北京市某中學(xué)2024-2025學(xué)年高二年級(jí)上冊(cè)10月期中物理試卷（含解析）

北京市第八十中學(xué)2024-2025學(xué)年高二第一學(xué)期期中考試

物理比卷

（考試時(shí)間90分鐘滿(mǎn)分100分）

提示：試卷答案請(qǐng)一律填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。

在答題卡上，選擇題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色簽字筆作答。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題意的。選對(duì)得3分，錯(cuò)選該小題不得分。）

1.下列物理量中，屬于矢量的是（）

A.電動(dòng)勢(shì)B.電場(chǎng)強(qiáng)度C.電勢(shì)D.電流

【答案】B

【解析】

【詳解】電動(dòng)勢(shì)、電勢(shì)、電流屬于標(biāo)量；電場(chǎng)強(qiáng)度有大小和方向，屬于矢量。

故選B。

2.電源電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力，因此（）

A.電動(dòng)勢(shì)是一種非靜電力

B.電動(dòng)勢(shì)越大，表明電源儲(chǔ)存的電能越多

C.電動(dòng)勢(shì)的大小是非靜電力做功能力的反映

D.電動(dòng)勢(shì)就是閉合電路中電源兩端的電壓

【答案】C

【解析】

【詳解】

電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功，不是一種非靜電力，

故A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，是非靜電力做功能力的反映，

電動(dòng)勢(shì)越大，表明電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，故B錯(cuò)誤C正確；電源電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有

接入電路時(shí)兩極間的電壓，在閉合電路中電源兩極間的電壓是路端電壓，小于電源電動(dòng)勢(shì)，故D錯(cuò)誤.

【點(diǎn)睛】電動(dòng)勢(shì)等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功，描述電源把其它形式

的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量.

3.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為/,此時(shí)導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為V。設(shè)導(dǎo)

線在單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為“，電子的電荷量為e。則在2V時(shí)間內(nèi)（）

A.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為we

B.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為§

C.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為型

Se

D.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為zievS

【答案】B

【解析】

【詳解】AD.根據(jù)電流的定義式

I二

t

可得，在加時(shí)間內(nèi)過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為

q=IAt=nevSAt

AD錯(cuò)誤；

BC.在加時(shí)間內(nèi)過(guò)導(dǎo)線橫截面自由電子數(shù)為

N￡=3

ee

B正確，C錯(cuò)誤。

故選B。

4.如圖所示，兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷在其連線的中垂線上有與連線中點(diǎn)O等距離的兩點(diǎn)°、b,在連線上有

距中點(diǎn)。等距離的兩點(diǎn)c、d,則下列說(shuō)法正確的是（）

Q\aQ

十—*7方%—e

cC）a

\b

A.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B.a、匕兩點(diǎn)的電勢(shì)以及電場(chǎng)強(qiáng)度均相同

C.c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)以及電場(chǎng)強(qiáng)度均相同

D.將一負(fù)試探電荷由無(wú)窮遠(yuǎn)處移到c點(diǎn)，其電勢(shì)能增加

【答案】B

【解析】

【詳解】A.。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右，大小不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.°、6兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相同，由對(duì)稱(chēng)性可知兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也相同，選項(xiàng)B正確;

C.因c點(diǎn)距離正電荷較近可知，。點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)，c、1兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.c點(diǎn)電勢(shì)高于無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)，可知將一負(fù)試探電荷由無(wú)窮遠(yuǎn)處移到c點(diǎn)，其電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)

誤。

故選B。

5.如圖所示，一對(duì)用絕緣柱支撐的金屬導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在下部的兩金

屬箔是閉合的?，F(xiàn)將一個(gè)帶正電的導(dǎo)體球C靠近導(dǎo)體A,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A.導(dǎo)體A的部分正電荷轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體B上，導(dǎo)體A帶負(fù)電

B.導(dǎo)體A下面的金屬箔張開(kāi)，導(dǎo)體B下面的金屬箔仍閉合

C.移走C,再將導(dǎo)體A、B分開(kāi)后，則A帶負(fù)電

D.將導(dǎo)體A、B分開(kāi)后，再移走C,則A帶負(fù)電

【答案】D

【解析】

【詳解】A.靜電感應(yīng)是金屬導(dǎo)體中電子在外加電場(chǎng)的作用下定向移動(dòng)、電荷重新分配的結(jié)果，導(dǎo)體A帶

負(fù)電是由于導(dǎo)體B的部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體A上，A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)靜電感應(yīng)的原理可知，導(dǎo)體A帶負(fù)電，導(dǎo)體B帶正電，它們下面的金屬箔都要張開(kāi)，B錯(cuò)誤；

C.先移走C,A、B所帶的電會(huì)中和，導(dǎo)體A、B都不會(huì)帶電，C錯(cuò)誤；

D,將導(dǎo)體A、B分開(kāi)后，再移走C,A會(huì)感應(yīng)帶負(fù)電，B會(huì)感應(yīng)帶正電，D正確。

故選D。

6.假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的U/圖線如圖所示，圖像上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成a角，A點(diǎn)

A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小

B.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tana

C.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tan￡

D.在A點(diǎn)，白熾燈的電功率大小可用矩形UoA/oO的面積表示

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)歐姆定律

R上

I

可知白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大，故A錯(cuò)誤；

BC.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為

R旦

I。

不能表示為tan/或tana,故BC錯(cuò)誤；

D.在A點(diǎn)，白熾燈的電功率為

P=U（

可用矩形UoA/o。的面積表示，故D正確。

故選D。

7.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素時(shí)，用一平行板電容器與一靜電計(jì)連接，平行板電容器6板和靜電計(jì)

外殼接地，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小

B.實(shí)驗(yàn)中，只減小兩極板距離，兩極板間場(chǎng)強(qiáng)不變

C.實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變小

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度大小反映兩平行板電容器間的電勢(shì)差大小

【答案】A

【解析】

【詳解】A.實(shí)驗(yàn)中，只將電容器6板向上平移，則兩極板相對(duì)面積S減小，根據(jù)

八sS

C=--------

4兀kd

可知C減小，因。一定，根據(jù)

Q=CU

可知，u變大，即靜電計(jì)指針的張角變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)

6s

E

可知

4兀kQ

E=

sS

則實(shí)驗(yàn)中，保持極板帶電量。一定，則只減小兩極板距離，兩極板間場(chǎng)強(qiáng)不變，選項(xiàng)B正確;

C.實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，根據(jù)

c￡S

C=-----

4兀kd

可知C變大，因。一定，根據(jù)

Q=CU

可知，。變小，即靜電計(jì)指針的張角變小，選項(xiàng)c正確；

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度大小反映兩平行板電容器間的電勢(shì)差大小，選項(xiàng)D正確。

此題選擇錯(cuò)誤的，故選A。

8.如圖所示為某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的兩個(gè)量程的電流表，已知表頭G的滿(mǎn)偏電流為&定值電阻Ri、&的阻

值均等于表頭的內(nèi)阻。當(dāng)使用1和2兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表的量程為/1,當(dāng)使用1和3兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表

的量程為6.下列說(shuō)法正確的是（）

B.Z2=3/g

C.若僅使Ri阻值變小，則/1和上均變大

D.若僅使凡阻值變小，則和“均變大

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.設(shè)RI=&=RG=K,根據(jù)電表改裝原理得

/i=/g+"=/g+

氏（K+鳥(niǎo)）

聯(lián)立可得

/i=3Zg,A=L5/g

故AB錯(cuò)誤；

CD.由以上分析可知，若僅使品阻值變小，則和/2均變大；若僅使七阻值變小，則/1減小，上變大,

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

9.有人認(rèn)為在兩個(gè)帶電導(dǎo)體之間可以存在如圖所示的靜電場(chǎng)，它的電場(chǎng)線相互平行，間距不等。關(guān)于此

“靜電場(chǎng)”，下列說(shuō)法正確的是（）

~~a*

b

A.該電場(chǎng)一定存在，是個(gè)特殊的勻強(qiáng)電場(chǎng)

B.該電場(chǎng)一定存在，可以通過(guò)兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加產(chǎn)生

C.根據(jù)圖中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，大小不同，可判斷該電場(chǎng)不存在

D.通過(guò)試探電荷沿不同路徑從圖中a點(diǎn)移動(dòng)到6點(diǎn)，電場(chǎng)力做功不同，可判斷該電場(chǎng)不存在

【答案】D

【解析】

【詳解】A.電場(chǎng)線相互平行，說(shuō)明電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，而電場(chǎng)線間距不等說(shuō)明電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大

小不是處處相等，不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；

B.將兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加，獲得的電場(chǎng)仍為勻強(qiáng)電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；

C.如果存在這樣的電場(chǎng)，根據(jù)等勢(shì)面的特點(diǎn)，它的等勢(shì)面收、M應(yīng)該如下圖所示

―4-----------------i--------------?

Cb

a、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uad應(yīng)該等于C、6兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ucb,即

Uad=Ucb

從圖中可以看出，a、1兩點(diǎn)的距離等于c、6兩點(diǎn)的距離，ad處的場(chǎng)強(qiáng)大于仍處的場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)

U=Ed

可得

Uad>Ucb

所以這樣的電場(chǎng)不可能存在，但等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不一定大小相等，故c錯(cuò)誤;

D.如下圖所示

,>1二

al

粒子沿兩個(gè)不同的路徑，從afdfb和從afc—6,電場(chǎng)力做功不相同（Uad>Ucb）,即電場(chǎng)力做功與路

徑有關(guān)，違背了靜電場(chǎng)的基本性質(zhì)，所以這樣的電場(chǎng)不可能存在，故D正確。

故選D。

10.某種滴水起電機(jī)裝置如圖1所示，滴水裝置左右相同的兩管口形成的水滴分別穿過(guò)距管口較近的鋁環(huán)

A、B后滴進(jìn)鋁筒C、D,鋁環(huán)A用導(dǎo)線與鋁筒D相連，鋁環(huán)B用導(dǎo)線與鋁筒C相連，導(dǎo)線之間彼此絕緣，

整個(gè)裝置與外界絕緣。由于某種偶然的原因，C筒帶上微量的負(fù)電荷，則與之相連的B環(huán)也帶有負(fù)電荷，由

于靜電感應(yīng)，B環(huán)上方即將滴落的水滴下端會(huì)帶正電荷，上端帶負(fù)電荷，如圖2所示。水滴在落下瞬間，正

負(fù)電荷分離，如圖3所示，帶正電荷的水滴落下穿過(guò)B環(huán)滴入D筒，C、D兩筒之間產(chǎn)生電勢(shì)差。為了研

究問(wèn)題方便，假設(shè)滴水裝置中水足夠多，每滴水的質(zhì)量相同，忽略筒內(nèi)液面高度的變化，下列說(shuō)法正確的是

()

A.滴水裝置中會(huì)產(chǎn)生從左向右的電流

B.水滴下落到筒內(nèi)的時(shí)間越來(lái)越短

C.C、D兩筒之間的電勢(shì)差會(huì)一直增大

D.在起電的過(guò)程中，水的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為電能

【答案】A

【解析】

【詳解】c.根據(jù)題意知，水滴在落下過(guò)程，先加速后減速運(yùn)動(dòng)，隨著滴落到鋁筒的帶點(diǎn)水滴在增加，排斥

力先增大，直到水滴到達(dá)桶底恰好速度減為零時(shí)，不再滴落到鋁筒，之后c、D兩筒之間的電勢(shì)差不變，

故C錯(cuò)誤；

B.滴落到鋁筒的帶點(diǎn)水滴在逐漸增加，電荷量先增加，后C、D兩筒之間產(chǎn)生的電勢(shì)差增大到一定時(shí)會(huì)放

電，電荷量又減小，故排斥力先增大后減小，下落時(shí)間會(huì)先增大，后減小，故B錯(cuò)誤；

A.水滴在落下瞬間，正負(fù)電荷分離，帶負(fù)電荷的水滴留在B環(huán)上方的滴水裝置，同理，帶正電荷的水滴留

在A環(huán)上方的滴水裝置，左右形成電勢(shì)差，會(huì)產(chǎn)生從左向右的電流，故A正確；

D.在起電的過(guò)程中，水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能和水的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。

故選A?

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有

多個(gè)選項(xiàng)正確。全選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，選錯(cuò)或不選的得0分）

11.電動(dòng)汽車(chē)由于節(jié)能環(huán)保的重要優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越被大家認(rèn)可。電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能部件是由多個(gè)蓄電池串聯(lián)疊置組

成的電池組，某品牌電動(dòng)小轎車(chē)蓄電池的數(shù)據(jù)如下表所示。下列說(shuō)法正確的是（）

電池只數(shù)輸入電壓充電參數(shù)放電時(shí)平均電壓/只電池容量/只

100只交流220V420V,20A3.3V120Ah

A.電池容量的單位Ah是能量單位B,電池容量的單位Ah是電量單位

C.該電池組充電時(shí)的功率為8.4kWD.該電池組充滿(mǎn)電所儲(chǔ)存的能量約為1.4xl（）6j

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB.電池容量的單位Ah是電量單位，A錯(cuò)誤，B正確；

C.該電池組充電時(shí)的功率為

p=ui=420x20W=8400W

c正確；

D.該電池組充滿(mǎn)電所儲(chǔ)存的能量約為

E=100t7^=100x3.3x120x36001?1.4xlO8J

D錯(cuò)誤。

故選BC?

12.如圖所示電路中，LrL2為兩只完全相同、阻值恒定的燈泡。R為光敏電阻（光照越強(qiáng)，阻值越?。?

電壓表電流表為理想電表，閉合開(kāi)關(guān)S后，隨著光照強(qiáng)度逐漸減弱（）

A電流表示數(shù)逐漸減小B.電壓表示數(shù)逐漸增大

C.燈泡L1逐漸變暗D.外電路消耗的總功率逐漸增大

【答案】AB

【解析】

【詳解】AB.隨著光照強(qiáng)度逐漸減弱，光敏電阻接入電阻增大，回路總電阻增大，干路電流減小，電源內(nèi)

阻承擔(dān)電壓減小，路端電壓增大，即電壓表示數(shù)逐漸增大，電流表示數(shù)逐漸減小，故AB正確;

C.結(jié)合上述可知，干路電流減小，電源內(nèi)阻與燈泡L2承擔(dān)電壓減小，則燈泡L1與光敏電阻并聯(lián)部分

的電壓增大，則燈泡L1逐漸變亮，故C錯(cuò)誤;

D.外電路消耗的總功率，即電源的輸出功率

'E]E2

P火n外=曾

%+獲+2廠

K外

隨著光照強(qiáng)度逐漸減弱，光敏電阻接入電阻增大，回路總電阻增大，但由于不知道外電路總電阻與電源內(nèi)

阻的大小關(guān)系，根據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)勾函數(shù)的規(guī)律，輸出功率如何變化不能夠確定，若外電阻開(kāi)始大于電源內(nèi)阻,

則外電路消耗的總功率逐漸減小，若外電阻開(kāi)始小于電源內(nèi)阻，后來(lái)大于電源內(nèi)阻，則外電路消耗的總功

率先增大，后減小，故D錯(cuò)誤。

故選ABo

13.空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)。在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別

是、下列說(shuō)法中正確的有

ERXECX,

B0X

的大小大于E的大小

A.EBXCx

B.EBX的方向沿了軸正方向

C.電荷在。點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在1方向上的分量最大

D.負(fù)電荷沿x軸從3移到。的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.本題的入手點(diǎn)在于如何判斷EBX和后以的大小，由圖象可知在x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向

的分量不相同，如果在x方向上取極小的一段，可以把此段看做是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，用勻強(qiáng)磁場(chǎng)的處理方法思考,

從而得到結(jié)論，此方法為微元法；需要對(duì)電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)由較為全面的理解.在2點(diǎn)和C點(diǎn)附近

分別取很小的一段d,由圖象，B點(diǎn)段對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差大于

C點(diǎn)段對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差，看做勻強(qiáng)電場(chǎng)有石=電，可見(jiàn)EB、＞ECX，A正確；

a

BD.沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，在。點(diǎn)左側(cè)，石質(zhì)的方向沿了軸負(fù)方向，在。點(diǎn)右側(cè)，后以的方向沿x軸正方

向，負(fù)電荷從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，B錯(cuò)誤D正確.

C.由圖可知，。點(diǎn)處圖象的斜率為零，故說(shuō)明該點(diǎn)水平方向的場(chǎng)強(qiáng)最小，故電場(chǎng)力在水平方向上的分量

最小，c錯(cuò)誤；

14.電子顯微鏡通過(guò)“靜電透鏡”實(shí)現(xiàn)對(duì)電子會(huì)聚或發(fā)散使微小物體成像。一種電子透鏡的電場(chǎng)分布如圖所

示（截取其中一部分），虛線為等勢(shì)面，相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，電子槍發(fā)射的電子僅在電場(chǎng)力作用

下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，。、c是軌跡上的三點(diǎn)，若c點(diǎn)處電勢(shì)為3V,電子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電

勢(shì)能變化了5eV,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.。點(diǎn)電勢(shì)為10.5VB.電子在b點(diǎn)的動(dòng)能可能為2.5eV

C.電子在b點(diǎn)加速度比在C點(diǎn)加速度大D.電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最小速度可能不為零

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)電子的受力和運(yùn)動(dòng)情況可知，電子從。點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，根據(jù)電場(chǎng)

力做功與電勢(shì)差的關(guān)系可知，6點(diǎn)電勢(shì)比a點(diǎn)電勢(shì)低5V,則相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差為2.5V,則a點(diǎn)電

勢(shì)為

%=7.5V+3V=10.5V

A正確；

B.電子在b、。兩點(diǎn)，由能量守恒定律有

-5.5eV+%=-3eV+E-

由于電子在c點(diǎn)動(dòng)能不為零，因此在b點(diǎn)的動(dòng)能一定大于2.5eV,B錯(cuò)誤；

C.c點(diǎn)處等差等勢(shì)面比方點(diǎn)處密集，則b點(diǎn)比c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小，因此加速度小，C錯(cuò)誤；

D.電子速度與等勢(shì)面切線平行時(shí)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度最小，此時(shí)的速度最小值不一定為零，D正確。

故選AD。

三、填空題（共18分）

15.電容器是一種重要的電學(xué)元件，在電工、電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛。某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路研究

電容器充、放電情況及電容大小，他們用電流傳感器和計(jì)算機(jī)測(cè)出電路中電流隨時(shí)間變化的曲線。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)圖甲所示的電路原理圖連接好電路，f=0時(shí)刻把開(kāi)關(guān)K擲向1端，電容器充電完畢后，再

把開(kāi)關(guān)K擲向2端，電容器通過(guò)電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變

化的/-?圖像如圖乙所示。

----------1電流一

力傳感器接

—計(jì)

一Q廣算

機(jī)

叮葉R___________c_T_

甲

（1）電容器放電時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)椋唬ㄟx填“由a到〃’或“由b到）

（2）乙圖中，陰影部分的面積*S2；（選填“>”、或"="）

乙

（3）圖丙為電壓恒為8V的電源給電容器充電時(shí)作出的電流隨時(shí)間變化的/-/圖像，電容器充電完畢后

的電荷量為C,電容器的電容為凡（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Z/mA

丙

【答案】①.由a到b②.=③.7.8x10-3或8.0義10-3均對(duì)④.9.7X10"4或9.8x10T或

1.0x10-3均對(duì)

【解析】

【詳解】(1)口］電容器充電時(shí)上極板接電源正極，故上極板帶正電荷，放電時(shí)，上極板正電荷通過(guò)電阻流

向下級(jí)板，故流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)橛伞５?；

(2)⑵根據(jù)電流的定義式

/=1

則

q=It

乙圖中，陰影部分的面積等于充、放電的電荷量，而充放電的電荷量相等，故

4$2

(3)［3］根據(jù)/-?圖像的面積表示電容器充電完畢后的電荷量，由圖知，每小格代表的電荷量為

數(shù)出圖線包圍的格數(shù)，滿(mǎn)半格或超過(guò)半格的算一格，不滿(mǎn)半格的舍去，數(shù)得格數(shù)為32格，則電容器充電

完畢后的電荷量為

Q=32x2.5x107?=8.0XW3C

因從圖中數(shù)格數(shù)有一定誤差，故結(jié)果也可能為

2=31X2.5XW4C=7.8X10-3C

［3］根據(jù)電容的定義知，電容器的電容為

C/丁10X10"

因電荷量有一定誤差，故電容的計(jì)算值也可以是q=9.7xlO7C或q=9.8x10-4C0

16.己粗略測(cè)得金屬電阻絲的阻值約為60,為了更精確地測(cè)量這根金屬電阻絲的阻值，進(jìn)而測(cè)得其電阻率,

實(shí)驗(yàn)小組采用伏安法繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.電源E（電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻約0.5Q）B.電壓表V（0?15V,內(nèi)阻約15kO）

C.電流表A1（0?0.6V,內(nèi)阻約0.1250）D.電流表A?（0?3A,內(nèi)阻約0.025。）

E.滑動(dòng)變阻器與（0?5Q,3A）F.滑動(dòng)變阻器&（0-1750Q,1.5A）

G.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干

（1）為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，并能在實(shí)驗(yàn)中獲得盡可能大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

；連接電路時(shí)，電流表應(yīng)選（均選填選項(xiàng)前的字母）；

（2）如圖所示，實(shí)驗(yàn)小組使用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬電阻絲的直徑為mm；

0

（3）請(qǐng)?jiān)谙聢D中用連線代替導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)器材的連接（提示：注意選取合適的電表量程）;

（4）關(guān)于本次實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差，下列說(shuō)法中正確的是（選填選項(xiàng)前的字母）；

A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬電阻絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B.用。/圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求金屬電阻絲電阻可減小偶然誤差

C.由于電流表或電壓表內(nèi)阻的影響會(huì)使本次實(shí)驗(yàn)電阻率測(cè)量值小于真實(shí)值

（5）保持（3）中實(shí)物圖的電源、開(kāi)關(guān)及滑動(dòng)變阻器組成的原控制電路部分不變，實(shí)驗(yàn)小組對(duì)測(cè)量電路進(jìn)

行了創(chuàng)新。如圖甲所示，在金屬電阻絲上夾有一個(gè)可沿電阻絲滑動(dòng)的金屬觸頭P,觸頭上固定了接線柱

C,按下P時(shí)，觸頭才與電阻絲接觸，觸頭的位置可從刻度尺上讀出。實(shí)驗(yàn)中改變觸頭P與電阻絲接觸的

位置，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)U保持不變，分別測(cè)量出多組接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度

L,記錄對(duì)應(yīng)的電流/。利用測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出;-L圖像，已知其中圖線上某點(diǎn)的坐標(biāo)為（a,3，如圖乙所

示。根據(jù)圖像信息，用電阻絲的直徑4電壓。、。、6及必要常數(shù)可計(jì)算得出電阻絲的電阻率夕=

【答案】（1）①.E②.C

4a

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

[1]因?yàn)橐笤趯?shí)驗(yàn)中獲得盡可能大的電壓調(diào)節(jié)范圍，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，為了調(diào)節(jié)方便，應(yīng)

選擇阻值小的。故選E。

⑵當(dāng)電路中最大的電流

所以電流表應(yīng)該選擇量程為0~0.6A的C。

【小問(wèn)2詳解】

螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬電阻絲的直徑為

d=0.5mm+5.0x0.01mm=0.550mm

【小問(wèn)3詳解】

由于待測(cè)電阻約為60,則有

3

個(gè)《RA=A/15X10X0.125Q=25A/3Q>Rx=6。

所以電流表采用外接法，實(shí)物連接如圖所示

【小問(wèn)4詳解】

A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬電阻絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，A錯(cuò)誤;

B.用U-/圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求金屬電阻絲電阻可減少偶然誤差，B正確;

C.本實(shí)驗(yàn)采用的是電流表外接法，由于電壓表分流導(dǎo)致電流表測(cè)量值偏大，根據(jù)

R=7

可知電阻測(cè)量值偏小，再由

R=p—

S

可知，電阻率測(cè)量值小于真實(shí)值，c正確。

故選BC。

【小問(wèn)5詳解】

根據(jù)電阻的兩個(gè)公式

R=5

I

R=p—

S

聯(lián)立解得

1_pL

1~~US

結(jié)合圖像可知

p_b

~US~~a

其中

S

聯(lián)立解得

nbUd2

p=---------

4a

四、計(jì)算題（本題共4小題，共40分。要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。有數(shù)

值計(jì)算的題，答案必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)

17.把一個(gè)帶電荷量為2x10-8(2的正點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)，靜電力做功8xl()FJ；若把

該電荷從電場(chǎng)中的B點(diǎn)移到無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)，靜電力做功2x10-6j,取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。

(1)求A點(diǎn)的電勢(shì)；

(2)求A、8兩點(diǎn)的電勢(shì)差；

(3)若把電荷量q=-2xl0-6c的電荷由A點(diǎn)移到8點(diǎn)，靜電力做的功為多少？

【答案】⑴9A=400V；⑵UAB=300V；⑶WAB=-6x\Q-^

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)題意可得

%=。心4

又

UAL%-0

代入數(shù)據(jù)，解得

9A=400V

(2)根據(jù)公式，可得

/_0=強(qiáng)=100V

q

故A、8間的電勢(shì)差為

UAB=(pA-(pB=400V-100V=300V

(3)根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差關(guān)系公式可得

WAB=q'UAB

則有

%B=4UAB=-2X1(T6cx300V=-6XKT4J

18.如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=4Q的電阻串聯(lián)在電源上，電源電動(dòng)勢(shì)E=20V,內(nèi)阻尸1。，閉合

開(kāi)關(guān)S后，用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=5V,已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=1。。試求：

(1)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少？

(2)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多少？

(3)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是多少？

R

—

E唁

【答案】(1)3A；(2)9W；(3)40%

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E=U+l{R+r)

解得通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為

/=E-t/=20-5A=3A

R+r4+1

(2)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為

22

^=Z7?M=3xlW=9W

(3)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為

P入=U/=5X3W=15W

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為

%=&-%=15W-9W=6W

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為

〃=殳X100%=9x100%=40%

P入15

19.如圖所示，在E=1.0xl()3v/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌

道MN在N點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R=0.2m,N為半圓形軌道最低點(diǎn)，尸為

QN圓弧的中點(diǎn)，一帶正電荷的小滑塊質(zhì)量為根=0」kg,帶電荷量為q=1.0xl0-3c,與水平軌道間的動(dòng)

摩擦因數(shù)〃=04,位于N點(diǎn)右側(cè)5=lm的/處，要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)。，取g=10m/Sz,

求:

（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q時(shí)的速度大小也。

（2）滑塊通過(guò)N點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大小綜。

（3）滑塊的初速度大小%。

【答案】（1）2m/s

（2）12N

⑶6m/s

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

滑塊恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)Q處，此時(shí)電場(chǎng)力和重力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得

VQ

mg+qE=m—

R

代入數(shù)據(jù)解得

vQ=2m/s

【小問(wèn)2詳解】

設(shè)滑塊在通過(guò)N點(diǎn)的速度為力，從N點(diǎn)到。點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知

1212

-mg*2R-qE*27?=—mvQ--

N點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得

F—mg—qE-m~~~

聯(lián)立解得

F=12N

根據(jù)牛頓第三定律可知，滑塊通過(guò)N點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大小FN

FN=—F=—1