2021学年湖北省高二十月考试物理试卷(有答案)

2021学年湖北省高二十月考试物理试卷

一、选择题

1. 关于公式𝑅=、𝑅=

𝐼

𝑈

𝑈

𝜌𝑙𝑆

𝑅𝑆𝑙

以及变形式𝜌=的理解正确的是（ ）

A.由𝑅=𝐼可知，导线的电阻与电压成正比，与电流成反比 B.由𝑅=C.由𝜌=D.由𝜌=

2. 关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法中正确的是（ ） A.接欧姆表内电源负极的应是黑表笔

B.换挡后，都要重新调节调零电阻，使指针指到“0𝛺” C.表盘刻度最左边所表示的电阻阻值是零 D.表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的

3. 有关电阻率的叙述中错误的是（ ）

A.当温度降低到一定程度时，超导材料的电阻率会突然减小到零 B.实验室用的导线是由电阻率较小的材料做成的 C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D.材料的电阻率会随温度的变化而变化

4. 如图，在正点电荷𝑄的电场中，𝐴、𝐵、𝐶为直角三角形的三个顶点，𝐷为𝐴𝐶的中点， ∠𝐴=30∘，𝐴、𝐵、𝐶、𝐷四点处的电势满足𝜑𝐴=𝜑𝐶，𝜑𝐵=𝜑𝐷，点电荷𝑄在𝐴、𝐵、𝐶三点所在平面内，则（ ）

𝜌𝑙𝑆

可知，导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比

𝑅𝑆𝑙

可知，导线的电阻率与导线的横截面积成正比

𝑅𝑆𝑙

可知，导线的电阻率与导线的长度成反比

A.点电荷𝑄在𝐴𝐵的连线上 B.点电荷𝑄在𝐵𝐷连线的中点处 C.𝜑𝐷<𝜑𝐶

D.将负试探电荷从𝐶点移动到𝐵点，电场力做负功

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5. 图甲、乙分别表示两个等量正点电荷、两个等量异种点电荷的电场，在图甲、乙中，𝑂为两电荷连线的中点，𝑃、𝑄是两点电荷连线上关于𝑂对称的两点，𝑀、𝑁为两点电荷连线中垂线上关于𝑂对称的两点，规定无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（ ）

A.图甲中𝑀、𝑁两点电场强度相同，电势相等，图乙中𝑀、𝑁两点电场强度相同，电势相等

B.图甲中𝑀、𝑁两点电场强度不同，电势相等，图乙中𝑀、𝑁两点电场强度相同，电势不相等

C.图甲中𝑃、𝑄两点电场强度相同，电势相等，图乙中𝑃、𝑄两点电场强度相同，电势不相等

D.图甲中𝑃、𝑄两点电场强度不同，电势相等，图乙中𝑃、𝑄两点电场强度相同，电势不相等

6. 在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（ ） A.受到竖直向下的安培力 C.受到由南向北的安培力

7. 在如图所示的各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是（ ）

B.受到竖直向上的安培力 D.受到由西向东的安培力

A.

B. C. D.

8. 质子和α粒子在同一点由静止出发，经过相同的加速电场后，进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动．已知质子和α粒子的质量之比𝑚𝐻:𝑚𝛼=1:4，电荷量之比𝑞𝐻:𝑞𝛼=1:2．则它们在磁场中做圆周运动的周期之比𝑇𝐻:𝑇𝛼为（ ） A.4:1

9. 某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒（重力不计）的运动轨迹，𝐴、𝐵是轨迹上的两点（轨迹为从𝐴到𝐵），𝐶点与𝐵点关于放电极对称，下列说法正确的是（ ）

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B.1:4 C.2:1 D.1:2

A.𝐴点电场强度大于𝐵点电场强度 B.𝐴点电场强度小于𝐶点电场强度

C.烟尘颗粒在𝐴点的动能小于在𝐵点的动能 D.烟尘颗粒在𝐴点所受电场力的方向沿电场方向

10. 如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是（ ）

A.采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破 B.采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽 C.电工穿上屏蔽服后，体内场强为零 D.屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用

11. 如图所示，𝐴、𝐵为水平放置平行正对金属板，在板中央分别有一小孔𝑀、𝑁，𝐷为理想二极管，𝑅为滑动变阻器．闭合开关𝑆，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从𝑀、𝑁的正上方的𝑃点由静止释放，小球恰好能运动至小孔𝑁处．下列说法正确的是（ ）

A.若仅将𝐵板下移，带电小球仍将恰好运动至小孔𝑁处 B.若仅将𝐵板上移，带电小球将从小孔𝑁穿出 C.若仅将𝑅的滑片上移，带电小球将无法运动至𝑁处 D.若仅断开开关𝑆，带电小球仍将恰好运动至小孔𝑁处

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12. 如图所示，半径为𝑅的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，𝑃为磁场边界上的一点，大量质量为𝑚，电荷量为𝑞的带正电的粒子，在纸面内沿各个方向以速率𝑣从𝑃点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于𝑃𝑄圆弧上且𝑄点为最远点．已知𝑃𝑄圆弧长等于磁场边界周长的四分之一，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（ ）

A.这些粒子做圆周运动的半径𝑟=

√2𝑅 2√2𝑚𝑣 𝑞𝑅

B.该匀强磁场的磁感应强度大小为C.该匀强磁场的磁感应强度大小为

√2𝑚𝑣 2𝑞𝑅

3

1

D.该圆形磁场中有粒子经过的区域面积为4𝜋𝑅2−2𝑅2 二、实验题

某物理兴趣小组学习了如何使用多用电表测金属导体的电阻后，动手测量一根金属丝的电阻．

（1）他们选择了“×10”挡，并用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太大．为了得到更准确的数据，请你在以下操作中选择必要的步骤，排出合理的顺序是________．

①旋转选择开关至欧姆“×1”挡． ②旋转选择开关至欧姆“×100”挡．

③旋转选择开关至“𝑂𝐹𝐹”挡，并拔出两表笔．

④将两表笔分别连接到金属丝的两端，读出阻值后，断开两表笔．

⑤将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔． A.①④③

（2）经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图，则金属丝的电阻约为________𝛺．

B.①⑤④③

C.②④③

D.②⑤④③

（3）在（2）问的表盘示数情况下，当选择开关为直流100𝑚𝐴时读数为________，当选择开关为直流2.5𝑉时读数为________．

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在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度𝐿，金属丝的电阻大约为5𝛺，先用伏安法测出金属丝的电阻𝑅，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

（1）从图甲中读出金属丝的直径为________𝑚𝑚．

（2）为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材： 𝐴．电压表0∼3𝑉，内阻10𝑘𝛺 𝐵．电压表0∼15𝑉，内阻50𝑘𝛺 𝐶．电流表0∼0.6𝐴，内阻0.05𝛺 𝐷．电流表0∼3𝐴，内阻0.01𝛺 𝐸．滑动变阻器，0∼10𝛺 𝐹．滑动变阻器，0∼100𝛺

①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．（填序号）

②实验中某同学的实物接线如图乙所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误． 错误1________； 错误2________． 三、解答题

有一蓄电池，当移动1𝐶电荷时非静电力做功是2𝐽，该蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2𝐴，供电10min，在蓄电池内非静电力做功是多少？

如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为𝑚，分别用长为𝑙的绝缘细线悬挂于绝缘天花板上的同一点，平衡时悬挂𝐵球的细线偏离竖直方向60∘ ，𝐴球竖直悬挂且与绝缘墙接触．（重力加速度为𝑔，静电力常量为𝑘）求：

（1）𝐵球细线的拉力．

（2）小球的带电荷量．

示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进

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入偏转电场．电子（电量𝑞，质量𝑚 ）在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上．设加速电压𝑈1，偏转电压为𝑈2，偏转极板长𝐿，金属板间距𝑑，当电子加速后从两金属板的中央沿与板平行的方向进入偏转电场．求：

（1）电子束离开偏转电场时的偏移量𝑦1；

（2）偏转极板右端到荧光屏的距离为𝐷，电子束到达荧光屏时的偏移量𝑦．

质谱仪可利用电场和磁场将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用．如图所示，虚线上方有两条半径分别为𝑅和𝑟（𝑅>𝑟）的半圆形边界，分别与虚线相交于𝐴、𝐵、𝐶、𝐷点，圆心均为虚线上的𝑂点，𝐶、𝐷间有一荧光屏．虚线上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为𝐵；虚线下方有一电压可调的加速电场，离子源发出的某一正离子由静止开始经电场加速后，从𝐴𝐵的中点垂直进入磁场，离子打在边界上时会被吸收．当加速电压为𝑈时，离子恰能打在荧光屏的中点．不计离子的重力及电、磁场的边缘效应．求：

（1）离子的比荷；

（2）离子在磁场中运动的时间．

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参考答案与试题解析

2021学年湖北省高二十月考试物理试卷

一、选择题 1.

【答案】 B

【考点】 电阻定律 电阻的定义

【解析】

欧姆定律是电流的定义式，而由电阻定律得出的表达式为电阻的决定式，明确电阻取决于材料、导线长度及导线的横截面积，与电压和电流无关． 【解答】

解：𝐴．电阻是导体本身的性质，与电压及电流无关，故𝐴错误；

𝐵．由电阻的决定式𝑅=𝜌𝑆可知电阻与导体的长度成正比，与横截面积成反比，故𝐵正确；

𝐶𝐷．电阻率由材料本身决定，与导线的长度和横截面积无关，故𝐶𝐷错误． 故选𝐵． 2. 【答案】 B

【考点】 欧姆表的原理 【解析】

欧姆表内部有电源，刻度盘不均匀，每次换挡都要短接调零，欧姆表的零刻度在最右边． 【解答】

解：𝐴．欧姆表内部有电源，测电阻的阻值时，欧姆表与被测电阻组成了闭合回路，为使指针从左向右移动，则接欧姆表内电源负极的应是红表笔，故𝐴错误； 𝐵．每次换挡后都必须重新进行短接调零，故𝐵正确；

𝐶．表盘刻度最左边表示电流为零，电阻阻值为无穷大，故𝐶错误； 𝐷．欧姆表有内阻，由电流𝐼=

𝐸𝑅+𝑟𝑙

可知，电流与所测的电阻不成反比，所以刻度盘上的刻度是不均匀的，左边密右边疏，故𝐷错误． 故选𝐵． 3. 【答案】 C

【考点】

电阻率与温度的关系 电阻的定义

【解析】

电阻率只与导体材料和温度有关，与导体的形状、横截面积及长度无关；当温度降到

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一定时，导体的电阻率突然变为零，变为超导体。 【解答】

解：𝐴．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零，故𝐴正确； 𝐵．实验室用的导线是由电阻率较小的材料做成的，故𝐵正确；

𝐶．材料的电阻率与材料的种类和温度有关，与材料的电阻、横截面积和长度无关，故𝐶错误；

𝐷．材料的电阻率与材料的种类和温度有关，材料的电阻率会随温度的变化而变化，故𝐷正确；

本题选择错误的，故选𝐶． 4. 【答案】 A

【考点】

电场力做功与电势能变化的关系 点电荷的电场线

【解析】

点电荷的等势面是一系列同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定过圆心，确定出点电荷的位置，然后根据沿着电场线方向电势逐渐降低判断电势高低；根据负电荷在电势高的地方电势能小判断电势能变化，从而判断电场力做功情况． 【解答】

解：𝐴𝐵．作𝐵𝐷、𝐴𝐶中垂线，中垂线的交点即为正点电荷𝑄的位置，如图所示：

结合几何关系可知，正点电荷𝑄在𝐴𝐵的连线上，故𝐴正确，𝐵错误；

𝐶．由于𝑄𝐶>𝑄𝐷，且沿着电场线方向电势逐渐降低可知𝜑𝐷>𝜑𝐶，故𝐶错误；

𝐷．由于𝜑𝐵=𝜑𝐷，𝜑𝐷>𝜑𝐶，则𝜑𝐵>𝜑𝐶，负试探电荷在电势高的地方电势能小，将负试探电荷从𝐶点移动到𝐵点，电势能减小，电场力做正功，故𝐷错误． 故选𝐴． 5.

【答案】 D

【考点】

等量电荷的电场线 【解析】

等量同种正点电荷的连线中垂线不是一条等势线．根据电场线的分布情况，判断电势的高低．

等量异种点电荷的连线中垂线是一条等势线．根据电场线的分布情况，判断电势的高低． 【解答】

解：根据等量同种正点电荷的电场线分布可知：𝑃、𝑄两点的场强大小相等，方向相反，

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电场强度是矢量，所以𝑃、𝑄两点的场强不同，根据对称性可知，𝑀、𝑁两点电场强度大小相等，方向不同；

根据等量异种点电荷的电场线分布可知：𝑃、𝑄两点的场强大小相等，方向相同，电场强度是矢量，所以𝑃、𝑄两点的场强相同，而𝑀、𝑁两点电场强度大小和方向也相同； 等量同种正点电荷，其连线的中垂线不是一条等势线，根据电场强度的方向可知，𝑃、𝑄关于𝑂点对称，𝑀、𝑁关于𝑂点也对称，则𝑃、𝑄两点电势相等，𝑀、𝑁电势也相等； 等量异种点电荷，其连线的中垂线是一条等势线，根据沿电场线方向电势降低，可知𝑀、𝑁两点电势相等，𝑃点电势高于𝑄； 故𝐷正确，𝐴𝐵𝐶错误． 故选：𝐷． 6. 【答案】 B

【考点】 安培力 【解析】

赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则判断通电导线所受的安培力方向． 【解答】

解：赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线由南向北穿过手心，四指指向电流方向，电流方向由西向东，拇指指向安培力方向，则安培力方向竖直向上． 故选：𝐵． 7.

【答案】 A

【考点】 左手定则 【解析】

已知电流方向与磁场方向，由左手定则可以判断出导线所受安培力的方向． 【解答】

解：𝐴．由左手定则可知，通电导线所受安培力水平向上，故𝐴正确； 𝐵．由左手定则可知，通电导线所受安培力水平向左，故𝐵错误； 𝐶．由左手定则可知，通电导线所受安培力水平向左，故𝐶错误； 𝐷．通电导线与磁场平行，不受安培力，故𝐷错误． 故选𝐴． 8.

【答案】 D

【考点】

带电粒子在匀强磁场中的运动规律 【解析】 此题暂无解析 【解答】

解：在加速电场中，由动能定理得𝑞𝑈=2𝑚𝑣2，在匀强磁场中，由牛顿第二定律可得

1

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𝑞𝑣𝐵=𝑚，解得𝑅=

𝑅𝑣2

𝑚𝑣𝑞𝐵

，由质量之比和电荷量之比可得

2𝜋𝑅𝑣

𝑣𝛼

𝑣𝐻

=

1√2，半径之比𝑅𝛼

𝑅𝐻

=

√2，1

再由圆周运动的周期公式𝑇=故选𝐷． 9. 【答案】 A,C

，可得𝑇𝐻𝑇𝛼

=，故𝐴𝐵𝐶错误，𝐷正确．

2

1

【考点】

电场中轨迹类问题的分析 【解析】

根据电场线密集程度判断电场强度大小；根据电场方向，分析尘埃所受的电场力方向，判断其电性．放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的．电场力对尘埃做正功． 【解答】

解：𝐴𝐵．由图可知，𝐴点电场线比𝐵、𝐶点密集，因此𝐴点的场强大于𝐵、𝐶点场强，故𝐴正确，𝐵错误；

𝐶𝐷．由烟尘颗粒的运动轨迹可知，烟尘颗粒在𝐴点所受的电场力与电场线方向相反，则烟尘颗粒带负电，从𝐴到𝐵的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以烟尘颗粒在𝐴点的动能小于在𝐵点的动能，故𝐶正确，𝐷错误． 故选𝐴𝐶． 10. 【答案】 B,C

【考点】 静电屏蔽 【解析】

处在高压电场中的人体，会有危险电流流过，危及人身安全，因而所有进入高电场的工作人员，都应穿全套屏蔽服． 带电作业屏蔽服又叫等电位均压服，是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装．其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害． 成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头． 【解答】

解：屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电势屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害．等电势说明电势相等，电势差为0，则电场强度为0，故𝐵𝐶正确，𝐴𝐷错误． 故选𝐵𝐶． 11.

【答案】 C,D

【考点】

电容器的动态分析 动能定理的应用

【解析】

小球恰好能穿过小孔𝑁，小球到达小孔𝑁时速度恰好为零，此过程小球的重力做功等于克服电场力做功，二极管的作用可以阻止电容器上的电量流出，开关𝑆闭合时，可以充

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电不能放电，开关𝑆断开，板间场强不变，小球下落与原来同样的高度时，速度为零。 【解答】

解：𝐴．当板不动时，设𝑃到𝐴板的距离为𝐻，两极板间的距离为ℎ，则𝑚𝑔(𝐻+ℎ)−𝑞𝐸ℎ=0−0，则𝑚𝑔<𝑞𝐸，若仅将𝐵板下移，移动距离为𝛥ℎ，则，根据公式𝐶=4𝜋𝑘𝑑可知，电容减小，由于二极管可以阻止电容器上的电量流出，故电量不变，根据𝐶=𝑈，𝑈=𝐸𝑑，得到：𝐸=

4𝜋𝑘𝑄𝜀𝑆

𝑄𝜀𝑆

，故场强不变，如果小球到达小孔𝑁，根据动能定理可得重

力做功小于电场力做功，可知小球到小孔𝑁之前速度已经减为零返回了，故𝐴错误； 𝐵．若仅将𝐵板上移，根据𝐶=4𝜋𝑘𝑑可知，电容增加，电容器要充电，由于电压𝑈一定，根据𝑈=𝐸𝑑，电场强度增加，如果小球到达小孔𝑁，重力做功小于电场力做功，可知小球未达到小孔𝑁时速度已经减为零返回了，故𝐵错误；

𝐶．将滑动变阻器的滑片上移，电阻变大，分压增加，故电容器的电压增加，如果小球能到达小孔𝑁，重力做功小于电场力做功，可知小球未达到小孔𝑁时速度已经减为零返回了，故𝐶正确；

𝐷．断开开关𝑆，场强不变，故小球恰好能运动至小孔𝑁处，故𝐷正确． 故选𝐶𝐷． 12.

【答案】 A,B,D 【考点】

带电粒子在有界磁场中的圆周运动 【解析】

画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可，根据几何关系求解面积。 【解答】

解：𝐴．设圆的半径为𝑟，磁感应强度为𝐵，从𝑃点射入的粒子与磁场边界的最远交点为𝑄，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，圆弧𝑃𝑄的弧长是圆周长的4，如图所示：

1

𝜀𝑆

所以粒子做圆周运动的半径𝑅为：𝑟=

√2

𝑅，故𝐴正确． 2

𝑣2

𝑚𝑣𝑞𝐵

𝐵𝐶．粒子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：𝑞𝑣0𝐵=𝑚𝑟，解得𝑟=所以该匀强磁场的磁感应强度大小：𝐵=

√2𝑚𝑣

，故𝐵正确，𝐶错误； 𝑞𝑅

，

𝐷．利用旋转圆的方法，将以𝑃𝑄为直径的半圆顺时针旋转45∘，得到粒子的轨迹范围，

该圆形磁场中有粒子经过的区域如图所示（虚线所包含的区域），

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根据几何关系可得面积：𝑆=故选：𝐴𝐵𝐷． 二、实验题 【答案】 B （2）22.0

（3）40.0𝑚𝐴,1.00𝑉

【考点】

用多用电表测电阻 【解析】

（1）欧姆表盘指针偏转角度越大，电流越大，电阻越小要换小倍率的档位；换档后要进行欧姆调零，测量完毕要把选择档打到OFF档或交流电压最高档． （2）欧姆表的读数为示数乘以倍率．

（3）根据选择开关位置确定多用电表所测量的量与量程，然后根据表盘确定其分度值，然后读出其示数．

【解答】 解：（1）由题知，他们选择了×10的倍率，并用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太大，指针指示的读数太小，说明所用的倍率太大，应换用较小的倍率，即“×1”挡．

换档后要重新欧姆调零，即将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔．

然后将两表笔分别连接到金属丝的两端，读出阻值后，断开两表笔． 最后，测量完毕时，将旋转选择开关拨至“𝑂𝐹𝐹”挡，并拔出两表笔． 故合理的顺序是①⑤④③，故𝐵正确． 故选：𝐵．

（2）由图所示可知，金属丝的测量值为：22.0×1𝛺=22.0𝛺． （3）如果是用×100𝑚𝐴挡测量电流，读数为40.0𝑚𝐴，

如果是用直流2.5𝑉挡测量电压，由图示表盘可知，读数为1.00𝑉． 【答案】 （1）0.679

（2）①𝐴,𝐶,𝐸,②导线连接在滑动变阻器的滑片上,采用了电流表内接法

【考点】

测定金属的电阻率 【解析】

（1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．

（2）①两节干电池电动势共为3𝑉，为减小读数误差，选小量程电压表；根据欧姆定律，电流不超过0.6𝐴，故电流表同样选择小量程的；为使操作方便，滑动变阻器选择

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𝜋𝑟22

+

𝜋(2𝑟)2

8

+

𝜋𝑅24

−

𝑅22

=𝜋𝑅2−𝑅2，故𝐷正确．

4

2

31

与电阻接进的，选10𝛺的．

②连线电路要注意：电表极性不能接反，量程选择恰当的，安培表内外接法的选择． 【解答】 解：（1）固定刻度读数为0，半刻度读数为0.5𝑚𝑚，可动刻度读数为0.01𝑚𝑚×17.9=0.179𝑚𝑚，故螺旋测微器读数为：0.679𝑚𝑚．

（2）①两节干电池电动势共为3𝑉，为减小读数误差，选小量程电压表，故选𝐴； 根据欧姆定律，𝐼=𝑅=5𝛺=0.6𝐴，电流不超过0.6𝐴，电流表同样选择小量程的，故选𝐶；

滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的，故选𝐸；

②由图可知，该同学连接实物图时导线连接在了滑动变阻器的滑片上；

伏安法测电阻时，测量较大电阻用电流表内接法，测量较小电阻用电流表外接法，本题待测电阻与电流表电阻相接进，故应采用电流表外接法． 三、解答题

【答案】

该蓄电池的电动势是2𝑉，非静电力做功是240𝐽． 【考点】

电场力做功的计算 电源的电动势和内阻 【解析】

由𝑈=𝑞可求得电池的电动势；由𝑊=𝑈𝐼𝑡可求得非静电力所做的功． 【解答】

解：电动势𝐸=𝑈=

𝑊𝑞

𝑊

𝐸

3𝑉

=1𝑉=2𝑉；

2

非静电力做功等于电源消耗的电能，故非静电力做功𝑊=𝐸𝐼𝑡=2×0.2×10×60𝐽=240𝐽． 【答案】

（1）𝐵球细线的拉力为𝑚𝑔． （2）小球的带电荷量为𝑙√

𝑚𝑔𝑘

．

【考点】

库仑定律与力学问题的综合应用 库仑力作用下的平衡问题

【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：（1）对球𝐵受力分析如图所示：

试卷第13页，总15页

小球受力平衡，可知𝑇𝐵=𝐹库=𝑚𝑔．

（2）设小球的电荷量为𝑞，由于𝐹库=𝑚𝑔=𝑘𝑙2，解得𝑞=𝑙√【答案】

2

（1）电子束离开偏转电场时的偏移量𝑦1=4𝑑𝑈；

1

𝑞2

𝑚𝑔𝑘

．

𝑈𝐿2

（2）偏转极板右端到荧光屏的距离为𝐷，电子束到达荧光屏时的偏移量𝑦=2𝐷)．

𝑈2𝐿4𝑑𝑈1

(𝐿+

【考点】

带电粒子在电场中的加（减）速和偏转 【解析】

（1）当电子经偏转电场后从下板右边缘出来时，电子束的偏移量最大。先运用动能定理求得电子进入偏转电场时的初速度。运用运动的分解，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出偏转电压𝑈2。

（2）电子束离开偏转电场后做匀速直线运动，可看做从极板的正中心沿直线射出，由几何知识求解电子束最大偏转距离。 【解答】 解：（1）对电子在电场中加速，

2根据动能定理得：𝑞𝑈1=2𝑚𝑣0，

1

沿偏转电场方向的位移：𝑦1=2𝑎𝑡2， 又因为𝑎=

𝑞𝑈2𝑚𝑑

1

，

水平方向有：𝐿=𝑣0𝑡， 联立解得：𝑦1=

𝑈2𝐿24𝑑𝑈1

；

（2）设电子束离开偏转电场后，速度方向与水平方向夹角为𝜃， 则：tan𝜃=𝑣=𝑣=2𝑈2𝑑，

0

0

1

𝑣𝑦𝑎𝑡𝑈𝐿

设离开电场后竖直偏移量为𝑦2， 则：tan𝜃=

𝑦2𝐷

，解得：𝑦2=

𝑈2𝐿𝐷2𝑈1𝑑

，

𝑈2𝐿4𝑈1𝑑

所以电子束到达荧光屏时的偏移量：𝑦=𝑦1+𝑦2=【答案】

（1）离子的比荷是𝐵2(𝑅+𝑟)2； （2）离子在磁场中运动的时间是

𝜋𝐵(𝑅+𝑟)2

8𝑈

8𝑈

(𝐿+2𝐷)．

．

【考点】

带电粒子在电场与磁场的组合场中的运动 质谱仪

试卷第14页，总15页

动能定理的应用

【解析】

（1）离子恰能打在荧光屏的中点，由几何关系可求得离子的半径，由牛顿第二定律结合动能定理可求得离子的比荷；

（2）离子在磁场中运动了半个周期，结合离子在磁场中运动的周期可求得运动时间。 【解答】

解：（1）离子恰能打在荧光屏的中点，离子的半径 𝑟0=由离子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：𝑞𝑣𝐵=在电场中加速由动能定理得：𝑞𝑈=2𝑚𝑣2， 解得：=

𝑚𝑞

8𝑈𝐵2(𝑅+𝑟)2

1

𝑟0

𝑅+𝑟2

，

𝑚𝑣2

，

；

2𝜋𝑚𝑞𝐵

（2）离子在磁场中运动的周期为𝑇=在磁场中运动的时间𝑡=2， 解得：𝑡=

𝜋𝐵(𝑅+𝑟)2

8𝑈

𝑇

，

．

试卷第15页，总15页