考試時(shí)間：90分鐘
第I部分（選擇題共60分）
一、選擇題（每小題3分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的。）
1. 下列物理量中屬于矢量的是（ ）
A. 電勢差B. 電勢能C. 電場強(qiáng)度D. 電流
2. 關(guān)于庫侖定律，下列說法中正確的是（ ）
A. 庫侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的球體
B. 根據(jù)，當(dāng)兩電荷的距離趨近于零時(shí)，靜電力將趨向無窮大
C. 若點(diǎn)電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對q2的靜電力大于q2對q1的靜電力
D. 庫侖定律和萬有引力定律的表達(dá)式相似，都是平方反比定律
一塊智能手機(jī)電池外殼上的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示，完成下題
3. 電池的容量為“2000mA·h”，即“2000毫安時(shí)”，這里的“毫安時(shí)”是（ ）
A. 能量單位B. 電荷量的單位
C. 電流的單位D. 時(shí)間的單位
4. 查閱說明書可知該手機(jī)的待機(jī)時(shí)間約為100小時(shí)，該手機(jī)的待機(jī)電流約為（ ）
A. 20AB. 20mAC. 2mAD. 2A
請閱讀下述文字，完成下題
正點(diǎn)電荷電場分布如圖，A、B、C是電場線上的三個(gè)點(diǎn)，它們距離點(diǎn)電荷中心距離關(guān)系為：。三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為，電勢分別為。
5. 下列比較關(guān)系正確的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 在電場A點(diǎn)放入試探電荷+q，其在靜電力作用下，沿電場線由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 此過程中，靜電力F方向與E方向相同，靜電力做負(fù)功
B. 試探電荷在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能
C. 試探電荷在A點(diǎn)的靜電力是B點(diǎn)靜電力的2倍
D. 若拿走試探電荷，則A 點(diǎn)的場強(qiáng)等于0
7. 試探電荷在靜電力作用下，沿電場線由A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過程中靜電力對其所做的功W=+2.0×10-7 J，已知該電荷所帶電量q=+4.0×10-9 C，則A、C兩點(diǎn)間的電勢差U為（ ）
A. 8.0×10-16VB. 2.0×10-2VC. ?50VD. 50V
8. 試探電荷-q在靜電力作用下，沿電場線由A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過程中，靜電力做功為W1，將該試探電荷從A點(diǎn)移至C點(diǎn)再移至B點(diǎn)過程中靜電力做功為W2，則（ ）
A. W1=W2B. W1>W2C. W1W2C. W1Q2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B. Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，
各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：
根據(jù)場強(qiáng)的疊加，P點(diǎn)場強(qiáng)方向一定指向MN的右側(cè)，選項(xiàng)B正確；
C. Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：
根據(jù)場強(qiáng)的疊加， P點(diǎn)場強(qiáng)方向一定指向MN的左側(cè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D. Q1、Q2都是負(fù)電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：
要使P點(diǎn)場強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)，根據(jù)場強(qiáng)的疊加，需要有|Q2|＞|Q1|，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選B。
第Ⅱ部分（非選擇題共40分）
二、實(shí)驗(yàn)題（共14分）
21. 在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖所示，則金屬絲的直徑為___________mm。
（2）請根據(jù)給定電路圖，用連線代替導(dǎo)線將圖中的實(shí)驗(yàn)器材連接起來_______。
（3）依據(jù)完成的實(shí)物連接圖，為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)之前滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)置于（選填“左”或“右”）___________端。采用如圖所示伏安法測Rx值比真實(shí)值偏___________（選填“大”或“小”），其原因是___________。
（4）若通過測量可知，金屬絲的長度為，直徑為，通過金屬絲的電流為，金屬絲兩端的電壓為，由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率___________。（用題目所給字母表示）
【答案】 ①. 0.415 ②. ③. 左 ④. 小 ⑤. 由于電壓表分流，電流表示數(shù)大于流過金屬絲的電流 ⑥.
【解析】
【詳解】（1）[1]金屬絲的直徑為
（2）[2]根據(jù)給定電路圖，實(shí)物連接如圖所示。
（3）[3]為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)之前滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)置于左端，使待測金屬絲兩端電壓為零。
[4][5]由于電壓表分流，電流表示數(shù)大于流過金屬絲的實(shí)際電流，根據(jù)歐姆定律
可知如圖所示伏安法測Rx值比真實(shí)值偏小。
（4）[6]由電阻定律得
金屬絲的電阻為
金屬絲的橫截面積為
聯(lián)立可得金屬絲的電阻率為
三、計(jì)算論述題（共26分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位）
22. 如圖所示，一個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場中有a、b兩點(diǎn)。一個(gè)電荷量q =+4.0×10-8C的試探電荷在b點(diǎn)所受靜電力Fb = 8.0×10-4N。 現(xiàn)將該試探電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，靜電力做功W = 1.6×10-6J。求：
（1）b點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小Eb；
（2）a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab；
（3）畫出過a點(diǎn)的等勢線。
【答案】（1）；（2）；（3）見解析
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)電場強(qiáng)度的定義有
（2）根據(jù)電勢差的定義有
（3）等勢線垂直于電場線，畫出的等勢線如下圖所示
23. 如圖所示，用一條絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量的帶電小球，小球處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為。已知，，，求：
（1）判斷小球帶正電荷還是帶負(fù)電荷；
（2）小球所帶電荷量q；
（3）若剪斷細(xì)線，畫出小球在電場中運(yùn)動(dòng)的受力分析圖；
（4）剪斷細(xì)線后，求小球在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度a。
【答案】（1）小球帶正電荷；（2）；（3）；（4），方向與豎直夾角37°向右下方
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意，對小球受力分析可知，小球受向右的電場力，則小球帶正電。
（2）根據(jù)題意，對小球受力分析，如圖所示
由平衡條件有
解得
（3）若剪斷細(xì)線，細(xì)線拉力消失，小球所受電場力和重力不變，如圖所示
（4）若剪斷細(xì)線，細(xì)線拉力消失，小球所受電場力和重力不變，則合力大小等于消失拉力的大小，方向與拉力方向相反，由牛頓第二定律有
解得
方向與豎直夾角37°向右下方。
24. 電荷的定向移動(dòng)形成電流。通過導(dǎo)體橫截面的電荷量跟通過這些電荷量所用時(shí)間的比值叫做電流，定義式為 。如果金屬導(dǎo)體的橫截面積為 S，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e， 自由電子定向移動(dòng)的速率為v，請推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式。
【答案】
【解析】
【詳解】設(shè)q為時(shí)間t內(nèi)通過某橫截面的電荷量，N為該時(shí)間內(nèi)通過的電子個(gè)數(shù)
q=Ne
N=nSL
L=vt
可得
25. 如圖所示，由電子槍發(fā)出電子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場，偏轉(zhuǎn)電極YY＇之間電壓為U，極板長度為L，兩極板間距離為d。不計(jì)電子重力和電子間相互作用，求：
（1）電子離開加速電場時(shí)的速度大小v0；
（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度大小a；
（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)沿垂直板面方向的偏移距離y。
（4）有一種電子儀器叫作示波器，可以用來觀察電信號隨時(shí)間變化的情況。示波器的核心部件是示波管，它的原理圖如下圖所示。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極 XX′之間和偏轉(zhuǎn)電極 YY′之間都沒有加電壓，電子束從電子槍射出后沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏中心，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。若要亮斑從中心O點(diǎn)移至正對屏幕的右下方，請簡要說明如何操作。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）X和Y’接電源正極，X’和Y接電源負(fù)極
【解析】
詳解】（1）根據(jù)動(dòng)能定理
得
（2）根據(jù)牛頓第二定律
Eq=ma
又
聯(lián)立得
（3）根據(jù)
L=v0t
得

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