安徽省宣城市宣城中学郎溪中学广德中学联考高二物理上学期期中试题含解析

2022-2022学年安徽省宣城市宣城中学、郎溪中学、广德中学联考高二（上）期中物理试卷　一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分.每小题只有一个正确选项．）1．干电池的电动势为1.5V，这表示（　　）A．电路中每通过1C的电量，电源把1.5J的化学能转化为电能B．干电池在1s内将1.5J的化学能转化为电能C．电动势1.5V就是干电池两极间电压为1.5VD．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强　2．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b．下列表述正确的是（　　）A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．a点的电势比b点的高D．正电荷在a、b两点受力方向相同　3．如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（　　）A．B．C．D．　4．如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（　　）A．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点-20-\n　5．如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为aA、电势能为EA；在B点的加速度为aB、电势能为EB．则下列结论正确的是（　　）A．粒子带正电，aA＞aB，EA＞EBB．粒子带负电，aA＞aB，EA＜EBC．粒子带正电，aA＜aB，EA＞EBD．粒子带负电，aA＜aB，EA＜EB　6．A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA=10V，φB=2V，φC=6V，A、B、C三点在同一平面上，如图所示，关于A、B、C三点的位置及电场强度的方向表示正确的是（　　）A．B．C．D．　7．一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为500Ω，要把它改装成一个量程为5V的电压表，则应在电流表上（　　）A．串联一个4.5kΩ的电阻B．并联一个4.5kΩ的电阻C．串联一个5kΩ的电阻D．并联一个5kΩ的电阻　8．如图是一个电路的一部分，其中R1=5Ω，R2=1Ω，R3=3Ω，I1=0.2A，I2=0.1A，那么电流表测得的电流为（　　）A．0.2A，方向向右B．0.15A，方向向左C．0.2A，方向向左D．0.3A，方向向右　　二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）9．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V、12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（　　）-20-\nA．电动机的输入功率为12WB．电动机的输出功率为12WC．电动机的热功率为2.0WD．整个电路消耗的电功率为22W　10．如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中正确的是（　　）A．使U1减小为原来的B．使U2增大为原来的2倍C．使偏转板的长度增大为原来2倍D．使偏转板的距离减小为原来的　11．如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是（　　）A．电容器的电容变小B．电容器内部电场强度大小变大C．电容器内部电场强度大小不变D．P点电势升高　12．如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（　　）A．带电粒子将始终向同一个方向运动B．2s末带电粒子回到原出发点C．3s末带电粒子的速度为零D．0～3s内，电场力做的总功为零-20-\n　　二．填空题（本题共14分，请将正确答案填写在相应空格内）13．如图1，用游标卡尺测某物体的长度，读数为：　　　　　　mm；如图2，用螺旋测微器测量金属丝的直径，读数为　　　　　　mm．　14．（10分）（2022秋•宣城校级期中）在《描绘小灯泡伏安特性曲线》的实验中，选择“3V、0.5A的小灯泡作为研究对象，请回答下面几个问题（1）下列实验器材中应选用　　　　　　（填入器材序号）A．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）B．电流表（量程0～3A，内阻约0.2Ω）C．电压表（量程0～15V，内阻约10kΩ）D．电压表（0～3v，内阻约2kΩ）E．滑动变阻器（阻值0～100Ω）F．滑动变阻器（阻值0～10Ω）G．电源E=6VH．开关，导线若干（2）在如图1的方框中画出实验电路图，并用实线代替导线，将图2中的器材连接成可供实验的电路（3）小灯泡所加的电压U由零逐渐增大到3V，在此过程中电压U和电流I的关系可以用图象表示，图3中符合实际的是　　　　　　　　四．计算题（本题共4小题，共42分，请写出必要的文字说明和解题步骤）15．（10分）（2022秋•咸阳期末）把带电荷量2×10﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×10﹣6J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10﹣6J，取无限远处电势为零．求：（1）A点的电势；-20-\n（2）A、B两点的电势差；（3）若把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．　16．（10分）（2022•深圳一模）一根长为l的线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，（重力加速度为g），求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）求小球经过最低点时线的拉力．　17．（10分）（2022秋•宣城校级期中）如图所示是加速度计的示意图，被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置制导的信息源．系统加速时，由两弹簧连接在光滑支架上的敏感元件也处于加速状态，它下端连接的金属臂（与敏感元件绝缘）在滑动变阻器上可自由滑动，转换为电压信号输出．已知敏感元件质量为m，两弹簧劲度系数均为k，电源电动势为E，无内阻，滑动变阻器总电阻为R，有效长度为L．静止状态时，两弹簧处于原长，输出电压为U0．求：当系统加速度a水平向左、向右两种情况时，加速度a与输出电压u的关系式．　18．（12分）（2022秋•无锡期末）如图所示，在y＞0的空间中，存在沿y轴正方向的匀强电场E；在y＜0的空间中，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小也为E，一电子（﹣e，m）在y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力，求：（1）电子第一次经过x轴的坐标值；（2）请在图上画出电子在一个周期内的大致运动轨迹；（3）电子在y方向上分别运动的周期；（4）电子运动的轨迹与x轴的各个交点中，任意两个相邻交点间的距离．-20-\n　　2022-2022学年安徽省宣城市宣城中学、郎溪中学、广德中学联考高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分.每小题只有一个正确选项．）1．干电池的电动势为1.5V，这表示（　　）A．电路中每通过1C的电量，电源把1.5J的化学能转化为电能B．干电池在1s内将1.5J的化学能转化为电能C．电动势1.5V就是干电池两极间电压为1.5VD．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强【考点】电源的电动势和内阻．【专题】定性思想；归谬反证法；恒定电流专题．【分析】电源是一种把其它形式的能转化为电能的装置，电动势E的大小等于非静电力做的功与电量的比值，其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小，而与转化能量多少无关．【解答】解：A、电源中每通过1C电量，是电源把1.5J的化学能转变为电能，故A正确．B、电源中每通过1C电量，非静电力做功为1.5J，电源把1.5J的化学能转变为电能，不是1s内将1.5J的化学能转变成电能．故B错误；C、干电池与外电路断开后，两极间的电势差为1.5V，故C错误；D、电动势越大，电源的做功能力越强；故干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池弱，故D错误；故选：A【点评】电动势E大小表征电源把其它形式能转化为电能本领大小，而电压U大小表征电能转化为其它形式的能的大小，要注意区分．　2．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b．下列表述正确的是（　　）A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．a点的电势比b点的高D．正电荷在a、b两点受力方向相同【考点】电场线．【分析】电场线的疏密代表场强的强弱，场强处处相同的电场为匀强电场．沿电场线方向电势逐渐降低．【解答】解：A、由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，故A错误；B、b点电场线比a点电场线密，故a点的电场强度比b点的小，故B错误；C、根据电场线的方向知a点的电势比b点的大，故C正确．D、正电荷在a、b两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，方向不同，故D错误．故选：C-20-\n【点评】解决本题的关键知道电场线的特点，电场线的疏密代表电场的强弱，电场线上某点的切线方向表示电场的方向．　3．如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（　　）A．B．C．D．【考点】电场强度；电场的叠加．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】先将两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的电场强度进行合成，再与电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度合成，求出3个夸克在其圆心处产生的电场强度．【解答】解：一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为E1==，两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的合场强大小为E2=E1=，方向沿A→O．电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为E3==，方向沿A→O，所以3个夸克在其圆心处产生的电场强度大小E=E2+E3=，方向沿A→O．故选A【点评】本题电场的叠加问题，要利用对称性．对于两个下夸克场强的合成可利用力的合成进行类比．　4．如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（　　）A．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点-20-\nD．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点【考点】电势；电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据等量异种电荷电场线的分布去比较场强的大小，以及电势的高低．沿着电场线方向电势降低．【解答】解：根据等量异种电荷电场线的分布，知道EB＞EA＞EC，场强最小的是C点．等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，知ΦA=ΦC，沿着电场线方向电势逐渐降低，异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，知ΦB＞ΦA，所以电势最高点是B点．故A、B、D错误，C正确．故选C．【点评】解决本题的关键是熟悉等量异种电荷周围电场线的分布以及知道等量异种电荷间连线的垂直平分线是等势线．　5．如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为aA、电势能为EA；在B点的加速度为aB、电势能为EB．则下列结论正确的是（　　）A．粒子带正电，aA＞aB，EA＞EBB．粒子带负电，aA＞aB，EA＜EBC．粒子带正电，aA＜aB，EA＞EBD．粒子带负电，aA＜aB，EA＜EB【考点】电势差与电场强度的关系；电势．【专题】定性思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题．【分析】根据轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据等差等势面的疏密判断场强大小，结合牛顿第二定律得到加速度大小关系；根据电场力做功情况断电势能大小．【解答】解：根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据U=Ed知，等差等势面越密的位置场强越大，B处等差等势面较密集，则场强大，带电粒子所受的电场力大，加速度也大，即aA＜aB；粒子从A运动到B，电场力对带电粒子做负功，电势能增加，则知B点电势能大，即EA＜EB；故D正确．故选：D【点评】本题关键是先根据靠差等势面的疏密判断场强的大小，再结合电场力做功正负分析电势能变化．公式U=Ed，对非匀强电场可以用来定性分析场强．　6．A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA=10V，φB=2V，φC=6V，A、B、C三点在同一平面上，如图所示，关于A、B、C三点的位置及电场强度的方向表示正确的是（　　）A．B．C．D．【考点】电场强度；等势面．【专题】电场力与电势的性质专题．-20-\n【分析】在匀强电场中，电场强度大小处处相等，方向处处相同，则电场线是平行且等间距．电势沿着电场线降低，电场线与等势面垂直．【解答】解：各点电势φA=10V，φB=2V，φC=6V，则AB两点连线的中点M的电势为6V，因此M点与C点的连线为等势面，那么与连线垂直的即为电场线．由于φA=10V，φB=2V，又因为电势沿着电场线降低．所以D正确；故选：D【点评】等势面就是电势相等的点所构成的平面．电荷在等势面上移动，电场力不做功．因此电场线与等势面垂直．　7．一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为500Ω，要把它改装成一个量程为5V的电压表，则应在电流表上（　　）A．串联一个4.5kΩ的电阻B．并联一个4.5kΩ的电阻C．串联一个5kΩ的电阻D．并联一个5kΩ的电阻【考点】把电流表改装成电压表．【专题】实验题．【分析】把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值．【解答】解：把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值：R=﹣Rg=Ω﹣500Ω=4500Ω=4.5kΩ；故选：A．【点评】本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理，应用串联电路特点与欧姆定律可以解题，本题是一道基础题．　8．如图是一个电路的一部分，其中R1=5Ω，R2=1Ω，R3=3Ω，I1=0.2A，I2=0.1A，那么电流表测得的电流为（　　）A．0.2A，方向向右B．0.15A，方向向左C．0.2A，方向向左D．0.3A，方向向右【考点】串联电路和并联电路．【专题】恒定电流专题．【分析】分别求出R1两端的电压和R2两端的电压，然后判断根据电位确定R3两端的电压以及电流的方向，再根据求出通过R3的电流，最后根据节点法确定通过电流表电流的方向和大小．【解答】解：R1两端的电压U1=I1R1=0.2AX5Ω=1VR2两端的电压U2=I2R2=0.1AX1Ω=0.1VR1左端与R2的左端电位相等，U1＞U2，则R1右端的电位低于R2右端的电位．R3两端的电压U3=U1﹣U2=1V﹣0.1V=0.9V-20-\n通过R3的电流I3=，R3上端电位低，下端电位高，电流方向由下向上．因此用节点法可知通过电流表的电流方向向左．设电流表的示数为IA，对于电流表左端的节点，流入节点的电流等于流出节点的电流．即IA+I2=I3电流表的示数IA=I3﹣I2=0.3A﹣0.1A=0.2A．故C正确，ABD错误．故选：C【点评】本题考查欧姆定律的应用和电流方向的判断，本题涉及电位的概念，以及节点法判断电流方向以及电流大小，难度较大，要求大家需要掌握更多关于电学的知识．　二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）9．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V、12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（　　）A．电动机的输入功率为12WB．电动机的输出功率为12WC．电动机的热功率为2.0WD．整个电路消耗的电功率为22W【考点】电功、电功率．【专题】恒定电流专题．【分析】由灯泡铭牌可知灯泡额定电是6V，额定功率是12W，由电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流；由串联电路特点可以求出电动机的电压，由电功率公式可以求出电机总功率与热功率，进一步求出电动机的输出功率；由电功率公式可以求出电路总功率．【解答】解：A、电动机两端的电压U1=U﹣UL=12﹣6V=6V，整个电路中的电流I=，所以电动机的输入功率P=U1I=6×2W=12W．故A正确．B和C、电动机的热功率P热=I2RM=4×0.5W=2W，则电动机的输出功率P2=P﹣I2RM=12﹣2W=10W．故B错误；C正确．D、整个电路消耗的功率P总=UI=12×2W=24W．故D错误．故选：AC．【点评】解决本题的关键知道电动机的输出功率P2=I2RM以及知道整个电路消耗的功率P总=UI．　10．如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中正确的是（　　）-20-\nA．使U1减小为原来的B．使U2增大为原来的2倍C．使偏转板的长度增大为原来2倍D．使偏转板的距离减小为原来的【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】电子先经加速电场加速后，进入偏转电场，根据动能定理求出加速获得的速度与加速电压的关系．由牛顿第二定律求出电子进入偏转电场时的加速度，根据运动的合成与分解，推导出电子在偏转电场中偏转量与偏转电压的关系，再综合得到偏转电场中偏转量与加速电压、偏转电压的关系，再进行选择．【解答】解：设电子的质量和电量分别为m和e．电子在加速电场中加速过程，根据动能定理得eU1=①电子进入偏转电场后做类平抛运动，加速度大小为a=②电子在水平方向做匀直线运动，则有t=③在竖直方向做匀加速运动，则有偏转量y=④联立上述四式得，y=A、根据偏转量y=得知，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，使U1减小为原来的．故A正确．B、根据偏转量y=得知，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，使U2增大为原来的2倍．故B正确．C、根据偏转量y=得知，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，使偏转板的长度L增大为原来倍．故C错误．-20-\nD、要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，使偏转板的距离减小为原来的．故D正确．故选ABD【点评】本题粒子从静止开始先进入加速电场后进入偏转电场，得到的结论与粒子的质量和电量无关．　11．如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是（　　）A．电容器的电容变小B．电容器内部电场强度大小变大C．电容器内部电场强度大小不变D．P点电势升高【考点】电容器的动态分析．【专题】电容器专题．【分析】在电容器的电量不变的情况下，将B板下移，则导致电容变化，电压变化，根据E=与c=相结合可得E=，从而确定电场强度是否变化．再根据电荷带电性可确定电势能增加与否．【解答】解：A、根据c=，当B板向下平移一小段距离，间距d增大，其它条件不变，则导致电容变小，故A正确；B、根据E=与c=相结合可得E=，由于电量不变，场强大小不变，故B错误C正确；D、B板接地，场强不变，所以P点与地间的电势差增大，即P点电势升高，故D正确；故选：ACD【点评】做好电容器的题目要把电容的定义式、决定式和场强的推导式结合应用．　12．如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（　　）-20-\nA．带电粒子将始终向同一个方向运动B．2s末带电粒子回到原出发点C．3s末带电粒子的速度为零D．0～3s内，电场力做的总功为零【考点】电场强度．【分析】由图象可知，电场强度的大小与方向的变化，当带电粒子由静止释放仅在电场力作用下，根据运动与力的关系可确定运动情况．【解答】解：由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度为a1=，为第2s内加速度a2=的，因此先加速1s再减小0.5s时速度为零，接下来的0.5s将反向加速，v﹣t图象如图所示：A、带电粒子在前1秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误．B、根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t=2s时，带电粒子离出发点最远，故B错误；C、由图可知，粒子在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，3s末的瞬时速度刚减到0，故C正确；D、因为第4s末粒子的速度刚好减为0，根据动能定理知粒子只受电场力作用，前4s内动能变化为0，即电场力做的总功为零．故D正确．故选：CD．【点评】本题带电粒子在周期性变化的电场中运动，关键之处是电场强度大小不一，导致加速度不一，所以失去对称性．若电场强度大小相同，则带电粒子一直同一个方向运动．　二．填空题（本题共14分，请将正确答案填写在相应空格内）13．如图1，用游标卡尺测某物体的长度，读数为：　91.60　mm；如图2，用螺旋测微器测量金属丝的直径，读数为　1.771　mm．【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【专题】实验题；定量思想；类比法；直线运动规律专题．【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．-20-\n【解答】解：游标卡尺的固定刻度读数为91mm，游标读数为0.05×12mm=0.60mm，所以最终读数为91.60mm．螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×27.1mm=0.271mm，所以最终读数为1.771mm．故答案为：91.60，1.771（1.769～1.772）．【点评】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．　14．（10分）（2022秋•宣城校级期中）在《描绘小灯泡伏安特性曲线》的实验中，选择“3V、0.5A的小灯泡作为研究对象，请回答下面几个问题（1）下列实验器材中应选用　ADFGH　（填入器材序号）A．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）B．电流表（量程0～3A，内阻约0.2Ω）C．电压表（量程0～15V，内阻约10kΩ）D．电压表（0～3v，内阻约2kΩ）E．滑动变阻器（阻值0～100Ω）F．滑动变阻器（阻值0～10Ω）G．电源E=6VH．开关，导线若干（2）在如图1的方框中画出实验电路图，并用实线代替导线，将图2中的器材连接成可供实验的电路（3）小灯泡所加的电压U由零逐渐增大到3V，在此过程中电压U和电流I的关系可以用图象表示，图3中符合实际的是　B　【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【专题】实验题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题．【分析】根据小灯泡的额定电压可以选出电压表，根据灯泡的额定功率可求出额定电流，则可确定出电流表；根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器；根据测伏安特性曲线的实验要求可以选出滑动变阻器的接法，由电流表及电压表内阻的关系可得出电流表的接法；灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，据此分析图象，选出符合实际的图象．【解答】解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为3V，为了准确性及安全性原则，电压表应选择D；由P=UI可得，灯泡的额定电流为0.5A，故电流表应选择A；-20-\n测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器应选择F；实验还需要电源E=6V，开关I，导线若干，所以实验器材中应选用ADFGH．（2）测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；灯泡内阻为=6Ω，而电流表内阻约为1Ω，故电流表应采用外接法；在用伏安法描绘这个灯泡的I一U图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，注意电流从电流表电压表正接线柱流入，如图：（3）小灯泡的温度不断升高，电阻增大，由欧姆定律得到R=，等于图线上的点与原点连线的斜率倒数，电阻一直增大，故图线上的点与原点连线的斜率一直减小．所以ACD不符合实际，故B正确．故选：B．故答案为：（1）ADFGH；（2）如图；（3）B；【点评】本题考查了作实验电路图、作灯泡的伏安特性曲线，根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确作出实验电路图的关键；注意灯泡电阻与温度之间的关系．　四．计算题（本题共4小题，共42分，请写出必要的文字说明和解题步骤）15．（10分）（2022秋•咸阳期末）把带电荷量2×10﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×10﹣6J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10﹣6J，取无限远处电势为零．求：（1）A点的电势；（2）A、B两点的电势差；（3）若把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．【考点】电势；电势差；电势能．-20-\n【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA﹣EpB求出电荷在电场中各个点的电势能，再根据电势的定义式φ=得到各个点的电势；最后根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB求解电场力做的功．【解答】解：（1）无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA﹣EpB，有WOA=EpO﹣EpA无穷远处电势能为零，即EpO=0故EpA=﹣WOA=8×10﹣6J根据电势的定义式φ=，有φA==即A点的电势为400V．（2）把该电荷从无限远处的O点移到电场中B点，需克服电场力做功2×10﹣6J，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA﹣EpB，有WOB=EpO﹣EpB无穷远处电势能为零，即EpO=0故EpB=﹣WOB=2×10﹣6J根据电势的定义式φ=，有φB==故A、B间的电势差为UAB=φA﹣φB=400V﹣100V=300V即A、B点的电势差为300V．（3）根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB，有WAB=qUAB=﹣2×10﹣5C×300V=﹣6×10﹣3J即把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做﹣6×10﹣3J的功．【点评】本题关键是根据功能关系得到电场力做功与电势能变化的关系，然后列式求解出电场中各个点的电势能，最后根据电势的定义式求解各个点的电势，最后根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB求解电场力做的功．　16．（10分）（2022•深圳一模）一根长为l的线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，（重力加速度为g），求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）求小球经过最低点时线的拉力．-20-\n【考点】电场强度；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；向心力．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】（1）小球静止时在竖直线的右边，根据小球静止时受平衡力，可以判断出小球的受力的方向向右，与电场线的方向相同，因此小球带正电；对小球进行受力分析，水平方向和竖直方向的受力都平衡，即可得解；（2）水平方向不受力了，平衡破坏了，小球在竖直向下的重力和竖直向上的电场力的作用下，在绳子的约束下，在竖直平面内沿圆弧摆下，做圆周运动，或沿圆弧来回运动，根据动能定理，带电小球到最低点时重力和电场力做的功全部转化为小球的动能，此时速度最大，列式即可得解．【解答】解：：（1）小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力，由平衡条件得：mgtan37°=qE解得：（2）电场方向变成向下后，重力和电场力都向下，两个力做功，小球开始摆动做圆周运动由动能定理：在最低点时绳子的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，解得：答：（1）匀强电场的电场强度；（2）．-20-\n【点评】（1）掌握力的合成和分解，运用共点力平衡的条件找出力与力的关系．（2）带电粒子在复合场中的圆周运动一般由动力学公式求解，一般的曲线运动一般由动能定理求解．　17．（10分）（2022秋•宣城校级期中）如图所示是加速度计的示意图，被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置制导的信息源．系统加速时，由两弹簧连接在光滑支架上的敏感元件也处于加速状态，它下端连接的金属臂（与敏感元件绝缘）在滑动变阻器上可自由滑动，转换为电压信号输出．已知敏感元件质量为m，两弹簧劲度系数均为k，电源电动势为E，无内阻，滑动变阻器总电阻为R，有效长度为L．静止状态时，两弹簧处于原长，输出电压为U0．求：当系统加速度a水平向左、向右两种情况时，加速度a与输出电压u的关系式．【考点】闭合电路的欧姆定律；牛顿第二定律；传感器在生产、生活中的应用．【专题】信息给予题；整体思想；推理法；恒定电流专题．【分析】设系统向左加速时滑片右移x，向右加速时，滑片左移x；由牛顿第二定律得到加速的表达式，再由电压表的示数，可以依据欧姆定律得到电压与敏感元件位移的关系式，带入牛顿第二定律表达式就可以得到加速度与电压的关系式．【解答】解：设静态时滑动变阻器的滑片距左端为L0处，加速时离开x，静态时：a=0U0=，运动时：F=2kx=maU=联立解得：a=答：加速度a随输出电压U变化的关系式为a=【点评】本题的重点就是利用好给定的条件，电阻是与长度成正比的，故由此可以得到电压与敏感元件位移的关系，由此解决整个题目．　18．（12分）（2022秋•无锡期末）如图所示，在y＞0的空间中，存在沿y轴正方向的匀强电场E；在y＜0的空间中，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小也为E，一电子（﹣e，m）在y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力，求：-20-\n（1）电子第一次经过x轴的坐标值；（2）请在图上画出电子在一个周期内的大致运动轨迹；（3）电子在y方向上分别运动的周期；（4）电子运动的轨迹与x轴的各个交点中，任意两个相邻交点间的距离．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律．【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】（1）粒子在电场中受电场力而做类平抛运动，由平抛运动的规律可求出电子第一次经过x轴的坐标值；（2）由运动过程可画出运动的大致轨迹；（3）电子由水平方向抛出再回到速度水平为一个周期；分析全程的运动过程中各段的时间，求出时间之和即可求出周期；（4）因运动具有周期性，由以上各问题中的分析可求得第一个周期内的两交点的距离．【解答】解：（1）在y＞0空间中，沿x轴正方向以v0的速度做匀速直线运动，沿y轴负方向做匀加速直线运动，设其加速度大小为a，则a=d=at12x1=v0t1解得：，因此电子第一次经过x轴的坐标值为（，0）（2）电子轨迹如图所示．在y＜0空间中，沿x轴正方向仍以v0的速度做匀速直线运动，沿y轴负方向做匀减速直线运动，设其加速度大小也为a，由对称性可知：电子在y轴方向速度减小为零时的时间t2=t1=电子沿x轴方向移动的距离为x2=x1=（3）电子在y轴方向的运动周期为T=2（t1+t2）=（4）电子运动轨迹在x轴上的任意两个相邻交点间的距离为s=2x1=-20-\n答：（1）电子第一次经过x轴的交点为（，0）；（2）轨迹如上图；（3）周期T为；（4）任意相临两交点的距离为．【点评】粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解知识可求得粒子在水平方向和竖直方向上的距离．　-20-