一、單選題：本大題共10小題，共40分。
1.下列說法正確的是( )
A. 電勢差的定義式UAB=WABq，說明兩點間的電勢差UAB與靜電力做功WAB成正比，與移動電荷的電荷量q成反比
B. 由關(guān)系式R=UI可知，對一個確定的導(dǎo)體來說，所加的電壓跟通過導(dǎo)體的電流的比值是一定值
C. 由公式I=UR可知，當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓無關(guān)
D. 由公式ρ=RSl可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻成正比
2.握力器的原理示意圖如圖所示，握力器絕緣把手上的連桿與彈簧一起上下移動，握力的大小可通過一定的換算關(guān)系由電流表A和電壓表V的示數(shù)顯示出來。已知電源提供的電壓保持不變，當(dāng)人緊握握力器時，下列分析正確的是( )
A. 握力越大，電流表的示數(shù)越大B. 握力越大，電流表的示數(shù)越小
C. 握力越大，電壓表的示數(shù)越大D. 握力大小與電壓表的示數(shù)無關(guān)
3.下列說法正確的是( )
A. 圖甲，帶空腔導(dǎo)體處于靜電平衡時內(nèi)表面沒有電荷，導(dǎo)體內(nèi)部電場強度為0
B. 圖乙，高樓頂端安裝避雷針，目的是利用靜電屏蔽保護(hù)高樓
C. 圖丙，靜電除塵是利用高壓使塵埃電離后收集到極板A和電極B上
D. 圖丁，在優(yōu)質(zhì)話筒線外包金屬網(wǎng)線是為了增強話筒線的抗拉強度
4.一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動，取該直線為x軸，起始點O為坐標(biāo)原點，其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示，下列圖象中合理的是( )
A. B.
C. D.
5.如圖所示，在真空中水平放置一長方體高為2L，其上下兩個面是邊長為L的正方形，在頂點A、C、F、H處分別放置電荷量為+Q的點電荷，O1、O2分別是線段AC和線段FH的中點。下列說法正確的是( )
A. 該長方體的幾何中心處場強為零
B. B、D兩點場強相同
C. 沿豎直方向從O1到O2，電勢先減小后增大
D. 將一電子從B點移到E點，電場力做負(fù)功
6.如圖，ab是半徑為R=1m的圓的一條直徑，該圓處于平行該圓周平面的勻強電場中。將一電荷+e從a點以30eV的動能在該平面內(nèi)朝著不同方向射出，電荷可經(jīng)過圓周上所有點。其中，到達(dá)c點的動能最大為90eV。已知∠cab=30°，不計重力和阻力，設(shè)圓心O處電勢為0，下列說法正確的是( )
A. 電場方向為ac方向
B. 電場強度大小為40V/m
C. b點電勢為20V
D. 電荷經(jīng)過該圓周，動能5eV時，電勢能可能為45eV
7.如圖為兩元件甲、乙的伏安特性曲線，兩圖線交于A點，A點坐標(biāo)為(12V,1.5A)，甲的圖線與橫軸所成夾角θ為30°。下列說法正確的是( )
A. 甲元件的電阻為R=1tanθ= 3Ω
B. 在A點，甲的電阻小于乙的電阻
C. 若將甲、乙元件串聯(lián)，電流為1A時，甲、乙元件的總電壓為13V
D. 若將甲、乙元件并聯(lián)，兩端電壓為5V時，則每秒通過干路某一橫截面的電荷量為1.625C
8.如圖所示，平行板電容器與電動勢為E、內(nèi)阻不計的直流電源連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則下列說法正確的是( )
A. 帶電油滴將沿豎直方向向上運動
B. 電容器帶電量將減少
C. 極板之間的電場強度變大
D. P點的電勢將升高
9.如圖所示，兩段長度和材料相同、各自粗細(xì)均勻、單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)相等的金屬導(dǎo)線a、b串聯(lián)連接在電路中，橫截面積之比為Sa：Sb=1：2，則( )
A. 兩導(dǎo)線電阻之比為1：2
B. 兩導(dǎo)線兩端電壓之比為2：1
C. 流經(jīng)兩導(dǎo)線的電流之比為1：9
D. 自由電子在兩導(dǎo)線中移動的速率之比va：vb=2：1
10.如圖所示，在空間中存在豎直向上的勻強電場，質(zhì)量為m、電荷量為+q的物塊從A點由靜止開始下落，加速度為g3，下落高度H到B點后與一輕彈簧接觸，又下落?后到達(dá)最低點C，整個過程中不計空氣阻力，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則帶電物塊在由A點運動到C點過程中，下列說法正確的是( )
A. 該勻強電場的電場強度為2mg3q
B. 帶電物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少量為mg(H+?)3
C. 彈簧的彈性勢能的增加量為mg(H+?)3
D. 帶電物塊電勢能的增加量為mg(H+?)
二、綜合題：本大題共5小題，共50分。
11.某實驗小組利用實驗室的器材測量一粗細(xì)均勻的金屬電阻絲的電阻率。
(1)如圖甲，用螺旋測微器測得電阻絲的直徑D為______mm；如圖乙，用游標(biāo)卡尺測得電阻絲的長度L為______cm。

(2)先用多用電表歐姆擋粗測電阻絲的阻值，實驗小組選擇“×1”倍率的歐姆擋，正確操作后，指針位置如圖丙所示，則該電阻絲阻值約為______Ω。

(3)該小組用伏安法更精確地測量其阻值，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：
待測金屬絲Rx
電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω)
電流表A2(量程0～300mA，內(nèi)阻約為2Ω)
電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)
直流電源E(電動勢4V，內(nèi)阻不計)
滑動變阻器R1(阻值范圍0～10Ω，允許通過的最大電流2.0A)
滑動變阻器R2(阻值范圍0～1kΩ，允許通過的最大電流0.5A)
開關(guān)S、導(dǎo)線若干
為使實驗調(diào)節(jié)方便，測量誤差較小，能夠測得多組數(shù)據(jù)，他們選擇的電流表為______，滑動變阻器為______(以上兩空均填儀器代號)；請在圖丁中將測量的電路圖補充完整______。
12.要測繪一個標(biāo)有“3V 0.9W”小燈泡的伏安特性曲線，小燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：
電池組(電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω)；
電流表(量程為0～300mA，內(nèi)阻約5Ω)；
電壓表V(2V，內(nèi)阻為2kΩ)；
三個定值電阻(R1=1kΩ,R2=2.5kΩ,R3=5kΩ)
滑動變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A)
開關(guān)及導(dǎo)線若干
(1)小明研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表的量程不能滿足實驗要求，為了完成測量，他將電壓表進(jìn)行了改裝。在給定的定值電阻中選用______(選填“R1”、“R2”或“R3”)與電壓表______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，完成改裝。
(2)實驗的電路圖應(yīng)選用圖______。

(3)利用實驗數(shù)據(jù)繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，分析曲線可知小燈泡電阻隨溫度變化的特點是：溫度升高電阻______(填“增大”或“減小”)。
13.如圖所示，電路中R1、R2、R3是阻值均為4Ω的定值電阻，在a、b兩端加上6V的恒定電壓。
(1)若c、d端接理想電流表，求電流表的示數(shù)I：
(2)若c、d端接理想電壓表，求電壓表的示數(shù)U：
(3)若c、d端接一個電容C=1.5×105F的電容器，電路穩(wěn)定后，求電容器所帶的電荷量Q。
14.如圖所示，ABCD是半徑為R的四分之三光滑絕緣圓形軌道，固定在豎直面內(nèi)。以軌道的圓心O為坐標(biāo)原點，沿水平直徑AC方向建立x軸，豎直直徑BD方向建立y軸。y軸右側(cè)(含y軸)存在豎直向上的勻強電場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，從A點由靜止開始沿軌道下滑，通過軌道最高點D后，又落回到軌道上的A點處。不考慮小球之后的運動，不計空氣阻力，重力加速度為g，求：
(1)小球落回到A點時的速率；
(2)電場強度的大小；
(3)小球從A下滑到電場內(nèi)的B點時對軌道壓力的大小。
15.XCT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，可用于對多種病情的探測。圖甲是某種XCT機主要部分的剖面圖，其產(chǎn)生X射線部分的示意圖如圖乙所示。圖乙中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件中的勻強偏轉(zhuǎn)場S；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進(jìn)，打到水平圓形靶臺上的中心點P，產(chǎn)生X射線(如圖中帶箭頭的虛線所示)。已知電子的質(zhì)量為m，帶電荷量為e，MN兩端的電壓為U0，偏轉(zhuǎn)場區(qū)域水平寬度為L0，豎直高度足夠長，偏轉(zhuǎn)場的電場強度E=2 3U03L0，P點距離偏轉(zhuǎn)場右邊界的水平距離為L，忽略電子的重力影響，不考慮電子間的相互作用及電子進(jìn)入加速電場時的初速度，不計空氣阻力。求：
(1)求電子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場時的速度大??；
(2)求電子束射出偏轉(zhuǎn)場S時速度方向與水平方向夾角；
(3)求打在P點的電子束偏離原水平方向的豎直高度H。
參考答案
1.B
2.B
3.A
4.D
5.AC
6.B
7.CD
8.BD
9.BD
10.AC
10.15 14 A2 R1
12.R1 串聯(lián) B 增大
13.解：(1)若c、d端接理想電流表，R2、R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，由歐姆定律以及并聯(lián)電路的電流規(guī)律有
Uab?IR2R1=I+IR2R3
其中
Uab=6V
解得
I=0.5A
(2)若c、d端接理想電壓表，R3與R1串聯(lián)，電壓表的示數(shù)U等于R3的電壓，則有
Uab?UR1=UR3
解得
U=3V
(3)若c、d端接一個電容C=1.5×105F的電容器，電路穩(wěn)定后，電容器兩端的電壓UC=U=3V
電容器所帶的電荷量為
Q=CUC=1.5×105×3C=4.5×105C
答：(1)電流表的示數(shù)I為0.5A；
(2)電壓表的示數(shù)U為3V；
(3)電容器所帶的電荷量Q為4.5×105C。
14.解：(1)小球離開D點時的速率為vD，由C落回到A的時間為t，
R=12gt2
R=VDt
小球落回到A時的速率為vA，
mgR=12mvA2?12mvD2
解得vA= 10gR2
(2)小球從A到D的過程中
?mgR+2qER=12mvD2
解得：E=5mg8q
(3)小球通過軌道最低點B處時的速率為vB，軌道對小球的支持力為F
mgR=12mvB2
F+qE?mg=mvB2R
小球?qū)壍赖膲毫镕′，由牛頓第三定律有：
F′=F
解得：F=19mg8
答：(1)小球落回到A點時的速率為 10gR2；
(2)電場強度的大小為5mg8q；
(3)小球從A下滑到電場內(nèi)的B點時對軌道壓力的大小為19mg8。
15.解：(1)電子加速過程，根據(jù)動能定理有
U0e=12mv2?0
可得電子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場時的速度大小為
v= 2U0em
(2)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)后做類平拋運動，由牛頓第二定律可得
電子在偏轉(zhuǎn)場的加速度為
a=Eem
電子在偏轉(zhuǎn)場運動的時間為
t=L0v
設(shè)電子束射出偏轉(zhuǎn)場S時速度方向與水平方向夾角為α，將電子束離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度分解，如圖所示。

則tanα=vyv=atv
聯(lián)立解得
tanα= 33
可得
α=30°
(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移為
y=12at2=12?Eem?L02v2= 3L06
電子束射出偏轉(zhuǎn)場S時速度反向延長將交于水平位移的中點，由相似三角形可知
Hy=L02+LL02=L0+2LL0
聯(lián)立解得
H= 3(L0+2L)6
答：(1)電子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場時的速度大小為 2U0em；
(2)電子束射出偏轉(zhuǎn)場S時速度方向與水平方向夾角為30°；
(3)打在P點的電子束偏離原水平方向的豎直高度H為 3(L0+2L)6。

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