一、選擇題（10個小題，共40分，每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全選對的得4分，選對但不全的得2分，選錯的得0分）
1．如圖所示是某電場中的幾條電場線，在電場中有A、B兩點，試比較兩點的電場強度Ｅ大小和電勢φ高低，其中正確的是： （ ）
A．EA＞EB，φA＞φB； B．EA＞EB，φA＜φB；
C．EA＜EB，φA＞φB； D．EA＜EB，φA＜φB．
2．若帶正電的小球只受電場力作用，則它在任意一段時間內(nèi)（ ）
A．一定沿電力線由高電勢處向低電勢處運動
B．一定沿電力線由低電勢處向高電勢處運動
C．不一定沿電力線運動，但一定由高電勢處向低電勢處運動
D．不一定沿電力線運動，也不一定由高電勢處向低電勢處運動
3．電路如圖所示，已知電池組的總內(nèi)電阻r=1Ω，外電路電阻R=5Ω，
電壓表的示數(shù)U=2.5V，則電池組的電動勢E應(yīng)等于：（ ）
A．2.0V B．2.5V
C．3.0V D．3.5V
4．如圖所示為電阻R1和R2的伏安特性曲線，并且把第一象限分
為了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域．現(xiàn)把R1和R2并聯(lián)在電路中，消耗
的電功率分別用P1和P2表示；并聯(lián)的總電阻設(shè)為R．下列關(guān)于
P1與P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是
（ ）
A．特性曲線在Ⅰ區(qū)，P1
D．特性曲線在Ⅲ區(qū)，P1＞P2
5．如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動變阻
器的滑片P由a向b移動的過程中，電流表、電壓表的
示數(shù)變化情況為 （ ）
A．電流表示數(shù)變大
B．電流表示數(shù)減小
C．電壓表示數(shù)變大
D．電壓表示數(shù)變小
6．如圖所示，實線為方向未知的三條電場線，a、b兩帶電粒
子從電場中的O點以相同的初速度飛入。僅在電場力作用
下，兩粒子的運動軌跡如圖中虛線所示，則：（ ）
A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負電
B．a(chǎn)加速度增大，b加速度增大
C．a(chǎn)電勢能減小，b電勢能增大
D．a(chǎn)和b的動能一定都增大
7．如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角
形的三個頂點上。a和c帶正電，b帶負電，a所帶電量的
大小比b的小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖
中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是： （ ）
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
8．如圖所示，O為兩個等量異種點電荷+q、-q連線的中點，P為
連線中垂線上的任意一點，分別用φo、φp和Eo 、Ep代表該
電場中O、P兩點的電勢和場強的大小，則： （ ）
A．φo>φp，Eo>Ep B．φo=φp，Eo>Ep
C．φo<φp ，Eo
A．串聯(lián)一個10KΩ的電阻 B．并聯(lián)一個10KΩ的電阻
C．串聯(lián)一個9.5KΩ的電阻 D．并聯(lián)一個9.5KΩ的電阻
10．如圖所示，一個帶電小球 固定在光滑水平絕緣桌面上，在桌面的另一處有另一個帶異種電荷的小球 ．現(xiàn)給 球平行桌面且垂直 的速度 則下列說法錯誤的是 （ ）
A．B球可能做直線運動
B．A球?qū)球的庫侖力可能對B球不做功
C．B球的電勢能可能增加
D．小球可能從電勢較高處向電勢較低處運動
第Ⅱ卷 （共60分）
二、本題共2小題，共14分。把答案填在題中橫線上或按題目要求作答。
11．（7分）為了測量某電池的電動勢 E（約為3V）和內(nèi)阻 r，可供選擇的器材如下：
A．電流表G1（2mA 100Ω） B．電流表G2（1mA 內(nèi)阻未知）
C．電阻箱R1（0~999.9Ω） D．電阻箱R2（0~9999Ω）
E．滑動變阻器R3（0~10Ω 1A） F．滑動變阻器R4（0~1000Ω 10mA）
G．定值電阻R0（800Ω 0.1A） H．待測電池
I．導(dǎo)線、電鍵若干
（1）采用如圖甲所示的電路，測定電流表G2的內(nèi)阻，得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示：
I1（mA） 0.40 0.81 1.20 1.59 2.00
I2（mA） 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根據(jù)測量數(shù)據(jù)，請在圖乙坐標(biāo)系中描點作出I1—I2圖線。由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于_________Ω。
（2）在現(xiàn)有器材的條件下，測量該電池電動勢和內(nèi)阻，采用如圖丙所示的電路，圖中滑動變阻器①應(yīng)該選用_________，電阻箱②選________（均填寫器材代號）。
（3）根據(jù)圖丙所示電路，請在圖丁中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接。
12．（7分）（1）在測定金屬電阻率的實驗中，用螺旋測微器測量一金屬
絲的直徑，螺旋測微器的示數(shù)如圖所示，該金屬絲的直徑為 。
用歐姆表粗略測得該金屬絲的電阻約為2 ，另外，實驗室內(nèi)還提
供了下列器材供重新測定該金屬絲的電阻使用：
A．電源E（電動勢為3.0V ，內(nèi)阻不計）
B．電壓表V（量程為0 ～3.0V ，內(nèi)阻約為2kΩ）
C．電流表A（量程為0～0.6A ，內(nèi)阻約為1Ω）
D．滑動變阻器R（阻值10Ω，額定電流2.0A）
E．開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干
為獲得盡可能高的實驗精度，請你利用上述器材設(shè)計一個測
定金屬絲電阻的實驗電路，并把實驗原理圖畫在右側(cè)的方框中。
（2）為研究某一電學(xué)元件的導(dǎo)電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時間記錄在下表中，通過分析表中數(shù)據(jù)可以判斷出該元件所用的材料是 （填“金屬”或“半導(dǎo)體”）。
通電時間 t/s 5 10 15 20 25 30
電壓 u/v 0.40 0.62 1.02 1.26 1.52 1.64
電流 i/m A 0.20 0.43 0.81 1.82 2.81 3.22
（3）如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動變阻器R′ 串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的 側(cè)（填“左”或“右”）；在標(biāo)識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t＝ 。
三、本題共3小題；共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13．（12分）如圖甲所示，真空中的電極k連續(xù)不斷地發(fā)出電子（設(shè)電子初速度為零），經(jīng)電壓為U1的電場加速后由小孔S穿出，沿水平金屬板A、B間中軸線從左邊射入。A、B板長均為L=0.20 m，兩板之間距離為d=0.05 m，靠近的右端有足夠大的熒光屏P。如果加速電壓U1隨時間t變化的圖象如圖乙所示，設(shè)電子在電場中加速時間極短，可認為加速電壓不變，當(dāng)A、B板間 所加電壓為U2=60V時，求一個周期內(nèi)熒光屏發(fā)光與不發(fā)光的時間之比。
14．（16分） 如圖所示，水平面上放有用絕緣材料制成的L形滑板（平面部分足夠長且不計厚度），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L1距離的B處放有一質(zhì)量為m、電量為+q的小物體，忽略一切摩擦的影響。整個裝置置于水平向右的場強為E的勻強電場中，初始時刻，滑板與物體都靜止。（在碰撞過程中無電荷轉(zhuǎn)移）試問：
（1）釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前物體的速度v1多大?
（2）若物體與A壁碰后速度大小為碰前速率的 ，則物體在第二次跟A壁碰撞之前，滑板的速度v2和物體的速度v3分別為多大?
15．（18分）如圖甲所示，平行金屬板A和B間的距離為d，現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波電壓，t=0時A板比B板的電勢高。電壓的正向值為U0，反向值也為U0，現(xiàn)有由質(zhì)量為m電量為+q的粒子組成的粒子束，從AB的中點O以平行于金屬板中軸OO＇線的速度v0= 不斷射入，所有粒子在AB間的飛行時間均為T，不計重力影響。試求：
（1）粒子射出電場時位置離中軸線OO＇的距離范圍
（2）粒子射出電場時的速度
（3）若要使射出電場的粒子經(jīng)某一垂直紙面的圓形區(qū)域勻強磁場偏轉(zhuǎn)后，都能通過圓形磁場邊界的一個點處，而便于再收集，則磁場區(qū)域的最小半徑和相應(yīng)的磁感強度是多大？
參考答案
1．B 2．C 3．C 4.C 5. A D 6.D 7.B 8．B 9. C 10.A
11．（7分）（1）如圖乙 200
（2）R3或E R2或D
（3）如圖丁
12．（共7分）
（1）0.700mm
實驗原理圖（圖略）：電流表外接法 滑動變阻器為限流器
（2）半導(dǎo)體
（3）右 t=
13．（12分）解：當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓一定時，電子的初速度達到一定值時才能從極板間飛出。
電子加速過程中，根據(jù)動能定理有：eU1= ------------------------------------（2分）
偏轉(zhuǎn)過程中，由牛頓第二定律有：eE=ma--------------------------------------------------（1分）
而 （1分） （1分） （1分）
當(dāng)電子從右板邊緣射出時，有 ，----------（2分）
故有
------------------------------------------------------ （1分）
這說明當(dāng)加速電壓小于480V時，電子將打在極板上，熒光屏不發(fā)光。有圖象可見，這時應(yīng)有： ， -----------------------------------（2分）
式中 即為不發(fā)光的時間。因此，一個周期內(nèi)熒光屏發(fā)光與不發(fā)光的時間之比為
---------------------------------------------------------（1分）
14．（16分）解：
（1）釋放小物體，物體在電場力作用下水平向右運動，此時，滑板靜止不動，對于小物體，
由動能定理得： （4分）
解得 （2分）
（2）碰后小物體反彈，由動量守恒定律：
得 （3分）
解得 （2分）
之后，滑板以v2勻速運動，直到與物體第二次碰撞，從第一次碰撞到第二次碰撞時，物體與滑板位移相等、時間相等、平均速度相等
（3分）
解得 （2分）
15．（18分）
解：（1）當(dāng)粒子由 時刻進入電場，向下側(cè)移，則
解得 （2分）
當(dāng)粒子由 時刻進入電場，向上側(cè)移，則
解得 （2分）
所以，在距離O/中點下方 至上方 范圍內(nèi)有粒子打出。 （2分）
（2）打出粒子的速度都是相同的，在沿電場線方向速度大小為 （2分）
所以打出速度大小為
解得 （2分）
設(shè)速度方向與v0的夾角為θ，則 （2分）
（3）要使平行粒子能夠交于圓形磁場區(qū)域邊界且有最小區(qū)域時，磁場直徑最小值與粒子寬度相等，粒子寬度 （2分）
故磁場區(qū)域的最小半徑為 （1分）
粒子在磁場中作圓周運動 （1分）
解得 （2分）
