北师大静海实验学校 2023-2024 学年第一学期高二年级
第二次阶段检测
4．导体伏安特性曲线表示导体的导电特性。下图是A、B两个导体的伏安特性曲线，其中图线
物 理 试 题 A的斜率为 k，并且图线A与横轴成 角。关于这两个导体伏安特性曲线的下列说法正确的是（ ）
考试时间：60分钟 满分：100分 A．导体A的电阻值不随电压变化而变化， B的电阻随电压的增大而增大
B．两条图线的交点表示此状态下两导体的电阻相等
1 1
一、单项选择题（共 25分） RA C．导体A为线性元件，且 k tan
1．如图所示为《加油，向未来》某期科普节目中神奇的“闪电”实验现场，一辆汽 D．导体 B是非线性元件，曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
车停在舞台中央，汽车左右两边有两个穿着金属防护服的实验员，高压电源接通后，
5 E．一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x轴正向运动，其电势能 p随位移 x变化的关系如图
实验员之间产生了高压静电场，但是汽车里的人毫发无损，下列说法正确的是（ ）
0 x2 x xA 1
x2 x3
．车内任意两点的电势相同 所示，其中 段是关于直线 对称的曲线， 段是直线，则下列说法正确的是（ ）
B．车上的感应电荷均匀分布在车体的外表面 A．x1处电场强度最小，但不为零
C．车上的感应电荷在车内产生的电场强度为零
B．粒子在0 x2段做匀变速运动， x2 x3段做匀速直线运动
D．上述情景下，将某一带电物体放在车外的电势能大于放在车内的电势能
C．在x 、x 、 x3处电势 1， 2， 3的关系为 1 2．关于电阻和电阻率的说法正确的是( ) 1 2 2 3
A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻 D． x2 x3段是匀强电场
R U
B 二、多项选择（共 15分）．由 I 可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫 6．有一横截面积为 S铜导线，设单位体积内该铜导线中有 n个自由电子，每个电子的
超导现象 电荷量为 e，已知在Δt时间内，有 N个自由电子通过该导线横截面，则下列正确的是（ ）
Ne
D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 I
A．该导线中的电流 t
3．如图所示的电场中，虚线 a、b、c为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相 I ne
B．该导线中的电流 t
等，即Uab Ubc，一带正电的粒子仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线
v N
C．该导线中自由电子定向移动速率 nS t
所示，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（ ）
v n
A．带电质点在 P点时的加速度比在 Q点小 D．该导线中自由电子定向移动速率 NS t
B．a、b、c三个等势面中，c的电势最高 7．如图所示，带电粒子M、N质量相同，以相同的初速度沿垂直于电场的方向射入两
C．带电粒子在 P点的动能比在 Q点大 平行板间的匀强电场，M从两极板正中央射入，N从下极板边缘处射入，最后都打在同一
D．带电粒子在 P点的电势能比在 Q点小 点。不计粒子的重力，从开始射入到打到上板的过程中，两粒子（ ）
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（2）当板间距离增大时（如图①），我们会看到静电计指针的偏角 ，由
A tM : tN 1: 2 此可知电容器的电容 ；（填“增大”、“减小”或“不变”）．运动时间
（3）当正对面积减小时（如图②），我们会看到静电计指针的偏角 ，由
B．加速度之比aM : aN 1: 2
此可知电容器的电容 ；（填“增大”、“减小”或“不变”）
C．所带电荷量之比 qM :qN 1: 4 （4）当两板间插入电介质时（如图③），我们会看到静电计指针的偏角 ，
D ΔEpM : ΔEpN 1: 4 由此可知电容器的电容 ；（填“增大”、“减小”或“不变”）．电势能的变化量之比
10．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 ，步骤如下：
8．如图所示，平行板电容器与电动势为 E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带
（1）用游标为 20分度游标卡尺测量其长度如图，可知其长度为L= mm；
电荷量很少，可忽略，开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的 P点，下列说法
（2）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径 D= mm；
正确的是（ ）
A．保持 K闭合，将上极板右移一小段距离后，静电计指针的张角变大
11．电流表量程一般有两种：0~0.6A和 0~3A；电压表量程一般有两种：0~3V
B．保持 K闭合，将上极板下移一小段距离后，P点电势升高
和 0~15V。如图所示：
C．若断开 K，将上极板右移一小段距离后，带电油滴向上运动
D．若断开 K，将上极板下移一小段距离，带电油滴的电势能不变
三、实验题（每空 2分，22分）
9．如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中已充电的电容器左侧极板
和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。
（1）接 0~3V量程时读数为 V。
（2）接 0~0.6A量程时读数为 A。
（1）在该实验中，静电计的作用是
A． 测定该电容器的电荷量 B． 测定该电容器两极的电势差
C． 测定该电容器的电容 D． 测定、两板之间的电场强度
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四、解答题（共 38分）
12．如图所示的匀强电场中，有 a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中 ab沿电场 14．如图所示，真空玻璃管内，加热的阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经阳极A与阴极 X
方向，bc和电场线方向成 60°角，一个电荷量为 q＝4×10－8 C的正电荷从 a移到 b电场 之间的电压U1形成的加速电场加速后，从阳极A的小孔射出，由水平放置的平行正对偏转极板M 、
力做功为W1＝2.0×10－7 J，求： N的左端中点以平行于极板的方向射入两极板之间的区域。若M 、N两极板间无电压，电子将沿
(1)匀强电场的场强 E；
水平直线打在荧光屏上的O点；若在M 、N两极板间加电压U1，形成平行纸面的偏转电场，则电
(2)电荷从 b移到 c，电场力做的功W2；
(3)a、c两点间的电势差 Uac。 子将打在荧光屏上的 P点。已知电子质量为m，电荷量为 e，M 、N两极板长均为 L1、两极板间距
离为d ，极板右端到荧光屏的距离为 L2。忽略电子所受重力及它们之间的相互作用力，求：
（1）电子从阳极A小孔射出时速度v0的大小。1
13．如图所示，BC是半径为 R的 圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其
4 （2）电子打在荧光屏上 P点时， P点到O点的距离 Y。
下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为 E．现
（3）若再将α粒子（ 原子）均由静止开始通过加速电场
U1、偏转电场U2，最后打到荧光屏上，
有一质量为 m、带正电 q的小滑块（可视为质点），从 C点由静止释放，滑到水平轨道
试分析说明α粒子最终落到荧光屏上的位置（说明在 O点上方、下方、左方还是右方？以及到 O点
上的 A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：
的距离）
（1）滑块通过 B点时的速度大小；
（2）滑块经过圆弧轨道的 B点时，所受轨道支持力的大小；
（3）水平轨道上 A、B两点之间的距离．
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{#{QQABBQSQggAAAAAAARhCQQ0ICkGQkBECCKoOREAMoAAAgAFABAA=}#}参考答案：
1．A
【详解】A．实验员之间产生了高压静电场，在高压静电场中汽车处于静电平衡状态，内部场强处处为零，车内任意两点间的电势差为零，故A正确；
B．汽车处于静电平衡状态，车上的感应电荷分布在车体外表面，电荷的分布是不均匀的，车表面平整的地方电荷少，尖锐突出的地方电荷量多，故B错误；
C．汽车达到静电平衡状态，内部电场强度处处为零，即感应电荷的产生的电场与引起电磁感应的高压静电场的合场强为零，车上的感应电荷在车内产生的电场强度不为零，故C错误；
D．由于不知带电物体的电性，无法判断带电物体放在车外的电势能与放在车内的电势能大小关系，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，导体的电阻与导体中有无电流无关，选项A错误；
B．导体的电阻是由导体本身决定的，与加在导体两端的电压和通过的电流无关，选项B错误；
C．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫超导现象，选项C正确；
D．导体的电阻率只与导体材料有关，与导体长度无关，选项D错误．
3．B
【详解】BCD．根据电场方向与等势面垂直，且电场力位于轨迹的凹侧，带正电的粒子的受力和电场方向如图所示
根据沿电场方向电势降低，可知a、b、c三个等势面中，电势大小关系为
根据
由于粒子带正电，且P点电势高于Q点电势，则带电粒子在P点的电势能比在Q点大，由于只有电场力做功，动能和电势能之和保持不变，则带电粒子在P点的动能比在Q点小，故B正确，CD错误；
A．根据
可知相邻等差等势面越密集，场强越大，则P点场强大于Q点场强，带电质点在P点受到的电场力大于在Q点受到的电场力，带电质点在P点时的加速度比在Q点大，故A错误。
故选B。
4．B
【详解】AD．因为B元件的伏安特性曲线是弯曲的曲线，所以导体B是非线性元件，各点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数，不是某点切线的斜率表示电阻的倒数，根据图象可知，各点与原点的连线的斜率逐渐增大，所以导体B的电阻随电流的增大而减小，故AD错误；
B．两线的交点处，U和I相等，此时电阻
也相等，故B正确；
C．因为A元件的伏安特性曲线是直线，所以A是线性元件，其斜率的倒数等于其电阻，但斜率不能用倾角的正切值求解，故C错误。
故选B。
5．D
【详解】A．图象的斜率表示电场力，处图象斜率最小，为零，粒子受到电场力最小，为零，故处电场强度最小，为零，故A错误；
B．图象在段斜率不恒定，粒子受到电场力不恒定，粒子在段做变加速运动，图象在段斜率恒定，粒子受到电场力恒定，粒子的电势能增大，粒子的动能减小，粒子在段做匀减速运动，故B错误；
C．由图可知
根据带负电的粒子在电势高处电势能反而小可得
故C错误；
D．图象在段斜率恒定，粒子受到电场力恒定，故段是匀强电场，故D正确。
故选D。
6．AC
【详解】AB．根据电流的定义式可知该导线中的电流为
故A正确，B错误；
CD．根据电流的微观表达式可知该导线中自由电子定向移动速率为
故C正确，D错误。
故选AC。
7．BD
【详解】A．电粒子在匀强电场中做类平抛运动，粒子垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，得到运动时间相等。故A错误；
C．平行电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，满足，即
根据牛顿第二定律，有
所以它们所带的电荷量之比
故C错误；
B．牛顿第二定律得
解得
由于带电粒子M、N质量相同，在匀强电场中，加速度之比为
故B正确；
D．势能的减小量等于电场力做的功，即
因为位移之比是1：2，电荷量之比也是1：2，所以电场力做功之比为1：4，它们电势能减少量之比
故D正确。
故选BD。
8．BCD
【详解】A．当开关保持闭合时，将上极板右移一小段距离后，则两极板间的电势差保持不变，静电计指针的张角不变，故A错误；
B．当开关保持闭合时，则两极板间的电势差保持不变，根据
将上极板下移一小段距离后，两极板间场强增大，根据
P点与下极板间电势差增大，P点电势升高，故B正确；
C．当开关断开时，极板的电荷量保持不变，根据
将上极板右移一小段距离后，电容减小，根据
两极板间的电势差增大，根据
两极板间场强增大，带电油滴受到的电场力增大，带电油滴向上运动，故C正确；
D．当开关断开时，极板的电荷量保持不变，将上极板下移一小段距离，两极板间的场强
不变，根据
P点与下极板间电势差不变，P点电势不变，带电油滴的电势能不变，故D正确。
故选BCD。
B 增大 减小 增大 减小 减小 增大
【详解】
（1）[2]静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差，ACD错误，B正确。
故选B。
（2）当板间距离增大时，根据电容的决定式，电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角增大。
（3）当正对面积减小时，根据电容的决定式，电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角增大。
（4） 当两板间插入电介质时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角减小。
10． 42.40 4.700
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为
（2）[2]螺旋测微器的读数为
11． 1.90 0.17
【详解】（1）接0～3V时，最小分度为0.1V，故读数为1.90V；
（2）接0～0.6A时，最小分度为0.02A，故读数为0.17A。
12．(1)100 V/m；(2)2.4×10－7 J；(3)11V
【详解】由于电场力做功W＝qU与路径无关，只与初、末位置间的电势差有关，故可根据已知的电场力做功先求电势差，再根据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E。反之亦然。
(1)设a、b两点间距离为d，有
W1＝qE·d
得
E＝＝V/m＝100 V/m
(2)设b、c两点沿场强方向距离为d1，有
d1＝bc·cos60°
W2＝qE·d1
得
W2＝qE·bc·cos60°＝4×10－8×100×12×10－2×0.5 J＝2.4×10－7 J
(3)设电荷从a移到c电场力做功为W，有
W＝W1＋W2
W＝qUac
得
Uac＝＝V＝V＝11 V
13．（1）（2）3mg-2qE（3）
【详解】（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块经过圆弧轨道B点时的速度为vB，根据动能定理有 解得
（2）根据牛顿运动定律有 解得 NB="3mg-2qE "
（3）小滑块在AB轨道上运动时，所受摩擦力为 f=μmg
小滑块从C经B到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点之间的距离）为L，则根据动能定理有:
mgR-qE（R+L）-μmgL="0 "
解得
14．（1）①，②，③见解析；（2）见解析
【详解】（1）①电子加速过程，据动能定理可得
解得
②电子进入、间的匀强电场中，在水平方向以的速度做匀速直线运动，竖直方向受电场力的作用做初速度为零的加速运动，其加速度为
电子通过匀强电场的时间为
电子离开匀强电场时竖直方向的速度为
联立解得
电子离开偏转电场后做匀速度直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为，电子打到荧光屏上的侧移量为，可得
，
即
到点的距离为
联立解得
③电子向下偏转，则粒子向上偏转，均由静止开始通过加速电场、偏转电场，最后打到荧光屏上，由上一步的结论
可知，打在荧光屏上的位置与粒子的质量、电荷量无关，故电子落到荧光屏上O点下方，距O点距离为，粒子落在荧光屏上O点上方，距O点距离为。
