【一】
第Ⅰ卷(選擇題共48分)
選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。其中1~7題為單選,8~12題為多選)
下列關(guān)于電場強(qiáng)度和電勢的敘述正確的是
A.在勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)處處相同,電勢也處處相等
B.在正點(diǎn)電荷形成的電場中,離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn),電勢越高,場強(qiáng)越小
C.等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中,取無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn),兩電荷連線中點(diǎn)的電勢為零,場強(qiáng)不為零
D.在任何電場中,場強(qiáng)越大的地方,電勢也越高
關(guān)于電動(dòng)勢,下列說法不正確的是
A.電源兩極間的電壓等于電源電動(dòng)勢
B.電動(dòng)勢越大的電源,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大
C.電源電動(dòng)勢的數(shù)值等于內(nèi)、外電壓之和
D.電源電動(dòng)勢與外電路的組成無關(guān)
在如圖所示的平行板電容器電路中,第一種情況是電鍵S始終閉合,緩慢增大兩板距離;第二種情況是閉合電鍵S后又?jǐn)嚅_,再緩慢增大兩板距離。設(shè)兩種情況下增大極板距離后,板間場強(qiáng)大小分別為E1和E2,則
A.E1>E2
B.E1<E2
C.E1=E2
D.E1和E2均小于未拉開前的場強(qiáng)
將截面均勻、長為L、電阻為R的金屬導(dǎo)線截去,再拉長至L,則導(dǎo)線電阻變?yōu)?/p>
A.B.C.D.nR
等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q固定,在它們的連線和其中垂線上有c、b、a三點(diǎn),如圖所示,現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷先從圖中a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn),再從b點(diǎn)沿直線移到c點(diǎn),則檢驗(yàn)電荷在整個(gè)過程中
A.所受電場力一直增大
B.所受電場力先增大后減小
C.電勢能一直減小
D.電勢能先增大后減小
現(xiàn)有一個(gè)靈敏電流計(jì),它的滿偏電流為Ig=1mA,內(nèi)阻Rg=500Ω,若要將它改裝成量程為3V的電壓表,則應(yīng)在該靈敏電流計(jì)上
A.串聯(lián)一個(gè)2500Ω的電阻B.串聯(lián)一個(gè)25000Ω的電阻
C.串聯(lián)一個(gè)3000Ω的電阻D.并聯(lián)一個(gè)2500Ω的電阻
如圖所示,在導(dǎo)體殼內(nèi)放一負(fù)電荷q,則殼內(nèi)的a點(diǎn)、殼上的b點(diǎn)、殼外的c點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系應(yīng)為
A.Ea>Eb>Ec,a>b>c
B.Ea>Eb>Ec,a<b<c
C.Ea>Ec>Eb,a<b<c
D.Ea>Ec>Eb,a>b>c
如圖所示是靜電除塵的原理示意圖,A為金屬管,B為金屬絲,在A,B之間加上高電壓,使B附近的空氣分子被強(qiáng)電場電離為電子和正離子,電子在向A極運(yùn)動(dòng)過程中被煙氣中的煤粉俘獲,使煤粉帶負(fù)電,最終被吸附到A極上,排出的煙就比較清潔了。有關(guān)靜電除塵的裝置,下列說法正確的是
A.金屬管A應(yīng)接高壓電源的正極,金屬絲B接負(fù)極
B.金屬管A應(yīng)接高壓電源的負(fù)極,金屬絲B接正極
C.C為煙氣的進(jìn)氣口,D為排氣口
D.D為煙氣的進(jìn)氣口,C為排氣口
在如圖甲所示的電路中,電源電動(dòng)勢為3.0V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)閉合后,下列判斷正確的是
A.燈泡L1的電阻為12Ω
B.通過燈泡L1的電流為燈泡L2的電流的2倍
C.燈泡L1消耗的電功率為0.75W
D.燈泡L2消耗的電功率為0.30W
如右圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U-I圖象,則下列說法中正確的是
A.電動(dòng)勢E1=E2,短路電流I1>I2
B.電動(dòng)勢E1=E2.內(nèi)阻r1>r2
C.電動(dòng)勢E1>E2,內(nèi)阻r1 D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí),電源2的路端電壓變化較大 圖中虛線為勻強(qiáng)電場中與場強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線。不計(jì)重力的兩粒子M、N質(zhì)量相等,電荷量的絕對值也相等,F(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出,兩粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示。a、b、c為粒子軌跡與虛線的交點(diǎn),已知O點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)。則 A.M帶正電,N帶負(fù)電 B.N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度相同 C.N從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過程中克服電場力做功 D.M從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過程中,電場力對它做功為零 如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)電阻為r,平行板電容器C的兩金屬板水平放置,R1和R2為定值電阻,P為滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭,G為靈敏電流計(jì),A為理想電流表。開關(guān)S閉合后,C的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),則以下說法正確的是 A.在P向上移動(dòng)的過程中,A表的示數(shù)變大,油滴仍然靜止,G中電流由a至b B.在P向上移動(dòng)的過程中,A表的示數(shù)變小,油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G中電流由b至a C.在P向下移動(dòng)的過程中,A表的示數(shù)變大,油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中電流由a至b D.在P向下移動(dòng)的過程中,A表的示數(shù)變小,油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G中電流由b至a 第Ⅱ卷(非選擇題共52分) 實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共14分。把答案填在相應(yīng)的橫線上或按照題目的要求作答。) (4分)甲圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是mm。 乙圖中螺旋測微器的讀數(shù)是mm。 。10分)用伏安法測量一個(gè)定值電阻的電阻值,現(xiàn)有的器材規(guī)格如下: A.待測電阻Rx(大約100Ω) B.電流表A1(量程0~10mA,內(nèi)阻約100Ω) C.電流表A2(量程0~40mA,內(nèi)阻約40Ω) D.電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約5kΩ) E.電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ) F.直流電源(輸出電壓4V,內(nèi)阻不計(jì)) G.滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0~50Ω,允許電流1A) H.開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干 (1)(4分)根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選______,電壓表應(yīng)選_______(填器材前的序號)。 (2)(3分)在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些。 (3)(3分)按電路圖將實(shí)物圖連線。 計(jì)算題(本題共4小題,滿分38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。) 15.(8分)如圖所示,正方形ABCD處在一個(gè)勻強(qiáng)電場中,電場線與正方形所在平面平行。已知A、B、C三點(diǎn)的電勢依次為φA=6.0V,φB=4.0V,φC=-2.0V。 (1)求D點(diǎn)的電勢φD。 。2)在圖中畫出過A點(diǎn)的電場線(要把作圖過程畫在圖上。只畫最后結(jié)果不能得分)。 16.(8分)如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢E=12V,內(nèi)阻未知,R1=8Ω,R2=1.5Ω,L為規(guī)格“3V,3W”的燈泡,開關(guān)S斷開時(shí),燈泡恰好正常發(fā)光,不考慮溫度對燈泡電阻的影響,求: 。1)燈泡的額定電流和燈絲電阻; 。2)電源的內(nèi)阻; 。3)開關(guān)S閉合時(shí),燈泡實(shí)際消耗的功率。 17.(10分)如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器可調(diào)取值為0~2R0,定值電阻阻值為R0,C為平行板電容器,極板長度為,極板間距為,極板的右側(cè)距極板L處有一熒光屏。現(xiàn)讓一束質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子(不計(jì)粒子的重力和粒子之間的作用力)以速度平行于極板沿中線進(jìn)入電容器,現(xiàn)改變滑動(dòng)變阻器阻值,并設(shè)所有帶電粒子總是能從右側(cè)穿出,試求帶電粒子在熒光屏上打擊范圍的豎直寬度多大? 18.(12分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定一光滑圓弧軌道AB,軌道半徑為R=0.4m,軌道點(diǎn)A與圓心O等高。有一傾角θ=30°的斜面,斜面底端C點(diǎn)在圓弧軌道B點(diǎn)正下方、距B點(diǎn)H=1.5m。圓弧軌道和斜面均處于場強(qiáng)E=100N/C、豎直向下的勻強(qiáng)電場中。現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m=0.02kg、帶電量為的帶電小球從A點(diǎn)靜止釋放,小球通過B點(diǎn)離開圓弧軌道沿水平方向飛出,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到斜面上D點(diǎn)時(shí)速度方向恰與斜面垂直,并剛好與一個(gè)以一定初速度v0從斜面底端上滑的物塊相遇。若物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù),空氣阻力不計(jì),g取10m/s2,小球和物塊都可視為質(zhì)點(diǎn)。求: 。1)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力NB; 。2)B、D兩點(diǎn)間電勢差UBD; 。3)物塊上滑初速度v0滿足的條件。 【答案】 一、本題共12小題,每小題4分,共48分。其中1~7題為單選,8~12題為多選。 題號123456789101112 答案CABCAACACACDADADBC 二、本題共2小題,共14分。把答案填在相應(yīng)的橫線上或按照題目的要求作答。 13.(4分)100.50mm;3.200mm 14.(1)(4分)CD(2)(3分)電路圖見解析圖 (3)(3分)實(shí)物圖見解析圖 解析:(1)由于直流電源的電動(dòng)勢為4V,待測電阻Rx阻值約為100Ω,故通過Rx的電流約為40mA,所以直流毫安表應(yīng)選C;直流電壓表若選15V量程的,則讀數(shù)誤差較大,故應(yīng)選D. (2)由于要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些,所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法; 由于RVRx=5000100=50>RxRA=10040=2.5,故電流表采用外接法.電路圖如圖所示: (3)根據(jù)電路圖,實(shí)物圖連線如圖所示: 三、本題共4小題,滿分38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 15.(8分)解析:⑴沿同一勻強(qiáng)電場中任何一個(gè)相同方向上,相距同樣距離的兩點(diǎn)間的電壓都是相同的:φA-φB=φD-φC 代入已知數(shù)得φD=0 、圃贐C上取一點(diǎn)M,使BM=2MC,則UM=0,連接DM是等勢面。 由于電場線跟等勢面垂直,過A點(diǎn)作DM的垂線,就是電場線。方向指向電勢降低方向,因此指向右下方。 16.(8分)答案:(1)1A3Ω(2)1Ω(3)0.48W 解析:(1)燈泡的額定電流I0=P0U0=33A=1A 燈絲電阻RL=U20P0=323Ω=3Ω (2)S斷開時(shí),燈L正常發(fā)光,即I1=I0,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I0(R1+RL+r) 得r=EI0-(R1+RL)=[121-(8+3)]Ω=1Ω (3)閉合S時(shí),設(shè)外電路總電阻為R外 R外=RL•R2RL+R2+R1=9Ω 干路電流為I總=ER外+r=1.2A 燈兩端的電壓UL=I總•RL•R2RL+R2=1.2V 燈的實(shí)際功率P=U2LRL=0.48W 17.(10分)解析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為零時(shí),帶電粒子垂直打在右側(cè)O點(diǎn),偏距為零 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為時(shí),電容器兩板間電壓,偏距為 由題意有: 由以上四式得: 18.(12分)解析:(1)設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度為vB,由動(dòng)能定理和牛頓第二定律有: ……………………① ……………………② ……………………③ 聯(lián)解①②③得: NB=1.2N,方向豎直向下! 。2)設(shè)小球由B點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,加速度為a,下落高度為h有: ……………………⑤ ……………………⑥ ……………………⑦ ……………………⑧ 聯(lián)解①⑤⑥⑦⑧得: ……………………⑨ 。3)作出小球與物塊的運(yùn)動(dòng)示意如圖所示,設(shè)C、D間的距離為x,由幾何關(guān)系有: ……………………⑩ 設(shè)物塊上滑加速度為a′,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有: ……………………⑪ 根據(jù)題意,要物塊與小球相遇,有: ……………………⑫ 聯(lián)解⑩⑪⑫得: ……………………⑬ 【二】 一、選擇題:(本題共15個(gè)小題,每小題4分,共60分,1--12題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)正確答案,13—15題四個(gè)選項(xiàng)中,至少有一個(gè)正確答案,全部選對得4分,選不全得2分) 1.關(guān)于點(diǎn)電荷的說法,正確的說法是:() A.只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷 B.體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷 C.當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時(shí),這兩個(gè)帶電體可看成點(diǎn)電荷 D.一切帶電體在任何情況下都可以看成點(diǎn)電荷 2.真空中有兩個(gè)相同的帶電金屬小球A和B,相距為r,帶電量分別為q和-2q,它們之間相互作用力的大小為F.有一個(gè)不帶電的金屬球C,大小跟A、B相同,當(dāng)C跟A、B小球各接觸一次后拿開,再將A、B間距離變?yōu)?r,那么A、B間的作用力的大小可為:() A.3F/64B.0C.3F/82D.3F/16 3.關(guān)于電場,下列說法正確的是() A.由E=Fq可知,若q減半,則該處電場強(qiáng)度為原來的2倍 B.由E=kQr2知,E與Q成正比,而與r2成反比 C.由E=kQr2知,在以Q為球心,以r為半徑的球面上,各處場強(qiáng)均相同 D.電場中某點(diǎn)場強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的靜電力的方向 4.如圖所示是電場中的一條電場線,已知ab=bc,則下列關(guān)系式中一定正確的是() A.Ea=Eb=EcB.Ea>Eb>Ec C.φa>φb>φcD.Uab=Ubc 5.有A、B兩個(gè)電阻,它們的伏安特性曲線如圖所示,從圖線可以判斷() A、電阻A的阻值小于電阻B B、電阻A的阻值大于電阻B C、電壓相同時(shí),流過電阻A的電流強(qiáng)度較小 D、兩電阻串聯(lián)時(shí),電阻A消耗的功率較大 6.示波管是一種多功能電學(xué)儀器,它的工作原理可以等效成下列情況:如圖所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計(jì)),經(jīng)過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.金屬板長為L,相距為d,當(dāng)A、B間電壓為U2時(shí)電子偏離中心線飛出電場*熒光屏上而顯示亮點(diǎn).已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不計(jì)電子重力,下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距離變大的是() A.U1變小,U2變大B.U1變大,U2變大 C.U1變大,U2變小D.U1變小,U2變小 7.如圖所示的電路中,電鍵S原來是閉合的,當(dāng)R1、R2的滑片剛好處于各自的中點(diǎn)位置時(shí),懸在平行板電容器C兩水平極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),能使塵埃P加速向上移動(dòng)的方法是() A.把R1的滑片向上移動(dòng)B.把R2的滑片向上移動(dòng) C.把R2的滑片向下移動(dòng)D.?dāng)嚅_電鍵S 8.某帶電粒子僅在電場力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場線、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,可以判定() A.粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度 B.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能 C.粒子在A點(diǎn)的電勢能小于它在B點(diǎn)的電勢能 D.電場中A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢 9.圖中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中。已知AC⊥BC,∠ABC=600,BC=20cm。把一個(gè)q=10-5C的正電荷從A移到B,電場力做功為零;從B移到C,電場力做功為-1.73×10-3J,則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向是:() A.865V/m,垂直AB斜向下 B.865V/m,垂直AC向右 C.1000V/m,垂直AB斜向下 D.1000V/m,垂直AC向右 10.將一電量為q=2×10-6C的點(diǎn)電荷從無窮遠(yuǎn)點(diǎn)移至電場中A點(diǎn),電場力做功4×10-5J,已知電場無窮遠(yuǎn)處的電勢為0,則A點(diǎn)的電勢為() A.-20VB.-8VC.20VD.8V 11.某電場的分布如圖所示,帶箭頭的實(shí)線為電場線,虛線為等勢面。A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為、、,電勢分別為、、,關(guān)于這三點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系,以下判斷正確的是() A.<,=B.=,= C.<,<D.>,> 12.根據(jù)電容器的定義式C=Q∕U可知() A.電容器所帶電荷量就越多,電容越大 B.電容器的兩級板間電勢差越大,電容越大 C.電容器的電容與其帶電荷量成正比,與兩級板間的電勢差成反比 D.電容器的電容不隨帶電荷量及兩級板間的電勢差的變化而變化 13.下列說法正確的是() A.元電荷實(shí)質(zhì)就是電子(或質(zhì)子)本身 B.元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量 C.摩擦起電是通過摩擦創(chuàng)造出了等量的異種電荷的過程 D.不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電,都是電荷的轉(zhuǎn)移 14.三個(gè)點(diǎn)電荷電場的電場線分布如圖所示,圖中a、b兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb,電勢分別為φa、φb,則() A.Ea>Eb,B.Ea C.φa<φbD.φa>φb 15.如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場中的三個(gè)等勢而,它們的電勢分別為Ua、Ub和Uc,Ua>Ub>Uc.一帶正電的粒子射入電場中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示,由圖可知() A.粒子從K到L的過程中,電場力做負(fù)功 B.粒子從L到M的過程中,電場力做負(fù)功 C.粒子從K到L的過程中,電勢能減少 D.粒子從L到M的過程中,動(dòng)能增加 二、計(jì)算題(要求寫出規(guī)范的解題步驟,16題12分,17題14分,18題14分共40分) 16.(12分)用一條絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶電小球,小球質(zhì)量為1.0×10-2kg,所帶電荷量為2.0×10-8C.現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場,平衡時(shí)絕緣繩與鉛垂線成30°角,如圖所示, (1)判斷小球的電性。 (2)求該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小.(g=10m/s2) 17.(14分)如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,電荷量q=5.0×10-10C的正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場力做功都是3.0×10-8J。已知a、b、c三點(diǎn)的 連線組成直角三角形,ab=20cm,∠a=37°,∠c=90°,求: (1)a、b兩點(diǎn)的電勢差Uab;(sin37°=0.6,cos37°=0.8) (2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向。 18.(14分)如圖所示為兩組平行金屬板,一組豎直放置,一組水平放置,今有一質(zhì)量為m的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn),經(jīng)電壓U0加速后,通過B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間,最后電子從右側(cè)的兩塊平行金屬板之間穿出,已知A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn),右側(cè)平行金屬板的長度為L,求: (1)電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小V (2)電子從右側(cè)的兩塊平行金屬板之間穿出時(shí)的側(cè)移距離y