参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
F
AB. 电场强度的定义式为E ，其中 F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中
q
电荷的电荷量，A说法错误，满足题意要求，B说法正确，不题意要求；
kQ
C. 点电荷场强的计算式为 E 2 ，其中Q是产生电场的电荷电量，该表达式不适用于匀强r
电场，C说法正确，不题意要求；
q q kq
D. 对于库仑定律表达式F k 1 2 ， 2 是点电荷 q2产生的电场在点电荷q2 2 1处的场强大小，r r
kq
而 12 是点电荷 q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小，D说法正确，不题意要求；r
故选 A。
2．D
【解析】
【详解】
由于电压表偏差较小，接到 a、b两端都不会产生较大误差，而电流表偏差较大，因此电流
必须准确测量， S应该接 b，根据欧姆定律
U
R
I
由于电压测量值偏大，从而电阻的测量值偏大。
故选 D。
3．D
【解析】
【详解】
粒子只受电场力，加速度大小恒定，方向周期性改变；电子带负电荷，电场力方向与电场强
度方向相反，所以电子先向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，加速度的大小恒定，
方向也是周期性改变，作出 v-t图象，如图所示
答案 第 1 页 共 12 页
v-t图象与时间轴包围的面积表示位移大小，故物体在第一秒内通过的位移为 l，第 2s位移
也为 l，第 3s位移还是 l，故在 t=2s时，电子将处在 A点左方 2l处；
故选 D。
4．B
【解析】
【详解】
A． M 是最大内角，所以 PN边最大，沿MN边由M 到 N ，各点到 P点的距离先变小后变
大，由点电荷场强决定式
Q
E k
r2
得，各点场强先变大后变小，A错误；
B．由正点电荷电场线分布特点，且沿电场线方向电势逐渐降低，沿MN边由M 到 N，各
点到 P点的距离先变小后变大，所以各点电势先增大后减小，B正确；
C．对 B选项的分析可知
M N
由电势能定义
Ep q
可知正电荷在 M点的电势能比其在 N点的电势能大，C错误；
D．正电荷从 M点移动到 N点，电势能降低，则电场力所做总功为正，D错误。
故选 B。
5．C
【解析】
【详解】
设 A球到达最低点的速度为 v，在最低点 A 与 B发生弹性碰撞后，A球的速度为 vA，B球
答案 第 2 页 共 12 页
的速度为 vB，规定向右为正方向。由动量守恒可得
mAv=mAvA＋mBvB
由机械能守恒可得
1 1
m v2 m v2
1 2
2 A 2 A A
m
2 B
vB
可得
mA m 2vA
B v v
mA mB 3
2m 1
v AB v vmA mB 3
故 A向左，B向右。设碰后 A球偏角为 ，绳长为 L，由机械能守恒
1
m v2A A mAgL 1 cos 2
故
2
cos v 1 A
2gL
可见偏角与小球在最低点的速度大小有关，与质量无关，故 A球偏角大于 B球偏角，且都
小于 A球原来的偏角 30°。
故选 C。
6．C
【解析】
【详解】
A．根据沿电场线方向，电势降低可知：在 x轴负方向上，静电场方向沿 x轴负向；在 x轴
正方向上，静电场方向沿 x轴正向，根据题意可知粒子从 A点由静止开始先加速后减速到 B
点，所以粒子在 AO段受到的电场力方向向右，与电场线方向相反，所以粒子带负电，故 A
错误；
B．由图可知从 A到 B，电势先升高后降低，故 B错误；
C．粒子从 A点到 O点过程中，由静止加速到速度最大，从 O点到 B点过程中，由速度最
大减小到零，从 A到 O点与 O到 B点的时间之比 2：1，根据加速度定义式可知加速度之比
为 1：2，根据牛顿第二定律可得
qE
a
m
答案 第 3 页 共 12 页
即电场强度之比为 1：2，而 -x图像的斜率即为电场强度，所以 AO段图线与 OB段图线的
斜率的绝对值之比为 1：2，故 C正确；
D．由图可知从 A到 B，电势先升高后降低，所以从 A运动到 B的过程中粒子的电势能先减
少后增加，故 D错误。
故选 C。
7．A
【解析】
【详解】
电容器极板间电压为 R4两端电压，开关断开后，外电路电阻增加，致使干路电流减小，由
U IR
易知，极板间电压减小，小球所受电场力减小，即向下运动。故 A正确；BCD 错误。
故选 A。
8．D
【解析】
【详解】
A．车轮经过感应线的过程中，对压电薄膜的压力先变大后变小，则电压先变大后变小，电
容器先充电后放电，故 A错误；
B．车轮经过感应线的过程中，如图乙所示，电阻 R上的电流先变大后变小，再变为反向放
电最后再变小， 故 B错误；
C．车轮停在感应线上时，对压电薄膜压力不变，电压不变，没有充放电现象，故 R上无电
流，故 C错误；
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回线内，有两个脉冲电流，会被电子眼拍照，故 D正确。
故选 D。
9．AD
【解析】
【详解】
AC．在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，电流从负极流向正极，电
源正极电势高于负极电势，A正确，C错误；
BD．电子带负电，电子运动形成的等效电流方向与电子运动的方向相反，B错误，D正确；
故选 AD。
答案 第 4 页 共 12 页
10．AC
【解析】
【详解】
A．高压电线落地，电线触地电流从 O点流入大地的，O点电势最高，越靠近 O点，电势
越高，故 A正确；
B．当两脚位于同一等势线上时即两脚到 O点的距离相等时，跨步电压为零，故 B错误；
C．根据题意有
I Q k
2 r 2 r 2
解得
I
Q
2 k
故 C正确；
I
D．N点处电流密度为
2 R2
，由于 MN间的电场是非匀强电场，电场强度越靠近 O点越大，
I Id
则知 MN间的场强大于 2 ，两脚 MN间跨步电压大于 2 ，故 D错误。2 R 2 R
故选 AC。
11．AD
【解析】
【详解】
A．由b点向 ad做垂线，根据几何关系知 p为ad中点，由于是匀强电场，故沿着同一个方
向前进相同距离电势的降低相等，故
b c p d
1p （ 2 a
d）
代入数据解得
p 6V
d 8V
故 A正确；
B．由于是匀强电场，连接bd则为等势面，如图所示
答案 第 5 页 共 12 页
根据几何关系可知
ab bd
则 ab为一条电场线，且方向由b指向 a，电场强度为
U
E ba
8 4
V/cm 2 102V/m
dba 2 2
故 B错误；
C．该点电荷在 c点的电势能为
Epc cq 10 2 10 5 J 2 10 4 J
故 C错误；
D．该点电荷从 a点移到d 点电场中做功为
W U q (4 8) ( 2 10 5ad ad )J 8 10
5J
故 D正确。
故选 AD。
12. AC
【解析】
【详解】
A．小球静止在 B点，根据平衡得：
qE=mgtanθ，
解得：
mg tan37 3mg
E
q 4q
故 A符合题意．
B．电场中 A、B两点的电势差为：
答案 第 6 页 共 12 页
3mgLU E L Lsin 37
10q
故 B不符合题意．
CD．从 A点由静止释放至 B点，由动能定理得：
mgLcos qE L L sin 1 mv2 0，
2
解得： v gL，故 C符合题意，D不符合题意．
13． BDC AB/BA 会看到欧姆表指针先向右偏转，然后缓慢回到最左端
【解析】
【详解】
（1）[1]欧姆档测电阻时指针偏转角度过大，是由于档位过大，需选取小档位，进行欧姆调
零后再测阻值，故顺序为：BDC；
（2）A．图甲中将选择开关旋转到直流电压挡，选择合适量程可测量小灯泡两端电压，故
A正确；
B．图乙中将选择开关旋转到直流电流挡，选择合适量程可测量流经小灯泡的电流，故 B正
确；
C．测量小灯泡电阻时，小灯泡必须与外部电路断开，故 C错误；
D．由图结合欧姆表的内部电路可知，二极管两端为负向电压，此时二极管电阻无穷大，可
观察到此时欧姆表示数很大，故 D错误。
故选 AB。
（3）[3]会看到欧姆表指针先向右偏转，然后缓慢回到最左端；
现象解释：
①多用电表欧姆挡电路中有电源，与电容器连接时，电源给电容充电，回路中有电流，指针
向右偏转；
②电容器充电过程中，电流逐渐减小至 0，指针缓慢回到最左端。
d 2I1 Rg R0
14． 1.050 0.531 88Ω
4l I2 I1
【解析】
答案 第 7 页 共 12 页
【详解】
（1）[1]主尺读数为 1 cm，游标尺读数为 0.05mm×10=0.5 0mm，故金属丝的长度为
l 1 0.050 1.050cm
[2]主尺读数为 0.5 mm，副尺读数为 0.01 mm×3.1=0.031 mm，故金属丝的直径为
d 0.5 0.031 0.531mm
（2）[3]电流表 G与电阻箱串联改装成电压表，串联的阻值为
3 12 0.03
R0 88Ω0.03
（3）[4]滑动变阻器阻值较小，故采用分压式；改装后的电压表内阻已知，故采用电流表外
接法，电路图如下
（4）[5]电流表 G的示数为 I1，则测得的电压为
U I1 Rg R0
所以测得的阻值大小为
U I1 Rg R0
Rx I2 I1 I2 I1
而
l 4 l
Rx S d 2
联立解得
d 2I1 R g R0
4l I2 I1
E 3 3mgd 1
15．(1) ；(2)正电；q (3) mgL
3 E 2
【解析】
【详解】
(1)当滑片滑到中点时，滑动变阻器的左半部分与 R并联后再与右半部分串联，并联部分电
阻为
答案 第 8 页 共 12 页
R R 1
R并 RR R 2
两板间的电压
E E
U R
R R 并 3
并
(2)根据图形可知 a板电势高，即匀强电场的电场线方向向右，小球受到的电场力方向向右，
所以小球带正电；两板间的电场强度
U E
E场强 d 3d
对小球，受到重力、电场力和拉力，如图所示
根据平衡条件可得
qE 场强=mgtan60°
解得
3 3mgd
q
E
(3)缓慢移动，小球动能变化为零，根据动能定理可得
W 电-WG=0
解得
1
W 电=mgL（1-cos60°)= mgL2
7mv2 7Cmv2
16．（1）UAB = 0 ；（2）Q = 0
18 6
【解析】
【详解】
（1）带电粒子在匀强电场内做类平抛运动，垂直于电场方向不受力，做匀速直线运动，所
以该方向上分速度不变，分解 A、B两点的速度，分别有
vy = v0sin53° = vBsin37°
则经过计算有
答案 第 9 页 共 12 页
4
vB = v0
3
根据动能定理有
1 1
qUAB = mvB2 - mv 2
2 2 0
解得
7mv2
UAB = 0
18
（2）由题知 A、B间的水平距离为两极板间的距离的三分之一，由于该电场为匀强电场则
7mv2
UMN = 3UAB = 0
6
则根据电容的定义式有
Q
C =
U
计算得
7Cmv2
Q = CUMN = 0
6
6 3 5 mgR 1
17．（1） 4R；（2） mg；（3） 或 mgR
2 1 2 2
【解析】
【详解】
（1）小环刚好到达 P点时，速度为零，设 DM间的距离 x，小环从 D点到 P点的过程由动
能定理得
qEx mg 2R 0
由题意知
1
qE mg
2
联立解得
x 4R
（2）
答案 第 10 页 共 12 页
设重力与电场力的合力方向与竖直方向成 角，则
Eq 1
tan
mg 2
合力大小
2 2 5F (Eq) (mg) mg
2
小环运动过程中在 C点对轨道有最大压力 FN ，在 C点由牛顿第二定律得
v2
FN F m
C
R
从 D到 C的过程中由动能定理
1
qE(5R Rsin ) mgR(1 cos ) mv2
2 C
5
sin
5
2 5
cos
5
解得
6 3 5
FN mg2
（3）①若
1
2
则
mg qE
故小环到达 P点右侧速度减为零后，不会继续运动。设小环到达 P点右侧x1处静止，由动
能定理得
qE 5R x1 mg 2R fx1 0
又
f N mg
联立解得
R
x1 1 2
整个运动过程中克服摩擦力所做的功为
mgR
W1 mgx1 1 2
②若
答案 第 11 页 共 12 页
1
2
则
mg qE
故小环到达 P点右侧速度减为零后，会向左运动。小环经过多次往复运动，最后在 P点速
度为 0，根据动能定理
qE 5R mg 2R W2 0
所以整个过程克服摩擦力做功为
1
W2 mgR2
答案 第 12 页 共 12 页2021-2022学年度第二学期期末考试 4．如图，∠M是锐角三角形 PMN最大的内角，电荷量为 q（q>0）的点电荷固定在 P点。下列说法
正确的是（ ）
一年级 物理试题（理科）
A．沿 MN边，从 M点到 N点，电场强度的大小逐渐减小
考试日期：2022年 7 月 15日 出题人：吴东旭 金雪花 审题人：金敬姬
B．沿 MN边，从 M点到 N点，电势先增大后减小
第 I卷（选择题） C．正电荷在 M点的电势能比其在 N点的电势能小
一、单选题（每小题 4 分，共 32 分）
F kQ D．将正电荷从 M点移动到 N点，电场力所做的总功为负
1．下列关于电场强度的两个表达式E 和 E 2 的叙述，错误的是（ ）q r 5．如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mB=5mA。B球静止，拉
F
A． E 是电场强度的定义式， F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量
q 起 A球，使细线与竖直方向偏角为 30°，由静止释放，在最低点 A与 B发生弹性碰撞。不计空气阻力，
F
B．E 是电场强度的定义式， F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量 则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是（ ）
q
kQ
C．E 2 是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷电量，它不适用于匀强电场r A．A静止，B向右，且偏角小于 30°
q q kq
D．对于库仑定律表达式F k 1 22 ，式子中
2
2 是点电荷 q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小r r B．A向左，B向右，且偏角等于 30°
2．测量 R的电阻时，如图是伏安法测电阻的部分电路，测量时开关先后接通 a和 b，观察到电流的表 C．A向左，B向右，A球偏角大于 B球偏角，且都小于 30°
示数有显著变化，电压表的示数几乎不变。为了使测量结果准确（ ） D．A向左，B向右，A球偏角等于 B球偏角，且都小于 30°
A．S应接 a，测量值偏大 6．某静电场的方向平行于 x轴，其电势 随 x的分布如图所示。一质量为 m、电荷量为 q的带电粒子
B．S应接 a，测量值偏小 自 A点由静止开始，仅在电场力作用下最远只能到达在 x轴上 B点，且从 A到 O点与 O到 B点的时
C．S应接 b，测量值偏小 间之比为 2：1，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
D．S应接 b，测量值偏大
3．在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中 A点的电子在 t＝0时 A．粒子带正电
速度为零，在 t＝1 s时，电子离开 A点的距离大小为 l。那么在 t＝2 s时，电子将处在（ ） B．从 A到 B点，电势一直降低
C．AO段图线与 OB段图线的斜率的绝对值之比为 1：2
A．A点 B．A点右方 2l处 D．从 A运动到 B的过程中粒子的电势能先增加后减小
C．A点左方 l处 D．A点左方 2l处 7．如图所示，R1=R2=R3=R4=R，开关 S闭合时，间距为 d的平行板电容器 C的正中间有一质量为 m、
电荷量为 q的小球恰好处于静止状态，则开关 S断开时，小球的运动情况为（ ）
第 1 页 共 4 页
A．向下运动 B．向上运动 C．保持静止 D．不能确定 A．越靠近 O点，电势越高
B．当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压一定不为零
I
C．等效点电荷 Q的电荷量为 （k为静电力常量）
2 k
D．若 M、N、O三点在一条直线上，图中两脚MN间跨步电压
8．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄 Id
等于 2
膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器 C和电阻 R组成图甲所示的回路。 2 R
11．空间有平行于梯形区域 abcd的匀强电场（图中未画出），已知梯形的 a 45 ， c和 d均为直
红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯
角，且上底bc 2cm、下底 ad 4cm，并知 a、b、 c三点的电势分别为 4V、8V、10V。将一电荷
红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时（ ）
5
A a．某车轮经过感应线的过程中，电容器先放电后充电 量 q 2 10 C的点电荷从 点开始沿 abcd路线移动，则下列判断正确的是（ ）
B．某车轮经过感应线的过程中，电阻 R上的电流先增加后减小 A．梯形区域的下底 ad中点的电势为6V
C．车轮停在感应线上时，电阻 R上有恒定的电流 B．该匀强电场的场强大小为 2V/m
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照 C．该点电荷在 c点的电势能为 2 10 5 J
二、多选题（每小题 4 分，部分选得 2分，错选得 0 分，共 16 分） D．该点电荷从 a点移到d 点过程中，电场力对它做功为 8 10 5J
9．关于电流的方向，下列说法正确的是（ ） 12. 如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线长度为 L，一端连着一个质量
A．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端 为 m的带电小球，另一端固定于 O点，当小球静止在 B点时，细线与竖直方向的夹角θ＝37°（sin37°
B．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同 ＝0. 6， cos37°＝0. 8），则（ ）
C．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端 3mg
A．匀强电场的强度大小为
D．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反 4q
3mgL
10．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 MN间最大跨步距离为 d，电线触 B．电场中 A、B两点的电势差为 4q
地点 O流入大地的电流为 I，大地的电阻率为ρ，ON间的距离为 R，电流在以 O点为圆心、半径为 r C．当小球从 A点由静止释放至 B点，则小球经 B点时的速度大小为 gL
I
的半球面上均匀分布其电流密度为 2 ，若电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等 3gL2 r D．当小球从 A点由静止释放至 B点，则小球经 B点时的速度大小为
5
效成把点电荷 Q放在真空中 O点处产生的电场强度，下列说法正确的是（ ）
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第 II卷（非选择题） D．图丁中将选择开关旋转到欧姆挡，选择合适量程可观察到此时欧姆表示数很小
三、实验题（每空 2 分，共 16分） （3）该同学在实验室找到一个 10000μF的电容器，他认为电容器是彼此绝缘的两个极板构成，用欧
13．在“练习使用多用电表”的实验中，某同学进行了如下操作 姆表两个表笔分别与电容器的两电极相连，欧姆表的指针不会发生偏转。该同学准备验证自己的想法，
（1）利用多用电表测量未知电阻，用欧姆挡“×100”测量时发现指针示数如图 1所示，为了得到比较准 用欧姆表的“×10”挡，将红、黑两表笔分别与该电容器的两电极相连。请你分析该同学会看到什么现象
确的测量结果，下列选项中合理的步骤为 ___________（选填字母代号并按操作顺序排列）； ___________。
A．将选择开关旋转到欧姆挡“×1k”的位置 14．2021年暑假期间，延边一中高一物理课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设
B．将选择开关旋转到欧姆挡“×10”的位置 计了一个测量电阻率（被测电阻丝的阻值约为 25Ω）的实验方案，提供的下列器材：
C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量 A．电流表 G，内阻 Rg=12Ω，满偏电流 Ig=30mA
D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”
B．电流表 A，内阻约为0.2Ω，量程为 0~0.1 A
（2）该同学想进行如图 2所示的操作，下列说法正确的是 ___________（选填字母代号）；
C．螺旋测微器
D．电阻箱 R0（0~9999Ω，0.5 A）
E. 滑动变阻器 R（5Ω，1 A）
F. 干电池组（3 V，0.05Ω）
G. 一个开关和导线若干
H. 游标卡尺
他进行了以下操作：
（1）如图，用游标卡尺测得金属丝的长度 l=______cm、用螺旋测微器测得金属丝的直径 d=______mm；
A．图甲中将选择开关旋转到直流电压挡，选择合适量程可测量小灯泡两端电压
B．图乙中将选择开关旋转到直流电流挡，选择合适量程可测量流经小灯泡的电流
（2）把电流表 G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为 3 V，则电阻箱的阻值应调为
C．图丙中将选择开关旋转到欧姆挡，选择合适量程可测量闭合电路中小灯泡的电阻
R0=______Ω；
第 3 页 共 4 页
（3）请用改造完的电压表设计一个测量金属丝电阻的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将 方向的夹角为 53°，在 B点的速度方向与电场方向的夹角为 37°。不计粒子重力，sin37° = 0.6，cos37°
图中电路图补画完整______； = 0.8。求：
（4）实验数据的测量与电阻率的计算：电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表 G （1）A、B两点间的电势差 UAB；
的示数为 I1，电流表 A 的示数为 I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式 = ______。 （2）电容器所带的电荷量 Q。
四、解答题（共 36 分）
15．如图所示，电源电动势为 E，内阻不计，滑动变阻器的总阻值为 2R，电阻阻值为 R，a、b为竖直
放置相距为 d的一对平行金属板（带电后两板之间为匀强电场），质量为 m的带电小球，用长为 L的
绝缘细绳悬挂在两板间。闭合电键，将变阻器的滑动端 P由左端缓慢向右滑动，小球向右逐渐缓慢偏
起，当滑到中点时，细绳偏离竖直方向 60°。求：
17．一绝缘“ ”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆 PQ、MN和一半径为 R的光滑半圆环 MAP
(1)此时两板间的电压；
组成，固定在竖直平面内，其中 MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的。现将一质量为 m的带正电荷的小
(2)小球所带电荷的电性和电量；
1
(3)上述过程中电场力对小球所做的功。 环套在MN杆上，小环所受的电场力为重力的 ，重力加速度为 g，不计小环的电量损失。2
（1）若将小环由 D点静止释放，则刚好能到达 P点，求 DM间的距离 x；
（2）若将小环由 M点右侧5R处静止释放，求小环运动过程中对轨道的最大压力 FN ；
（3）若将小环由 M点右侧5R处静止释放，设小环与 PQ杆间的动摩擦因数为 ，小环所受最大静摩
擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。
16．如图所示，竖直放置的平行板电容器的电容为 C，M、N两极板带有等量的异种电荷，带负电的
极板 N接地。一质量为 m、带电荷量为 q（q > 0）的粒子在极板间运动，A、B为其运动轨迹上的两点，
A、B间的水平距离为两极板间的距离的三分之一、已知该粒子在 A点的速度大小为 v0，方向与电场
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