卷子答案网-一个不只有答案的网站人教版高中物理2023-2024学年高二上学期期中考试模拟卷一（必修三）
一、选择题
1．（2023高二上·大通期末）为了研究起电方式；某实验小组的同学取了三个不带电的物体A、B、C，然后进行了如下顺序的操作：①使A、B相互摩擦；②使B、C相互接触；③测出A物体的带电荷量为，最终C物体的带电荷量为（电性未知）。则下列说法正确的是（ ）
A．操作①时，从B物体向A物体转移了的正电荷
B．操作②时，从B物体向C物体转移了的正电荷
C．最终C物体带的负电荷
D．最终B物体带的正电荷
【答案】C
【知识点】电荷及三种起电方式
【解析】【解答】A．操作①时，从A物体向B物体转移了 的负电荷，A物体失去电子带正电，A不符合题意；
B．操作②前，B物体带负电，C不带电，当B、C相互接触最终C物体的带电荷量为 ，可知从B物体向C物体转移了 的负电荷，B不符合题意；
CD．根据电荷守恒定律，最终C物体带 的负电荷，B物体带 的负电荷，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据使物体带电的三种方式以及电荷守恒定律分析判断。
2．（2023高二上·河源期末）从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，不正确的是（ ）
A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全
B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的
C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击
D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，A正确，不符合题意；
B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，B正确，不符合题意；
C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接，把静电导入大地，可防止建筑物被雷击，C正确，不符合题意；
D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆与金属表面结合的更牢固，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】煤气灶的点火装置是利用尖端放电的原理，结合静电屏蔽进行分析判断。
3．（2023高二上·清远期末）某次闪电击中了一棵大树（云朵带负电），示意图如图甲所示，某瞬间树周围地面的电势分布情况如图乙所示。A、B两车按图乙所示方式停放在树下，车的橡胶轮胎始终对地绝缘，则下列相关说法正确的是（）
A．由图甲可知，本次闪电地面上电流的方向是由大树流向小车
B．由图甲可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树
C．B车左侧车轮处的电势比右侧车轮处的电势高
D．B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小
【答案】D
【知识点】电势；电势差
【解析】【解答】AB．由题图甲可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层，地面上电流由高电势流向低电势，因此电流的方向是由小车流向大树，AB不符合题意；
C．由题图乙可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C不符合题意；
D．B车左侧两轮的电势相等，A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小， D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电荷的运动方向可以判别电流的方向；利用电势的分布可以比较电势的高低，利用电势的高低可以比较电压的大小。
4．（2022高二上·长春期末）如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为，，。则下列说法中正确的是（ ）
A．D点的电势 B．D点的电势
C．电场线的方向与AC的连线垂直 D．电场线的方向与BD的连线垂直
【答案】D
【知识点】电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】AB、由匀强电场中电势差与场强的关系可知，则，AB错误。
CD、由可知，BD连线为一条等势线，则电场线与等势线垂直，即电场线与BD连线垂直，C错误，D正确。
故答案为：D
【分析】根据匀强电场中电势差与电场强度的关系判断D点电势的大小，再根据等势线与电场线的关系判断电场线方向。
5．（2023高二上·光明期末）示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极和之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在菼光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差和随时间变化关系图像如丙、丁所示，则苂光屏上的图像可能为（）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】 为恒定电压，电子带负电，故电子向Y轴正方向偏转，在 之间加如图丙所示的正弦电压，电子在X轴方向发生偏转，电压越大侧移量越大，由运动的合成，会在荧光屏上看到过Y轴正方向上某点且平行X轴的一条水平的亮线（在Ⅰ、Ⅱ象限），C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用偏转电压的方向结合大小可以判别偏移量的大小进而判别光屏上对应的图象。
6．（2023高二上·成都期末）图示电路中，，接入电路的两个电容器电容分别为，。若在a、b两端输入U=120V的电压，则两电容器充电稳定后所带电荷量、分别为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】电容器及其应用；串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】由题意可知， 两端的电压是 两端的电压， 两端的电压是 两端的电压，电路的路端电压为U，由串联电路分压规律得 ， ，即 ， ，由电容器所带电量得 ， ，即 ，
故答案为：A。
【分析】根据串并联电路的特点以及电容器的定义式得出 两电容器充电稳定后所带电荷量 。
7．（2021高二上·湖州期末）如图，电池、开关和灯泡组成串联电路．当闭合开关时，发现灯泡不发光。在不能拆开电路的前提下，现使用一多用电表对故障电路进行检测：选择直流电压挡，闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为；断开开关S，选择欧姆挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转。则下列判断可能正确的是（ ）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．导线断开 D．导线断开
【答案】B
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】“闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为”说明从电源正极到接线柱E是没有断路，从电源负极到接线柱F没有断路；“断开开关S，选择欧姆挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转”说明接线柱E、接线柱F之间也就是小灯泡电阻无穷大，是断路，如果灯泡短路，指针应该有明显地偏转。B符合题意，ACD不符合题意；
故答案为：B。
【分析】闭合开关，黑、红表分别接在接线柱E、F上，利用电表有示数可以判别其电路没有断路，利用欧姆表不偏转可以判别灯泡断路。
8．（2022高二上·信阳开学考） 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向通电时可以理解为通路）反向通电时可理解为断路）连接，电源正极接地。初始时电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．上极板上移，带电油滴向下运动
B．上极板上移，P点电势不变
C．上极板下移，带电油滴向下运动
D．上极板下移，P点电势升高
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB、将上极板上移，d变大，由，可知C变小，又因为，可知电容器与电源相连，U不变，则Q减小，电容器放电，由于二极管单向导电性，电容器不能放电，由，可知电容器两极板之间电场强度不变，油滴所受电场力不变，静止不动，A错误；上极板电势为零，P点到上极板之间的距离增大，根据可知，P点与上板间的电势差增大，而电场中的电势都为负，则P点电势减小，B错误。
CD、若上极板下移，则d减小，C变大，两板间的电压U不变，则Q要变大，电容器要充电，二极管导通，由电场强度可知，E增大，电场力变大，油滴所受合力向上，油滴向上运动，C错误；P点与下极板的距离不变，根据，可知P点与下极板间电势差绝对值增大，总电压一定，则P点与上极板间电势差减小，所以P点电势升高，D正确。
故答案为：D
【分析】对电容器进行分析，根据电容器电容的决定式和定义式以及二极管的单向导电性特点分析求解。
二、多项选择题
9．（2023高二上·惠州期末） 、两电荷的电场线分布如图所示，、、、为电场中的四点，、关于连线的中垂线对称。一个带电粒子从运动到，不计粒子重力，轨迹如图所示，下列正确的是（ ）
A．电荷带负电
B．、两点电势相同
C．带电粒子在运动过程中受到电荷的吸引力
D．带电粒子在点的电势能小于在点的电势能
【答案】C,D
【知识点】点电荷的电场；电势
【解析】【解答】A．电场线方向从P指向Q，所以P电荷带正电，A不符合题意；
B．顺着电场线电势降低，可得c点电势高于d点电势，B不符合题意；
C．根据粒子的运动轨迹可知粒子受到的电场力指向轨迹内侧，所以带电粒子在运动过程中受到 电荷的吸引力，C符合题意；
D．带电粒子从a到b过程中电场力与速度方向夹角为钝角，可知电场力做负功，电势能增大，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】正点电荷周围电场线从正电荷指向无群远，沿着电场线电势逐渐降低，曲线运动的合力指向轨迹的凹侧，当速度与合力的方向为锐角时电场力做正功。
10．（2022高二上·武冈期中）如图所示直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A．此电源的内电阻为0.67
B．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6W
C．把灯泡L换成阻值恒为1的纯电阻，电源的输出功率将变大，效率将变低
D．由于小灯泡L的U-I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
【答案】B,C
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线
【解析】【解答】A．由图知电源的电动势E=4V，内阻 |，A不符合题意；
B．两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压U=3V，额定电流I=2A，则额定功率为P=IU=6W，B符合题意；
C．灯泡L的电阻 ，换成一个1 的定值电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，则电源的输出功率将变大，根据闭合电路欧姆定律可知电阻减小，总电流变大，外电路电压减小，电源效率 ，减小，C符合题意；
D．灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用图像直线的截距和斜率可以求出电源内阻和电动势的大小；利用交点可以求出灯泡正常工作的电流和电压，结合电功率的表达式可以求出灯泡正常工作的电功率的大小；当灯泡换成定值电阻时，利用内外电阻的比较可以判别电源输出功率的变化，结合外部电压的大小可以比较电源的效率变化；电阻是纯电阻元件，所以欧姆定律时刻适用。
三、非选择题
11．（2021高二上·长宁期末）图为“探究两电荷间相互作用力大小与哪些因素有关”的实验。由该实验可知：电荷间相互作用力的大小与两电荷的 及 有关。
【答案】距离；电荷量
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。则可知电荷间相互作用力的大小与两电荷的距离和电荷量有关。
【分析】利用其库仑定律可以判别电荷间的相互作用力与电荷量及两个小球之间的距离大小有关。
12．（2021高二上·罗源期中）某同学将一个带电量为0.1C的正点电荷放入匀强电场中，测得其受到的电场力大小为lN，方向水平向左，则此电场的电场强度大小为 N/C，方向 （填“水平向左”或“水平向右”）。若将另一点电荷放入该电场中，测得其受到的电场力大小为0.5N，则此点电荷的电量大小为 C。
【答案】10；水平向左；0.05
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】由电场强度定义可得
由电场强度方向与正电荷受力方向相同可知，此电场强度方向水平向左。
该电荷的电荷量为
【分析】利用电场力和电荷量的比值可以求出电场强度的大小，利用正电荷的受力方向可以判别电场强度的方向；利用电场力的表达式可以求出电荷量的大小。
13．（2022高二上·成都期中）如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，给电容器充电后与电源断开。
（1）初步分析影响因素可能有两极板间距大小、两极板正对面积大小、电介质的介电常数大小等，所以本实验所用的科学探究方法是 （填“等效替代法”“微小放大法”或“控制变量法”）。
（2）若仅将电容器左侧极板适当右移，则静电计指针的偏角将 （填“变大”“变小”或“不变”）；若仅将电容器左侧极板适当上移，则静电计指针的偏角将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）控制变量法
（2）变小；变大
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】（1）本实验所用的科学探究方法是控制变量法。
（2）若仅将电容器左侧极板适当右移，两极板间距离减小，根据 ，电容C变大，根据电容的定义式 ，且Q不变可知，U变小，即静电计指针的偏角将变小；
若仅将电容器左侧极板适当上移，两极板正对面积S减小，根据 ，电容C变小，根据电容的定义式 ，且Q不变可知，U变大，即静电计指针的偏角将变大。
【分析】（1） 探究影响平行板电容器电容的因素的实验原理采用的是控制变量法；
（2）根据电容器的定义式以及决定式得出静电计指针的偏转情况。
14．（2021高二上·长宁期末）闪电是一种强烈的放电现象。若某次发生在云与地之间的闪电，放电时间t内有n个电子从地面向云层移动，每个电子的电荷量为e，则该次闪电的放电电流为 ，方向为 （选填“地面指向云层”或“云层指向地面”）。
【答案】；云层指向地面
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】根据电流定义式可得，该次闪电的放电电流为
电子从地面向云层移动，因电子带负电，则放电电流方向为云层指向地面。
【分析】利用电流的定义式可以求出放电电流的大小；结合电子移动的方向可以判别其电流的方向。
15．（2022高二上·沈阳期末） 为了测量一阻值约为精密金属丝的电阻率，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表量程，内阻约为
B.电压表量程，内阻约为
C.电流表量程，内阻约为
D.电流表量程，内阻约为
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.输出电压为的直流稳压电源
H.电阻箱，开关，导线若干
（1）为使测量尽量准确，电压表的读数从零开始调，则上述器材中电压表应选用 填序号，电流表应选用 填序号，滑动变阻器应选用 填序号；
（2）下图中最合理的电路图应选择 该图的接法中测量值比真实值偏
（3）如果金属丝直径为，长度为，所测电压为，电流为，写出计算电阻率的表达式 。用字母表示
【答案】（1）A；D；E
（2）d；小
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）因电源使用输出电压为3V的直流稳压电源，因此电压表应选用（量程3V，内阻约为15kΩ)，选A。流经待测电阻的最大电流约为，则电流表应选用（量程600mA，内阻约为），选D。因为电压表的读数要求从零开始调节，所以滑动变阻器要用分压方式接法，为方便调节，应选最大阻值比较小的滑动变阻器（，0.6A），选E；
（2）根据题目要求，滑动变阻器要用分压方式接入电路；又因为，，可知电流表应选用外接法，所以实验最合理的电路图应选择d图。由于电压表的分流作用，使电流表的读数大于实际流经过待测电阻的电流，由欧姆定律可知，测量值比真实值偏小。
（3）由电阻定律可知，由欧姆定律，可得金属丝的电阻率。
【分析】（1）根据表的量程选择电表；滑动变阻器采用分压式接法时，为便于调节，应选最大阻值比较小的滑动变阻器；（2）根据实验原理和注意事项选择实验电路；根据实验电路分析实验误差；（3）由电阻定律求解金属丝的电阻率。
16．（2022高二上·甘谷期末）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学实验过程如下：
（1）为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为 Ω。
（2）再用图乙螺旋测微器测量该铜质电线的直径为 mm；然后用图丙的毫米刻度尺测量其长度为 cm。
（3）为了减小实验误差，需进一步测量其电阻，除待测金属丝、开关S、导线若干外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ；量程15V，内阻约为75 kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω）
C．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）
D．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
E．电阻箱
F.1.5V的干电池两节，内阻不计
为了测量多组实验数据，则滑动变阻器应选用 （填“R1”或“R2”）。
（4）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线 。
（5）从实验原理上看，待测电阻测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
（6）用上面测得的金属丝长度L（单位：m）、直径D（单位：m）和电阻R（单位：Ω），可根据电阻率的表达式ρ= 算出所测金属丝的电阻率。
【答案】（1）6.0/6
（2）1.124/1.125/1.126；9.74/9.75/9.76
（3）R1
（4）
（5）小于
（6）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】（1）根据图示可知，指针指向刻度6，由于采用的欧姆挡“×1”，故电阻读数为；（2）螺旋测微器的读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm，铜质电线的长度为9.75cm；
（3）电路电源是两节干电池，电源电压为3V，通过金属丝的最大电流约为，的额定电流0.1A太小，则不合适，且阻值过大，即使电流在安全范围内，电路调节也不方便，故滑动变阻器选；
（4）根据实验电路图连接实物电路图，如图所示：
（5）电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律可知待测电阻测量值小于其真实值；
（6）根据电阻定律有，，可得。
【分析】（1）根据欧姆表读数规则读数；（2）根据螺旋测微器和刻度尺读数规则读数；（3）根据电流大小和调节方便选用滑动变阻器；（4）按照电路图完成实物连接；（5）根据电流的接法分析实验误差；（6）由电阻定律推导电阻率的表达式。
17．（2023高二上·三明期末）如图所示，两带正电小球固定在边长的正三角形两个水平顶点、上，电荷量均为，已知静电力常量，。求：
（1）顶点c电场强度的大小；
（2）现在c点放一质量带电小球，恰能处于静止状态，则该小球的电性及所带电荷量是多少？
【答案】（1）解：依题意，设单个带电小球在顶点 处产生的电场强度为 ，根据矢量叠加原理可得顶点 电场强度大小
代入相关数据求得
方向竖直向下；
（2）解：现在c点放一质量 带电小球，恰能处于静止状态，由平衡条件可知该小球受到的静电力方向竖直向上，与该点的场强方向相反，则小球带负电，所带电荷量
【知识点】电场及电场力；点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【分析】（1）根据点电荷周围电场强度的表达式以及电场的合成得出定点c的电场强度；
（2）在c点对小球进行受力分析，利用共点力平衡以及电场力的表达式得出小球所带的电荷量。
18．（2022高二上·金华期末） 一个初速度为零的电子在的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央，如图所示，若平行板间的距离，板长，电子的电荷量，电子的质量，不计电子的重力，求
（1）电子进入平行板间的速度多大？保留位有效数字
（2）若电子恰能沿平行板右边缘射出，加在平行板上的电压为多大？
【答案】（1）解：电子在加速电场中运动过程，根据动能定理得
得
代入数据解得
（2）解：电子进入偏转电场后做类平抛运动，在平行板间的加速度为
电子的竖直分位移为
电子的水平分位移为
联立解得
代入数据解得
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）由动能定理分析电子在加速电场中的运动；（2）电子进入偏转电场，做类平抛运动，根据类平抛运动的规律，由牛顿第二定律和运动学公式求出电子恰能沿平行板右边缘射出时，加在平行板上的电压。
19．在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求：发生短路处距A处有多远？
【答案】解答：如图所示，设发生短路处距离A处有x m，据题意知，A、B两地间的距离L＝40 km，电压表的示数U＝10 V，电流表的示数I＝40 mA＝40×10－3 A，R总＝800 Ω.根据欧姆定律 可得：A端到短路处的两根输电线的电阻 根据电阻定律 可知： A、B两地输电线的电阻为 所以 解得x＝12.5 km,即发生短路处距A点12.5km处。
【知识点】电阻定律
【解析】【分析】本题主要是利用欧姆定律和电阻定律求解。
人教版高中物理2023-2024学年高二上学期期中考试模拟卷一（必修三）
一、选择题
1．（2023高二上·大通期末）为了研究起电方式；某实验小组的同学取了三个不带电的物体A、B、C，然后进行了如下顺序的操作：①使A、B相互摩擦；②使B、C相互接触；③测出A物体的带电荷量为，最终C物体的带电荷量为（电性未知）。则下列说法正确的是（ ）
A．操作①时，从B物体向A物体转移了的正电荷
B．操作②时，从B物体向C物体转移了的正电荷
C．最终C物体带的负电荷
D．最终B物体带的正电荷
2．（2023高二上·河源期末）从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，不正确的是（ ）
A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全
B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的
C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击
D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀
3．（2023高二上·清远期末）某次闪电击中了一棵大树（云朵带负电），示意图如图甲所示，某瞬间树周围地面的电势分布情况如图乙所示。A、B两车按图乙所示方式停放在树下，车的橡胶轮胎始终对地绝缘，则下列相关说法正确的是（）
A．由图甲可知，本次闪电地面上电流的方向是由大树流向小车
B．由图甲可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树
C．B车左侧车轮处的电势比右侧车轮处的电势高
D．B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小
4．（2022高二上·长春期末）如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为，，。则下列说法中正确的是（ ）
A．D点的电势 B．D点的电势
C．电场线的方向与AC的连线垂直 D．电场线的方向与BD的连线垂直
5．（2023高二上·光明期末）示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极和之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在菼光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差和随时间变化关系图像如丙、丁所示，则苂光屏上的图像可能为（）
A． B．
C． D．
6．（2023高二上·成都期末）图示电路中，，接入电路的两个电容器电容分别为，。若在a、b两端输入U=120V的电压，则两电容器充电稳定后所带电荷量、分别为（ ）
A． B．
C． D．
7．（2021高二上·湖州期末）如图，电池、开关和灯泡组成串联电路．当闭合开关时，发现灯泡不发光。在不能拆开电路的前提下，现使用一多用电表对故障电路进行检测：选择直流电压挡，闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为；断开开关S，选择欧姆挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转。则下列判断可能正确的是（ ）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．导线断开 D．导线断开
8．（2022高二上·信阳开学考） 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向通电时可以理解为通路）反向通电时可理解为断路）连接，电源正极接地。初始时电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．上极板上移，带电油滴向下运动
B．上极板上移，P点电势不变
C．上极板下移，带电油滴向下运动
D．上极板下移，P点电势升高
二、多项选择题
9．（2023高二上·惠州期末） 、两电荷的电场线分布如图所示，、、、为电场中的四点，、关于连线的中垂线对称。一个带电粒子从运动到，不计粒子重力，轨迹如图所示，下列正确的是（ ）
A．电荷带负电
B．、两点电势相同
C．带电粒子在运动过程中受到电荷的吸引力
D．带电粒子在点的电势能小于在点的电势能
10．（2022高二上·武冈期中）如图所示直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A．此电源的内电阻为0.67
B．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6W
C．把灯泡L换成阻值恒为1的纯电阻，电源的输出功率将变大，效率将变低
D．由于小灯泡L的U-I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
三、非选择题
11．（2021高二上·长宁期末）图为“探究两电荷间相互作用力大小与哪些因素有关”的实验。由该实验可知：电荷间相互作用力的大小与两电荷的 及 有关。
12．（2021高二上·罗源期中）某同学将一个带电量为0.1C的正点电荷放入匀强电场中，测得其受到的电场力大小为lN，方向水平向左，则此电场的电场强度大小为 N/C，方向 （填“水平向左”或“水平向右”）。若将另一点电荷放入该电场中，测得其受到的电场力大小为0.5N，则此点电荷的电量大小为 C。
13．（2022高二上·成都期中）如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，给电容器充电后与电源断开。
（1）初步分析影响因素可能有两极板间距大小、两极板正对面积大小、电介质的介电常数大小等，所以本实验所用的科学探究方法是 （填“等效替代法”“微小放大法”或“控制变量法”）。
（2）若仅将电容器左侧极板适当右移，则静电计指针的偏角将 （填“变大”“变小”或“不变”）；若仅将电容器左侧极板适当上移，则静电计指针的偏角将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
14．（2021高二上·长宁期末）闪电是一种强烈的放电现象。若某次发生在云与地之间的闪电，放电时间t内有n个电子从地面向云层移动，每个电子的电荷量为e，则该次闪电的放电电流为 ，方向为 （选填“地面指向云层”或“云层指向地面”）。
15．（2022高二上·沈阳期末） 为了测量一阻值约为精密金属丝的电阻率，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表量程，内阻约为
B.电压表量程，内阻约为
C.电流表量程，内阻约为
D.电流表量程，内阻约为
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.输出电压为的直流稳压电源
H.电阻箱，开关，导线若干
（1）为使测量尽量准确，电压表的读数从零开始调，则上述器材中电压表应选用 填序号，电流表应选用 填序号，滑动变阻器应选用 填序号；
（2）下图中最合理的电路图应选择 该图的接法中测量值比真实值偏
（3）如果金属丝直径为，长度为，所测电压为，电流为，写出计算电阻率的表达式 。用字母表示
16．（2022高二上·甘谷期末）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学实验过程如下：
（1）为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为 Ω。
（2）再用图乙螺旋测微器测量该铜质电线的直径为 mm；然后用图丙的毫米刻度尺测量其长度为 cm。
（3）为了减小实验误差，需进一步测量其电阻，除待测金属丝、开关S、导线若干外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ；量程15V，内阻约为75 kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω）
C．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）
D．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
E．电阻箱
F.1.5V的干电池两节，内阻不计
为了测量多组实验数据，则滑动变阻器应选用 （填“R1”或“R2”）。
（4）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线 。
（5）从实验原理上看，待测电阻测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
（6）用上面测得的金属丝长度L（单位：m）、直径D（单位：m）和电阻R（单位：Ω），可根据电阻率的表达式ρ= 算出所测金属丝的电阻率。
17．（2023高二上·三明期末）如图所示，两带正电小球固定在边长的正三角形两个水平顶点、上，电荷量均为，已知静电力常量，。求：
（1）顶点c电场强度的大小；
（2）现在c点放一质量带电小球，恰能处于静止状态，则该小球的电性及所带电荷量是多少？
18．（2022高二上·金华期末） 一个初速度为零的电子在的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央，如图所示，若平行板间的距离，板长，电子的电荷量，电子的质量，不计电子的重力，求
（1）电子进入平行板间的速度多大？保留位有效数字
（2）若电子恰能沿平行板右边缘射出，加在平行板上的电压为多大？
19．在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求：发生短路处距A处有多远？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电荷及三种起电方式
【解析】【解答】A．操作①时，从A物体向B物体转移了 的负电荷，A物体失去电子带正电，A不符合题意；
B．操作②前，B物体带负电，C不带电，当B、C相互接触最终C物体的带电荷量为 ，可知从B物体向C物体转移了 的负电荷，B不符合题意；
CD．根据电荷守恒定律，最终C物体带 的负电荷，B物体带 的负电荷，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据使物体带电的三种方式以及电荷守恒定律分析判断。
2．【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，A正确，不符合题意；
B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，B正确，不符合题意；
C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接，把静电导入大地，可防止建筑物被雷击，C正确，不符合题意；
D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆与金属表面结合的更牢固，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】煤气灶的点火装置是利用尖端放电的原理，结合静电屏蔽进行分析判断。
3．【答案】D
【知识点】电势；电势差
【解析】【解答】AB．由题图甲可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层，地面上电流由高电势流向低电势，因此电流的方向是由小车流向大树，AB不符合题意；
C．由题图乙可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C不符合题意；
D．B车左侧两轮的电势相等，A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小， D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电荷的运动方向可以判别电流的方向；利用电势的分布可以比较电势的高低，利用电势的高低可以比较电压的大小。
4．【答案】D
【知识点】电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】AB、由匀强电场中电势差与场强的关系可知，则，AB错误。
CD、由可知，BD连线为一条等势线，则电场线与等势线垂直，即电场线与BD连线垂直，C错误，D正确。
故答案为：D
【分析】根据匀强电场中电势差与电场强度的关系判断D点电势的大小，再根据等势线与电场线的关系判断电场线方向。
5．【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】 为恒定电压，电子带负电，故电子向Y轴正方向偏转，在 之间加如图丙所示的正弦电压，电子在X轴方向发生偏转，电压越大侧移量越大，由运动的合成，会在荧光屏上看到过Y轴正方向上某点且平行X轴的一条水平的亮线（在Ⅰ、Ⅱ象限），C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用偏转电压的方向结合大小可以判别偏移量的大小进而判别光屏上对应的图象。
6．【答案】A
【知识点】电容器及其应用；串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】由题意可知， 两端的电压是 两端的电压， 两端的电压是 两端的电压，电路的路端电压为U，由串联电路分压规律得 ， ，即 ， ，由电容器所带电量得 ， ，即 ，
故答案为：A。
【分析】根据串并联电路的特点以及电容器的定义式得出 两电容器充电稳定后所带电荷量 。
7．【答案】B
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】“闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为”说明从电源正极到接线柱E是没有断路，从电源负极到接线柱F没有断路；“断开开关S，选择欧姆挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转”说明接线柱E、接线柱F之间也就是小灯泡电阻无穷大，是断路，如果灯泡短路，指针应该有明显地偏转。B符合题意，ACD不符合题意；
故答案为：B。
【分析】闭合开关，黑、红表分别接在接线柱E、F上，利用电表有示数可以判别其电路没有断路，利用欧姆表不偏转可以判别灯泡断路。
8．【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB、将上极板上移，d变大，由，可知C变小，又因为，可知电容器与电源相连，U不变，则Q减小，电容器放电，由于二极管单向导电性，电容器不能放电，由，可知电容器两极板之间电场强度不变，油滴所受电场力不变，静止不动，A错误；上极板电势为零，P点到上极板之间的距离增大，根据可知，P点与上板间的电势差增大，而电场中的电势都为负，则P点电势减小，B错误。
CD、若上极板下移，则d减小，C变大，两板间的电压U不变，则Q要变大，电容器要充电，二极管导通，由电场强度可知，E增大，电场力变大，油滴所受合力向上，油滴向上运动，C错误；P点与下极板的距离不变，根据，可知P点与下极板间电势差绝对值增大，总电压一定，则P点与上极板间电势差减小，所以P点电势升高，D正确。
故答案为：D
【分析】对电容器进行分析，根据电容器电容的决定式和定义式以及二极管的单向导电性特点分析求解。
9．【答案】C,D
【知识点】点电荷的电场；电势
【解析】【解答】A．电场线方向从P指向Q，所以P电荷带正电，A不符合题意；
B．顺着电场线电势降低，可得c点电势高于d点电势，B不符合题意；
C．根据粒子的运动轨迹可知粒子受到的电场力指向轨迹内侧，所以带电粒子在运动过程中受到 电荷的吸引力，C符合题意；
D．带电粒子从a到b过程中电场力与速度方向夹角为钝角，可知电场力做负功，电势能增大，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】正点电荷周围电场线从正电荷指向无群远，沿着电场线电势逐渐降低，曲线运动的合力指向轨迹的凹侧，当速度与合力的方向为锐角时电场力做正功。
10．【答案】B,C
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线
【解析】【解答】A．由图知电源的电动势E=4V，内阻 |，A不符合题意；
B．两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压U=3V，额定电流I=2A，则额定功率为P=IU=6W，B符合题意；
C．灯泡L的电阻 ，换成一个1 的定值电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，则电源的输出功率将变大，根据闭合电路欧姆定律可知电阻减小，总电流变大，外电路电压减小，电源效率 ，减小，C符合题意；
D．灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用图像直线的截距和斜率可以求出电源内阻和电动势的大小；利用交点可以求出灯泡正常工作的电流和电压，结合电功率的表达式可以求出灯泡正常工作的电功率的大小；当灯泡换成定值电阻时，利用内外电阻的比较可以判别电源输出功率的变化，结合外部电压的大小可以比较电源的效率变化；电阻是纯电阻元件，所以欧姆定律时刻适用。
11．【答案】距离；电荷量
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。则可知电荷间相互作用力的大小与两电荷的距离和电荷量有关。
【分析】利用其库仑定律可以判别电荷间的相互作用力与电荷量及两个小球之间的距离大小有关。
12．【答案】10；水平向左；0.05
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】由电场强度定义可得
由电场强度方向与正电荷受力方向相同可知，此电场强度方向水平向左。
该电荷的电荷量为
【分析】利用电场力和电荷量的比值可以求出电场强度的大小，利用正电荷的受力方向可以判别电场强度的方向；利用电场力的表达式可以求出电荷量的大小。
13．【答案】（1）控制变量法
（2）变小；变大
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】（1）本实验所用的科学探究方法是控制变量法。
（2）若仅将电容器左侧极板适当右移，两极板间距离减小，根据 ，电容C变大，根据电容的定义式 ，且Q不变可知，U变小，即静电计指针的偏角将变小；
若仅将电容器左侧极板适当上移，两极板正对面积S减小，根据 ，电容C变小，根据电容的定义式 ，且Q不变可知，U变大，即静电计指针的偏角将变大。
【分析】（1） 探究影响平行板电容器电容的因素的实验原理采用的是控制变量法；
（2）根据电容器的定义式以及决定式得出静电计指针的偏转情况。
14．【答案】；云层指向地面
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】根据电流定义式可得，该次闪电的放电电流为
电子从地面向云层移动，因电子带负电，则放电电流方向为云层指向地面。
【分析】利用电流的定义式可以求出放电电流的大小；结合电子移动的方向可以判别其电流的方向。
15．【答案】（1）A；D；E
（2）d；小
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）因电源使用输出电压为3V的直流稳压电源，因此电压表应选用（量程3V，内阻约为15kΩ)，选A。流经待测电阻的最大电流约为，则电流表应选用（量程600mA，内阻约为），选D。因为电压表的读数要求从零开始调节，所以滑动变阻器要用分压方式接法，为方便调节，应选最大阻值比较小的滑动变阻器（，0.6A），选E；
（2）根据题目要求，滑动变阻器要用分压方式接入电路；又因为，，可知电流表应选用外接法，所以实验最合理的电路图应选择d图。由于电压表的分流作用，使电流表的读数大于实际流经过待测电阻的电流，由欧姆定律可知，测量值比真实值偏小。
（3）由电阻定律可知，由欧姆定律，可得金属丝的电阻率。
【分析】（1）根据表的量程选择电表；滑动变阻器采用分压式接法时，为便于调节，应选最大阻值比较小的滑动变阻器；（2）根据实验原理和注意事项选择实验电路；根据实验电路分析实验误差；（3）由电阻定律求解金属丝的电阻率。
16．【答案】（1）6.0/6
（2）1.124/1.125/1.126；9.74/9.75/9.76
（3）R1
（4）
（5）小于
（6）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】（1）根据图示可知，指针指向刻度6，由于采用的欧姆挡“×1”，故电阻读数为；（2）螺旋测微器的读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm，铜质电线的长度为9.75cm；
（3）电路电源是两节干电池，电源电压为3V，通过金属丝的最大电流约为，的额定电流0.1A太小，则不合适，且阻值过大，即使电流在安全范围内，电路调节也不方便，故滑动变阻器选；
（4）根据实验电路图连接实物电路图，如图所示：
（5）电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律可知待测电阻测量值小于其真实值；
（6）根据电阻定律有，，可得。
【分析】（1）根据欧姆表读数规则读数；（2）根据螺旋测微器和刻度尺读数规则读数；（3）根据电流大小和调节方便选用滑动变阻器；（4）按照电路图完成实物连接；（5）根据电流的接法分析实验误差；（6）由电阻定律推导电阻率的表达式。
17．【答案】（1）解：依题意，设单个带电小球在顶点 处产生的电场强度为 ，根据矢量叠加原理可得顶点 电场强度大小
代入相关数据求得
方向竖直向下；
（2）解：现在c点放一质量 带电小球，恰能处于静止状态，由平衡条件可知该小球受到的静电力方向竖直向上，与该点的场强方向相反，则小球带负电，所带电荷量
【知识点】电场及电场力；点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【分析】（1）根据点电荷周围电场强度的表达式以及电场的合成得出定点c的电场强度；
（2）在c点对小球进行受力分析，利用共点力平衡以及电场力的表达式得出小球所带的电荷量。
18．【答案】（1）解：电子在加速电场中运动过程，根据动能定理得
得
代入数据解得
（2）解：电子进入偏转电场后做类平抛运动，在平行板间的加速度为
电子的竖直分位移为
电子的水平分位移为
联立解得
代入数据解得
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）由动能定理分析电子在加速电场中的运动；（2）电子进入偏转电场，做类平抛运动，根据类平抛运动的规律，由牛顿第二定律和运动学公式求出电子恰能沿平行板右边缘射出时，加在平行板上的电压。
19．【答案】解答：如图所示，设发生短路处距离A处有x m，据题意知，A、B两地间的距离L＝40 km，电压表的示数U＝10 V，电流表的示数I＝40 mA＝40×10－3 A，R总＝800 Ω.根据欧姆定律 可得：A端到短路处的两根输电线的电阻 根据电阻定律 可知： A、B两地输电线的电阻为 所以 解得x＝12.5 km,即发生短路处距A点12.5km处。
【知识点】电阻定律
【解析】【分析】本题主要是利用欧姆定律和电阻定律求解。
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