文档文本内容
绝密★启用前
专题四静电场及恒定电流(培优)
姓名
准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100 分,考试时间90 分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题
卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,
在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作
图时先使用2B 铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g 取10m/s2
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10 小题,每小题3 分,共30 分。每小题列出的四个备选项中只有
一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1.下列单位是电场强度单位的是( )
A.
B.
C.
D.
2.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它沿中点对折,则该导线的( )
A.电阻率变为原来的
B.电阻率变为原来的
C.电阻变为原来的
D.电阻变为原来的
3.如图所示为两导体a、b 的伏安特性曲线,则由图可知a、b 的电阻关系为( )
A.
B.
C.
D.无法判断
4.下表是某国产品牌空调的主要技术参数,根据表中数据可以得出( )
额定电压/额定频率
220V/50Hz
额定电流
制冷
13.1A
制热
12.4A+10.0A
额定功率
制冷
2780W
制热
2630W+2100W
制热最大输入功率
5300W
电辅助加热输入电流
10.0A
电辅助加热输入功率
2100W
A.额定功率工况下持续工作24h,制冷的电流始终为13.1A
B.在冬季使用电辅热连续工作1 小时的耗电量约为2.63 度
C.在冬季使用电辅热连续工作时,空调制热效率约为89%
D.在冬季使用电辅热制热工作与不使用电辅热制热耗电量差不多
5.如图所示,水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场,一带正电的油滴
从下极板左边缘射入,并沿直线从上极板右边缘射出,油滴质量为m,带电荷量为q,现
仅将上极板上移少许,其他条件保持不变,重力加速度为g,则下列分析正确的是
( )
A.上移后油滴的运动轨迹是曲线
B.上移后电场强度大小小于
,方向竖直向上
C.上移后下极板和上极板之间的电势差为
D.上移后油滴穿越两板之间的电场时电势能减少了
6.现在很多手机在倡导环保的形势下取消了一起搭配的手机充电头。日常生活中我们往往
会遇到给不同的手机或电子设备充电的情况,于是能够支持各种充电协议的智能充电器应
运而生。一款某品牌氮化镓智能充电器的铭牌如图所示。则下列说法错误的是( )
A.该充电器以最大输出功率输出时,输出电压是
B.该充电器给支持
协议的容量为
,额定电压为
的电池充电,
从0 至充满需要至少1 小时
C.家用电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压存在,该充电器最大允许脉冲电压的峰值约为
D.某电池充电电压为
,最大充电电流不超过
,则充电器对它充电时的输出功
率为
7.法拉第采用了一个简洁的方法描述电场,即用电场线来描述电场中各点电场强度的大小
和方向。下列四幅图的电场中,a、b 两点的电场强度相同的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O 和O′,A、D 两点分别固定等量异号的点电荷,
下列说法正确的是( )
A.F′点与D′点的电场强度大小相等
B.B′点与E′点的电场强度方向相同
C.A′点与F′点的电势差大于O′点与D′点的电势差
D.将试探电荷+q 由F 点沿直线移动到O 点,其电势能先增大后减小
9.如图是额定电压均为
的灯泡
和
的
图像,且灯泡
的电阻小于
。下列
分析正确的是( )
A.当
两端的电压为
时,其实际功率为
B.当通过
的电流为
时,其
消耗的电能为
C.将
、
串联,若
两端的电压为
,则
的功率为
D.将
、
并联,若通过
的电流为
,则
的功率为
10.如图所示,地表空间中存在一匀强电场,一个质量为
的带电小球仅在重力和电场力
作用下运动,虚线与水平面的夹角为
,若小球从虚线上某处静止释放,则恰好沿虚线
向斜下方向运动;若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方向,大小为
,从图
示位置出发到最高点的过程中,小球重力势能增加了
,则在上述过程中小球电势能的改
变量为( )
A.
B.
C.
D.
二、选择题Ⅱ(本题共3 小题,每小题4 分,共12 分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分)
11.如图所示的电路中,电源电动势为
,内阻为,
为定值电阻。闭合开关后,向右
移动滑动变阻器
的滑片,在此过程中( )
A.灯泡L 变暗
B.
两端电压减小
C.电源的路端电压减小
D.经过
的电流增大
12.下列说法正确的是( )
A.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验采用了理想模型法
B.“用传感器观察电容器的充放电”的实验中,i-t 图像的面积代表电容器两极板的
电压
C.某次实验时左右转动半径相等,左、右变速塔轮半径之比为2:1 时,发现左右两标
尺的刻度比值为1:1,说明左边小球的质量要大一些
D.在“探究平抛运动及其特点”中发现小球轨迹如图,这是因为斜槽末端向上倾斜造
成的
13.如图所示,A、B 为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S 分别与电源两极相连,
两极板中央各有一个小孔a 和b,在a 孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落,若不计
空气阻力,该质点到达b 孔时速度恰为零,然后返回。现要使带电质点能穿过b 孔,则可
行的方法是( )
A.保持S 闭合,将A 板适当上移
B.保持S 闭合,将B 板适当下移
C.先断开S,再将A 板适当上移
D.先断开S,再将B 板适当上移
非选择题部分
三、非选择题(本题共6 小题,共58 分)
14.在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中,某同学使用的多用电表的刻度盘如
图所示:
(1)关于多用电表的使用,下列说法中正确的是 ___________(选填选项前的字母);
A.用电压挡测电压前,需调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度
B.多用电表没有OFF 挡,使用完后应将选择开关拨至交流电压最低挡
C.用欧姆挡测电阻时,被测电阻的阻值越大,指针向右转过的角度就越大
D.用欧姆挡测电阻时,改变不同倍率的欧姆挡,不需要重新进行欧姆调零
(2)在测量小灯泡的电阻时,黑表笔接触点的电势比红表笔 ___________(选填“高”或
“低”);
15.某校兴趣小组要测定额定电压为2.5V 的小灯泡的伏安特性曲线。实验室备有下列器材;
电池组(电动势为3V,内阻约1Ω):电流表(量程为0~0.6A,内阻约0.5Ω);电压表
(量程为0~3V,内阻约3kΩ); 滑动变阻器(10Ω);小灯泡(2.5V);多用电表一个;
电键一个、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中实验电路连接完整( )
(2)接通开关后,发现电压表示数如图乙所示,此时电压为_______V,而电流表示数为
零。出现上述情况的可能原因是_______。
A.电流表接线处断路 B.电压表接线处短路
C.小灯泡接线处断路 D.滑动变阻器接线处断路
(3)小明在实验过程中,分别采用电流表内接法和外接法各做了一次,得到了如图丙中伏
安特性曲线“1”和“2”。则实验应选择曲线_______(填“1”或“2”)。
16.将小灯泡接入如图所示的电路,当开关S 闭合时,理想电压表的示数为
,理想电流
表的示数为
,电源内阻为
,求:
(1)小灯泡的电功率;
(2)电源电动势;
(3)电源的总功率。
17.如图所示,匀强电场方向水平向左、电场强度为E,在光滑绝缘水平面上A 点固定有
一电荷量为q 的带正电小物块,某时刻解除锁定,并给小物块施加一水平向右的恒定拉力,
使小物块由静止开始向右运动,当小物块运动到B 点时,它的机械能增加了18J,此时将
水平拉力反向,但大小不变,直到物块再次返回出发点A。已知物块从A 到B 的时间为从
B 向右运动再向左运动到A 时间的一半。
(1)求水平拉力的大小;
(2)求物块返回出发点A 时,物块获得的机械能;
(3)以A 为零电势点,当物块动能为6J 时,它的电势能是多少?
18.如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d(未知)的矩形通道,其前、
后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料,图乙是装置的截面图,上、下两板通过
电流表接在高压直流电源的M、N 两端。质量为m、电荷量为
、分布均匀的尘埃以水平
速度
进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集,当电
压为
时收集效率
为75%(即离下板0.75d 范围内的尘埃能够被收集)且电流表示
数为
,不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
(1)矩形通道的高度d 多大?
(2)两板间电压多大时,收集率
?
(3)已知进入矩形通道前,单位体积内的尘埃数为n,求稳定工作时电流表示数I 与电压
U 的函数关系(用U、
和
表示)。
19.光滑绝缘水平面上有一坐标系xOy,半径为R 的光滑绝缘圆环固定在坐标系内,圆环
圆心位于坐标原点,如图甲所示。圆环内侧A(0,R)处放置一个质量为m、电荷量为+q
的带电小球,为了通过电场来控制带电小球的运动,现在圆环内加上水平方向的匀强电场。
若小球由静止释放,经时间T 沿直线运动到B(R,0)处;若给小球一个沿﹣x 方向的初速
度,小球恰能做完整的圆周运动。小球可视为质点。
(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向。
(2)求小球做圆周运动时,通过A 点的动能EK。
(3)将原电场更换为图乙所示的交变电场(正、负号分别表示沿y 轴负方向和正方向),
t=0 时刻,小球在A 点由静止释放。欲使小球能在一个周期T 内不与圆环轨道相碰,试求
所加电场强度E2的最大值。