模块综合试卷(课件 练习,共2份)粤教版(2019)必修 第三册

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模块综合试卷(课件 练习,共2份)粤教版(2019)必修 第三册

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模块综合试卷
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.物理学的发展离不开物理学家的科学研究,以下符合史实的是(  )
A.法拉第用电场线来形象描述电场,它是真实存在的
B.普朗克提出了能量子假说,基于此他又提出了光子说
C.奥斯特发现了电流的磁效应,使人们突破了对电与磁认识的局限性
D.楞次发现了电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
2.(2024·珠海市高二月考)下列说法中,正确的是(  )
A.公式C=,其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
B.由E=可知电场中某点的电场强度E与q成反比
C.由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
D.由公式φ=知电场中某点的电势φ与q成反比
3.(2024·四川省成都市第七中学模拟)如图所示为一边长为d的正方体,在FE、ND两边放置足够长直导线,通有大小相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中C点处的磁感应强度大小为(  )
A.0 B.2B C.B D.B
4.(2024·广州市高二期中)如图所示,在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷,在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija,五角星的中心与A、B的中点重合,现将一电子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是(  )
A.e点和g点的电场强度相同
B.b点和c点的电势相等
C.电子从f点到e点再到d点过程中,电场力先做负功后做正功
D.电子从g点到f点再到e点过程中,电势能先减小再增大
5.如图所示,通有电流I的直导线MN固定在竖直位置上,且与导线框abcd在同一平面内,则下列情况下导线框中不能产生感应电流的是(  )
A.平移到位置Ⅱ
B.以MN为转轴转到位置Ⅲ
C.以bc为转轴转到位置Ⅱ
D.平移到以MN为对称轴的位置Ⅲ
6.一对等量点电荷位于平面直角坐标系xOy的一个轴上,它们激发电场的场强和电势随坐标的变化情况如图甲、乙所示,甲图为y轴上各点场强随坐标变化的E-y图像,且沿y轴正向场强为正。乙图为x轴上各点电势随坐标变化的φ-x图像,且以无穷远处电势为零。图中a、b、c、d为轴上关于原点O的对称点,根据图像可判断下列有关描述正确的是(  )
A.是一对关于原点O对称的等量负点电荷所激发的电场,电荷位于x轴上
B.是一对关于原点O对称的等量异种点电荷所激发的电场,电荷位于y轴上
C.将一个+q从y轴上a点由静止释放,它会在aO间往复运动
D.将一个+q从x轴上c点由静止释放,它会在cOd间往复运动
7.如图所示,匀强电场的方向平行于O、P、Q三点所在的平面,三点的连线构成一个直角三角形,∠P是直角,∠O=30°,PQ=2 cm,三点的电势分别是φO=5 V,φP=11 V,φQ=13 V。下列叙述正确的是(  )
A.电场的方向沿QO方向,电场强度大小为2 V/m
B.OQ连线中点的电势为6.5 V
C.电子在P点的电势能比在Q点低2 eV
D.沿O→P→Q路径将电子从O点移动到Q点,静电力做的功为8 eV
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.(2023·广州市华南师大附中高二期末)如图所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,所带电荷量为Q,板间距离为d,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一静止的带电油滴,现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是(  )
A.油滴带正电
B.静电计指针张角减小
C.油滴向上运动
D.P点的电势不变
9.如图所示,光滑绝缘水平细杆上套有一个小球,其质量为m,带电荷量为+q,O、a、b是细杆垂线上的三点,O在杆上且Oa=Ob,在a、b两点分别固定一个电荷量为-Q的点电荷。小球从图示位置以初速度v0向右运动的过程中(  )
A.速度一定先减小后增大
B.加速度一定先增大后减小
C.对细杆的作用力始终保持不变
D.电势能先减小后增大
10.(2023·广州市华南师大附中高二期末)如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动。不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是(  )
A.电路中电源电动势为3.4 V
B.滑动变阻器的触头向右滑动时,V2读数逐渐增大
C.此电路中,电动机的最大输出功率为0.9 W
D.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分)(2024·湛江市高二月考)在测定某金属的电阻率实验中:
(1)(2分)甲学生进行了如下操作:
①利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图甲所示,则d=________ mm。
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图乙所示,闭合开关S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如图丁所示。该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,为了减少实验误差,该学生应把接线端P接________(填“a”或“b”)来测电阻Rx。
U(V) I(A)
接线端P接a 1.84 0.15
接线端P接b 2.40 0.15

(2)(4分)乙同学提出测量电阻不一定要用伏安法,可以直接用多用电表测。该同学按多用电表使用说明书正确操作。先将红、黑表笔笔尖相互接触,发现电表指针指向____________(选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)位置,然后用其测电阻,将可调部件K调至“×100”位置,当指针摆稳后,表头的示数如图丙所示,得出该电阻的阻值Rx=________ Ω。
12.(9分)(2023·广州市广雅中学高二期末)多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图甲所示为多量程多用电表示意图,其中电流有1.0 A、2.5 A两个挡位,电压有2.5 V、10 V两个挡位,欧姆表有两个挡位。
(1)(3分)通过一个单刀多掷开关S,B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图甲中A是________(选填“红”或“黑”)表笔;
②当S接触点________(选填“1”“2”“3”“4”“5”“6”)时对应多用电表1.0 A挡;
③当S接触点3时,测量倍率比S接触点4时小,则E1________E2(选填“>”“<”“=”);
(2)(6分)实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有:待测电源(电动势约为9 V),定值电阻R0=9.0 Ω,电阻箱一只。实物连接如图乙所示,测量时应将图甲中S接触点________(选填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”);改变电阻箱阻值R,测得并记录多组数据后,得到对应的-图像如图丙所示,则电源电动势E=________ V,内阻r=________ Ω(结果保留两位有效数字)。
13.(10分)(2023·广州市奥林匹克中学高二期末)如图,静止于A处的离子,经电压为U的加速电场加速后,沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场DCNQ,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强大小为E0,方向如图所示,圆弧所对的圆心在CN边界的O点,且PO=QN=2NO;离子质量为m、电荷量为q,离子重力不计。试确定
(1)(3分)离子经过加速电场刚进入静电分析器时的速度大小;
(2)(3分)若离子在静电分析器中运动的轨迹为一圆弧,如图,则此圆弧的半径R为多大?
(3)(4分)若离子进入匀强电场后,恰好打在Q点,确定此匀强电场的场强E的大小。
14.(14分)如图所示的电路,电源的电动势E=36 V,内阻r=6 Ω,电阻R1=R3=4 Ω,R2=R4=8 Ω,C为平行板电容器,其电容C=2.0 pF,虚线到两极板的距离相等,极板长l=0.20 m,两极板的间距d=0.24 m,极板右边缘到荧光屏的距离b=0.2 m。
(1)(4分)若开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过R4的电荷量为多少?
(2)(5分)若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间,刚好沿虚线匀速运动,则当开关S闭合稳定后,t=0时,该带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间,试证明带电微粒能否从极板间射出?(g取10 m/s2,要求写出计算和分析过程)
(3)(5分)在(2)问中,若能射出,求带电微粒打到荧光屏上距O点的距离Y,若不能射出,则求带电微粒打在极板的位置。
15.(15分)(2023·惠州市高二学业考试)如图所示,光滑水平面AB和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接,导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放,释放前弹簧的弹性势能为Ep=mgR,脱离弹簧后经过B点,之后沿轨道BO运动恰好到达O点。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy,在x≥-R区域有方向与x轴夹角为θ=45°的匀强电场,方向指向右上,小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g。求:
(1)(3分)匀强电场的场强E的大小;
(2)(7分)小球到达B点刚进入圆弧轨道时对B点的压力;
(3)(5分)若将匀强电场的场强大小调整为E1=,方向水平向右,其他条件不变,小球离开弹簧后,运动过程中的最小速度的大小。
模块综合试卷
1.C [电场线是假想的线,并非真实存在的,A错误;爱因斯坦提出了光子说,B错误;奥斯特发现了电流的磁效应,使人们突破了对电与磁认识的局限性,C正确;法拉第发现了电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,楞次发现了楞次定律,D错误。]
2.A [C=是电容器电容的定义式,其电容C的大小与电容器所带电荷量Q以及两极板间电压无关,是由电容器本身结构所决定的,故A正确;
E=是电场强度的定义式,电场强度是用比值法来定义的,E的大小与F和q无关,是由电场本身性质所决定的,故B错误;
Uab=Ed中的d表示的是沿场强方向的距离,应该是沿电场方向的距离越大,两点间的电势差越大,故C错误;
电势是用比值法来定义的,在数值上等于φ=,其大小是由零势能面和电场本身性质所决定的,故D错误。]
3.D [根据右手螺旋定则,放置在FE边直导线中的电流在C点产生的磁感应强度大小为B、方向沿CM;放置在ND边直导线中的电流在C点产生的磁感应强度大小为B、方向沿FC;故C点处的磁感应强度大小为BC==B,故选D。]
4.C [根据电场线的分布知,e、g两点的场强大小相等,方向不同,则电场强度不同,故A错误;根据沿着电场线方向电势依次降低,可知,φb>φc,所以b点和c点的电势不相等,故B错误;电子带负电,从f点到e点再到d点过程中,根据电场力方向与运动方向先成钝角后成锐角,可知电场力先做负功再做正功,故C正确;
电子从g点到f点再到e点过程中,电场力一直做负功,电势能一直增大,故D错误。]
5.B [线框平移到位置Ⅱ的过程中,穿过导线框的磁通量减小,会产生感应电流,A错误;以MN为转轴转到位置Ⅲ的过程中,线框经过的位置磁感应强度大小不变,磁场方向始终与线框垂直,穿过导线框的磁通量不变,不会产生感应电流,B正确;以bc为转轴到位置Ⅱ,穿过导线框的磁通量发生改变,会产生感应电流,C错误;平移到以MN为对称轴的位置Ⅲ,穿过导线框的磁通量发生变化,会产生感应电流,D错误。]
6.A [因x轴上各点的电势均小于零,且φ-x图关于y轴对称,表明是一对等量负电荷激发的电场,又E-y图像中y轴正方向场强为负,y轴负方向场强为正,表明这一对负电荷在x轴上关于原点对称,选项A正确,B错误;一个+q从y轴上a点由静止释放,它从a点向O点先做加速度逐渐增大的加速运动,后做加速度逐渐减小的加速运动,越过原点后先做加速度逐渐增大的减速运动,后做加速度逐渐减小的减速运动,到达b点时恰好速度为零,此后又变加速运动到a点,在aOb间往复运动,故C项错误;将一个+q从x轴上c点由静止释放,它将直接向x轴负向的负电荷运动并粘合,故D项错误。]
7.D [QO间的电势差为8 V,将QO分成4等份,每份的电势差为2 V,如图所示,
若A点的电势为11 V,则OA的长度为3 cm,AQ的长度为1 cm。根据几何关系可知,PA⊥OQ,故PA所在的直线为等势线,电场线沿QO方向从Q指向O。电场强度的大小为E===2 V/cm,故A错误;根据匀强电场等差等势面的特点,OQ连线的中点电势为φ== V=9 V,B错误;将电子从P点移动到Q点,静电力做功WPQ=-eUPQ=-e×(-2 V)=2 eV,静电力做正功,电势能减小,故电子在P点的电势能比在Q点的电势能高2 eV,故C错误;静电力做功与路径无关,只与始、末位置有关,故WOPQ=WOQ=-eUOQ=-e×(-8 V)=8 eV,D正确。]
8.BD [根据受力平衡可知,油滴所受电场力方向向上,而极板间电场向下,电场力方向与电场方向相反,故油滴带负电,故A错误;此过程电容器所带电荷量Q不变,根据C=,电容的决定式C=,又因为E=,F=Eq,联立得出U=,E=,可知电场强度与极板间的距离无关,所以场强不变,所以油滴所受电场力不变,则不会运动;又由于P点与下极板间的距离不变,由UP0=φP=EdP0,知P点的电势不变;由U=知若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离,则电势差变小,静电计张角变小,故B、D正确,C错误。]
9.CD [在O左侧,小球受到的静电力合力向右,在O右侧小球受到的静电力合力向左,小球在向右运动的过程中,在O左侧做加速运动,在O右侧做减速运动,所以小球的速度先增大后减小,A错误;根据电场线的分布情况,电场强度可能先减小后增大,所以小球所受的静电力可能先减小后增大,则加速度可能先减小后增大,B错误;两个电荷量为-Q的点电荷对小球的库仑力在竖直方向的分力大小相等,方向相反,所以细杆对小球的作用力等于小球的重力,始终保持不变,C正确;在小球向右运动的过程中,所受的静电力先做正功后做负功,所以电势能先减小后增大,D正确。]
10.BD [由电路图甲知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系,此图线的斜率大小等于电源的内阻,则有r= Ω=2 Ω,由题图乙可知,当电流为0.1 A时,路端电压为3.4 V,则由闭合回路欧姆定律可得,电路中电源电动势为E=U2+Ir=3.6 V,故A错误;变阻器的触头向右滑动时,R阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压值即为V2读数,逐渐增大,故B正确;根据题意,由题图乙可知,当电动机两端电压为3 V时,流过电动机的电流为0.3 A,此时电动机的输入功率最大,最大输入功率为P=UI=0.9 W,因电动机内阻的影响,则电动机的最大输出功率一定小于0.9 W,故C错误;根据题意,由题图乙可知,电动机的电阻为rM= Ω=4 Ω,当I=0.1 A时,电路中电流最小,变阻器的阻值最大,则有I=,解得Rm=30 Ω,故D正确。]
11.(1)①1.703(1.702~1.704均可) ②a (2)欧姆0刻度 1 100
解析 (1)①由题图甲可知,螺旋测微器示数为1.5 mm+20.3×0.01 mm=1.703 mm。
②由表中实验数据可知,电压表接a、b两点时,电流表示数不变,电压表示数变化较大,说明电压表内阻很大,电压表分流很小,几乎为零,电流表分压较大,则电流表采用外接法时系统误差较小,电压表应接a点。
(2)欧姆调零时将红、黑表笔笔尖相互接触,发现电表指针指向“欧姆0刻度”位置,然后用其测电阻;
欧姆表选择“×100”挡位,由题图丙所示表头可知,该电阻的阻值Rx=11×100 Ω=1 100 Ω。
12.(1)①红 ②2 ③< (2)6 9.1 1.0
解析 (1)①根据“红进黑出”的原则,电流从欧姆表内部电源正极流出,所以A应该是红表笔,B应该是黑表笔。
②电流表是通过表头并联电阻改装而成的,并联电阻越大,量程越小,所以1.0 A挡对应2。
③在满偏电流相同的情况下,电源电动势越大,所测电阻就越大,当S接触点3时,测量倍率比S接触点4时小,所以E1(2)多用表与变阻箱并联做电压表使用,电源电压为9.0 V,所以应该选用10 V的量程,S接6。由题图丙可知E=(R+R0+r)
变换得=·+
由题图丙可知k=
= A-1=1.1 A-1,b==0.11 V-1
解得E≈9.1 V,r=1.0 Ω。
13.(1) (2) (3)3E0
解析 (1)离子在加速电场中加速过程,根据动能定理,有:qU=mv2
得v=
(2)离子在静电分析器中做匀速圆周运动,由电场力提供向心力,根据牛顿第二定律,有 qE0=m
联立得R=
(3)离子进入匀强电场后做类平抛运动,则沿PN方向PN=PO+ON=at2=R′,加速度a=
沿CD方向R′=vt
联立解得E=3E0。
14.(1)8.0×10-12 C (2)见解析
(3)0.125 m
解析 (1)S断开时,电阻R3两端电压U3== V=8 V,S闭合后,外电路的总电阻R== Ω=3 Ω,路端电压U== V=12 V,
电阻R3两端的电压
U3′=U=×12 V=4 V,
流过R4的电荷量ΔQ=C(U3-U3′)=2.0×10-12×(8-4) C=8.0×10-12 C。
(2)设带电微粒的质量为m,带电荷量为q,当开关S断开时有=mg,当开关S闭合后,设带电微粒的加速度为a,则mg-=ma,假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向t=,竖直方向y=at2,联立解得y=0.025 m<=0.12 m,故带电微粒能从极板间射出。
(3)带电微粒打到荧光屏上距O点的距离Y,由类平抛运动规律可知,带电微粒从极板间射出时竖直方向速度vy=at=0.5 m/s,水平速度v0=2 m/s
竖直加速度g=10 m/s2,运动时间t1==1 s,则竖直方向运动的距离y1=vyt1+t12=0.1 m
到O点的距离Y=y+y1=0.125 m。
15.(1) (2)mg,方向竖直向下
(3)
解析 (1)小球从A点到O点过程,由能量守恒定律,有mgR+EqR=mgR,解得E=
(2)小球从A点到B点过程,由能量守恒定律,有mgR=mvB2,vB=,
小球在B点满足FN+Eqsin 45°-mg=m,解得FN=mg
由牛顿第三定律,可得小球对B点的压力方向竖直向下,大小为FN′=mg
(3)小球离开O点后,做类斜抛运动,假设合外力与竖直方向的夹角为θ,有tan θ==1
θ=45°,在小球飞出圆弧轨道之后,当沿合力方向运动速度减为0时,小球的速度最小,为vmin=vBsin θ
代入数据可得vmin=vB=。(共54张PPT)
模块综合试卷
一、单项选择题
1.物理学的发展离不开物理学家的科学研究,以下符合史实的是
A.法拉第用电场线来形象描述电场,它是真实存在的
B.普朗克提出了能量子假说,基于此他又提出了光子说
C.奥斯特发现了电流的磁效应,使人们突破了对电与磁认识的局限性
D.楞次发现了电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
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电场线是假想的线,并非真实存在的,A错误;
爱因斯坦提出了光子说,B错误;
奥斯特发现了电流的磁效应,使人们突破了对电与磁认识的局限性,C正确;
法拉第发现了电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,楞次发现了楞次定律,D错误。
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2.(2024·珠海市高二月考)下列说法中,正确的是
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Uab=Ed中的d表示的是沿场强方向的距离,应该是沿电场方向的距离越大,两点间的电势差越大,故C错误;
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3.(2024·四川省成都市第七中学模拟)如图所示为一边长为d的正方体,在FE、ND两边放置足够长直导线,通有大小相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中C点处的磁感应强度大小为
A.0    B.2B    C.B    D.

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4.(2024·广州市高二期中)如图所示,在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷,在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija,五角星的中心与A、B的中点重合,现将一电子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是
A.e点和g点的电场强度相同
B.b点和c点的电势相等
C.电子从f点到e点再到d点过程中,电场力
 先做负功后做正功
D.电子从g点到f点再到e点过程中,电势能先减小再增大
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根据电场线的分布知,e、g两点的场强
大小相等,方向不同,则电场强度不同,
故A错误;
根据沿着电场线方向电势依次降低,可
知,φb>φc,所以b点和c点的电势不相等,故B错误;
电子带负电,从f点到e点再到d点过程中,根据电场力方向与运动方向先成钝角后成锐角,可知电场力先做负功再做正功,故C正确;
电子从g点到f点再到e点过程中,电场力一直做负功,电势能一直增大,故D错误。
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5.如图所示,通有电流I的直导线MN固定在竖直位置上,且与导线框abcd在同一平面内,则下列情况下导线框中不能产生感应电流的是
A.平移到位置Ⅱ
B.以MN为转轴转到位置Ⅲ
C.以bc为转轴转到位置Ⅱ
D.平移到以MN为对称轴的位置Ⅲ
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线框平移到位置Ⅱ的过程中,穿过导线框的磁通
量减小,会产生感应电流,A错误;
以MN为转轴转到位置Ⅲ的过程中,线框经过的
位置磁感应强度大小不变,磁场方向始终与线框
垂直,穿过导线框的磁通量不变,不会产生感应电流,B正确;
以bc为转轴到位置Ⅱ,穿过导线框的磁通量发生改变,会产生感应电流,C错误;
平移到以MN为对称轴的位置Ⅲ,穿过导线框的磁通量发生变化,会产生感应电流,D错误。
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6.一对等量点电荷位于平面直角坐标系xOy的一个轴上,它们激发电场的场强和电势随坐标的变化情况如图甲、乙所示,甲图为y轴上各点场强随坐标变化的E-y图像,且沿y轴正向场强为正。乙图为x轴上各点电势随坐标变化的φ-x图像,且以无穷远处电势为零。图中a、b、c、d为轴上关于原点O的对称点,根据图像可判断下列有关描述正确的是
A.是一对关于原点O对称的等量负点电荷
 所激发的电场,电荷位于x轴上
B.是一对关于原点O对称的等量异种点电荷所激发的电场,电荷位于y轴上
C.将一个+q从y轴上a点由静止释放,它会在aO间往复运动
D.将一个+q从x轴上c点由静止释放,它会在cOd间往复运动
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因x轴上各点的电势均小于零,且φ-x图关于y轴对称,表明是一对等量负电荷激发的电场,又E-y图像中y轴正方向场强为负,y轴负方向场强为正,表明这一对负电荷在x轴上关于原点对称,选项A正确,B错误;
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一个+q从y轴上a点由静止释放,它从
a点向O点先做加速度逐渐增大的加速
运动,后做加速度逐渐减小的加速运
动,越过原点后先做加速度逐渐增大的减速运动,后做加速度逐渐减小的减速运动,到达b点时恰好速度为零,此后又变加速运动到a点,在aOb间往复运动,故C项错误;
将一个+q从x轴上c点由静止释放,它将直接向x轴负向的负电荷运动并粘合,故D项错误。
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7.如图所示,匀强电场的方向平行于O、P、Q三点所在的平面,三点的连线构成一个直角三角形,∠P是直角,∠O=30°,PQ=2 cm,三点的电势分别是φO=5 V,φP=11 V,φQ=13 V。下列叙述正确的是
A.电场的方向沿QO方向,电场强度大小为2 V/m
B.OQ连线中点的电势为6.5 V
C.电子在P点的电势能比在Q点低2 eV
D.沿O→P→Q路径将电子从O点移动到Q点,静电力做的功为8 eV

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QO间的电势差为8 V,将QO分成4等份,每份的电
势差为2 V,如图所示,若A点的电势为11 V,则OA
的长度为3 cm,AQ的长度为1 cm。根据几何关系可
知,PA⊥OQ,故PA所在的直线为等势线,电场线沿QO方向从Q指向
O。电场强度的大小为E=        故A错误;
根据匀强电场等差等势面的特点,OQ连线的中点电势为φ=
    =9 V,B错误;
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将电子从P点移动到Q点,静电力做功WPQ=
-eUPQ=-e×(-2 V)=2 eV,静电力做正功,
电势能减小,故电子在P点的电势能比在Q点
的电势能高2 eV,故C错误;
静电力做功与路径无关,只与始、末位置有关,故WOPQ=WOQ=-eUOQ
=-e×(-8 V)=8 eV,D正确。
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二、多项选择题
8.(2023·广州市华南师大附中高二期末)如图所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,所带电荷量为Q,板间距离为d,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一静止的带电油滴,现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是
A.油滴带正电 B.静电计指针张角减小
C.油滴向上运动 D.P点的电势不变
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根据受力平衡可知,油滴所受电场力方向向上,而极板间电场向下,电场力方向与电场方向相反,故油滴带负电,故A错误;
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9.如图所示,光滑绝缘水平细杆上套有一个小球,其质量为m,带电荷量为+q,O、a、b是细杆垂线上的三点,O在杆上且Oa=Ob,在a、b两点分别固定一个电荷量为-Q的点电荷。小球从图示位置以初速度v0向右运动的过程中
A.速度一定先减小后增大
B.加速度一定先增大后减小
C.对细杆的作用力始终保持不变
D.电势能先减小后增大
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在O左侧,小球受到的静电力合力向右,在O右侧小球受到的静电力合力向左,小球在向右运动的过程中,在O左侧做加速运动,在O右侧做减速运动,所以小球的速度先增大后减小,A错误;
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根据电场线的分布情况,电场强度可能先减小后增大,所以小球所受的静电力可能先减小后增大,则加速度可能先减小后增大,B错误;
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两个电荷量为-Q的点电荷对小球的库仑力在竖直方向的分力大小相等,方向相反,所以细杆对小球的作用力等于小球的重力,始终保持不变,C正确;
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在小球向右运动的过程中,所受的静电力先做正功后做负功,所以电势能先减小后增大,D正确。
10.(2023·广州市华南师大附中高二期末)如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动。不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是
A.电路中电源电动势为3.4 V
B.滑动变阻器的触头向右滑动时,
 V2读数逐渐增大
C.此电路中,电动机的最大输出
 功率为0.9 W
D.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω


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由电路图甲知,电压表V2测量路
端电压,电流增大时,内电压增
大,路端电压减小,所以最上面
的图线表示V2的电压与电流的关
系,此图线的斜率大小等于电源的内阻,则有r=
由题图乙可知,当电流为0.1 A时,路端电压为3.4 V,则由闭合回路欧姆定律可得,电路中电源电动势为E=U2+Ir=3.6 V,故A错误;
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变阻器的触头向右滑动时,R阻值
变大,总电流减小,内电压减小,
路端电压值即为V2读数,逐渐增大,
故B正确;
根据题意,由题图乙可知,当电动机两端电压为3 V时,流过电动机的电流为0.3 A,此时电动机的输入功率最大,最大输入功率为P=UI=0.9 W,因电动机内阻的影响,则电动机的最大输出功率一定小于0.9 W,故C错误;
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三、非选择题
11.(2024·湛江市高二月考)在测定某金属的电阻率实验中:
(1)甲学生进行了如下操作:
①利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图甲所示,则d=____________________ mm。
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1.703(1.702~1.704均可)
由题图甲可知,螺旋测微器示数为1.5 mm+20.3×0.01 mm=1.703 mm。
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图乙所示,闭合开关S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如图丁所示。该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,为了减少实验误差,该学生应把接线端P接____(填“a”或“b”)来测电阻Rx。
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U(V) I(A)
接线端P接a 1.84 0.15
接线端P接b 2.40 0.15

a
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由表中实验数据可知,电压表接a、
b两点时,电流表示数不变,电压
表示数变化较大,说明电压表内阻
很大,电压表分流很小,几乎为零,
电流表分压较大,则电流表采用外接法时系统误差较小,电压表应接a点。
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U(V) I(A)
接线端P接a 1.84 0.15
接线端P接b 2.40 0.15

(2)乙同学提出测量电阻不一定要用伏安法,可以直接用多用电表测。该同学按多用电表使用说明书正确操作。先将红、黑表笔笔尖相互接触,发现电表指针指向______
_____(选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)位置,然后用其测电阻,将可调部件K调至“×100”位置,当指针摆稳后,表头的示数如图丙所示,得出该电阻的阻值Rx=______ Ω。
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欧姆0
刻度
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欧姆调零时将红、黑表笔笔尖相互接触,发现电表指针指向“欧姆0刻度”位置,然后用其测电阻;
欧姆表选择“×100”挡位,由题图丙所示表头可知,该电阻的阻值Rx=11×100 Ω=1 100 Ω。
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12.(2023·广州市广雅中学高二期末)多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图甲所示为多量程多用电表示意图,其中电流有1.0 A、2.5 A两个挡位,电压有2.5 V、10 V两个挡位,欧姆表有两个挡位。
(1)通过一个单刀多掷开关S,B可以分别与触点1、
2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不
同物理量的功能。
①图甲中A是_____(选填“红”或“黑”)表笔;
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根据“红进黑出”的原则,电流从欧姆表内部电源正极流出,所以A应该是红表笔,B应该是黑表笔。
②当S接触点_____(选填“1”“2”“3”“4” “5”“6”)时对应多用电表1.0 A挡;
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电流表是通过表头并联电阻改装而成的,并联电阻越大,量程越小,所以1.0 A挡对应2。
③当S接触点3时,测量倍率比S接触点4时小,则E1_____E2(选填“>”“<”“=”);
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在满偏电流相同的情况下,电源电动势越大,所测电阻就越大,当S接触点3时,测量倍率比S接触点4时小,所以E1(2)实验小组用该多用电表测量电源的
电动势和内阻。器材还有:待测电源
(电动势约为9 V),定值电阻R0=9.0 Ω,
电阻箱一只。实物连接如图乙所示,
测量时应将图甲中S接触点____(选填
“1”“2”“3”“4”“5”或“6”);
改变电阻箱阻值R,测得并记录多组数
据后,得到对应的 图像如图丙所
示,则电源电动势E=_____ V,内阻r=____ Ω(结果保留两位有效数字)。
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解得E≈9.1 V,r=1.0 Ω。
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13.(2023·广州市奥林匹克中学高二期末)如图,静止于A处的离子,经电压为U的加速电场加速后,沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场DCNQ,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强大小为E0,方向如图所示,圆弧所对的圆心在CN边界的O点,且PO=QN=2NO;离子质量为m、电荷量为q,离子重力不计。试确定
(1)离子经过加速电场刚进入静电分析器时的速度大小;
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(2)若离子在静电分析器中运动的轨迹为一圆弧,如图,则此圆弧的半径R为多大?
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(3)若离子进入匀强电场后,恰好打在Q点,确定此匀强电场的场强E的大小。
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答案 3E0
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沿CD方向R′=vt
联立解得E=3E0。
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14.如图所示的电路,电源的电动势E=36 V,内阻r=6 Ω,电阻R1=R3=4 Ω,R2=R4=8 Ω,C为平行板电容器,其电容C=2.0 pF,虚线到两极板的距离相等,极板长l=0.20 m,两极板的间距d=0.24 m,极板右边缘到荧光屏的距离b=0.2 m。
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(1)若开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过R4的电荷量为多少?
答案 8.0×10-12 C 
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流过R4的电荷量ΔQ=C(U3-U3′)=2.0×10-12×(8-4) C=8.0×
10-12 C。
(2)若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间,刚好沿虚线匀速运动,则当开关S闭合稳定后,t=0时,该带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间,试证明带电微粒能否从极板间射出?(g取10 m/s2,要求写出计算和分析过程)
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答案 见解析 
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(3)在(2)问中,若能射出,求带电微粒打到荧光屏上距O点的距离Y,若不能射出,则求带电微粒打在极板的位置。
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答案 0.125 m
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带电微粒打到荧光屏上距O点的距离Y,由类平抛运动规律可知,带电微粒从极板间射出时竖直方向速度vy=at=0.5 m/s,水平速度v0=2 m/s
到O点的距离Y=y+y1=0.125 m。
15.(2023·惠州市高二学业考试)如图所示,光滑水平面AB和竖直面内的光
滑 圆弧导轨在B点平滑连接,导轨半径为R。质量为m的带正电小球将
轻质弹簧压缩至A点后由静止释放,释放前弹簧的弹性势能为Ep=
脱离弹簧后经过B点,之后沿轨道BO运动恰好到达O点。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy,在x≥-R区域有方向与x轴夹角为θ=45°的匀强电场,方向指向右上,小球在运动过程中电荷量保持
不变,重力加速度为g。求:
(1)匀强电场的场强E的大小;
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(2)小球到达B点刚进入圆弧轨道时对B点的压力;
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(3)若将匀强电场的场强大小调整为E1= 方向水
平向右,其他条件不变,小球离开弹簧后,运动过程中的最小速度的大小。
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θ=45°,在小球飞出圆弧轨道之后,当沿合力方向运动速度减为0时,小球的速度最小,为vmin=vBsin θ

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