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广东省惠州市惠州中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
1．（2024高二上·惠州期中）下列说法中正确的是（　　）
A．电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
B．公式和只适用点电荷形成的电场
C．根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
D．在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度处处相等
2．（2024高二上·惠州期中）如图所示为某电场中的一根电场线，电场线上有A、B、C三点且AB=BC，一电子以一定的初速度从A点出发经B点运动到C点。下列说法正确的是（　　）
A．场强EA＞EB＞EC B．电势φA＞φB＞φC
C．电势差UAB=UBC D．电子的电势能
3．（2024高二上·惠州期中）如图所示，某同学在通电螺线管的附近与内部画出了a、b、c、d四个小磁针，其中小磁针b在螺线管内部。四个小磁针N极（黑色一端）指向对的是（　　）
A．小磁针a B．小磁针b C．小磁针c D．小磁针d
4．（2024高二上·惠州期中）一电场中电势在x轴上的分布如图所示，一点电荷由O点静止释放，仅在电场力作用下沿方向运动，则该电荷（　　）
A．在处的加速度为零 B．在处的速度为零
C．在O到间往复运动 D．在O到间匀加速运动
5．（2024高二上·惠州期中）传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图所示。每个键下面都有相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。在按下键的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电容器的电容C减小 B．电容器的带电量Q增加
C．图中电流从N流向M D．电容器极板间的电场强度减小
6．（2024高二上·惠州期中）如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量相等，A球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零。则下列说法正确的是（　　）
A．B球和C球都带负电荷
B．B球带负电荷，C球带正电荷
C．B球和C球都带正电荷，所带电量不一定相等
D．B球和C球所带电量一定相等
7．（2024高二上·惠州期中）如图所示，，为最大阻值是的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻，下列说法正确的是（　　）
A．，电源的输出功率最大 B．时，消耗的功率最大
C．时，电源的效率最高 D．时，电源的输出功率最小
8．（2024高二上·惠州期中）下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是(　　)
A．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏
B．红表笔是与表内的电源正极相连的
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻
D．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近
9．（2024高二上·惠州期中）如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，形成雷声。若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程（　　）
A．电场力对电子做正功
B．电子的电势能增加
C．电流方向由地面流向云层
D．雷雨云底部与地面的电势差为
10．（2024高二上·惠州期中）如图所示，让一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合物，从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，最后都从偏转电场右侧离开，图中画出了其中一种粒子的运动轨迹，下列说法正确的是（　　）
A．在加速电场中运动时间较短的是
B．经加速电场加速度后，的动能较小
C．在偏转电场中和的加速度之比为1：2
D．在加速和偏转过程中两种离子的轨迹都重合
11．（2024高二上·惠州期中）实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。
（1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为　 　mm；
（2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有8Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：
A.电池组（6V，内阻约1Ω）
B.电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）
C.电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）
D.电压表（0～6V，内阻约4kΩ）
E.电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
F.滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流2A）
G.滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H.开关、导线若干
①除了选项A、H和外，电流表应选用　 　，电压表应选用　 　，滑动变阻器应选用　 　；（填写器材前的编号）
②为了使测量结果尽量准确、操作性更强，该同学设计了图b所示电路，请用笔画线完成剩余部分的连接　 　；
③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L=　 　。
12．（2024高二上·惠州期中）某一物理兴趣小组按照甲图所示的电路测量某电源的电动势E和内阻r，实验室准备器材如下：
a．待测电源（电动势E约为3V，内阻r约为几欧姆）；
b．量程为3V的电压表V（不是理想电压表）；
c．满偏电流的电流计；
d．定值电阻；
e．滑动变阻器R（阻值变化范围）；
f．开关S一个；
g．导线若干。
（1）给表头并上一个定值电阻使之成为一个新的电流表，则改装后的电流表量程为　 　A，阻值为　 　Ω；
（2）在电路连接和实验操作都正确的情况下，调节滑动变阻器R，得到多组电压表V和表头G的读数，做出如题图乙所示的图像，由图像可知该电源的电动势　 　V，内阻　 　Ω；（均保留两位有效数字）；
（3）由实验原理分析系统误差得出电源电动势的测量值　 　（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内阻的测量值　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
13．（2024高二上·惠州期中）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势E=15v，内电阻为r。电阻R1=4Ω、R2=10Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入AB板间的P位置恰能保持静止，P位置距离下级板距离h=15cm，若小球质量为m=2×10 2kg，电量q=1×10 2C，取g=10m/s2，求：
（1）电容器两端的电压；
（2）电源的内阻；
（3）带电小球所处位置与下极板间的电势差。
14．（2024高二上·惠州期中）如图所示，两相同极板M、N的长度为L=0.6m，相距d=0.5m，为极板右边界，的右侧存在水平向右的匀强电场，电场强度为E=15N/C。光滑绝缘圆弧轨道ABC竖直放置，半径R=1m，A与在同一竖直线，B与圆心在同一竖直线，圆弧AB圆心角为θ=53o，小球以v0=3m/s的水平速度从左侧飞入极板M、N间，飞离极板后恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小球质量m=1.0kg、电荷量q=+0.5C，重力加速度g=10m/s2，，不计空气阻力。求：
（1）小球在A点的速度大小vA；
（2）M、N极板间的电势差U；
（3）小球运动到B点时对轨道的压力大小FN。
15．（2024高二上·惠州期中）如图所示，在xOy平面直角坐标系中，第一象限中有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限中有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小均为E，第四象限中有沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），在x=4l处垂直x轴放置一足够长的挡板。质量为m、电荷量为q的正离子以一定的初速度（未知）从A点沿x轴正方向开始运动，经O点进入第一象限，最终垂直打在挡板上，A点坐标为（ l，）。离子重力不计。求：
（1）离子第一次经过x轴时的速度大小；
（2）离子第二次经过x轴时的横坐标；
（3）第四象限中电场强度大小的可能值。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电场强度
【解析】【解答】A．电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点所受静电力方向相同，与负试探电荷在该点受静电力方向相反，故A错误；
BC．公式是电场强度的比值定义式，E由场源电荷决定，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关，此公式对任意电场均成立，是真空中点电荷在周围空间产生电场强度的决定式，只适用真空中点电荷形成的电场，故B错误，C正确；
D．根据点电荷的电场分布特征可知，在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度大小处处相等，方向不同，故D错误。
故选C。
【分析】 根据电场强度的定义式和点电荷场强公式进行判断：电场强度反映电场本身的力性质，与试探电荷的电量、所受的电场力无关；电场强度的方向与正试探电荷在q该点所受的静电力方向相同。公式是场强的定义式适用任何静电场，是由库仑定律和结合推出的，只对于真空中点电荷产生的静电场适用。
本题关键要掌握电场强度的物理意义及公式和的适用条件。
2．【答案】B
【知识点】电场线；电势能；电势；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】AC．由于图中只有一根电场线，电场线分布的密集程度不确定，则电场强度的大小关系也不确定，由U=Ed可知，电势差的关系也不能够确定，故AC错误；
B．根据图可知，电场方向向右，沿电场线电势降低，则有
故B正确；
D．电子带负电，由可知，从A点出发经B点运动到C点过程，电势能增大，则有
故D错误。
故选B。
【分析】 本题主要考查正电荷电场线特点，关键要熟悉正电荷的电场线分布特点，然后根据电场线疏密反应电场强弱，沿着电场线方向，电势降低即可解决。
根据电场线的疏密分析电场强度的强弱，根据电场线方向判断电势高低，由U=Ed判断电势差的关系；由判断电势能变化。
3．【答案】D
【知识点】安培定则
【解析】【解答】根据右手螺旋定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧附近磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧附近水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对。故D正确，ABC错误；
故选D。
【分析】本题主要考查通电导线周围磁场的分布，结合右手螺旋定则解答。现根据右手螺旋定则确定通电螺线管周围磁场分布，再跟小磁针静止时N所指方向为磁场方向判断四个小磁针N极指向。
4．【答案】D
【知识点】电势
【解析】【解答】A．图像的斜率表示电场强度，由图知斜率不变，故电场强度恒定。在处场强不为零，根据和牛顿第二定律，电荷加速度不为零，故A错误；
BCD．因电场强度恒定，电荷受恒定电场力，加速度不变，做匀加速直线运动。从点静止释放，沿方向运动，到处速度不为零，不会往复运动，故BC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】核心是利用图像的斜率表示电场强度，判断电场的均匀性；再结合牛顿第二定律分析电荷的加速度，进而确定其运动性质。
5．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】电容器充电后保持与电源相连，即使电容器的电容变化，两极板间的电压不变。若充电后与电源断开且未放电，即使电容器的电容变化，两极板的电荷量不变。
ABC．在按键的过程中，电容器两板间距d减小，则由
可知，电容器的电容C增大，两板电压U一定，根据
Q=CU
可知电容器的电量Q增加，电容器充电，则图中电流从M流向N，故B正确，AC错误；
D．电容器两板间距d减小，两板电压U一定，根据
可知极板间的电场强度变大，故D错误。
故选B。
【分析】根据电容的决定式判断电容的变化，电容器与电源连接，电压不变，根据Q=CU判断电容器的带电量Q的变化，再判断电流方向，由判断场强的变化。
6．【答案】D
【知识点】库仑定律；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．B球受重力及A、C对B球的库仑力而处于平衡状态，则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，说明A对B的库仑力为引力，C对B的作用力为斥力。
对B球受力如图所示：
因A带负电，则可知B、C都应带正电，故AB错误；
CD．由B受力分析图和数学知识可知，C对B库仑力为A对B的库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】 库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答。
由题意可知三个小球均处于共点力平衡状态，则对、中的任一小球进行受力分析，由共点力的平衡条件可得出、所带的电性及、电量的大小关系。
7．【答案】B
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】AD．当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，由于
由可知，当R一定时，电流越大功率越大，当时，电路中电流最大，电源输出功率最大，当外电阻与内阻相差越大，电源的输出功率越小，当滑动变阻器接入电路中的电阻为5时，电源的输出功率最小，故AD错误；
B．将R等效到电源的内部，R0上的功率等于等效电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即
时，等效电源的输出功率最大，即上的功率最大，故B正确；
C．电源的效率，可知外阻越大效率越高，所以当时，外电阻最大，电源的效率最大，故C错误；
故选B。
【分析】本题考查电功率最大值问题。对于定值电阻，其功率最大时，电流最大，对于可变电阻，一般要根据电源内外电阻相等时输出功率最大的特点其分析最大功率。电源内阻一定的情况下外电阻越大，电源的效率越大。
8．【答案】C,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；练习使用多用电表
【解析】【解答】A．根据
电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比，电阻的刻度线是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，故A错误；
B．在欧姆表内部黑表笔接的是内部电源的正极，故B错误；
C．测电阻时，先选挡位，再把红、黑表笔短接进行调零，然后测量电阻，故C正确；
D．当指针指在刻度盘的中间刻度附近时，测量的数据误差比较小，所以为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故D正确。
故选CD。
【分析】 本题考查了欧姆表测量原理和使用方法，对欧姆表的原理的理解是该知识点的难点，牢记公式是做好这一类题目的关键。
依据欧姆表的测量原理分析电阻值与刻度线的关系；在欧姆表内部黑表笔接内部电源的正极，红表笔接负极；用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，使欧姆表指针指在刻度盘中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零。
9．【答案】A,C
【知识点】电势能与电场力做功的关系；电势差
【解析】【解答】AB． 雷雨云底部的电势较地面低，所以电场方向由地面指向雷雨云层，电子带负电，受到的电场力向下，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，故A正确，B错误；
C．电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，故C正确；
D．若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，故D错误。
故选AC。
【分析】本题考查对电势差、电势能变化与电场力做功关系及电流方向的认识。
根据题设得出雷雨云底部与地面的电势差及电势的变化情况；根据电场力做功情况得出电子电势能的变化情况；根据题设结合电流方向的规定得出形成电流的方向即可判断。
10．【答案】A,D
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．带电粒子在加速电场运动中，加速度为
则有
解得
可知在加速电场中的加速度更大，故在加速电场中运动时间较短的是，故A正确；
B．带电粒子在加速过程中，根据动能定理
因的电量较大，故的动能较大，故B错误；
C．带电粒子在偏转电场中，加速度为
故在偏转电场中和的加速度之比为2：1，故C错误；
D．带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动，根据动能定理有
在偏转电场中做类平抛运动，有
，，，
联立解得
设速度偏向角为θ ， 则速度偏向角的正切值
故两粒子在同一加速电场中加速，再经过同一偏转电场偏转，可知y与相同，即两种离子的轨迹都重合，故D正确。
故选AD
【分析】 本题主要考查带电粒子在电场中的运动。解决问题的关键是清楚带电粒子在电场中的加速和偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析动能、运动时间、加速度等。
粒子在加速电场中做加速运动，由牛顿第二定律和运动学公式求解两种粒子在加速电场中运动时间关系；由动能定理列式判断 经加速电场加速度后两种粒子动能关系；由牛顿第二定律列式求解在偏转电场中和的加速度之比 ；动能定理列式求得进入偏转电场的速度，粒子进入偏转电场做类平抛运动，由类平抛运动规律列式求解偏转距离和偏转角度，进而判断在加速和偏转过程中两种离子的轨迹关系。
11．【答案】（1）0.730
（2）C；D；F；；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）由图示螺旋测微器可知，固定部分读数为0.5mm，可动部分读数为23.0 × 0.01mm=0.230mm，其示数为d=0.5mm + 0.230mm = 0.730mm
（2）①由闭合电路欧姆定律可得，电路最大电流约
故电流表选 C；
电源电动势为 6V ，故电压表选D ；
为方便实验操作，使表有明显变化，且在最大允许电流范围内，滑动变阻器应选F。
②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，则滑动变阻器用分压式，因待测电阻约为 8Ω ，是电流表电阻的80倍，是电压表电阻的，可知用电流表外接法，则实物电路图如图所示
③由电阻定律和、得
解得
【分析】本题主要考查利用测量电阻率实验测量导线长度实验。需要学生转换思维，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
(1)根据螺旋测微器读数规则读取数据；
(2)根据闭合电路欧姆定律求得最大电流，确定电流表，由电源电动势确定电压表，根据实验要求选择滑动变阻器，由电阻关系确定电表接法，进而画出原理图；
(3)由电阻定律和数学知识求得 铜导线长度的表达式 。
（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为
d=0.5mm + 23.0 × 0.01mm = 0.730mm
（2）①[1]电路最大电流约
故电流表选 C；
[2]电源电动势为 6V ，故电压表选D ；
[3]为方便实验操作，且最大允许电流合适，滑动变阻器应选 F。
②[4]为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，则滑动变阻器用分压式，因待测电阻约为 8Ω ，根据
可知待测电阻阻值偏小，故用电流表外接法，则实物电路图如图所示
③[5]由电阻定律得
解得
12．【答案】0.5；0.2；3.0；2.5；等于；等于
【知识点】表头的改装；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）由并联知识可得，改装后的电流表量程为
改装后的电流表电阻为
（2）根据闭合电路欧姆定律有
化解得
可知图像的纵截距为电源电动势，有
斜率为
解得电源内阻为
（3）该电流表读数为0时，电压表读数等于电源电动势，由第（2）小问可知，电源内阻已经精确计算了，所以该实验没有误差，即电源电动势的测量值和电源内阻的测量值都等于真实值。
【分析】本题考查测电源电动势和内阻的实验。题目难度较大，重点突出，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
(1)根据并联知识求解改装后的电流表量程和内阻；
(2)根据图甲及闭合电路欧姆定律推导乙图横纵坐标之间的关系式，对比图乙，分析纵轴截距和斜率绝对值的含义可求解；
(3)分析表达式中，理论值与测量值是否相同，确定是否有系统误差。
13．【答案】（1）解：小球处于静止状态，小球重力和电场力，二力等大反向，可得
代入数据解得
（2）解：根据部分电路欧姆定律有
根据闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
；
（3）解：由
可得

【知识点】含容电路分析；共点力的平衡
【解析】【分析】本题主要考查了含容电路的应用，由闭合电路欧姆定律和电场有关知识解答。
（1）小球处于静止状态，对小球受力分析，由二力平衡求解电容器两端的电压；
（2）分析根据部分电路欧姆定律求得总电流，再根据闭合电路欧姆定律求得电源内阻；
（3）由求解UPB。
（1）由题知，小球处于静止状态，对小球受力分析，由二力平衡可得
代入数据解得
U=10V
（2）根据部分电路欧姆定律有
根据闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
r=1Ω
（3）由题，可得
代入数据解得
UPB=3V
14．【答案】（1）解：（1）根据运动的合成与分解可得
解得
（2）解：小球在平行金属板间做类平抛运动，垂直电场方向
解得
沿着电场方向，由运动的合成与分解可得
由解得
根据牛顿第二定律有
联立解得
（3）解：小球从A点到B点的过程，根据动能定理有
解得
m/s=
小球在B点由牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律有

【知识点】运动的合成与分解；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】本题主要考查带电小球在重力场、电场叠加场中的运动，分析出物体运动过程，结合运动的合成与分解、动能定理解答。
（1）根据运动的合成与分解，由几何关系求解小球在A点的速度大小vA；
（2）小球在平行金属板间做类平抛运动，沿着电场方向做初速度为零的匀加速运动，垂直电场方向做匀速运动，由类平抛运动规律结合运动的合成与分解、牛顿第二定律列式求解M、N极板间的电势差U；
（3）小球从A点到B点的过程，根据动能定理求解小球到达B点速度，由牛顿第二定律和牛顿第三定律求解小球运动到B点时对轨道的压力大小FN。
（1）根据运动的分解，由几何关系可得
解得
（2）小球在平行金属板间做类平抛运动，则有
，
由运动分解的几何关系有
根据牛顿第二定律有
联立解得
U=10V
（3）小球从A点到B点的过程，根据动能定理有
小球在B点由牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律有
FN=F支=55N
15．【答案】（1）解：（1）离子从A到做类平抛运动，则垂直电场方向
沿着电场方向
解得
在点时，设速度与轴正方向夹角为，则
解得
离子第一次经过x轴时的速度大小
解得
（2）解：从点运动到第二次经过轴过程中，水平方向
竖直方向
解得
离子第二次经过轴时的横坐标为。
（3）解：若离子在第四象限垂直打在挡板上，如图甲
离子做类平抛运动
解得
若离子在第一象限垂直打在挡板上，如图乙
在第四象限运动的水平位移为，则
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）离子从A到做类平抛运动，垂直电场方向做匀速运动，沿着电场方向做初速度为零的匀加速运动，由类平抛运动规律和运动的合成与分解离子第一次经过x轴时的速度大小；
（2）从点运动到第二次经过轴过程中，做斜抛运动，由斜抛规律求得离子第二次经过轴时的横坐标；
（3）若离子在第四象限垂直打在挡板上，画出轨迹，由类平抛运动规律求得 第四象限中电场强度大小，
画出轨迹，由类平抛运动规律求得 第四象限中电场强度大小。
（1）离子从A到做类平抛运动，则
在点时，设速度与轴正方向夹角为，则
解得
离子第一次经过x轴时的速度大小
解得
（2）从点运动到第二次经过轴过程中，水平方向
竖直方向
解得
离子第二次经过轴时的横坐标为。
（3）若离子在第四象限垂直打在挡板上，如图甲
离子做类平抛运动
解得
若离子在第一象限垂直打在挡板上，如图乙
在第四象限运动的水平位移为，则
解得
1 / 1广东省惠州市惠州中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
1．（2024高二上·惠州期中）下列说法中正确的是（　　）
A．电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
B．公式和只适用点电荷形成的电场
C．根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
D．在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度处处相等
【答案】C
【知识点】电场强度
【解析】【解答】A．电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点所受静电力方向相同，与负试探电荷在该点受静电力方向相反，故A错误；
BC．公式是电场强度的比值定义式，E由场源电荷决定，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关，此公式对任意电场均成立，是真空中点电荷在周围空间产生电场强度的决定式，只适用真空中点电荷形成的电场，故B错误，C正确；
D．根据点电荷的电场分布特征可知，在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度大小处处相等，方向不同，故D错误。
故选C。
【分析】 根据电场强度的定义式和点电荷场强公式进行判断：电场强度反映电场本身的力性质，与试探电荷的电量、所受的电场力无关；电场强度的方向与正试探电荷在q该点所受的静电力方向相同。公式是场强的定义式适用任何静电场，是由库仑定律和结合推出的，只对于真空中点电荷产生的静电场适用。
本题关键要掌握电场强度的物理意义及公式和的适用条件。
2．（2024高二上·惠州期中）如图所示为某电场中的一根电场线，电场线上有A、B、C三点且AB=BC，一电子以一定的初速度从A点出发经B点运动到C点。下列说法正确的是（　　）
A．场强EA＞EB＞EC B．电势φA＞φB＞φC
C．电势差UAB=UBC D．电子的电势能
【答案】B
【知识点】电场线；电势能；电势；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】AC．由于图中只有一根电场线，电场线分布的密集程度不确定，则电场强度的大小关系也不确定，由U=Ed可知，电势差的关系也不能够确定，故AC错误；
B．根据图可知，电场方向向右，沿电场线电势降低，则有
故B正确；
D．电子带负电，由可知，从A点出发经B点运动到C点过程，电势能增大，则有
故D错误。
故选B。
【分析】 本题主要考查正电荷电场线特点，关键要熟悉正电荷的电场线分布特点，然后根据电场线疏密反应电场强弱，沿着电场线方向，电势降低即可解决。
根据电场线的疏密分析电场强度的强弱，根据电场线方向判断电势高低，由U=Ed判断电势差的关系；由判断电势能变化。
3．（2024高二上·惠州期中）如图所示，某同学在通电螺线管的附近与内部画出了a、b、c、d四个小磁针，其中小磁针b在螺线管内部。四个小磁针N极（黑色一端）指向对的是（　　）
A．小磁针a B．小磁针b C．小磁针c D．小磁针d
【答案】D
【知识点】安培定则
【解析】【解答】根据右手螺旋定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧附近磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧附近水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对。故D正确，ABC错误；
故选D。
【分析】本题主要考查通电导线周围磁场的分布，结合右手螺旋定则解答。现根据右手螺旋定则确定通电螺线管周围磁场分布，再跟小磁针静止时N所指方向为磁场方向判断四个小磁针N极指向。
4．（2024高二上·惠州期中）一电场中电势在x轴上的分布如图所示，一点电荷由O点静止释放，仅在电场力作用下沿方向运动，则该电荷（　　）
A．在处的加速度为零 B．在处的速度为零
C．在O到间往复运动 D．在O到间匀加速运动
【答案】D
【知识点】电势
【解析】【解答】A．图像的斜率表示电场强度，由图知斜率不变，故电场强度恒定。在处场强不为零，根据和牛顿第二定律，电荷加速度不为零，故A错误；
BCD．因电场强度恒定，电荷受恒定电场力，加速度不变，做匀加速直线运动。从点静止释放，沿方向运动，到处速度不为零，不会往复运动，故BC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】核心是利用图像的斜率表示电场强度，判断电场的均匀性；再结合牛顿第二定律分析电荷的加速度，进而确定其运动性质。
5．（2024高二上·惠州期中）传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图所示。每个键下面都有相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。在按下键的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电容器的电容C减小 B．电容器的带电量Q增加
C．图中电流从N流向M D．电容器极板间的电场强度减小
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】电容器充电后保持与电源相连，即使电容器的电容变化，两极板间的电压不变。若充电后与电源断开且未放电，即使电容器的电容变化，两极板的电荷量不变。
ABC．在按键的过程中，电容器两板间距d减小，则由
可知，电容器的电容C增大，两板电压U一定，根据
Q=CU
可知电容器的电量Q增加，电容器充电，则图中电流从M流向N，故B正确，AC错误；
D．电容器两板间距d减小，两板电压U一定，根据
可知极板间的电场强度变大，故D错误。
故选B。
【分析】根据电容的决定式判断电容的变化，电容器与电源连接，电压不变，根据Q=CU判断电容器的带电量Q的变化，再判断电流方向，由判断场强的变化。
6．（2024高二上·惠州期中）如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量相等，A球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零。则下列说法正确的是（　　）
A．B球和C球都带负电荷
B．B球带负电荷，C球带正电荷
C．B球和C球都带正电荷，所带电量不一定相等
D．B球和C球所带电量一定相等
【答案】D
【知识点】库仑定律；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．B球受重力及A、C对B球的库仑力而处于平衡状态，则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，说明A对B的库仑力为引力，C对B的作用力为斥力。
对B球受力如图所示：
因A带负电，则可知B、C都应带正电，故AB错误；
CD．由B受力分析图和数学知识可知，C对B库仑力为A对B的库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】 库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答。
由题意可知三个小球均处于共点力平衡状态，则对、中的任一小球进行受力分析，由共点力的平衡条件可得出、所带的电性及、电量的大小关系。
7．（2024高二上·惠州期中）如图所示，，为最大阻值是的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻，下列说法正确的是（　　）
A．，电源的输出功率最大 B．时，消耗的功率最大
C．时，电源的效率最高 D．时，电源的输出功率最小
【答案】B
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】AD．当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，由于
由可知，当R一定时，电流越大功率越大，当时，电路中电流最大，电源输出功率最大，当外电阻与内阻相差越大，电源的输出功率越小，当滑动变阻器接入电路中的电阻为5时，电源的输出功率最小，故AD错误；
B．将R等效到电源的内部，R0上的功率等于等效电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即
时，等效电源的输出功率最大，即上的功率最大，故B正确；
C．电源的效率，可知外阻越大效率越高，所以当时，外电阻最大，电源的效率最大，故C错误；
故选B。
【分析】本题考查电功率最大值问题。对于定值电阻，其功率最大时，电流最大，对于可变电阻，一般要根据电源内外电阻相等时输出功率最大的特点其分析最大功率。电源内阻一定的情况下外电阻越大，电源的效率越大。
8．（2024高二上·惠州期中）下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是(　　)
A．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏
B．红表笔是与表内的电源正极相连的
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻
D．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近
【答案】C,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；练习使用多用电表
【解析】【解答】A．根据
电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比，电阻的刻度线是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，故A错误；
B．在欧姆表内部黑表笔接的是内部电源的正极，故B错误；
C．测电阻时，先选挡位，再把红、黑表笔短接进行调零，然后测量电阻，故C正确；
D．当指针指在刻度盘的中间刻度附近时，测量的数据误差比较小，所以为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故D正确。
故选CD。
【分析】 本题考查了欧姆表测量原理和使用方法，对欧姆表的原理的理解是该知识点的难点，牢记公式是做好这一类题目的关键。
依据欧姆表的测量原理分析电阻值与刻度线的关系；在欧姆表内部黑表笔接内部电源的正极，红表笔接负极；用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，使欧姆表指针指在刻度盘中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零。
9．（2024高二上·惠州期中）如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，形成雷声。若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程（　　）
A．电场力对电子做正功
B．电子的电势能增加
C．电流方向由地面流向云层
D．雷雨云底部与地面的电势差为
【答案】A,C
【知识点】电势能与电场力做功的关系；电势差
【解析】【解答】AB． 雷雨云底部的电势较地面低，所以电场方向由地面指向雷雨云层，电子带负电，受到的电场力向下，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，故A正确，B错误；
C．电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，故C正确；
D．若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，故D错误。
故选AC。
【分析】本题考查对电势差、电势能变化与电场力做功关系及电流方向的认识。
根据题设得出雷雨云底部与地面的电势差及电势的变化情况；根据电场力做功情况得出电子电势能的变化情况；根据题设结合电流方向的规定得出形成电流的方向即可判断。
10．（2024高二上·惠州期中）如图所示，让一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合物，从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，最后都从偏转电场右侧离开，图中画出了其中一种粒子的运动轨迹，下列说法正确的是（　　）
A．在加速电场中运动时间较短的是
B．经加速电场加速度后，的动能较小
C．在偏转电场中和的加速度之比为1：2
D．在加速和偏转过程中两种离子的轨迹都重合
【答案】A,D
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．带电粒子在加速电场运动中，加速度为
则有
解得
可知在加速电场中的加速度更大，故在加速电场中运动时间较短的是，故A正确；
B．带电粒子在加速过程中，根据动能定理
因的电量较大，故的动能较大，故B错误；
C．带电粒子在偏转电场中，加速度为
故在偏转电场中和的加速度之比为2：1，故C错误；
D．带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动，根据动能定理有
在偏转电场中做类平抛运动，有
，，，
联立解得
设速度偏向角为θ ， 则速度偏向角的正切值
故两粒子在同一加速电场中加速，再经过同一偏转电场偏转，可知y与相同，即两种离子的轨迹都重合，故D正确。
故选AD
【分析】 本题主要考查带电粒子在电场中的运动。解决问题的关键是清楚带电粒子在电场中的加速和偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析动能、运动时间、加速度等。
粒子在加速电场中做加速运动，由牛顿第二定律和运动学公式求解两种粒子在加速电场中运动时间关系；由动能定理列式判断 经加速电场加速度后两种粒子动能关系；由牛顿第二定律列式求解在偏转电场中和的加速度之比 ；动能定理列式求得进入偏转电场的速度，粒子进入偏转电场做类平抛运动，由类平抛运动规律列式求解偏转距离和偏转角度，进而判断在加速和偏转过程中两种离子的轨迹关系。
11．（2024高二上·惠州期中）实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。
（1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为　 　mm；
（2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有8Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：
A.电池组（6V，内阻约1Ω）
B.电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）
C.电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）
D.电压表（0～6V，内阻约4kΩ）
E.电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
F.滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流2A）
G.滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H.开关、导线若干
①除了选项A、H和外，电流表应选用　 　，电压表应选用　 　，滑动变阻器应选用　 　；（填写器材前的编号）
②为了使测量结果尽量准确、操作性更强，该同学设计了图b所示电路，请用笔画线完成剩余部分的连接　 　；
③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L=　 　。
【答案】（1）0.730
（2）C；D；F；；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）由图示螺旋测微器可知，固定部分读数为0.5mm，可动部分读数为23.0 × 0.01mm=0.230mm，其示数为d=0.5mm + 0.230mm = 0.730mm
（2）①由闭合电路欧姆定律可得，电路最大电流约
故电流表选 C；
电源电动势为 6V ，故电压表选D ；
为方便实验操作，使表有明显变化，且在最大允许电流范围内，滑动变阻器应选F。
②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，则滑动变阻器用分压式，因待测电阻约为 8Ω ，是电流表电阻的80倍，是电压表电阻的，可知用电流表外接法，则实物电路图如图所示
③由电阻定律和、得
解得
【分析】本题主要考查利用测量电阻率实验测量导线长度实验。需要学生转换思维，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
(1)根据螺旋测微器读数规则读取数据；
(2)根据闭合电路欧姆定律求得最大电流，确定电流表，由电源电动势确定电压表，根据实验要求选择滑动变阻器，由电阻关系确定电表接法，进而画出原理图；
(3)由电阻定律和数学知识求得 铜导线长度的表达式 。
（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为
d=0.5mm + 23.0 × 0.01mm = 0.730mm
（2）①[1]电路最大电流约
故电流表选 C；
[2]电源电动势为 6V ，故电压表选D ；
[3]为方便实验操作，且最大允许电流合适，滑动变阻器应选 F。
②[4]为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，则滑动变阻器用分压式，因待测电阻约为 8Ω ，根据
可知待测电阻阻值偏小，故用电流表外接法，则实物电路图如图所示
③[5]由电阻定律得
解得
12．（2024高二上·惠州期中）某一物理兴趣小组按照甲图所示的电路测量某电源的电动势E和内阻r，实验室准备器材如下：
a．待测电源（电动势E约为3V，内阻r约为几欧姆）；
b．量程为3V的电压表V（不是理想电压表）；
c．满偏电流的电流计；
d．定值电阻；
e．滑动变阻器R（阻值变化范围）；
f．开关S一个；
g．导线若干。
（1）给表头并上一个定值电阻使之成为一个新的电流表，则改装后的电流表量程为　 　A，阻值为　 　Ω；
（2）在电路连接和实验操作都正确的情况下，调节滑动变阻器R，得到多组电压表V和表头G的读数，做出如题图乙所示的图像，由图像可知该电源的电动势　 　V，内阻　 　Ω；（均保留两位有效数字）；
（3）由实验原理分析系统误差得出电源电动势的测量值　 　（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内阻的测量值　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】0.5；0.2；3.0；2.5；等于；等于
【知识点】表头的改装；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）由并联知识可得，改装后的电流表量程为
改装后的电流表电阻为
（2）根据闭合电路欧姆定律有
化解得
可知图像的纵截距为电源电动势，有
斜率为
解得电源内阻为
（3）该电流表读数为0时，电压表读数等于电源电动势，由第（2）小问可知，电源内阻已经精确计算了，所以该实验没有误差，即电源电动势的测量值和电源内阻的测量值都等于真实值。
【分析】本题考查测电源电动势和内阻的实验。题目难度较大，重点突出，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
(1)根据并联知识求解改装后的电流表量程和内阻；
(2)根据图甲及闭合电路欧姆定律推导乙图横纵坐标之间的关系式，对比图乙，分析纵轴截距和斜率绝对值的含义可求解；
(3)分析表达式中，理论值与测量值是否相同，确定是否有系统误差。
13．（2024高二上·惠州期中）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势E=15v，内电阻为r。电阻R1=4Ω、R2=10Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入AB板间的P位置恰能保持静止，P位置距离下级板距离h=15cm，若小球质量为m=2×10 2kg，电量q=1×10 2C，取g=10m/s2，求：
（1）电容器两端的电压；
（2）电源的内阻；
（3）带电小球所处位置与下极板间的电势差。
【答案】（1）解：小球处于静止状态，小球重力和电场力，二力等大反向，可得
代入数据解得
（2）解：根据部分电路欧姆定律有
根据闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
；
（3）解：由
可得

【知识点】含容电路分析；共点力的平衡
【解析】【分析】本题主要考查了含容电路的应用，由闭合电路欧姆定律和电场有关知识解答。
（1）小球处于静止状态，对小球受力分析，由二力平衡求解电容器两端的电压；
（2）分析根据部分电路欧姆定律求得总电流，再根据闭合电路欧姆定律求得电源内阻；
（3）由求解UPB。
（1）由题知，小球处于静止状态，对小球受力分析，由二力平衡可得
代入数据解得
U=10V
（2）根据部分电路欧姆定律有
根据闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
r=1Ω
（3）由题，可得
代入数据解得
UPB=3V
14．（2024高二上·惠州期中）如图所示，两相同极板M、N的长度为L=0.6m，相距d=0.5m，为极板右边界，的右侧存在水平向右的匀强电场，电场强度为E=15N/C。光滑绝缘圆弧轨道ABC竖直放置，半径R=1m，A与在同一竖直线，B与圆心在同一竖直线，圆弧AB圆心角为θ=53o，小球以v0=3m/s的水平速度从左侧飞入极板M、N间，飞离极板后恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小球质量m=1.0kg、电荷量q=+0.5C，重力加速度g=10m/s2，，不计空气阻力。求：
（1）小球在A点的速度大小vA；
（2）M、N极板间的电势差U；
（3）小球运动到B点时对轨道的压力大小FN。
【答案】（1）解：（1）根据运动的合成与分解可得
解得
（2）解：小球在平行金属板间做类平抛运动，垂直电场方向
解得
沿着电场方向，由运动的合成与分解可得
由解得
根据牛顿第二定律有
联立解得
（3）解：小球从A点到B点的过程，根据动能定理有
解得
m/s=
小球在B点由牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律有

【知识点】运动的合成与分解；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】本题主要考查带电小球在重力场、电场叠加场中的运动，分析出物体运动过程，结合运动的合成与分解、动能定理解答。
（1）根据运动的合成与分解，由几何关系求解小球在A点的速度大小vA；
（2）小球在平行金属板间做类平抛运动，沿着电场方向做初速度为零的匀加速运动，垂直电场方向做匀速运动，由类平抛运动规律结合运动的合成与分解、牛顿第二定律列式求解M、N极板间的电势差U；
（3）小球从A点到B点的过程，根据动能定理求解小球到达B点速度，由牛顿第二定律和牛顿第三定律求解小球运动到B点时对轨道的压力大小FN。
（1）根据运动的分解，由几何关系可得
解得
（2）小球在平行金属板间做类平抛运动，则有
，
由运动分解的几何关系有
根据牛顿第二定律有
联立解得
U=10V
（3）小球从A点到B点的过程，根据动能定理有
小球在B点由牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律有
FN=F支=55N
15．（2024高二上·惠州期中）如图所示，在xOy平面直角坐标系中，第一象限中有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限中有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小均为E，第四象限中有沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），在x=4l处垂直x轴放置一足够长的挡板。质量为m、电荷量为q的正离子以一定的初速度（未知）从A点沿x轴正方向开始运动，经O点进入第一象限，最终垂直打在挡板上，A点坐标为（ l，）。离子重力不计。求：
（1）离子第一次经过x轴时的速度大小；
（2）离子第二次经过x轴时的横坐标；
（3）第四象限中电场强度大小的可能值。
【答案】（1）解：（1）离子从A到做类平抛运动，则垂直电场方向
沿着电场方向
解得
在点时，设速度与轴正方向夹角为，则
解得
离子第一次经过x轴时的速度大小
解得
（2）解：从点运动到第二次经过轴过程中，水平方向
竖直方向
解得
离子第二次经过轴时的横坐标为。
（3）解：若离子在第四象限垂直打在挡板上，如图甲
离子做类平抛运动
解得
若离子在第一象限垂直打在挡板上，如图乙
在第四象限运动的水平位移为，则
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）离子从A到做类平抛运动，垂直电场方向做匀速运动，沿着电场方向做初速度为零的匀加速运动，由类平抛运动规律和运动的合成与分解离子第一次经过x轴时的速度大小；
（2）从点运动到第二次经过轴过程中，做斜抛运动，由斜抛规律求得离子第二次经过轴时的横坐标；
（3）若离子在第四象限垂直打在挡板上，画出轨迹，由类平抛运动规律求得 第四象限中电场强度大小，
画出轨迹，由类平抛运动规律求得 第四象限中电场强度大小。
（1）离子从A到做类平抛运动，则
在点时，设速度与轴正方向夹角为，则
解得
离子第一次经过x轴时的速度大小
解得
（2）从点运动到第二次经过轴过程中，水平方向
竖直方向
解得
离子第二次经过轴时的横坐标为。
（3）若离子在第四象限垂直打在挡板上，如图甲
离子做类平抛运动
解得
若离子在第一象限垂直打在挡板上，如图乙
在第四象限运动的水平位移为，则
解得
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