【導(dǎo)讀】廣東省廣州市執(zhí)信中學(xué)2020-2020學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試卷。1．（3分）下列靜電學(xué)公式中，F(xiàn)、q、E、U、r和d分別表示電場(chǎng)力、電量、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)差。①F=k②E=③E=④U=Ed．。A．它們都只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷的場(chǎng)才成立。C．①②只對(duì)點(diǎn)電荷成立，③對(duì)任何電場(chǎng)都成立，④只對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)才成立。2．（3分）關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，正確的是（）。B．任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。C．沿著電場(chǎng)線方向，任何相同距離上的電勢(shì)降低必定相等。C．改裝成了電壓表，R增大時(shí)量程減小。面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中（）。電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊平衡時(shí)的可能位置是圖中的哪一個(gè)（）。以平行于等勢(shì)面的初速度射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中MPN和NQM. C．該車(chē)獲得的牽引力為70ND．該車(chē)受到的阻力為70N. 16．（8分）某同學(xué)利用蓄電池、理想電壓表、

　　

【正文】 解答： 解： ①按照電路圖，實(shí)物圖連線如圖所示． ②a、閉合開(kāi)關(guān) S1，把開(kāi)關(guān) S2拔向 1，調(diào)節(jié)電阻箱至示數(shù)如圖丙所 示，其電阻值是 6100=600Ω ③把開(kāi)關(guān) S2拔向 1，有： = ， 把開(kāi)關(guān) S2拔向 2，有： = ， 代入數(shù)據(jù)解得： Rx=320Ω ④如果蓄電池內(nèi)阻不計(jì)，測(cè)得的阻值準(zhǔn)確，所以測(cè)得的阻值與真實(shí)值相等． 故答案為： ①電路圖如圖所示； ②S1， 600Ω； ③320； ④=． 點(diǎn)評(píng)： 伏安法測(cè)電阻是最一般的測(cè)量方法，在沒(méi)有電壓表或沒(méi)有電流表時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值知道時(shí)，也能測(cè)量被測(cè)電阻． （ 1）只有電流表，利用滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大和最小時(shí)，根據(jù)電源電壓相等，求得被測(cè)電阻； （ 2）只有電壓表，利用滑動(dòng)變阻器的滑片滑到 最小時(shí)，獲得電源電壓．當(dāng)滑到最大時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電流相等列出等式求得被測(cè)電阻． 四、計(jì)算題（ 4題，共 32 分） 17．（ 8分）如圖所示，同一豎直平面內(nèi)，有兩根光滑絕緣桿 OA和 OB，與豎直線的夾角均為 45176。，兩桿上均套有能自由滑 動(dòng)的導(dǎo)體小球，兩小球質(zhì)量均為 910﹣ 4kg，帶電量均為﹣ 210﹣ 7C，靜止于同一豎直高度處，（ g=10m/s2， k=109N?m2/C2）問(wèn)： （ 1）兩球之間的庫(kù)侖力大??？ （ 2）兩球相距多遠(yuǎn)？ （ 3） OC 為 AB 中垂線，求 O 點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度． 考點(diǎn) ： 電場(chǎng)強(qiáng)度；庫(kù)侖定 律． 專題 ： 電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題． 分析： （ 1）兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力均為零，以 A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，由平衡條件求出庫(kù)侖力． （ 2）再由庫(kù)侖定律，即可求解兩球相距的距離． （ 3）根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式和電場(chǎng)的疊加求解 O 點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度． 解答： 解：（ 1）設(shè)平衡時(shí)兩球相距 L，對(duì)小球 A受力分析，由平衡條件得： 由庫(kù)侖定律得： F=mgtan45176。=910﹣ 410N=910﹣ 3N （ 2）由 F=k 得： L= =； （ 3） O 點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為 E= k = 109 =9 104N/C，方向由 O→C 答： （ 1）兩球之間的庫(kù)侖力大小是 910﹣ 3N． （ 2）兩球相距 ． （ 3） OC 為 AB 中垂線， O 點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度是 9 104N/C，方向由 O→C． 點(diǎn)評(píng)： 本題是帶電體平衡問(wèn)題，是電場(chǎng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的綜合，庫(kù)侖力是聯(lián)系電場(chǎng)與力學(xué)兩部分知識(shí)的橋梁，是要求的關(guān)鍵量． 18．（ 8 分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m=10﹣ 11kg，電荷量 q=+10﹣ 5C 的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），從靜止開(kāi)始經(jīng) U=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中．金屬板長(zhǎng) L=20cm，兩板間距 d=10 cm．求： （ 1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度 v 是多大？ （ 2）若微粒射出電場(chǎng)過(guò)程的偏轉(zhuǎn)角為 θ=30176。，則兩金屬板間的電壓 U2是多大？ 考點(diǎn) ： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系． 專題 ： 電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題． 分析： （ 1）微粒在電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理即可求解速度 v1； （ 2）粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的分解結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識(shí)可確定兩金屬板間的電壓U2 解答： 解：（ 1）帶電微粒經(jīng)加速電場(chǎng)加速后速度為 v，根據(jù)動(dòng)能定理： =104m/s （ 2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)． 水平方向： 豎直方向：設(shè)加速度為 a，出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為 v2， 所以有： 代入數(shù)據(jù)解得： U2=100V 答：（ 1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度 v 是 104m/s； （ 2）若微粒射出電場(chǎng)過(guò)程的偏轉(zhuǎn)角為 θ=30176。，則兩金屬板間的電壓 U2是 100V． 點(diǎn)評(píng)： 此題考查動(dòng)能定理、動(dòng)力學(xué)規(guī)律與牛頓第二定律及結(jié)合幾何知識(shí)來(lái)綜合解題，同時(shí)學(xué)會(huì)處理類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的方法，培養(yǎng)學(xué)生形成一定的思路與能力． 19．（ 8 分）如圖所示，一電 荷量 q=310﹣ 5C 帶正電的小球，用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的 O點(diǎn)．電鍵 S合上后，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角 α=37176。．已知兩板相距 d=，電源電動(dòng)勢(shì) ?=15V，內(nèi)阻 r=，電阻 R1=3Ω， R2=R3=R4=8Ω． g取10m/s2，已知 sin37176。=， cos37176。=．求： （ 1）電源的輸出功率； （ 2）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??； （ 3）帶電小球的質(zhì)量． 考點(diǎn) ： 電場(chǎng)強(qiáng)度；閉合電路的歐姆定律． 專題 ： 電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題． 分析： （ 1）先搞清楚電路 的結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流 I，根據(jù) P 出 =I（ E﹣ Ir）求出電源的輸出功率； （ 2）電容器兩端的電壓等于路端電壓，根據(jù)歐姆定律 UC=I（ R1+R23）求出電容器的電壓，再根據(jù) E= 求出電場(chǎng)強(qiáng)度； （ 3）小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，由平衡條件列出方程即可求解． 解答： 解：（ 1） R2與 R3并聯(lián)后的電阻值 R23= =4Ω 由閉合電路歐姆定律得 I= = A=2A 電源的輸出功率 P 出 =I（ E﹣ Ir） =28W （ 2）兩板間的電壓 UC=I（ R1+R23） =2（ 3+4） =14V 兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度 E= =140N/C （ 3）小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受電場(chǎng)力為 F，又 F=qE 由平衡條件得：水平方向 Tcosα﹣ mg=0 豎直方向 Tsinα﹣ qE=0 所以 m= =10﹣ 4kg 答：（ 1）電源的輸出功率為 28W； （ 2）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 140N/C； （ 3）帶電小球的質(zhì)量為 10﹣ 4kg． 點(diǎn)評(píng)： 本題考查閉合電路歐姆定律、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、平衡條件等相關(guān)知識(shí)，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，題目難度適中． 20．（ 8分）如圖所示，絕緣水平面上相距 L= E，質(zhì)量 m=、帶電量 q=+110﹣ 7C 的滑塊 （視為質(zhì)點(diǎn)） 以 v0=4m/s 的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等．（ g取 10m/s2） （ 1）如果滑塊能從電場(chǎng)右邊 界離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的取值范圍 多大． （ 2）如果滑塊能從電場(chǎng)左邊界離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的取值范圍多大． （ 3）如果滑塊能離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，試在 W﹣ F 坐標(biāo)中畫(huà)出電場(chǎng)力對(duì)滑塊所做的功 W與電場(chǎng)力F 的關(guān)系圖象． 考點(diǎn) ： 勻強(qiáng) 電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系． 專題 ： 電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題． 分析： （ 1）應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出滑塊不從右邊界離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的臨界值，然后確定其范圍； （ 2）應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出滑塊不從左邊界離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的臨界值，然后確定其范圍； （ 3）若電場(chǎng)強(qiáng)度小于最小值，則能從右側(cè)離開(kāi)電場(chǎng)，通過(guò)位移求出電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)力的關(guān)系．若電場(chǎng)強(qiáng)度大于最大值，則滑塊從左側(cè)離開(kāi)電場(chǎng)，此時(shí)電場(chǎng)力做功為零．作出 W與F 的關(guān)系圖線． 解答： 解：（ 1）滑塊恰好到達(dá)右邊界時(shí)，由動(dòng)能定理得： ﹣ μmgL﹣ qEL=0﹣ mv02，代入數(shù)據(jù)解得： E=1106N/C， 小滑塊能右側(cè)離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域， 0＜ E≤1106N/C； （ 2）由（ 1）可知，滑塊恰好到達(dá)右邊界時(shí)， E=1106N/C， 滑塊能從左邊界離開(kāi)電場(chǎng)，滑塊速度變?yōu)榱愫竽芊聪蜻\(yùn)動(dòng)， 電場(chǎng)力應(yīng)大于摩擦力，即： qE＞ μmg，解得： E＞ 4106N/C， 則滑塊從左邊離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的條件為： E＞ 4106N/C； （ 3）小滑塊不離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，最小電場(chǎng)力 F=qE=10﹣ 7106N= 最大電場(chǎng)力 F=qE=110﹣ 74106N= 若 F≤，小滑塊將從右側(cè)離 開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，此過(guò)程小滑塊的電場(chǎng)中的位移 s=，則電場(chǎng)力做功 W=﹣ Fs=﹣ ． 若 F＞ ，小滑塊將從右側(cè)離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，此過(guò)程中小滑塊在電場(chǎng)中的位移 s=0，電場(chǎng)力做功為 0，則 W=0 答：（ 1）如果滑塊能從電場(chǎng)右邊界離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度 E的取值范圍是： 0＜ E≤1106N/C； （ 2）如果滑塊能從電場(chǎng)左邊界離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的取值范圍是： E＞ 4106N/C； （ 3）圖象如圖所示． 點(diǎn)評(píng)： 本題綜合考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用，滑塊不能出電場(chǎng)，需討論不能從右側(cè)和左側(cè)出電場(chǎng)．