广东省梅州市兴宁市第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
1．（2024高二上·兴宁期中）科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称，这种材料可塑性强且可在室温下制造，但导电性却堪比金属，可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体，现将其压缩，则（ ）
A．该材料的电阻率变小 B．该材料的电阻率变大
C．该材料AB两端的电阻变小 D．该材料AB两端的电阻变大
【答案】C
【知识点】电阻定律；电阻率
【解析】【解答】AB．电阻率由材料本身决定，与形状无关，材料压缩后电阻率不变，故AB错误；
CD．根据，该材料被压缩后，长度变小，横截面积变大，该材料AB两端的电阻变小，故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】依据电阻率的决定因素（ 材料本身 ）和电阻定律，分析材料压缩后电阻率与电阻的变化。
2．（2024高二上·兴宁期中）一带负电的粒子，仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c（不考虑粒子重力），已知粒子的速率是递增的（虚线是曲线在b点的切线）。关于b点电场强度E的方向，下图示中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】电场力做功；电场强度；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】由依题意，当粒子所受电场力的方向指向轨迹的内侧，且与粒子的速度方向成锐角，电场力做正功，粒子的速率才会递增。又因为负电荷的受力方向与场强方向相反，可知b点场强的方向指向轨迹的外侧，且与粒子的速度方向成钝角。
故答案为：B。
【分析】先根据粒子速率递增，判断电场力做功正负及电场力与速度方向的夹角关系；再结合负电荷受力与电场强度的反向关系，确定电场强度方向的特点，进而选出正确选项。
3．（2024高二上·兴宁期中）两个等量同种正点电荷分别固定于光滑水平面上，两点电荷连线的中垂线上有A、B，C三点如图所示（中垂线也在水平面内），一个带电小物块从C点由静止释放，沿路径运动，小物块运动过程中的加速度a、速度v、电势能以及从的电势随时间变化的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】牛顿第二定律；电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A．两点电荷连线中垂线上，电场强度大小可能先增大后减小、一直增大或一直减小。由，加速度可能先增大后减小，故A正确；
B． 图像斜率表示加速度，若加速度先增大后减小，斜率应先增大后减小，而图中斜率变化不符合，故B错误；
C．物块从到，电场力做正功，电势能应一直减小，不会先增后减，故C错误；
D．离正电荷越近电势越高，从到电势应逐渐升高，而非降低，故D错误。
故答案为：A。
【分析】核心是根据等量同种正点电荷的电场分布，分析中垂线上电场强度的变化，结合牛顿第二定律判断加速度，依据电场力做功判断电势能，根据电势分布判断电势变化。
4．（2024高二上·兴宁期中）如图所示为国产积木品牌“森宝积木”生产的儿童电动机及其伏安特性曲线，只有当电动机接入的电压大于0.2V电机才开始转动（假设电动机的线圈电阻一直保持不变）。由该图像可知（ ）
A．该电动机内阻为
B．电压为1V时该电机的输出功率为0.4W
C．电压为1V时该电机的输出效率为
D．电压为0.1V时该电机的机械功率为0.005W
【答案】C
【知识点】焦耳定律；电场力做功；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．电动机未转动时，可视为纯电阻，由，，，得，故A错误；
B．电压时，电流，输入功率，热功率热，输出功率出热，故B错误；
C．输出效率出，故C正确；
D．电压，电机不转动，机械功率为，故D错误。
故答案为：C。
【分析】先根据电机未转动时的电压、电流求内阻；再结合电压为1V时的电流，分别计算输入功率、热功率、输出功率，进而求输出效率；最后根据电机启动电压判断电压为0.1V时的机械功率情况，从而选出正确选项。
5．（2024高二上·兴宁期中）酒后开车危害无穷，必须严厉打击．如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用于测试汽车司机是否酒驾，为气敏电阻，为定值电阻。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势E、内阻r保持不变，电流表和电压表均为理想电表。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（ ）
A．测试仪中电压表的示数越小 B．测试仪中电流表的示数越大
C．测试仪中电源的效率越小 D．电源内部发热功率变大
【答案】A
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】AB．酒精浓度越大，阻值越大，电路总电阻总
越大，由闭合电路欧姆定律总
总电流越小，电压表测电压
故电压表示数越小，故A正确，B错误；
C．电源效率
路端电压
减小则增大，故增大，故C错误；
D．内部发热功率内
减小，则内减小，故D错误。
故答案为：A。
【分析】核心是根据酒精浓度对气敏电阻的影响，分析电路总电阻变化，结合闭合电路欧姆定律、功率与效率公式，判断电流、电压、效率、内部发热功率的变化。
6．（2024高二上·兴宁期中）如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与N点在同一电场线上，MN连线的中垂线上有一P点。两个完全相同的带等量正电小球，以相同大小的初速度分别从M点和N点沿竖直平面进入电场。N点的小球垂直电场线进入，M点的小球与电场线成一定夹角进入，两小球恰好都能经过P点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电场力对两小球做功相同
B．两球的机械能变化量相同
C．两球到达P点时的电势能都减小
D．两球到达P点的速度一定大于
【答案】D
【知识点】功能关系；电场力做功；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．电场力做功，到与到的电势差，故，电场力做功不同，故A错误；
B．根据可知，从N点进入的小球机械能增加，从M点进入的小球机械能减小，两球的机械能变化量不相同。故B错误；
C．点小球电场力做正功，电势能减小；点小球电场力做负功，电势能增大，故C错误；
D．由动能定理电，点小球电，点小球电，初速度大小相同，上升高度相同，故，故D正确。
故答案为：D。
【分析】核心是根据电场力做功公式、机械能变化与电场力做功的关系，以及动能定理，分析两小球的电场力做功、机械能变化和到达点的速度。
7．（2024高二上·兴宁期中）如图一平行板电容器，A、B、C、D分别是它的四个端点，两板之间接恒压电源。现有三个不同带电粒子1、2、3分别从靠近A点位置、AC连线中点位置、AB中点位置（板间内）以大小相同的速度平行于板方向进入平行板，它们均恰好能到达D点，则带电粒子1、2、3在运动过程中（不考虑粒子重力的影响），下列说法正确的是（ ）
A．粒子运动的时间之比1∶1∶1
B．三个粒子比荷之比2∶1∶8
C．三个粒子电势能变化量之比2∶1∶2
D．三个粒子到达D点的速度之比2∶1∶2
【答案】B
【知识点】牛顿第二定律；电势能；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．水平方向匀速直线运动
由图知
初速度相同，故时间之比，故A错误；
B．竖直方向匀加速
且
联立得
由图知，结合的比例，解得比荷之比为，故B正确；
C．电势能变化量
因粒子电荷量未知，无法确定之比，故C错误；
D．到达点的速度
由于电荷量未知，无法确定速度之比，故D错误。
故答案为：B。
【分析】核心是将粒子运动分解为水平匀速与竖直匀加速，利用运动学公式和牛顿第二定律，结合比荷、电势能、速度的相关公式，分析各物理量的比例关系。
8．（2024高二上·兴宁期中）2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，且b点的动能大于a点的动能，则下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势低于b点的电势
B．a点的电场强度大于c点的电场强度
C．电子在a点的电势能小于在c点的电势能
D．电子经过b点时的加速度大于经过a点时的加速度
【答案】A,D
【知识点】动能；电势能；等势面
【解析】【解答】A．电子从到动能增大，电势能减小（ 只有电场力做功，动能与电势能之和守恒 ）。电子带负电，电势能，故，故A正确；
B．等差等势面越密，场强越大。点等势面比点稀疏，故，故B错误；
C．由电场线方向（ 偏左 ），，电子带负电，，故，故C错误。
D． 点等势面比点密集，故。由，电子在点加速度大于点，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】核心是根据电子的动能变化判断电势能变化，结合电子电性分析电势高低；利用等差等势面疏密判断场强大小，进而分析加速度；依据电势能公式判断电势能关系。
9．（2024高二上·兴宁期中）电容位移传感器具有灵敏度高的优点，某电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置，电容器接在恒压直流电源上，其中A是固定极板，B是可动极板，B与被测物体连接在一起，G为灵敏电流计，当被测物体水平向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电容器的电容变小
B．极板间的电场强度变大
C．电容器所带的电荷量减少
D．灵敏电流计中有从b到a方向的电流
【答案】A,C
【知识点】电容器及其应用；电场强度
【解析】【解答】A：由电容决定式，被测物体右移，极板间距增大，故电容变小，A正确；
B：电场强度，不变、增大，故变小，B错误；
C：由，变小、不变，故电荷量减少，C正确；
D：电容器放电，电流从到，D错误。
故答案为：AC。
【分析】核心是根据电容决定式分析电容变化，结合分析电荷量变化，利用分析电场强度变化，进而判断电流方向。
10．（2024高二上·兴宁期中）某些肿瘤可以用“粒子流”疗法进行治疗。在这种疗法中，为了能让粒子进入癌细胞，首先要实现粒子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。粒子先被平行板电容加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞，如图所示，来自粒子源的粒子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的粒子流向右运动。粒子的质量为m，其电荷量为。粒子间相互作用可忽略不计，不考虑粒子重力，粒子不会打到板上，那么（ ）
A．从A处流出的粒子速度
B．从A处流出的粒子，形成的等效电流方向向右
C．若保持开关S闭合，若只减小平行板距离，从A处流出的粒子的速度将减小
D．若断开开关且板上电荷分布不变，增大平行板距离，从A处流出的粒子的速度将增大
【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用；带电粒子在电场中的运动综合；电流、电源的概念
【解析】【解答】A．根据动能定理
解得，故A正确；
B．β粒子带负电，等效电流方向与负电荷运动方向相反，故电流方向向左，故B错误；
C．开关闭合，极板间电压不变，由，速度不变，故C错误；
D．断开开关，极板电荷量不变，由，场强不变；增大极板间距，由，电压增大，再由，速度增大，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】核心是利用动能定理分析β粒子加速后的速度，结合电容器的两类动态变化（ 电压不变、电荷量不变 ），分析极板间距变化对粒子速度的影响。
11．（2024高二上·兴宁期中）某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和电压表示数U，并计算对应的电流值I。
（1）在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点。
（2）根据作出的U I图像，求出该电池电动势E = V，内阻r = Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，下列选项中实线表示U与I1的关系，虚线表示U与I2的关系，则所示图像可能正确的是 。
【答案】0.77；7.7 × 102；A
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（2）描点画图，让更多的点在直线上，偏离太多的点舍去，如图
根据
U I图像中图线纵轴截距表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，所以有，
故答案为：
；0.77；7.7 × 102
（3）根据
且
可得
根据，可知，短路电流不变。
故答案为：A。
【分析】（2）利用U - I图像的纵截距表示电动势，斜率绝对值表示内阻，通过图像上的点计算内阻。
（3）分析考虑电压表内阻时总电流与电阻箱电流的大小关系，结合闭合电路欧姆定律，判断U与电流的图像形状。
12．（2024高二上·兴宁期中）在“测定金属丝电阻率”的实验中，小明同学为了测定一段阻值约为的金属丝电阻率。
（1）他用20分度的游游标卡尺测量金属丝的长度，如图甲所示，由图可知其长度 mm；用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图乙所示，则 mm。
（2）他欲用伏安法测定该段金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A.电池组（3V，内阻约为）
B.电流表（，内阻）
C.电流表（，内阻约为）
D.电压表（，内阻约为）
E.滑动变阻器（，额定电流1A）
F.滑动变阻器（，额定电流0.3A）
G.开关、导线
要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，小明同学选上述器材中，滑动变阻器应选 。电流表应选 。（填写各器材的字母代号）
若小明同学多次测量，读出的电流表、电压表对应示数，通过描点作图，画出图线，并求出图线的斜率为K。则该金属丝电阻率的表达式 （用题干中已知物理量符号表示）。
【答案】（1）176.50；0.440
（2）E；B；
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）金属丝的长度
金属丝的直径
故答案为：176.50；0.440
（2）电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式连接，故滑动变阻器选择阻值较小的E；
电源电动势为3V，电路最大电流约为
电流表应选择B；
由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻，但电流表内阻已知，故选择电流表内接法，滑动变阻器采用分压接法，如图所示：
根据电阻定律和图像斜率的物理意义可知，
该金属丝电阻率的表达式。
故答案为：E；B；
【分析】（1）依据游标卡尺和螺旋测微器的读数规则，读取金属丝的长度和直径。
（2）根据实验要求（电压从零变化）选择滑动变阻器接法与规格；结合电路最大电流选择电流表；利用U - I图线斜率和电阻定律，推导电阻率表达式。
（1）[1]金属丝的长度
[2]金属丝的直径
（2）[1]电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式连接，故滑动变阻器选择阻值较小的E；
[2]电源电动势为3V，电路最大电流约为
电流表应选择B；
[3]由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻，但电流表内阻已知，故选择电流表内接法，滑动变阻器采用分压接法，如图所示。
根据电阻定律和图像斜率的物理意义可知
，
该金属丝电阻率的表达式
13．（2024高二上·兴宁期中）带电量分别为、的异种电荷A、B固定在同一水平线上，相距6x，在它们连线的中点P上方有一悬点O，用绝缘细绳挂着一个质量为m的带电小球C，OP距离为x，如图所示，平衡时小球刚好静止在两电荷连线上且绳子与OP的夹角为。已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：
（1）小球所受电场力大小为多少？
（2）小球所带电荷是正还是负？电荷量Q为多少？
【答案】（1）解：小球的受力情况如图所示
小球受到的电场力
其中，
解得。
（2）解：由几何关系可得，CP长度为
小球所在处电荷产生的电场总场强大小
方向水平向右，由于小球受到的电场力方向向左，所以小球带负电，根据
可得，小球所带电荷量。
【知识点】库仑定律；电场强度的叠加
【解析】【分析】 （1）通过对小球进行受力分析，利用平衡条件，结合三角函数关系，求出电场力大小。
（2）先根据几何关系确定小球位置，再分别计算A、B在小球处产生的场强，进而得到总场强；根据电场力方向与场强方向的关系判断小球电性；最后结合电场力与场强的关系，求出小球电荷量。
（1）小球的受力情况如图所示
小球受到的电场力
其中
解得
（2）由几何关系可得，CP长度为
小球所在处电荷产生的电场总场强大小
方向水平向右。由于小球受到的电场力方向向左，所以小球带负电。
根据
可得，小球所带电荷量
14．（2024高二上·兴宁期中）如图所示，在光滑水平面上有相同的两块绝缘木板B、C，一正电的物块A（可视为质点）放在木板B的左端。B、C的质量均为m，物块A的质量为2m、带电量为q。现AB以相同的初速度—起向右运动，与静止木板C发生碰撞（B与C碰撞时间极短且碰后黏连在一起），最终A恰好没有从C板上掉下来。物块A与木板间B、C的动摩擦因数均为。整个空间存在方向竖直向下，场强的匀强电场，重力加速度g。求
（1）木板B、C碰后瞬间的速度大小；
（2）木板A、B、C最终的共同速度大小；
（3）木板B的长度L。
【答案】（1）解：B与C碰撞时间极短且碰后黏连在一起，根据动量守恒定律有
解得
（2）解：最终木板A、B、C共速，根据动量守恒定律有
解得
（3）解：A在B、C上滑行过程中，由系统能量守恒得
解得B板长度为
【知识点】碰撞模型；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）B、C碰撞过程动量守恒，结合动量守恒定律求解碰后瞬间速度。
（2）A、B、C最终共速，系统动量守恒，据此计算共同速度。
（3）先分析物块A的受力，得出摩擦力大小，再根据能量守恒，结合动能变化与摩擦力做功的关系，求出木板B的长度。
（1）B与C碰撞时间极短且碰后黏连在一起，根据动量守恒定律有
解得
（2）最终木板A、B、C共速，根据动量守恒定律有
解得
（3）A在B、C上滑行过程中，由系统能量守恒得
解得B板长度为
15．（2024高二上·兴宁期中）如图所示，一长的光滑绝缘细直杆AC固定在方向水平向左的匀强电场中，电场强度。直杆与电场线成角，有一套在直杆上的带电小环，电性未知。现将环从细杆上的B点由静止释放，小环沿着直杆加速下滑，小环离开杆后恰好通过杆下端C正下方的P点，B、C两点相距，C、P两点相距。已知环的质量，带电量的绝对值，重力加速度g取，带电小环可以看作质点。求：
（1）判断小环带什么电和求小环沿着直杆加速下滑时的加速度大小；
（2）小环从B点运动到P点的时间t；
（3）小环运动到杆端A正下方时的动能。
【答案】（1）解：由题意知，小环受到的电场力水平向右，与电场方向相反，则小环带负电。小环从B到C的过程中加速下滑，对小环受力分析根据牛顿第二定律可得
解得
（2）解：小环从B运动到C点的时间满足
解得
可得小环运动到C点的速度大小为
小环从C到P的过程中，在水平方向有，
联立，解得，
小环从B点运动到P点的时间
（3）解：小环从C到A正下方的过程中，在水平方向有，
竖直方向有
联立，解得，
则小环运动到杆端A正下方时的动能为
【知识点】牛顿第二定律；动能；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）根据小环运动方向和电场力方向判断电性，再沿杆方向用牛顿第二定律求加速度。
（2）分B到C的匀加速直线运动和C到P的类平抛运动，分别用运动学公式计算时间，再求和。
（3）分析C到A正下方的水平和竖直运动，用运动学公式求分速度，再结合动能公式计算动能。
（1）由题意知，小环受到的电场力水平向右，与电场方向相反，则小环带负电。小环从B到C的过程中加速下滑，对小环受力分析根据牛顿第二定律可得
解得
（2）小环从B运动到C点的时间满足
解得
可得小环运动到C点的速度大小为
小环从C到P的过程中，在水平方向有
，
联立，解得
，
小环从B点运动到P点的时间
（3）小环从C到A正下方的过程中，在水平方向有
，
竖直方向有
联立，解得
，
则小环运动到杆端A正下方时的动能为
1 / 1广东省梅州市兴宁市第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
1．（2024高二上·兴宁期中）科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称，这种材料可塑性强且可在室温下制造，但导电性却堪比金属，可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体，现将其压缩，则（ ）
A．该材料的电阻率变小 B．该材料的电阻率变大
C．该材料AB两端的电阻变小 D．该材料AB两端的电阻变大
2．（2024高二上·兴宁期中）一带负电的粒子，仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c（不考虑粒子重力），已知粒子的速率是递增的（虚线是曲线在b点的切线）。关于b点电场强度E的方向，下图示中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2024高二上·兴宁期中）两个等量同种正点电荷分别固定于光滑水平面上，两点电荷连线的中垂线上有A、B，C三点如图所示（中垂线也在水平面内），一个带电小物块从C点由静止释放，沿路径运动，小物块运动过程中的加速度a、速度v、电势能以及从的电势随时间变化的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2024高二上·兴宁期中）如图所示为国产积木品牌“森宝积木”生产的儿童电动机及其伏安特性曲线，只有当电动机接入的电压大于0.2V电机才开始转动（假设电动机的线圈电阻一直保持不变）。由该图像可知（ ）
A．该电动机内阻为
B．电压为1V时该电机的输出功率为0.4W
C．电压为1V时该电机的输出效率为
D．电压为0.1V时该电机的机械功率为0.005W
5．（2024高二上·兴宁期中）酒后开车危害无穷，必须严厉打击．如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用于测试汽车司机是否酒驾，为气敏电阻，为定值电阻。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势E、内阻r保持不变，电流表和电压表均为理想电表。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（ ）
A．测试仪中电压表的示数越小 B．测试仪中电流表的示数越大
C．测试仪中电源的效率越小 D．电源内部发热功率变大
6．（2024高二上·兴宁期中）如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与N点在同一电场线上，MN连线的中垂线上有一P点。两个完全相同的带等量正电小球，以相同大小的初速度分别从M点和N点沿竖直平面进入电场。N点的小球垂直电场线进入，M点的小球与电场线成一定夹角进入，两小球恰好都能经过P点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电场力对两小球做功相同
B．两球的机械能变化量相同
C．两球到达P点时的电势能都减小
D．两球到达P点的速度一定大于
7．（2024高二上·兴宁期中）如图一平行板电容器，A、B、C、D分别是它的四个端点，两板之间接恒压电源。现有三个不同带电粒子1、2、3分别从靠近A点位置、AC连线中点位置、AB中点位置（板间内）以大小相同的速度平行于板方向进入平行板，它们均恰好能到达D点，则带电粒子1、2、3在运动过程中（不考虑粒子重力的影响），下列说法正确的是（ ）
A．粒子运动的时间之比1∶1∶1
B．三个粒子比荷之比2∶1∶8
C．三个粒子电势能变化量之比2∶1∶2
D．三个粒子到达D点的速度之比2∶1∶2
8．（2024高二上·兴宁期中）2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，且b点的动能大于a点的动能，则下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势低于b点的电势
B．a点的电场强度大于c点的电场强度
C．电子在a点的电势能小于在c点的电势能
D．电子经过b点时的加速度大于经过a点时的加速度
9．（2024高二上·兴宁期中）电容位移传感器具有灵敏度高的优点，某电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置，电容器接在恒压直流电源上，其中A是固定极板，B是可动极板，B与被测物体连接在一起，G为灵敏电流计，当被测物体水平向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电容器的电容变小
B．极板间的电场强度变大
C．电容器所带的电荷量减少
D．灵敏电流计中有从b到a方向的电流
10．（2024高二上·兴宁期中）某些肿瘤可以用“粒子流”疗法进行治疗。在这种疗法中，为了能让粒子进入癌细胞，首先要实现粒子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。粒子先被平行板电容加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞，如图所示，来自粒子源的粒子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的粒子流向右运动。粒子的质量为m，其电荷量为。粒子间相互作用可忽略不计，不考虑粒子重力，粒子不会打到板上，那么（ ）
A．从A处流出的粒子速度
B．从A处流出的粒子，形成的等效电流方向向右
C．若保持开关S闭合，若只减小平行板距离，从A处流出的粒子的速度将减小
D．若断开开关且板上电荷分布不变，增大平行板距离，从A处流出的粒子的速度将增大
11．（2024高二上·兴宁期中）某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和电压表示数U，并计算对应的电流值I。
（1）在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点。
（2）根据作出的U I图像，求出该电池电动势E = V，内阻r = Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，下列选项中实线表示U与I1的关系，虚线表示U与I2的关系，则所示图像可能正确的是 。
12．（2024高二上·兴宁期中）在“测定金属丝电阻率”的实验中，小明同学为了测定一段阻值约为的金属丝电阻率。
（1）他用20分度的游游标卡尺测量金属丝的长度，如图甲所示，由图可知其长度 mm；用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图乙所示，则 mm。
（2）他欲用伏安法测定该段金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A.电池组（3V，内阻约为）
B.电流表（，内阻）
C.电流表（，内阻约为）
D.电压表（，内阻约为）
E.滑动变阻器（，额定电流1A）
F.滑动变阻器（，额定电流0.3A）
G.开关、导线
要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，小明同学选上述器材中，滑动变阻器应选 。电流表应选 。（填写各器材的字母代号）
若小明同学多次测量，读出的电流表、电压表对应示数，通过描点作图，画出图线，并求出图线的斜率为K。则该金属丝电阻率的表达式 （用题干中已知物理量符号表示）。
13．（2024高二上·兴宁期中）带电量分别为、的异种电荷A、B固定在同一水平线上，相距6x，在它们连线的中点P上方有一悬点O，用绝缘细绳挂着一个质量为m的带电小球C，OP距离为x，如图所示，平衡时小球刚好静止在两电荷连线上且绳子与OP的夹角为。已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：
（1）小球所受电场力大小为多少？
（2）小球所带电荷是正还是负？电荷量Q为多少？
14．（2024高二上·兴宁期中）如图所示，在光滑水平面上有相同的两块绝缘木板B、C，一正电的物块A（可视为质点）放在木板B的左端。B、C的质量均为m，物块A的质量为2m、带电量为q。现AB以相同的初速度—起向右运动，与静止木板C发生碰撞（B与C碰撞时间极短且碰后黏连在一起），最终A恰好没有从C板上掉下来。物块A与木板间B、C的动摩擦因数均为。整个空间存在方向竖直向下，场强的匀强电场，重力加速度g。求
（1）木板B、C碰后瞬间的速度大小；
（2）木板A、B、C最终的共同速度大小；
（3）木板B的长度L。
15．（2024高二上·兴宁期中）如图所示，一长的光滑绝缘细直杆AC固定在方向水平向左的匀强电场中，电场强度。直杆与电场线成角，有一套在直杆上的带电小环，电性未知。现将环从细杆上的B点由静止释放，小环沿着直杆加速下滑，小环离开杆后恰好通过杆下端C正下方的P点，B、C两点相距，C、P两点相距。已知环的质量，带电量的绝对值，重力加速度g取，带电小环可以看作质点。求：
（1）判断小环带什么电和求小环沿着直杆加速下滑时的加速度大小；
（2）小环从B点运动到P点的时间t；
（3）小环运动到杆端A正下方时的动能。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电阻定律；电阻率
【解析】【解答】AB．电阻率由材料本身决定，与形状无关，材料压缩后电阻率不变，故AB错误；
CD．根据，该材料被压缩后，长度变小，横截面积变大，该材料AB两端的电阻变小，故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】依据电阻率的决定因素（ 材料本身 ）和电阻定律，分析材料压缩后电阻率与电阻的变化。
2．【答案】B
【知识点】电场力做功；电场强度；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】由依题意，当粒子所受电场力的方向指向轨迹的内侧，且与粒子的速度方向成锐角，电场力做正功，粒子的速率才会递增。又因为负电荷的受力方向与场强方向相反，可知b点场强的方向指向轨迹的外侧，且与粒子的速度方向成钝角。
故答案为：B。
【分析】先根据粒子速率递增，判断电场力做功正负及电场力与速度方向的夹角关系；再结合负电荷受力与电场强度的反向关系，确定电场强度方向的特点，进而选出正确选项。
3．【答案】A
【知识点】牛顿第二定律；电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A．两点电荷连线中垂线上，电场强度大小可能先增大后减小、一直增大或一直减小。由，加速度可能先增大后减小，故A正确；
B． 图像斜率表示加速度，若加速度先增大后减小，斜率应先增大后减小，而图中斜率变化不符合，故B错误；
C．物块从到，电场力做正功，电势能应一直减小，不会先增后减，故C错误；
D．离正电荷越近电势越高，从到电势应逐渐升高，而非降低，故D错误。
故答案为：A。
【分析】核心是根据等量同种正点电荷的电场分布，分析中垂线上电场强度的变化，结合牛顿第二定律判断加速度，依据电场力做功判断电势能，根据电势分布判断电势变化。
4．【答案】C
【知识点】焦耳定律；电场力做功；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．电动机未转动时，可视为纯电阻，由，，，得，故A错误；
B．电压时，电流，输入功率，热功率热，输出功率出热，故B错误；
C．输出效率出，故C正确；
D．电压，电机不转动，机械功率为，故D错误。
故答案为：C。
【分析】先根据电机未转动时的电压、电流求内阻；再结合电压为1V时的电流，分别计算输入功率、热功率、输出功率，进而求输出效率；最后根据电机启动电压判断电压为0.1V时的机械功率情况，从而选出正确选项。
5．【答案】A
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】AB．酒精浓度越大，阻值越大，电路总电阻总
越大，由闭合电路欧姆定律总
总电流越小，电压表测电压
故电压表示数越小，故A正确，B错误；
C．电源效率
路端电压
减小则增大，故增大，故C错误；
D．内部发热功率内
减小，则内减小，故D错误。
故答案为：A。
【分析】核心是根据酒精浓度对气敏电阻的影响，分析电路总电阻变化，结合闭合电路欧姆定律、功率与效率公式，判断电流、电压、效率、内部发热功率的变化。
6．【答案】D
【知识点】功能关系；电场力做功；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．电场力做功，到与到的电势差，故，电场力做功不同，故A错误；
B．根据可知，从N点进入的小球机械能增加，从M点进入的小球机械能减小，两球的机械能变化量不相同。故B错误；
C．点小球电场力做正功，电势能减小；点小球电场力做负功，电势能增大，故C错误；
D．由动能定理电，点小球电，点小球电，初速度大小相同，上升高度相同，故，故D正确。
故答案为：D。
【分析】核心是根据电场力做功公式、机械能变化与电场力做功的关系，以及动能定理，分析两小球的电场力做功、机械能变化和到达点的速度。
7．【答案】B
【知识点】牛顿第二定律；电势能；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．水平方向匀速直线运动
由图知
初速度相同，故时间之比，故A错误；
B．竖直方向匀加速
且
联立得
由图知，结合的比例，解得比荷之比为，故B正确；
C．电势能变化量
因粒子电荷量未知，无法确定之比，故C错误；
D．到达点的速度
由于电荷量未知，无法确定速度之比，故D错误。
故答案为：B。
【分析】核心是将粒子运动分解为水平匀速与竖直匀加速，利用运动学公式和牛顿第二定律，结合比荷、电势能、速度的相关公式，分析各物理量的比例关系。
8．【答案】A,D
【知识点】动能；电势能；等势面
【解析】【解答】A．电子从到动能增大，电势能减小（ 只有电场力做功，动能与电势能之和守恒 ）。电子带负电，电势能，故，故A正确；
B．等差等势面越密，场强越大。点等势面比点稀疏，故，故B错误；
C．由电场线方向（ 偏左 ），，电子带负电，，故，故C错误。
D． 点等势面比点密集，故。由，电子在点加速度大于点，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】核心是根据电子的动能变化判断电势能变化，结合电子电性分析电势高低；利用等差等势面疏密判断场强大小，进而分析加速度；依据电势能公式判断电势能关系。
9．【答案】A,C
【知识点】电容器及其应用；电场强度
【解析】【解答】A：由电容决定式，被测物体右移，极板间距增大，故电容变小，A正确；
B：电场强度，不变、增大，故变小，B错误；
C：由，变小、不变，故电荷量减少，C正确；
D：电容器放电，电流从到，D错误。
故答案为：AC。
【分析】核心是根据电容决定式分析电容变化，结合分析电荷量变化，利用分析电场强度变化，进而判断电流方向。
10．【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用；带电粒子在电场中的运动综合；电流、电源的概念
【解析】【解答】A．根据动能定理
解得，故A正确；
B．β粒子带负电，等效电流方向与负电荷运动方向相反，故电流方向向左，故B错误；
C．开关闭合，极板间电压不变，由，速度不变，故C错误；
D．断开开关，极板电荷量不变，由，场强不变；增大极板间距，由，电压增大，再由，速度增大，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】核心是利用动能定理分析β粒子加速后的速度，结合电容器的两类动态变化（ 电压不变、电荷量不变 ），分析极板间距变化对粒子速度的影响。
11．【答案】0.77；7.7 × 102；A
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（2）描点画图，让更多的点在直线上，偏离太多的点舍去，如图
根据
U I图像中图线纵轴截距表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，所以有，
故答案为：
；0.77；7.7 × 102
（3）根据
且
可得
根据，可知，短路电流不变。
故答案为：A。
【分析】（2）利用U - I图像的纵截距表示电动势，斜率绝对值表示内阻，通过图像上的点计算内阻。
（3）分析考虑电压表内阻时总电流与电阻箱电流的大小关系，结合闭合电路欧姆定律，判断U与电流的图像形状。
12．【答案】（1）176.50；0.440
（2）E；B；
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）金属丝的长度
金属丝的直径
故答案为：176.50；0.440
（2）电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式连接，故滑动变阻器选择阻值较小的E；
电源电动势为3V，电路最大电流约为
电流表应选择B；
由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻，但电流表内阻已知，故选择电流表内接法，滑动变阻器采用分压接法，如图所示：
根据电阻定律和图像斜率的物理意义可知，
该金属丝电阻率的表达式。
故答案为：E；B；
【分析】（1）依据游标卡尺和螺旋测微器的读数规则，读取金属丝的长度和直径。
（2）根据实验要求（电压从零变化）选择滑动变阻器接法与规格；结合电路最大电流选择电流表；利用U - I图线斜率和电阻定律，推导电阻率表达式。
（1）[1]金属丝的长度
[2]金属丝的直径
（2）[1]电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式连接，故滑动变阻器选择阻值较小的E；
[2]电源电动势为3V，电路最大电流约为
电流表应选择B；
[3]由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻，但电流表内阻已知，故选择电流表内接法，滑动变阻器采用分压接法，如图所示。
根据电阻定律和图像斜率的物理意义可知
，
该金属丝电阻率的表达式
13．【答案】（1）解：小球的受力情况如图所示
小球受到的电场力
其中，
解得。
（2）解：由几何关系可得，CP长度为
小球所在处电荷产生的电场总场强大小
方向水平向右，由于小球受到的电场力方向向左，所以小球带负电，根据
可得，小球所带电荷量。
【知识点】库仑定律；电场强度的叠加
【解析】【分析】 （1）通过对小球进行受力分析，利用平衡条件，结合三角函数关系，求出电场力大小。
（2）先根据几何关系确定小球位置，再分别计算A、B在小球处产生的场强，进而得到总场强；根据电场力方向与场强方向的关系判断小球电性；最后结合电场力与场强的关系，求出小球电荷量。
（1）小球的受力情况如图所示
小球受到的电场力
其中
解得
（2）由几何关系可得，CP长度为
小球所在处电荷产生的电场总场强大小
方向水平向右。由于小球受到的电场力方向向左，所以小球带负电。
根据
可得，小球所带电荷量
14．【答案】（1）解：B与C碰撞时间极短且碰后黏连在一起，根据动量守恒定律有
解得
（2）解：最终木板A、B、C共速，根据动量守恒定律有
解得
（3）解：A在B、C上滑行过程中，由系统能量守恒得
解得B板长度为
【知识点】碰撞模型；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）B、C碰撞过程动量守恒，结合动量守恒定律求解碰后瞬间速度。
（2）A、B、C最终共速，系统动量守恒，据此计算共同速度。
（3）先分析物块A的受力，得出摩擦力大小，再根据能量守恒，结合动能变化与摩擦力做功的关系，求出木板B的长度。
（1）B与C碰撞时间极短且碰后黏连在一起，根据动量守恒定律有
解得
（2）最终木板A、B、C共速，根据动量守恒定律有
解得
（3）A在B、C上滑行过程中，由系统能量守恒得
解得B板长度为
15．【答案】（1）解：由题意知，小环受到的电场力水平向右，与电场方向相反，则小环带负电。小环从B到C的过程中加速下滑，对小环受力分析根据牛顿第二定律可得
解得
（2）解：小环从B运动到C点的时间满足
解得
可得小环运动到C点的速度大小为
小环从C到P的过程中，在水平方向有，
联立，解得，
小环从B点运动到P点的时间
（3）解：小环从C到A正下方的过程中，在水平方向有，
竖直方向有
联立，解得，
则小环运动到杆端A正下方时的动能为
【知识点】牛顿第二定律；动能；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）根据小环运动方向和电场力方向判断电性，再沿杆方向用牛顿第二定律求加速度。
（2）分B到C的匀加速直线运动和C到P的类平抛运动，分别用运动学公式计算时间，再求和。
（3）分析C到A正下方的水平和竖直运动，用运动学公式求分速度，再结合动能公式计算动能。
（1）由题意知，小环受到的电场力水平向右，与电场方向相反，则小环带负电。小环从B到C的过程中加速下滑，对小环受力分析根据牛顿第二定律可得
解得
（2）小环从B运动到C点的时间满足
解得
可得小环运动到C点的速度大小为
小环从C到P的过程中，在水平方向有
，
联立，解得
，
小环从B点运动到P点的时间
（3）小环从C到A正下方的过程中，在水平方向有
，
竖直方向有
联立，解得
，
则小环运动到杆端A正下方时的动能为
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