物理试卷 一 一 选择题（1--7 单选，8--12 多选，每题 4 分，共 48 分）
1．如图（甲）所示中，AB 是一个点电荷形成的电场中的一条电场线，图（乙）则是放在电场线上 P、Q 处检验电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数图象，电场方向由 A 指向 B，由此可以判断（
）
A．场源电荷是正电荷，位于 A 侧 B．场源电荷是正电荷，位于 B 侧 C．场源电荷是负电荷，位于 A 侧 D．场源电荷是负电荷，位于 B 侧 2．如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，粒子先后通过这条轨迹上的 P、Q两点，对同一粒子，据此可知(
) A．三个等势线中，a 的电势最高 B．粒子通过 P 点时的动能比通过 Q点时大 C．粒子通过 P 点时的电场力比通过 Q点时大 D．粒子在 P 点具有的电势能比在 Q点具有的电势能大 3．如图所示，真空中有直角坐标系 xOy，在 x 轴上固定着关于 O 点对称的等量异号点电荷+Q 和-Q，C 是 y 轴上的一个点，D 是 x 轴上的一个点，DE 连线垂直于 x 轴，CE 连线垂直于 y 轴．将一个点电荷-q 从 O 移动到 D，电场力对它做功为 W 1 ，将这个点电荷从 C 移动到E，电场力对它做功为 W 2 ．下列判断正确的是（
）
A．两次移动电荷电场力都做负功，并且
B．两次移动电荷电场力都做负功，并且
C．两次移动电荷电场力都做正功，并且
D．两次移动电荷电场力都做正功，并且
4．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是(
) A．由FEq知，电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
B．由QCU 知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C．由 2QE kr知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关 D．由ABABWUq知，带电荷量为 1 C的正电荷，从 A 点到 B 点克服电场力做功 1 J，则 A 、B 两点的电势差为－1V 5．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容 C 的因素．设两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d．极板所带电荷量为 Q，静电计指针偏角为 θ．实验中（
）
A．保持 Q、S 不变，增大 d，则 θ 变大，C 变小 B．保持 d、S 不变增大 Q. 则 θ 变大，C 变大 C．保持 Q、d 不变，减小 S. 则 θ 变小，C 变小 D．保持 Q、S、d 不变，在两极板间插入电介质则 θ 变小，C 变小 6．图示为分别为 7 号，5号，1 号三节干电池，下列描述正确的是(
) A．三节电池的电动势和电阻都相同 B．三节电池的电动势和电阻都不同 C．电动势 1号电池最大，7 号电池最小 D．三节电池非静电力做功的能力相同 7．A、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从 A点沿电场线运动到 B 点，其速度 v 与时间 t 的关系图象如图所示．则此电场的电场线分布可能是选项图中的
A．
B．
C．
D．
8．如图所示,两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有 a、b、c 三点,则(
) a 点电势比 b点高
B．a、b 两点场强方向相同 C．a、b、c三点与无穷远处电势不相等
D．带电粒子(不计重力)在 a 点无初速释放,则它将在 a、b 连线上运动
9．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22kqd B．当sin q mgd k 时，细线上的拉力为 0 C．当tan q mgd k 时，细线上的拉力为 0 D．当tanq mgd k 时，斜面对小球 A 的支持力为 0 10．下列关于电场强度的两个表达式FEq和2kQEr 的叙述，正确的是（
）
A．FEq是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量 B．FEq是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的电场力，q 是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场 C．2kQEr 是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场 D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式1 22kq qFr ，式22kqr是点电荷 q 2 产生的电场在点电荷 q 1 处的场强大小，而12kqr是点电荷 q 1 产生的电场在 q 2 处场强的大小 11．铅蓄电池的电动势为 2 V,这表示
（
）
A．无论接不接入外电路,蓄电池两极间的电压都为 2 V B．电路中每通过 1 C 电荷量,电源把 2 J 的化学能转变为电能 C．蓄电池在 1 s 内将 2 J的化学能转变为电能
D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为 1.5 V）的大 12．关于电源和电源电动势，下列说法正确的是（
）
A．定义电源电动势WEq非采用的是比值法，电动势大小与非静电力做功多少相关 B．电动势在数值上等于在电源内阻非静电力把 1C 的正电荷从负极移送到正极所做的功，也等于电路中通过 1C 的正电荷时，电源提供的能量 C．电动势等于电源正负极之间的电势差 D．化学电池内正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学力）把正电荷从电势低处移至电势高处，在这两个地方，沿电流方向电势“跃升” 二 二
实 验题 题 （14 分 5,5,4）13．某同学想要描绘标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：
A .电源 E:电动势为 3.0V，内阻不计 B．电压表 V:量程为 3V，内阻约为 1 kΩ
C．电流表 A:量程为 300mA，内阻约为 0.25
D．滑动变阻器 R:最大阻值为 10 ，额定电流为 2.0A (1)根据给出的实验器材，在虚线框中设计出实验电路原理图________。
(2)根据设计的电路原理图，将实物进行连线_________。
(3)如图所示为该同学根据实验数据描绘出的小灯泡的伏安特性曲线，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率_______(填“增大”“减小”或“不变）。
三 计算题 14．（10 分）如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为 2×10 -4 的负电荷由 A点移到 B 点，克服电场力做功 0.2J，已知 A、B 两点间距离为 2cm，两点连线与电场方向成 60°角．求：
（1）A、B两点间的电势差 UAB
（2）该匀强电场的电场强度 E
15．（10 分）带有等量异号电荷、相距 10cm的平行板 A和 B 间有一个匀强电场如图所示，电场强度32 10 / E V m ，方向向下．电场中 C 点距 B 板 3cm，D点距 A板 2cm．
（1）求 CD两点间的电势差，
（2）如果令 B 板接地（即电势 0B ），则 C 的电势是多少？D的电势是多少？一个电子在 D点的电势能为多少？ （3）一个电子从 C 点移动到 D点，静电力做功为多少？如果使电子先移到 P点，再移到 D点，静电力做的功将为多少？
16．（14 分）如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道固定于竖直平面内，半圆形轨道与光滑绝缘的水平地面相切于半圆的端点 A。一质量为 m=1kg 的小球在水平地面上匀速运动，速度为v=6m/s，经 A 运动到轨道最高点 B，最后又落在水平地面上的 D点(图中未画出)。已知整个空间存在竖直向下的匀强电场，小球带正电荷，小球所受电场力 F=mg，g 取 10m/s 2 。
(1)若轨道半径为 R 0 =0.1m时，求小球到达半圆形轨道 B 点时对轨道的压力；
(2)为使小球能运动到轨道最高点 B，求轨道半径的最大值；
17．（14 分）如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压 U 1 =2500V，发射出的电子被加速后成为高速电子，从金属板上的小孔 S射出．装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长 l=6.0cm，相距 d=2.0cm，两极板间加以电压 U 2 =200V的偏转电场．从小孔 S射出的电子沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场，之后从偏转电场右侧射出．已知电子的比荷为em=1.8×10 11 C/kg，设电子刚离开金属丝时的速度为 0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力．求：
（1）电子射入偏转电场时的速度 v；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量 y；
参考答案 1．A
2．C
3．C
4．D
5．A
6．D
7．A
8．BC
9．AC
10．BCD 11．BD
12．BD
13
14．（1）1000V
（2）51 10 / V m 【解析】
试题分析：（1）由WUq求解电势差，（2）由cos60 U Ed EAB 求解电场强度. （1）A、B两点间的电势差40.210002 10ABABWU Vq （2）由cos60 U Ed EAB ，得5210001 10 /1cos602 102ABUE V mAB 15．（1）-100（2）60,160，172.56 10 J
(3)17 171.6 10 ,1.6 10 J J
【详解】
（1）沿电场线方向电势越来越低，电场线竖直向下，因此 C 点电势低，CD两点间的电势差为：
3 22 10 0.1 0.02 0.03 1 10CD CDU Ed V
（2）C 点电势：32 10 0.03 60C CB CBU Ed V V ，D点电势： 32 10 0.1 0.02 160D DB DBU Ed V V ；一个电子在 D点的电势能为
19 171.6 10 160 2.56 10p DE e J J
（3）一个电子从 C 点移动到 D点，静电力做功为 19 171.6 10 100 1.6 10 W qU J J ，W只与初末位置有关，与路径无关，故如果使电子先移到 P点，再移到 D点，静电力做的功仍为171.6 10 W J ． 16．(1) 260N N
(2)R=0.36m 【详解】
(1)设小球到达圆轨道 B 点时速度为 v B ，从 A 到 B 的过程中重力和电场力做功，由动能定理有：
2 20 01 12 22 2BmgR F R mv mv
在最高点 B 时，根据牛顿第二定律有：
2BvN mg F mR
由题意可知：
F mg
代入数据计算得出：
260N N ；由牛顿第三定律可以知道小球到达圆轨道 B 点时对轨道的压力为：
260N N N
方向竖直向上.
(2)轨道半径越大，小球到达最高点的速度越小，当小球恰好到达最高点时轨道对小球的作用力为零，则小球对轨道的压力也为零，此时轨道半径最大，则：
2minmvmg mgR
又因为：
2 2min1 12 22 2mgR mgR mv mv
代入数据计算得出轨道半径的最大值：
0.36m R
答：(1)若轨道半径为 R 0 =0.1m时，小球到达半圆形轨道 B 点时对轨道的压力 260N;
(2)为使小球能运动到轨道最高点 B，轨道半径的最大值是 0.36m. 17．（1）3×10 7 m/s（2）3.6×10 -3 m 【解析】
(1)电子加速过程由动能定理得：
2112eU mv
代入数据解得：v=3×10 7 m/s (2)设电子在偏转电场中运动时间为 t，则：
L=vt 解得：t=2×10 -9 s，电子的加速度为：
2U eadm
带入数据解得：a=1.8×10 15 m/s 2
电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量：
212y at
解得：y=3.6×10 -3 m 答：（1）电子射入偏转电场时的速度 v=3×10 7 m/s； （2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量 y=3.6×10 -3 m；