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所属成套资源：2024酒泉四校高二上学期期中联考及答案(九科)
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2024酒泉四校高二上学期期中联考物理试题含解析
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这是一份2024酒泉四校高二上学期期中联考物理试题含解析，共1页。试卷主要包含了答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：新人教必修第三册第九章至第十二章第2节。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
B. 电源的外电阻越大，输出功率越大，电源的效率越高
C. 由可知，导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
D. 常见充电宝标有“5000”或“1000”等，此物理量越大，则充电电流越大
【答案】A
【解析】
【详解】A．物体所带的电荷量是不连续的，只能是元电荷的整数倍，故A正确；
B．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大；电源的输出功率越大时，电源的效率为
此时电源的效率显然不是最高的，故B错误；
C．导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关，故C错误；
D．单位对应的电流与时间的乘积，根据可知，单位对应的物理量是电量，此物理量越大，充电宝储存的电量越多，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，匀强电场的电场强度大小为，A、B两点连线与电场线夹角为，且相距10cm，则A、B两点电势差的值为（ ）
A. B. 5VC. D. 50V
【答案】B
【解析】
【详解】A、B两点电势差
代入数据可得
故选B。
3. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为、长为的电子束。已知电子的电荷量为、质量为，射出加速电场时单位长度电子束内的电子个数是，则电子束的电流强度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据动能定理得：
得到：
在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电子电量为：
△
单位长度内的电子数：
联立解得：
故A正确，BCD错误。
故选A。
4. 如图甲所示为人体的细胞膜模型图，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块厚度均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示。初速度可视为零的一价氯离子仅在电场力的作用下，从图乙中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）
A. A点电势高于B点电势
B. 氯离子的电势能增大
C. 氯离子的加速度变大
D. 若膜电位不变，当d增大时，氯离子进入细胞内的速度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为氯离子带负电，其仅在电场力作用下从图乙中的A点运动到B点，说明电场力方向沿A指向B，电场线由B指向A，所以A点电势低于B点电势，A错误；
B．因为电场力对氯离子做正功，所以其电势能减小，B错误；
C．因为膜内的电场可看作匀强电场，根据
氯离子的加速度不变，C错误；
D．根据动能定理
可知氯离子进入细胞内速度v与距离d大小无关，又因为膜电位U不变，则氯离子进入细胞内的速度不变，D正确。
故选D。
5. 如图所示，将一个内阻为、量程为1mA的表头与定值电阻R串联，改装成为一个量程为3V的电压表，则R的阻值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由串联电路特点得
解得
故选C。
6. 如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹
B. a虚线对应的粒子的加速度越来越小，b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大
C. a粒子的动能减小，b粒子的动能不变，c粒子的动能增大
D. b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
【答案】D
【解析】
【详解】A．由运动轨迹可知a粒子受向左的电场力，b、c粒子受到向右的电场力，由于不知道电场的方向，所以无法确定a、b、c三个带电粒子的电性，A错误；
B．由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变，B错误；
C．由题意可知a粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，a粒子的动能增大，b粒子的运动方向始终和电场力垂直，电场力对其不做功，所以b粒子的动能不变，c粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，c粒子的动能增大，C错误；
D．a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，且三个粒子的电c荷量大小相等，故静电力相等，由于b粒子做圆周运动，说明向心力等于静电力，c粒子做向心运动，故静电力大于所需的向心力，根据可知c粒子质量较小，D正确。
故选D。
7. 静电透镜是利用电磁场来偏转和聚焦电子束，两个电势不等的同轴圆筒就构成了一个最简单的静电透镜。静电透镜的原理图如图所示，圆筒A带负电，圆筒B带正电，圆筒之间形成静电场的等差等势面如图中的虚线所示。当电子束沿中心轴从圆筒A射向圆筒B时，静电场使平行入射的电子束汇聚于中心光轴上，这就形成了最简单的静电透镜。现有电子在a点射入，则下列说法正确的是（ ）
A. 若电子在a点水平射入，后经过a、b、c三点，所受电场力先增大后减小，电势增大，电势能减少
B. 若电子在a点水平射入，则电子将做匀加速直线运动
C. 若电子在a点以与水平方向成某一角度射入，该电子可能做类平抛运动
D. 若电子在a点以与水平方向成某一角度射入，该电子可能做匀速圆周运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据等势线的疏密程度可知，从a点到c点电场强度先增大后减小，则所受的电场力先增大后减小；由圆筒A带负电，圆筒B带正电可知，从a点到c点电势增大；电子带负电，则电势能减小，故A正确；
B．由图可知电场为非匀强电场，电子所受的电场力非恒力，由牛顿第二定律知加速度在改变，则电子不会做匀加速直线运动，故B错误；
CD．由图可知电子在a点以与水平方向成某一角度射入，受到的电场力的大小和方向都在改变，则电子不会做类平抛运动，也不做匀速圆周运动，故C、D错误。
故选A
8. 电学知识在生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 打雷时，待在汽车里比待在大街上要安全
B. 复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上
C. 高压输电线上方有两根导线与大地相连，这是为了免遭雷击
D. 干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为手与门把手摩擦起电
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．打雷时待在汽车里比待在大街上要安全，是因为汽车的外壳能起到静电屏蔽的作用，故A正确；
B．复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，故B正确；
C．高压输电线上方有两根导线与大地相连形成一个稀疏的金属网，可把高压线屏蔽起来，是为了输电线免遭雷击，故C正确；
D．干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为在人运动的过程中衣服的摩擦带电，不是因为手与门把手摩擦起电。故D错误；
故选ABC。
9. 在图示电路中，电源电压不变，电表均为理想电表，当电键S由断开到闭合时，下列变化正确的是（ ）
A. 电流表A示数变大
B. 电压表示数变为0
C. 电压表示数与电流表A示数的比值不变
D. 电压表示数与电流表A示数的比值变大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．当开关S断开时，和串联，电流表中有电流通过，开关S闭合时，外电路中只有电阻，外电路电阻减小，电源电压不变，电路中电流增大，电流表示数变大，A正确；
B．电压表测的是两端电压，当开关S闭合时，两端电压等于零，B正确；
C．开关S断开时，电压表示数不等于零，电流表A示数不等于零，开关S闭合时，电压表示数等于零，电流表A示数变大，C错误；
D．开关S断开时，和串联，设电压表示数为，电流表A示数为I，由欧姆定律可知
因电阻的阻值不变，所以电压表示数与电流表A的不变，D错误。
故选AB。
10. 多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（ ）
A. 金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动
B. t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来
C. 电子离开第8个圆筒的速度为
D. 第n个圆筒的长度正比于
【答案】AD
【解析】
【详解】A．因一个筒只接一个电极，所以金属圆筒内部场强处处为0，电子在圆筒内做匀速运动，A正确；
B．因为筒长是按一定的规律增加的，那么电子在每个筒内运动的时间必须为交流电周期的一半，所以当t=0时，电子进入1号筒，当时，电子从1号筒中心飞出，以此类推，当t=3T时，电子刚从6号圆筒中心出来，B错误；
CD．设粒子进入第n个筒时的速度为vn，由动能定理可得
解得
故第n个筒的长度为
可以发现
C错误、D正确。
故选AD。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 示波器是一种常见的电学仪器，如图甲所示是示波器的原理图，示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。电子枪发出的电子经电压加速后形成高速飞行的电子束，电子束通过偏转电极后最终打在荧光屏上。偏转电极、间可分别加偏转电压、，其随时间周期性变化的规律如图乙所示。已知两偏转电压随时间变化的周期小于人的视觉暂留时间。
（1）要使电子在M、N间加速，图甲中M端应接电源的______（填“正极”或“负极”）。
（2）若仅在偏转电极间加偏转电压，偏转电极之间不加电压，则荧光屏上会产生一条_________（填“竖直”“水平”或“正弦曲线”）亮线。
（3）若偏转电极、间分别加偏转电压、，则电子束从电子枪射出后，通过偏转电极打在荧光屏上，则荧光屏上所得的波形（从右向左看）可能是______。
【答案】 ①. 负极 ②. 水平 ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]电子带负电，使电子加速运动，则电场强度向左，M端应接电源的负极。
（2）[2]仅在偏转电极间加偏转电压，电子只能延水平方向偏转，荧光屏上会产生一条水平亮线。
（3）[3]两偏转电压的变化周期相同。结合乙图，从右向左看，电极加水平扫面电压，一个周期内电子在荧光屏上的位置从左向右移动；电极加信号电压，一个周期内电子在荧光屏上的位置从中间先向上移动，再向下移动，再向上移动至中间，一次水平扫描形成一个正弦曲线。
故选A。
12. 某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：
直流电源：电压3V，内阻不计；
电流表：量程0~0.6A，内阻；
电流表：量程0~3.0A，内阻；
电压表V：量程0~3V，内阻；
滑动变阻器：最大阻值；
滑动变阻器：最大阻值；
开关、导线等。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径___________mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，测量结果如图乙所示，可知金属丝的长度___________cm。
（2）在所给的器材中，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（填写仪器的字母代号）
（3）根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图_______。
（4）根据实验原理，测得金属丝的电阻为，则金属丝的电阻率___________。（用题中所测物理量符号表示）
【答案】 ①. 0.830 ②. 5.04 ③. ④. ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]从甲中读出金属丝的直径
mm
[2]读数为
（2）[3] [4]电源电压3V，金属丝的电阻大约为4Ω，可知电流最大为0.75A，电流表应选；R2最大阻值太大，应选。
（3）[5]由于电阻小，因此选择电流表外接法，要求电压从零增加，选择分压法。电路如图：
（4）[6]根据电阻定律可知
其中
解得
三、计算题（本题共3小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 某同学坐在汽车副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯和电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势，内阻。车灯接通，电动机未启动时，电流表示数，电动机启动的瞬间，电流表示数。已知车灯电阻不变，求：
（1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率；
（2）电动机启动的瞬间，车灯的功率。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）电动机未启动时，根据闭合电路欧姆定律有
解得路端电压
则车灯的功率为
（2）根据欧姆定律，灯泡电阻
电动机启动的瞬间，根据闭合电路欧姆定律有
解得路端电压
此时车灯的功率为
14. 如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现在水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，小球静止时绝缘轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为h，重力加速度大小为g，，。求：
（1）匀强电场电场强度大小；
（2）轻绳的拉力大小；
（3）若突然剪断轻绳，小球落地时的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析，如图所示
由平衡知识可知
解得
（2）由平衡知识可知
解得
（3）剪断轻绳后，小球受到重力和电场力的作用，合力为
由几何知识可知
由运动学公式可知
解得
15. 如图所示，虚线MN左侧有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、方向竖直向下、电场强度大小为的匀强电场，在虚线PQ右侧距离为L处有一竖直放置的屏。现将一带电量为、质量为m的带电粒子无初速度地放入电场中的A点，最后打在右侧屏上的K点（图中未画出）。已知A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，O为垂足，不计带电粒子的重力，求：
（1）带电粒子到MN的速度大小；
（2）若，带电粒子离开电场时的速度；
（3）调节的大小可使K点在屏的位置发生变化，由于实际生产的需要，现要保证K点到O点的距离d满足，此条件下的范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子从A运动到MN的过程中，根据动能定理得
解得
（2）由上可知，电子到达MN时的速度，电子从MN到屏的过程做平抛运动，沿AO方向做匀速直线运动，电子到达PQ时有
L=vt3
垂直于AO方向做匀加速直线运动，电子到达PQ时的竖直速度
vy=a2t3
根据牛顿第二定律可知，此时加速度为
带电粒子离开电场E2时的速度
（3）由上可知，电子到达MN时的速度，电子在电场E2中做类平抛运动，设加速度为a2，所用时间为t3，竖直方向侧向位移为y1，射出电场E2时平行电场方向的速度为vy，则在平行于电场方向上，在竖直方向上
在垂直于电场方向有
L=vt3
速度
vy=a2t3
电子离开PQ后做匀速直线运动直到打到屏幕的K点，设所用时间为t4，竖直方向侧向位移为y2，则有
y2=vyt4
又有
L=vt4
则电子打到屏幕K点到O点的距离
d=y1+y2
联立代入解得
由题意，保证K点到O点的距离d满足
2L≤d≤4L
则的范围为
考生注意：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：新人教必修第三册第九章至第十二章第2节。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
B. 电源的外电阻越大，输出功率越大，电源的效率越高
C. 由可知，导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
D. 常见充电宝标有“5000”或“1000”等，此物理量越大，则充电电流越大
【答案】A
【解析】
【详解】A．物体所带的电荷量是不连续的，只能是元电荷的整数倍，故A正确；
B．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大；电源的输出功率越大时，电源的效率为
此时电源的效率显然不是最高的，故B错误；
C．导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关，故C错误；
D．单位对应的电流与时间的乘积，根据可知，单位对应的物理量是电量，此物理量越大，充电宝储存的电量越多，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，匀强电场的电场强度大小为，A、B两点连线与电场线夹角为，且相距10cm，则A、B两点电势差的值为（ ）
A. B. 5VC. D. 50V
【答案】B
【解析】
【详解】A、B两点电势差
代入数据可得
故选B。
3. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为、长为的电子束。已知电子的电荷量为、质量为，射出加速电场时单位长度电子束内的电子个数是，则电子束的电流强度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据动能定理得：
得到：
在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电子电量为：
△
单位长度内的电子数：
联立解得：
故A正确，BCD错误。
故选A。
4. 如图甲所示为人体的细胞膜模型图，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块厚度均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示。初速度可视为零的一价氯离子仅在电场力的作用下，从图乙中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）
A. A点电势高于B点电势
B. 氯离子的电势能增大
C. 氯离子的加速度变大
D. 若膜电位不变，当d增大时，氯离子进入细胞内的速度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为氯离子带负电，其仅在电场力作用下从图乙中的A点运动到B点，说明电场力方向沿A指向B，电场线由B指向A，所以A点电势低于B点电势，A错误；
B．因为电场力对氯离子做正功，所以其电势能减小，B错误；
C．因为膜内的电场可看作匀强电场，根据
氯离子的加速度不变，C错误；
D．根据动能定理
可知氯离子进入细胞内速度v与距离d大小无关，又因为膜电位U不变，则氯离子进入细胞内的速度不变，D正确。
故选D。
5. 如图所示，将一个内阻为、量程为1mA的表头与定值电阻R串联，改装成为一个量程为3V的电压表，则R的阻值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由串联电路特点得
解得
故选C。
6. 如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹
B. a虚线对应的粒子的加速度越来越小，b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大
C. a粒子的动能减小，b粒子的动能不变，c粒子的动能增大
D. b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
【答案】D
【解析】
【详解】A．由运动轨迹可知a粒子受向左的电场力，b、c粒子受到向右的电场力，由于不知道电场的方向，所以无法确定a、b、c三个带电粒子的电性，A错误；
B．由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变，B错误；
C．由题意可知a粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，a粒子的动能增大，b粒子的运动方向始终和电场力垂直，电场力对其不做功，所以b粒子的动能不变，c粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，c粒子的动能增大，C错误；
D．a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，且三个粒子的电c荷量大小相等，故静电力相等，由于b粒子做圆周运动，说明向心力等于静电力，c粒子做向心运动，故静电力大于所需的向心力，根据可知c粒子质量较小，D正确。
故选D。
7. 静电透镜是利用电磁场来偏转和聚焦电子束，两个电势不等的同轴圆筒就构成了一个最简单的静电透镜。静电透镜的原理图如图所示，圆筒A带负电，圆筒B带正电，圆筒之间形成静电场的等差等势面如图中的虚线所示。当电子束沿中心轴从圆筒A射向圆筒B时，静电场使平行入射的电子束汇聚于中心光轴上，这就形成了最简单的静电透镜。现有电子在a点射入，则下列说法正确的是（ ）
A. 若电子在a点水平射入，后经过a、b、c三点，所受电场力先增大后减小，电势增大，电势能减少
B. 若电子在a点水平射入，则电子将做匀加速直线运动
C. 若电子在a点以与水平方向成某一角度射入，该电子可能做类平抛运动
D. 若电子在a点以与水平方向成某一角度射入，该电子可能做匀速圆周运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据等势线的疏密程度可知，从a点到c点电场强度先增大后减小，则所受的电场力先增大后减小；由圆筒A带负电，圆筒B带正电可知，从a点到c点电势增大；电子带负电，则电势能减小，故A正确；
B．由图可知电场为非匀强电场，电子所受的电场力非恒力，由牛顿第二定律知加速度在改变，则电子不会做匀加速直线运动，故B错误；
CD．由图可知电子在a点以与水平方向成某一角度射入，受到的电场力的大小和方向都在改变，则电子不会做类平抛运动，也不做匀速圆周运动，故C、D错误。
故选A
8. 电学知识在生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 打雷时，待在汽车里比待在大街上要安全
B. 复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上
C. 高压输电线上方有两根导线与大地相连，这是为了免遭雷击
D. 干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为手与门把手摩擦起电
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．打雷时待在汽车里比待在大街上要安全，是因为汽车的外壳能起到静电屏蔽的作用，故A正确；
B．复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，故B正确；
C．高压输电线上方有两根导线与大地相连形成一个稀疏的金属网，可把高压线屏蔽起来，是为了输电线免遭雷击，故C正确；
D．干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为在人运动的过程中衣服的摩擦带电，不是因为手与门把手摩擦起电。故D错误；
故选ABC。
9. 在图示电路中，电源电压不变，电表均为理想电表，当电键S由断开到闭合时，下列变化正确的是（ ）
A. 电流表A示数变大
B. 电压表示数变为0
C. 电压表示数与电流表A示数的比值不变
D. 电压表示数与电流表A示数的比值变大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．当开关S断开时，和串联，电流表中有电流通过，开关S闭合时，外电路中只有电阻，外电路电阻减小，电源电压不变，电路中电流增大，电流表示数变大，A正确；
B．电压表测的是两端电压，当开关S闭合时，两端电压等于零，B正确；
C．开关S断开时，电压表示数不等于零，电流表A示数不等于零，开关S闭合时，电压表示数等于零，电流表A示数变大，C错误；
D．开关S断开时，和串联，设电压表示数为，电流表A示数为I，由欧姆定律可知
因电阻的阻值不变，所以电压表示数与电流表A的不变，D错误。
故选AB。
10. 多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（ ）
A. 金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动
B. t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来
C. 电子离开第8个圆筒的速度为
D. 第n个圆筒的长度正比于
【答案】AD
【解析】
【详解】A．因一个筒只接一个电极，所以金属圆筒内部场强处处为0，电子在圆筒内做匀速运动，A正确；
B．因为筒长是按一定的规律增加的，那么电子在每个筒内运动的时间必须为交流电周期的一半，所以当t=0时，电子进入1号筒，当时，电子从1号筒中心飞出，以此类推，当t=3T时，电子刚从6号圆筒中心出来，B错误；
CD．设粒子进入第n个筒时的速度为vn，由动能定理可得
解得
故第n个筒的长度为
可以发现
C错误、D正确。
故选AD。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 示波器是一种常见的电学仪器，如图甲所示是示波器的原理图，示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。电子枪发出的电子经电压加速后形成高速飞行的电子束，电子束通过偏转电极后最终打在荧光屏上。偏转电极、间可分别加偏转电压、，其随时间周期性变化的规律如图乙所示。已知两偏转电压随时间变化的周期小于人的视觉暂留时间。
（1）要使电子在M、N间加速，图甲中M端应接电源的______（填“正极”或“负极”）。
（2）若仅在偏转电极间加偏转电压，偏转电极之间不加电压，则荧光屏上会产生一条_________（填“竖直”“水平”或“正弦曲线”）亮线。
（3）若偏转电极、间分别加偏转电压、，则电子束从电子枪射出后，通过偏转电极打在荧光屏上，则荧光屏上所得的波形（从右向左看）可能是______。
【答案】 ①. 负极 ②. 水平 ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]电子带负电，使电子加速运动，则电场强度向左，M端应接电源的负极。
（2）[2]仅在偏转电极间加偏转电压，电子只能延水平方向偏转，荧光屏上会产生一条水平亮线。
（3）[3]两偏转电压的变化周期相同。结合乙图，从右向左看，电极加水平扫面电压，一个周期内电子在荧光屏上的位置从左向右移动；电极加信号电压，一个周期内电子在荧光屏上的位置从中间先向上移动，再向下移动，再向上移动至中间，一次水平扫描形成一个正弦曲线。
故选A。
12. 某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：
直流电源：电压3V，内阻不计；
电流表：量程0~0.6A，内阻；
电流表：量程0~3.0A，内阻；
电压表V：量程0~3V，内阻；
滑动变阻器：最大阻值；
滑动变阻器：最大阻值；
开关、导线等。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径___________mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，测量结果如图乙所示，可知金属丝的长度___________cm。
（2）在所给的器材中，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（填写仪器的字母代号）
（3）根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图_______。
（4）根据实验原理，测得金属丝的电阻为，则金属丝的电阻率___________。（用题中所测物理量符号表示）
【答案】 ①. 0.830 ②. 5.04 ③. ④. ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]从甲中读出金属丝的直径
mm
[2]读数为
（2）[3] [4]电源电压3V，金属丝的电阻大约为4Ω，可知电流最大为0.75A，电流表应选；R2最大阻值太大，应选。
（3）[5]由于电阻小，因此选择电流表外接法，要求电压从零增加，选择分压法。电路如图：
（4）[6]根据电阻定律可知
其中
解得
三、计算题（本题共3小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 某同学坐在汽车副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯和电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势，内阻。车灯接通，电动机未启动时，电流表示数，电动机启动的瞬间，电流表示数。已知车灯电阻不变，求：
（1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率；
（2）电动机启动的瞬间，车灯的功率。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）电动机未启动时，根据闭合电路欧姆定律有
解得路端电压
则车灯的功率为
（2）根据欧姆定律，灯泡电阻
电动机启动的瞬间，根据闭合电路欧姆定律有
解得路端电压
此时车灯的功率为
14. 如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现在水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，小球静止时绝缘轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为h，重力加速度大小为g，，。求：
（1）匀强电场电场强度大小；
（2）轻绳的拉力大小；
（3）若突然剪断轻绳，小球落地时的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析，如图所示
由平衡知识可知
解得
（2）由平衡知识可知
解得
（3）剪断轻绳后，小球受到重力和电场力的作用，合力为
由几何知识可知
由运动学公式可知
解得
15. 如图所示，虚线MN左侧有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、方向竖直向下、电场强度大小为的匀强电场，在虚线PQ右侧距离为L处有一竖直放置的屏。现将一带电量为、质量为m的带电粒子无初速度地放入电场中的A点，最后打在右侧屏上的K点（图中未画出）。已知A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，O为垂足，不计带电粒子的重力，求：
（1）带电粒子到MN的速度大小；
（2）若，带电粒子离开电场时的速度；
（3）调节的大小可使K点在屏的位置发生变化，由于实际生产的需要，现要保证K点到O点的距离d满足，此条件下的范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子从A运动到MN的过程中，根据动能定理得
解得
（2）由上可知，电子到达MN时的速度，电子从MN到屏的过程做平抛运动，沿AO方向做匀速直线运动，电子到达PQ时有
L=vt3
垂直于AO方向做匀加速直线运动，电子到达PQ时的竖直速度
vy=a2t3
根据牛顿第二定律可知，此时加速度为
带电粒子离开电场E2时的速度
（3）由上可知，电子到达MN时的速度，电子在电场E2中做类平抛运动，设加速度为a2，所用时间为t3，竖直方向侧向位移为y1，射出电场E2时平行电场方向的速度为vy，则在平行于电场方向上，在竖直方向上
在垂直于电场方向有
L=vt3
速度
vy=a2t3
电子离开PQ后做匀速直线运动直到打到屏幕的K点，设所用时间为t4，竖直方向侧向位移为y2，则有
y2=vyt4
又有
L=vt4
则电子打到屏幕K点到O点的距离
d=y1+y2
联立代入解得
由题意，保证K点到O点的距离d满足
2L≤d≤4L
则的范围为
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