卷子答案网-一个不只有答案的网站浙江省杭州市浙江大学附属中学玉泉、丁兰2022-2023学年高二上学期期中物理试题
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选或不答均不得分）
1． 下列说法不符合物理学史的是（ ）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，证实电现象和磁现象是有联系的
B．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
C．法拉第发现了电磁感应现象，使人类迈进了使用电的时代
D．欧姆用实验研究了电流的热效应，并总结出了欧姆定律
【答案】D
【知识点】物理学史
2． 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷
B．乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D．丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了更好地导电屏蔽
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用；电荷及三种起电方式
3． 电荷量相等的两个电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷、，连线中点为，在、B所形成的电场中，以O为圆心，半径为的圆垂直连线，以O为几何中心的边长为的正方形平面垂直圆面且与连线共面，两者的交点为e和f。g为圆上一点，则下列说法正确的是（ ）
A．a与b两点场强大小和方向均相同
B．沿着圆弧，电势先增大后减小
C．将一电荷由e点沿直线移到f点，其所受电场力先减小后增大
D．将一电荷由a点移动到e点和从e点移动到d点，电荷电势能的变化量相等
【答案】D
【知识点】电场线；电势能与电场力做功的关系；电势；等势面
4． 如图所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针的北极N（黑色一端）指示出磁场方向正确的是（ ）
A．a、c B．b、c C．c、d D．a、d
【答案】A
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场
5．如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断( )
A．两个粒子电性相同
B．经过b、d两点时，两粒子的加速度相同
C．经过b、d两点时，两粒子的速率相同
D．经过c、e两点时，两粒子的速率相同
【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 因轨迹是曲线，类比匀速圆周运动，合力指向圆心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，两个粒子的电性不同，A错误；
设带电粒子距点电荷的距离为r，点电荷带电荷量为Q，则粒子运动的加速度大小为 ，在b、d两点时，两者加速度大小相同，但是方向不同，B错误；
粒子1受斥力，从a到b过程中，电场力和运动方向成钝角，做负功，动能减小；粒子2受引力，从a到d过程中，电场力和运动方向始终成锐角，做正功，动能增加；又两粒子初速度大小相同，则两粒子经过b、d两点时的速率不相同，C错误；
a、c、e三点在同一等势面上，则从a分别到c、e时，动能相同，速率相同，D正确；
故选D
【分析】电荷在等势面上运动，电场力不做功。
6． 示波管的内部结构如图甲所示。如果在偏转电极、之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏一中心。如果在偏转电极之间和之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形。则下列说法中正确的是（ ）
若和分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形
若和分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形
若和分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形
若和分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】示波器的使用
7． 一根粗细均匀的金属导线阻值为R，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，已知电流微观式为I=neSV，其中n为单位体积电子个数，e为元电荷，S为导线横截面积，则下列说法中正确的是（ ）
A．此时金属导线阻值为2R
B．此时通过金属导线的电流为
C．此时自由电子定向移动的平均速率为
D．此时自由电子定向移动的平均速率为
【答案】C
【知识点】电阻定律；电流的微观表达式及其应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
8． 矩形处于匀强电场中，电场方向平行于矩形所在平面，矩形边长，。将电子由A点移动到D点，电场力做正功；将电子由A点移动到C点，电场力做正功。已知A点电势为0，则（ ）
A．电场强度大小为
B．电场强度方向平行向右
C．B点的电势为
D．矩形顶点A、B、C、D四点中，电子在D点处电势能最大
【答案】A
【知识点】电势能；电势；电势差与电场强度的关系
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
9． 如图所示，两根绝缘轻绳将两个大小和材料均相同的带正电小球（可视为质点）系于同一点，A球靠在绝缘墙壁上，B球保持静止状态。两球所带电荷量分别为QA=2q和QB=4q。现将B球与A球接触后再次释放，稳定后两球均静止，下列说法中正确的是（ ）
A．B球的电荷量不变 B．轻绳对B球的拉力变大
C．A、B两球间库仑力增大 D．A、B两球间距离增大
【答案】C,D
【知识点】库仑定律；共点力的平衡
10． 如图甲所示是电容器充、放电电路。配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，并通过计算机画出电流随时间变化的图像。实验中选用直流电源，先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电。充电完成后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图像上显示出放电电流随时间变化的曲线如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A．使开关S保持与1端相连时，将电容器上极板向下平移一小段距离，电容器带电量将减小
B．随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐减小
C．由传感器所记录的该放电电流图像可以估算出该过程中电容器的放电电荷量
D．通过本实验可以估算出该电容器的电容值
【答案】B,C,D
【知识点】电容器及其应用；观察电容器的充、放电现象
11． 如图所示，图中所有电表均为理想电表，电源内阻不可忽略。平行板电容器下板接地，定值电阻阻值比电源内阻大，当滑动变阻器的滑片由b端向a端移动时（ ）
A．电压表示数增大，电流表示数减小
B．平行板电容器板间P位置的电势升高
C．电源的输出功率先增大后减小
D．电源供电效率减小
【答案】A,B
【知识点】含容电路分析；电路动态分析
12．（2021高二上·联合月考）扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。某品牌扫地机器人（如图所示）工作时的额定电压为，额定功率为，其体内的电池容量为，充电时的额定电压为，额定电流为。下列说法正确的是（ ）
A．该扫地机器人正常工作时的电流为
B．电池充满电后，单次连续工作时长最长为
C．将电池充满意味着已将的电能转化为化学能储存起来
D．将已用光的电池充电，充满电需消耗的电能约为
【答案】A,D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A．扫地机器人正常工作时的电流
A符合题意；
B．电池充满电后，扫地机器人单次连续工作的理论时长
B不符合题意；
C．电池容量是指电池“搬运”的电荷量（电流与时间的乘积），不是储存电能的多少。C不符合题意；
D．将已用光的电池以额定电压充电，充满需消耗的电能
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用电功率的表达式得出扫地机器人正常工作时的电流，根据电功的表达式得出充满需要消耗的电能。
三、实验题（本题共4小题，每空2分，共28分）
13． 陈老师用20分度的游标卡尺和螺旋测微器分别测量某金属圆片的直径和厚度，示数如图所示．该游标卡尺示数为 ，螺旋测微器示数为 ．
【答案】10.050；0.3200
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
14． 在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，备有如下器材：
A．干电池1节
B．电流表（量程，内阻约）
C．灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为）
D．滑动变阻器（）
E．电阻箱R（）
F．开关、导线若干
（1）由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为的电压表，应将电阻箱阻值调到 ．
（2）图乙为该实验绘出的图像（为灵敏电流计G的示数，为电流表A的示数），由图像可求得被测电池的电动势 V，内阻 ．（结果均保留两位小数）
【答案】（1）9950
（2）1.48；0.83
【知识点】电池电动势和内阻的测量
15． 陈老师想通过多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表（量程）的内阻（大约为十几千欧），欧姆挡的选择开关应拨至倍率 挡（填，，）．先将红、黑表笔短接调零后，选用图（甲）中 （填“A”或“B”）方式连接．正确操作后指针如图（乙）所示，则此电压表的内阻约为 ．
将多用电表的选择开关拨至直流挡测量电流，若指针也指在图（乙）的位置，则此电流读数为 ．
【答案】；A；；56
【知识点】练习使用多用电表
16． 在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），待测定值电阻，电源E（电动势，内阻不计），单刀开关S，导线若干：
回答下列问题：
（1）根据本实验采用的滑动变阻器的合理接法，将虚线框中的电路原理图补充完整 ，根据原理图，在开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应滑至 端（选填“左”或“右”）；
（2）实验中，得到电压表，的示数分别为，则待测定值电阻 （请选用“”、“”、“”、“”表示）；
（3）为减小误差，实验测得多组数据，根据下表中的实验数据，在给出的坐标纸上补齐数据点，绘制图像 ，并由图像得到待测定值电阻的阻值 （结果保留三位有效数字）
测量次数 1 2 3 4 5
1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
1.61 2.41 3.21 4.02 4.82
【答案】（1）；左
（2）
（3）；
【知识点】伏安法测电阻
四、计算题（本题共3小题，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
17． 如图所示，图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流表示数的变化情况如图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
（1）电压表V1的示数随电流表示数的变化图线为图中的哪一条直线
（2）求定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的总电阻R
（3）求电源的电动势E和内阻r
【答案】（1）解：当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，回路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，则定值电阻R0两端电压增大，电压表V2测的是R0两端电压，其示数随电流表示数的变化图像是U-I图中的AC，由U=E-Ir可知，路端电压随电流增大而减小，电压表V1测的是路端电压，其示数随电流表示数的变化图像是U-I图中的BC；
（2）解：由图线AC的斜率可知，定值电阻R0的阻值为
当滑动变阻器的滑片在最右端时，路端电压为7.5V，R0两端电压为1.5V，电流为0.5A，可得滑动变阻器R的总阻值为
（3）解：由图线BC的斜率可知，电源的内阻为
当路端电压为U=7.5V时，电流为I=0.5A，内电压为U内=Ir=0.5×1V=0.5V
则电源的电动势为E=U端+U内=7.5V+0.5V=8.0V
【知识点】闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
18． 如图所示，一根长为的细绝缘线，上端固定于O点，下端系一个质量的带电小球，将整个装置放入电场强度大小为，方向水平向右的匀强电场中，当细线偏离竖直方向为时，小球处于平衡状态．（已知：重力加速度为）
试求：
（1）小球带何种电荷，带电量为多少；
（2）若剪断细线，小球运动的加速度大小；
（3）若将小球拉至最低点C无初速度释放，当小球运动到B点时绳中拉力大小。
【答案】（1）解：根据带电小球的受力可知，电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球带正电，根据平衡关系可知
解得
（2）解：若剪断细线，小球运动的合力为
由牛顿第二定律可知
（3）解：由动能定理可知
根据小球在B点的受力可知
联立解得
【知识点】电场及电场力；共点力的平衡；牛顿第二定律；动能定理的综合应用
19． 如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为d，金属板长为，两金属板间加如图乙所示的电压（初始时上金属板带正电），其中。一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子（初速度，重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子恰好从上金属板左端的下边缘水平进入两金属板间。（若粒子碰到两金属板即被金属板吸收），求：
（1）能从板间飞出的粒子在板间运动的时间；
（2）若时刻进入两极板之间，飞出极板时的偏移量y是多少；
（3）能从板间飞出的粒子数占入射粒子数的百分比。
【答案】（1）解：能从板间飞出的粒子，平行于板的方向做匀速直线运动，在板间运动的时间为
（2）解：设粒子在金属板间运动时的加速度为，则
粒子在时刻进入两板之间，则它在竖直方向上先加速向下，偏移量为
经过时间后电场反向，粒子开始在竖直方向上减速向下，经过时间，竖直分速度减为零，偏移量为
所以粒子飞出两板间时的偏移量为
（3）解：假设时刻进入两金属板间的粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间，则飞出两金属板间时的偏移量为
则假设不成立，时刻进入两金属板间的粒子将打在金属板上。
在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，恰好从下金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示：
可知
解得
所以
在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，然后加速向上直到恰好从上金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示：
可知
解得，
所以
考虑到周期性，带电粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间的时刻满足
(其中0，1，2，3.....)
【知识点】带电粒子在交变电场中的运动
浙江省杭州市浙江大学附属中学玉泉、丁兰2022-2023学年高二上学期期中物理试题
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选或不答均不得分）
1． 下列说法不符合物理学史的是（ ）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，证实电现象和磁现象是有联系的
B．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
C．法拉第发现了电磁感应现象，使人类迈进了使用电的时代
D．欧姆用实验研究了电流的热效应，并总结出了欧姆定律
2． 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷
B．乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D．丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了更好地导电屏蔽
3． 电荷量相等的两个电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷、，连线中点为，在、B所形成的电场中，以O为圆心，半径为的圆垂直连线，以O为几何中心的边长为的正方形平面垂直圆面且与连线共面，两者的交点为e和f。g为圆上一点，则下列说法正确的是（ ）
A．a与b两点场强大小和方向均相同
B．沿着圆弧，电势先增大后减小
C．将一电荷由e点沿直线移到f点，其所受电场力先减小后增大
D．将一电荷由a点移动到e点和从e点移动到d点，电荷电势能的变化量相等
4． 如图所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针的北极N（黑色一端）指示出磁场方向正确的是（ ）
A．a、c B．b、c C．c、d D．a、d
5．如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断( )
A．两个粒子电性相同
B．经过b、d两点时，两粒子的加速度相同
C．经过b、d两点时，两粒子的速率相同
D．经过c、e两点时，两粒子的速率相同
6． 示波管的内部结构如图甲所示。如果在偏转电极、之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏一中心。如果在偏转电极之间和之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形。则下列说法中正确的是（ ）
若和分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形
若和分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形
若和分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形
若和分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形
A． B． C． D．
7． 一根粗细均匀的金属导线阻值为R，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，已知电流微观式为I=neSV，其中n为单位体积电子个数，e为元电荷，S为导线横截面积，则下列说法中正确的是（ ）
A．此时金属导线阻值为2R
B．此时通过金属导线的电流为
C．此时自由电子定向移动的平均速率为
D．此时自由电子定向移动的平均速率为
8． 矩形处于匀强电场中，电场方向平行于矩形所在平面，矩形边长，。将电子由A点移动到D点，电场力做正功；将电子由A点移动到C点，电场力做正功。已知A点电势为0，则（ ）
A．电场强度大小为
B．电场强度方向平行向右
C．B点的电势为
D．矩形顶点A、B、C、D四点中，电子在D点处电势能最大
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
9． 如图所示，两根绝缘轻绳将两个大小和材料均相同的带正电小球（可视为质点）系于同一点，A球靠在绝缘墙壁上，B球保持静止状态。两球所带电荷量分别为QA=2q和QB=4q。现将B球与A球接触后再次释放，稳定后两球均静止，下列说法中正确的是（ ）
A．B球的电荷量不变 B．轻绳对B球的拉力变大
C．A、B两球间库仑力增大 D．A、B两球间距离增大
10． 如图甲所示是电容器充、放电电路。配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，并通过计算机画出电流随时间变化的图像。实验中选用直流电源，先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电。充电完成后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图像上显示出放电电流随时间变化的曲线如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A．使开关S保持与1端相连时，将电容器上极板向下平移一小段距离，电容器带电量将减小
B．随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐减小
C．由传感器所记录的该放电电流图像可以估算出该过程中电容器的放电电荷量
D．通过本实验可以估算出该电容器的电容值
11． 如图所示，图中所有电表均为理想电表，电源内阻不可忽略。平行板电容器下板接地，定值电阻阻值比电源内阻大，当滑动变阻器的滑片由b端向a端移动时（ ）
A．电压表示数增大，电流表示数减小
B．平行板电容器板间P位置的电势升高
C．电源的输出功率先增大后减小
D．电源供电效率减小
12．（2021高二上·联合月考）扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。某品牌扫地机器人（如图所示）工作时的额定电压为，额定功率为，其体内的电池容量为，充电时的额定电压为，额定电流为。下列说法正确的是（ ）
A．该扫地机器人正常工作时的电流为
B．电池充满电后，单次连续工作时长最长为
C．将电池充满意味着已将的电能转化为化学能储存起来
D．将已用光的电池充电，充满电需消耗的电能约为
三、实验题（本题共4小题，每空2分，共28分）
13． 陈老师用20分度的游标卡尺和螺旋测微器分别测量某金属圆片的直径和厚度，示数如图所示．该游标卡尺示数为 ，螺旋测微器示数为 ．
14． 在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，备有如下器材：
A．干电池1节
B．电流表（量程，内阻约）
C．灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为）
D．滑动变阻器（）
E．电阻箱R（）
F．开关、导线若干
（1）由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为的电压表，应将电阻箱阻值调到 ．
（2）图乙为该实验绘出的图像（为灵敏电流计G的示数，为电流表A的示数），由图像可求得被测电池的电动势 V，内阻 ．（结果均保留两位小数）
15． 陈老师想通过多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表（量程）的内阻（大约为十几千欧），欧姆挡的选择开关应拨至倍率 挡（填，，）．先将红、黑表笔短接调零后，选用图（甲）中 （填“A”或“B”）方式连接．正确操作后指针如图（乙）所示，则此电压表的内阻约为 ．
将多用电表的选择开关拨至直流挡测量电流，若指针也指在图（乙）的位置，则此电流读数为 ．
16． 在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），待测定值电阻，电源E（电动势，内阻不计），单刀开关S，导线若干：
回答下列问题：
（1）根据本实验采用的滑动变阻器的合理接法，将虚线框中的电路原理图补充完整 ，根据原理图，在开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应滑至 端（选填“左”或“右”）；
（2）实验中，得到电压表，的示数分别为，则待测定值电阻 （请选用“”、“”、“”、“”表示）；
（3）为减小误差，实验测得多组数据，根据下表中的实验数据，在给出的坐标纸上补齐数据点，绘制图像 ，并由图像得到待测定值电阻的阻值 （结果保留三位有效数字）
测量次数 1 2 3 4 5
1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
1.61 2.41 3.21 4.02 4.82
四、计算题（本题共3小题，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
17． 如图所示，图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流表示数的变化情况如图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
（1）电压表V1的示数随电流表示数的变化图线为图中的哪一条直线
（2）求定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的总电阻R
（3）求电源的电动势E和内阻r
18． 如图所示，一根长为的细绝缘线，上端固定于O点，下端系一个质量的带电小球，将整个装置放入电场强度大小为，方向水平向右的匀强电场中，当细线偏离竖直方向为时，小球处于平衡状态．（已知：重力加速度为）
试求：
（1）小球带何种电荷，带电量为多少；
（2）若剪断细线，小球运动的加速度大小；
（3）若将小球拉至最低点C无初速度释放，当小球运动到B点时绳中拉力大小。
19． 如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为d，金属板长为，两金属板间加如图乙所示的电压（初始时上金属板带正电），其中。一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子（初速度，重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子恰好从上金属板左端的下边缘水平进入两金属板间。（若粒子碰到两金属板即被金属板吸收），求：
（1）能从板间飞出的粒子在板间运动的时间；
（2）若时刻进入两极板之间，飞出极板时的偏移量y是多少；
（3）能从板间飞出的粒子数占入射粒子数的百分比。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】物理学史
2．【答案】C
【知识点】静电的防止与利用；电荷及三种起电方式
3．【答案】D
【知识点】电场线；电势能与电场力做功的关系；电势；等势面
4．【答案】A
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场
5．【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 因轨迹是曲线，类比匀速圆周运动，合力指向圆心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，两个粒子的电性不同，A错误；
设带电粒子距点电荷的距离为r，点电荷带电荷量为Q，则粒子运动的加速度大小为 ，在b、d两点时，两者加速度大小相同，但是方向不同，B错误；
粒子1受斥力，从a到b过程中，电场力和运动方向成钝角，做负功，动能减小；粒子2受引力，从a到d过程中，电场力和运动方向始终成锐角，做正功，动能增加；又两粒子初速度大小相同，则两粒子经过b、d两点时的速率不相同，C错误；
a、c、e三点在同一等势面上，则从a分别到c、e时，动能相同，速率相同，D正确；
故选D
【分析】电荷在等势面上运动，电场力不做功。
6．【答案】C
【知识点】示波器的使用
7．【答案】C
【知识点】电阻定律；电流的微观表达式及其应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
8．【答案】A
【知识点】电势能；电势；电势差与电场强度的关系
9．【答案】C,D
【知识点】库仑定律；共点力的平衡
10．【答案】B,C,D
【知识点】电容器及其应用；观察电容器的充、放电现象
11．【答案】A,B
【知识点】含容电路分析；电路动态分析
12．【答案】A,D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A．扫地机器人正常工作时的电流
A符合题意；
B．电池充满电后，扫地机器人单次连续工作的理论时长
B不符合题意；
C．电池容量是指电池“搬运”的电荷量（电流与时间的乘积），不是储存电能的多少。C不符合题意；
D．将已用光的电池以额定电压充电，充满需消耗的电能
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用电功率的表达式得出扫地机器人正常工作时的电流，根据电功的表达式得出充满需要消耗的电能。
13．【答案】10.050；0.3200
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
14．【答案】（1）9950
（2）1.48；0.83
【知识点】电池电动势和内阻的测量
15．【答案】；A；；56
【知识点】练习使用多用电表
16．【答案】（1）；左
（2）
（3）；
【知识点】伏安法测电阻
17．【答案】（1）解：当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，回路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，则定值电阻R0两端电压增大，电压表V2测的是R0两端电压，其示数随电流表示数的变化图像是U-I图中的AC，由U=E-Ir可知，路端电压随电流增大而减小，电压表V1测的是路端电压，其示数随电流表示数的变化图像是U-I图中的BC；
（2）解：由图线AC的斜率可知，定值电阻R0的阻值为
当滑动变阻器的滑片在最右端时，路端电压为7.5V，R0两端电压为1.5V，电流为0.5A，可得滑动变阻器R的总阻值为
（3）解：由图线BC的斜率可知，电源的内阻为
当路端电压为U=7.5V时，电流为I=0.5A，内电压为U内=Ir=0.5×1V=0.5V
则电源的电动势为E=U端+U内=7.5V+0.5V=8.0V
【知识点】闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
18．【答案】（1）解：根据带电小球的受力可知，电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球带正电，根据平衡关系可知
解得
（2）解：若剪断细线，小球运动的合力为
由牛顿第二定律可知
（3）解：由动能定理可知
根据小球在B点的受力可知
联立解得
【知识点】电场及电场力；共点力的平衡；牛顿第二定律；动能定理的综合应用
19．【答案】（1）解：能从板间飞出的粒子，平行于板的方向做匀速直线运动，在板间运动的时间为
（2）解：设粒子在金属板间运动时的加速度为，则
粒子在时刻进入两板之间，则它在竖直方向上先加速向下，偏移量为
经过时间后电场反向，粒子开始在竖直方向上减速向下，经过时间，竖直分速度减为零，偏移量为
所以粒子飞出两板间时的偏移量为
（3）解：假设时刻进入两金属板间的粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间，则飞出两金属板间时的偏移量为
则假设不成立，时刻进入两金属板间的粒子将打在金属板上。
在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，恰好从下金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示：
可知
解得
所以
在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，然后加速向上直到恰好从上金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示：
可知
解得，
所以
考虑到周期性，带电粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间的时刻满足
(其中0，1，2，3.....)
【知识点】带电粒子在交变电场中的运动
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