2025年高中物理電學(xué)知識精講精練試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。）1.關(guān)于靜電場中的電場線，下列說法正確的是（）A.電場線是閉合曲線B.電場線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同C.沿電場線方向，電勢一定降低D.電場線密的地方，電場強(qiáng)度一定大2.將一個(gè)點(diǎn)電荷從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做正功。以下判斷正確的是（）A.該點(diǎn)電荷一定帶正電B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.A點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢D.電勢能一定增加3.一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒，其電阻為R。若將其均勻拉長到原長度的2倍，再截去一半，則剩余部分的電阻為（）A.R/4B.R/2C.RD.2R4.兩個(gè)定值電阻R1和R2（R1>R2）并聯(lián)接在一個(gè)恒定電壓的電源上，下列說法正確的是（）A.通過R1的電流大于通過R2的電流B.R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓C.R1消耗的電功率大于R2消耗的電功率D.兩個(gè)電阻的總功率等于它們分別消耗的功率之和5.一個(gè)標(biāo)有“220V100W”的燈泡L1和一個(gè)標(biāo)有“220V60W”的燈泡L2，串聯(lián)接在220V的電源上，則（）A.L1和L2都能正常發(fā)光B.L1的實(shí)際功率大于L2的實(shí)際功率C.L2的實(shí)際功率大于L1的實(shí)際功率D.兩個(gè)燈泡都可能燒壞6.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R3的滑動(dòng)片向a端移動(dòng)時(shí)（不接通），則（）（注：此處無圖，根據(jù)描述理解）A.電壓表V的示數(shù)增大B.電流表A的示數(shù)減小C.電源的輸出功率增大D.R3消耗的電功率增大7.一個(gè)帶正電的粒子只在電場力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度逐漸減小。能確定的是（）A.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度B.A點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢C.電場力做負(fù)功D.粒子的電勢能逐漸減小8.電場中某點(diǎn)不放試探電荷，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢分別為E和φ。下列說法正確的是（）A.E=0，則φ一定等于0B.φ=0，則E一定等于0C.E不為0，則φ一定不為0D.E改變，φ不一定改變二、填空題（本題共4小題，每小題5分，共20分。）9.一平行板電容器，兩板間距為d，板間充滿介電常數(shù)為ε的均勻電介質(zhì)。若兩板間電壓為U，則電容器極板間的電場強(qiáng)度E=________；該電容器的電容C=________。10.一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，電阻為R。將其對折后并聯(lián)使用，則其總電阻為________。11.質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子，以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，則它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=________；周期T=________。12.一個(gè)電路由一個(gè)電池（電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r）和一個(gè)定值電阻R組成。當(dāng)通過R的電流為I時(shí)，電池的輸出功率為P。若要使電池的輸出功率最大，定值電阻R的阻值應(yīng)為________；此時(shí)電池的輸出功率最大值為________。三、計(jì)算題（本題共4小題，共68分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.（15分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，用長為L的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，置于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E。平衡時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ。（不計(jì)空氣阻力）（1）求小球所受的電場力大小F；（2）求懸線對小球的拉力T；（3）若剪斷細(xì)線，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，其速度大小和方向如何？14.（17分）如圖所示電路，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，R4=15Ω，電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω。開關(guān)S閉合后，求：（1）通過R1的電流I1；（2）電源的輸出功率P出；（3）若將R3換成10Ω的電阻，電源的輸出功率將如何變化？（說明理由）15.（18分）一個(gè)質(zhì)量為m=1.0×10-6kg、電荷量q=+2.0×10-9C的帶電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0=1.0×103m/s沿x軸正方向進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)電場，電場方向沿y軸正方向，電場強(qiáng)度E=200N/C。不計(jì)重力。（1）求帶電粒子進(jìn)入電場后經(jīng)多長時(shí)間到達(dá)x軸上某點(diǎn)P？點(diǎn)P的x坐標(biāo)是多少？（2）求帶電粒子到達(dá)點(diǎn)P時(shí)的速度大小和方向。16.（18分）一個(gè)“10V2W”的燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在一個(gè)12V的恒定電源上，如圖所示。為了使燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為多大？（1）求燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；（2）求滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.A4.A5.C6.A7.C8.D二、填空題9.U/d,εU/d10.R/411.mv/qB,2πmqB12.r,ER2/(4r)三、計(jì)算題13.（1）F=qE（2）對小球受力分析，根據(jù)平衡條件：Tcosθ=mg,Tsinθ=qE。解得：T=√(mg2+q2E2),θ=arctan(qE/mg)。（3）剪斷細(xì)線，電場力做正功，重力做負(fù)功。根據(jù)動(dòng)能定理：qEL(1-cosθ)=1/2mv2。速度大小v=√(2qEL(1-cosθ))。速度方向與水平方向夾角α滿足：tanα=(v2)/(v?cosθ)=2qEL(1-cosθ)/(v?Lsinθ)=2qEsinθ/v?。14.（1）R2與R3并聯(lián)阻值R23=1/(1/20+1/30)=12Ω。電路總電阻R=R1+R23+R4+r=10+12+15+1=38Ω?？傠娏鱅=E/(R+r)=6/38A。I1=I*(R23+R4)/R23+R4=6*(12+15)/(12+15)=6/38*(27/27)=6/38A。(修正：I1=I*R23/(R23+R4)=6*(12)/(12+15)=6*12/27=8/3A)（2）P出=I2R=(8/3)2*38=896/9W。（3）若R3換成10Ω，R2與R3并聯(lián)阻值R23'=1/(1/20+1/10)=4Ω。電路總電阻R'=R1+R23'+R4+r=10+4+15+1=30Ω?？傠娏鱅'=E/(R'+r)=6/30A。輸出功率P出'=I'2R=(6/30)2*30=12/25W。因?yàn)镻出'<P出，所以輸出功率將減小。15.（1）水平方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。x=v0t。豎直方向受恒定電場力，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。vy=at=qE/m*t。到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，x軸速度分量不變，仍為v0。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系：vy2=2a(x/L)2=2(qE/m)(v0t)2/02(此處t=0不合理，應(yīng)為vy=at=qE/m*t)。修正思路：y=1/2at2=1/2(qE/m)t2。設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)(xP,yP)，則xP2+yP2=r2。聯(lián)立解得t和xP。為簡化，設(shè)yP=L，則xP=√(r2-L2)。t=xP/v0。(更正：水平方向勻速，x=v0t。豎直方向勻加速vy=qE/m*t。y=1/2at2=1/2(qE/m)t2。P點(diǎn)在x軸上，y=0。0=1/2(qE/m)t2=>t=0或vy=0。t=0在原點(diǎn)，非P點(diǎn)。vy=0不可能。應(yīng)為y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間與x方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間一致，即vy=qE/m*(xP/v0)。代入運(yùn)動(dòng)方程求解。y=vy*t=qE/m*(xP/v0)*(xP/v0)=qExP2/(mv02)。聯(lián)立x=v0t,y=1/2(qE/m)t2=>y=(qE/m)*(x2/v02)*(xP/v0)2=>y=(qE/m)*xP3/(mv0?)。此方程復(fù)雜，說明直接求t和xP較難，需用能量觀點(diǎn)。）更正思路（能量觀點(diǎn)）：水平方向勻速，動(dòng)能不變。電場力做功W=qEy。根據(jù)動(dòng)能定理，電場力做功等于動(dòng)能變化量。qEy=0-1/2mv?2=>y=-mv?2/(2qE)。結(jié)合幾何關(guān)系xP2+y2=r2，代入y求解xP。解：水平方向：x=v?t=>t=x/v?。豎直方向：y=1/2(qE/m)t2。電場力做功W=qEy，等于動(dòng)能變化（初動(dòng)能減末動(dòng)能，末動(dòng)能為1/2mv?2）。W=1/2mv?2=>qEy=-1/2mv?2=>y=-mv?2/(2qE)。在x-y平面，P點(diǎn)滿足x2+y2=r2。代入y=-mv?2/(2qE)求xP。xP2+(-mv?2/(2qE))2=r2=>xP2=r2-(mv?2/(2qE))2=>xP=√[r2-(mv?2/(2qE))2]。所需時(shí)間t=xP/v?=√[r2-(mv?2/(2qE))2]/v?。（2）到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度：水平分量vx=v?。豎直分量vy=qE/m*t=qE/m*√[r2-(mv?2/(2qE))2]/v?。速度大小v=√(vx2+vy2)=√[v?2+(qE/m*√[r2-(mv?2/(2qE))2]/v?)2]=√[v?2+(qE√[r2-(mv?2/(2qE))2]/mv?)2]=v?√[1+(qE√[r2-(mv?2/(2qE))2]/mv?2)2]。方向與x軸夾角θ滿足tanθ=vy/vx=qE/m*t/v?=qE/√[r2-(mv?2/(2qE))2]。16.（1）燈泡正常發(fā)光，說明它兩端的電壓為額定電壓U_L=10V，通過的電流為I_L=P_L/U_L=2W/10V=0.2A。（2）電路總電壓U=12V，燈泡分壓U_L=10V，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_R=U-U_L=12V-10V=2V?；瑒?dòng)變阻器接入電路的阻值R=U_R/I_L=2V/0.2A=10Ω。這是燈泡正常發(fā)光時(shí)的情況?；瑒?dòng)變阻器允許接入的最小阻值：當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值最?。ㄚ吔?）時(shí)，電路近似為燈泡與電源內(nèi)阻的串聯(lián)，此時(shí)通過燈泡的電流最大，燈泡可能被燒壞。最大電流I_max=E/(R_L+r)=12V/(50Ω+1Ω)=12/51A。此時(shí)燈泡兩端電壓U_L'=I_max*R_L=(12/51)*50V=100/51V<10V，燈泡不會(huì)被燒壞。為保證燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器分壓至少為10V。此時(shí)電流