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高二年级（物理卷） 两球均可视为点电荷。若球A的电荷量缓慢减小为原来的 ，则在此过程中（ ）
班级：___________姓名：___________考号：___________
A．细线的拉力逐渐变大
一、选择题（本题共10小题，每题4分，共计40分；其中1-7为单选，8-10为多选，多选题漏选得
2分，错选不得分.）
B．细线的拉力减小为原来的
1．已知 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电
C．A、B之间的静电力逐渐减小
场线运动到B点，其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（ ）
D．A、B之间的距离减小为原来的
A． B． C． D． 6．据报道，2018年4月18日，某市一处高压电线落地燃烧，幸好没有造成人员伤亡。高压电线落地
可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚 间最大跨步距离为d，电线触地点O流入大地的
电流为I，大地的电阻率为 ， 间的距离为R。电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分
布，其电流密度为 ，若电流密度乘以电阻率等于电场强度，该
电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度。
2．某同学要把一个量程为200A内阻为300的直流电流计，改装成量度范围是0～4Ｖ的直流电压
下列说法错误的是（ ）
A．两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法等效
表则应（ ）
A．串联19.5kΩ B．串联19.7kΩ C．并联19.5kΩ D．并联19.7kΩ B．点电荷Q的电荷量为 （k为静电力常量）
3．一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，
C．图中 两脚间路步电压可能等于
以下判断正确的是（ ）
A．粒子速度减小B．粒子加速度减小
D．当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压可能为零
C．粒子带负电 D．粒子动能增加，电势能减少
7．如图所示，电路中电表均可视为理想电表，闭合开关S后将滑动变阻器滑片向左滑动，下列结论
4．用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积
正确的是（ ）
为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为 。实验中，极板所带电荷量不变，则（ ） A．电流表A的示数减小
A．保持S不变，增大 ，则θ变大
B．电压表 示数减小，电压表 示数增大
B．保持S不变，增大 ，则θ变小
C．电源的输出功率一定减小
C．保持 不变，增大S，则θ变大
D．保持 不变，增大S，则θ不变
D． 、 分别为电压表 、 的示数，
5．一带正电的球A用绝缘细线悬挂在О点，另一带正电的球
B固定在О点正下方的水平地面上，在静电力的作用下，细线偏离竖直方向，球A处于平衡状态。圆柱体的直径D为 mm，长度L为 mm。
8．一个迷你型电风扇安装有小直流电动机，其线圈电阻为 ，额定电压为U，额定电流为I，将它
（2）在“测定金属的电阻率”实验中，小强同学将一段粗细均匀的金属丝（阻值约为5Ω）固定在带
与电动势为E、内阻为r的直流电源相连，电动机恰好正常工作，则（ ）
有刻度尺的木板上，准备精确测量其电阻（要求电压可以从零开始调节）。现有电源（电动势 E为
A．电动机的效率为 B．电源的输出功率为EI 3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电动机输出的机械功率为 D．通过电动机的电流为
B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）
C．滑动变阻器（0~5Ω， 额定电流10A）
9．用多用电表测电阻时，若选择“×100”的欧姆挡测量发现（ ） D．滑动变阻器（0~100Ω， 额定电流1A）
A．指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上，则应换用“×1k”的欧姆挡测量 a. 为减小误差，且便于操作，在实验中滑动变阻器应选 （选填器材前的字母）。
B．指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上，则应换“×10”或“×1”欧姆挡测量 b. 如图所示，这是测量该金属丝电阻的实验电路实物图，图中已连接了部分导线，还有三根导线没
C．指针指在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上，则应换用“×1k”的欧姆挡测量 有连接，请补充完成。
D．指针在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上，则应换用“×10”或“×1”的欧姆挡测量
10．如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半
圆形轨道的半径R=0.4m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，
电场强度E=1.0×104N/C．现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C，质量m=0.1kg的带电体（可视为质点），在
水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D
点，取g=10m/s2．
A．带电体在圆形轨道C点的速度大小为4m/s
B．落点D与B点的距离为0 c. 开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到最 （选填“左”或“右”）端。
C．带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小7N 12．某组同学利用如图1所示的实验电路要测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误
D．带电体在从B到C运动的过程中对轨道最大压力为
差。供选择的器材有：电流表 （0～0.6A）、电压表 （0～3V，内阻约15kΩ）、电阻箱R（0～
二、实验题 999.9Ω）、开关一个，导线若干。（计算结果均保留两位有效数字）
11．（1）用螺旋测微器测量圆柱体的直径，用游标卡尺测量圆柱体的长度。分别如图甲和乙所示。
（1）这组同学记录了6组数据，对应的点已经标在图2坐标纸上。请在坐标纸上画出U－I图线，并
根据所画图线 ，得出干电池的电动势E值和内电阻r值 ；
（2）当U=1.36V时，计算电源的输出功率P的大小 ；
（3）用一个电动势为E、内电阻为r的电源，向电阻箱R供电。请推导电源输出功率最大时需满足
的条件 。14．如图所示，一个质量为m，带电量为+q的微粒，从a点以大小为v 的初速度竖直向上射入水平
0
方向的匀强电场中。微粒通过最高点b时的速度大小为2v 方向水平向右。求：
0
（1）该匀强电场的场强大小E；
（2）a、b两点间的电势差U ；
ab
（3）该微粒从a点到b点过程中的最小动能E ．
K
三、解答题（13题12分，14题15分，15题） 15．某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的
13．如图所示，长为 的绝缘轻细线一端固定在 点，另一端系一质量为 的带电小球，小球静止时
质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧
处于 点正下方的 点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为 ，带电小球静
上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器
止在 点时细线与竖直方向成 角，已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为 。
总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R，弹簧劲度系数为k，重力
0
加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力。
(1)求小球所带的电荷量大小 ；
(1)计算电压表的最大示数；
(2)若将小球从 点由静止释放，求小球运动到 点时绳子的拉力F；
(2)计算该电子秤能测量的最大质量；
(3)若将小球从 点由静止释放，其运动到 点时细线突然断开，求小球运动到最高点时需要的时间。
(3)电压表示数U与所称物体质量m的关系式。物理 参考答案 故选D。
题 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 4．A
号 0
答 C B B
B B D A C C D 【详解】AB．电容的决定式
案 D C C
1．B
【详解】由图像可知，速度在逐渐增大， 当保持S不变，增大d时，电容减小，电
图像的斜率在逐渐减小，故此带负电的微 容器的电量Q不变，由电容的定义式
粒做加速度越来越小的加速直线运动，所
受电场力越来越小，电场线的疏密表示场
分析可知板间电势差增大，则静电计指针
强的大小，故沿AB方向电场线越来越稀疏。
的偏角θ变大，故A正确，B错误；
带负电的微粒受力方向与运动方向相同，
CD．电容的决定式
与场强方向相反，故场强方向由B指向
A。
故选B。 当保持d不变，增大S时，电容增大，电
2．B
容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容
【详解】把电流表改装成量程为4V的电压
的定义式
表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：
分析可知板间电势差减小，静电计指针的
故选B。
偏角θ变小，故CD错误。
3．D
故选A。
【详解】C．根据粒子轨迹的弯曲可知，电
5．C
场力的方向顺着电场线向上，与电场强度
【详解】AB．设A、B的电荷量为 ，
方向相同，因此粒子带正电，故C错误；
AD．粒子从A点到B点，电场力做正功， 两球之间的距离为 ，球B与悬点之间的
粒子动能增加，速度增大，电势能减少， 距离为 ，绳长为， 两球之间的库仑力为
故A错误，D正确；
，细线的拉力为 ，对小球A受力分析
B．由电场线的疏密程度表示电场强度大小
可知，粒子从A到B，电场强度增大，粒 如图
子所受的电场力增大，加速度增大，故B
错误。
学科网（北京）股份有限公司故D错误。
故选C。
6．C
【详解】A．两脚并拢后，两个脚之间不存
在电势差，这时就没有电流流过人体从而
防止人体触电，A正确，不符合题意；
结合三角形相似得
B．由题可知等效电场强度
由库仑定律可得
根据点电荷的电场强度公式
联立两式可得
因此点电荷Q的电荷量
B正确，不符合题意；
由上式可知，其中 均为定值，
C．由题可知在N点处的电场强度
所以当球A的电荷量缓慢减小为原来的 ，
逐渐减小，又由相似比可得 而MN间的电场不是匀强电场，越靠近M
点，场强越大，根据
故拉力保持不变，故AB错误；
可知MN之间的电势差一定大于 ，C
C．又由相似比可得
错误，符合题意；
D．若两脚站在同一条等势线上，无论距离
当 逐渐减小，拉力静电力逐渐减小，故
是多少，两脚间的跨步电压都是零，D正
C正确；
确，不符合题意。
D．由两球之间的距离为 表达式，球A的
故选C。
7．D
电荷量缓慢减小为原来的 可得
【详解】AB.将滑动变阻器滑片向左滑动，
则 阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，则电流表A的示数变大，电阻R两
端的电压 变大，即电压表 示数增 故A错误；
D．根据闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
大，根据 可知，电压表 示数
可得电流为
减小，A错误，B错误；
C.当外电阻与电源内阻相等时电源输出功
率最大，因外电阻与内阻关系不确定，则 故D正确。
不能判断电源输出功率的变化，C错误； 故选CD。
D. 电阻R两端的电压 ，则 9．BC
【详解】AB．指针指在电阻刻度较靠近
0Ω的某刻度线上，所选挡位太大，为准确
测量电阻阻值，应换用“×10”或“×1”的欧
根据 可知，
姆挡，故A错误，B正确；
CD．指针指在电阻刻度较靠近∝的某刻度
所以有 ，D正确。
线上，说明所选挡位太小，为准确测量电
故选D。 阻阻值，则应换用“×1k”的欧姆挡，故C
8．CD 正确，D错误；
【详解】B．电源的输出功率为 故选BC。
10．BD
=UI
【详解】A项：设带电体通过C点时的速
故B错误；
C．电动机的总功率为
度为v ，依据牛顿第二定律： ，
P =IU C
总
电动机的热功率为
解得 ，故A错误；
可得电动机输出的机械功率为 B项：设带电体从最高点C落至水平轨道
上的D点经历的时间为t，根据运动的分解
有：
故C正确；
， ，联立解得：
A．电动机的效率为
学科网（北京）股份有限公司，故B正确；
C项：设带电体通过B点时的速度为v ，
B
设轨道对带电体的支持力大小为F ，带电
B
体在B点时，根据牛顿第二定律有
左
，带电体从B运动到C的过
【详解】（1）[1]圆柱体的直径D为
程中，依据动能定理：
[2]长度L为
，联立解得
[3]电阻两端电压可以从零开始调节，在实
，故C错误； 验中滑动变阻器应采用分压式接法，为减
小误差，且便于操作，在实验中滑动变阻
D项：由P到B带电体作加速运动，故最
器应选最大阻值为 的滑动变阻器。故选
大速度一定出现在从B经C到D的过程中．
C。
在此过程中只有重力和电场力做功，这两
（2）[4]电压表的内阻远大于待测电阻的阻
个力大小相等，其合力与重力方向成45°夹
值，为减小实验误差，电流表采用外接法，
角斜向右下方，故最大速度必出现在B点
电阻两端电压可以从零开始调节，在实验
右侧对应圆心角为45°处，设小球的最大动
中滑动变阻器应采用分压式接法，实验电
能为E ，根据动能定理有：
km
路实物图如图所示。
，
由于重力与电场力大小相等，根据
，由以上两式可解得：
，故D正确．
11． 1.745/1.744/1.743 41.4
[5]开关闭合前，为保护电表，电阻两端电
C
压应为零，滑动变阻器的滑片应调到最左
端。12．
由数学变形得
当R=r时，P有最大值。
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）对小球受力分析可知
E=1.5V,r=1.1 P=0.1632W R=r
【详解】(1)将所有点连成一条直线，如图
解得
（2）从 点运动到A点时由动能定理
在A点时
解得
由图像可知，电动势E=1.5V，则内阻 （3）小球从A点细线断开时的竖直速度
(2)由图像可知，当U=1.36V时，电流为
I=0.12A，所以电源的输出功率P为 到达最高点的时间
(3)由闭合电路欧姆定律得 ，电源
解得
的输出功率为 ，联立得
学科网（北京）股份有限公司（3）设重力与电场力的合力为F，其与水
14．（1）该匀强电场的场强大小E为 ；
平方向的夹角为θ，则
tanθ= =
（2）a、b两点间的电势差 为 ；
如图所示，开始一段时间内，F与速度方
（3）该微粒从a点到b点过程中的最小动
向夹角大于90°，合力做负功，动能减小，
后来F与速度夹角小于90°，合力做正功，
能 为
动能增加，因此，当F与速度v的方向垂
【详解】（1）分析：沿竖直方向和水平方
直时，小球的动能最小，速度也最小，设
向建立直角坐标系，带电微粒受到重力及
为v
min
电场力作用，两力分别沿竖直方向和水平
方向，将物体的运动分解为竖直方向和水
平方向的两个分运动：在竖直方向物体做
匀减速运动，加速度a=g，在水平方向物
y
体做匀加速运动，初速度为0，加速度a=
x
，b点是最高点，竖直分速度为0，在
竖直方向有
即
v=gt
0
在水平方向有
tanθ= ，v= =2gt，
x
2v=
0
联立以上三式得：t= ，v= ，v=
x y
联立以上两式得
所以最小速度
E=
（2）水平位移 v =
min
x= ，t= 所以最小动能
ab两点间的电势差
U =E•x= 15．(1)
ab(2)
又有
(3)
联立解得
【详解】（1）经分析知，当滑片在R最下
方时，电压表示数最大，电路总电阻为
由闭合电路欧姆定律可得
联立解得
（2）由题知，电子秤测量得最小质量为
0；电子秤测量最大质量时，弹簧形变量增
加 ，由胡克定律结合受力分析知
解得
即电子秤测量范围为
（3）由闭合电路得欧姆定律可得
当弹簧形变量增加x时，由电阻定律得
由受力分析知
学科网（北京）股份有限公司
