1.某同學在學習了靜電場及其應用后，歸納整理了如下筆記，其中錯誤的是( )
A. 帶電的云層接近建筑物時，避雷針上會出現相反的電荷并通過尖端放電向大氣釋放這些電荷以達到避免雷擊的目的
B. 電場強度的定義式E=Fq適用于任何電場
C. 當帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多，帶電體的形狀、大小及電荷量分布對它們之間作用力的影響可以忽略時，將帶電體看作點電荷采用了“等效法”
D. 電容是表示電容器容納電荷本領的物理量，其在數值上等于使電容器兩極板間電勢差為1V時電容器所帶的電荷量
2.下列說法正確的是
A. 小磁針正上方的直導線與小磁針平行，當導線中通有如圖甲所示的電流時，小磁針的N極將會垂直紙面向外轉動
B. 如圖乙所示，兩條通電導線之間的相互作用是通過電場產生的
C. 如圖丙所示，ABC構成等邊三角形，若兩通電導線A、B在C處產生磁場的磁感應強度大小均為B0，則C處磁場的合磁感應強度大小是 3B0
D. 如圖丁所示，一矩形線框置于磁感應強度為B的勻強磁場中，線框平面與磁場方向平行，線框的面積為S，則此時通過線框的磁通量為BS
3.電容器是一種重要的電學元件，在電工、電子技術中應用廣泛。使用圖甲所示電路觀察電容器的充、放電過程。電路中的電流傳感器與計算機相連，可以顯示電路中電流隨時間的變化。圖甲中直流電源電動勢E=8V，實驗前電容器不帶電。先使S與“1”端相連給電容器充電，充電結束后，使S與“2”端相連，直至放電完畢。計算機記錄的電流隨時間變化的i?t曲線如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A. 阻值R1大于R2
B. 陰影部分的面積S1和S2肯定不相等
C. 計算機測得S1=1203mA?s，則該電容器的電容約為0.15F
D. 圖像陰影為i?t圖線與對應時間軸所圍成的面積，表示電容器的能量
4.如圖所示，電源的電動勢E不變，內阻r=1 Ω，定值電阻R1=R2=1 Ω，滑動變阻器R3的最大值為6 Ω，下列說法正確的是
A. R1消耗的功率最大時，R3為0 ΩB. R2消耗的功率最大時，R3為6 Ω
C. 電源的輸出功率最大時，R3為6 ΩD. R3消耗的功率最大時，R3為1 Ω
5.利用風能發(fā)電既保護環(huán)境，又可創(chuàng)造很高的經濟價值。如圖所示，風力發(fā)電機的葉片轉動時可形成半徑為R的圓面。某段時間內該區(qū)域的風速大小為v，風向恰好與葉片轉動的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，風力發(fā)電機的發(fā)電效率為η。下列說法錯誤的是( )
A. 單位時間內通過葉片轉動圓面的空氣質量為ρπvR2
B. 此風力發(fā)電機發(fā)電的功率為12ρπv3R2η
C. 若僅風速增大為原來的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來的8倍
D. 若僅葉片轉動的半徑增大為原來的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來的8倍
6.如圖所示，一對等量同種正點電荷固定于正方形ABCD的兩個頂點A、B上。M、N分別是AC、CD的中點，下列說法正確的是( )
A. N點的電場強度方向平行于AB
B. C、D兩點電場強度的大小不同
C. 同一點電荷在M、N兩點的電勢能相同
D. 將一帶正電的點電荷從M點移到C點，靜電力做正功
7.如圖所示，虛線圓的半徑為R，O是圓心，CD是直徑，A、B是圓周上的兩點，把電流均為I的長直導線分別置于A、B兩點并垂直圓面放置，已知∠AOC=∠BOC=30°，A點的通電直導線在O點產生的磁感應強度大小為B0，則O點的磁感應強度的大小與方向為( )
A. 0B. B0、由O指向D
C. 2B0、由O指向CD. 2B0、垂直O(jiān)D
8.有四種磁場，其磁感應強度B隨時間t變化的圖象如圖所示。下列說法正確的是
A. 這四種磁場都能產生電場
B. 除了圖甲中的磁場，其它三種磁場都可以產生電場
C. 只有圖丙中的磁場可以產生電磁波
D. 除了圖甲中的磁場，其它三種磁場都可以產生電磁波
二、多選題：本大題共2小題，共8分。
9.手機微信運動步數的測量原理如圖所示，M和N為電容器兩極板，M固定，N兩端與固定的兩輕彈簧連接，只能按圖中標識的“前后”方向運動，則手機( )
A. 靜止時，電流表示數為零，電容器M極板帶正電
B. 勻速運動時，電流表示數不為零且保持不變
C. 由靜止突然向前加速時，電容器的電容變小
D. 保持向前勻加速運動時，M、N之間的電場強度減小
10.如圖甲，豎直平面中有平行于該平面的勻強電場，長為l的絕緣輕繩一端固定于O點，另一端連接質量為m、帶電量為+q的小球，小球繞O點在豎直面內沿順時針方向做完整的圓周運動。圖中AC為水平直徑，BD為豎直直徑。從A點開始，小球動能Ek與轉過角度θ的關系如圖乙所示，已知重力加速度大小為g，則( )
A. BD為電場的一條等勢線B. 該勻強電場的場強大小為mgq
C. 輕繩的最大拉力大小為7mgD. 輕繩在A、C兩點拉力的差值為3 3mg
三、實驗題：本大題共2小題，共18分。
11.白熾燈燈泡是二十世紀最主要的照明光源，現在一些場景依然在使用，小華從白熾燈泡內取出一段均勻燈絲，為測量該燈絲的電阻率，進行以下實驗步驟：
①用游標卡尺測量該燈絲的長度L，用螺旋測微器測量該燈絲的直徑d，其示數分別如圖甲所示。
②設計出如圖乙所示的測量電路，連接好實驗器材，待測燈絲為Rx，與定值電阻R0并聯的電壓表為V1，與燈絲并聯的電壓表為V2，兩電壓表均視為理想電壓表。
③閉合開關，調節(jié)滑動變阻器R1的滑片，同時記錄電壓表V1、V2的示數分別為U1、U2，測量多組數據并做出U1?U2關系圖像如圖丙所示。
根據以上實驗步驟，回答下列問題：
(1)該燈絲的長度L= cm，直徑d= mm。
(2)根據步驟 ③所做出的U1?U2關系圖像可得該燈絲的電阻Rx= (用a、b、R0表示)，該燈絲的電阻率ρ= (用a、b、L、d、R0表示)
(3)小華通過測量對比確定白熾燈燈絲為鎢絲，白熾燈使用時，鎢絲因受熱而升華，燈絲變得越來越細，但長度不變，小華由此判定白熾燈泡使用一段時間后其亮度會 (填“變亮”“變暗”或“不變”)
12.如圖甲所示為某電動車電池組的一片電池，探究小組設計實驗測定該電池的電動勢并測定某電流表內阻，查閱資料可知該型號電池內阻可忽略不計?？晒┻x擇的器材如下：
A.待測電池(電動勢約為3.7V，內阻忽略不計)
B.待測電流表?(量程為0～3A，內阻r待測)
C.電壓表?(量程為0～3V，內阻600Ω)
D.定值電阻R1=200Ω
E.定值電阻R2=2000Ω
F.滑動變阻器R3(0～10Ω)
H.滑動變阻器R4(0～1000Ω)
I.導線若干、開關
為了精確地測定電源電動勢和電流表內阻，探究小組設計了如圖乙所示的實驗方案。請完成下列問題：
(1)滑動變阻器R應選擇 ，②處應選擇 ;(均填寫器材前序號)
(2)電流表安裝在 處;(填①或③)
(3)探究小組通過實驗測得多組(U,I)數據，繪制出如圖丙所示的U?I圖線，則電源的電動勢為 V，電流表內阻為 Ω(結果均保留2位有效數字)，從實驗原理上判斷電動勢的測量值與真實值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
四、計算題：本大題共3小題，共30分。
13.如圖所示，把電荷量q1=2×10?6C、質量m1=0.9kg的帶正電小球用絕緣細線懸掛在水平天花板上，帶正電的物塊放置在傾角θ=37°的光滑固定斜面上。當小球與物塊間的連線水平且細線與水平方向的夾角為37°時，小球與物塊均靜止，此時兩者之間的距離d=0.3m。已知靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2，小球及物塊均可視為點電荷，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)小球與物塊間的庫侖力大小F1；
(2)物塊的電荷量大小q2；
(3)物塊的質量m2。
14.共享電動自行車大大方便了居民的出行，同時利于整個社會的節(jié)能減排。如圖甲所示為某品牌的共享電動自行車。某校興趣小組對共享電動自行車的工作原理產生了濃厚的興趣，現將其電源、車燈、電動機構成的電路簡化為圖乙所示。經查閱資料得到了部分信息，該電動車的電源電動勢E=40V，內阻r=1Ω，電動機的內阻為RM=0.8Ω，車燈電阻R=24Ω(不變)，電流表內阻忽略不計。當S1、S2都接通時，電流表示數為I=4A，此時電動機正常工作。求：
(1)當只有S1接通時，電流表示數I1及此時車燈的兩端電壓U1；
(2)電動機正常工作時電源消耗的總功率PE及電源的輸出功率P；
(3)電動機正常工作時電動機的輸出功率P出。
15.如圖所示，空間存在水平向右、電場強度大小為E=4×103N/C的勻強電場。一個半徑為R=0.5m的豎直光滑14圓弧軌道BC與水平面相切于B點?，F將一質量為m=0.3kg、帶電荷量為q=+1×10?3C的小球從A點由靜止釋放，已知A、B間距離xAB=1017m，小球與水平面間的動摩擦因數為μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小球運動到B點時的速度大小;
(2)小球對圓弧軌道BC壓力的最大值;
(3)小球在豎直平面內上升的最大高度。
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】AC
10.【答案】BCD
11.【答案】(1)10.025 4.487(4.484～4.489均可得分)
(2)Rx=abR0 ρ=πd2aR04bL
(3)變暗
12.【答案】F
D
③
3.6
0.80
相等

13.【答案】(1)對小球受力分析，根據平衡條件，豎直方向上有Fsin37°=m1g
水平方向上有Fcs37°=F1
聯立解得F1=12N
(2)由庫侖定律有F1=kq1q2d2
解得q2=6×10?5C
(3)對物塊受力分析，根據平衡條件，沿斜面方向上有m2gsin37°=F1cs37°
解得m2= 1.6kg
14.【答案】解：(1)當只有S1接通時，根據閉合電路的歐姆定律，電流表示數I1=ER+r=4024+1A=1.6A；
車燈的兩端電壓U1=I1R=1.6×24V=38.4V
(2)當S1、S2都接通時，根據功率公式，電源消耗的總功率PE=EI=40×4W=160W
電源內阻消耗的功率為P′=I2r=42×1W=16W
電源的輸出功率P=PE?P′=160W?16W=144W；
(3)當S1、S2都接通時，根據閉合電路的歐姆定律，路端電壓U=E?Ir=40V?4×1V=36V
通過燈泡的電流I2=UR=3624A=1.5A
通過電動機的電流IM=I?I2=4A?1.5A=2.5A
電動機的輸入功率PM=UIM=36×2.5W=90W
電動機的熱功率P′′=IM2RM=2.52×0.8W=5W
電動機的輸出功率P出=PM?P′′=90W?5W=85W
答：(1)當只有S1接通時，電流表的示數約為1.6A，車燈的兩端電壓為38.4V；
(2)電動機正常工作時電源消耗的總功率為160W，電源的輸出功率為144W；
(3)電動機正常工作時電動機的輸出功率85W。
15.【答案】(1) AB段對小球運用動能定理
(qE?μmg)xAB=12mv2
v=23 30m/s
(2)設小球運動到軌道BC上的P點時對軌道的壓力最大，
小球在BC軌道上的等效重力mg′= (mg)2+(qE)2=5N
設等效重力mg′與豎直方向的夾角為θ，
則tanθ=qEmg=43
所以θ=53°
AP段對小球運用動能定理
qE(xAB+Rsinθ)?μmgxAB?mgR(1?csθ)=12mvP2
設小球運動到P點時，軌道對小球的支持力為Fm，則
Fm?mg′=mvP2R
解得Fm=17N
由牛頓第三定律，小球對圓弧軌道BC壓力的最大值為17N；
(3)設小球在豎直平面內上升的最大高度為H，
AC段對小球運用動能定理
qE(xAB+R)?μmgxAB?mgR=12mvC2
設小球離開C點后上升的距離為h
vC2=2gh
H=R+h=43m

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