卷子答案网-一个不只有答案的网站重庆市万州二中2020-2021学年高二上学期物理期中试卷
一、单选题
1．（2019高二下·珠海期末）学校运动会进行跳远比赛时，要在沙坑里填沙，这样做的目的是（ ）
A．减小人的动量变化量
B．延长人与地面的作用时间，从而减小冲力，起到安全作用
C．减小人所受地面的冲量
D．减小人与地面接触时间
2．（2020高二上·哈尔滨期中）关于静电场的电场强度和电场线，下列说法正确的是（ ）
A．电场中某点的场强方向跟电荷在该点所受电场力的方向相同
B．E＝ 仅适用于真空中点电荷形成的电场
C．当初速度为零时，放入电场中的电荷仅在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合
D．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
3．（2020高二上·娄底期中）一节干电池的电动势为1.5 V，这表示（ ）
A．电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的电势能转变成化学能
B．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 V
C．该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
D．电池中每通过1 C的电荷量，非静电力做了1.5 J的功
4．（2020高二上·重庆期中）两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为5Q，B带电荷量为－Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力的大小是（ ）
A． B． C． D．
5．（2020高二上·重庆期中）某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．导体两端加5V电压时，导体的电阻为5
B．随着导体两端电压的增大，导体的电阻不断减小
C．随着导体两端电压的增大，导体的电功率不断减小
D．导体两端加12V电压时，每秒内通过导体横截面的电量为1C
6．（2020高二上·重庆期中）遵义市科技馆有一个法拉第笼（FaradayCage），它是一个由金属制成的球形状笼子，其笼体与大地连通。当高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆，放电杆尖端距笼体10厘米时，出现放电火花。周日15：00限时体验时，体验者进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。关于法拉第笼下列说法正确的是（ ）
A．法拉第笼上的感应电荷均匀分布在笼体外表面上
B．同一带电粒子在法拉第笼外的电势能大于在法拉第笼内部的电势能
C．法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度为零
D．法拉第笼内部任意两点间的电势差为零
7．（2020·新课标Ⅲ）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（ ）
A．3 J B．4 J C．5 J D．6 J
8．（2020高二上·重庆期中）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）
A．θ减小，E不变，Ep增大 B．θ减小，E不变，Ep不变
C．θ增大，E增大，Ep不变 D．θ增大，E不变，Ep不变
9．（2019高二下·德州期末）如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L=4cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为-4V、0、8V、12V。则下列说法正确的是（ ）
A．E点的电势
B．A、 F间的电势差UAF=0
C．该匀强电场的场强大小E= 100 V/m
D．该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A
10．（2020高二上·重庆期中）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（ ）
A．小球A与B之间库仑力的大小为
B．当 时，细线上的拉力为0
C．当 时，细线上的拉力为0
D．斜面对小球的支持力可能为0
二、多选题
11．（2020高二上·重庆期中）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴对称，M、O、N是y轴上的三个点，且MO=ON，P点在y轴的右侧，PN垂直MN，则（ ）
A．同一电荷在N点的电势能比在P点的电势能大
B．将正电荷由O点移动到P点，电场力做正功
C．O、N两点间的电势差大于O、P两点间的电势差
D．在M点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴正方向做直线运动
12．（2019高三上·连城月考）两个小球A、B在光滑的水平面上相向运动，它们的质量分别为4kg和2kgA的速度为v1=3m/s， B的速度v2=-3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是（ ）
A．均为+1m/s B．+4m/s和-5m/s
C．-1m/s和+5m/s D．+2m/s和-1m/s
13．（2020高二上·重庆期中）一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动b到的过程中，能量变化情况为（ ）
A．动能减少
B．电势能减少
C．电场力方向竖直向上
D．重力势能、动能和电势能之和增加
14．（2020高二上·重庆期中）如图所示，电流表A1与A2内阻相同，电压U恒定，甲图中A1示数为3A，A2示数为2A，则乙图中（ ）
A．A1示数大于3A B．A1示数小于3A
C．A2示数小于1A D．A2示数大于1A
三、实验题
15．（2020高二上·重庆期中）在测定小灯泡伏安特性曲线的实验中，已知该小灯泡的阻值约为5Ω左右，现备有以下器材：
A．电池组E（3V）
B．滑动变阻器R1（0﹣10Ω，额定电流2A）
C．滑动变阻器R2（0﹣50Ω，额定电流1A）
D．电流表A1（0﹣3A，内阻约0.1Ω）
E．电流表A2（0﹣0.6A，内阻约0.5Ω）
F．电压表V1（0﹣3V，内阻约6kΩ）
G．电压表V2（0﹣15V，内阻约30kΩ）
H．电键、导线
（1）本实验中滑动变阻器、电流表、电压表应选用的是 （填写各器材前面的字母代号）；
（2）请在方框中画出实验电路图；
（3）该实验存在系统误差，误差的结果是测量值 真实值。（选填“大于”或“小于”）
四、解答题
16．（2020高二上·重庆期中）设灵敏电流表G满偏电流为Ig=0.1A，内阻为Rg=10Ω。
（1）若将G改装为U1=3V和U2=15V的双量程电压表，电路图如甲图。求R3、R4；
（2）若将G改装为I1=0.6A和I2=3A的双量程电流表，电路图如乙图。求R1、R2。
17．（2020高二上·重庆期中）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量q＝1.0×10﹣6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
（1）小球所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场反向，场强大小不变，求小球的最大速度的大小。
18．（2019高二上·鹤岗期中）在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1（未知），该点电荷的电荷量为 ，且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E2（未知）；第四象限内有大小为 ，方向按图乙周期性变化的电场E3，以水平向右为正方向，变化周期 。一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动。以离子到达x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力。求：
（1）离子在第一象限运动时的速度大小；
（2）第二象限电场强度E2的大小；
（3）当 时，离子的坐标。（ ）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】动量定理
【解析】【解答】A．跳远比赛时，运动员从与沙坑接触到静止过程，运动员的动量的变化量是不变的，A不符合题意；BCD．由动量定理可知人所受地面的冲量 是一定的，在沙坑里填沙后，人落在沙坑中延长了人与沙的接触时间，即人与地面接触时间 变大，由动量定理 可知从而减小冲力，起到安全作用，B符合题意，C、D不符合题意；故答案为：B。
【分析】利用动量定理可以判别利用沙坑的目的是为了延长作用时间减小冲力的作用。
2．【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A．电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同，跟负电荷在该点所受电场力的方向相反，A不符合题意；
B． 仅适用于真空中点电荷形成的电场，B符合题意；
C．当初速度为零时，放入电场线是直线的电场中，放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹才一定与电场线重合，C不符合题意；
D．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度大小都相同，但方向不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、识记场强的方向为正电荷在电场中所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反；
B、场源电荷为点电荷的场强计算公式；
C、电场线是理想化的一个化抽象为具体的模型实际上不存在，与电荷的运动轨迹无关；
D、场强是矢量，球面上电场强度大小相同，方向不同。
3．【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1C的电量，该电池能将1.5J的化学能转变成电能，A不符合题意；
B．接入电路后，两极电压为路端电压，若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，B不符合题意；
C．电动势表示电源是把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势大储存的电能不一定多，C不符合题意；
D．一节干电池的电动势为1.5V，表示该电池将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功，即电池中每通过1 C的电荷量，非静电力做了1.5 J的功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电源的电动势是指电源把其他能量转化为电能的本领，其大小不一定等于外电压的大小，与存储电能的大小无关；其大小代表电路每通过1C的电荷其非静电力做功的大小或者电池把多少的化学能转化为电能。
4．【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】未接触前，根据库仑定律得
接触后两球带电量
再由库仑定律，得
则
故答案为：B。
【分析】带电小球接触后，“先中和在均分”，得到两小球的电量，通过库仑定律可以算出此时的库仑力。
5．【答案】A
【知识点】伏安特性曲线
【解析】【解答】A．当电压为5V时，电流值为1.0A，根据欧姆定律可知
A符合题意；
B．由图可知图像切线的斜率的倒数表示导体的电阻，随电压的增大，图像的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，B不符合题意；
C．由图像可知图像围成的面积表示导体的电功率，随着导体两端电压的增大，面积增大，即导体的电功率不断增大，C不符合题意；
D．当电压为12V时，电流值为1.5A，根据
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】通过对应的电流和电压，利用欧姆定律可以得到此时的电阻。由图可知图像切线的斜率的倒数表示导体的电阻，随电压的增大，图像的斜率减小，电阻变大。图像围成的面积表示导体的电功率，随着导体两端电压的增大，面积增大，即导体的电功率不断增大。电压为12v时，对应的电流为1.5A，即 每秒内通过导体横截面的电量为1.5C。
6．【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A．感应电荷在笼体外的分布是不均匀的，靠近放电杆与远离放电杆处的电荷多，中间位置处的电荷少。A不符合题意；
B．不知道带电粒子的电性，所以不能判断同一个带电粒子在法拉第笼外的电势能与在法拉第笼内部的电势能的大小关系。B不符合题意；
C．达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，即感应电荷的附加电场与引起电磁感应的电荷的电场的合场强为0，所以感应电荷在笼内产生的电场强度不能为零。C不符合题意；
D．达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，所以法拉第笼内部任意两点间的电势差为零。D符合题意
故答案为：D。
【分析】法拉第笼是由金属制成的，根据静电屏蔽相关知识，笼子是达到静电平衡的导体，内部叠加后的合电场为零，笼子本身是一个等势体。
7．【答案】A
【知识点】机械能
【解析】【解答】由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为 ， ；碰后甲、乙的速度分别为 ， ，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得
解得
则损失的机械能为
解得
故答案为：A。
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，以此读出两个物体的初末速度，利用末状态的机械能减去初状态的机械能即为系统损失的机械能。
8．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据 可知，电容C增大，则根据 可知，电压U减小，故静电计指针偏角减小；两板间的电场强度为
因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；再根据设P与下极板距离为L，则P点的电势
电势能
因此电荷在P点的电势能保持不变
故答案为：B。
【分析】电容器电量不变，根据电容的定义式和决定式，可以判断电容和电压的变化情况。电势能等于带电子移动到零势能位置电场力做的功，算出此功，电势能可得。电场强度不变，零势能位置不变，同一带电粒子做功也不变。
9．【答案】D
【知识点】电势；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．由几何知识知， 与 平行且 ；因电场是匀强电场，则 ，即 ，代入数据可得： ．A不符合题意．
B．由几何知识知， 与 平行且相等；因电场是匀强电场，则 ．B不符合题意．
CD． 、 ，电场是匀强电场，又电场线由电势高处指向电势低处，则电场线垂直于 如图；由几何知识可得，电场线垂直于BF连线，且指向A；据 可得， ．C不符合题意，D符合题意．
故答案为：D
【分析】结合题目中A、B、C、D四个点的电势，列方程求解电场强度和方向，再结合选项分析求解即可。
10．【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用；库仑定律
【解析】【解答】A．根据库仑定律，小球A与B之间库仑力的大小为
A不符合题意；
BC．若细线上的拉力为0，小球A受重力、支持力和库仑斥力而平衡，根据共点力平衡条件，重力的下滑分力与库仑力的上滑分力平衡，即mgsinθ＝Fcosθ
其中
联立解得mgsinθ＝ cosθ
则有
B不符合题意，C符合题意；
D．两个球带同种电荷，相互排斥，故斜面对A的支持力不可能为零；D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】AB是同种电荷，A收到的库仑力方向水平向左，大小可以用库仑定律来求。A球是平衡的，所以通过平衡力合力为零，可以求出何时细线拉力为零。
11．【答案】B,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】AC．过P点做等势线可知交MN于N点的上方，可知N点的电势高于P点，则正电荷在N点的电势能比P点大，负电荷在N点的电势能比P点小，O、N两点间的电势差小于O、P两点间的电势差，AC不符合题意；
B．将正电荷由O点移到P点，因 ，所以 ，则电场力做正功，B符合题意；
D．根据电场线的分布特点会发现，电场线关于y轴两边对称，故y轴上的场强方向在y轴上，所以在O点静止释放一带正电粒子，其所受电场力沿y轴正方向，则该粒子将沿y轴做直线运动，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】沿着电场线方向，电势降低，负电荷电势能增大，正电荷电势能减小。所以， 正电荷由O点移到P点，电势能减小，电场力做正功。y轴上电场线为直线，电场力方向不变，所以正电粒子做直线运动。
12．【答案】A,C
【知识点】机械能守恒及其条件；动量守恒定律
【解析】【解答】发生正碰，则根据动量守恒得： 根据碰撞过程系统的总动能不增加，则得
A项：它们发生正碰后，均为+1m/s，即以共同速度运动，符合以上等式，A符合题意；
B项：速度如果是4m/s和-5m/s，那么A、B动能都增加，B不符合题意；
C项：发生正碰后，A、B反向，符合以上等式，C符合题意；
D项：发生正碰后，A、B速度方向不变即还是相向运动，这不符合实际情况，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。
13．【答案】B,C
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【解答】A．由轨迹图可知，带电油滴所受重力小于电场力，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加，A不符合题意；
B．从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减小，B符合题意；
C．由轨迹图可知，带电油滴所受合力向上，而带电油滴只受竖直向下的重力和电场力作用，因此电场力方向竖直向上，C符合题意；
D．根据功能关系可知，在从a到b的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】由轨迹图可知，带电油滴受到的合力竖直向上，所受重力小于电场力，合外力做正功，动能增加，电场力做正功，电势能减小。运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者相互转化，和保持不变。
14．【答案】A,C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】由题图甲可知，R1中的电流I1=2A
R2中的电流I2=3A-2A=1A
由并联电路特点可知
改为题图乙中电路后，R1支路电阻更小，由并联电路特点可知，总电阻变小，电路两端电压不变，由欧姆定律可知，干路中总电流变大，所以电流表A1示数变大；干路电流变大，电流表A1两端电压变大，并联电路电压变小，又由于电流表A2所在支路的电阻变大，由欧姆定律可知，该支路电流变小，即A1示数大于3A，A2示数小于1A，所以AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据并联电路特点，可通过电流表的读数，得出R1中的电流和R2中的电流，从而可以知道两个电阻的大小关系。根据图甲中得到的两个电阻的关系，根据欧姆定律，判断各支路和干路的电流关系。
15．【答案】（1）B、E、F
（2）
（3）小于
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】(1)电源电动势为3V，电压表应选F，电路最大电流约为
电流表应选E，为方便实验操作，滑动变阻器应选B。(2)描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为5Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为6kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外法，实验电路图如图所示：
；(3)电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，电阻测量值小于真实值。
【分析】（1）根据已有的电池组和电阻，知道所选电压表的量程，可以通过欧姆定律算出，电路最大电流，从而选择合适电流表。（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外法。（3）由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，通过欧姆定律知道，电阻测量值偏小。
16．【答案】（1）解：改装成3V电压表时接a，b接线柱
改装成15V的电压表时接a，c接线柱
（2）解：改装为0.6A电流表时，用a，c接线柱并联电阻的分流电流为IR=I-Ig=0.6-0.1=0.5A，
分流电阻的阻值为
改装为3A电流表时用a，b接线柱
联立解得R1=0.4ΩR2=1.6Ω
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】本题是电压表和电流表的改装。改装电压表，把表头和电阻串联，串联的电阻越大，量程越大，根据欧姆定律，可以算出不同量程对应的电阻。改装电流表，把表头和电阻并联，并联的电阻越小，量程越大，根据欧姆定律，可以算出不同量程对应的电阻。
17．【答案】（1）解：小球所受电场力大小为
（2）解：小球受mg、绳的拉力T和电场力F的作用处于平衡状态，根据几何关系有
代入数据得
（3）解：电场反向后，电场力反向，电场力和重力合力设为 ，由几何关系可得
采用等效重力法，从A到B由动能定理可得
代入数值可得 。
【知识点】电场及电场力
【解析】【分析】根据电场力的定义式可以求出电场力的大小。 小球受mg、绳的拉力T和电场力F的作用并且处于平衡状态，利用平行四边形定则，可以求出重力，从而得到小球的质量。电场反向，电场力也反向，根据几何关系算出模型的等效重力，在通过运动学或者动能定理求解最大速度。
18．【答案】（1）解：设离子在第一象限的速度为v0．在第一象限内，由库仑力提供离子圆周运动的向心力有：
解得：
（2）解：在第二象限内，只有电场力对离子做功，由动能定理得：
解得：
（3）解： 时，离子在x方向的速度
所以一个周期内，离子在x方向的平均速度：
每个周期离子在x方向前进
因为开始计时时离子坐标为x0，所以nT时，离子的横坐标为
纵坐标为
在nT时离子的坐标为：
【知识点】动能定理的综合应用；带电粒子在交变电场中的运动
【解析】【分析】（1）利用库仑力提供向心力可以求出速度的大小；
（2）利用动能定理可以求出场强的大小；
（3）利用速度公式结合位移公式可以求出粒子的坐标。
重庆市万州二中2020-2021学年高二上学期物理期中试卷
一、单选题
1．（2019高二下·珠海期末）学校运动会进行跳远比赛时，要在沙坑里填沙，这样做的目的是（ ）
A．减小人的动量变化量
B．延长人与地面的作用时间，从而减小冲力，起到安全作用
C．减小人所受地面的冲量
D．减小人与地面接触时间
【答案】B
【知识点】动量定理
【解析】【解答】A．跳远比赛时，运动员从与沙坑接触到静止过程，运动员的动量的变化量是不变的，A不符合题意；BCD．由动量定理可知人所受地面的冲量 是一定的，在沙坑里填沙后，人落在沙坑中延长了人与沙的接触时间，即人与地面接触时间 变大，由动量定理 可知从而减小冲力，起到安全作用，B符合题意，C、D不符合题意；故答案为：B。
【分析】利用动量定理可以判别利用沙坑的目的是为了延长作用时间减小冲力的作用。
2．（2020高二上·哈尔滨期中）关于静电场的电场强度和电场线，下列说法正确的是（ ）
A．电场中某点的场强方向跟电荷在该点所受电场力的方向相同
B．E＝ 仅适用于真空中点电荷形成的电场
C．当初速度为零时，放入电场中的电荷仅在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合
D．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A．电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同，跟负电荷在该点所受电场力的方向相反，A不符合题意；
B． 仅适用于真空中点电荷形成的电场，B符合题意；
C．当初速度为零时，放入电场线是直线的电场中，放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹才一定与电场线重合，C不符合题意；
D．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度大小都相同，但方向不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、识记场强的方向为正电荷在电场中所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反；
B、场源电荷为点电荷的场强计算公式；
C、电场线是理想化的一个化抽象为具体的模型实际上不存在，与电荷的运动轨迹无关；
D、场强是矢量，球面上电场强度大小相同，方向不同。
3．（2020高二上·娄底期中）一节干电池的电动势为1.5 V，这表示（ ）
A．电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的电势能转变成化学能
B．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 V
C．该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
D．电池中每通过1 C的电荷量，非静电力做了1.5 J的功
【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1C的电量，该电池能将1.5J的化学能转变成电能，A不符合题意；
B．接入电路后，两极电压为路端电压，若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，B不符合题意；
C．电动势表示电源是把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势大储存的电能不一定多，C不符合题意；
D．一节干电池的电动势为1.5V，表示该电池将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功，即电池中每通过1 C的电荷量，非静电力做了1.5 J的功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电源的电动势是指电源把其他能量转化为电能的本领，其大小不一定等于外电压的大小，与存储电能的大小无关；其大小代表电路每通过1C的电荷其非静电力做功的大小或者电池把多少的化学能转化为电能。
4．（2020高二上·重庆期中）两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为5Q，B带电荷量为－Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力的大小是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】未接触前，根据库仑定律得
接触后两球带电量
再由库仑定律，得
则
故答案为：B。
【分析】带电小球接触后，“先中和在均分”，得到两小球的电量，通过库仑定律可以算出此时的库仑力。
5．（2020高二上·重庆期中）某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．导体两端加5V电压时，导体的电阻为5
B．随着导体两端电压的增大，导体的电阻不断减小
C．随着导体两端电压的增大，导体的电功率不断减小
D．导体两端加12V电压时，每秒内通过导体横截面的电量为1C
【答案】A
【知识点】伏安特性曲线
【解析】【解答】A．当电压为5V时，电流值为1.0A，根据欧姆定律可知
A符合题意；
B．由图可知图像切线的斜率的倒数表示导体的电阻，随电压的增大，图像的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，B不符合题意；
C．由图像可知图像围成的面积表示导体的电功率，随着导体两端电压的增大，面积增大，即导体的电功率不断增大，C不符合题意；
D．当电压为12V时，电流值为1.5A，根据
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】通过对应的电流和电压，利用欧姆定律可以得到此时的电阻。由图可知图像切线的斜率的倒数表示导体的电阻，随电压的增大，图像的斜率减小，电阻变大。图像围成的面积表示导体的电功率，随着导体两端电压的增大，面积增大，即导体的电功率不断增大。电压为12v时，对应的电流为1.5A，即 每秒内通过导体横截面的电量为1.5C。
6．（2020高二上·重庆期中）遵义市科技馆有一个法拉第笼（FaradayCage），它是一个由金属制成的球形状笼子，其笼体与大地连通。当高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆，放电杆尖端距笼体10厘米时，出现放电火花。周日15：00限时体验时，体验者进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。关于法拉第笼下列说法正确的是（ ）
A．法拉第笼上的感应电荷均匀分布在笼体外表面上
B．同一带电粒子在法拉第笼外的电势能大于在法拉第笼内部的电势能
C．法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度为零
D．法拉第笼内部任意两点间的电势差为零
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A．感应电荷在笼体外的分布是不均匀的，靠近放电杆与远离放电杆处的电荷多，中间位置处的电荷少。A不符合题意；
B．不知道带电粒子的电性，所以不能判断同一个带电粒子在法拉第笼外的电势能与在法拉第笼内部的电势能的大小关系。B不符合题意；
C．达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，即感应电荷的附加电场与引起电磁感应的电荷的电场的合场强为0，所以感应电荷在笼内产生的电场强度不能为零。C不符合题意；
D．达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，所以法拉第笼内部任意两点间的电势差为零。D符合题意
故答案为：D。
【分析】法拉第笼是由金属制成的，根据静电屏蔽相关知识，笼子是达到静电平衡的导体，内部叠加后的合电场为零，笼子本身是一个等势体。
7．（2020·新课标Ⅲ）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（ ）
A．3 J B．4 J C．5 J D．6 J
【答案】A
【知识点】机械能
【解析】【解答】由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为 ， ；碰后甲、乙的速度分别为 ， ，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得
解得
则损失的机械能为
解得
故答案为：A。
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，以此读出两个物体的初末速度，利用末状态的机械能减去初状态的机械能即为系统损失的机械能。
8．（2020高二上·重庆期中）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）
A．θ减小，E不变，Ep增大 B．θ减小，E不变，Ep不变
C．θ增大，E增大，Ep不变 D．θ增大，E不变，Ep不变
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据 可知，电容C增大，则根据 可知，电压U减小，故静电计指针偏角减小；两板间的电场强度为
因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；再根据设P与下极板距离为L，则P点的电势
电势能
因此电荷在P点的电势能保持不变
故答案为：B。
【分析】电容器电量不变，根据电容的定义式和决定式，可以判断电容和电压的变化情况。电势能等于带电子移动到零势能位置电场力做的功，算出此功，电势能可得。电场强度不变，零势能位置不变，同一带电粒子做功也不变。
9．（2019高二下·德州期末）如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L=4cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为-4V、0、8V、12V。则下列说法正确的是（ ）
A．E点的电势
B．A、 F间的电势差UAF=0
C．该匀强电场的场强大小E= 100 V/m
D．该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A
【答案】D
【知识点】电势；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．由几何知识知， 与 平行且 ；因电场是匀强电场，则 ，即 ，代入数据可得： ．A不符合题意．
B．由几何知识知， 与 平行且相等；因电场是匀强电场，则 ．B不符合题意．
CD． 、 ，电场是匀强电场，又电场线由电势高处指向电势低处，则电场线垂直于 如图；由几何知识可得，电场线垂直于BF连线，且指向A；据 可得， ．C不符合题意，D符合题意．
故答案为：D
【分析】结合题目中A、B、C、D四个点的电势，列方程求解电场强度和方向，再结合选项分析求解即可。
10．（2020高二上·重庆期中）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（ ）
A．小球A与B之间库仑力的大小为
B．当 时，细线上的拉力为0
C．当 时，细线上的拉力为0
D．斜面对小球的支持力可能为0
【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用；库仑定律
【解析】【解答】A．根据库仑定律，小球A与B之间库仑力的大小为
A不符合题意；
BC．若细线上的拉力为0，小球A受重力、支持力和库仑斥力而平衡，根据共点力平衡条件，重力的下滑分力与库仑力的上滑分力平衡，即mgsinθ＝Fcosθ
其中
联立解得mgsinθ＝ cosθ
则有
B不符合题意，C符合题意；
D．两个球带同种电荷，相互排斥，故斜面对A的支持力不可能为零；D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】AB是同种电荷，A收到的库仑力方向水平向左，大小可以用库仑定律来求。A球是平衡的，所以通过平衡力合力为零，可以求出何时细线拉力为零。
二、多选题
11．（2020高二上·重庆期中）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴对称，M、O、N是y轴上的三个点，且MO=ON，P点在y轴的右侧，PN垂直MN，则（ ）
A．同一电荷在N点的电势能比在P点的电势能大
B．将正电荷由O点移动到P点，电场力做正功
C．O、N两点间的电势差大于O、P两点间的电势差
D．在M点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴正方向做直线运动
【答案】B,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】AC．过P点做等势线可知交MN于N点的上方，可知N点的电势高于P点，则正电荷在N点的电势能比P点大，负电荷在N点的电势能比P点小，O、N两点间的电势差小于O、P两点间的电势差，AC不符合题意；
B．将正电荷由O点移到P点，因 ，所以 ，则电场力做正功，B符合题意；
D．根据电场线的分布特点会发现，电场线关于y轴两边对称，故y轴上的场强方向在y轴上，所以在O点静止释放一带正电粒子，其所受电场力沿y轴正方向，则该粒子将沿y轴做直线运动，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】沿着电场线方向，电势降低，负电荷电势能增大，正电荷电势能减小。所以， 正电荷由O点移到P点，电势能减小，电场力做正功。y轴上电场线为直线，电场力方向不变，所以正电粒子做直线运动。
12．（2019高三上·连城月考）两个小球A、B在光滑的水平面上相向运动，它们的质量分别为4kg和2kgA的速度为v1=3m/s， B的速度v2=-3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是（ ）
A．均为+1m/s B．+4m/s和-5m/s
C．-1m/s和+5m/s D．+2m/s和-1m/s
【答案】A,C
【知识点】机械能守恒及其条件；动量守恒定律
【解析】【解答】发生正碰，则根据动量守恒得： 根据碰撞过程系统的总动能不增加，则得
A项：它们发生正碰后，均为+1m/s，即以共同速度运动，符合以上等式，A符合题意；
B项：速度如果是4m/s和-5m/s，那么A、B动能都增加，B不符合题意；
C项：发生正碰后，A、B反向，符合以上等式，C符合题意；
D项：发生正碰后，A、B速度方向不变即还是相向运动，这不符合实际情况，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。
13．（2020高二上·重庆期中）一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动b到的过程中，能量变化情况为（ ）
A．动能减少
B．电势能减少
C．电场力方向竖直向上
D．重力势能、动能和电势能之和增加
【答案】B,C
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【解答】A．由轨迹图可知，带电油滴所受重力小于电场力，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加，A不符合题意；
B．从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减小，B符合题意；
C．由轨迹图可知，带电油滴所受合力向上，而带电油滴只受竖直向下的重力和电场力作用，因此电场力方向竖直向上，C符合题意；
D．根据功能关系可知，在从a到b的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】由轨迹图可知，带电油滴受到的合力竖直向上，所受重力小于电场力，合外力做正功，动能增加，电场力做正功，电势能减小。运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者相互转化，和保持不变。
14．（2020高二上·重庆期中）如图所示，电流表A1与A2内阻相同，电压U恒定，甲图中A1示数为3A，A2示数为2A，则乙图中（ ）
A．A1示数大于3A B．A1示数小于3A
C．A2示数小于1A D．A2示数大于1A
【答案】A,C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】由题图甲可知，R1中的电流I1=2A
R2中的电流I2=3A-2A=1A
由并联电路特点可知
改为题图乙中电路后，R1支路电阻更小，由并联电路特点可知，总电阻变小，电路两端电压不变，由欧姆定律可知，干路中总电流变大，所以电流表A1示数变大；干路电流变大，电流表A1两端电压变大，并联电路电压变小，又由于电流表A2所在支路的电阻变大，由欧姆定律可知，该支路电流变小，即A1示数大于3A，A2示数小于1A，所以AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据并联电路特点，可通过电流表的读数，得出R1中的电流和R2中的电流，从而可以知道两个电阻的大小关系。根据图甲中得到的两个电阻的关系，根据欧姆定律，判断各支路和干路的电流关系。
三、实验题
15．（2020高二上·重庆期中）在测定小灯泡伏安特性曲线的实验中，已知该小灯泡的阻值约为5Ω左右，现备有以下器材：
A．电池组E（3V）
B．滑动变阻器R1（0﹣10Ω，额定电流2A）
C．滑动变阻器R2（0﹣50Ω，额定电流1A）
D．电流表A1（0﹣3A，内阻约0.1Ω）
E．电流表A2（0﹣0.6A，内阻约0.5Ω）
F．电压表V1（0﹣3V，内阻约6kΩ）
G．电压表V2（0﹣15V，内阻约30kΩ）
H．电键、导线
（1）本实验中滑动变阻器、电流表、电压表应选用的是 （填写各器材前面的字母代号）；
（2）请在方框中画出实验电路图；
（3）该实验存在系统误差，误差的结果是测量值 真实值。（选填“大于”或“小于”）
【答案】（1）B、E、F
（2）
（3）小于
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】(1)电源电动势为3V，电压表应选F，电路最大电流约为
电流表应选E，为方便实验操作，滑动变阻器应选B。(2)描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为5Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为6kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外法，实验电路图如图所示：
；(3)电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，电阻测量值小于真实值。
【分析】（1）根据已有的电池组和电阻，知道所选电压表的量程，可以通过欧姆定律算出，电路最大电流，从而选择合适电流表。（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外法。（3）由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，通过欧姆定律知道，电阻测量值偏小。
四、解答题
16．（2020高二上·重庆期中）设灵敏电流表G满偏电流为Ig=0.1A，内阻为Rg=10Ω。
（1）若将G改装为U1=3V和U2=15V的双量程电压表，电路图如甲图。求R3、R4；
（2）若将G改装为I1=0.6A和I2=3A的双量程电流表，电路图如乙图。求R1、R2。
【答案】（1）解：改装成3V电压表时接a，b接线柱
改装成15V的电压表时接a，c接线柱
（2）解：改装为0.6A电流表时，用a，c接线柱并联电阻的分流电流为IR=I-Ig=0.6-0.1=0.5A，
分流电阻的阻值为
改装为3A电流表时用a，b接线柱
联立解得R1=0.4ΩR2=1.6Ω
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】本题是电压表和电流表的改装。改装电压表，把表头和电阻串联，串联的电阻越大，量程越大，根据欧姆定律，可以算出不同量程对应的电阻。改装电流表，把表头和电阻并联，并联的电阻越小，量程越大，根据欧姆定律，可以算出不同量程对应的电阻。
17．（2020高二上·重庆期中）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量q＝1.0×10﹣6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
（1）小球所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场反向，场强大小不变，求小球的最大速度的大小。
【答案】（1）解：小球所受电场力大小为
（2）解：小球受mg、绳的拉力T和电场力F的作用处于平衡状态，根据几何关系有
代入数据得
（3）解：电场反向后，电场力反向，电场力和重力合力设为 ，由几何关系可得
采用等效重力法，从A到B由动能定理可得
代入数值可得 。
【知识点】电场及电场力
【解析】【分析】根据电场力的定义式可以求出电场力的大小。 小球受mg、绳的拉力T和电场力F的作用并且处于平衡状态，利用平行四边形定则，可以求出重力，从而得到小球的质量。电场反向，电场力也反向，根据几何关系算出模型的等效重力，在通过运动学或者动能定理求解最大速度。
18．（2019高二上·鹤岗期中）在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1（未知），该点电荷的电荷量为 ，且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E2（未知）；第四象限内有大小为 ，方向按图乙周期性变化的电场E3，以水平向右为正方向，变化周期 。一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动。以离子到达x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力。求：
（1）离子在第一象限运动时的速度大小；
（2）第二象限电场强度E2的大小；
（3）当 时，离子的坐标。（ ）
【答案】（1）解：设离子在第一象限的速度为v0．在第一象限内，由库仑力提供离子圆周运动的向心力有：
解得：
（2）解：在第二象限内，只有电场力对离子做功，由动能定理得：
解得：
（3）解： 时，离子在x方向的速度
所以一个周期内，离子在x方向的平均速度：
每个周期离子在x方向前进
因为开始计时时离子坐标为x0，所以nT时，离子的横坐标为
纵坐标为
在nT时离子的坐标为：
【知识点】动能定理的综合应用；带电粒子在交变电场中的运动
【解析】【分析】（1）利用库仑力提供向心力可以求出速度的大小；
（2）利用动能定理可以求出场强的大小；
（3）利用速度公式结合位移公式可以求出粒子的坐标。