2022喀什六中高二上学期期中考试物理试题含解析

这是一份2022喀什六中高二上学期期中考试物理试题含解析，共27页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
喀什第六中学2021-2022学年度第一学期期中考试
高二物理
一、单选题（共24分）
1. 如图所示的电场中，实线表示电场线，虚线表示等差等势面， A、B、C为电场中的三个点。下列正确的（　　）

A. A点电势比B点高
B. A点场强比B点小
C. 负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D. B点和C点间电势差是C点和A点间电势差的2倍
2. 如图所示，水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点，三角形的边长为L，O点为边的中点。为光滑绝缘细杆，D点在O点的正上方，且D点到A、B两点的距离均为L，在A、B两点分别固定点电荷，电荷量均为。现将一个质量为m、电荷量为的中间有细孔的小球套在细杆上，从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g、且，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 固定在A、B处两点电荷的合电场在C、D两点的场强相同
B. 小球在D点刚释放时的加速度大小为
C. 小球到达C点的速度大小为
D. 小球将在D、C两点之间做往复运动
3. 如图所示，悬点O正下方距离为l处固定一带电小球A，悬点O通过一绝缘细线连接另一个与A完全相同的带电小球B，平衡时位置如图所示，现缓慢减少小球B所带的电荷量，下列说法正确的是（　　）

A. 细线对小球B的拉力逐渐变小
B. 两小球间的库仑力逐渐变小
C. 小球B所受的合外力逐渐减小
D. 两球所带电荷量的乘积与二者间距的平方成正比
4. 下列说法中正确的是（　　）
A. 导体中电荷的定向移动形成电流
B. 电流有方向，物理学中规定负电荷定向移动的方向为电流的方向
C. 电阻率大的导体，电阻一定大
D. 电阻率与导体长度和横截面积有关
5. 质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角α＝60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E＝mg/Q的匀强电场中，如图所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地时的速度大小为(　　)

A.
B.
C.
D.
6. 如图所示，固定一带负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F，现将带等量负电的另一小球b移至距离小球a正上方L处时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则（　　）

A. F1＝F2
B. F1＋F2＝2F
C. 若小球b带负电，L增大，则F1也增大
D. 若小球b带正电，L减小，则F2也增大
7. 下列说法中正确的是（　　）
A. 电势降低的方向即电场线的方向
B. 库仑首先提出场的概念，并采用电场线来表示电场的强弱及方向
C. 在研究电场时，我们引入了“试探电荷”，试探电荷一定是正电荷
D. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功
8. 如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时，说法正确的是（　　）

A. 导体A端电势低于B端电势
B. 导体A B是一个等势体
C. 导体中心O点的场强不为0
D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度为零
二、多选题（共16分）
9. 如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板、，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠板处有一粒子源A，自时刻开始连续释放初速度大小为，方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻释放的粒子恰好从板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力，则（　　）

A. 在时刻进入的粒子离开电场时速度大小为
B. 粒子的电荷量为
C. 在时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了
D. 在时刻进入的粒子刚好从板右侧边缘离开电场
10. 图甲中，U为电压可变的电源，电阻R的值为1.0kΩ，与之并联的二极管的图线如图乙所示。当电源电压由1.0V逐渐增大，使得电阻R的电流变为原来的1.5倍时，下列说法（　　）

A. 电源的电压等于1.5V
B. 通过二极管的电流变为原来的1.5倍
C. 通过二极管的电流大于原来的2倍
D. 二极管的电阻是原来的倍
11. 如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加上恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向放置，第一次从小孔O1处从静止释放一个质子，第二次从小孔O1处从静止释放一个α粒子，关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是（　　）

A. 质子和α粒子打到感光板上时的速度之比为2∶1
B. 质子和α粒子在电场中运动的时间相同
C. 质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2
D. 质子和α粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起
12. 如图所示，用一个电源分别给两个中间为真空的平行板电容器充电。开始时，电键全部断开，然后将电键分别接到1、2两处，稳定后断开。两个电容器充电过程中电流强度随时间变化的情况如乙图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 电容器的电容大小关系为C1>C2
B. 两个电容器两端的电压大小关系为U1=U2
C. 如果在电容器C1中间插入有机玻璃后，闭合电键S2，则电阻R2上会有向右瞬时电流流过
D. 如果在电容器C1中间插入有机玻璃后，闭合电键S2，则电阻R2上会有向左的瞬时电流流过
三、实验题（共16分）
13. 某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5 V　1.25 W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
电压表V1（量程为3 V，内阻为3 kΩ） 电流表A1（量程为100 mA，内阻为10 Ω）
电流表A2（量程为3 A，内阻为0.1 Ω） 滑动变阻器R1（0～10 Ω，额定电流为2 A）
滑动变阻器R2（0～1 kΩ，额定电流为0.5 A） 定值电阻R3（阻值为2.5 Ω）
定值电阻R4（阻值为10 Ω） 定值电阻R5（阻值为1 kΩ）
电源E（E=3 V，内阻不计）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。

（1）实验中滑动变阻器应选用___________，电流表应选用___________。（均填器材的符号）
（2）在图1中的虚线框内画出电路图。（图中标出选用的器材的符号）（ ）
（3）实验中得到的该灯泡的伏安特性曲线如图2所示，如果将小灯泡与另一个电动势为2 V，内阻为4 Ω的电源直接相连，则小灯泡的实际功率为___________W。（保留两位有效数字）
14. 在探究两电荷间相互作用力大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和电荷量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而________，随其所带电荷量的________而增大；此同学在探究中应用的科学方法是________________（选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。

四、解答题（共44分）
15. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近用绝缘细线悬挂的轻小软木球，请按照图所示的装置做一做，除了观察到软木球被吸引以外，你还发现了什么现象？用学过的知识解释这些现象。

16. 如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场。现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=1×10-6kg，电量q=1×10-6C。小球静止时悬线与竖直方向的夹角，变阻器R2的总阻值为500Ω，定值电阻R1=1480Ω，电源内阻r=20Ω。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：
(1)小球所在位置电场强度应的大小；
(2)电源电动势E

17. 如图所示为一电学元件的I﹣U图线，求：
（1）此电学元件的电阻多大?
（2）在此电学元件两端加6V电压后，5秒内通过电阻横截面的电荷量是多少？

18. 图中虚线、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面上的电势为。一电子从到的过程中克服电场力所做的功为，经过时的动能为，求：
（1）平面与平面之间的电势差；
（2）该电子经过平面时的速率与经过平面时的速率之比。


喀什第六中学2021-2022学年度第一学期期中考试
高二物理
一、单选题（共24分）
1. 如图所示的电场中，实线表示电场线，虚线表示等差等势面， A、B、C为电场中的三个点。下列正确的（　　）

A. A点电势比B点高
B. A点场强比B点小
C. 负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D. B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．因为沿电场线方向电势逐渐降低，由图式可知，电势从B点到A点逐渐降低，所以A点电势比B点低，故A错误；
B．因为电场线越紧密的地方电场强度越大，由于A点电场线比B点紧密，所以A点场强比B点大，故B错误；
C．由图示可知，负电荷在B点的运动到A点的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大，故C正确；
D．因为虚线表示等差等势面，所以B点和C点间的电势差和C点和A点间电势差相等，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点，三角形的边长为L，O点为边的中点。为光滑绝缘细杆，D点在O点的正上方，且D点到A、B两点的距离均为L，在A、B两点分别固定点电荷，电荷量均为。现将一个质量为m、电荷量为的中间有细孔的小球套在细杆上，从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g、且，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 固定在A、B处两点电荷的合电场在C、D两点的场强相同
B. 小球在D点刚释放时的加速度大小为
C. 小球到达C点的速度大小为
D. 小球将在D、C两点之间做往复运动
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】A．在A、B两点分别固定一点电荷，电荷量均为-Q，那么A、B两点在D点的电场强度方向由D指向O，在C点的电场强度方向由C指向O，根据点电荷场强公式，以及矢量合成法则可知，C点和D点的电场强度大小相同，但方向不同，故A错误；
B．小球在D点刚释放时，小球受到A点电荷的库仑力大小为

受到B点电荷的库仑力大小为

因为它们的夹角为60°，则库仑合力大小为

小球除受到库仑力外还受到重力和支持力，它们的合力为

且

根据牛顿第二定律，可得小球加速度为

故B错误；
C．由题意可知，C、D处于A、B两点电荷的连线的中垂面上，且C、D到中点O点距离相等，那么C点的电势和D点的电势相等，则小球从D点到C点的过程中，只有重力做正功，库仑力不做功，根据动能定理可得

解得

故C正确；
D．因小球达到C点时速度沿杆向下，故小球不可能在D、C两点之间做往复运动，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，悬点O正下方距离为l处固定一带电小球A，悬点O通过一绝缘细线连接另一个与A完全相同的带电小球B，平衡时位置如图所示，现缓慢减少小球B所带的电荷量，下列说法正确的是（　　）

A. 细线对小球B的拉力逐渐变小
B. 两小球间的库仑力逐渐变小
C. 小球B所受的合外力逐渐减小
D. 两球所带电荷量的乘积与二者间距的平方成正比
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．设A、B之间距离为x，小球B所受重力mg、细线拉力T和库仑力F所组成的闭合矢量三角形与△OAB相似，则有

由上式可知，当qB减小时，x减小，F减小，T不变，并且两球所带电荷量的乘积与二者间距的立方成正比，故AD错误，B正确；
C．小球B始终处于平衡状态，所受的合外力始终为零，故C错误。
故选B。
4. 下列说法中正确的是（　　）
A. 导体中电荷的定向移动形成电流
B. 电流有方向，物理学中规定负电荷定向移动的方向为电流的方向
C. 电阻率大的导体，电阻一定大
D. 电阻率与导体的长度和横截面积有关
【答案】A
【解析】
【详解】A．导体中电荷的定向移动形成电流，故A正确；
B．电流有方向，物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故B错误；
C．由电阻定律公式可知，导体的电阻不仅和电阻率有关，还和导体长度和横截面积有关，故电阻率大，电阻不一定大，故C错误；
D．电阻率仅与材料本身有关，与长度和横截面积无关，故D错误。
故选A。
5. 质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角α＝60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E＝mg/Q的匀强电场中，如图所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地时的速度大小为(　　)

A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】对物块进行受力分析：物块受重力mg和水平向左电场力F．物块从静止开始沿重力和电场力的合力方向做匀加速直线运动．

运用动能定理研究从开始到落地过程，得：mgH+F•Hcotβ=mv2-0；又 F=QE，cotβ=解得，v=2，故选C．
【点睛】正确分析研究对象的运动情况是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．要知道物体的运动是由所受到的力和初状态决定的．这个题目容易错误地认为物块沿着斜面下滑.
6. 如图所示，固定一带负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F，现将带等量负电的另一小球b移至距离小球a正上方L处时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则（　　）

A. F1＝F2
B. F1＋F2＝2F
C. 若小球b带负电，L增大，则F1也增大
D. 若小球b带正电，L减小，则F2也增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．将带负电的另一小球b移至距离小球a正上方L时，b对a有个向下的库仑力，设为F′，则示数为
F1=F+F′
若只将小球b的电性改为正电荷，b对a有个向上的库仑力，则示数为
F2=F-F′
所以
F1>F2
F1+F2=2F
故A错误，B正确；
C．若小球b带负电，L增大，根据库仑定律可知，F′减小，则F1减小，故C错误；
D．若小球b带正电，L减小，根据库仑定律可知，F′增大，则F2=F-F′减小，故D错误。
故选B。
7. 下列说法中正确的是（　　）
A. 电势降低的方向即电场线的方向
B. 库仑首先提出场的概念，并采用电场线来表示电场的强弱及方向
C. 在研究电场时，我们引入了“试探电荷”，试探电荷一定是正电荷
D. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场线的方向是电势降低最快的方向，电势降低的方向不一定是电场线的方向，只要是指向电势低的方向就是电势降低的方向，故A错误；
B．法拉第首先提出场的概念，并采用电场线来表示电场的强弱及方向，故B错误；
C．当带电体本身的大小相对于研究的距离可以忽略时，该带电体可以看成点电荷，其本身的大小可以很大，但是试探电荷本身是绝对小的，并且试探电荷也可以是负电荷，故C错误；
D．根据电动势的定义可知，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，故D正确；
故选D。
8. 如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时，说法正确的是（　　）

A. 导体A端电势低于B端电势
B. 导体A B是一个等势体
C. 导体中心O点的场强不为0
D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB．当达到静电平衡时，导体是等势体，故导体A端电势等于B端电势， A错误B正确；
C．当达到静电平衡时导体内部各点场强处处为零，故导体中心O点的场强为0，C错误；
D．导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故感应电荷在O点的产生场强与点电荷-Q在O点的场强等大反向，即感应电荷在O点产生感应电场强度不为零，D错误。
故选B
二、多选题（共16分）
9. 如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板、，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠板处有一粒子源A，自时刻开始连续释放初速度大小为，方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻释放的粒子恰好从板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力，则（　　）

A. 在时刻进入的粒子离开电场时速度大小为
B. 粒子的电荷量为
C. 在时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了
D. 在时刻进入的粒子刚好从板右侧边缘离开电场
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A．粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，则t＝0时刻进入电场的粒子在电场中运动时间

此时间正好是交变电场的一个周期，粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动，经过一个周期，粒子的竖直速度为零，故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度v0，故A正确；
B．在竖直方向，粒子在时间内的位移为，则

计算得出

故B正确；
C．在时刻进入电场的粒子

离开电场时在竖直方向上的位移为


故电场力做功为

故C错误；
D．时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动 ，然后向下减速运动，再向上加速，向上减速，由对称可以知道，此时竖直方向的位移为零，故粒子从P板右侧边缘离开电场，故D正确。
故选ABD。
10. 图甲中，U为电压可变的电源，电阻R的值为1.0kΩ，与之并联的二极管的图线如图乙所示。当电源电压由1.0V逐渐增大，使得电阻R的电流变为原来的1.5倍时，下列说法（　　）

A. 电源的电压等于1.5V
B. 通过二极管的电流变为原来的1.5倍
C. 通过二极管的电流大于原来的2倍
D. 二极管的电阻是原来的倍
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC．由图可知，当电源电压为1V，二极管的电流为2mA，使得电阻R的电流变为原来的1.5倍时，由

可知电压变为1.5V，由图线可知二极管的电流变为6mA，通过二极管的电流变为原来的3倍，故AC正确，B错误；
D．当电源电压为1V时，二极管的电阻

当电压变为1.5V时，二极管电阻

可知二极管的电阻是原来的倍，故D错误。
故选AC。
11. 如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加上恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向放置，第一次从小孔O1处从静止释放一个质子，第二次从小孔O1处从静止释放一个α粒子，关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是（　　）

A. 质子和α粒子打到感光板上时的速度之比为2∶1
B. 质子和α粒子在电场中运动的时间相同
C. 质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2
D. 质子和α粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A．从开始运动到打到板上质子的速度为v1，α粒子速度为v2，根据动能定理有
Uq＋Edq=mv2-0
解得
v=
质子的比荷与α粒子的比荷之比为2∶1，代入得

故A错误；
B．设粒子在加速电场中加速时间为t1，加速位移为x1，在偏转电场中偏转时间为t2，偏转位移为y，有


由于质子和α粒子的加速位移和偏转位移相同，但是比荷不同，所以运动时间不同，故B错误；
C．从开始运动到打到板上，根据动能定理有
Uq＋Edq=Ek-0
解得
Ek=q（U＋Ed）
因为U、E、d相同，则有

故C正确；
D．带电粒子进入加速电场时，根据动能定理可得

进入偏转电场后电势差为U2，偏转的位移为y，有

联立得

速度的偏转角正切值为tanθ，有

偏转位移y与速度的偏转角正切值tanθ与带电粒子无关，因此运动轨迹重叠在一起，故D正确。
故选CD。
12. 如图所示，用一个电源分别给两个中间为真空的平行板电容器充电。开始时，电键全部断开，然后将电键分别接到1、2两处，稳定后断开。两个电容器充电过程中电流强度随时间变化的情况如乙图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 电容器的电容大小关系为C1>C2
B. 两个电容器两端的电压大小关系为U1=U2
C. 如果在电容器C1中间插入有机玻璃后，闭合电键S2，则电阻R2上会有向右的瞬时电流流过
D. 如果在电容器C1中间插入有机玻璃后，闭合电键S2，则电阻R2上会有向左的瞬时电流流过
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．图线与坐标轴包围的面积代表电容所带电荷量，由图可知C1所带的电荷量大，用同一个电源充电，稳定时电压相同，电荷量大的对应电容大，故AB正确。
CD．电容器的下极板带负电，稳定时两电容的电压相等，当C1中间插入有机玻璃后，电容增大，带电量将要变大，需充电，有电荷从C2移动到C1，负电荷通过电阻R向左，所以电流通过R向右，故C正确，D错误。
故选ABC。
三、实验题（共16分）
13. 某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5 V　1.25 W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
电压表V1（量程为3 V，内阻为3 kΩ） 电流表A1（量程为100 mA，内阻为10 Ω）
电流表A2（量程为3 A，内阻为0.1 Ω） 滑动变阻器R1（0～10 Ω，额定电流为2 A）
滑动变阻器R2（0～1 kΩ，额定电流为0.5 A） 定值电阻R3（阻值为2.5 Ω）
定值电阻R4（阻值为10 Ω） 定值电阻R5（阻值为1 kΩ）
电源E（E=3 V，内阻不计）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。

（1）实验中滑动变阻器应选用___________，电流表应选用___________。（均填器材的符号）
（2）在图1中的虚线框内画出电路图。（图中标出选用的器材的符号）（ ）
（3）实验中得到的该灯泡的伏安特性曲线如图2所示，如果将小灯泡与另一个电动势为2 V，内阻为4 Ω的电源直接相连，则小灯泡的实际功率为___________W。（保留两位有效数字）
【答案】 ①. R1 ②. A1 ③. ④. 0.22-0.26
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中滑动变阻器要接成分压电路，则应选用阻值较小的R1；灯泡的额定电流为

电流表A2量程过大，则电流表应选用A1与定值电阻R3（阻值为2.5 Ω）并联，可相当于改装为量程为0.5A的电流表；
（2）[3]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表采用外接法，实验电路图如图所示

（3）[4]在灯泡I﹣U坐标系内作出电源的I﹣U图线如图所示：

由图示图线可知
U＝0.9V
I＝0.28A
灯泡实际功率为
P＝UI＝0.9×0.28≈0.25W
14. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和电荷量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而________，随其所带电荷量的________而增大；此同学在探究中应用的科学方法是________________（选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。

【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 控制变量法
【解析】
【详解】[1][2] 先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，对B小球进行受力分析，可得小球受到的电场力为

B球悬线偏角越大，电场力越大，说明两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明两电荷间的相互作用力随电荷的增大而增大；
[3] 先保持两带电小球的电荷量不变，改变两者之间的距离；再保持两带电小球之间的距离不变，改变小球所带电荷量；这是运用控制变量的实验方法。
四、解答题（共44分）
15. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近用绝缘细线悬挂的轻小软木球，请按照图所示的装置做一做，除了观察到软木球被吸引以外，你还发现了什么现象？用学过的知识解释这些现象。

【答案】还能观察到橡胶棒越靠近小球，绝缘细线与竖直方向的夹角越大。这是由于橡胶棒靠近小球时，两者距离减小，由库仑定律可知小球受到的库仑力增大，再根据共点力的平衡可知细线偏离竖直方向的夹角增大。
【解析】
【分析】毛皮摩擦过的橡胶棒会带上负电。带电体会吸引轻小的不带电体。
【详解】毛皮摩擦过的橡胶棒，橡胶棒带负电，因为带电体有能吸引轻小的物体的性质，所以软木球将靠近橡胶棒；同时还可以观察到橡胶棒距离小球越近，则拉小球的细线偏离竖直方向的偏角越大。根据库仑定律可知，橡胶棒距离小球越近，则小球受到的库仑力越大，结合共点力平衡的知识可知，拉小球的细线偏离竖直方向的偏角越大。
16. 如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场。现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=1×10-6kg，电量q=1×10-6C。小球静止时悬线与竖直方向的夹角，变阻器R2的总阻值为500Ω，定值电阻R1=1480Ω，电源内阻r=20Ω。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：
(1)小球所在位置电场强度应的大小；
(2)电源电动势E。

【答案】(1) ；(2)
【解析】
【详解】(1)小球处于静止状态，则

代入数据，可得电场强度

(2)BP之间的电压

回路中的电流

根据闭合电路欧姆定律

17. 如图所示为一电学元件的I﹣U图线，求：
（1）此电学元件的电阻多大?
（2）在此电学元件两端加6V电压后，5秒内通过电阻横截面的电荷量是多少？

【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）根据电阻的定义式

可知，代入图像中数据得

（2）当在此电学元件两端加6V电压时，根据欧姆定律

则5秒内通过电阻横截面电荷量为

18. 图中虚线、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面上的电势为。一电子从到的过程中克服电场力所做的功为，经过时的动能为，求：
（1）平面与平面之间的电势差；
（2）该电子经过平面时的速率与经过平面时的速率之比。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
详解】（1）根据电场力做功公式，有

代入数据求得

（2）对到动能定理

得

对到动能定理

得

故