試卷滿分：100分 考試時(shí)間：90分鐘
一．單選題（本大題共15小題；每小題2分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，僅有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）
1．有一橫截面積為s的銅導(dǎo)線，每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電量為e。當(dāng)電子的定向移動(dòng)的速度為v時(shí)，通過導(dǎo)線橫截面的電流可表示為（ ）
A．B．C．D．
2．一金屬球，原來不帶電．現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿，如圖所示．金屬球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為、、，三者相比（ ）
A．最大B．最大C．最大D．
3．在如下圖所示的四個(gè)電場中，均有相互對(duì)稱分布的a、b兩點(diǎn)，其中a、b兩點(diǎn)電勢和電場強(qiáng)度都相同的是（ ）
A．B．
C．D．
4．A、B是某電場中一條電場線上的兩點(diǎn)，一電荷僅在靜電力作用下，沿電場線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度一時(shí)間圖象如圖所示，比較A、B兩點(diǎn)電勢的高低和場強(qiáng)E的大小，則（ ）
A．B．C．D．
5．板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時(shí)，兩極板間電勢差為，板間電場強(qiáng)度為?，F(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)椋彘g距變?yōu)?，其他條件不變，這時(shí)兩極板間電勢差為，板間電場強(qiáng)度為，下列說法正確的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
6．一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，其線圈的電阻值為0.5Ω。當(dāng)電動(dòng)機(jī)線圈兩端所加電壓為6V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，通過線圈的電流是2A。由此可知（ ）
A．電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為72WB．電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率為2W
C．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為12WD．電動(dòng)機(jī)的工作效率為50%
7．如圖所示電路中，其兩端的電壓恒為U，滑動(dòng)變阻器的電阻為R，負(fù)載電阻為，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于變阻器的中點(diǎn)，當(dāng)R和的值分別為下列哪組數(shù)據(jù)時(shí)，兩端的電壓接近于，則（ ）
A．，B．，
C．，D．，
8．某電子元件通電后，其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，P點(diǎn)的坐標(biāo)為，過P點(diǎn)的切線在縱軸上的截距為，由此圖可知（ ）
A．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，該元件的電阻
B．隨著所加電壓的增大，該元件的電阻減小
C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，該元件的功率數(shù)值上等于圖中陰影部分的面積大小
D．該元件為非線性元件，歐姆定律不滿足，所以不能用公式求電阻
9．要測繪一個(gè)標(biāo)稱“3.8V、0.3A”燈泡L的伏安特性曲線，選用了電池組（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）、電壓表（量程0~5V，內(nèi)阻約5kΩ）、開關(guān)、導(dǎo)線和滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~10Ω）。為了安全、準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn)，電壓應(yīng)從零開始調(diào)節(jié)，應(yīng)該選用的電路圖為（ ）
A．B．C．D．
10．在如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可視為不變），、為定值電阻，為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小，V為理想電壓表。若將照射的光的強(qiáng)度減弱，則（ ）
A．小燈泡消耗的功率變小B．電壓表的示數(shù)變大
C．通過的電流變小D．電源內(nèi)阻的電壓變大
11．用多用電表探測如圖所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，E、F兩點(diǎn)間無電壓；用歐姆擋測量，黑表筆接E點(diǎn)，紅表筆接F點(diǎn)，阻值很小，但反接阻值很大。那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是下圖中的（ ）
A．B．C．D．
12．測量某電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)得到的圖線如圖所示，可知，此電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r分別為（ ）
A．，B．，
C．，D．，
13．如圖所示，矩形區(qū)域內(nèi)有水平方向的勻強(qiáng)電場，一個(gè)帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)以某一速度射入電場中，最后以另一速度從B點(diǎn)離開電場，不計(jì)粒子所受的重力，A、B兩點(diǎn)的位置如圖所示，則下列判斷中正確的是（ ）
A．電場強(qiáng)度的方向水平向左
B．帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能
C．粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的過程中，電勢能最大處為A點(diǎn)
D．粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的全過程中，動(dòng)能最大處為B點(diǎn)
14．四個(gè)相同的小量程電流表（表頭）分別改裝成兩個(gè)電流表、和兩個(gè)電壓表、。已知電流表的量程大于的量程，電壓表的量程大于的量程，改裝好后把它們按如圖所示接法連入電路。下列說法正確的是（ ）
A．電流表的示數(shù)大于電流表的示數(shù)
B．電流表指針的偏轉(zhuǎn)角大于電流表指針的偏轉(zhuǎn)角
C．電壓表的示數(shù)小于電壓表的示數(shù)
D．電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角大于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角
15．如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中，用長度為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，小球由懸點(diǎn)正下方A點(diǎn)由靜止釋放小球向右最大擺角為60°的B點(diǎn)，（不計(jì)空氣阻力），下列說法正確的是（ ）
A．小球受到的電場力大小為
B．小球受到的電場力大小為
C．小球在B點(diǎn)受到的繩的拉力大小為
D．小球在B點(diǎn)受到的繩的拉力大小為
二．多選題（本大題共5小題，每小題3分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。全部選對(duì)得3分，漏選得2分，錯(cuò)選或不答的得0分。）
16．如圖所示，用兩節(jié)干電池點(diǎn)亮幾只小燈泡，當(dāng)逐一閉合開關(guān)，接入燈泡增多時(shí)，以下說法正確的是（ ）
A．燈少時(shí)各燈較亮，燈多時(shí)各燈較暗B．燈多時(shí)各燈兩端的電壓較低
C．燈多時(shí)通過電池的電流較大D．燈多時(shí)通過各燈的電流較大
17．如圖所示，一塊均勻的長方體樣品，長為a，寬為b，厚為c，電流沿方向時(shí)測得該樣品電阻為R，則下列說法正確的是（ ）
A．該材料的電阻率為
B．若電流沿方向時(shí)，該樣品的電阻為
C．若電流沿方向時(shí)，該樣品的電阻為
D．溫度不變，減小沿方向的電流時(shí)，該材料的電阻率變大
18．如圖所示，大量程電壓表、電流表都是由靈敏電流表G和變阻箱R改裝而成。已知靈敏電流表G的滿偏電流為，內(nèi)阻為，變阻箱R接入電路的阻值為。下列說法正確的是（ ）
A．改裝為0.6A量程的電流表，選擇圖甲，
B．改裝為0.6A量程的電流表，選擇圖乙，
C．改裝為15V量程的電壓表，選擇圖甲，
D．改裝為15V量程的電壓表，選擇圖乙，
19．某同學(xué)將一直流電源的總功率、輸出功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi)，如圖所示，根據(jù)圖線可知（ ）
A．反映變化的圖線是bB．電源電動(dòng)勢為8V
C．電源內(nèi)阻為2ΩD．當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為6Ω
20．某靜電場中x軸上電場強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示，設(shè)x軸正方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向。一帶電荷量大小為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果粒子運(yùn)動(dòng)到處恰好速度變?yōu)榱?。假設(shè)粒子僅受電場力作用，和已知，則（ ）
A．粒子一定帶負(fù)電
B．粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過程中電勢能先增大后減小
C．粒子到動(dòng)能大小為
D．粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過程中最大動(dòng)能為
三．實(shí)驗(yàn)題（本大題共22分，每空2分）
21．在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測量：
（1）用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度。測量3次，求出其平均值l。其中一次測量結(jié)果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對(duì)齊，圖中讀數(shù)為________cm。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值d。其中一次測量結(jié)果如圖乙所示，圖中讀數(shù)為________mm。
（2）采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻。電阻的測量值比真實(shí)值________（填“偏大”或“偏小”）。最后由公式________計(jì)算出金屬絲的電阻率（用直接測量的物理量的符號(hào)表示）。
（3）請你根據(jù)圖所示電路圖在圖中進(jìn)行實(shí)物連線。（電流表選0.6A量程，電壓表選3V量程）
22．多用電表中使用的電池除一節(jié)1.5V的干電池外，還有一塊層疊電池，標(biāo)稱電動(dòng)勢為9V。小明想測量使用歐姆擋測電池的電動(dòng)勢，手邊僅有的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．內(nèi)阻約為1Ω、量程為0~30mA的電流表A
B．阻值范圍為0~10Ω的滑動(dòng)變阻器
C．阻值范圍為0~2000Ω的滑動(dòng)變阻器
D．開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干
（1）小明設(shè)計(jì)的測量電路圖如圖1所示，多用電表的紅色表筆應(yīng)與電流表________（填“正”或“負(fù)”）接線柱相連。
（2）小明應(yīng)選擇哪個(gè)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)?？________（填器材前的選項(xiàng)標(biāo)號(hào)）
（3）某時(shí)刻電流表及歐姆表（打在“×100”擋）示數(shù)分別如圖2、圖3所示，請讀出示數(shù)分別為________mA、________Ω。
（4）實(shí)驗(yàn)中讀取歐姆表示數(shù)、電流表示數(shù)繪制出如圖所示圖像，、是圖像上的兩點(diǎn)，請據(jù)此寫出歐姆表電池的電動(dòng)勢及該擋位下歐姆表的內(nèi)阻表達(dá)式為________，________。
四．計(jì)算題（本題共4小題，共33分。解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。解題過程中需要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）
23．如圖所示：，內(nèi)電阻可以忽略，電阻，，，電容器的電容，
（1）閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，求通過的電流強(qiáng)度；
（2）然后斷開S，求這以后流過的電量以及流經(jīng)的瞬時(shí)電流的方向。
24．如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)和電爐并聯(lián)后接在直流電源上，電源的內(nèi)阻，電爐的電阻，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電源內(nèi)電路消耗的熱功率；當(dāng)S閉合時(shí)，干路中的電流。求：
（1）電源的電動(dòng)勢E；
（2）S閉合后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。
25．如圖所示為某電容器裝置的簡易圖，兩水平放置的平行金屬板相距為d，某質(zhì)量為m、帶電量大小為q的負(fù)電荷液滴從距A板高h(yuǎn)處由靜止自由下落，通過小孔C進(jìn)入勻強(qiáng)電場，但沒有能到達(dá)B板，忽略空氣阻力且不考慮液滴在運(yùn)動(dòng)過程中引起極板的感應(yīng)電荷，重力加速度為g
（1）確定A板帶電性質(zhì)，并求出A、B兩板間電勢差的最小值；
（2）取（1）中電勢差的最小值，求該液滴在電場中的加速度大小并說明液滴的運(yùn)動(dòng)情況；
（3）若開始時(shí)兩板不帶電，液滴落到B板并把電荷全部傳給B板，當(dāng)?shù)贜滴液滴進(jìn)入A、B兩板間恰能做勻速運(yùn)動(dòng)，求電容器的電容。
26．宏觀規(guī)律是由微觀機(jī)制決定的。從微觀角度看，在沒有外電場的作用下，金屬導(dǎo)體中的自由電子沿任意方向運(yùn)動(dòng)的概率相等。對(duì)于導(dǎo)體中的任一截面來說，任何時(shí)刻從兩側(cè)穿過的自由電子數(shù)相等，宏觀上不形成電流。如果導(dǎo)體兩端加恒定電壓，自由電子在電場力的驅(qū)動(dòng)下開始定向移動(dòng)，并不斷與導(dǎo)體內(nèi)金屬陽離子碰撞，可以認(rèn)為自由電子在碰撞后的定向速度變?yōu)?，然后再加速、再碰撞……，在宏觀上自由電子的定向移動(dòng)形成了電流。如圖所示，一段截面積為S、長為L的金屬導(dǎo)體，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，自由電子的電量為e，質(zhì)量為m，導(dǎo)體兩端所加電壓為U，假設(shè)自由電子與導(dǎo)體內(nèi)金屬陽離子連續(xù)兩次碰撞的時(shí)間間隔為t，僅在碰撞時(shí)才考慮粒子間的相互作用。
（1）求恒定電場對(duì)每個(gè)自由電子作用力的大小F；
（2）求在時(shí)間間隔t內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的平均速率；
（3）實(shí)驗(yàn)表明，同一金屬導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流之比是一個(gè)常量，物理學(xué)中把它叫做導(dǎo)體的電阻。請推導(dǎo)電阻的微觀表達(dá)式（用物理量S、L、n、e、m、t表示）。

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