精品解析：北京市人大附中2025-2026学年高一下学期期末物理试题

2025~2026学年度第二学期高一年级期末练习 物理 注意事项： 1．共21道小题，共8页，满分100分，练习时长90分钟。 2．题卡规定位置填写个人信息，将相关内容填涂和写在答题卡的指定区域内。 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 电子伏特（符号：eV）属于下列哪一个物理量的单位（ ） A. 能量 B. 电压 C. 电流 D. 电荷量 【答案】A 【解析】 【详解】A．研究微观带电粒子在电场中的运动时，常用电子伏特（eV）做能量单位。1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能，而若电场中a、b两点间的电势差为1V，将一电子从a点移到b点，电子克服电场力做功为1eV 即电子伏特是能量单位，故A正确； B．电压的单位是伏特，故B错误； C．电流的单位是安培，故C错误； D．电荷量的单位是库仑，故D错误。 故选A。 2. 在某静电场中把一个电荷量为+q的检验电荷从电场中A点移到无限远处时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能以及电场中A点的电势分别为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功，则由题意可得 根据电势的定义可得 故选A。 3. 同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点，得到了如图所示的、、、四个点，其中电阻值最大的是（　　） A. 点对应的电阻 B. 点对应的电阻 C. 点对应的电阻 D. 点对应的电阻 【答案】D 【解析】 【详解】由欧姆定律得，在坐标系中，各点与原点的连线斜率为= 斜率越小，电阻越大。图中的斜率最小，因此点对应的电阻最大。 故选D。 4. 关于下列四个现象，说法正确的有（ ） A. 甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷 B. 乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服 C. 丙图中，在燃气灶中安装电子点火器，是利用了摩擦起电的原理 D. 丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电 【答案】D 【解析】 【详解】A．女生接触金属球，与金属球带同种电荷，故A错误； B．电力工人进行高压带电操作时一定要穿含金属丝的工作服，通过静电屏蔽来防止静电对人体的危害，故B错误； C．在燃气灶中安装电子点火器，是利用了尖端放电的原理，故C错误； D．在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电，防止因静电而引发安全事故，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，电子重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移量变大的方案是（　　） A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小 【答案】B 【解析】 【详解】设平行极板的长度为，板间距离为，电子的电荷量绝对值为、质量为，电子经加速电场后速度为。由动能定理有 解得 电子在偏转电场中的加速度大小为 在极板间运动的时间为 电子射出平行板区时的偏移量为== 可知与成正比、与成反比，故变小、变大时，一定变大。 故选B。 6. 一正点电荷只受静电力作用，从静电场中的点由静止释放。在它沿直线运动到点的过程中，动能随位移变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布应是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由动能定理可知，图像的斜率表示静电力沿运动方向的分力，图像斜率恒定且动能随位移增大，说明静电力大小不变、方向由指向。正电荷所受静电力方向与电场方向相同，因此该处电场方向由指向且场强大小不变，电场线应为等间距的平行直线。 故选A。 7. 为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电。以下说法正确的是（　　） A. 若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电 B. 若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电 C. 使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大 D. 使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电，故A错误； B．若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电，故B错误； C．C带电，但电荷分布在外表面，若使D接触C的外表面，D带电；然后接触A，则A带电，可知操作若干次，观察到A的箔片张角变大，故C正确； D．C带电，但电荷分布在外表面，若使D接触C的内表面，D不带电；然后接触A，A不能带电；可知操作若干次，观察到A的箔片张角不变，故D错误。 故选C。 8. 如图所示为等量异号点电荷周围电场线的分布图，图中M点是两点电荷连线的中点，N点和M点到正电荷的距离相等．若M、N两点电场强度的大小分别为EM和EN，电势分别为φM和φN，则 （ ） A. EM >EN，φM >φN B. EM >EN，φM <φN C. EM =EN，φM >φN D. EM =EN，φM <φN 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，M点周围的磁感线比N点周围的密一些，故EM >EN， MN点都在一个圆上，但是这个圆不是等势面，根据电场线疏密代表场强可知，正电荷到M点的电场强度大一些，故由U=Ed，则正电荷与M点的电压降低得要多一些，故M点的电势低于N点的电势，φM <φN。 故选B。 考点：电场强与电场强度和电势． 9. 如图所示，与静电场中的等势线类似，在地理学中，将同一高度上气压相等的点连接起来形成等压线，若相邻等压线之间的气压差相等，则等压线越密，气压随水平距离变化越快。大气作水平运动会形成风，若没有其他外力的作用，风向沿气压降低最快的方向。若图示为某时刻某地区的平面等压线图（图中数字的单位是百帕），下列说法正确的是（　　） A. A处气压随水平距离变化比B处慢 B. A处气压随水平距离变化快慢与B处相同 C. 若没有其他外力的作用，A处风向沿等压线方向 D. 若没有其他外力的作用，A处风向垂直于等压线 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，处等压线比处密，故处气压随水平距离变化比处快，故A错误，B错误。 CD．沿等压线方向气压不变，气压降低最快的方向垂直于等压线，所以在没有其他外力作用时，处风向垂直于等压线，故C错误，D正确。 故选D。 10. 如图所示，电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成，某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏小一点，若要校准，可采用的措施是（　　） A. 在电阻R上串联一个比其大得多的电阻 B. 在电阻R上串联一个比其小得多的电阻 C. 在电阻R上并联一个比其大得多的电阻 D. 在电阻R上并联一个比其小得多的电阻 【答案】C 【解析】 【详解】电压表由表头G和电阻R串联而成，发现此电压表的读数比准确值稍微小一些，说明加上相同电压时，要使电流适当大些，故需要略微减少电阻R的值，可以与电阻R并联电阻实现，但电压表的读数比准确值稍微小一些，故并联电阻要比R大得多，故ABD错误，C正确； 故选C。 二、不定项选择题：本题共4小题，每小题3分，共计12分。每小题可能有一至多个选项符合题意。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答得0分。 11. 电容器充电时，有人用如下所示图像描述电荷量、电压、电容之间的相互关系，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】AD．对于给定的电容器，是一个常数。电荷量与电压之间满足关系式 变形有 因此图，图线应为水平直线，故A错误，D正确； B．同上图，图线也应为水平直线，故B正确； C．，是一个常数，与成正比，图，图线为过原点斜率为正的直线，故C正确。 故选BCD。 12. 如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 静电力做正功 B. 重力和静电力的合力做正功 C. 重力势能的减少量小于动能的增加量 D. 重力势能的减少量大于电势能的增加量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于下极板带负电，带负电的油滴受电场力向上，因此静电力做负功，故A错误； B．由于向下加速运动，合力向下，因此重力和静电力的合力做正功，故B正确； C．根据能量守恒，减小的重力势能一部分增加了电势能，一部分增加了油滴的动能，因此重力势能的减少量大于动能的增加量，故C错误； D．重力做正功等于重力势能的减小量，电场力做负功等于电势能的增加量，由于重力大于电场力，因此重力做的功大于电场力做功，即重力势能的减少量大于电势能的增加量，故D正确。 故选BD。 13. 如图所示，三个同心圆是固定的点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三个点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径关系是。现将一电荷量为的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只在点电荷Q的静电力作用下开始运动，则（　　） A. 三点的电场强度大小关系是 B. 三点的电势大小关系是 C. 该试探电荷在三点的电势能大小关系是 D. 该试探电荷在三点的动能大小关系是 【答案】BD 【解析】 【详解】A. 因为，根据公式 得 故A错误； B．根据点电荷场强公式可知，AB段场强大于BC段场强，AB间距离等于BC间距离，再根据 可知AB间电势差UAB大于BC间电势差UBC，即 故B正确； CD．根据动能定理 可知的试探电荷从A点由静止释放运动，电场力做正功，电势能减小，且 所以 故C错误，D正确。 故选BD。 14. 如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势 B. B板最多吸收个电子 C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小 D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由能量守恒及动能定理得 即 可知B板的电势和灯丝K的电势相等，故A错误； B．A、B板间的最大电压为 可知B板的最大电荷量为 B板最多吸收的电子个数为，故B正确； C．由能量守恒定律可知，在第一个电子被B板吸收后，电子由灯丝K运动到A板过程，动能增大，电势能减小，由A板运动到B板过程，动能减小，电势能增大，故C错误； D．因为电源的电动势不变即电压U0不变，所以A、B板间的最大电压UAB不变，若增大A、B板间的距离，则由可知电容减小，故电容器所带的电荷量小于Q，故D正确。 故选BD。 三、实验题：本题共2小题，共18分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 15. 某同学在实验室做“测量金属丝的电阻率”实验。 （1）他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。他用电阻挡进行测量，指针位置如图1所示，则该电阻的阻值约为__________。 （2）然后用螺旋测微器测量金属丝直径，如图2所示，测量值__________mm。 （3）为测量金属丝的电阻，实验中提供的器材有开关、若干导线及下列器材： A.电源（） B.电压表（量程，内阻约） C.电流表（量程，内阻约） D.电流表（量程，内阻约） E.滑动变阻器（最大阻值约为） 为使金属丝的电压能从零开始增大，并使测量结果尽量准确，上面器材中电流表应选用__________（填器材前的字母）。测量电路选用下图中的__________。 （4）测得金属丝的直径为、长度为、阻值为，则电阻率__________。 【答案】（1）## （2）#### （3） ①. C ②. 甲 （4） 【解析】 【小问1详解】 电阻读数示数倍率 由图1，示数在5刻度位置，因此电阻约 【小问2详解】 固定刻度一小格为，可动刻度每格为 由图2，固定刻度露出一小格，可动刻度为格。 因此螺旋测微器读数 故金属丝直径 【小问3详解】 [1]电源电压，金属丝电阻约，最大电流 因此电流表应选量程为的C [2]要求电压从零开始增大，滑动变阻器须采用分压接法。 电流表内阻约，电压表内阻约 ，，则 因此应采用电流表外接法。 故选择图甲。 【小问4详解】 由电阻定律，横截面积 解得 16. 把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器充、放电过程。 （1）先将开关S接1，观察到电流表示数（　　） A. 逐渐增大到某一值后保持不变 B. 逐渐增大到某一值后迅速减小 C. 迅速增大到某一值后保持不变 D. 迅速增大到某一值后逐渐减小 （2）待电压表示数稳定后，将开关S接2，测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过R的电荷量________C（结果保留2位有效数字）。 （3）该同学在分析数据时，用电容器的电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量，他发现与有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断________（选填“>”或“<”），产生这一差异是由于________的影响（选填“电流表”、“电压表”或“电阻”）。 【答案】（1）D （2） （3） ①. < ②. 电压表 【解析】 【详解】（1）先将开关S接1，电源给电容器充电，电路中存在充电电流，且随着电荷量的增多，充电电流逐渐减小为零，所以观察到电流表示数是迅速增大到某一值后逐渐减小。 故选D。 （2）图像与坐标轴所围面积表示电荷量，所以通过电阻R的电荷量为 （3）[1][2]因为有电压表的存在，所以在放电时总有一部分电荷经过电压表放电，电容器所带电荷量不能全部经过电阻R，所以 产生这一差异是由于电压表的影响。 四、计算论证题：本题共5小题，共40分。解答时请写出必要的文字、方程式和演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。 17. 电场对放入其中的电荷有力的作用。如图所示，带电球C置于铁架台旁，把系在丝线上的带电小球挂在铁架台的点。小球静止时与带电球处于同一水平线上，丝线与竖直方向的偏角为。已知球的质量为，电荷量为，重力加速度为，静电力常量为，两球可视为点电荷。 （1）求带电球C对小球A的静电力的大小： （2）求带电球C在小球A处产生的静电场的场强； （3）若已知小球静止时与带电球的距离为，求带电球C所带的电荷量。 【答案】（1） （2），方向水平向右。 （3），带正电。 【解析】 【小问1详解】 小球A静止，受力平衡。重力竖直向下，丝线拉力沿丝线方向，静电力水平向右，由平衡条件，竖直方向，水平方向 解得 【小问2详解】 电场强度定义 代入 解得，方向水平向右。 【小问3详解】 由库仑定律，其中， 解得 由于A带正电且受斥力，C也带正电。 18. 若距地面高约2km的空中有两块乌云，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差约为3×109V且保持不变。已知空气的电场强度达到3×106V/m将被击穿放电，请对以下问题进行估算。 （1）当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？ （2）若某次闪电，两块乌云之间通过的电荷量为500C，可释放多少能量？ （3）这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？ 【答案】(1)1000m；(2) 1.5×1012J；(3) 5×104A 【解析】 【分析】 【详解】(1)由 U=Ed 可得乌云与建筑物间的距离为 (2)释放的能量为电场力做功 W=Uq=3×109×500J=1.5×1012J (3)平均电流约为 19. 在物理实验室中，有一绝缘支架上的带正电小球A（视为点电荷），其周围存在较强的电场。距其不远处的桌面上，放置着一个灵敏验电器B。由于小球的静电场的影响，验电器B的箔片张角发生了明显变化。在不移动小球A和验电器B的位置、且不改变小球A电荷量的前提下，请你展开想象的翅膀，设计两种不同的方案，消除小球A的静电场对验电器B的干扰。可通过文字与示意图相结合叙述设计方案。 【答案】方案一：用接地金属网罩屏蔽验电器B 用一个金属网罩（或金属盒）将验电器B完全罩住，并用导线将金属网罩与大地相连。 由于静电屏蔽作用，接地导体空腔内部电场为零，外部电场无法影响内部物体，验电器B不受小球A电场影响，箔片张角恢复原状。 方案二：用金属网罩屏蔽验电器B（不接地） 用一个金属网罩（或金属盒）将验电器B完全罩住，使金属网罩与验电器B无接触，且金属网罩不与大地连接。金属网罩在小球A电场中发生静电感应，内部形成等势体，验电器B处于内部，不受小球A电场影响，箔片张角恢复原状。 方案三：用接地金属网罩屏蔽带电小球A 用一个金属网罩将小球A完全罩住并接地。由于静电屏蔽作用，外部空间场强为零，验电器B不受小球A电场影响，箔片张角恢复原状。 【解析】 【详解】见答案。 20. 研究原子核的结构时，需要用能量很高的粒子轰击原子核。为了使带电粒子获得很高的能量，科学家发明了各种粒子加速器。图1为某加速装置的示意图，它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成，其轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图2所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为 0）的中央有一电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1.为使电子在圆筒之间的间隙都能被加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若电子的质量为m，电荷量为-e，交变电源的电压为U，周期为T，两圆筒间隙的电场可视为匀强电场，圆筒内场强均为0.不计电子的重力和相对论效应。 （1）求电子进入圆筒1时的速度v1，并分析电子从圆板出发到离开圆筒2这个过程的运动。 （2）若忽略电子通过圆筒间隙的时间，则第n个金属圆筒的长度Ln应该为多少？ （3）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙的距离均为d，在保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同的情况下，该装置能够让电子获得的最大速度是多少？ 【答案】（1），电子从圆板开始先做匀加速直线运动，进入圆筒1，筒内场强为0，电子不受外力做匀速直线运动，在圆筒1、2之间间隙再做匀加速直线运动，进入圆筒2再做匀速直线运动；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）电子由金属圆板经电场加速进入圆筒1，根据动能定理 解得 电子从圆板开始先做匀加速直线运动，进入圆筒1，筒内场强为0，电子不受外力做匀速直线运动，在圆筒1、2之间间隙再做匀加速直线运动，进入圆筒2再做匀速直线运动。 （2）电子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理 解得 由于不计电子通过圆筒间隙的时间，则电子在圆筒内做匀速直线运动的时间恰好是半个周期，则 解得 （3）由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都要比（2）中对应的时间延后一些，如果延后累计时间等于，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度。 方法1：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均相同，则电子的加速度为： 则 累计延后时间为，则电子的加速时间为，所以电子的最大速度为： 可得 方法2：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均为d，经过N次加速到最大速度，则： 根据动能定理 解得 21. 通过科学实践，人们建立起了各种能量的概念，总结出了一些能量守恒的规律。势能是一种由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能量，如我们学过的重力势能和电势能就是典型代表。 （1）如图1所示，光滑直导轨和在底部处平滑连接，形成凹槽结构，导轨的两端在同一水平面上，到水平面距离为。有一质量为的小球（可视为质点）从处以初速度沿轨道向上运动，能使小球在凹槽轨道上一定范围内来回运动。已知重力加速度为，以、两点所在水平面为零势能参考面，求小球在底部处的机械能。 （2）一静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图2所示，图中和为已知量。一个带负电的粒子在电场中以为中心、沿轴方向做周期性的来回运动。已知该粒子质量为、电量为，其动能与电势能之和为。忽略重力。求： a.粒子所受静电力的大小； b.粒子的运动区间； c.粒子经历一次完整来回运动所用时间。 【答案】（1） （2）；； 【解析】 【小问1详解】 以A、C所在水平面为零势能参考面，B处在该平面下方处，高度为 小球在底部B处的动能，重力势能 机械能 【小问2详解】 [1]由图2，图像，在内，，电势分布为线性函数。 电场强度大小 粒子带负电，电荷量为，所受静电力大小，方向始终指向 [2]粒子动能与电势能之和为，电势能 粒子沿轴方向做周期性的来回运动，则在最大位移处，动能为零，有 解得 代入电势表达式，有 解得 因此运动区间 [3]粒子在内受恒力作用，加速度大小 运动具有对称性：从最大位移静止释放，运动到原点的时间与从原点到另一侧最大位移的时间相等。 由匀变速运动公式 解得 一次完整来回运动的时间 代入， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期高一年级期末练习 物理 注意事项： 1．共21道小题，共8页，满分100分，练习时长90分钟。 2．题卡规定位置填写个人信息，将相关内容填涂和写在答题卡的指定区域内。 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 电子伏特（符号：eV）属于下列哪一个物理量的单位（ ） A. 能量 B. 电压 C. 电流 D. 电荷量 2. 在某静电场中把一个电荷量为+q的检验电荷从电场中A点移到无限远处时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能以及电场中A点的电势分别为（　　） A. B. C. D. 3. 同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点，得到了如图所示的、、、四个点，其中电阻值最大的是（　　） A. 点对应的电阻 B. 点对应的电阻 C. 点对应的电阻 D. 点对应的电阻 4. 关于下列四个现象，说法正确的有（ ） A. 甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷 B. 乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服 C. 丙图中，在燃气灶中安装电子点火器，是利用了摩擦起电的原理 D. 丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电 5. 如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，电子重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移量变大的方案是（　　） A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小 6. 一正点电荷只受静电力作用，从静电场中的点由静止释放。在它沿直线运动到点的过程中，动能随位移变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布应是（　　） A. B. C. D. 7. 为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电。以下说法正确的是（　　） A. 若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电 B. 若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电 C. 使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大 D. 使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大 8. 如图所示为等量异号点电荷周围电场线的分布图，图中M点是两点电荷连线的中点，N点和M点到正电荷的距离相等．若M、N两点电场强度的大小分别为EM和EN，电势分别为φM和φN，则 （ ） A. EM >EN，φM >φN B. EM >EN，φM <φN C. EM =EN，φM >φN D. EM =EN，φM <φN 9. 如图所示，与静电场中的等势线类似，在地理学中，将同一高度上气压相等的点连接起来形成等压线，若相邻等压线之间的气压差相等，则等压线越密，气压随水平距离变化越快。大气作水平运动会形成风，若没有其他外力的作用，风向沿气压降低最快的方向。若图示为某时刻某地区的平面等压线图（图中数字的单位是百帕），下列说法正确的是（　　） A. A处气压随水平距离变化比B处慢 B. A处气压随水平距离变化快慢与B处相同 C. 若没有其他外力的作用，A处风向沿等压线方向 D. 若没有其他外力的作用，A处风向垂直于等压线 10. 如图所示，电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成，某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏小一点，若要校准，可采用的措施是（　　） A. 在电阻R上串联一个比其大得多的电阻 B. 在电阻R上串联一个比其小得多的电阻 C. 在电阻R上并联一个比其大得多的电阻 D. 在电阻R上并联一个比其小得多的电阻 二、不定项选择题：本题共4小题，每小题3分，共计12分。每小题可能有一至多个选项符合题意。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答得0分。 11. 电容器充电时，有人用如下所示图像描述电荷量、电压、电容之间的相互关系，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 静电力做正功 B. 重力和静电力的合力做正功 C. 重力势能的减少量小于动能的增加量 D. 重力势能的减少量大于电势能的增加量 13. 如图所示，三个同心圆是固定的点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三个点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径关系是。现将一电荷量为的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只在点电荷Q的静电力作用下开始运动，则（　　） A. 三点的电场强度大小关系是 B. 三点的电势大小关系是 C. 该试探电荷在三点的电势能大小关系是 D. 该试探电荷在三点的动能大小关系是 14. 如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势 B. B板最多吸收个电子 C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小 D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q 三、实验题：本题共2小题，共18分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 15. 某同学在实验室做“测量金属丝的电阻率”实验。 （1）他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。他用电阻挡进行测量，指针位置如图1所示，则该电阻的阻值约为__________。 （2）然后用螺旋测微器测量金属丝直径，如图2所示，测量值__________mm。 （3）为测量金属丝的电阻，实验中提供的器材有开关、若干导线及下列器材： A.电源（） B.电压表（量程，内阻约） C.电流表（量程，内阻约） D.电流表（量程，内阻约） E.滑动变阻器（最大阻值约为） 为使金属丝的电压能从零开始增大，并使测量结果尽量准确，上面器材中电流表应选用__________（填器材前的字母）。测量电路选用下图中的__________。 （4）测得金属丝的直径为、长度为、阻值为，则电阻率__________。 16. 把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器充、放电过程。 （1）先将开关S接1，观察到电流表示数（　　） A. 逐渐增大到某一值后保持不变 B. 逐渐增大到某一值后迅速减小 C. 迅速增大到某一值后保持不变 D. 迅速增大到某一值后逐渐减小 （2）待电压表示数稳定后，将开关S接2，测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过R的电荷量________C（结果保留2位有效数字）。 （3）该同学在分析数据时，用电容器的电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量，他发现与有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断________（选填“>”或“<”），产生这一差异是由于________的影响（选填“电流表”、“电压表”或“电阻”）。 四、计算论证题：本题共5小题，共40分。解答时请写出必要的文字、方程式和演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。 17. 电场对放入其中的电荷有力的作用。如图所示，带电球C置于铁架台旁，把系在丝线上的带电小球挂在铁架台的点。小球静止时与带电球处于同一水平线上，丝线与竖直方向的偏角为。已知球的质量为，电荷量为，重力加速度为，静电力常量为，两球可视为点电荷。 （1）求带电球C对小球A的静电力的大小： （2）求带电球C在小球A处产生的静电场的场强； （3）若已知小球静止时与带电球的距离为，求带电球C所带的电荷量。 18. 若距地面高约2km的空中有两块乌云，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差约为3×109V且保持不变。已知空气的电场强度达到3×106V/m将被击穿放电，请对以下问题进行估算。 （1）当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？ （2）若某次闪电，两块乌云之间通过的电荷量为500C，可释放多少能量？ （3）这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？ 19. 在物理实验室中，有一绝缘支架上的带正电小球A（视为点电荷），其周围存在较强的电场。距其不远处的桌面上，放置着一个灵敏验电器B。由于小球的静电场的影响，验电器B的箔片张角发生了明显变化。在不移动小球A和验电器B的位置、且不改变小球A电荷量的前提下，请你展开想象的翅膀，设计两种不同的方案，消除小球A的静电场对验电器B的干扰。可通过文字与示意图相结合叙述设计方案。 20. 研究原子核的结构时，需要用能量很高的粒子轰击原子核。为了使带电粒子获得很高的能量，科学家发明了各种粒子加速器。图1为某加速装置的示意图，它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成，其轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图2所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为 0）的中央有一电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1.为使电子在圆筒之间的间隙都能被加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若电子的质量为m，电荷量为-e，交变电源的电压为U，周期为T，两圆筒间隙的电场可视为匀强电场，圆筒内场强均为0.不计电子的重力和相对论效应。 （1）求电子进入圆筒1时的速度v1，并分析电子从圆板出发到离开圆筒2这个过程的运动。 （2）若忽略电子通过圆筒间隙的时间，则第n个金属圆筒的长度Ln应该为多少？ （3）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙的距离均为d，在保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同的情况下，该装置能够让电子获得的最大速度是多少？ 21. 通过科学实践，人们建立起了各种能量的概念，总结出了一些能量守恒的规律。势能是一种由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能量，如我们学过的重力势能和电势能就是典型代表。 （1）如图1所示，光滑直导轨和在底部处平滑连接，形成凹槽结构，导轨的两端在同一水平面上，到水平面距离为。有一质量为的小球（可视为质点）从处以初速度沿轨道向上运动，能使小球在凹槽轨道上一定范围内来回运动。已知重力加速度为，以、两点所在水平面为零势能参考面，求小球在底部处的机械能。 （2）一静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图2所示，图中和为已知量。一个带负电的粒子在电场中以为中心、沿轴方向做周期性的来回运动。已知该粒子质量为、电量为，其动能与电势能之和为。忽略重力。求： a.粒子所受静电力的大小； b.粒子的运动区间； c.粒子经历一次完整来回运动所用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $