物理卷·2018届湖南省衡阳八中高二上学期期中物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届湖南省衡阳八中高二上学期期中物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年湖南省衡阳八中高二（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、单选题（每小题3分，共27分）‎ ‎1．关于起电，下列说法正确的是（　　）‎ A．摩擦起电是电荷的转移 B．接触起电可能是产生电荷的过程 C．感应起电时，由于带电体和被感应导体不接触，所以一定是产生了电荷 D．摩擦起电和感应起电都可能是创造了电荷 ‎2．两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示．A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Ql，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（　　）‎ A．Q3为负电荷，且放于A左方 B．Q3为负电荷，且放于B右方 C．Q3为正电荷，且放于AB之间 D．Q3为正电荷，且放于B右方 ‎3．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（　　）‎ A．φC＞φB＞φA B．EC＞EB＞EA C．UBC＜UAB D．UAB=UBC ‎4．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）‎ A．带电粒子带负电 B．M点的电势大于N点的电势 C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 ‎5．用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表．将它们串联起来接入电路中，如图所示，此时（　　）‎ A．两只电表的指针偏转角相同 B．两只电表的指针都不偏转 C．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 ‎6．如图所示，P、Q是两个等量的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、ϕA、ϕB分别表示A、B两点的场强和电势，则（　　）‎ A．EA一定大于EB，ϕA一定大于ϕB B．EA一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB C．EA不一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB D．EA不一定大于EB，ϕA一定大于ϕB ‎7．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（　　）‎ A．向负极板偏转 B．电势能逐渐增大 C．运动轨迹是抛物线 D．运动轨迹与带电量无关 ‎8．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA=h，此电子具有的初动能是（　　）‎ A． B．edUh C． D．‎ ‎9．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B两点场强相等，且都为零 B．A、B两点场强不相等 C．感应电荷在A、B两点产生的场强EA＜EB D．当电键S闭合时，电子从导体沿导线向大地移动 ‎　‎ 二、多选题（每小题3分，共18分）‎ ‎10．在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大．现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动．下列说法中正确的是（　　）‎ A．将A板向左平移，则静电计指针张角增大 B．将A板向左平移，则静电计指针张角减小 C．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小 D．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大 ‎11．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）‎ A．nvS△t B．nv△t C． D．‎ ‎12．平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向夹角为θ，如图，那么（　　）‎ A．保持电键S闭合，仅将A板向B板靠近，则θ减小 B．保持电键S闭合，仅将A板沿极板方向下移少许，则θ不变 C．电键S断开，仅将A板靠近B板，则θ增大 D．电键S断开，仅将A板远离B板，则θ不变 ‎13．三个不计重力的完全相同的带正电荷的粒子在同一地点沿同一方向水平飞入两水平板间的偏离电场，出现了如图所示的轨迹，则下列叙述错误的是（　　）‎ A．在b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上 B．b和c同时飞离电场 C．进入电场时c的速度最大，a的速度最小 D．动能的增加值c最小，a和b一样大 ‎14．如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m，电荷量为q的带负电的小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零，以下说法正确的是（　　）‎ A．小球重力与电场力的大小关系是qE=mg B．小球重力与电场力的大小关系是mg=qE C．小球在B点时，细线拉力T=2qE D．小球在B点时，细线拉力T=mg ‎15．某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在﹣x0～x0区间内（　　）‎ A．该静电场是匀强电场 B．该静电场是非匀强电场 C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小 D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大 ‎　‎ 三、实验题（16小题6分，、17、18小题各3分，共12分）‎ ‎16．某同学在做测绘小灯泡伏安曲线的实验中得到如下表所示的几组U和I的数据：‎ 编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ U/V ‎0.20‎ ‎0.60‎ ‎1.00‎ ‎1.40‎ ‎1.80‎ ‎2.20‎ ‎2.60‎ ‎3.00‎ I/A ‎0.020‎ ‎0.060‎ ‎0.100‎ ‎0.140‎ ‎0.170‎ ‎0.190‎ ‎0.200‎ ‎0.205‎ ‎（1）在图1方框中画出实验电路图．‎ ‎（2）按要求在图2 中的实物图上连线（其中部分线路已经连好）‎ ‎17．电流传感器可以把电容器放电电流随时间变化规律描绘出来．一个电容器先把它接到8V的电源上充电．然后通过电流传感器放电，其电流随时间变化图象如图所示．由图象和坐标轴所围的面积知道电容器放电前所带的电量．已知如图所围的面积约为40个方格，由图可算出电容器的电容为　　F．‎ ‎18．图为示波管的原理图，如果在电极YY′之间所加的电压按图甲所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图乙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎　‎ 四、计算题（19题8分，20题9分，21题13分，22题13分，共43分）‎ ‎19．如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10﹣2kg，电荷量为2.0×10﹣8C，现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成45°，求匀强电场的电场强度？（g=10m/s2）‎ ‎20．电源的电动势为4.5V，外电阻为R1=4Ω时，路端电压为4V．求：‎ ‎（1）电源的内阻多大？‎ ‎（2）如果在外电路并联一个R2=4Ω的电阻，路端电压是多大？‎ ‎（3）如果R3=4.5Ω的电阻串联在外电路中，路端电压是多大？‎ ‎21．如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，板的右端到荧光屏的距离为b，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．‎ ‎（1）若电子的质量为m，电荷量大小为e，求电子穿过A板时速度的大小；‎ ‎（2）若电子的电量和质量未知，则电子打在荧光屏上的点P到荧光屏中心的距离Yop为多少？；‎ ‎（3）若电子的电量为e，则电子打到荧光屏上的动能为多少？‎ ‎22．如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直平面内，管口B、C的连线是水平直径．现有一质量为m的带正电小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R．从小球进入管口开始，整个空间突然加上一个匀强电场，电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹最后经过A点．设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小球到达B点的速度大小；‎ ‎（2）小球受到的电场力的大小和方向；‎ ‎（3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年湖南省衡阳八中高二（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单选题（每小题3分，共27分）‎ ‎1．关于起电，下列说法正确的是（　　）‎ A．摩擦起电是电荷的转移 B．接触起电可能是产生电荷的过程 C．感应起电时，由于带电体和被感应导体不接触，所以一定是产生了电荷 D．摩擦起电和感应起电都可能是创造了电荷 ‎【考点】静电现象的解释．‎ ‎【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷．感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分．‎ ‎【解答】解：A、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷，物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子，故A正确；‎ B、接触起电是电荷转移的过程，没有产生电荷．故B错误；‎ C、感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，总的电荷量并没有改变，故C错误；‎ D、摩擦起电和感应起电的过程都是电子的转移，都没有创造了电荷，故D错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示．A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Ql，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（　　）‎ A．Q3为负电荷，且放于A左方 B．Q3为负电荷，且放于B右方 C．Q3为正电荷，且放于AB之间 D．Q3为正电荷，且放于B右方 ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】由于Q1带正电荷，Q2带负电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统处于平衡状态，对其Q3受力分析，去判断所处的位置．‎ ‎【解答】解：假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立．‎ 设Q3所在位置与Q1的距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，‎ 所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小．‎ 即： =‎ 由于Q2=4Q1，‎ 所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方．‎ 根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，可判断Q3带负电．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（　　）‎ A．φC＞φB＞φA B．EC＞EB＞EA C．UBC＜UAB D．UAB=UBC ‎【考点】电势；电场强度．‎ ‎【分析】电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．‎ ‎【解答】解：A、考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律．A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA＞φB＞φC，故A错误；‎ B、由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC＞EB＞EA，故B正确；‎ C、D、电场线密集的地方电势降落较快，故UBC＞UAB，故C错误，D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）‎ A．带电粒子带负电 B．M点的电势大于N点的电势 C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 ‎【考点】电势；电势能．‎ ‎【分析】带电粒子在电场中只受电场力作用运动时，所受电场力方向应指向轨迹的内侧，由此可知电荷的正负和电场力做功情况，从而进一步判断电势能的大小．‎ ‎【解答】解：A、B、由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，粒子带正电．故A错误，‎ B、沿着电场线方向电势逐渐降低，M点的电势大于N点的电势，B正确；‎ C、电场线的疏密表示场强的大小，故粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，C错误 D、M到N的过程中，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M的速度小于N点的速度，在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎5．用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表．将它们串联起来接入电路中，如图所示，此时（　　）‎ A．两只电表的指针偏转角相同 B．两只电表的指针都不偏转 C．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 ‎【考点】把电流表改装成电压表．‎ ‎【分析】电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；‎ 将电压表和电流表串联，分析通过表头的电流关系，判断指针偏转角度的大小．‎ ‎【解答】解：电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；‎ 两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，‎ 所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角，故ABD错误，C正确；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，P、Q是两个等量的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、ϕA、ϕB分别表示A、B两点的场强和电势，则（　　）‎ A．EA一定大于EB，ϕA一定大于ϕB B．EA一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB C．EA不一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB D．EA不一定大于EB，ϕA一定大于ϕB ‎【考点】电势；电场强度．‎ ‎【分析】根据电场线的分布情况，分析两电荷连线中垂线上各个点的合场强大小情况和方向特点，根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低．‎ ‎【解答】解：两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，场强最大的P点可能在A、B连线之间，也可能在A、B连线上，还可能在A、B连线下，由于A、B两点的间距也不确定，故EA可能大于EB，也可能小于EB，还可能等于EB；‎ 根据平行四边形定则可知中垂线上电场强度方向一直向上，故电势越来越低，φA一定大于φB；故ABC错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（　　）‎ A．向负极板偏转 B．电势能逐渐增大 C．运动轨迹是抛物线 D．运动轨迹与带电量无关 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】由电子带负电，在电场中受到的力来确定偏转方向；根据电子做类平抛运动来确定侧向位移，根据电场力做功来确定电势能变化情况．‎ ‎【解答】解：A、由于带负电，故向正极板偏转，A错误；‎ B、由于带负电墨汁微滴做正功，故电势能减少，B错误；‎ C、由于电子在电场中做类平抛运动，轨迹为抛物线，故C正确；‎ D、由侧向位移y=at2=2，可知运动轨迹与带电量有关，D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎8．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA=h，此电子具有的初动能是（　　）‎ A． B．edUh C． D．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】设出电子的初动能，末动能为零，全程只有电场力做功，根据动能定理解出电子的初动能．‎ ‎【解答】解：设出电子的初动能Ek0，末动能为零，极板间的电场E=，‎ 根据动能定理：﹣eEh=0﹣Ek0，‎ 解得：Ek0=‎ 故选：D ‎　‎ ‎9．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B两点场强相等，且都为零 B．A、B两点场强不相等 C．感应电荷在A、B两点产生的场强EA＜EB D．当电键S闭合时，电子从导体沿导线向大地移动 ‎【考点】电场强度；电场的叠加．‎ ‎【分析】枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会移动．当点电荷移走后，电荷恢复原状．‎ ‎【解答】解：‎ A、B、枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，达到静电平衡后，枕形导体内部出现的感应电荷的附加电场，正好与点电荷产生的电场抵消，内部电场强度处处为零，故A正确、B错误．‎ C、点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，由于在枕形导体内部合场强为零，即感应电荷的附加电场与点电荷产生的电场强度大小相等，方向相反，所以感应电荷产生的附加电场EA＞EB，故C错误．‎ D、当电键S闭合时，由于电子带负电，则电子从大地沿导线移向导体中．故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ 二、多选题（每小题3分，共18分）‎ ‎10．在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大．现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动．下列说法中正确的是（　　）‎ A．将A板向左平移，则静电计指针张角增大 B．将A板向左平移，则静电计指针张角减小 C．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小 D．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大 ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】先根据电容的决定式分析电容的变化，再根据电容的定义式分析板间电势差的变化，判断静电计指针张角的变化．‎ ‎【解答】解：‎ A、B将A板向左平移，板间距离d增大，根据电容的决定式C=得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=分析得到，板间电势差U增大，则静电计指针张角增大．故A正确，B错误．‎ C、D将A板竖直向上平移，两极板正对面积减小，根据电容的决定式C=得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=分析得到，板间电势差U增大，则静电计指针张角增大．故C错误，D正确．‎ 故选AD ‎　‎ ‎11．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）‎ A．nvS△t B．nv△t C． D．‎ ‎【考点】电流、电压概念．‎ ‎【分析】首先根据电流强度的定义可以求得总的电荷量的大小，进而可以求得自由电子的个数，再根据电流的微观的表达式，根据电阻的运动的速率的大小也可以求得通过导线横截面的自由电子的个数．‎ ‎【解答】解：在△t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为v△t，由于铜导线的横截面积为S，则在△t时间内，电子经过的导线体积为v△tS．又由于单位体积的导线有n个自由电子，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvS△t，故A正确．‎ 由于流经导线的电流为I，则在△t时间内，流经导线的电荷量为I△t，而电子的电荷量为q，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为，故C也正确．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎12．平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向夹角为θ，如图，那么（　　）‎ A．保持电键S闭合，仅将A板向B板靠近，则θ减小 B．保持电键S闭合，仅将A板沿极板方向下移少许，则θ不变 C．电键S断开，仅将A板靠近B板，则θ增大 D．电键S断开，仅将A板远离B板，则θ不变 ‎【考点】电容器的动态分析；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关S，电容器所带的电量不变．根据E=、C=、C=结合进行分析．‎ ‎【解答】解：A、保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，A板向B板靠近，极板间距离减小，根据E=，知电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大．故A错误．‎ B、保持开关S闭合，仅将A板沿极板方向下移少许，电容器两端间的电势差不变，板间距离也不变，则板间场强不变，小球所受的电场力不变，θ不变．故B正确．‎ C、D断开开关S，电容器所带的电量不变，根据E=E=、C=、C=联立得，E=，知只有d变化时，板间E不变，电场力不变，θ不变．故C错误，D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎13．三个不计重力的完全相同的带正电荷的粒子在同一地点沿同一方向水平飞入两水平板间的偏离电场，出现了如图所示的轨迹，则下列叙述错误的是（　　）‎ A．在b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上 B．b和c同时飞离电场 C．进入电场时c的速度最大，a的速度最小 D．动能的增加值c最小，a和b一样大 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】三个粒子都做类平抛运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动．粒子的质量和电量相同，加速度相同．比较沿电场方向上的位移，可比较出运动时间，再根据垂直电场方向的位移可知初速度的大小．通过动能定理比较动能的变化量．‎ ‎【解答】解：A、三个粒子的质量和电量都相同，则知加速度相同．a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据y=at2，可知运动时间相等．故A正确．‎ B、b、c竖直方向上的位移不等，yc＜yb．根据y=at2，可知tc＜tb．故B错误．‎ C、在垂直于电场方向即水平方向，三个粒子做匀速直线运动，则有：v=．‎ 因xc=xb，tc＜tb，则vc＞vb．‎ 根据ta=tb，xb＞xa．则vb＞va．所以有：vc＞vb＞va．故C正确．‎ D、根据动能定理知，a、b两电荷，电场力做功一样多，所以动能增加量相等．c电荷电场力做功最少，动能增加量最小．故D正确．‎ 本题选错误的，故选：B．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m，电荷量为q的带负电的小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零，以下说法正确的是（　　）‎ A．小球重力与电场力的大小关系是qE=mg B．小球重力与电场力的大小关系是mg=qE C．小球在B点时，细线拉力T=2qE D．小球在B点时，细线拉力T=mg ‎【考点】电场强度；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】小球从A运动到B的过程中，重力和电场力做功，动能的变化量为零，根据动能定理求解Eq：mg．小球在B点时，球到达B点时速度为零，向心力为零，沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析，求解细线拉力T．‎ ‎【解答】解：小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：‎ ‎ mgLsinθ﹣qEL（1﹣cosθ）=0‎ 得Eq：mg=sinθ：（1﹣cosθ）=：1，则得qE=mg；‎ 小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°，故细线拉力T=mg 故选：AD ‎　‎ ‎15．某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在﹣x0～x0区间内（　　）‎ A．该静电场是匀强电场 B．该静电场是非匀强电场 C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小 D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；牛顿第二定律；电场强度．‎ ‎【分析】由电势的变化特点（图象的斜率表示电场强度的大小及方向）可以判断电场为非匀强电场，且电场线沿x轴负向，即可判断各项．‎ ‎【解答】解：A、B由图象可知电势与距离不成正比，由公式U=Ed，可知该静电场是非匀强电场，A错误，B正确；‎ C、根据沿着电场线方向电势降低，由图象可知电场线的方向为x轴负方向，当电子沿x轴正方向运动，则电场强度减小，所以电场力也减小，故加速度大小减小，故C正确，D错误；‎ 故选BC ‎　‎ 三、实验题（16小题6分，、17、18小题各3分，共12分）‎ ‎16．某同学在做测绘小灯泡伏安曲线的实验中得到如下表所示的几组U和I的数据：‎ 编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ U/V ‎0.20‎ ‎0.60‎ ‎1.00‎ ‎1.40‎ ‎1.80‎ ‎2.20‎ ‎2.60‎ ‎3.00‎ I/A ‎0.020‎ ‎0.060‎ ‎0.100‎ ‎0.140‎ ‎0.170‎ ‎0.190‎ ‎0.200‎ ‎0.205‎ ‎（1）在图1方框中画出实验电路图．‎ ‎（2）按要求在图2 中的实物图上连线（其中部分线路已经连好）‎ ‎【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．‎ ‎【分析】（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻较小，电流表应采用外接法，分析电路图，‎ ‎（2）根据原理图得出对应的实物图；‎ ‎【解答】解：（1）由表中数据可知，要求数据由零开始调节，故应采用滑动变阻器分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法，如图所示； ‎ ‎（2）根据原理图可得出对应的实物图如图所示；‎ ‎　‎ ‎17．电流传感器可以把电容器放电电流随时间变化规律描绘出来．一个电容器先把它接到8V的电源上充电．然后通过电流传感器放电，其电流随时间变化图象如图所示．由图象和坐标轴所围的面积知道电容器放电前所带的电量．已知如图所围的面积约为40个方格，由图可算出电容器的电容为　4×10﹣4　F．‎ ‎【考点】电容．‎ ‎【分析】由题意可知坐标轴所围的面积知道电容器放电前所带的电量，由图求得电量，再根据C=即可求得电容大小．‎ ‎【解答】解：根据Q=It以及图象的迁移应用可知，图象与时间轴所围成的面积表示电量，则可知：‎ 电量q=40×0.2×10﹣3×0.4=0.32×10﹣3C； ‎ 则由Q=UC可知：‎ C===4×10﹣4F；‎ 故答案为：4×10﹣4‎ ‎　‎ ‎18．图为示波管的原理图，如果在电极YY′之间所加的电压按图甲所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图乙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】在电极YY′之间所加的电压随正弦规律变化，在电极xx′之间所加的电压保持不变，结合在Y方向和X方向上的运动规律确定最终荧光屏上看到的图形．‎ ‎【解答】解：因为在电极xx′之间所加的电压保持不变，可知在x方向上的偏转位移保持不变，在y方向上电压随正弦规律变化，即y方向上偏移在正负最大值之间变化．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ 四、计算题（19题8分，20题9分，21题13分，22题13分，共43分）‎ ‎19．如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10﹣2kg，电荷量为2.0×10﹣8C，现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成45°，求匀强电场的电场强度？（g=10m/s2）‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】对小球进行受力分析，根据平衡状态列方程求解即可．‎ ‎【解答】解：对小球进行受力分析如图所示 电场力：F=Eq 由几何关系得：F=mgtan45°‎ 得：E=‎ 代入数据得：‎ 方向水平向右 ‎ 答：匀强电场的电场强度 ‎　‎ ‎20．电源的电动势为4.5V，外电阻为R1=4Ω时，路端电压为4V．求：‎ ‎（1）电源的内阻多大？‎ ‎（2）如果在外电路并联一个R2=4Ω的电阻，路端电压是多大？‎ ‎（3）如果R3=4.5Ω的电阻串联在外电路中，路端电压是多大？‎ ‎【考点】路端电压与负载的关系；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】由闭合电路欧姆定律求出电源内阻，然后由闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律求出路端电压，由电功率公式求出外电路功率．‎ ‎【解答】解：（1）由欧姆定律得：　　R1+r=‎ 得： =0.5Ω ‎（2）并联电阻：　　　‎ 由闭合电路欧姆定律：　　‎ 则有：U2=I2R并=3.6V ‎（3）串联电阻：R串=R1+R3=8.5Ω　　‎ 由闭合电路欧姆定律：　‎ 则有：U3=I3R串=4.25V 答：（1）电源的内阻为0.5Ω ‎（2）如果在外电路并联一个R2=4Ω的电阻，路端电压是3.6V ‎（3）如果R3=4.5Ω的电阻串联在外电路中，路端电压是4.25V ‎　‎ ‎21．如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，板的右端到荧光屏的距离为b，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．‎ ‎（1）若电子的质量为m，电荷量大小为e，求电子穿过A板时速度的大小；‎ ‎（2）若电子的电量和质量未知，则电子打在荧光屏上的点P到荧光屏中心的距离Yop为多少？；‎ ‎（3）若电子的电量为e，则电子打到荧光屏上的动能为多少？‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．‎ ‎【分析】（1）电子在加速电场U1中运动时，电场力对电子做正功，根据动能定理求解电子穿过A板时的速度大小．‎ ‎（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动．根据板长和初速度求出时间．根据牛顿第二定律求解加速度，由位移公式求解电子从偏转电场射出时的侧移量．电子离开偏转电场后沿穿出电场时的速度方向做匀速直线运动，水平方向：位移为b，分速度等于v0，求出匀速运动的时间．竖直方向：分速度等于vy，由y=vyt求出离开电场后偏转的距离，再加上电场中偏转的距离得解．‎ ‎（3）电子打到荧光屏上的动能等于电子离开偏转电场时的动能，由动能定理求得．‎ ‎【解答】解：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理得：‎ ‎ eU1=mv02‎ 解得：v0=；‎ ‎（2）电子以速度υ0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．设电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时的侧移量为y1，‎ 由牛顿第二定律得：‎ ‎ F=e=ma，解得：a=‎ 由运动学公式得：‎ ‎ 水平方向有：L1=v0t1‎ ‎ 竖直方向有：y1=at12，‎ 联立解得：y1=；‎ 设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为υy，由匀变速运动的速度公式可知 υy=at1；‎ 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，‎ 电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示 水平方向：b=v0t2‎ 竖直方向：y2=vyt2‎ P至O点的距离 Yop=y1+y2．‎ 联立解得：Yop=‎ ‎（3）对整个过程，运用动能定理得 ‎ Ek=eU1+e•y1‎ 解得 Ek=‎ 答：‎ ‎（1）若电子的质量为m，电荷量大小为e，电子穿过A板时速度的大小是；‎ ‎（2）若电子的电量和质量未知，则电子打在荧光屏上的点P到荧光屏中心的距离Yop为；‎ ‎（3）若电子的电量为e，则电子打到荧光屏上的动能为．‎ ‎　‎ ‎22．如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直平面内，管口B、C的连线是水平直径．现有一质量为m的带正电小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R．从小球进入管口开始，整个空间突然加上一个匀强电场，电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹最后经过A点．设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小球到达B点的速度大小；‎ ‎（2）小球受到的电场力的大小和方向；‎ ‎（3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；牛顿第三定律；动能定理的应用．‎ ‎【分析】（1）小球下落过程只有重力做功，根据机械能守恒定律列式求解；‎ ‎（2）小球从B到C过程，只有电场力做功，根据动能定理列式；小球离开C点后，竖直方向做匀速运动，水平方向做加速运动，根据平抛运动的知识列式求解；‎ ‎（3）小球经过C点时，电场力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可．‎ ‎【解答】解：（1）小球从开始下落到管口B，机械能守恒：‎ 解得 故到达B点速度大小．‎ ‎（2）设电场力的竖直向上分力为Fy，水平分力为Fx，则Fy=mg 从B到C，由动能定理：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①‎ 小球从管口C到A，做类平抛，竖直方向匀速运动 y=4R=VC•t﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②‎ 水平方向做匀加速运动 ﹣﹣﹣﹣﹣③‎ 由①②③得Fx=mg 故电场力大小 方向与水平向左成450斜向上．‎ ‎（3）球在管口C处由牛顿定律：‎ 得N=3mg 故球对管得压力为N′=3mg，方向水平向右．‎ ‎　‎ ‎2016年12月3日