内容正文:
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让教与学更高效
专题05静电场、恒定电流
考点1电场强度矢量叠加
1.【答案】B
考点2静电场中能的性质
1.【答案】B
2.【答案】AD
考点3电容器带电粒子在电场中的直线运动
1.【答案】A
2.【答案】c
考点4带电粒子在电场中的偏转
1.【答案】AB
2.【答案】D
考点5闭合电路欧姆定律及应用
1.【答案】AC
2.【答案】①2.48
②40.5
③较大
④106
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考点6电容器的充放电现象
1.【答案】(1)电压
(2)0
(3)①放电
②0.32
考点7测量电阻常用的方法
1.【答案】(1)①b
②根据题意可知,组合体电阻不超过0.052,相比较远小于数字毫伏表内
阻,应采用数字毫安表外接法,即Q端应和b处相连
③e
(2)17.5
2.【答案】①可变电阻R1
②远大于
③-1.2
一
年模拟练测园
模拟题精选
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】c
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】A
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让教与学更高效
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】D
12.【答案】D
13.【答案】CD
14.【答案】(1)需要
(2)R1
(3)2083
15.【答案】(1)0~202
(2)×10
(3)B
(4)①×10
②
10.0
16.【答案】①Rp2
②a
③450
④
20
⑤
b-a
9
ac
17.【答案】(1)C
(2)①b
②零
③π0
R
(3)①非线
0
性
②40
18.【答案】(1)y=2.4×102m;(2)见解析
19.【答案】(1)①26.1
②23.1
(2)①17.0
②34.6
3/3
专题05 静电场、恒定电流
6年真题1年模拟
考点分类
重庆考情
命题规律
考点1 电场强度矢量叠加
2023重庆(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场强度的叠加法则。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点2 静电场中能的性质
2024重庆(1题)、2022重庆(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场力做功和电势能变化的关系。
·趋势:常与势能等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点3 电容器 带电粒子在电场中的直线运动
2022重庆(1题)、2021重庆(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:电容器的动态分析(U不变)。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点4 带电粒子在电场中的偏转
2026重庆(1题)、2025重庆(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点5 闭合电路欧姆定律及应用
2026重庆(1题)、2021重庆(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:计算串联和并联电路的电功和电功率。
·趋势:情境化命题逐步加深,常与并联电路、电功率等知识板块交叉融合。
考点6 电容器的充放电现象
2024重庆(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:观察电容器充、放电现象。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点7 测量电阻常用的方法
2025重庆(1题)、2022重庆(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:伏安法测量未知电阻、热敏电阻。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 电场强度矢量叠加
1.(2023·重庆·高考真题)真空中固定有两个点电荷,负电荷Q1位于坐标原点处,正电荷Q2位于x轴上,Q2的电荷量大小为Q1的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=x0处产生的合电场强度为0,则Q1、Q2相距( )
A.
B.
C.
D.
考点2 静电场中能的性质
1.(2024·重庆·高考真题)沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其电势的φ随位置x变化的图像如图所示,一电荷量为e带负电的试探电荷,经过x2点时动能为1.5eV,速度沿x轴正方向若该电荷仅受电场力。则其将( )
A. 不能通过x3点
B. 在x3点两侧往复运动
C. 能通过x0点
D. 在x1点两侧往复运动
2.(2022·重庆·高考真题)(多选)如图为两点电荷Q、的电场等势面分布示意图,Q、位于x轴上,相邻等势面的电势差为。若x轴上的M点和N点位于等势面上,P为某等势面上一点,则( )
A. N点的电场强度大小比M点的大
B. Q为正电荷
C. M点的电场方向沿x轴负方向
D. P点与M点的电势差为
考点3 电容器 带电粒子在电场中的直线运动
1.(2022·重庆·高考真题)如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上下移动,两极板间电压不变。若材料温度降低时,极板上所带电荷量变少,则( )
A. 材料竖直方向尺度减小
B. 极板间电场强度不变
C. 极板间电场强度变大
D. 电容器电容变大
2.(2021·重庆·高考真题)电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统,如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时,极板M、N间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则该电容器( )
A. 电容变小
B. 极板间电压变大
C. 极板间电场强度不变
D. 极板间的电场强度变小
考点4 带电粒子在电场中的偏转
1.(2026·重庆·高考真题)(多选)如图所示,xOy平面内充满沿y轴正方向的匀强电场,原点O处的粒子源以不同的初速度沿x轴发射多个比荷为k的带正电粒子。将粒子在电场中运动速率相同的位置连接起来,得到一条平滑闭合曲线。图中曲线a、b对应的速率分别为v、,直线与a、b交于M、N两点。若a与y轴交于点,不考虑粒子重力及粒子间相互作用,则( )
A. 电场强度的大小为
B. M、N两点间的电势差为
C. 经过a最右端的粒子初速度大小为
D. 粒子从O到M所用时间与从O到N所用时间之比为
2.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动,如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场,N为QP的中点。模拟动画显示,带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N点,K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用,则可推断a、b( )
A. 具有不同比荷
B. 电势能均随时间逐渐增大
C. 到达M、N的速度大小相等
D. 到达K所用时间之比为
考点5 闭合电路欧姆定律及应用
1.(2026·重庆·高考真题)(多选)图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6 V,内阻为1 Ω,灯泡L和三个电阻的阻值均为R。闭合,当处于图1所示断开状态时,测得L两端电压为1.80 V,再将接a或b,测量L两端电压。若L阻值视为不变,则( )
A. R为3 Ω
B. 图2示数为接a时L两端电压
C. 图2示数为接b时L两端电压
D. 接b时外电路的电功率约为3.74 W
2.(2021·重庆·高考真题)某兴趣小组使用如图1电路,探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系,其中P为电阻箱,是阻值为的定值电阻,E是太阳能电池,μA是电流表(量程,内阻)
(1)实验中若电流表的指针位置如题图2所示,则电阻箱P两端的电压是 V。(保留3位有效数字)
(2)在某光照强度下,测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示。不考虑电流表和电阻消耗的功率,由该曲线可知,M点对应的太阳能电池的输出功率是 。(保留3位有效数字)
(3)在另一更大光照强度下,测得关系如图3中的曲线②所示。同样不考虑电流表和电阻消耗的功率,与曲线①相比,在电阻R相同的情况下,曲线②中太阳能电池的输出功率 (选填“较小”、“较大”),由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为 。(保留3位有效数字)
考点6 电容器的充放电现象
1.(2024·重庆·高考真题)探究电容器充放电规律,实验装置如图甲所示,有电源E,定值电阻R0,电容器C,单刀双置开关S。
(1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化,需在①、②处接入测量仪器,位置②应该接入测 (电流、电压)仪器。
(2)接通电路并接通开关使电容器充电,当电压表示数最大时,电流表示数为 。
(3)根据测到数据,某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为 (充电,放电)。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率 W。
考点7 测量电阻常用的方法
1.(2025·重庆·高考真题)熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成,其示意图如图1所示,A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究,图中数字毫安表内阻约为,数字毫伏表内阻约为。
(1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接,测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过,则未完成的连接中,Q端应和 (填“b”或“c”)处相连,理由是 。正确连线后,开始时滑动变阻器的滑片应置于 (填“d”或“e”)端。
(2)闭合开关、,实验测得组合体电阻为,当电磁铁线圈中的电流小于时,电磁铁无法继续吸合衔铁,衔铁被释放。断开开关、,从室温加热热电偶感温端到某一温度后,停止加热,使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中,如果将A、B端直接连接,不计温度变化对组合体电阻的影响,从停止加热到吸合的衔铁被释放,所用的时间约为 s(保留3位有效数字)。
2.(2022·重庆·高考真题)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时,其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示,实验设定恒定电流为50.0μA,主要实验器材有:恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。
(1)用加热器调节RT的温度后,为使电流表的示数仍为50.0μA,须调节 (选填一种给定的实验器材)。当RT两端未连接电压表时,电流表示数为50.0μA;连接电压表后,电流表示数显著增大,须将原电压表更换为内阻 (选填“远大于”“接近”“远小于”)RT阻值的电压表。
(2)测得RT两端的电压随温度的变化如图所示,由图可得温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中,RT的阻值随温度的平均变化率是 (保留2位有效数字)。
模拟题精选
1.(2026·重庆育才中学·模拟)某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图(a)所示,将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合开关S后,若降低溶液浓度,则( )
A. 电容器的电容减小
B. 电容器所带的电荷量增大
C. 电容器两极板之间的电势差增大
D. 溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
2.(2026·重庆八中·一模)一款2D电子计步器的原理图可以简化如图,平行板电容器的极板固定,极板与设备上的两个轻弹簧连接,极板与弹簧间绝缘。设备完成一次周期性振动,电流传感器显示电流变化一个周期,才能实现一次计步。设板电势为0,关于该计步器,下列说法正确的是( )
A. 极板向极板运动的过程中,电流从左向右流经
B. 极板向极板运动的过程中,固定在电容器中点的负点电荷电势能逐渐变小
C. 极板向极板运动的过程中,固定在电容器中点的负点电荷所受电场力逐渐变大
D. 将保护电阻换成理想二极管,极板振动过程中,电流也能周期性变化,从而实现准确计步
3.(2026·重庆南开中学·一模)某同学设计的烟雾报警器原理如图所示。电离室中有微量镅-241,其稳定释放的粒子能使空气电离。此时在电离室两端加上电压时,便可在室内形成稳定的电流。一旦有烟雾颗粒进入,它们会吸附离子并阻碍离子运动导致电离室电流减小,从而使定值电阻上的电压相应降低,当降至设定阈值时便会触发报警。则当烟雾进入电离室后( )
A. 电源的总功率会增大
B. 电离室两端电压会减小
C. 电源的路端电压会减小
D. 稳定后,再将滑片向右滑动,可能先增大后不变
4.(2026·重庆南开中学·一模)如图所示,粗糙绝缘斜面底端点固定一个带电荷量为的负点电荷,现有一个带电荷量为的负电小滑块,从斜面上点静止释放后,先沿斜面往上运动再返回,则小滑块( )
A. 上升过程中加速度先增大后减小
B. 上升过程中电势能一直增大
C. 下降过程中机械能可能增大
D. 返回时的最低点位置一定在点上方
5.(2026·重庆育才中学·模拟)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,如图所示为该透镜工作原理示意图。虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹,P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A. P点的电场强度比Q点的电场强度小
B. P点的电势低于Q点的电势
C. 电子在P点的动能大于在Q点的动能
D. 电子从P运动到Q的过程中,电势能先增大后减小
6.(2026·重庆一中·一模)某电场中+x轴上电势随x坐标的变化曲线如图所示,其中为图线最高点对应的横坐标,下列判断正确的是( )
A. 电子在处的电势能最大
B. 处电场强度指向x轴负方向
C. 若将点电荷沿x轴从O移向处,电势能先变大后变小
D. 若将点电荷q沿x轴从O移向处,电场力先变小后变大
7.(2026·重庆·二模)如图所示,坐标轴上有三点,满足,虚线是以坐标原点为圆心、为半径的圆,为圆上一点,在两点各固定一个点电荷,已知点位置处所固定电荷是电荷量大小为的负电荷,若以无穷远处电势为0,虚线表示的圆上任意一点电势均为0,已知点电荷电势公式,以下说法正确的是( )
A. 点位置处所固定电荷是电荷量大小为的负电荷
B. 点位置处所固定电荷是电荷量大小为的正电荷
C. 点处电场强度方向由指向
D. 若将一带负电的试探电荷由向移动,试探电荷的电势能先增大后减小
8.(2026·重庆外国语学校·一模)静电透镜是电子透镜中的一种,广泛应用于电子显微镜中。如图实线是静电透镜产生的电场线,一电子仅在电场力的作用下,其运动轨迹依次经过、、三个点,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 电子在、、三个点的电势能高低:
B. 、、三个点的电势高低:
C. 、、三个点的电场强度大小:
D. 电子在、、三个点的速度大小:
9.(2026·重庆江津中学·模拟预测)细胞膜是由磷脂双分子层构成的富有弹性的半透膜(如图甲所示)。设运送粒子时,细胞膜内上、下表面的电荷量为定值,此时可将细胞膜视为面积很大的平行板电容器(如图乙所示),其间电场可视为匀强电场。某正粒子只在电场力作用下从膜的一个表面由静止开始运动到另一个表面,该过程中粒子运动的加速度大小a、运动时间t、到达另一表面时速度大小v、电场力做功W与膜两表面距离d的关系图像正确的是( )
A. B. C. D.
10.(2026·重庆一中·二模)如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上逆时针方向依次固定电荷量为q、3q、5q、7q、9q的正点电荷,且电荷量为5q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点的电场强度( )
A. 方向沿x轴负方向
B. 方向沿与x轴正方向成18°夹角斜向下
C. 大小为 ()
D. 大小为()
11.(2026·重庆巴蜀中学·一模)平面内存在两个相同的点电荷,其中一个点电荷固定不动且到该平面内点的距离为,另一个点电荷以恒定的速率在该平面内绕点做匀速圆周运动,测得这两个电荷产生的电场在点的电场强度大小随时间变化的图像如图所示,曲线段与段左右对称。是撤去运动点电荷后,点的场强大小。已知。点电荷的运动只会导致其电场线随运动而平移,不产生其它效应。则下列说法正确的是( )
A. 运动电荷做匀速圆周运动的半径为
B. 运动电荷的速率为
C. 时间内,运动电荷的位移大小为
D. 时间内,运动电荷的位移大小为
12.(2026·重庆八中·一模)为了研究某平行于纸面的匀强电场,某同学进行了如下操作:取电场内某一位置为坐标原点建立轴,选取轴上到点距离为的点,以为圆心、为半径作圆,如图甲所示,从点起沿圆周顺时针测量圆上各点与的电势差和转过的角度,可以用此数据绘制图,当半径分别取、时,绘制出如图乙中所示的三条曲线,三条曲线均在时达到电势差的最大值,最大值分别为,下列说法正确的是( )
A. 电场方向沿轴负方向
B. 电场强度的大小为
C. 曲线③对应的取值为
D. 曲线①中,时,
13.(2026·重庆·一模)(多选)如图所示,竖直平面内平行正对的两水平金属板A1B1、A2B2的间距和板长均为d,上极板接地,下极板不带电。一发射源从A1点沿A1B2方向以相同速度持续喷射出质量为m、电荷量为+q(q很小)的油滴(视为质点),第1滴油滴落在下极板中点C处,油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为g,不计空气阻力,忽略油滴间的相互作用,则( )
A. 油滴喷射的初速度大小为
B. 最终稳定时,油滴沿A1B2方向做匀速直线运动
C. 油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为1∶2
D. 油滴在平行板间运动时电势能最多减少
14.(2026·重庆江津中学·模拟预测)某实验小组要精确测量电压表的内阻,实验室提供了以下器材:
待测电压表(量程为,内阻约为)
电压表(量程为,内阻约为)
定值电阻(阻值)
定值电阻(阻值)
滑动变阻器(阻值范围,额定电流为)
电源(电动势为,内阻约为)
开关、导线若干
实验小组设计的电路如图甲所示。
(1)为使测量数据在合理区间,图甲中a、b两点间 (选填“需要”或“不需要”)用导线连接。
(2)图中虚线处的定值电阻应为 (选填或)。
(3)通过调节滑动变阻器阻值得到多组数据,以的示数为纵坐标、的示数为横坐标描点画出的图像如图乙所示,可得电压表的内阻为 (结果保留4位有效数字)。
15.(2026·重庆一中·二模)习友路某学校举行物理实验设计大赛,主题是设计双挡位欧姆表(“×1”挡和“×10”挡),并要求用统一的表盘,如图甲所示。已知中间刻度为15,当选择“×1”挡时,欧姆表的内阻为15Ω;当选择“×10”挡时,欧姆表的内阻为150Ω。下面是两个小组设计的方案:
方案一:电路图如图乙所示
毫安表G1,量程100mA,内阻为10Ω;
电源E1,电动势为1.5V,内阻约1Ω;
电源E2,电动势为15V,内阻约1Ω;
(1)滑动变阻器有两种规格“0~20Ω”和“0~200Ω”,则图中R1选择 (选填“0~20Ω”或“0~200Ω”;图中R2选择另一个滑动变阻器。
(2)当单刀双掷开关接2时,欧姆表的挡位为 挡(选填“×1”或“×10”)。
(3)AB两个表笔,其中为红表笔的是 (选填“A”或“B”)。
方案二:电路图如图丙所示
毫安表G2,量程100mA,内阻为90Ω;
电源E3,电动势为15V,内阻约1Ω;
滑动变阻器R3的规格为“0~200Ω”;
电阻箱R4的规格为“0~999.9Ω”
(4)连接电阻箱的开关断开时,欧姆表的挡位为 挡(选填“×1”或“×10”)。开关合上后,欧姆表为另一个挡位,此时应调节电阻箱的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
16.(2026·重庆·二模)李华同学查阅资料:某金属在0~100℃内电阻值Rt与摄氏温度t的关系为,其中R0为该金属在0℃时的阻值,为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻R0和值。可提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为1.5V,内阻不计)
B.定值电阻R1(阻值为1kΩ)
C.定值电阻R2(阻值为800Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0~40Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0~4kΩ)
F.电流计G(量程0~200,内阻约500Ω)
G.电阻箱R(最大阻值为9999.9Ω)
H.摄氏温度计
I.沸水和冷水各一杯
J.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用 (选填“”或“”),开关闭合前,滑动变阻器的滑片移到 (选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,再调节电阻箱的阻值,当电阻箱的示数为360.0Ω时,此时发现闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,则电流计G的内阻为 Ω。
(3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻R0和值的步骤如下:
①断开开关、,将取下换成该金属电阻,并置于沸水中;
②闭合开关,读出电流计G的示数;闭合开关,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数R和水的温度t;
③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据.
(4)以电阻箱的示数R为纵轴,温度t为横轴,作出的图像如图乙所示,则该金属电阻在0℃时的阻值为 Ω,温度系数为 ℃-1。(结果用a、b、c表示)
17.(2026·重庆外国语学校·一模)某实验小组用电桥法测量热敏电阻RT在不同温度时的阻值,设计电路如图甲所示,其中R0是阻值为45Ω的定值电阻;S是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝,其半径为L,圆心为O;ON是一可绕O点自由转动的金属滑杆(电阻不计);电源的电动势为E=3V,内阻不计,滑杆N端与S接触良好。
(1)实验室提供了以下电表可供选择:
A.电流表A1(内阻约为0.2Ω,量程为3A)
B.电流表A2(内阻约为1.0Ω,量程为0.6A)
C.灵敏电流表G(内阻约为120Ω,量程为0.1mA)
图中的电表应选择 (填选项前面的符号“A”“B”或“C”)。
(2)在测量之前滑动变阻器滑片P应置于 端(填“a”或“b”)。闭合开关S1,将滑动变阻器调到合适位置后,再反复调节滑杆角度位置,使闭合开关时“○”中电表的示数为 ,则电桥达成平衡,测得此时滑杆角度为θ(单位为弧度),则RT的阻值为 (用R0、θ和π表示)。
(3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值,得到热敏电阻随温度变化的图像如图乙所示,可知该热敏电阻随温度的变化是 (填“线性”或“非线性”)的;在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平衡时滑杆角度θ=60°,则此时环境温度为 ℃(结果取整数)。
18.(2026·重庆巴蜀中学·模拟考试)图甲中B为电源,电动势,内阻不计.固定电阻,为光敏电阻.C为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距。S为屏,与极板垂直,到极板的距离。P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成,它可绕轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻时,的阻值分别为、、。有一细电子束沿图中虚线以速度连续不断地射入C。已知电子电量,电子质量,忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在上的光强发生变化时阻值立即有相应的改变。
(1)设圆盘不转动,细光束通过b照射到上,求电子到达屏S上时,它离O点的距离(计算结果保留两位有效数字)。
(2)设转盘按图甲中箭头方向匀速转动,每3s转一圈。取光束照在a、b分界处时,试在图乙给出的坐标纸上,画出电子到达屏S上时,它离O点的距离y随时间t的变化图线(0~6s)。要求在y轴上标出图线上最高点与最低点的值(不要求写出计算过程)。
19.(2026·重庆南开中学·一模)中国的光伏产业十分发达,某兴趣小组找来一块光伏电池板和三个完全相同的灯泡、、,研究电池板给灯泡供电的情况。(所有结果保留到小数点后一位)
(1)他们先连好甲图所示电路(电表均视为理想电表),在稳定光照情况下多次改变,测得多组值。利用计算机软件,用这些测得的值生成乙图中的曲线①;软件再另外自行生成一条和的反比例曲线②,与曲线①刚好相切。由曲线①和曲线②可得,在这种稳定光照情况下,该光伏电池板的电动势为 ,最大输出功率为 。
(2)灯泡A的伏安特性曲线如乙图中的曲线③。将该光伏电池板和、、三个灯泡连成电路丙,在(1)中稳定光照情况下:只闭合,灯的功率为 ;、、全闭合时,该电源的输出效率为 。
试卷第1页,共3页
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专题05 静电场、恒定电流
6年真题1年模拟
考点分类
重庆考情
命题规律
考点1 电场强度矢量叠加
2023重庆(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场强度的叠加法则。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点2 静电场中能的性质
2024重庆(1题)、2022重庆(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场力做功和电势能变化的关系。
·趋势:常与势能等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点3 电容器 带电粒子在电场中的直线运动
2022重庆(1题)、2021重庆(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:电容器的动态分析(U不变)。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点4 带电粒子在电场中的偏转
2026重庆(1题)、2025重庆(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点5 闭合电路欧姆定律及应用
2026重庆(1题)、2021重庆(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:计算串联和并联电路的电功和电功率。
·趋势:情境化命题逐步加深,常与并联电路、电功率等知识板块交叉融合。
考点6 电容器的充放电现象
2024重庆(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:观察电容器充、放电现象。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点7 测量电阻常用的方法
2025重庆(1题)、2022重庆(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:伏安法测量未知电阻、热敏电阻。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 电场强度矢量叠加
1.(2023·重庆·高考真题)真空中固定有两个点电荷,负电荷Q1位于坐标原点处,正电荷Q2位于x轴上,Q2的电荷量大小为Q1的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=x0处产生的合电场强度为0,则Q1、Q2相距( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】依题意,两点电荷电性相反,且Q2的电荷量较大,根据题意,正电荷Q2位于x轴负半轴,设两点电荷相距L,根据点电荷场强公式可得又解得故选B。
考点2 静电场中能的性质
1.(2024·重庆·高考真题)沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其电势的φ随位置x变化的图像如图所示,一电荷量为e带负电的试探电荷,经过x2点时动能为1.5eV,速度沿x轴正方向若该电荷仅受电场力。则其将( )
A. 不能通过x3点
B. 在x3点两侧往复运动
C. 能通过x0点
D. 在x1点两侧往复运动
【答案】B
【详解】带负电的试探电荷在x2处动能为1.5eV,电势能为-1eV,总能量为0.5eV,且试探电荷速度沿x轴正方向,在x2 ~ x3区域试探电荷受到沿x轴正方向的静电力,做加速运动,在x3处速度最大,试探电荷继续运动到x3右侧,做减速运动,当速度为零时,电势能为0.5eV,即运动到电势为-0.5V处减速到零,开始向x轴负方向运动,后反向回到x2处动能仍为1.5eV,继续向左运动,在电势为-0.5V处减速到零又反向,不会运动到x0、x1处,即试探电荷在x3点两侧往复运动。故选B。
2.(2022·重庆·高考真题)(多选)如图为两点电荷Q、的电场等势面分布示意图,Q、位于x轴上,相邻等势面的电势差为。若x轴上的M点和N点位于等势面上,P为某等势面上一点,则( )
A. N点的电场强度大小比M点的大
B. Q为正电荷
C. M点的电场方向沿x轴负方向
D. P点与M点的电势差为
【答案】AD
【详解】A.等差等势线的密度体现场强的大小,由图可知N点的等差等势线比M点更密,则N点的电场强度大小比M点的大,故A正确;B.沿着电场线电势逐渐降低,由图可知电场线由N指向Q,则Q为负电荷,故B错误;C.沿着电场线电势逐渐降低,结合各等势线的电势高低关系可知M点的电场方向沿x轴正方向,故C错误;D.M点与N点等势均为0V,P点与N点的等势线间隔四个,而相邻等势面的电势差为,则P点与M点的电势差为,故D正确。故选AD。
考点3 电容器 带电粒子在电场中的直线运动
1.(2022·重庆·高考真题)如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上下移动,两极板间电压不变。若材料温度降低时,极板上所带电荷量变少,则( )
A. 材料竖直方向尺度减小
B. 极板间电场强度不变
C. 极板间电场强度变大
D. 电容器电容变大
【答案】A
【详解】BCD.根据电容的决定式可知,根据题意可知极板之间电压不变,极板上所带电荷量变少,极板间距增大,电容减小,极板之间形成匀强电场,根据可知极板间电场强度减小,BCD错误;A.极板间距增大,材料竖直方向尺度减小,A正确;故选A。
2.(2021·重庆·高考真题)电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统,如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时,极板M、N间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则该电容器( )
A. 电容变小
B. 极板间电压变大
C. 极板间电场强度不变
D. 极板间的电场强度变小
【答案】C
【详解】A.由平行板电容器电容的决定式可得,d减小,C增大,故A错误;B.电容器所带电荷量Q不变,C增大,由可得,U变小,故B错误;CD.由匀强电场的场强与电势差关系公式可得E与d无关,E不变,故C正确,D错误。故选C。
考点4 带电粒子在电场中的偏转
1.(2026·重庆·高考真题)(多选)如图所示,xOy平面内充满沿y轴正方向的匀强电场,原点O处的粒子源以不同的初速度沿x轴发射多个比荷为k的带正电粒子。将粒子在电场中运动速率相同的位置连接起来,得到一条平滑闭合曲线。图中曲线a、b对应的速率分别为v、,直线与a、b交于M、N两点。若a与y轴交于点,不考虑粒子重力及粒子间相互作用,则( )
A. 电场强度的大小为
B. M、N两点间的电势差为
C. 经过a最右端的粒子初速度大小为
D. 粒子从O到M所用时间与从O到N所用时间之比为
【答案】AB
【详解】A.带正电粒子从O点沿x轴发射,做类平抛运动:x方向匀速,y方向匀加速,其中加速度由动能定理,对末速率为的粒子有: 曲线a对应末速率,过点,该点粒子初速度,代入动能定理得结合比荷,解得,故A正确;B.M点在上且属于曲线a,联立和得代入速率关系得因此同理N点属于曲线b(末速率),得匀强电场沿y方向,电势差得,故B正确;C.曲线a对应经过a最右端时整理可得解得,故C错误;D.由得代入、,可得,故D错误。故选AB。
2.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动,如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场,N为QP的中点。模拟动画显示,带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N点,K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用,则可推断a、b( )
A. 具有不同比荷
B. 电势能均随时间逐渐增大
C. 到达M、N的速度大小相等
D. 到达K所用时间之比为
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,带电粒子在电场中做类平抛运动,带电粒子a、b分别从Q点和O点同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N点,可知,运动时间相等,由图可知,沿初速度方向位移之比为,则初速度之比为,沿电场方向的位移大小相等,由可知,粒子运动的加速度大小相等,由牛顿第二定律有可得可知,带电粒子具有相同比荷,故A错误;B.带电粒子运动过程中,电场力均做正功,电势能均随时间逐渐减小,故B错误;C.沿电场方向,由公式可知,到达M、N的竖直分速度大小相等,由于初速度之比为,则到达M、N的速度大小不相等,故C错误;D.由图可知,带电粒子a、b到达K的水平位移相等,由于带电粒子a、b初速度之比为,则所用时间之比为,故D正确。故选D。
考点5 闭合电路欧姆定律及应用
1.(2026·重庆·高考真题)(多选)图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6 V,内阻为1 Ω,灯泡L和三个电阻的阻值均为R。闭合,当处于图1所示断开状态时,测得L两端电压为1.80 V,再将接a或b,测量L两端电压。若L阻值视为不变,则( )
A. R为3 Ω
B. 图2示数为接a时L两端电压
C. 图2示数为接b时L两端电压
D. 接b时外电路的电功率约为3.74 W
【答案】AC
【详解】A.当闭合、断开时,电路总结构为:灯泡L与右侧两个串联的电阻串联,再和电源内阻串联,总电阻为: 已知灯泡两端电压,由欧姆定律得总电流 结合闭合电路欧姆定律代入得,故A正确;BC.接时:并联部分为两个阻值为的电阻并联,并联总电阻电路总电阻总电流灯泡两端电压: 接时:仅有灯泡和一个电阻串联接入电源,电路总电阻总电流灯泡两端电压: 观察图2电压表示数约为2.57V,显然接b,故B错误,C正确;D.接时,外电路电功率: ,故D错误。故选 AC。
2.(2021·重庆·高考真题)某兴趣小组使用如图1电路,探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系,其中P为电阻箱,是阻值为的定值电阻,E是太阳能电池,μA是电流表(量程,内阻)
(1)实验中若电流表的指针位置如题图2所示,则电阻箱P两端的电压是 V。(保留3位有效数字)
(2)在某光照强度下,测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示。不考虑电流表和电阻消耗的功率,由该曲线可知,M点对应的太阳能电池的输出功率是 。(保留3位有效数字)
(3)在另一更大光照强度下,测得关系如图3中的曲线②所示。同样不考虑电流表和电阻消耗的功率,与曲线①相比,在电阻R相同的情况下,曲线②中太阳能电池的输出功率 (选填“较小”、“较大”),由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为 。(保留3位有效数字)
【答案】① 2.48 ② 40.5 ③ 较大 ④
【详解】
(1)[1]根据电流表读数规则,电流表读数是电阻箱P两端的电压是(2)[2]M点对应的电压,电阻,太阳能电池的输出功率(3)[3]与曲线① 相比,在电阻R相同的情况下,曲线② 中太阳能电池的电压较大,由可知,曲线② 中太阳能电池的输出电功率较大;[4]由图像②可知,太阳能电池电动势为,图像的斜率表示电流,因此由输出功率为当电阻大于以后是电流越来越小,可知输出功率很小,最大值不在大于以后取得,而当图像成直线时可知电流是恒定的,此时电压越大输出功率越大,因此输出功率最大值应该在阻值之间取得,分别代入估算功率可得,,因此可知最大功率在电阻取得,约为
考点6 电容器的充放电现象
1.(2024·重庆·高考真题)探究电容器充放电规律,实验装置如图甲所示,有电源E,定值电阻R0,电容器C,单刀双置开关S。
(1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化,需在①、②处接入测量仪器,位置②应该接入测 (电流、电压)仪器。
(2)接通电路并接通开关使电容器充电,当电压表示数最大时,电流表示数为 。
(3)根据测到数据,某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为 (充电,放电)。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率 W。
【答案】(1)电压 (2)0 (3)① 放电 ② 0.32
【讲解】(1) 位置② 与电容器并联,为测电压仪器。
(2) 电压表示数最大时,电容器充电完毕,电流表示数为零。
(3) [1]电容器放电时电压和电流都减小,图像逆向分析,该过程为电容器放电过程。[2]电容器充电完毕后的电压等于电源电动势,大小为12V,由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V,由题图乙可知当U = 8V时,电流I = 40mA,电路中只有消耗电功率,则电阻R0消耗的功率为
考点7 测量电阻常用的方法
1.(2025·重庆·高考真题)熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成,其示意图如图1所示,A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究,图中数字毫安表内阻约为,数字毫伏表内阻约为。
(1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接,测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过,则未完成的连接中,Q端应和 (填“b”或“c”)处相连,理由是 。正确连线后,开始时滑动变阻器的滑片应置于 (填“d”或“e”)端。
(2)闭合开关、,实验测得组合体电阻为,当电磁铁线圈中的电流小于时,电磁铁无法继续吸合衔铁,衔铁被释放。断开开关、,从室温加热热电偶感温端到某一温度后,停止加热,使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中,如果将A、B端直接连接,不计温度变化对组合体电阻的影响,从停止加热到吸合的衔铁被释放,所用的时间约为 s(保留3位有效数字)。
【答案】(1)① ② 根据题意可知,组合体电阻不超过,相比较远小于数字毫伏表内阻,应采用数字毫安表外接法,即Q端应和处相连 ③ (2)
【讲解】(1) [1] ;[2]略; [3]滑动变阻器采用分压接法,闭合开关时,为了保护电表,滑动变阻器的滑片应置于端。
(2) 根据题意,由闭合回路欧姆定律可知,衔铁被释放时,电动势为停止加热时,热电偶受热产生的电动势最大,如图所示 由图可知,从停止加热到吸合的衔铁被释放,所用的时间约为。
2.(2022·重庆·高考真题)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时,其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示,实验设定恒定电流为50.0μA,主要实验器材有:恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。
(1)用加热器调节RT的温度后,为使电流表的示数仍为50.0μA,须调节 (选填一种给定的实验器材)。当RT两端未连接电压表时,电流表示数为50.0μA;连接电压表后,电流表示数显著增大,须将原电压表更换为内阻 (选填“远大于”“接近”“远小于”)RT阻值的电压表。
(2)测得RT两端的电压随温度的变化如图所示,由图可得温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中,RT的阻值随温度的平均变化率是 (保留2位有效数字)。
【答案】① 可变电阻R1 ② 远大于 ③ -1.2
【详解】
(1)[1]由题知恒压直流电源E的电动势不变,而用加热器调节RT的温度后,导致整个回路的总电阻改变。而要确保电流表的示数仍为50.0μA,则需控制整个回路的总电阻不变,故需要调节的器材是可变电阻R1。[2]连接电压表后,电流表示数显著增大,则说明电压表与RT并联后R总减小,则根据并联电阻的关系有则要保证R总不变需须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表。
(2)[3]图可得温度为35.0°C时电压表的电压为1.6V,且实验设定恒定电流为50.0μA,则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1= 32kΩ;温度为40.0°C时电压表的电压为1.3V,且实验设定恒定电流为50.0μA,则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2= 26kΩ,则温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中,RT的阻值随温度的平均变化率是负号表示随着温度升高RT的阻值减小。
模拟题精选
1.(2026·重庆育才中学·模拟)某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图(a)所示,将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合开关S后,若降低溶液浓度,则( )
A. 电容器的电容减小
B. 电容器所带的电荷量增大
C. 电容器两极板之间的电势差增大
D. 溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
【答案】B
【详解】A.降低溶液浓度,不导电溶液的相对介电常数增大,根据电容器的决定式可知电容器的电容增大,故A错误;BC.溶液不导电没有形成闭合回路,电容器两端的电压不变,根据结合A选项分析可知电容器所带的电荷量增大,故B正确,C错误;D.根据B选项分析可知电容器所带的电荷量增大,则给电容器充电,结合题图可知电路中电流方向为,故D错误。故选B。【点睛】
2.(2026·重庆八中·一模)一款2D电子计步器的原理图可以简化如图,平行板电容器的极板固定,极板与设备上的两个轻弹簧连接,极板与弹簧间绝缘。设备完成一次周期性振动,电流传感器显示电流变化一个周期,才能实现一次计步。设板电势为0,关于该计步器,下列说法正确的是( )
A. 极板向极板运动的过程中,电流从左向右流经
B. 极板向极板运动的过程中,固定在电容器中点的负点电荷电势能逐渐变小
C. 极板向极板运动的过程中,固定在电容器中点的负点电荷所受电场力逐渐变大
D. 将保护电阻换成理想二极管,极板振动过程中,电流也能周期性变化,从而实现准确计步
【答案】C
【详解】A.极板向极板运动的过程中,根据可知,电容器的电容增大,根据可知,电容器充电,电流从右向左流经,故A错误;BC.电容器两极板间电压不变,而板间距减小,根据可知,电容器间的电场增大,A点到M极板的距离不变,根据可知,A点与M极板的电势差增大,所以A点的电势降低,固定在电容器中A点的负点电荷电势能增大,所受电场力增大,故B错误,C正确;D.将保护电阻R换成二极管后,电容器将不能放电,电流将不能周期变化,不能实现计步,故D错误。故选C。
3.(2026·重庆南开中学·一模)某同学设计的烟雾报警器原理如图所示。电离室中有微量镅-241,其稳定释放的粒子能使空气电离。此时在电离室两端加上电压时,便可在室内形成稳定的电流。一旦有烟雾颗粒进入,它们会吸附离子并阻碍离子运动导致电离室电流减小,从而使定值电阻上的电压相应降低,当降至设定阈值时便会触发报警。则当烟雾进入电离室后( )
A. 电源的总功率会增大
B. 电离室两端电压会减小
C. 电源的路端电压会减小
D. 稳定后,再将滑片向右滑动,可能先增大后不变
【答案】D
【详解】AC.当烟雾进入电离室后,电离室中离子运动受阻,等效电阻增大,路端电压变大,干路电流I减小,由可知电源总功率减小,故AC错误;B.等效电阻增大,并联电阻分压变大,通过定值电阻R的电流变小,由可知电离室两端电压增大,故B错误;D.如果初始状态下电路电流未达到电离室的饱和电流,那么减小RP会使总电阻减小,总电流I增大,因此会增大。当电流I增大到电离室的饱和电流后,即使再减小RP,总电流I也将保持饱和值不变,此时也将保持不变。因此U可能出现先增大后不变的情况,故D正确。故选D。
4.(2026·重庆南开中学·一模)如图所示,粗糙绝缘斜面底端点固定一个带电荷量为的负点电荷,现有一个带电荷量为的负电小滑块,从斜面上点静止释放后,先沿斜面往上运动再返回,则小滑块( )
A. 上升过程中加速度先增大后减小
B. 上升过程中电势能一直增大
C. 下降过程中机械能可能增大
D. 返回时的最低点位置一定在点上方
【答案】D
【详解】AB.上升过程中对小滑块进行受力分析,它受到重力、斜面支持力、沿斜面向上的库仑斥力和摩擦力f。设斜面倾角为,滑块到O点的距离为r,由牛顿第二定律,有上升过程中静电力一直减小,所以加速度先向上减小后反向增大,静电力一直做正功,电势能一直减少,故AB错误;C.下降过程中静电力和摩擦力做负功,机械能一定减小,故C错误;D.由于摩擦损耗,返回时速度为0的位置一定在A点上方,故D正确。故选D。
5.(2026·重庆育才中学·模拟)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,如图所示为该透镜工作原理示意图。虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹,P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A. P点的电场强度比Q点的电场强度小
B. P点的电势低于Q点的电势
C. 电子在P点的动能大于在Q点的动能
D. 电子从P运动到Q的过程中,电势能先增大后减小
【答案】C
【详解】A.等势线越密,电场强度越大。由图可知,点处的等势线比点处的等势线密集,所以点的电场强度比点的大,故A错误; B.电子做曲线运动,所受电场力指向轨迹的凹侧,且电场力方向与等势线垂直。由图可知,电子在点受到的电场力方向大致向左。因为电子带负电,受力方向与电场强度方向相反,所以电场强度方向大致向右。沿电场线方向电势降低,所以点的电势高于点的电势,故B错误; C.电子从运动到的过程中,电场力方向大致向左,位移方向大致向右,电场力做负功。根据动能定理,动能减小,所以电子在点的动能大于在点的动能,故C正确; D.电子从运动到的过程中,电场力做负功,电势能增大,故D错误。 故选C。
6.(2026·重庆一中·一模)某电场中+x轴上电势随x坐标的变化曲线如图所示,其中为图线最高点对应的横坐标,下列判断正确的是( )
A. 电子在处的电势能最大
B. 处电场强度指向x轴负方向
C. 若将点电荷沿x轴从O移向处,电势能先变大后变小
D. 若将点电荷q沿x轴从O移向处,电场力先变小后变大
【答案】D
【详解】A.电子在某处的电势能,在处的电势最大,则电势能最小,故A错误;B.处电势沿x轴正方向电势降低,而电势沿着电场强度方向电势降低,故处电场强度指向x轴正方向,故B错误;C.电荷在某处的电势能,从O向处,电势先升高后降低,则电势能先变小后变大,故C错误;D.图像的斜率绝对值表示电场强度的大小,沿x轴从O向处图像的斜率绝对值先变小后变大,则电场力先变小后变大,故D正确。故选D。
7.(2026·重庆·二模)如图所示,坐标轴上有三点,满足,虚线是以坐标原点为圆心、为半径的圆,为圆上一点,在两点各固定一个点电荷,已知点位置处所固定电荷是电荷量大小为的负电荷,若以无穷远处电势为0,虚线表示的圆上任意一点电势均为0,已知点电荷电势公式,以下说法正确的是( )
A. 点位置处所固定电荷是电荷量大小为的负电荷
B. 点位置处所固定电荷是电荷量大小为的正电荷
C. 点处电场强度方向由指向
D. 若将一带负电的试探电荷由向移动,试探电荷的电势能先增大后减小
【答案】C
【详解】AB.根据电势表达式,虚线表示的圆上任意一点电势均为0,则N点电势为零,则解得点位置处所固定电荷是电荷量大小为的正电荷,故AB错误;C.因为圆弧为等势面,所以电场线与等势面垂直,则电场方向沿半径方向,且P在M点产生的场强沿MP方向,Q在M点产生场强沿QM方向,根据矢量合成可知,点处电场强度方向沿半径指向圆心,即由指向O,故C正确;D.将一带负电的试探电荷由向移动,逐渐靠近负电荷,电场力方向与位移方向相反,则电场力做负功,试探电荷的电势能增大,故D错误。故选C。
8.(2026·重庆外国语学校·一模)静电透镜是电子透镜中的一种,广泛应用于电子显微镜中。如图实线是静电透镜产生的电场线,一电子仅在电场力的作用下,其运动轨迹依次经过、、三个点,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 电子在、、三个点的电势能高低:
B. 、、三个点的电势高低:
C. 、、三个点的电场强度大小:
D. 电子在、、三个点的速度大小:
【答案】A
【详解】B.顺着电场线的方向电势降低,所以、、三个点的电势高低关系为,故B错误;A.由可知,负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小,所以电子在、、三个点的电势能高低关系为,故A正确;C.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密,则场强越大。由图可知,、、三个点的电场强度大小关系为,故C错误;D.电子(不计重力)仅在电场力作用下的运动过程,只有电势能和动能相互转化,则电势能和动能之和不变,故电子的电势能越大的位置,其动能越小,速度越小,所以电子在、、三个点的速度大小关系为,故D错误。故选A。
9.(2026·重庆江津中学·模拟预测)细胞膜是由磷脂双分子层构成的富有弹性的半透膜(如图甲所示)。设运送粒子时,细胞膜内上、下表面的电荷量为定值,此时可将细胞膜视为面积很大的平行板电容器(如图乙所示),其间电场可视为匀强电场。某正粒子只在电场力作用下从膜的一个表面由静止开始运动到另一个表面,该过程中粒子运动的加速度大小a、运动时间t、到达另一表面时速度大小v、电场力做功W与膜两表面距离d的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】已知极板带电量不变,平行板电容器恒定,由可知:板间电场强度与间距无关,恒定。A.根据不变,则是定值,图像为水平直线,A错误。B.粒子初速度为0,匀加速:可得与成正比,不是过原点直线,B错误。C.由得与成正比,不是过原点直线,C错误。D.电场力做功为定值,与成正比,图像是过原点倾斜直线,D正确。故选D。
10.(2026·重庆一中·二模)如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上逆时针方向依次固定电荷量为q、3q、5q、7q、9q的正点电荷,且电荷量为5q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点的电场强度( )
A. 方向沿x轴负方向
B. 方向沿与x轴正方向成18°夹角斜向下
C. 大小为 ()
D. 大小为()
【答案】C
【详解】由题意可知,如图 将五个点电荷等效成 五个点电荷与O点距离为R,设则O点场强大小为代入可得方向沿x轴正方向。故选C。
11.(2026·重庆巴蜀中学·一模)平面内存在两个相同的点电荷,其中一个点电荷固定不动且到该平面内点的距离为,另一个点电荷以恒定的速率在该平面内绕点做匀速圆周运动,测得这两个电荷产生的电场在点的电场强度大小随时间变化的图像如图所示,曲线段与段左右对称。是撤去运动点电荷后,点的场强大小。已知。点电荷的运动只会导致其电场线随运动而平移,不产生其它效应。则下列说法正确的是( )
A. 运动电荷做匀速圆周运动的半径为
B. 运动电荷的速率为
C. 时间内,运动电荷的位移大小为
D. 时间内,运动电荷的位移大小为
【答案】D
【详解】A.由图可知,时刻P点的场强为零,说明此时这两个电荷的位置关于P点对称,则这两个电荷都在以P点为圆心、半径为的圆上,故A错误;B.由题意知,每个电荷在P点产生的电场强度大小均为,0时刻P点的电场强度为,说明此时两个电荷在P点产生的电场强度方向相互垂直,即内运动电荷绕圆周运动圆周,则运动电荷的速率为,故B错误;CD.根据以上分析可知,时间内,运动电荷绕圆周运动的圆心角为则运动电荷的位移大小等于圆的半径,即位移大小为,故C错误,D正确。故选D。
12.(2026·重庆八中·一模)为了研究某平行于纸面的匀强电场,某同学进行了如下操作:取电场内某一位置为坐标原点建立轴,选取轴上到点距离为的点,以为圆心、为半径作圆,如图甲所示,从点起沿圆周顺时针测量圆上各点与的电势差和转过的角度,可以用此数据绘制图,当半径分别取、时,绘制出如图乙中所示的三条曲线,三条曲线均在时达到电势差的最大值,最大值分别为,下列说法正确的是( )
A. 电场方向沿轴负方向
B. 电场强度的大小为
C. 曲线③对应的取值为
D. 曲线①中,时,
【答案】D
【详解】ABC.由题意可知,电势差最大,表明该处直径与电场线平行,该静电场可以用如图的电场线和等势线表示 电场强度大小为且曲线③ 对应的取值为,故ABC错误;D.曲线① 中,时,故D正确。故选D。
13.(2026·重庆·一模)(多选)如图所示,竖直平面内平行正对的两水平金属板A1B1、A2B2的间距和板长均为d,上极板接地,下极板不带电。一发射源从A1点沿A1B2方向以相同速度持续喷射出质量为m、电荷量为+q(q很小)的油滴(视为质点),第1滴油滴落在下极板中点C处,油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为g,不计空气阻力,忽略油滴间的相互作用,则( )
A. 油滴喷射的初速度大小为
B. 最终稳定时,油滴沿A1B2方向做匀速直线运动
C. 油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为1∶2
D. 油滴在平行板间运动时电势能最多减少
【答案】CD
【详解】A.由题意可知粒子的初速度方向与水平方向呈,第1滴油滴落在下极板中点C处,水平方向上满足,竖直方向上满足解得油滴喷射的初速度,故A错误;B.随着电荷量的积累,两板间电场强度逐渐增大,粒子竖直方向上的加速度减小,水平方向的位移逐渐增大,直至下极板的电荷量积累至油滴刚好离开B1点为止,之后粒子将一直从B1点射出,故B错误;C.水平方向的分运动决定了油滴在平行板间运动的时间,因此最短、最长时间之比为1∶2,故C正确;D.电场力做功最多时油滴向上运动至最高点(最终从B1点离开),由运动的对称性分析知,水平方向上,竖直方向上,从A1点到最高点由动能定理有联立解得即电势能最多减少,故D正确。故选CD。
14.(2026·重庆江津中学·模拟预测)某实验小组要精确测量电压表的内阻,实验室提供了以下器材:
待测电压表(量程为,内阻约为)
电压表(量程为,内阻约为)
定值电阻(阻值)
定值电阻(阻值)
滑动变阻器(阻值范围,额定电流为)
电源(电动势为,内阻约为)
开关、导线若干
实验小组设计的电路如图甲所示。
(1)为使测量数据在合理区间,图甲中a、b两点间 (选填“需要”或“不需要”)用导线连接。
(2)图中虚线处的定值电阻应为 (选填或)。
(3)通过调节滑动变阻器阻值得到多组数据,以的示数为纵坐标、的示数为横坐标描点画出的图像如图乙所示,可得电压表的内阻为 (结果保留4位有效数字)。
【答案】(1)需要 (2) (3)
【讲解】(1) 因滑动变阻器总阻值比两电压表内阻小很多,若采用限流接法,调节范围会很小,故采用分压接法,因此a、b两点间需要用导线连接。
(2) 虚线框中的定值电阻若为,电压表即使满偏,电压表中的偏角也会非常小,测量不精确;虚线框中的定值电阻若为,两电压表可同时偏角很大,测量结果都很精确,因此,虚线框内的定值电阻应为。
(3) 与串联,总电压等于的读数,满足整理得结合图乙可知图像斜率代入解得
15.(2026·重庆一中·二模)习友路某学校举行物理实验设计大赛,主题是设计双挡位欧姆表(“×1”挡和“×10”挡),并要求用统一的表盘,如图甲所示。已知中间刻度为15,当选择“×1”挡时,欧姆表的内阻为15Ω;当选择“×10”挡时,欧姆表的内阻为150Ω。下面是两个小组设计的方案:
方案一:电路图如图乙所示
毫安表G1,量程100mA,内阻为10Ω;
电源E1,电动势为1.5V,内阻约1Ω;
电源E2,电动势为15V,内阻约1Ω;
(1)滑动变阻器有两种规格“0~20Ω”和“0~200Ω”,则图中R1选择 (选填“0~20Ω”或“0~200Ω”;图中R2选择另一个滑动变阻器。
(2)当单刀双掷开关接2时,欧姆表的挡位为 挡(选填“×1”或“×10”)。
(3)AB两个表笔,其中为红表笔的是 (选填“A”或“B”)。
方案二:电路图如图丙所示
毫安表G2,量程100mA,内阻为90Ω;
电源E3,电动势为15V,内阻约1Ω;
滑动变阻器R3的规格为“0~200Ω”;
电阻箱R4的规格为“0~999.9Ω”
(4)连接电阻箱的开关断开时,欧姆表的挡位为 挡(选填“×1”或“×10”)。开关合上后,欧姆表为另一个挡位,此时应调节电阻箱的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
【答案】(1)0~20Ω (2)×10 (3)B (4)① ×10 ② 10.0
【讲解】(1) 第一种方案电路图如图乙所示当两表笔短接进行欧姆调零时,电表的电流为满偏电流“×1”挡时,接1时为“×1”挡。调零后,滑动变阻器的滑动变阻器可以选择0~20Ω。
(2) “×10”挡时,,接2时为“×10”挡。调零后,滑动变阻器的滑动变阻器可以选择0~200Ω。
(3) 电流从红表笔(+极)流入电表,B为红表笔。
(4) [1] [2] 第二种方案电路图如图丙所示连接R4的开关断开时,两表笔短接进行欧姆调零时,电表的电流为满偏电流,求得内阻为,开关断开时为“×10”挡。连接R4的开关闭合时为另一挡位“×1”挡,欧姆表的内阻为15Ω。要将G2表改装量程为1A的电流表,,电阻箱的阻值为10.0Ω。
16.(2026·重庆·二模)李华同学查阅资料:某金属在0~100℃内电阻值Rt与摄氏温度t的关系为,其中R0为该金属在0℃时的阻值,为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻R0和值。可提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为1.5V,内阻不计)
B.定值电阻R1(阻值为1kΩ)
C.定值电阻R2(阻值为800Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0~40Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0~4kΩ)
F.电流计G(量程0~200,内阻约500Ω)
G.电阻箱R(最大阻值为9999.9Ω)
H.摄氏温度计
I.沸水和冷水各一杯
J.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用 (选填“”或“”),开关闭合前,滑动变阻器的滑片移到 (选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,再调节电阻箱的阻值,当电阻箱的示数为360.0Ω时,此时发现闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,则电流计G的内阻为 Ω。
(3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻R0和值的步骤如下:
①断开开关、,将取下换成该金属电阻,并置于沸水中;
②闭合开关,读出电流计G的示数;闭合开关,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数R和水的温度t;
③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据.
(4)以电阻箱的示数R为纵轴,温度t为横轴,作出的图像如图乙所示,则该金属电阻在0℃时的阻值为 Ω,温度系数为 ℃-1。(结果用a、b、c表示)
【答案】① ② ③ 450 ④ ⑤
【详解】
(1)[1]闭合、断开时,干路中的最大电流约滑动变阻器两端的电压最小值约为滑动变阻器的最小电阻约为滑动变阻器应选用。[2]为了保护电流计不被损坏,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片向下移动到端。
(2)[3]闭合前、后电流计的示数没有变化,则电流计中的电流与的电流相等,中的电流与中的电流相等,与两端的电压相等,电流计与两端的电压相等,可得电流计的内阻(4)[4][5]将取下换成该金属电阻的情况下,同理可得由图乙得即又则,解得
17.(2026·重庆外国语学校·一模)某实验小组用电桥法测量热敏电阻RT在不同温度时的阻值,设计电路如图甲所示,其中R0是阻值为45Ω的定值电阻;S是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝,其半径为L,圆心为O;ON是一可绕O点自由转动的金属滑杆(电阻不计);电源的电动势为E=3V,内阻不计,滑杆N端与S接触良好。
(1)实验室提供了以下电表可供选择:
A.电流表A1(内阻约为0.2Ω,量程为3A)
B.电流表A2(内阻约为1.0Ω,量程为0.6A)
C.灵敏电流表G(内阻约为120Ω,量程为0.1mA)
图中的电表应选择 (填选项前面的符号“A”“B”或“C”)。
(2)在测量之前滑动变阻器滑片P应置于 端(填“a”或“b”)。闭合开关S1,将滑动变阻器调到合适位置后,再反复调节滑杆角度位置,使闭合开关时“○”中电表的示数为 ,则电桥达成平衡,测得此时滑杆角度为θ(单位为弧度),则RT的阻值为 (用R0、θ和π表示)。
(3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值,得到热敏电阻随温度变化的图像如图乙所示,可知该热敏电阻随温度的变化是 (填“线性”或“非线性”)的;在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平衡时滑杆角度θ=60°,则此时环境温度为 ℃(结果取整数)。
【答案】(1)C (2)① b ② 零 ③ (3)① 非线性 ② 40
【讲解】(1) 电桥接近平衡时,桥中电流很小,量程大的电流表几乎不偏转测不出来,灵敏电流表可以测出。故选C。
(2) [1][2][3]为保护电路,滑片P应放在b端。“○”中电表的示数为0时电桥达到平衡。设圆环电阻单位长度电阻为r,由电桥平衡公式可知可得
(3) [1][2]图可知,该热敏电阻是非线性电阻。由(2)中的结果,当θ=60°时,RT=2R0=90Ω由图可知,室内温度为40℃。
18.(2026·重庆巴蜀中学·模拟考试)图甲中B为电源,电动势,内阻不计.固定电阻,为光敏电阻.C为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距。S为屏,与极板垂直,到极板的距离。P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成,它可绕轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻时,的阻值分别为、、。有一细电子束沿图中虚线以速度连续不断地射入C。已知电子电量,电子质量,忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在上的光强发生变化时阻值立即有相应的改变。
(1)设圆盘不转动,细光束通过b照射到上,求电子到达屏S上时,它离O点的距离(计算结果保留两位有效数字)。
(2)设转盘按图甲中箭头方向匀速转动,每3s转一圈。取光束照在a、b分界处时,试在图乙给出的坐标纸上,画出电子到达屏S上时,它离O点的距离y随时间t的变化图线(0~6s)。要求在y轴上标出图线上最高点与最低点的值(不要求写出计算过程)。
【答案】(1);(2)见解析
【详解】
(1)设电容器C两板间的电压为U,电场强度大小为E,电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a,穿过C的时间为t1,穿出时电子偏转的距离为y1,由闭合电路欧姆定律C两板间场强为电子在C间做类平抛运动由以上各式得代入数据可得由此可见说明电子可通过C。设电子从C穿出时,沿y方向的速度为,穿出后到达屏S所经历的时间为t2,在此时间内电子在y方向移动的距离为,则有由以上关系式得代入数据得由题意得(2)如图所示.
19.(2026·重庆南开中学·一模)中国的光伏产业十分发达,某兴趣小组找来一块光伏电池板和三个完全相同的灯泡、、,研究电池板给灯泡供电的情况。(所有结果保留到小数点后一位)
(1)他们先连好甲图所示电路(电表均视为理想电表),在稳定光照情况下多次改变,测得多组值。利用计算机软件,用这些测得的值生成乙图中的曲线①;软件再另外自行生成一条和的反比例曲线②,与曲线①刚好相切。由曲线①和曲线②可得,在这种稳定光照情况下,该光伏电池板的电动势为 ,最大输出功率为 。
(2)灯泡A的伏安特性曲线如乙图中的曲线③。将该光伏电池板和、、三个灯泡连成电路丙,在(1)中稳定光照情况下:只闭合,灯的功率为 ;、、全闭合时,该电源的输出效率为 。
【答案】(1)① 26.1 ② 23.1 (2)① 17.0 ② 34.6
【讲解】(1) [1]根据图像① 可知,曲线与纵轴的交点即为电源电动势,即[2]电源的最大输出功率对应其U−I曲线与反比例曲线(,P为功率)的切点,读取图像中的数据并计算可得
(2) [1]当电源连接一个灯泡时,灯泡两端的实际电压和流经的电流是图像① 与③ 的交点,代入数据即为[2]根据图像① 与③ ,可知当灯泡两端的电压为9.0V时,流经灯泡的电流约为0.55A,此时干路电流大小应为1.65A,刚好是图像① 的数据点,所以此时电源的总功率为输出功率为电源的效率约为
试卷第1页,共3页
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