《第1章 静电场》、《第2章 恒定电流》2011年单元测试卷B（成才之路）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

生活中应树立安全用电的意识，掌握安全用电的基本技能．晚上小明开灯看书，开关接通后灯不亮，发现灯泡完好无损，用测电笔分别检测灯头上的两个接线柱，测电笔均显示有电（如下图）．这一线路故障的原因是（ ）

A．火线断路
B．开关断路
C．零线断路
D．零线短路

2. 难度：中等

如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向左偏转，则（ ）

A．导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在增大
B．导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在增大
C．导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在减小
D．导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在减小

3. 难度：中等

一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ）
A．0.10V
B．0.20V
C．0.30V
D．0.40V

4. 难度：中等

在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示．现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为（ ）

A．
B．
C．3
D．

5. 难度：中等

如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°．下列判断正确的是．（ ）
A．O点电场强度为零
B．D点电场强度为零
C．若将点电荷+q从O移向C，电势能增大
D．若将点电荷-q从O移向C，电势能增大

6. 难度：中等

如下图所示的4个电路中，灯泡L₁、L₂额定电压都是110V，额定功率P₁=60W，P₂=40W．将它们接到220V的电路中，通过调节滑动变阻器，能使两个灯泡都正常发光的是（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，右位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ）
A．从t₁到t₂时间内，小车做匀速直线运动
B．从t₁到t₂时间内，小车做匀加速直线运动
C．从t₂到t₃时间内，小车做匀速直线运动
D．从t₂到t₃时间内，小车做匀加速直线运动

8. 难度：中等

如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m，带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是（ ）
A．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流
B．若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流
C．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流
D．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流

9. 难度：中等

如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω．电流表和电压表均为理想电表，只接通S₁时，电流表示数为10A．电压表示数为12V，再接通S₂，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（ ）

A．2A
B．8A
C．50A
D．58A

10. 难度：中等

如图所示，图甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R₁=20kΩ，R₂=10kΩ，R₃=40kΩ，R_t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，当a、b端电压U_ab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当U_ab＞0时，电压鉴别器使S断开，停止加热．则恒温箱内的温度大约恒定在（ ）

A．10℃
B．35℃
C．50℃
D．60℃

二、解答题

11. 难度：中等

某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：
（1）用天平测出小球的质量m，按如图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量．
（2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）．
（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ．
（4）以电压U为纵坐标，以______为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k．
（5）小球的带电量q=______．（用m、d、k等物理量表示）

12. 难度：中等

（1）图甲为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件．现用此电表测量一阻值约为20Ω～30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：
①调节可调部件______，使电表指针停在______位置；
②调节可调部件K，使它的尖端指向______位置；
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件______，使电表指针指向______位置．
（2）在用多用电表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图乙所示（部件K指向×1kΩ档位置），则该电阻的阻值为______Ω．

13. 难度：中等

在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l．用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R_x．

（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=______（用上述测量量的字母表示）．
（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l=______cm，金属丝直径的测量值为d=______mm．
（3）如图，要用伏安法测量R_x的电阻，已知电压表内阻约几kΩ，电流表内阻约1Ω，若用图甲电路，R_x的测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”），若R_x的阻值约为10Ω，应采用______（填“甲”或“乙”）图的电路，误差会较小．

14. 难度：中等

某课题小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA），在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻R_V约为4.0kΩ）
B．电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约5Ω）
C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约50Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R₂（0～999.9Ω）
F．开关一只、导线若干
（1）为了测定电阻R的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路图，所选取的相应器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应如何调整？______

（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁，电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r．
①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）
②为了便于分析，一般采用线性图象处理实验数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式______．

15. 难度：中等

一台国产XQB30-13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表．试根据表中提供的数据计算：

额定功率 频率 额定洗衣、脱水功率 额定洗衣、脱水容量 整机质量 外形尺寸（长×宽×高）

220v 50Hz 360W 3kg 33kg 542mm×550mm×920mm

（1）这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？
（2）如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少度？

16. 难度：中等

如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一光滑绝缘导轨，导轨由水平部分和与它连接的位于竖直平面的半圆环ABC构成．现距环最低点A为L的O处有一质量为m的带正电的小球，小球从静止开始沿水平轨道进入圆环．若小球所受电场力与其重力大小相等，圆弧轨道的半径为R，则L必须满足什么条件才能使小球在圆环上运动时不脱离圆环？

17. 难度：中等

在如图所示的电路中，R₁是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端的电压U遵循I=kU³的规律（式中k=0.02A/V³），R₂是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E=6V，闭合开关S后，电流表的示数为0.16A．试求：
（1）R₁两端的电压；
（2）电源的内电阻r；
（3）R₁、R₂和r上消耗的电功率P₁、P₂和P_r．

18. 难度：中等

在场强为E=100V/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方，高为h=0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内，如图所示．放射物以v=200m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m=2×10^-15kg、电荷量为q=+10^-12C的带电粒子．粒子最后落在金属板上．不计粒子重力，试求：
（1）粒子下落过程中电场力做的功；
（2）粒子打在金属板上时的动能；
（3）计算落在金属板上的粒子图形的面积大小．（结果保留两位有效数字）

19. 难度：中等

在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R₁，滑动变阻器总值为R₂，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d．处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置．
（1）求此时电容器两极板间的电压；
（2）求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值；
（3）现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q₁，油滴运动时间为t，再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q₂，当油滴又运动了2t的时间，恰好回到原来的静止位置．设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计．求：Q₁与Q₂的比值．