物理卷·2018届广西南宁八中高二上学期期中物理试卷（理科） （解析版）

物理卷·2018届广西南宁八中高二上学期期中物理试卷（理科） （解析版）

‎2016-2017学年广西南宁八中高二（上）期中物理试卷（理科）‎ ‎　‎ 一、单项选择题（每小题只有一个选项正确；每小题3分，共30分）‎ ‎1．关于电流，下列说法正确的是（　　）‎ A．电流的方向就是电荷移动的方向 B．电流是有方向的量，所以是矢量 C．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 D．以上说法都不正确 ‎2．一验电器的金属箔原来张开，用一带负电的物体接触验电器的金属球瞬间，发现金属箔迅速合拢后又张开更大的角度，则验电器的金属球原来带（　　）‎ A．正电 B．负电 C．不带电 D．不确定 ‎3．当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量为q′=2q的负试探电荷时，测得该点的场强（　　）‎ A．大小为2E，方向与E相同 B．大小为2E，方向与E相反 C．大小为E，方向与E相同 D．大小为E，方向与E相反 ‎4．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷．达到静电平衡后（　　）‎ A．a端的电势比b端的低 B．a端的电势比c点的低 C．a端的电势比d点的低 D．杆内c处的场强不为零 ‎5．如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的电流关系是（　　）‎ A．IA=IB B．IA=2IB C．IB=2IA D．不能确定 ‎6．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示．图象上A点与原点连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则（　　）‎ A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B．在A点，白炽灯的电阻可表示为 C．在A点，白炽灯的电阻可表示为 D．在A点，白炽灯的电阻可表示为 ‎7．一个电荷只在电场力作用下从电场中的P点移到Q点时，电场力做了8×10﹣6J的功，那么（　　）‎ A．电荷在Q处时将具有8×10﹣6J的动能 B．电荷在Q处时将具有8×10﹣6J的电势能 C．电荷的动能减少了8×10﹣6J D．电荷的电势能减少了8×10﹣6J ‎8．如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是（　　）‎ A．EA=EC＞EB；φA=φC＞φB B．EB＞EA＞EC；φA=φC＞φB C．EA＜EB，EA＜EC；φA＞φB，φA＞φC D．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低 ‎9．如图所示，ABCDEF是在匀强电场中画出的一个正六边形，该六边形所在平面与电场线（图中没有画出）平行，A、B、C三点的电势分别为5V、10V、15V，则下列说法正确的是（　　）‎ A．匀强电场的场强方向由C指向F B．匀强电场的场强方向由F指向C C．匀强电场的场强方向由C指向A D．匀强电场的场强方向由A指向C ‎10．在如图所示的电路，电源的内阻为r，现闭合电键S，将滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）‎ A．电容器C上的电荷量增大 B．电压表读数变小 C．电流表读数变大 D．灯泡L变亮 ‎　‎ 二、多项选择题（每小题4分，漏选得2分，错选、不选得0分，共16分）‎ ‎11．如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示．以下说法正确的是（　　）‎ A．A、B两点的电势φA＞φB B．A、B两点的电场强度EA＞EB C．电子在A、B两点的速度vA＜vB D．电子在A，B两点的电势能EPA＜EPB ‎12．如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为U，乙电路两端的电压为2U．调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系中正确的是（　　）‎ A．P甲=P乙 B．P1=P2 C．P甲＜P乙 D．P1＜P2‎ ‎13．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　）‎ A．平行板电容器的电容值将变大 B．静电计指针张角变小 C．平行板间电场强度变小 D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一段距离，则带电油滴所受电场力不变 ‎14．如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点M上．则从开始释放到打到右极板的过程中（　　）‎ A．它们的电荷量之比qP：qQ=2：1‎ B．它们的运动时间之比tP：tQ=2：1‎ C．它们的动能增加量之比△EkP：△EkQ=4：1‎ D．它们的电势能减少量之比△EP：△EQ=4：1‎ ‎　‎ 三、填空题（每空2分，共16分）‎ ‎15．在一根电阻丝两端加上一定的电压U，电功率为P，则导线的电阻值为　　，若将导线均匀拉长为原来的3倍，则电阻值变为原来的　　倍．‎ ‎16．如图电路，E=8V，r=1Ω，R0=3Ω，变阻器R的可调范围为0～10Ω，S闭合，‎ ‎（1）在变阻器的阻值R=　　Ω时，变阻器R消耗的功率最大，为　　W．‎ ‎（2）在变阻器的阻值R=　　Ω时，定值电阻R0消耗的功率最大，为　　W．‎ ‎17．如图所示的电路中，电源电动势E=12V，内电阻r=2Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=4Ω．R为一只保护电阻，R=6Ω．电动机正常运转时，电压表（可当作理想电表）的示数为3V，则流过电动机的电流为　　A，电动机的输出功率为　　W．‎ ‎　‎ 四、计算题（12+12+14=38分）‎ ‎18．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=4cm，bc=10cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量q=4×10﹣8C的正电荷从a移到b电场力做功W1=1.2×10﹣7J．‎ 求：（1）匀强电场的场强E；‎ ‎（2）电荷从b移到c，电场力做的功W2；‎ ‎（3）a、c两点的电势差Uac．‎ ‎19．如图所示电路中，电阻R1=10Ω，R2=6Ω，R3=10Ω，电源内阻r=4Ω，电压表可视为理想电表．当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为6V．求：‎ ‎（1）电阻R2中的电流为多大？‎ ‎（2）电源的电动势为多大？‎ ‎（3）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为多大？‎ ‎20．如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量为q=+1.0×10﹣5C，从a点由静止开始经电压为U=400V的电场加速后，垂直于PQ从b点进入匀强电场中，从虚线MN上的c点离开匀强电场时速度方向与电场方向成30°角．已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重 力忽略不计．求：‎ ‎（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v0；‎ ‎（2）带电粒子在PQ、MN间的匀强电场中运动的时间；‎ ‎（3）b、c两点间的电势差Ubc．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年广西南宁八中高二（上）期中物理试卷（理科）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题（每小题只有一个选项正确；每小题3分，共30分）‎ ‎1．关于电流，下列说法正确的是（　　）‎ A．电流的方向就是电荷移动的方向 B．电流是有方向的量，所以是矢量 C．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 D．以上说法都不正确 ‎【考点】电流、电压概念．‎ ‎【分析】电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向与电流方向相同，电流是标量．‎ ‎【解答】解：A、电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故A错误；‎ B、电流是标量，故B错误；‎ C、只有导体两端有电势差时才能形成电流，故C错误；‎ D、综上所述D正确．‎ 故选：D ‎【点评】掌握电流形成的原因和电流方向的规定，知道电流是标量，难度不大，属于基础题．‎ ‎　‎ ‎2．一验电器的金属箔原来张开，用一带负电的物体接触验电器的金属球瞬间，发现金属箔迅速合拢后又张开更大的角度，则验电器的金属球原来带（　　）‎ A．正电 B．负电 C．不带电 D．不确定 ‎【考点】静电现象的解释．‎ ‎【分析】验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；正负电荷会发生中和．‎ ‎【解答】解：金属箔迅速合拢后又张开更大的角度，说明物体与金属箔原来带异种电荷，先发生中和现象；‎ 物体带负电，故金属球带正电；‎ 故选A．‎ ‎【点评】本题主要考查了正、负两种电荷和验电器用途、原理及其使用特点的了解，知道正、负电荷会发生中和现象是解题的关键．‎ ‎　‎ ‎3．当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量为q′=2q的负试探电荷时，测得该点的场强（　　）‎ A．大小为2E，方向与E相同 B．大小为2E，方向与E相反 C．大小为E，方向与E相同 D．大小为E，方向与E相反 ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】电场强度是描述电场本身的力性质的物理量，与试探电荷无关，在电场中同一点，电场强度是唯一确定的．‎ ‎【解答】解：依题，当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量为q′=2q的负试探电荷时，电场强度的大小和方向都不变，即该点的场强大小仍为E，方向与E相同．‎ 故选C ‎【点评】本题考查对电场强度物理意义的理解．电场强度是反映电场本身性质的物理量，与试探电荷无关，电场中同一点，不管放什么电荷，放不放电荷，该点的电场强度大小和方向都是一定的．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷．达到静电平衡后（　　）‎ A．a端的电势比b端的低 B．a端的电势比c点的低 C．a端的电势比d点的低 D．杆内c处的场强不为零 ‎【考点】静电场中的导体；电势．‎ ‎【分析】沿电场线方向电势降低，而处于电场中的导体处于静电平衡状态，根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，再由固定电荷产生的电场可以确定电势的高低．‎ ‎【解答】解：A、B、达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φa=φb=φc，故AB错误；‎ C、由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，则d点的电势高于金属杆的电势，有：φd＞φb=φc=φa，故C正确；‎ D、由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零； 故D错误．‎ 故选：C ‎【点评】导体达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，这是解决本题的关键的地方，对于静电场的特点一定要熟悉，同时明确沿电场线方向电势降低．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的电流关系是（　　）‎ A．IA=IB B．IA=2IB C．IB=2IA D．不能确定 ‎【考点】电流、电压概念．‎ ‎【分析】掌握串联电路中的电流规律：串联电路各处电流都相等；‎ ‎【解答】解：两导线串联，由于串联元件电流处处相等，所以I1=I2，故A正确 故选A ‎【点评】此题考查了串联电路电流的规律，是非常基础的考察 ‎　‎ ‎6．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示．图象上A点与原点连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则（　　）‎ A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B．在A点，白炽灯的电阻可表示为 C．在A点，白炽灯的电阻可表示为 D．在A点，白炽灯的电阻可表示为 ‎【考点】欧姆定律．‎ ‎【分析】由图象可以求出电压对对应的电流，电压与对应电流的比值是白炽灯的电阻，根据图示图象应用欧姆定律答题．‎ ‎【解答】解：A、由图示图象可知，随电压U增大通过灯泡的电流I增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大，故A错误；‎ B、由图可知，A点的电压和电流，则在A点灯泡电阻：R=，不能根据和求电阻，故BC错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查了求灯泡电阻的计算问题，要分析清楚图象，明确只能根据对应点的坐标利用欧姆定律求解，不能根据斜率来求电阻．‎ ‎　‎ ‎7．一个电荷只在电场力作用下从电场中的P点移到Q点时，电场力做了8×10﹣6J的功，那么（　　）‎ A．电荷在Q处时将具有8×10﹣6J的动能 B．电荷在Q处时将具有8×10﹣6J的电势能 C．电荷的动能减少了8×10﹣6J D．电荷的电势能减少了8×10﹣6J ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】电荷只在电场力作用下从电场中的P点移到Q点，电场力做了8×10﹣6J的功，电荷的电势能减小8×10﹣6J，根据动能定理得知，动能增加了8×10﹣6J ‎【解答】解：A、C、电荷只在电场力作用下，电场力做了8×10﹣6J的功，合力做功即为8×10﹣6J，根据动能定理得知，动能增加了8×10﹣6J．电荷的初动能不知道，所以不能判断出电荷在Q点的动能的大小．故A错误，C错误；‎ B、电势能的大小与0势能点的选择有关，该题没有给出0势能点，所以不能判断电荷在Q点的电势能．故B错误；‎ D、由题知道电场力做了8×10﹣6J的功，根据功能关系得知，电荷的电势能减小8×10﹣6J．故D正确．‎ 故选：D ‎【点评】本题考查对电场力做功与电势能变化关系的理解，熟练运用动能定理分析动能的变化是解答的关键．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是（　　）‎ A．EA=EC＞EB；φA=φC＞φB B．EB＞EA＞EC；φA=φC＞φB C．EA＜EB，EA＜EC；φA＞φB，φA＞φC D．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】电场线越密的地方，电场强度越强．沿着电场线方向电势降低．通过电场线的分布进行判断．‎ ‎【解答】解：根据电场线的疏密分布知，A点的电场线比C点密，B点的电场线比A点密，则EB＞EA＞EC；‎ 等量的异种电荷的中垂线为等势线，则A点的电势与C点的电势相等，沿着电场线方向电势逐渐降低，则A点的电势大于B点电势．所以φA=φC＞φB．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选B．‎ ‎【点评】虽然电场线不是实际存在的，但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱；可以根据电场线方向来确定电势的高低；同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布，电场线与等势线相互垂直．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，ABCDEF是在匀强电场中画出的一个正六边形，该六边形所在平面与电场线（图中没有画出）平行，A、B、C三点的电势分别为5V、10V、15V，则下列说法正确的是（　　）‎ A．匀强电场的场强方向由C指向F B．匀强电场的场强方向由F指向C C．匀强电场的场强方向由C指向A D．匀强电场的场强方向由A指向C ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】连接EB，EB即为一条等势线，CA连线即为一条电场线，电场线指向电势降低的方向 ‎【解答】解：连接AC，AC中点电势为，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形对称性，CD∥EB，而匀强电场的等势面平行，则CD直线也是一条等势线，由几何知识得知，CA⊥EB，EB是等势线，则CA连线必为一条电场线，而且电场强度的方向由C指向A，故C正确，ABD错误；‎ 故选：C ‎【点评】本题的关键找等势点，作出电场线，这是解决这类问题常用方法．同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系．‎ ‎　‎ ‎10．在如图所示的电路，电源的内阻为r，现闭合电键S，将滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）‎ A．电容器C上的电荷量增大 B．电压表读数变小 C．电流表读数变大 D．灯泡L变亮 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】滑动变阻器滑片P向左移动，变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电流减小，灯泡变暗；变阻器两端电压增大，电容器上电荷量增大，电流表读数变小，电压表读数U=E﹣Ir变大．‎ ‎【解答】解：当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，电流I减小，电流表读数变小，电压表读数U=E﹣Ir，则U变大，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则P减小，灯泡L变暗．变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器的电压也增大，则其电荷量增大，故A正确，BCD错误．‎ 故选：A ‎【点评】本题是简单的动态分析问题，根据局部电阻的变化，分析整体电阻的变化，再分析总电流和总电压的变化，即按局部到整体，再到局部的思路进行分析．对于电容器，关键确定电压，记住这个结论很有必要：电容器与与它并联的电路电压相等．‎ ‎　‎ 二、多项选择题（每小题4分，漏选得2分，错选、不选得0分，共16分）‎ ‎11．如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示．以下说法正确的是（　　）‎ A．A、B两点的电势φA＞φB B．A、B两点的电场强度EA＞EB C．电子在A、B两点的速度vA＜vB D．电子在A，B两点的电势能EPA＜EPB ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场线；电势．‎ ‎【分析】根据电势的高低得出电场强度的方向，从而得出电子电场力的方向，通过电场力做功判断电子速度的变化，根据电场力做功判断电势能的高低．‎ ‎【解答】解：A、由（b）图可知，沿AB由点A运动到点B，电势逐渐降低，则φA＞φB，故A正确．‎ B、根据知，图线的切线斜率表示电场强度，可知从A到B，电场强度逐渐减小，即EA＞EB，故B正确．‎ C、电场强度的方向从A指向B，则电子所受的电场力向左，从A到B，电场力做负功，动能减小，速度减小，故C正确．‎ D、电子从A到B，电场力做负功，电势能增加，故D正确．‎ 故选：ABCD．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道沿电场线方向电势逐渐降低，掌握判断电势能高低的方法，知道φ﹣x图线的切线斜率表示电场强度．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为U，乙电路两端的电压为2U．调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系中正确的是（　　）‎ A．P甲=P乙 B．P1=P2 C．P甲＜P乙 D．P1＜P2‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】灯泡正常发光时的电流为额定电流；根据并联电路中干路电流是各支路电流的和、串联电路各处电流都相等分别求出两电路的总电流，再利用P=UI求出甲乙两图的功率之比．‎ ‎【解答】解：两灯泡规格相同且正常发光，‎ 甲图灯泡并联，电流为：I1=2I额；‎ 乙图灯泡串联，电流为：I2=I额；‎ P1：P2=U1I1：U2I2=U×2I额：2UI额=1：1．‎ 故两电路中消耗的功率等，故B正确，ACD错误；‎ 故选：B．‎ ‎【点评】本题考查了串联电路和并联电路的电流特点，以及电功率公式的应用，熟练掌握以上知识并灵活应择功率公式是解决本题的关键．‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　）‎ A．平行板电容器的电容值将变大 B．静电计指针张角变小 C．平行板间电场强度变小 D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一段距离，则带电油滴所受电场力不变 ‎【考点】带电粒子在混合场中的运动；电容．‎ ‎【分析】电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化．‎ ‎【解答】解：A、根据C=知，d增大，则电容减小．故A错误．‎ B、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变．故B错误．‎ C、电势差不变，d增大，则电场强度减小．故C正确．‎ D、电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据，知电场强度不变，则油滴所受电场力不变．故D正确．‎ 故选：CD ‎【点评】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点M上．则从开始释放到打到右极板的过程中（　　）‎ A．它们的电荷量之比qP：qQ=2：1‎ B．它们的运动时间之比tP：tQ=2：1‎ C．它们的动能增加量之比△EkP：△EkQ=4：1‎ D．它们的电势能减少量之比△EP：△EQ=4：1‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】两小球在电场中均受到重力和电场力作用，两小球均沿图所示的虚线做初速度为零的匀加速直线运动； 把运动沿水平和竖直方向进行分解，在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向均做初速度为零的匀加速直线运动．因在竖直方向上位移相同，所以两球运动时间相同，从而判断出在水平方向上的加速度的关系和电场力的关系，结合能量的转化和守恒及运动学公式可判断个选项的正误．‎ ‎【解答】解：B、两小球在竖直方向做自由落体运动，水平在电场力作用下做初速度为0的匀加速直线运动，故两小球运动时在竖直方向自由下落的高度相同，由h=可知他们运动时间相等，故B错误；‎ ACD、根据分运动的等时性，沿电场方向加速时间也相等，由可得P、Q两球的水平加速度为2倍关系；由可知，带电量也为2倍关系．选项A正确；可知两球的加速度关系为aP=2aQ，由F=ma可得电场力有关系Fp=2FQ，而水平方向Sp=2SQ，由功的公式知，电场力对两球做功有关系Wp=4WQ，所以电势能变化是4倍的关系．在竖直方向上重力做功相等，所以两球合力做功并不是4倍关系．可知C错误．D正确 故选：AD．‎ ‎【点评】该题考察了带电粒子在平行板电容器中的运动，本题关键将两个小球的运动分解为水平方向和竖直方向的分运动，然后结合运动学公式、牛顿运动定律和能量列式分析．‎ ‎　‎ 三、填空题（每空2分，共16分）‎ ‎15．在一根电阻丝两端加上一定的电压U，电功率为P，则导线的电阻值为　　，若将导线均匀拉长为原来的3倍，则电阻值变为原来的　9　倍．‎ ‎【考点】电功、电功率；电阻定律．‎ ‎【分析】根据P=UI、U=IR列式求解导线的电阻值；再根据电阻定律公式R=ρ列式分析电阻的变化情况．‎ ‎【解答】解：在一根电阻丝两端加上一定的电压U，电功率为P，故电流为：I=；‎ 根据欧姆定律，电阻R=；‎ 将导线均匀拉长为原来的3倍，横截面积变为原来的，根据电阻定律公式R=ρ，电阻将变为原来的9倍；‎ 故答案为：、9．‎ ‎【点评】本题关键是根据欧姆定律公式、电功率的定义公式和电阻定律公式列式分析，基础题目．‎ ‎　‎ ‎16．如图电路，E=8V，r=1Ω，R0=3Ω，变阻器R的可调范围为0～10Ω，S闭合，‎ ‎（1）在变阻器的阻值R=　4　Ω时，变阻器R消耗的功率最大，为　4　W．‎ ‎（2）在变阻器的阻值R=　0　Ω时，定值电阻R0消耗的功率最大，为　12　W．‎ ‎【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）当外电路电阻与电源内电阻相等时，电源的输出功率最大；将电阻R0和电源等效成新的电源进行分析即可；‎ ‎（2）通过定值电阻R0的电流最大时，输出功率最大，根据功率公式求解．‎ ‎【解答】解：（1）将电阻R0和电源等效成新的电源，当外电路电阻与等效电源内电阻相等时，等效电源的输出功率最大；‎ 故当Rx=R0+r=3+1=4Ω时，等效电源的输出功率最大，即变阻器上消耗的功率最大；‎ 此时Ux=4V，最大功率为为：，‎ ‎（2）根据公式P=I2R，当电流最大时，定值电阻R0上消耗的功率最大，‎ 根据闭合电路欧姆定律，有：，‎ 所以当Rx=0，电流最大，定值电阻R0上消耗的功率最大；‎ 此时I=2，最大功率为：P=；‎ 故答案为：（1）4，4；（2）0，12．‎ ‎【点评】本题关键明确“当外电路电阻与电源内电阻相等时，电源的输出功率最大”的结论，对于定值电阻，电流越大，功率越大．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示的电路中，电源电动势E=12V，内电阻r=2Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=4Ω．R为一只保护电阻，R=6Ω．电动机正常运转时，电压表（可当作理想电表）的示数为3V，则流过电动机的电流为　0.5　A，电动机的输出功率为　3　W．‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】电动机正常工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律U＞IR．对于R和r是纯电阻，可以用欧姆定律求电流．根据功率关系求出电动机输出的功率．‎ ‎【解答】解：电路的电流为：；‎ 电源的输出功率为：P1=EI﹣I2r=12×0.5﹣0.52×2=5.5W；‎ 电动机的电功率为：，‎ 电动机的输出功率为：；‎ 故答案为：0.5，3．‎ ‎【点评】对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路．电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路．‎ ‎　‎ 四、计算题（12+12+14=38分）‎ ‎18．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=4cm，bc=10cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量q=4×10﹣8C的正电荷从a移到b电场力做功W1=1.2×10﹣7J．‎ 求：（1）匀强电场的场强E；‎ ‎（2）电荷从b移到c，电场力做的功W2；‎ ‎（3）a、c两点的电势差Uac．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】（1）根据电场力做功公式W=qEd，求解电场强度，d是电场线方向两点间的距离．‎ ‎（2）电场力做功公式W=qEd，求解电荷从b移到c电场力做功W2．‎ ‎（3）先求出电荷从a到c电场力做功，再求解a、c两点的电势差Uac．‎ ‎【解答】解：（1）由题，由W1=qElab得：‎ E=‎ ‎（2）电荷从b移到c电场力做功为：‎ W2=qElbccos60°=4×10﹣8×75×0.1×0.5J=1.48×10﹣7J ‎（3）电荷从a移到c电场力做功为：‎ Wac=W1+W2‎ 则a、c两点的电势差为：Uac===6.7V．‎ 答：（1）匀强电场的场强为75V/m．‎ ‎（2）电荷从b移到c电场力做功为1.48×10﹣7J．‎ ‎（3）a、c两点的电势差为6.7V．‎ ‎【点评】匀强电场中电场力做功公式W=qEd中，d是两点间沿电场线方向的距离，求功时要注意判断功的正负．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示电路中，电阻R1=10Ω，R2=6Ω，R3=10Ω，电源内阻r=4Ω，电压表可视为理想电表．当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为6V．求：‎ ‎（1）电阻R2中的电流为多大？‎ ‎（2）电源的电动势为多大？‎ ‎（3）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为多大？‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）当开关S1和S2均闭合时，电阻R1与R3并联后与R2串联．已知电压表的读数与电阻R2，根据欧姆定律定律求出电阻R2中的电流；‎ ‎（2）求出外电路总电阻，根据E=I（R+r）求出电源电动势；‎ ‎（3）（2）当开关S1闭合而S2断开时，电阻R1与R2串联，电压表的读数等于路端电压，再由欧姆定律求出电流和路端电压．‎ ‎【解答】解：（1）电阻R2中的电流I=‎ ‎（2）外电阻R=R2+，‎ 电源电动势E=I（R+r）=1×（11+4）=15V ‎（3）当开关S1闭合而S2断开时，路端电压，即电压表示数为12V．‎ 答：（1）电阻R2中的电流为1A；‎ ‎（2）电源的电动势为15V；‎ ‎（3）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为12V．‎ ‎【点评】本题是电路的计算问题，首先要识别电路的结构，其次要明确电压表测量哪部分电路的电压，难度适中．‎ ‎　‎ ‎20．如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量为q=+1.0×10﹣5C，从a点由静止开始经电压为U=400V的电场加速后，垂直于PQ从b点进入匀强电场中，从虚线MN上的c点离开匀强电场时速度方向与电场方向成30°角．已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重 力忽略不计．求：‎ ‎（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v0；‎ ‎（2）带电粒子在PQ、MN间的匀强电场中运动的时间；‎ ‎（3）b、c两点间的电势差Ubc．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差．‎ ‎【分析】（1）带电粒子在加速电场中，电场力做正功为qU，运用动能定理求解速率v0．‎ ‎（2）粒子进入匀强电场中做类平抛运动，竖直方向上做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，运用运动学公式求解带电粒子在PQ、MN间的匀强电场中运动的时间．‎ ‎（3）对于粒子在匀强电场的过程，运用动能定理列式求解bc两点间的电势差．‎ ‎【解答】解：（1）粒子在加速电场中运动的过程，由动能定理得：qU=代入数据解得：v0==m/s=2×104m/s ‎（2）带电粒子在PQ、MN间的匀强电场中做类平抛运动，垂直电场方向做匀速直线运动 运动时间：‎ ‎（3）将c点的速度分解，如图所示 沿电场方向的速度 解得：‎ 根据动能定理：‎ 代入数据：‎ 解得：‎ 答：（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率为；‎ ‎（2）带电粒子在PQ、MN间的匀强电场中运动的时间；‎ ‎（3）b、c两点间的电势差为120V．‎ ‎【点评】加速电场中运用动能定理、类平抛运动运用运动的分解法都是常用的思路，关键要能熟练运用，对于类平抛运动，涉及速度的问题，可以由运动学公式求解，也可能根据动能定理研究．‎ ‎　‎