精品解析：上海市上海第二工业大学附属龚路中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷

上海第二工业大学附属龚路中学 2024学年第一学期期中考试 高二物理试卷 （满分100分、考试时间60分钟） 说明：本份试卷一到四题为全体同学都要完成的部分；五、六题为合格考同学的答题内容；七、八题为等级考学生的答题内容。 一、生活中的静电现象 静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天，日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有闪光；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般疼痛；早上起来梳头时，头发经常会“飘”起来，越理越乱；拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪”的声响，这就是发生在生活中的静电现象。 1. 关于元电荷与点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 元电荷就是点电荷 B. 点电荷是最小的电荷 C. 元电荷的数值最早是由英国物理学家库仑测出的 D. 迄今为止，实验室发现，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍 2. 下列举措中不是防止静电带来危害的是（　　） A. 家用煤气灶用静电点火 B. 在加油站禁止脱穿化纤服装 C. 油罐车装有导电橡胶拖地带 D. 加油前要触摸一下静电释放器 3. a和b都是不带电的小球，它们互相摩擦后，a带-C的电荷，下列判断正确的是（　　） A. 摩擦的过程中电子从a转移到了b B. b在摩擦后一定带C的电荷 C. 在摩擦前a的内部没有任何电荷 D. 摩擦的过程中正电荷从b转移到了a 4. 静电除尘器的结构如图所示，由板状收集器A和线状电离器B组成， A、B间接有高压电源，使通过除尘器的尘埃带电。下列选项正确的是（　　） A. 收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电 B. 收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电 C. 收集器A和电离器B之间形成的是匀强电场 D. 静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程 二、静电学 静电学是研究“静止电荷”的特性及规律的一门学科。静电是指静电荷，是电荷在静止状态时的称呼。而静止电荷所建立的电场称为静电场，它是不随时间变化的电场。静电场对于场中的电荷有作用力。 5. 用来描述静电场强弱的物理量是（　　） A. 电场力 B. 电势 C. 电场强度 D. 电势能 6. 两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、β，两球在同一水平面上，A、B两小球的质量与电量分别为m1、q1，m2、q2，若α>β，则（　　） A. m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力 B. m1受到细线的拉力大于m2受到细线的拉力 C. q1 < q2 D. m1 < m2 7. 如图，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-5C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失2×10-4J，A点的电势为2×10³V，则该微粒运动轨迹是虚线________（选填“1”或“2”），电场线方向为_______ （填“向左”或者“向右”） 8. 如图，A、B为一对等量同种电荷连线上的两点（其中B为中点），C为连线的中垂线上的一点。将一个电荷量为-q的负点电荷自A沿直线移到B，再沿直线移到C。分析此过程中该电荷的电势能的变化情况。 三、蜜蜂授粉 蜜蜂飞行过程中与空气摩擦、身体会产生并积累少量正电荷，一只蜜蜂通常的带电量约为+3.0×10-11 C，蜜蜂传播花粉时就利用了这些电荷。当跑蜂飞到花药附近时，花粉颗粒会吸附在蜜蜂身上。当蜜蜂接触下一朵花时，部分花粉会留在下一朵花的花药上，以此完成授粉。 已知静电力常量k=9.0×109 N·m²/C²。 9. 一只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上+3.0×10-11C 的电量，这是由于它（　　） A. 失去了1.9×108个质子 B. 失去了1.9×108个电子 C. 得到了1.9×108个电子 D. 得到了1.9×108个质子 10. 如图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，蜜蜂在哪两点间电势差最大 （　　） A. a点与d点 B. d点与c点 C. a点与b点 D. a点与c点 11. 蜜蜂不愿靠近因刚被授粉而带正电的花蕊。在实验中发现，当蜜蜂距离带电荷量为+4.0×10-11 C的假花蕊15 cm时，就不愿再靠近了。 （1）当一只蜜蜂靠近一朵已被授粉的花蕊时，它们之间的电场线分布可能为 （ ） A. B. C. D. （2）根据实验数据推测，蜜蜂能感受到花蕊产生的最小电场强度约为 （ ） A. 2.4N/C B. 16 N/C C. 2.7×10-10 N/C D. 4.8×10-10N/C 12. 当蜜蜂靠近带负电的花蕊时，它们之间的电场如图所示。 （1）画出a点的电场方向________。 （2）用虚线画出通过b点的等势面________。 （3）a、b两点中，______点电场强度较大，__________点电势较高。 （4）蜜蜂在靠近花蕊的过程中，电场力做____________（选填“正功”、“负功”或“不做功”），电势能____________ （选填“增加”“减小”或“不变”）。 四、电容器 某课外兴趣小组用如图甲所示的电路观察电解电容器的充、放电现象，并测量电容器的电容。 13. 观察充放电的电流方向，充电和放电过程中，电流方向_________（选填“相同”或“相反”）； 14. 下列关于电容器充电时，充电电流与时间的图像，所带电荷量q与极板间的电压的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 15. 为了能测量电容，将甲图中电流表换成电流传感器。请根据电路图连接实物图______； 16. 在某次电容器放电过程中，测得电容器放电量为0.862mC。已知直流电源电压恒为2V，则该电容器电容为______（结果保留三位有效数字）； 17. 电容器在充电和放电过程中，都会伴随着能量转化，下列关于能量转化，说法正确的是（　　） A. 充电过程中，电源的电能转化为电容器的电能 B. 放电过程中，电源的电能转化为电容器的电能 C. 充电过程中，电容器的电能转化为电源的电能 D. 放电过程中，电容器的电能转化为电源的电能 合格考部分（五、六题） 五、闪电 闪电，是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象（一般发生在积雨云中）。通常是暴风云（积雨云）产生电荷，底层带负电，顶层带正电，而且还在地面产生正电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。 18. 关于静电场的电场强度和电场线，下列说法正确的是（　　） A. 没有电场线的地方，电场强度一定为零 B. 电场强度较大的地方电场线一定较密集 C. 电场强度的方向处处与电场线垂直 D. 沿着电场线方向，电场强度越来越小 19. 如图，带负电的雨滴从雷雨云底部落到地面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 雷雨云与地面之间形成匀强电场 B. 雨滴的电势逐渐降低 C. 雨滴的电势能逐渐减少 D. 电场力对雨滴做负功 20. 雷雨天的避雷针附近产生电场，其等势面的分布如图中虚线所示。A、B、C三点中，电场强度最大的位置是________点。一带电量为-2×10-7C的点电荷q ，由B点运动到C点， 则其电势能的变化量___________J。 21. 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为。 （1）A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ （3）把电荷量为的点电荷从A点移动到C点，静电力做的功是多少？ 六、静电加速器 静电加速器是以静电型高压发生器作为高压电源的加速器。按照加速粒子的不同，它可分为正离子静电加速器和电子静电加速器两类。静电加速器通过输电带将喷电针电晕放电的电荷输送到一个绝缘的空心金属电极内，使之充电至高电压来加速带电粒子。 22. “质子疗法”是治疗某些肿瘤的方法之一，其原理是先将质子通过电场加速到较高的能量，然后用质子轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。在某次治疗中，需要将质子由静止加速到。已知质子的比荷 （1）这次治疗中加速质子所需要的电压为__________ V。 （2）要实现杀死恶性细胞的目的，质子的能量要足够大。为了使质子获得更高的能量，请提出一种可行的办法：_________________________________________。 23. 如图，用两个平行金属板制作一个直线加速器，两极板间的电压为U，两极板间距为d、电子电量为e、质量为m。 （1）若每个极板的带电量为Q，把两个平行金属板看作一个电容器，其电容为（ ） A. B. C. D. （2）两平行金属板间的电场强度为________，在图中画出电场线。________ （3））电子在加速器中的加速度为_________，计算加速度时__________（选填“可以”或“不可以”）忽略电子的重力。 （4）若电子的初速度为零、经过此加速电场获得的动能为_________，其是由________（ 能量）转化而来。 等级考部分（七、八题） 七、电阻和电阻率 电阻的测定有非常重要的意义，如为满足集成电路的性能要求，必须对金属导体、半导体等的电阻进行测定；电阻的测量即可根据部分电路欧姆定律进行测量，也可以根据电阻定律进行计算。在电阻定律中，不同物质的电阻率一般不同，是一个非常重要的指标，其测量也是非常重要。 24. 某金属导线的电阻率为、电阻为R。若将它均匀地拉长到原来的一倍，则该导线的 （　　） A. 电阻率变为 B. 电阻率变为 C. 电阻变为4R D. 电阻变为 25. “测量金属丝的电阻率”实验电路如图所示，在实验过程中： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其读数如图，则读数为_________mm； （2）某次测量，电流表示数为0.32A，则2分钟内有_____________个自由电子通过电流表； （3）根据实验数据，画出U-I图像，图线的斜率表示金属丝的阻值R。由此可知金属丝的电阻率= ________________（用L、d、R表示）。 26. 如图所示为某控制电路的一部分。已知AA'间的输入电压为24V，如果电阻、、，则输出的电压可能为多少？ 八、静电加速器 静电加速器是以静电型高压发生器作为高压电源的加速器。按照加速粒子的不同，它可分为正离子静电加速器和电子静电加速器两类。静电加速器通过输电带将喷电针电晕放电的电荷输送到一个绝缘的空心金属电极内，使之充电至高电压来加速带电粒子。 27. 如图，用两个平行金属板制作一个直线加速器，两极板间的电压为U，两极板间距为d、电子电量为e、质量为m。 （1）若每个极板的带电量为Q、把两个平行金属板看作一个电容器，其电容为（ ） A. B. C. D. （2）两平行金属板间的电场强度为________，在图中画出电场线________。 （3）电子在加速器中的加速度为_________，计算加速度时__________（选填“可以”或“不可以”）忽略电子的重力。 （4）若电子的初速度为零、经过此加速电场获得的动能为_________，其是由________（能量）转化而来。 28. 真空中的某装置如图所示，竖直放置的平行金属板A、B之间有加速电场，加速电压为U0；水平放置的平行金属板C、D之间有偏转电场，偏转电压为U1，C、D两板间的距离为d。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），粒子被加速电场加速后沿图中虚线方向进入偏转电场，离开偏转电场时粒子偏离图中虚线的距离为y。 （1）求该粒子离开加速电场时的速度v； （2）仍从S点释放另一初速度为0、质量为2m、电荷量为q的带正电粒子，小明认为这个粒子离开偏转电场时偏离图中虚线的距离仍为y。分析论证小明的观点是否正确。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海第二工业大学附属龚路中学 2024学年第一学期期中考试 高二物理试卷 （满分100分、考试时间60分钟） 说明：本份试卷一到四题为全体同学都要完成的部分；五、六题为合格考同学的答题内容；七、八题为等级考学生的答题内容。 一、生活中的静电现象 静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天，日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有闪光；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般疼痛；早上起来梳头时，头发经常会“飘”起来，越理越乱；拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪”的声响，这就是发生在生活中的静电现象。 1. 关于元电荷与点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 元电荷就是点电荷 B. 点电荷是最小的电荷 C. 元电荷的数值最早是由英国物理学家库仑测出的 D. 迄今为止，实验室发现，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍 2. 下列举措中不是防止静电带来危害的是（　　） A. 家用煤气灶用静电点火 B. 在加油站禁止脱穿化纤服装 C. 油罐车装有导电橡胶拖地带 D. 加油前要触摸一下静电释放器 3. a和b都是不带电的小球，它们互相摩擦后，a带-C的电荷，下列判断正确的是（　　） A. 摩擦的过程中电子从a转移到了b B. b在摩擦后一定带C的电荷 C. 在摩擦前a的内部没有任何电荷 D. 摩擦的过程中正电荷从b转移到了a 4. 静电除尘器的结构如图所示，由板状收集器A和线状电离器B组成， A、B间接有高压电源，使通过除尘器的尘埃带电。下列选项正确的是（　　） A. 收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电 B. 收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电 C. 收集器A和电离器B之间形成的是匀强电场 D. 静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程 【答案】1. D 2. A 3. B 4. B 【解析】 【1题详解】 AB．点电荷是理想化模型，当带电体的形状和大小对研究问题可忽略不计时可以看作点电荷，与电荷的电量多少，体积大小等因素无关，而元电荷是指带电体所带电量的最小数值，其大小等于质子或者电子所带的电荷量，故AB错误； C．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的，故C错误； D．因为电子所带的电就是元电荷，所谓的带电就是电子的得失，失去电子就是带正电，得到电子就是带负电，因得失电子的数目只能是整数，故所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，故D正确。 故选D。 【2题详解】 A．家用煤气灶是利用静电点火。是利用静电，故A符合题意； B．在加油站禁止脱穿化纤服装，防止静电起火。故B不符合题意； C．油罐车装有导电橡胶拖地带，可以把静电导入大地。是防止静电，故C不符合题意； D．加油前要触摸一下静电释放器，可以把静电导走。是防止静电，故D不符合题意。 故选A。 【3题详解】 摩擦起电的本质是电子的转移，说明在摩擦前a、b内部都有电荷，a和b互相摩擦后，a带-1.6×10-10C的电荷，可知a获得电子，b失去电子，即摩擦的过程中电子从b转移到了a，因为在摩擦前a、b的内部正负电荷相等，则b在摩擦后一定带+1.6×10-10C的电荷。 故选B。 【4题详解】 AB．收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到电场力作用使之定向移动，根据异种电荷相互吸引可知尘埃带上了负电，故A错误B正确； C．在静电除尘器中，电离器B是线状，收集器A是板状，这种结构导致电场强度不均匀：在线状B附近电场最强（有利于气体电离），而靠近板状A时电场减弱。因此，电场不是匀强的，故C错误； D．尘埃带负电，在从电离器B向收集器A移动过程中，电场力做正功，电势能减小，机械能增大，电势能向机械能转化，故D错误。 故选B。 二、静电学 静电学是研究“静止电荷”的特性及规律的一门学科。静电是指静电荷，是电荷在静止状态时的称呼。而静止电荷所建立的电场称为静电场，它是不随时间变化的电场。静电场对于场中的电荷有作用力。 5. 用来描述静电场强弱的物理量是（　　） A. 电场力 B. 电势 C. 电场强度 D. 电势能 6. 两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、β，两球在同一水平面上，A、B两小球的质量与电量分别为m1、q1，m2、q2，若α>β，则（　　） A. m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力 B. m1受到细线的拉力大于m2受到细线的拉力 C. q1 < q2 D. m1 < m2 7. 如图，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-5C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失2×10-4J，A点的电势为2×10³V，则该微粒运动轨迹是虚线________（选填“1”或“2”），电场线方向为_______ （填“向左”或者“向右”） 8. 如图，A、B为一对等量同种电荷连线上的两点（其中B为中点），C为连线的中垂线上的一点。将一个电荷量为-q的负点电荷自A沿直线移到B，再沿直线移到C。分析此过程中该电荷的电势能的变化情况。 【答案】5. C 6. D 7. ①. 2 ②. 向左 8. 自A沿直线到B电势能增加，自B沿直线到C电势能增加 【解析】 【5题详解】 用来描述静电场强弱的物理量是电场强度，故选C。 【6题详解】 A．m1受到的库仑力与m2受到的库仑力是一对相互作用力，大小相等，故A错误； BCD．对两球受力正交分解，绳子拉力， 重力， 因α>β，故，，无法判断电荷量的大小，故BC错误，D正确。 故选D。 【7题详解】 [1][2]正电微粒由A运动到B，动能损失，则电场力做负功，方向向左，轨迹在力与速度方向所夹的区域，故轨迹是虚线“2”，电场线方向为向左。 【8题详解】 根据等量同种电荷电场线的特点，负电荷自A沿直线移到B，再沿直线移到C，均顺着电场线运动，电势能都增加。 三、蜜蜂授粉 蜜蜂飞行过程中与空气摩擦、身体会产生并积累少量正电荷，一只蜜蜂通常的带电量约为+3.0×10-11 C，蜜蜂传播花粉时就利用了这些电荷。当跑蜂飞到花药附近时，花粉颗粒会吸附在蜜蜂身上。当蜜蜂接触下一朵花时，部分花粉会留在下一朵花的花药上，以此完成授粉。 已知静电力常量k=9.0×109 N·m²/C²。 9. 一只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上+3.0×10-11C 的电量，这是由于它（　　） A. 失去了1.9×108个质子 B. 失去了1.9×108个电子 C. 得到了1.9×108个电子 D. 得到了1.9×108个质子 10. 如图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，蜜蜂在哪两点间电势差最大 （　　） A. a点与d点 B. d点与c点 C. a点与b点 D. a点与c点 11. 蜜蜂不愿靠近因刚被授粉而带正电的花蕊。在实验中发现，当蜜蜂距离带电荷量为+4.0×10-11 C的假花蕊15 cm时，就不愿再靠近了。 （1）当一只蜜蜂靠近一朵已被授粉的花蕊时，它们之间的电场线分布可能为 （ ） A. B. C. D. （2）根据实验数据推测，蜜蜂能感受到花蕊产生的最小电场强度约为 （ ） A. 2.4N/C B. 16 N/C C. 2.7×10-10 N/C D. 4.8×10-10N/C 12. 当蜜蜂靠近带负电的花蕊时，它们之间的电场如图所示。 （1）画出a点的电场方向________。 （2）用虚线画出通过b点的等势面________。 （3）a、b两点中，______点电场强度较大，__________点电势较高。 （4）蜜蜂在靠近花蕊的过程中，电场力做____________（选填“正功”、“负功”或“不做功”），电势能____________ （选填“增加”“减小”或“不变”）。 【答案】9. B 10. D 11. ①. C ②. B 12. ①. 见解析 ②. 见解析 ③. a ④. b ⑤. 正功 ⑥. 减小 【解析】 【9题详解】 一只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上了的电量，这是由于它失去了电子，失去电子数为个 故选B。 【10题详解】 匀强电场中， a、b、c、d四个点中，a点与c点沿场强方向的距离最大，根据可知，a点与c点电势差最大。 故选D。 【11题详解】 （1）[1]当一只蜜蜂靠近一朵已被授粉的花蕊时，因蜜蜂和花蕊都带正电，则它们之间的电场线分布可能为C； （2）[2]蜜蜂能感受到花蕊产生的最小电场强度约为 故选B。 【12题详解】 （1）[1]a点的电场方向沿电场线的切线方向，如图所示 （2）[2]根据等势面与电场方向垂直，通过b点的等势面如图所示 （3）[3]根据电场线的疏密程度可知，a、b两点中，a点电场强度较大； [4]根据沿电场方向电势逐渐降低可知，a、b两点中，b点电势较高。 （4）[5][6]蜜蜂在靠近花蕊的过程中，由于花蕊带负电，所以蜜蜂受到库仑引力作用，电场力做正功，电势能减小。 四、电容器 某课外兴趣小组用如图甲所示的电路观察电解电容器的充、放电现象，并测量电容器的电容。 13. 观察充放电的电流方向，充电和放电过程中，电流方向_________（选填“相同”或“相反”）； 14. 下列关于电容器充电时，充电电流与时间的图像，所带电荷量q与极板间的电压的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 15. 为了能测量电容，将甲图中电流表换成电流传感器。请根据电路图连接实物图______； 16. 在某次电容器放电过程中，测得电容器放电量为0.862mC。已知直流电源电压恒为2V，则该电容器电容为______（结果保留三位有效数字）； 17. 电容器在充电和放电过程中，都会伴随着能量转化，下列关于能量转化，说法正确的是（　　） A. 充电过程中，电源的电能转化为电容器的电能 B. 放电过程中，电源的电能转化为电容器的电能 C. 充电过程中，电容器的电能转化为电源的电能 D. 放电过程中，电容器的电能转化为电源的电能 【答案】13. 相反 14. A 15. 16. 431 17. A 【解析】 【13题详解】 观察充放电的电流方向，充电和放电过程中，电流方向相反； 【14题详解】 AB．电容器充电时，充电电流随充电时间的增加逐渐减小，且减小得越来越慢，充电结束时电流减为零，则A正确，B错误； CD．根据q=CU可知，电容器的电荷量随电压增加而呈现线性增加，则CD错误。 故选A。 【15题详解】 电路连线如图 【16题详解】 该电容器电容为 【17题详解】 AC．充电过程中，电源的电能转化为电容器的电能，A正确，C错误； BD．放电过程中，电容器的电能转化为电阻上的内能，BD错误。 故选A。 合格考部分（五、六题） 五、闪电 闪电，是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象（一般发生在积雨云中）。通常是暴风云（积雨云）产生电荷，底层带负电，顶层带正电，而且还在地面产生正电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。 18. 关于静电场的电场强度和电场线，下列说法正确的是（　　） A. 没有电场线的地方，电场强度一定为零 B. 电场强度较大的地方电场线一定较密集 C. 电场强度的方向处处与电场线垂直 D. 沿着电场线方向，电场强度越来越小 19. 如图，带负电的雨滴从雷雨云底部落到地面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 雷雨云与地面之间形成匀强电场 B. 雨滴的电势逐渐降低 C. 雨滴的电势能逐渐减少 D. 电场力对雨滴做负功 20. 雷雨天的避雷针附近产生电场，其等势面的分布如图中虚线所示。A、B、C三点中，电场强度最大的位置是________点。一带电量为-2×10-7C的点电荷q ，由B点运动到C点， 则其电势能的变化量___________J。 21. 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为。 （1）A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ （3）把电荷量为的点电荷从A点移动到C点，静电力做的功是多少？ 【答案】18. B 19. C 20. ①. A ②. 21. （1），（2），，；（3） 【解析】 【18题详解】 A．电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，没有电场线的地方，电场强度不一定为零，故A错误； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，电场强度较大的地方电场线一定较密集，故B正确； C．电场强度的方向沿电场线的切线方向，故C错误； D．沿着电场线方向，电场强度不一定越来越小，比如匀强电场，故D错误。 故选B。 【19题详解】 A．雷雨云与地面之间的电场不是匀强电场，故A错误； B．带负电的雨滴从雷雨云底部落到地面，云底带负电，电场方向大致是从地面指向雷雨云底部，雨滴运动方向与电场方向相反，根据沿着电场线方向电势降低，可知雨滴的电势逐渐升高，故B错误； CD．电场力方向与雨滴运动方向相同，电场力做正功，雨滴的电势能逐渐减少，故C正确，D错误。 故选C。 【20题详解】 [1]等势面越密集的地方，电场强度越大，点等势面最密集，所以电场强度最大的位置是点。 [2]点电势为，点电势为，点电荷，从点运动到点，电势能的变化量 即电势能增加了 【21题详解】 （1）根据可知 则 说明点电势比点高 同理 则 说明点电势比点低，所以点电势最高，点电势最低。 （2）由上述计算可知， 即 （3）静电力做功 六、静电加速器 静电加速器是以静电型高压发生器作为高压电源的加速器。按照加速粒子的不同，它可分为正离子静电加速器和电子静电加速器两类。静电加速器通过输电带将喷电针电晕放电的电荷输送到一个绝缘的空心金属电极内，使之充电至高电压来加速带电粒子。 22. “质子疗法”是治疗某些肿瘤的方法之一，其原理是先将质子通过电场加速到较高的能量，然后用质子轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。在某次治疗中，需要将质子由静止加速到。已知质子的比荷 （1）这次治疗中加速质子所需要的电压为__________ V。 （2）要实现杀死恶性细胞的目的，质子的能量要足够大。为了使质子获得更高的能量，请提出一种可行的办法：_________________________________________。 23. 如图，用两个平行金属板制作一个直线加速器，两极板间的电压为U，两极板间距为d、电子电量为e、质量为m。 （1）若每个极板的带电量为Q，把两个平行金属板看作一个电容器，其电容为（ ） A. B. C. D. （2）两平行金属板间的电场强度为________，在图中画出电场线。________ （3））电子在加速器中的加速度为_________，计算加速度时__________（选填“可以”或“不可以”）忽略电子的重力。 （4）若电子的初速度为零、经过此加速电场获得的动能为_________，其是由________（ 能量）转化而来。 【答案】22. ①. ②. 增大加速电压 23. ①. A ②. ③. ④. ⑤. 可以 ⑥. eU ⑦. 电势能 【解析】 【22题详解】 [1]质子加速运动的过程中，根据动能定理有 代入数据解得加速质子所需要的电压为 [2] 由(1)中分析可知，增大加速电压，可使质子获得更高的能量。（其他办法，合理即可） 【23题详解】 [1]根据电容器电容的定义式可得该电容器的电容为 故选A。 [2][3]根据匀强电场中电场强度与电势差的关系式可得两平行金属板间的电场强度为 电场线如图所示： [4][5]因为电子重力远小于电场力，所以计算加速度时可以忽略电子的重力。则在加速器中对电子进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得 又因为 代入上式解得电子在加速器中的加速度为 [6] 由分析可知，在加速电场中电子只受电场力的作用，且电场力对电子做功为 由于电子的初速度为零，所以根据动能定理可得经过此加速电场，电子获得的动能为 [7]电场力做功的过程是电势能转化为动能的过程，所以这个过程的动能是由电势能转化来的。 等级考部分（七、八题） 七、电阻和电阻率 电阻的测定有非常重要的意义，如为满足集成电路的性能要求，必须对金属导体、半导体等的电阻进行测定；电阻的测量即可根据部分电路欧姆定律进行测量，也可以根据电阻定律进行计算。在电阻定律中，不同物质的电阻率一般不同，是一个非常重要的指标，其测量也是非常重要。 24. 某金属导线的电阻率为、电阻为R。若将它均匀地拉长到原来的一倍，则该导线的 （　　） A. 电阻率变为 B. 电阻率变为 C. 电阻变为4R D. 电阻变为 25. “测量金属丝的电阻率”实验电路如图所示，在实验过程中： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其读数如图，则读数为_________mm； （2）某次测量，电流表示数为0.32A，则2分钟内有_____________个自由电子通过电流表； （3）根据实验数据，画出U-I图像，图线的斜率表示金属丝的阻值R。由此可知金属丝的电阻率= ________________（用L、d、R表示）。 26. 如图所示为某控制电路的一部分。已知AA'间的输入电压为24V，如果电阻、、，则输出的电压可能为多少？ 【答案】24. C 25. ①. 0.506##0.505##0.507##0.508 ②. ③. 26. S1、S2均断开时为24V；S1闭合、S2断开时为12V；S1断开、S2闭合时为8V；S1、S2均闭合时为6V 【解析】 【24题详解】 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 依题意，金属丝长度变为原来2倍，其体积不变则横截面积变为原来的，则，故C正确，D错误。 故选C。 【25题详解】 [1]金属丝的直径 [2]通过电流表的自由电子个数 [3]根据、 解得 【26题详解】 ①若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，为并联电路两端电压，则， ②若S1闭合S2断开，则R1和R串联，则 ③若S2闭合S1断开，则R2和R串联，则 ④若两开关都断开，则 八、静电加速器 静电加速器是以静电型高压发生器作为高压电源的加速器。按照加速粒子的不同，它可分为正离子静电加速器和电子静电加速器两类。静电加速器通过输电带将喷电针电晕放电的电荷输送到一个绝缘的空心金属电极内，使之充电至高电压来加速带电粒子。 27. 如图，用两个平行金属板制作一个直线加速器，两极板间的电压为U，两极板间距为d、电子电量为e、质量为m。 （1）若每个极板的带电量为Q、把两个平行金属板看作一个电容器，其电容为（ ） A. B. C. D. （2）两平行金属板间的电场强度为________，在图中画出电场线________。 （3）电子在加速器中的加速度为_________，计算加速度时__________（选填“可以”或“不可以”）忽略电子的重力。 （4）若电子的初速度为零、经过此加速电场获得的动能为_________，其是由________（能量）转化而来。 28. 真空中的某装置如图所示，竖直放置的平行金属板A、B之间有加速电场，加速电压为U0；水平放置的平行金属板C、D之间有偏转电场，偏转电压为U1，C、D两板间的距离为d。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），粒子被加速电场加速后沿图中虚线方向进入偏转电场，离开偏转电场时粒子偏离图中虚线的距离为y。 （1）求该粒子离开加速电场时的速度v； （2）仍从S点释放另一初速度为0、质量为2m、电荷量为q的带正电粒子，小明认为这个粒子离开偏转电场时偏离图中虚线的距离仍为y。分析论证小明的观点是否正确。 【答案】27. ①. A ②. ③. ④. ⑤. 可以 ⑥. eU ⑦. 电势能 28. （1）；（2）小明观点正确 【解析】 【27题详解】 [1]根据电容的定义式可得 故选A。 [2]两平行金属板间的电场强度为匀强电场，电场强度大小为 [3]匀强电场线为平行等间距的直线，且由高电势指向低电势，如图所示 [4]根据牛顿第二定律可得 [5]由于电子所受重力相对于电场力很小，可以忽略不计； [6]根据动能定理可知，若电子的初速度为零，经过此加速电场获得的动能为 [7]由于电子运动过程中电场力做正功，电势能减小，减小的电势能转化为动能。 【28题详解】 （1）根据动能定理可得 所以 （2）粒子进入偏转电场做类平抛运动，水平方向有 竖直方向有， 联立可得 由此可知，粒子先在电场中加速后偏转，离开偏转电场时偏离虚线的距离与粒子的质量、电荷量均无关，所以仍从S点释放另一初速度为0、质量为2m、电荷量为q的带正电粒子，离开偏转电场时偏离图中虚线的距离仍为y，即小明的观点正确。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $