山东省临沂市临沭县高二物理上学期期中试题含解析

2022-2022学年山东省临沂市临沭县高二（上）期中物理试卷　一、选择题：本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．1．如图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是（　　）A．该点电荷带正电B．a点的电势高于b点的电势C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．a点和b点电场强度的方向相同　2．在物理学中，常常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质，下面列出七个关系式：：①场强E=②电容C=③电阻R=④电流I=；⑤电流I=⑥R电阻=⑦电动势E=，下列针对这七个关系式说法正确的是（　　）A．①②③④属于比值定义式B．①③⑤⑦属于比值定义式C．只有⑥⑦不属于比值定义式D．全部属于比值定义式　3．四盏灯泡接成图示电路．a、c灯泡的规格为“220V100W”，b、d灯泡的规格为“220V40W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率．则这四盏灯泡中实际消耗功率最大的是（　　）A．aB．bC．cD．d　4．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c．电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（　　）A．B．C．D．　18\n5．一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为C，对此电容器充电后断开电源，当增加两板间距时，电容器极板间（　　）A．电场强度不变，电势差变大B．电场强度不变，电势差不变C．电场强度减小，电势差不变D．电场强度减小，电势差减小　6．图中是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电．现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示．A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于（　　）A．B．C．D．　7．关于静电场，下面结论普遍成立的是（　　）A．静电场是由实实在在的电场线组成的B．电场强度很大的地方电势可能为零C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向　8．小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，则下列说法正确的是（　　）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R=C．对应P点，小灯泡的电阻为R=D．对应P点，小灯泡的功率为P=U1I2　9．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹是图中虚线，由M运动到N，以下说法正确的是（　　）18\nA．粒子一定带正电B．粒子由M运动到N过程中其速度越来越大C．粒子由M运动到N过程中其加速度越来越大D．粒子由M运动到N过程中其电势能越来越大　10．某同学采用如图所示电路图做实验，开关闭合后，电路出现一处故障，以下分析正确的是（　　）A．若电流表无示数，电压表有示数，则可能是R1断路B．若电流表无示数，电压表有示数，则可能是R2断路C．若电流表有示数，电压表无示数，则可能是R1断路D．若电流表有示数，电压表无示数，则可能是R2短路　11．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点．下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？（　　）A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|＞|Q2|　12．匀强电场中的三点是A、B、C是一个直角三角形的三个顶点，AC的长度为1cm，D为AB的中点，如图所示，已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为6V、2V和10V，设场强大小为E，一电量为1×10﹣6C的正电荷从C点移到D点电场力所做的功为W，则（　　）18\nA．W=6×10﹣6JB．W=4×10﹣6JC．E＞4V/mD．E≤4V/m　　二、填空实验题：（13题6分，14题8分，共14分，将答案填写在横线上）13．（1）如图1螺旋测微器的读数是　　　　　　mm（2）如图2所示是试验室使用的螺旋测微器，也叫千分尺，它是用来测量物体长度的仪器，下列关于螺旋测微器的操作正确的是　　　　　　A．测量时，先顺时针（如图所示方向）转动旋钮D，在螺杆F快要靠近被测物体时，应改用微调旋钮H，直至棘轮发出咔咔声时停止转动B．测量时，先逆时针（与图示方向相反）转动旋钮D，在螺杆F快要靠近被测物体时，应改用微调旋钮H，直至棘轮发出咔咔声时停止转动C．当棘轮发出咔咔声时停止转动微调旋钮H，此时应固定旋钮G，使测杆固定后才可读数D旋钮D每转动一周，就带动测微螺杆F前进或后退0.1mm．　14．有一只电流表，其内阻Rg为100Ω，满偏电流Ig为3mA．若要把它改装成量程为15V的电压表，应　　　　　　一个阻值为　　　　　　Ω的电阻，若要把它改装成量程为0.6A的电流表，应　　　　　　一个阻值为　　　　　　Ω的电阻．　　三、论述、计算题：本题共4小题，共38分．解答应写出必要的文学说明，方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．15．（2022秋•临沭县期中）如图，真空中A、B相距L=2.0m，将电荷量为qA=+2.0×10﹣6C的点电荷固定在A点，将电荷量为qB=﹣2.0×10﹣6C的点电荷固定在B点，已知静电力常量k=9×109N•m2/C2，求：（1）求qA受到的库仑力大小和方向；（2）求AB连线中点C处的电场强度大小和方向；（3）若在AB连线中点C处再放置一个qC=﹣2.0×10﹣6C的点电荷，求qC所受静电力方向和大小．18\n　16．（2022秋•临沭县期中）如图所示，线路的电压U=220V，输电线的总电阻r=10Ω，电炉A的电阻RA=100Ω．电炉B的电阻RB=82Ω．（1）电键S断开时，电炉A上的电压和它消耗的功率分别是多少？（2）电键S闭合时，电炉A上的电压和它消耗的功率又是多少？　17．（2022秋•临沭县期中）有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A，已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10﹣2kg/mol，阿伏常量NA=6.62×1023mol﹣1，电子的电量e=﹣1.6×10﹣19C，求铜导线中自由电子定向移动的速率．（铜可视为一价元素）　18．（2022秋•临沭县期中）如图所示，离子发生器发射出一束质量为m，带电量为q的离子（初速度不计，重力不计），经加速电压U1加速后以垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，飞出电场．已知平行板的长度为L，两板间距离为d，试计算：（1）偏转量y是多少？（2）离子离开电场时的速度偏角θ的正切值是多大？　　2022-2022学年山东省临沂市临沭县高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题：本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．1．如图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是（　　）18\nA．该点电荷带正电B．a点的电势高于b点的电势C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．a点和b点电场强度的方向相同【考点】点电荷的场强．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点，以及电场线方向与电势高低的关系，抓住电场线越密，场强越大、顺着电场线电势降低进行分析即可．【解答】解：A、根据电场线从无穷远出发到负电荷终止可知，该电荷是负电荷．故A错误．B、顺着电场线电势降低，则知a点的电势低于b点的电势．故B错误．C、由图知，a处电场线较密，则a处电场强度大．故C正确．D、由图看出，a、b两点场强方向不同．故D错误．故选C【点评】熟悉正、负点电荷，等量同种、等量异种电荷周围电场分布情况往往是解题关键．　2．在物理学中，常常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质，下面列出七个关系式：：①场强E=②电容C=③电阻R=④电流I=；⑤电流I=⑥R电阻=⑦电动势E=，下列针对这七个关系式说法正确的是（　　）A．①②③④属于比值定义式B．①③⑤⑦属于比值定义式C．只有⑥⑦不属于比值定义式D．全部属于比值定义式【考点】电场强度；闭合电路的欧姆定律．【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题．【分析】所谓比值定义法，就是用两个物理量的“比值”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量而改变．根据物理量的定义分析是否是比值定义法．【解答】解：①E=是电场强度的定义式，E与F、q无关，由电场本身决定，属于比值法定义．②C=是电容的定义式，C与Q、U无关，由电容器本身决定，属于比值法定义．③R=是电阻的定义式，R与I、U无关，由导体本身决定，属于比值法定义．④I=是欧姆定律表达式，I与U成正比，与R成反比，不属于比值法定义．⑤I=是电流的定义式，I与Q、t无关，属于比值法定义．18\n⑥R═是电阻的决定式，ρ、L成正比，与S成反比，不属于比值法定义．⑦电动势E=，是比值定义式，电动势E与W，及q均无关，故ACD错误，B正确．故选：B．【点评】解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的属性，与定义所用的物理量无关．　3．四盏灯泡接成图示电路．a、c灯泡的规格为“220V100W”，b、d灯泡的规格为“220V40W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率．则这四盏灯泡中实际消耗功率最大的是（　　）A．aB．bC．cD．d【考点】电功、电功率；串联电路和并联电路．【专题】恒定电流专题．【分析】先根据小灯泡的规格确定小灯泡的电阻，然后根据串并联电路的规律确定四个小灯泡电压电流的关系，从而根据P=UI=I2R=比较它们的功率大小．【解答】解：a、b灯泡的电阻R===484Ωc、d灯泡的电阻R′===1210Ω根据并联电路的特点知b、c并联后的总电阻R并＜R＜R′大电阻分大电压，所以b、c两端的电压小于d灯泡的电压，根据P=可得：Pa＞Pb，Pc＜Pb＜Pda、d灯串联，电流相等，根据P=I2R知则P与R成正比，则Pa＜Pd，故实际电功率最大的是d灯泡；故选：D．【点评】已知用电器的额定功率、额定电压，求实际电压的功率时，要抓住电阻不变这一关键点，能结合串并联电路的特点解题，难度适中．　4．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c．电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（　　）A．B．C．D．【考点】电阻定律．18\n【专题】恒定电流专题．【分析】由金属导体电阻的决定式R=ρ进行计算，注意各电阻中的导体长度及截面积．【解答】解：由电阻的决定式可知，A中电阻RA=，B中电阻RB=；C中电阻RC=；D中电阻RD=；故电阻最小的为A；故选：A．【点评】本题考查电阻定率的应用，要注意电阻是由导体本身的性质决定的．　5．一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为C，对此电容器充电后断开电源，当增加两板间距时，电容器极板间（　　）A．电场强度不变，电势差变大B．电场强度不变，电势差不变C．电场强度减小，电势差不变D．电场强度减小，电势差减小【考点】电容器的动态分析．【专题】电容器专题．【分析】通电后断开电容两板上的电荷量不变，由C=可知当d变化时C的变化；由C=可知两板间的电势差的变化；由E=可知E的变化．【解答】解：因通电后断开，故两板上的带电量不变；增加d，则C减小，则电势差U增大；由公式可得：U=，则电场强度为：E==，故E与d无关，故电场强度不变，故A正确，BCD错误；故选：A．【点评】通电后断开若只改变两板间的距离，则极板间的电场强度将保持不变．　6．图中是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电．现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示．A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于（　　）A．B．C．D．【考点】电势能；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】由平行板电容器的电容C和带电量Q，由电容的定义式求出板间电压．由E=求出板间场强．根据功的计算公式求解电场力对试探电荷q所做的功．18\n【解答】解：由电容的定义式C=得板间电压U=，板间场强E==．试探电荷q由A点移动到B点，电场力做功W=qEssin30°=故选C【点评】本题只要抓住电场力具有力的一般性质，根据功的一般计算公式就可以很好地理解电场力做功，并能正确计算功的大小．　7．关于静电场，下面结论普遍成立的是（　　）A．静电场是由实实在在的电场线组成的B．电场强度很大的地方电势可能为零C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向【考点】电场强度；电场线．【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题．【分析】电场强度与电势之间无必然联系，但沿电场方向电势降低，而且速度最快；电势差与两点的场强无关，只与两点间沿电场方向的距离和两点间的场强有关；电场力做功，只与电荷以及两点间的电势差有关，与两点的场强没有关系．【解答】解：A：电场实际存在，而电场线是假想的，故A错误．B：在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，因此电场强度很大的地方电势可能为零，故B正确；C：场强均为零的两点电势不一定相等，所以电场力做功不一定为零，故C错误；D：沿电场方向电势降低，而且速度最快．故D正确；故选：BD．【点评】电场强度、电势、电势差、电场力的功，它们的定义以及它们之间的关系要记清，有不好理解的题目可找实际的例子加以分析．　8．小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，则下列说法正确的是（　　）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R=C．对应P点，小灯泡的电阻为R=18\nD．对应P点，小灯泡的功率为P=U1I2【考点】欧姆定律．【专题】定性思想；图析法；恒定电流专题．【分析】由图看出此灯泡是非线性元件，根据电阻是指对电流的阻碍作用判断灯泡电阻与电压之间的关系；找到P点对应的电压和电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻，由P=UI求解功率．【解答】解：A、由图象可知，灯泡的电阻等于R=，等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，由数学知识可知，电压增大，此斜率减小，则灯泡的电阻增大．故A正确；BC、由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻R=，故B错误，C正确；D、因P=UI，所以对应P点，小灯泡的功率为P=U1I2，故D正确．故选：ACD．【点评】注意U﹣I图象的意义，知道斜率等于电阻的倒数，明确功率借助图象分析时所围得面积；明确灯泡伏安特性曲线不直的原因．　9．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹是图中虚线，由M运动到N，以下说法正确的是（　　）A．粒子一定带正电B．粒子由M运动到N过程中其速度越来越大C．粒子由M运动到N过程中其加速度越来越大D．粒子由M运动到N过程中其电势能越来越大【考点】电场线．【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题．【分析】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增加．【解答】解：A、带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，所以A正确；B、粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的动能要增加，速度也就增大，即粒子由M运动到N过程中其速度越来越大，所以B正确；C、由电场线的分布可知，电场线在N点的时候较密，所以在N点的电场强，粒子在N点时受到的电场力大，所以在N点加速度大，所以C正确；D、粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，即粒子在M点的电势能大于N点的电势能，所以D错误；故选：ABC．18\n【点评】本题就是考查学生基础知识的掌握，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点和根据轨迹判定受力方向的方法，即可解决本题．　10．某同学采用如图所示电路图做实验，开关闭合后，电路出现一处故障，以下分析正确的是（　　）A．若电流表无示数，电压表有示数，则可能是R1断路B．若电流表无示数，电压表有示数，则可能是R2断路C．若电流表有示数，电压表无示数，则可能是R1断路D．若电流表有示数，电压表无示数，则可能是R2短路【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题．【分析】若电流表无示数，电路中有断路，若电流表有示数，电路是通路，根据欧姆定律分析即可．【解答】解：AB、若电流表无示数，电压表有示数，说明电路中有断路，而电压表之外的电路是通路，不可能是R1断路，可能是R2断路，故A错误，B正确．CD、若电流表有示数，电压表无示数，则电路是通路，不可能是R1断路，可能是R2短路，电压表被短路，故C错误，D正确．故选：BD【点评】本题是故障分析问题，要明确当电流表无示数，电压表有示数时，往往与电压表并联的电路出现断路．　11．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点．下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？（　　）A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|＞|Q2|【考点】电场的叠加．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】利用在该点正电荷所受电场力方向为电场强度方向来确定各自电场强度方向．然后两点电荷在同一点的场强是由各自电场强度矢量叠加而成的．18\n【解答】解：A、当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向．当Q1＜Q2时，则b点电荷在p点的电场强度比a点强，所以电场强度合成后，方向偏左．当Q1＞Q2时，则b点电荷在p点的电场强度比a点弱，所以电场强度合成后，方向偏右．故A正确；B、当Q1是正电荷，Q2是负电荷时，b点电荷在p点的电场强度方向沿bP连线背离b点，而a点电荷在p点的电场强度方向沿aP连线指向b点，则合电场强度方向偏右．不论电量大小关系，仍偏右．故B错误；C、当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在p点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在p点的电场强度方向沿aP连线背离a点，则合电场强度方向偏左．不论它们的电量大小关系，仍偏左．故C正确；D、当Q1、Q2是负电荷时，b点电荷在p点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在p点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|＞|Q2|，则合电场强度方向偏左．故D正确；故选：ACD【点评】正点电荷在某点的电场强度方向是这两点的连线且背离正电荷，而负点电荷在某点的电场强度方向是这两点的连线且指向负电荷．　12．匀强电场中的三点是A、B、C是一个直角三角形的三个顶点，AC的长度为1cm，D为AB的中点，如图所示，已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为6V、2V和10V，设场强大小为E，一电量为1×10﹣6C的正电荷从C点移到D点电场力所做的功为W，则（　　）A．W=6×10﹣6JB．W=4×10﹣6JC．E＞4V/mD．E≤4V/m【考点】电势能；电场线．【专题】比较思想；图析法；电场力与电势的性质专题．【分析】根据U=Ed求出D点的电势，再由公式W=qU求出电场力做功．作出电场线，再由E=求电场强度的范围．【解答】解：根据U=Ed，知匀强电场中沿某一方向相等距离电势差相等，则D点的电势为φD==V=4VCD间的电势差为UCD=φC﹣φD=10V﹣4V=6V电量为1×10﹣6C的正电荷从C点移到D点电场力所做的功为W=qUCD=6×10﹣6J．BC的中点F的电势为φF==V=6V=φA，由AF连线为一条等势线，根据电场线与等势面垂直，且指向电势较低的等势面，画出电场线如图，则场强E=因为UCA=φC﹣φA=10V﹣6V=4V，CG＜AC=1m，则E＞4V/m．故AC正确，BD错误．18\n故选：AC【点评】本题考查对匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比U=Ed与运用公式W=qU求解电场力做功，用活匀强电场中任一条直线上电势是均匀变化的（等势线除外）是解题的关键．　二、填空实验题：（13题6分，14题8分，共14分，将答案填写在横线上）13．（1）如图1螺旋测微器的读数是　5.850　mm（2）如图2所示是试验室使用的螺旋测微器，也叫千分尺，它是用来测量物体长度的仪器，下列关于螺旋测微器的操作正确的是　AC　A．测量时，先顺时针（如图所示方向）转动旋钮D，在螺杆F快要靠近被测物体时，应改用微调旋钮H，直至棘轮发出咔咔声时停止转动B．测量时，先逆时针（与图示方向相反）转动旋钮D，在螺杆F快要靠近被测物体时，应改用微调旋钮H，直至棘轮发出咔咔声时停止转动C．当棘轮发出咔咔声时停止转动微调旋钮H，此时应固定旋钮G，使测杆固定后才可读数D旋钮D每转动一周，就带动测微螺杆F前进或后退0.1mm．【考点】螺旋测微器的使用．【专题】实验题；定性思想；推理法；直线运动规律专题．【分析】明确螺旋测微器的读数方法，知道在使用螺旋测微器时，选旋动粗调旋钮，再转到微调旋钮，最后拨动止动旋钮固定后读数．【解答】解：（1）固定部分读数为5.5mm，转动部分读数为35.0×0.01=0.350mm；故读数为：5.5+0.350=5.850mm；（2）ABC、用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转到微调旋钮H夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，故AC正确，B错误；D、旋钮D每转动一周，就带动测微螺杆F前进或后退0.5mm，故D错误；故答案为：（1）5.850（2）AC【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的工作原理，与区别与游标卡尺，同时注意D每转动一周，就带动测微螺杆F前进或后退0.5mm．　18\n14．有一只电流表，其内阻Rg为100Ω，满偏电流Ig为3mA．若要把它改装成量程为15V的电压表，应　串联　一个阻值为　4900　Ω的电阻，若要把它改装成量程为0.6A的电流表，应　并联　一个阻值为　0.5　Ω的电阻．【考点】把电流表改装成电压表．【专题】实验题；定量思想；比例法；恒定电流专题．【分析】把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻，应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值．【解答】解：把电流表改装成15V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：R=﹣Rg=4900Ω，把电流表改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：R′==≈0.5Ω；故答案为：串联；4900；并联；0.5．【点评】本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表改装原理是解题的关键，应用串并联电路特点与欧姆定律可以解题．　三、论述、计算题：本题共4小题，共38分．解答应写出必要的文学说明，方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．15．（2022秋•临沭县期中）如图，真空中A、B相距L=2.0m，将电荷量为qA=+2.0×10﹣6C的点电荷固定在A点，将电荷量为qB=﹣2.0×10﹣6C的点电荷固定在B点，已知静电力常量k=9×109N•m2/C2，求：（1）求qA受到的库仑力大小和方向；（2）求AB连线中点C处的电场强度大小和方向；（3）若在AB连线中点C处再放置一个qC=﹣2.0×10﹣6C的点电荷，求qC所受静电力方向和大小．【考点】电场强度；库仑定律．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】（1）根据库仑定律列式求解库仑力的大小，并确定库仑力的方向．（2）先求解两个电荷单独存在时在C点的场强，然后根据电场的叠加原理合成得到C点的场强．（3）由公式F=qE求解qC所受静电力大小，根据负电荷所受的电场力与场强方向相反，确定静电力的方向．【解答】解：（1）qA受到的库仑力大小，方向由A指向B；（2）C处的电场强度大小EC=EAC+EBC=k+k=3.6×104V/m，方向由C指向B．（3）qC所受静电力大小为，方向由C指向A．18\n答：（1）qA受到的库仑力大小是9×10﹣3N，方向由A指向B；（2）AB连线中点C处的电场强度大小是3.6×104V/m，方向由C指向B；（3）qC所受静电力方向为由C指向A，大小为7.2×10﹣2N．【点评】本题考查了库仑定律和电场强度的矢量合成问题，关键是根据平行四边形定则合成，基础问题．　16．（2022秋•临沭县期中）如图所示，线路的电压U=220V，输电线的总电阻r=10Ω，电炉A的电阻RA=100Ω．电炉B的电阻RB=82Ω．（1）电键S断开时，电炉A上的电压和它消耗的功率分别是多少？（2）电键S闭合时，电炉A上的电压和它消耗的功率又是多少？【考点】电功、电功率．【专题】恒定电流专题．【分析】利用闭合电路的欧姆定律求出电流，据U=IR和P=I2R求电炉A上的电压和消耗的功率．【解答】解：（1）电键S断开时，所以电炉A上的电压　　UA=IRA=200V电炉A消耗的功率　（2）电键S闭合时，两电炉的电阻并联值为总电流　电炉A上的电压　电炉A消耗的功率　答：（1）电键S断开时，电炉A上的电压为200V，它消耗的功率为400W；（2）电键S闭合时，电炉A上的电压为180V，它消耗的功率为324W．【点评】本题主要考查了闭合电路的欧姆定律的直接应用，知道电炉是纯电阻电路，可以用P=I2R求解电功率．　18\n17．（2022秋•临沭县期中）有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A，已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10﹣2kg/mol，阿伏常量NA=6.62×1023mol﹣1，电子的电量e=﹣1.6×10﹣19C，求铜导线中自由电子定向移动的速率．（铜可视为一价元素）【考点】电流、电压概念．【专题】计算题；定量思想；推理法；恒定电流专题．【分析】可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率．自由电子的数目等于摩尔数与阿弗加德罗常数的乘积，摩尔数等于质量除以摩尔质量．【解答】解：设铜导线长为L则体积为LS质量m=LSρ摩尔数n=；总的自由电子数为nNA电荷量为q=nNAe全部通过该铜线截面时间为t=则I=；即代入数据知V=7.5×10﹣5m/s答：铜导线中自由电子定向移动的速率为7.5×10﹣5m/s．【点评】本题考查电流的定义式的应用，采用I=nqSV同样可以得出正确结果；但要注意公式中的n为单位体积内的电子个数．　18．（2022秋•临沭县期中）如图所示，离子发生器发射出一束质量为m，带电量为q的离子（初速度不计，重力不计），经加速电压U1加速后以垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，飞出电场．已知平行板的长度为L，两板间距离为d，试计算：（1）偏转量y是多少？（2）离子离开电场时的速度偏角θ的正切值是多大？【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．18\n【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】（1）离子在电场中加速运动电场力做正功，根据动能定理，即可求解出进入偏转电场的初速度，离子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向匀速直线运动根据位移公式可计算时间；先根据牛顿第二定律求出在偏转电场中的加速度，离子在偏转电场中做类平抛运动，竖直方向初速度为零的匀加速直线运动，可以根据位移公式y=at2计算偏转位移；（2）离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tanθ等于竖直方向的速度比上水平方向的速度，根据在竖直方向上离子做匀加速度直线运动的速度公式vy=at可计算出竖直方向的速度．【解答】解：（1）离子在加速电场中运动的过程中，只有电场力做功W=qU，根据动能定理得：qU1=mv02解得：v0=离子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向匀速直线运动所以：L=v0t解得：t===L偏转电场的场强：E=则离子所受的电场力：F=qE=根据牛顿第二定律：qE=ma解得：a=离子在偏转电场中做类平抛运动，竖直方向初速度为零的匀加速直线运动：所以：y=at2=××（L）2=（2）竖直方向上的速度vy=at=×所以离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tanθ==又因为qU1=mv02联立解得：tanθ=18\n答：（1）偏转量y是．（2）离子离开电场时的速度偏角θ的正切值是．【点评】本题关键是分析清楚粒子的运动规律，对于类平抛运动，可以运用正交分解法分解为初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动．　18