一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分.第1—7題為單選題，第8—10題為多選題，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯的或不答的得0分.)
1.下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是( )
A.根據(jù)電場強度的定義式E=Fq可知，電場中某點的電場強度與試探電荷所帶的電荷量成反比
B.根據(jù)電容的定義式C=QU 可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比
C.根據(jù)真空中點電荷的電場強度公式E=kQr2可知，電場中某點的電場強度與場源電荷所帶電荷量無關
D.根據(jù)電勢差的定義式UAB=WABq可知，帶電荷量為1 C的正電荷，從A點移動到B點克服電場力做功為1 J，則A、B兩點間的電勢差為UAB=-1 V
2.標有“8 V 6.4 W”和“8 V 20 W”字樣的L1、L2兩只燈泡連接在如圖所示的電路中，C點接地.如果將電路中L1、L2兩燈泡的位置互換，則( )
A.B點電勢升高 B.B點電勢降低
C.兩燈都變亮 D.L1燈變暗，L2燈變亮
3.如圖所示，R4是半導體材料制成的熱敏電阻，電阻率隨溫度的升高而減小，這就是一個火警報警器的電路，電流表是安放在值班室的顯示器，電源兩極之間接一個報警器，當R4所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I和報警器兩端的電壓U的變化情況是( )
A.I變大，U變小 B.I變大，U變大
C.I變小，U變大 D.I變小，U變小
4.如圖所示,一電荷量為+Q的點電荷甲固定在光滑絕緣的水平面上的O點,另一電荷量為+q、質量為m的點電荷乙從A點經C以v0=2 m/s的初速度沿它們的連線向甲運動,到達B點時的速度為零,已知AC=CB,φA=3 V,φB=5 V,靜電力常量為k,則( )
A.φC>4 V B.φC=4 V
C.點電荷乙的比荷為1 C/kg D.點電荷乙的比荷為2 C/kg
5.如圖所示，在A板附近有一電子由靜止開始向B板運動，則關于電子到達B板時的速率，下列解釋正確的是( )
A.兩板間距越大，加速的時間就越長，則獲得的速率越大
B.兩板間距 越小，加速的時間就越長，則獲得的速率不變
C.兩板間距越大，加速的時間就越長，則獲得的速率不變
D.兩板間距越小，加速的時間越短，則獲得的速率越小
6.在如圖所示的電路中，開關S閉合后，由于電 阻元件發(fā)生短路或斷路故障，電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了下列 哪種故障( )
A.R1短路 B.R2短路
C.R3短路 D.R1斷路
7.圖為測量某電源電動勢和內阻時得到的U-I圖線.用此電源與三個阻值均為3 Ω的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8 V.則該電路可能為( )
8.一不計重力的帶電粒子q從A點射入一正點電荷Q的電場中，運動軌跡如圖所示，則( )
A.粒子q帶負電 B.粒子q的加速度先變小后變大
C.粒子q的電勢能先變小后變大 D.粒子q的動能一直變大
9.如圖所示的電路中，AB是兩金屬板構成的平行板電容器.先將電鍵K閉合，等電路穩(wěn) 定后再將K斷開，然后將B板向下平移一小段距離，并且保持兩板間的某點P與A板的距離不變.則下列說法正確的是( )
A.電容器的電容變小
B.電容器內部電場強度大小變大
C.電容器內部電場強度大小不變
D.P點電勢升高
10.如圖所示，真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷，質量均為0.1 g，分別用10 cm長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板的一點，當平衡時B球偏離豎直方向60°，A豎直懸掛且與絕緣墻接觸(g取10 m/s2).靜電力常量K=9.0×109 N.m2/C2.下列說法正確的是( )
A.小球的帶電荷量為3.33×10-8 C
B.墻壁受到的壓力為8.7×10-4 N
C.A球受到細線的拉力為1.0×10-3 N
D.B球受到的拉力為1.5×10-3 N
二、填空題(本題共2小題，每空2分，共16分.)
11.(8分)用伏安法測量一個定值電阻的電阻值，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下：
A.待測電阻Rx(大約100 Ω)
B.直流毫安表A1(量程0～10 mA，內阻約100 Ω)
C.直流毫安表A2(量程0～40 mA，內阻約40 Ω)
D. 直流電壓表V1(量程0～3 V，內阻約5 kΩ)
E.直流電壓表V2(量程0～15 V，內阻約15 kΩ)
F.直流電源(輸出電壓4 V，內阻不計)
G.滑動變阻器R(阻值范圍0～50 Ω，允許電流1 A)
H.開關一個、導線若干
(1)根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，為使實驗結果更加準確，直流毫安表應選________，直流電壓表應選________.
(2)在方框內畫出實驗電路圖，要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些.
(3)用鉛筆按電路圖將實 物圖連線.
12.(8分)某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下：
(1)用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為________mm;
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為________mm;
(3)在實驗室，該同學想測出某種材料的電阻率.由于不知是何種材料，也不知其大約阻值，于是他用多用電表先粗測該材料一段樣品的電阻，經正確操作后，用“×100”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉情況如圖所示，則他應該換用______擋(選填“×10”或“×1 k”)重新測量.換擋后，在測量前先要________.三、計算題(本題共4小題，第13、14題各10分，第15、16題各12分，共44分)
13.(10分)如圖所示，R為電阻箱，V為理想電壓表.當電阻箱
讀數(shù)為R1=2 Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=4 V;當電阻箱讀數(shù)為
R2=5 Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=5 V.求：
(1)電源的電動勢E和內阻r;
(2)當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率?值Pm為多少?
14.(10分)如圖所示為用電動機提升重物的裝置,電動機線圈的電阻r=1 Ω,電動機兩端的電壓U=5 V,電路中的電流I=1 A,物體A重G=20 N,不計摩擦力,則:
(1)電動機線圈電阻上消耗的熱功率是多少?
(2)10 s內,可以把重物A勻速提升多高?
15.(12分)如圖12所示，空間存在著場強為E=2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強電場，在電場內一長為L=0.5 m的絕緣細線，一端固定在O點，另一端拴著質量為m=0.5 kg、電荷量為q=4×10-2 C的小球.現(xiàn)將細線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當小球運動到點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的值而斷裂.取g=10 m/s2.求：
(1) 小球的電性;
(2)細線能承受的拉力;
(3)當細線斷裂后，小球繼續(xù)運動到與O點水平方向距離為L時(仍在勻強電場中)，小球距O點的高度.
16.(12分) 一平行板電容器長l=10 cm，寬a=8 cm，板間距d =4 cm，在板左側有一足夠長的“狹縫”離子源，沿著兩板中心平面，連續(xù)不斷地向整個電容器射入離子，它們的比荷均為2×1010 C/kg，速度均為4×106 m/s，距板右端l/2處有一屏，如圖甲所示，如果在平行板電容器的兩極板間接上如圖乙所示的交流電，由于離子在電容器中運動所用的時間遠小于交流電的周期，故離子通過電場的時間內電場可視為勻強電場，不計離子重力.試求：
(1)離子打在屏上的區(qū)域面積;
(2)在一個周期內，離子打到屏上的時間.
高一年級創(chuàng)新班物理答案
一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分.第1—7題為單選題，第8—10題為多選題，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯的或不答的得0分.)
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A C C A B AC AC D AB
二、填空題(本題共2小題，每空2分，共16分.)
11.(8分)(1) A2 、 V1 (2)(3)
12. (8分)(1) 50.15 mm (2) 4.700 mm(3) ×1 k 、 歐姆調零
三.計算題:(本大題共4小題，，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分。需寫出相應的解題過程)
13.(10分)解析：(1)由閉合電路歐姆定律得：
E=U1+U1R1r，E=U2+U2R2r
聯(lián)立上述方程，代入數(shù)據(jù)解得E=6 V，r=1 Ω.
(2)由電功率表達式P=E2R+r2R變形為P=E2R-r2R+4r
由上式可知當R=r=1 Ω時，
P有值，Pm=E24r=9 W.
14.(10分)解：(1)根據(jù)焦耳定律,得熱功率 Pr=I2r=1 W。
(2)輸入功率P=UI=5 W
輸出功率P輸出=P-Pr=4 W。
電動機輸出的功用來提升重物轉化為機械能,在10 s內,有:P輸出t=mgh。
解得:h=2 m。
15(12分)解： (1)由小球運動到點可知，小球帶正電.
(2)設小球運動到點時速度為v，對該過程由動能定理有，
(qE-mg)L=12mv2①
在點對小球進行受力分析，由圓周運動和牛頓第二定律得，
FT+mg-qE=mv2L②
由①②式解得，F(xiàn)T=15 N
(3)小球在細線斷裂后，在豎直方向的加速度設為a，
則a=qE-mgm③
設小球在水平方向運動位移為L的過程中，所經歷的時間為t，則L=vt④
設豎直方向上的位移為x，
則x=12at2⑤
由①③④⑤解得x=0.125 m
所以小球距O點的高度為x+L=0.625 m
16(12分)解：(1)設離子恰好從極板邊緣射出時極板兩端的電壓為U0，
水平方向：l=v0t ①
豎直方向：d2=12at2 ②
又a=qU0md ③
由①②③得U0=md2v20ql2=128 V
即當U≥128 V時離子打到極板上，當U<128 V時離子打到屏上，
利用推論：打到屏上的離子好像是從極板中心沿直線射到屏上，由此可得：l2+l2l2=yd2，
解得y=d，
又由對稱性知，打到屏上的總長度為2d
則離子打到屏上的區(qū)域面積為S=2da=64 cm2.
(2)在前14T，離子打到屏上的時間：
t0=128200×0.005 s=0.003 2 s，
又由對稱性知，在一個周期內，打到屏上的總時間
t=4t0=0.012 8 s.
1.下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是( )
A.根據(jù)電場強度的定義式E=Fq可知，電場中某點的電場強度與試探電荷所帶的電荷量成反比
B.根據(jù)電容的定義式C=QU 可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比
C.根據(jù)真空中點電荷的電場強度公式E=kQr2可知，電場中某點的電場強度與場源電荷所帶電荷量無關
D.根據(jù)電勢差的定義式UAB=WABq可知，帶電荷量為1 C的正電荷，從A點移動到B點克服電場力做功為1 J，則A、B兩點間的電勢差為UAB=-1 V
2.標有“8 V 6.4 W”和“8 V 20 W”字樣的L1、L2兩只燈泡連接在如圖所示的電路中，C點接地.如果將電路中L1、L2兩燈泡的位置互換，則( )
A.B點電勢升高 B.B點電勢降低
C.兩燈都變亮 D.L1燈變暗，L2燈變亮
3.如圖所示，R4是半導體材料制成的熱敏電阻，電阻率隨溫度的升高而減小，這就是一個火警報警器的電路，電流表是安放在值班室的顯示器，電源兩極之間接一個報警器，當R4所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I和報警器兩端的電壓U的變化情況是( )
A.I變大，U變小 B.I變大，U變大
C.I變小，U變大 D.I變小，U變小
4.如圖所示,一電荷量為+Q的點電荷甲固定在光滑絕緣的水平面上的O點,另一電荷量為+q、質量為m的點電荷乙從A點經C以v0=2 m/s的初速度沿它們的連線向甲運動,到達B點時的速度為零,已知AC=CB,φA=3 V,φB=5 V,靜電力常量為k,則( )
A.φC>4 V B.φC=4 V
C.點電荷乙的比荷為1 C/kg D.點電荷乙的比荷為2 C/kg
5.如圖所示，在A板附近有一電子由靜止開始向B板運動，則關于電子到達B板時的速率，下列解釋正確的是( )
A.兩板間距越大，加速的時間就越長，則獲得的速率越大
B.兩板間距 越小，加速的時間就越長，則獲得的速率不變
C.兩板間距越大，加速的時間就越長，則獲得的速率不變
D.兩板間距越小，加速的時間越短，則獲得的速率越小
6.在如圖所示的電路中，開關S閉合后，由于電 阻元件發(fā)生短路或斷路故障，電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了下列 哪種故障( )
A.R1短路 B.R2短路
C.R3短路 D.R1斷路
7.圖為測量某電源電動勢和內阻時得到的U-I圖線.用此電源與三個阻值均為3 Ω的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8 V.則該電路可能為( )
8.一不計重力的帶電粒子q從A點射入一正點電荷Q的電場中，運動軌跡如圖所示，則( )
A.粒子q帶負電 B.粒子q的加速度先變小后變大
C.粒子q的電勢能先變小后變大 D.粒子q的動能一直變大
9.如圖所示的電路中，AB是兩金屬板構成的平行板電容器.先將電鍵K閉合，等電路穩(wěn) 定后再將K斷開，然后將B板向下平移一小段距離，并且保持兩板間的某點P與A板的距離不變.則下列說法正確的是( )
A.電容器的電容變小
B.電容器內部電場強度大小變大
C.電容器內部電場強度大小不變
D.P點電勢升高
10.如圖所示，真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷，質量均為0.1 g，分別用10 cm長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板的一點，當平衡時B球偏離豎直方向60°，A豎直懸掛且與絕緣墻接觸(g取10 m/s2).靜電力常量K=9.0×109 N.m2/C2.下列說法正確的是( )
A.小球的帶電荷量為3.33×10-8 C
B.墻壁受到的壓力為8.7×10-4 N
C.A球受到細線的拉力為1.0×10-3 N
D.B球受到的拉力為1.5×10-3 N
二、填空題(本題共2小題，每空2分，共16分.)
11.(8分)用伏安法測量一個定值電阻的電阻值，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下：
A.待測電阻Rx(大約100 Ω)
B.直流毫安表A1(量程0～10 mA，內阻約100 Ω)
C.直流毫安表A2(量程0～40 mA，內阻約40 Ω)
D. 直流電壓表V1(量程0～3 V，內阻約5 kΩ)
E.直流電壓表V2(量程0～15 V，內阻約15 kΩ)
F.直流電源(輸出電壓4 V，內阻不計)
G.滑動變阻器R(阻值范圍0～50 Ω，允許電流1 A)
H.開關一個、導線若干
(1)根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，為使實驗結果更加準確，直流毫安表應選________，直流電壓表應選________.
(2)在方框內畫出實驗電路圖，要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些.
(3)用鉛筆按電路圖將實 物圖連線.
12.(8分)某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下：
(1)用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為________mm;
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為________mm;
(3)在實驗室，該同學想測出某種材料的電阻率.由于不知是何種材料，也不知其大約阻值，于是他用多用電表先粗測該材料一段樣品的電阻，經正確操作后，用“×100”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉情況如圖所示，則他應該換用______擋(選填“×10”或“×1 k”)重新測量.換擋后，在測量前先要________.三、計算題(本題共4小題，第13、14題各10分，第15、16題各12分，共44分)
13.(10分)如圖所示，R為電阻箱，V為理想電壓表.當電阻箱
讀數(shù)為R1=2 Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=4 V;當電阻箱讀數(shù)為
R2=5 Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=5 V.求：
(1)電源的電動勢E和內阻r;
(2)當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率?值Pm為多少?
14.(10分)如圖所示為用電動機提升重物的裝置,電動機線圈的電阻r=1 Ω,電動機兩端的電壓U=5 V,電路中的電流I=1 A,物體A重G=20 N,不計摩擦力,則:
(1)電動機線圈電阻上消耗的熱功率是多少?
(2)10 s內,可以把重物A勻速提升多高?
15.(12分)如圖12所示，空間存在著場強為E=2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強電場，在電場內一長為L=0.5 m的絕緣細線，一端固定在O點，另一端拴著質量為m=0.5 kg、電荷量為q=4×10-2 C的小球.現(xiàn)將細線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當小球運動到點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的值而斷裂.取g=10 m/s2.求：
(1) 小球的電性;
(2)細線能承受的拉力;
(3)當細線斷裂后，小球繼續(xù)運動到與O點水平方向距離為L時(仍在勻強電場中)，小球距O點的高度.
16.(12分) 一平行板電容器長l=10 cm，寬a=8 cm，板間距d =4 cm，在板左側有一足夠長的“狹縫”離子源，沿著兩板中心平面，連續(xù)不斷地向整個電容器射入離子，它們的比荷均為2×1010 C/kg，速度均為4×106 m/s，距板右端l/2處有一屏，如圖甲所示，如果在平行板電容器的兩極板間接上如圖乙所示的交流電，由于離子在電容器中運動所用的時間遠小于交流電的周期，故離子通過電場的時間內電場可視為勻強電場，不計離子重力.試求：
(1)離子打在屏上的區(qū)域面積;
(2)在一個周期內，離子打到屏上的時間.
高一年級創(chuàng)新班物理答案
一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分.第1—7題為單選題，第8—10題為多選題，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯的或不答的得0分.)
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A C C A B AC AC D AB
二、填空題(本題共2小題，每空2分，共16分.)
11.(8分)(1) A2 、 V1 (2)(3)
12. (8分)(1) 50.15 mm (2) 4.700 mm(3) ×1 k 、 歐姆調零
三.計算題:(本大題共4小題，，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分。需寫出相應的解題過程)
13.(10分)解析：(1)由閉合電路歐姆定律得：
E=U1+U1R1r，E=U2+U2R2r
聯(lián)立上述方程，代入數(shù)據(jù)解得E=6 V，r=1 Ω.
(2)由電功率表達式P=E2R+r2R變形為P=E2R-r2R+4r
由上式可知當R=r=1 Ω時，
P有值，Pm=E24r=9 W.
14.(10分)解：(1)根據(jù)焦耳定律,得熱功率 Pr=I2r=1 W。
(2)輸入功率P=UI=5 W
輸出功率P輸出=P-Pr=4 W。
電動機輸出的功用來提升重物轉化為機械能,在10 s內,有:P輸出t=mgh。
解得:h=2 m。
15(12分)解： (1)由小球運動到點可知，小球帶正電.
(2)設小球運動到點時速度為v，對該過程由動能定理有，
(qE-mg)L=12mv2①
在點對小球進行受力分析，由圓周運動和牛頓第二定律得，
FT+mg-qE=mv2L②
由①②式解得，F(xiàn)T=15 N
(3)小球在細線斷裂后，在豎直方向的加速度設為a，
則a=qE-mgm③
設小球在水平方向運動位移為L的過程中，所經歷的時間為t，則L=vt④
設豎直方向上的位移為x，
則x=12at2⑤
由①③④⑤解得x=0.125 m
所以小球距O點的高度為x+L=0.625 m
16(12分)解：(1)設離子恰好從極板邊緣射出時極板兩端的電壓為U0，
水平方向：l=v0t ①
豎直方向：d2=12at2 ②
又a=qU0md ③
由①②③得U0=md2v20ql2=128 V
即當U≥128 V時離子打到極板上，當U<128 V時離子打到屏上，
利用推論：打到屏上的離子好像是從極板中心沿直線射到屏上，由此可得：l2+l2l2=yd2，
解得y=d，
又由對稱性知，打到屏上的總長度為2d
則離子打到屏上的區(qū)域面積為S=2da=64 cm2.
(2)在前14T，離子打到屏上的時間：
t0=128200×0.005 s=0.003 2 s，
又由對稱性知，在一個周期內，打到屏上的總時間
t=4t0=0.012 8 s.