解】A．根据等量异种点电荷形成的电场的对称性可知，F′点与E′点的电场强度大小相等，大致做出F′点与D′点的电场强度如图所示 可知由正负点电荷在F′点与D′点处的场强按照点电荷之间的距离关系所延伸出的平行四边形的对角线长度不同，则可知F′点与D′点的电场强度大小不相等，故A错误； B．大致做出两个点电荷在B′点与E′点的电场强度如图所示 可知B′点的合场强在所在平面，E′点的合场强在所在平面，而这两个平面存在夹角，即B′点与E′点的电场强度方向之间存在夹角，因此B′点与E′点的电场强度方向不相同，故B错误； C．设A′点的电势为，则根据对称性可知，D′点的电势为，而根据等量异种电荷所形成的电场的特性可知，O′点的电势为0，则F′点的电势大于0，而根据对称性有 根据、、三点的电势之间的关系可得 因此 即 故C错误； D．如图所示为六棱柱的上表面 由几何关系可知，正电荷在OF中点K的场强方向垂直于OF，则K点的合场强与OF的夹角为锐角，而在F点的合场强与OF的夹角为钝角，因此将正电荷从F点沿直线移到O点的过程中，电场力先做负功，后做正功，则其电势能先增大后减小，故D正确。 故选D。 9．如图是额定电压均为的灯泡和的图像，且灯泡的电阻小于。下列分析正确的是（　　）    A．当两端的电压为时，其实际功率为 B．当通过的电流为时，其消耗的电能为 C．将、串联，若两端的电压为，则的功率为 D．将、并联，若通过的电流为，则的功率为 【答案】C 【详解】ACD．因为灯泡的电阻小于，所以下面的图线为灯泡的图，上面的图线为灯泡的图。由于图线的斜率为电阻大小。得灯泡的电阻为 得灯泡的电阻为 由图当两端的电压为时，对应的电流为0.5A，所以其实际功率为 将、串联，若两端的电压为，流过电阻电流为 则的功率为 将、并联，若通过的电流为，由并联电路特点流过并联电阻电流跟电阻成反比，所以通过的电流为 则的功率为 故AD错误，C正确； B．当通过的电流为时，由图可知加在的电压为100V，其消耗的电能为 故B错误。 故选C。 10．如图所示，地表空间中存在一匀强电场，一个质量为的带电小球仅在重力和电场力作用下运动，虚线与水平面的夹角为，若小球从虚线上某处静止释放，则恰好沿虚线向斜下方向运动；若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方向，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，小球重力势能增加了，则在上述过程中小球电势能的改变量为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】若小球从虚线上某处静止释放，则恰好沿虚线向斜下方向运动，说明小球所受重力与电场力的合力方向沿虚线斜向右下方，将小球所受重力与电场力合成为一个力，叫作等效重力，用表示，等效重力加速度设为，则 若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方向，则小球做类平抛运动，当小球到达最高点时竖直方向的速度等于零，有 小球上升的高度为 重力势能增加了，即 又 以上四式联立解得 说明小球所受电场力方向水平向右，大小为 即小球水平方向和竖直方向加速度大小相等，则小球上升到最高点过程中，电场力做功为 竖直方向有 联立得 即小球电势能减少了，电势能改变量为。 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，为定值电阻。闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，在此过程中（　　） A．灯泡L变暗 B．两端电压减小 C．电源的路端电压减小 D．经过的电流增大 【答案】ACD 【详解】C．向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，故C正确； ABD．由于通过的电流增大，则两端电压增大，由于路端电压减小，则灯泡L和两端电压减小，则通过灯泡L的电流减小，灯泡L变暗，由于电路总电流增大，则经过的电流增大，故AD正确，B错误。 故选ACD。 12．下列说法正确的是（　　） A．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验采用了理想模型法 B．“用传感器观察电容器的充放电”的实验中，i-t图像的面积代表电容器两极板的电压 C．某次实验时左右转动半径相等，左、右变速塔轮半径之比为2:1时，发现左右两标尺的刻度比值为1:1，说明左边小球的质量要大一些 D．在“探究平抛运动及其特点”中发现小球轨迹如图，这是因为斜槽末端向上倾斜造成的 【答案】CD 【详解】A．“探究弹簧弹力与形变量的关系”不是采用理想模型法，故A错误； B．用传感器“观察电容器的充放电”的实验中，i-t图像的面积代表电容器的电荷量，故B错误； C．当转动半径相等时，左右两标尺的刻度比值为1:1，即向心力相等，由于左、右两边变速塔轮半径之比为2:1，两轮的角速度之比为1:2，根据 可知左边小球的质量大一些，故C正确； D．研究平抛运动及其特点中发现小球轨迹如图，这是因为斜槽末端没有调节水平导致，故D正确。 故选CD。 13．如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（　　） A．保持S闭合，将A板适当上移 B．保持S闭合，将B板适当下移 C．先断开S，再将A板适当上移 D．先断开S，再将B板适当上移 【答案】BD 【详解】A．设质点距离A板的高度h，A、B两板原来的距离为d，电压为U，质点的电量为q，由题质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理得 若保持S闭合，将A板适当上移，设质点到达b时速度为v，由动能定理得 可得 说明质点到达b孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b孔，故A错误； B．若保持S闭合，将B板适当下移距离，由动能定理得 则v＞0，质点能穿过b孔，故B正确； C．若断开S时，两板带电量不变，则有 可得将A板适当上移，板间电场强度不变，但板距变大，所以板间电压U’，变大，则有 说明质点不能穿出b孔，故C错误； D．若断开S，再将B板适当上移，由以上分析可知，板距变小， 由原来情况有 可得 可知 则B板上移后，板距为d1，小于d，则有 可知，那么质点可以到达b孔，故能穿过b孔，故D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中，某同学使用的多用电表的刻度盘如图所示： (1)关于多用电表的使用，下列说法中正确的是 ___________（选填选项前的字母）； A．用电压挡测电压前，需调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度 B．多用电表没有OFF挡，使用完后应将选择开关拨至交流电压最低挡 C．用欧姆挡测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针向右转过的角度就越大 D．用欧姆挡测电阻时，改变不同倍率的欧姆挡，不需要重新进行欧姆调零 (2)在测量小灯泡的电阻时，黑表笔接触点的电势比红表笔 ___________（选填“高”或“低”）； 【答案】(1)A (2)高 【详解】（1）A．用电压挡测电压前需要调零，需调整指针定位螺丝，使指针指到零刻，故A正确； B．多用电表没有OFF挡，使用完后应将选择开关拨至交流电压最高挡，故B错误； C．用欧姆挡测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针向右转过的角度就越小，故C错误； D．用欧姆挡测电阻时，改变不同倍率的欧姆挡，需要重新进行欧姆调零，故D错误。 故选A。 （2）欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，黑表笔接触点的电势比红表笔高 15．某校兴趣小组要测定额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线。实验室备有下列器材；电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）：电流表（量程为0~0.6A，内阻约0.5Ω）；电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ）； 滑动变阻器（10Ω）；小灯泡（2.5V）；多用电表一个；电键一个、导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中实验电路连接完整( ) （2）接通开关后，发现电压表示数如图乙所示，此时电压为_______V，而电流表示数为零。出现上述情况的可能原因是_______。 A．电流表接线处断路                B．电压表接线处短路 C．小灯泡接线处断路                D．滑动变阻器接线处断路 （3）小明在实验过程中，分别采用电流表内接法和外接法各做了一次，得到了如图丙中伏安特性曲线“1”和“2”。则实验应选择曲线_______（填“1”或“2”）。 【答案】 1.80（1.78~1.82） C 1 【详解】（1）[1]因为电灯泡的额定电压为2.5V，所以量程需选用0~3V即可，为了可能多测量数据，滑动变阻器应采用分压接法，又因为电压表的电阻很大，故采用电流表外接，如图所示 （2）[2]由图乙可知，电压表的示数为1.80（1.78~1.82） [3] 电流表示数为零，说明电路中有断路，极可能小灯泡接线处断路， ABD错误，C正确。 故选C。 （3）[4]根据电流表和电压表的阻值，采用了电流表外接，故实验时应选择曲线1。 16．将小灯泡接入如图所示的电路，当开关S闭合时，理想电压表的示数为，理想电流表的示数为，电源内阻为，求： (1)小灯泡的电功率； (2)电源电动势； (3)电源的总功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小灯泡的电功率为 （2）根据闭合电路欧姆定律可知，电源电动势为 （3）电源的总功率为 17．如图所示，匀强电场方向水平向左、电场强度为E，在光滑绝缘水平面上A点固定有一电荷量为q的带正电小物块，某时刻解除锁定，并给小物块施加一水平向右的恒定拉力，使小物块由静止开始向右运动，当小物块运动到B点时，它的机械能增加了18J，此时将水平拉力反向，但大小不变，直到物块再次返回出发点A。已知物块从A到B的时间为从B向右运动再向左运动到A时间的一半。 （1）求水平拉力的大小； （2）求物块返回出发点A时，物块获得的机械能； （3）以A为零电势点，当物块动能为6J时，它的电势能是多少？ 【答案】（1）；（2）40.5J；（3）0.75J或3.45J 【详解】（1）设物块从A运动到B的时间为t，则从B返回A的时间为2t。从A到B过程中，由牛顿第二定律得 从B到A过程中，由牛顿第二定律得 物块从A到B和从B到A的位移大小相等、方向相反，则有 解得 联立得 （2）设A、B之间的距离为，从A到B根据能量守恒定律有 从B到A根据能量守恒定律有 解得物块返回A点时，获得的机械能为 （3）从A到B，物块做匀加速运动，运动到B时，获得的机械能为18J，设第一次动能等于6J的位置距离A为，此时物块具有的电势能为，根据能量守恒定律得 求得 从B向右运动到速度为零的过程中，设第二次动能等于6J的位置到B点的距离为，此时物块具有的电势能为，根据能量守恒定律得 解得 由运动的对称性可知物块再次经过此位置时，动能为6J，电势能为3.45J，即物块的动能为6J时，电势能为0.75J或3.45J。 18．如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d（未知）的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料，图乙是装置的截面图，上、下两板通过电流表接在高压直流电源的M、N两端。质量为m、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集，当电压为时收集效率为75%（即离下板0.75d范围内的尘埃能够被收集）且电流表示数为，不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。 （1）矩形通道的高度d多大？ （2）两板间电压多大时，收集率？ （3）已知进入矩形通道前，单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时电流表示数I与电压U的函数关系（用U、和表示）。    【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）收集率为75%时，有： 得 而加速度为 解得 （2）若收集率为100%，则粒子最大偏转量为 又由于加速度为 由于 联立解得 （3）由（2）解得：电压为U时，最大偏转量 取时间，收集到的粒子的数目为 由于 联立解得 由于时，电流为。故 所以 考虑到时收集率为100%； 解得 19．光滑绝缘水平面上有一坐标系xOy，半径为R的光滑绝缘圆环固定在坐标系内，圆环圆心位于坐标原点，如图甲所示。圆环内侧A（0，R）处放置一个质量为m、电荷量为+q的带电小球，为了通过电场来控制带电小球的运动，现在圆环内加上水平方向的匀强电场。若小球由静止释放，经时间T沿直线运动到B（R，0）处；若给小球一个沿﹣x方向的初速度，小球恰能做完整的圆周运动。小球可视为质点。 （1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向。 （2）求小球做圆周运动时，通过A点的动能EK。 （3）将原电场更换为图乙所示的交变电场（正、负号分别表示沿y轴负方向和正方向），t=0时刻，小球在A点由静止释放。欲使小球能在一个周期T内不与圆环轨道相碰，试求所加电场强度E2的最大值。    【答案】（1），方向由A指向B；（2）；（3） 【详解】（1）小球由静止释放，沿直线从A到B，可知电场力方向沿着AB方向指向B，由运动学公式可得 可得 方向由A指向B。 （2）小球最容易脱轨的位置为C点，如下图所示：    小球恰能做完整的圆周运动，可知小球在C点恰好由电场力来提供向心力，则有 从A点到C点利用动能定理 联立方程可得 （3）若加上沿着y轴方向的交变电场，若小球没有碰到轨道，可知小球在第一个内做初速度为零的匀加速直线运动，第二个内做匀减速直线运动，这两个内加速度大小相等，所以位移大小相等，第三个内小球反向做匀加速直线运动，第四个内做匀减速直线运动，所以小球在一个T内返回A点，要使电场强度E2最大，且小球能在一个周期T内不与圆环轨道相碰，可知小球在时刻恰好运动到圆心，由运动学公式可得 可得 试卷第20页，共22页 试卷第19页，共22页 学科网（北京）股份有限公司 $