高中物理第十八章原子结构电子的发现课堂互动学案新人教选修

1 电子的发现

课堂互动三点剖析

一、关于阴极射线的讨论

对阴极射线的看法，历史上科学家形成了两种观点：一种观点认为阴极射线是带电的粒子流；另一种观点认为阴极射线是类似紫外辐射的波长很短的电磁波.

对阴极射线的研究，引发了19世纪的物理学的三大发现：1895年伦琴发现了X 射线；1896年克勒尔发现了放射性；1897年汤姆孙发现了电子. 二、汤姆孙发现电子 1.电子的发现过程：

(1)从阴极发射出的射线通过一对平行金属板D 1、D 2，未加电场时，射线不偏转.当施加电场时，射线向正极板一侧偏转，说明射线带负电.

(2)再加一个与电场垂直的磁场，使带电粒子所受到的电场力和洛伦兹力平衡，不发生偏转，则有qE=qvB ，所以v=

E . (3)去掉电场，只保留磁场，磁场方向与射线方向垂直，带电粒子在磁场中做半径为r 的圆周运动，则有

r=qB

，两式联立可得E rB m q 2 .

汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转断定，阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒

子的比荷.后来，组成阴极射线的粒子被称为电子.

2.电子发现的物理意义：电子是人类发现的第一个比原子小的粒子.电子的发现，打破了原子不可再分的传统观念，使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有内部结构.从此，原子物理学迅速发展，人们对物质结构的认识进入了一个新时代. 各个击破

【例1】对阴极射线说法正确的是( )

A.是由很小的不带电的粒子构成的

B.是由原子构成的

C.是由电子构成的

D.以上说法都不对

解析：对阴极射线的研究结果显示，阴极射线是由电子构成的.这是英国物理学家汤姆孙在1897年得出的结论. 答案：C

温馨提示：正确了解物理学的发展史，了解科学家探索物理规律的过程是解题的关键.

【例2】图18-1-1所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置.当极板P 和P′间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O 点处，形成一个亮点；加上偏转电压U 后，亮点偏离到O′点，O′到O 点的竖直距离为d ，水平距离可忽略不计；此时在P 与P′之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B 时，亮点重新回到O 点.已知极板水平方向长度为L 1，极板间距为b ，极板右端到荧光屏的距离为L 2.

图18-1-1

(1)求打在荧光屏O 点的电子速度的大小； (2)推导出电子比荷的表达式.

解析：(1)设电子的速度为v ，则有evB=eE 所以v=

B E =

. (2)当极板间仅有偏转电场时，电子在竖直方向做匀加速运动，加速度为a=

电子水平方向做匀速直线运动，运动时间为t 1=

L 1

这样电子在电场中竖直方向上的偏转距离为y 1=b

mv U

eL 2

212 电子离开电场时竖直方向上的分速度为v 1=at 1=

L mb eU 1

? 电子离开电场后做匀速直线运动，到荧光屏的时间为t 2=

L 2

t 2时间内竖直方向上运动的距离为y 2=v 1t 2=b

mv L eUL 22

这样，电子在竖直方向上偏转的总距离为 y=y 1+y 2=

)2(1212

L L L b

mv eU

+ 可解得，

)

(1212L

L bL B Ud m

答案：(1)v=

(2))2(1

212L L bL B Ud m e +

2019-2020学年高考物理模拟试卷

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的

1．2019年12月16日，第52、53颗北斗导航卫星成功发射，北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度．与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是( ) A ．周期

B ．角速度

C ．线速度

D ．向心加速度

2．强台风往往造成巨大灾难．2018年9月16日17时，第22号台风“山竹”强台风级在广东登陆，登陆时中心附近最大风力达162/v km h =，空气的密度3

1.3/kg m ρ=，当这登陆的台风正对吹向一块长10m 、宽4m 的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F 大小最接近（） A ．3

2.610N ?

B ．45.310N ?

C ．51.110N ?

D ．61.410N ?

3．如图所示电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2A ，电流表A 2的示数增大了0.8A ，则下列说法中正确的是（）

A ．该变压器起升压作用

B ．电压表V 2示数增大

C ．电压表V 3示数减小

D ．变阻器滑片是沿d→c 的方向滑动

4．如图所示，轨道NO 和OM 底端对接且θα>。小环自N 点由静止滑下再滑上OM 。已知小环在轨道NO 下滑的距离小于轨道OM 上滑的距离，忽略小环经过O 点时的机械能损失，轨道各处的摩擦因数相同。若用a 、f 、v 和E 分别表示小环的加速度、所受的摩擦力、速度和机械能，这四个物理量的大小随环运动路程的变化关系如图。其中能正确反映小环自N 点到右侧最高点运动过程的是（）

A ．

B ．

C ．

D ．

5．2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I 的A 点先变轨到椭圆轨道II ，然后在B 点变轨进人地球同步轨道III ，则（）

A ．卫星在轨道II 上过A 点的速率比卫星在轨道II 上过

B 点的速率小 B ．若卫星在I 、II 、III 轨道上运行的周期分别为T 1、T 2、T 3，则T 1

C ．卫星在B 点通过减速实现由轨道II 进人轨道I

D ．该卫星在同步轨道III 上的运行速度大于7.9km/s

6．若宇航员在月球表面附近自高h 处以初速度v 0水平抛出一个小球，测出小球从抛出到落地的位移为L 。已知月球半径为R ，万有引力常量为G ，则下列说法正确的是（）

A ．月球表面的重力加速度20

hv g L h =-月 B ．月球的质量22

()

hR v m G L h =-月 C ．月球的第一宇宙速度22

2hR

v v L h

=-D ．月球的平均密度20

32()

hv G L h ρπ=- 7．如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 上的顶端O 处，细线另一端拴一质量为m=0.2kg 的小球静止在A 上．若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a ．(取210m/s g =)则( )

A．当a=5m/s2时，线中拉力为3

2N 2

B．当a=10m/s2时, 小球受的支持力为2N

C．当a=12m/s2时, 经过1秒钟小球运动的水平位移是6m

D．在稳定后，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和

8．如图所示，一带正电小球穿在一根绝缘粗糙直杆上，杆与水平方向夹角为θ，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，先给小球一初速度，使小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100J，在C点时动能减为零，D为AC的中点，那么带电小球在运动过程中（）

A．到达C点后小球不可能沿杆向上运动

B．小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等

C．小球在D点时的动能为50J

D．小球电势能的增加量等于重力势能的减少量

9．在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1，副线圈接有阻值为10 的定值电阻R，原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压。下列分析正确的是

A．变压器原线圈通过的电流为102A

B2A

C．电阻R两端的电压为10 V

D．电阻R消耗的功率为40 W

10．氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A 发生光电效应，则下列说法中正确的是（）

A ．这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A 发生光电效应

B ．如果辐射进来能量为0.32 eV 的光子，可以使氢原子从n ＝4能级向n ＝5能级跃迁

C ．如果辐射进来能量为1.32 eV 的光子，不可以使处于n ＝4能级的氢原子发生电离

D ．用氢原子从n ＝4能级向n ＝1能级跃迁时辐射出的光照射金属A ，所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV

二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分

11．如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100 秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A ．正离子在纵向场中沿逆时针方向运动

B ．发生漂移是因为带电粒子的速度过大

C ．正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移

D ．正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移

12．通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，已知试探电荷q 在场源电荷Q 的电场中具所有电势能表达式为r

kqQ

E r

式中k 为静电力常量，r 为试探电荷与场源电荷间的距离）。真空中有两个点电荷Q 1、Q 2分别固定在 x 坐标轴的0x =和6cm x =的位置上。x 轴上各点的电势φ随x 的变化关系如

图所示。A、B是图线与x的交点，A点的x坐标是4.8 cm，图线上C点的切线水平。下列说法正确的是（）

A．电荷Q1、Q2的电性相同B．电荷Q1、Q2的电荷量之比为1∶4

C．B点的x坐标是8cm D．C点的x坐标是12cm

13．如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为4︰1，原线圈接有u=31lsin100πt(V)的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡D及理想电压表.以下说法正确的是

A．副线圈中电流的变化频率为50HZ

B．灯泡D两端电压为55V

C．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表的示数将减小

D．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡D的亮度将变暗

14．如图所示，倾角为α的光滑导轨上接入一定值电阻，Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B1，恒定不变，区域Ⅱ中磁感应强度随时间B2=kt（k>0）变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（）

A．通过金属杆的电流大小为

B．通过金属杆的电流方向是从a到b

C．定值电阻的阻值为

D．定值电阻的阻值为

15．一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断正确的是_______。

A．波沿x轴负方向传播，且周期为1.2 s

B．波沿x轴正方向传播，且波速为10 m/s

C．质点M与质点Q的位移大小总是相等，方向总是相反

D．若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零

E.从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10 cm

三、实验题：共2小题

16．某实验室欲将电流表改装为两用电表：欧姆表：中央刻度为30的“×l0”档；电压表：量程0～6V。A．干电池组（E＝3.0 V）

B．电流表A1（量程0～10mA，内阻为100Ω）

C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻为0.2Ω）

D．滑动变阻器R1（0～300Ω）

E．滑动变阻器R2（0～30Ω）

F．定值电阻R3（10Ω）

G．定值电阻R4（500Ω）

H．单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线

(1)图中A为_______（填“红”或“黑”）表笔，测量电阻时应将开关S扳向______（填“l”或“2”）。

(2)电流表应选用__________ （填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选用__________（填“R1”或“R2”），定值电阻R 应选__________（填“R3”或“R4”）。

(3)在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路，若电流表满偏电流为I g ，则电阻刻度盘上指针指在g 1

I 处所对应的阻值__________Ω。

17．某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件．

（1）图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成图中实物间的连线________．

（2）若连接好实验电路并检查无误后，闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（填“A”或“B”）中有了感应电流．开关闭合后，他还进行了其他两项操作尝试，发现也产生了感应电流，请写出两项可能的操作：

①_________________________________； ②_________________________________．四、解答题：本题共3题

18．如图所示，水平放置的导热气缸A 和B 底面积相同，长度分别为2L 和L ，两气缸通过长度为L 的绝热管道连接；厚度不计的绝热活塞a 、b 可以无摩擦地移动，a 的横截面积为b 的两倍．开始时A 、B 内都封闭有压强为p 0、温度为T 0的空气，活塞a 在气缸A 最左端，活塞b 在管道最左端．现向右缓慢推动活塞a ，当活塞b 恰好到管道最右端时，停止推动活塞a 并将其固定，接着缓慢加热气缸B 中的空气直到活塞b 回到初始位置，求

（i ）活塞a 向右移动的距离；

（ii ）活塞b 回到初始位置时气缸B 中空气的温度．

19．（6分）图甲为光滑金属导轨制成的斜面，导轨的间距为1m l =，左侧斜面的倾角37θ=?，右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为

10.5T B =，右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为20.5T B =。在斜面

的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab ，另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上，与导轨垂直且接触良好，

ab 棒和cd 棒的质量均为0.2kg m =，ab 棒的电阻为12r =Ω，cd 棒的电阻为24r =Ω。已知t=0时刻起，cd 棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd 棒始终在左侧斜面上运动)，而ab 棒在水平拉力F 作用下始终处于静止状态，F 随时间变化的关系如图乙所示，ab 棒静止时细导线与竖直方向的夹角37θ=?。其中导轨的电阻不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。

(1)请通过计算分析cd 棒的运动情况；

(2)若t=0时刻起，求2s 内cd 受到拉力的冲量；

(3)3 s 内电阻R 上产生的焦耳热为2. 88 J ，则此过程中拉力对cd 棒做的功为多少?

20．（6分）如图所示，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用一根长度为L 的刚性轻质细杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气，大、小活塞的质量分别为2m 、m ，横截面积分别为2S 、S 。氮气和汽缸外大气的压强均为p 0，大活塞与大圆筒底部相距

。现通过电阻丝缓慢加热氮气，使小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐位置。已知大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热，两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g 。求： ①初始状态下氧气的压强；

②小活塞与大圆筒底部平齐时，氧气的压强。

参考答案

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．A 【解析】【详解】

根据卫星所受的万有引力提供向心力可知：

24πω====GMm v m m r ma m r r r T

可得

2v T a ω====

同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则中圆轨道卫星的周期小，角速度、线速度和向心加速度均大，故A 正确，BCD 错误。故选A 。 2．C 【解析】【详解】

假设经过t 时间，由动量定理得：2

0v ts Ft ρ-=，代入数据：2

1.110N F v s ρ?=≈，故选C 3．C 【解析】【分析】【详解】 A ．由公式

I n I n = 得

12210.840.2

n I n I ?===? 则

12n n >

该变压器起降压作用，故A 错误；

B ．由于a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，则电压表V 1示数不变，由理相变压器原公式

U n U n = 可知，电压表V 2示数不变，故B 错误； C ．电压表V 3的示数

3220U U I R =-

由于U 2不变，I 2增大，则U 3减小，故C 正确； D ．由

20U I R R

且U 2不变，I 2增大，R 应减小，则滑片应沿c d →方向滑动，故D 错误。故选C 。 4．A 【解析】【分析】【详解】

A ．小球沿NO 轨道下滑做匀加速直线运动，滑至O 点速度为v ，下滑过程中有

112

v x t =

1sin cos mg mg ma θμθ-=

同理上滑过程中有

222

v x t =

2sin cos mg mg ma αμα+=

根据题意可知12x x <，所以

12t t <

根据加速度的定义式?=

a t

结合牛顿第二定律，可知加速度大小恒定，且满足 12a a >

A 正确；

B ．小球下滑过程和上滑过程中的摩擦力大小

1cos f mg μθ=

2cos f mg μα=

根据题意可知θα>，cos cos θα<，则12f f <，B 错误；

C ．小球在运动过程中根据速度与位移关系22

02v v ax -=可知，速度与位移不可能为线性关系，所以图像

中经过O 点前后小球与路程的关系图线不是直线，C 错误；

D ．小球运动过程中摩擦力做功改变小球的机械能，所以

E x -图像斜率的物理意义为摩擦力，即

f x

? 结合B 选项分析可知下滑时图像斜率的绝对值小于上滑时图像斜率的绝对值，D 错误。故选A 。 5．B 【解析】【详解】

A ．卫星在轨道II 上从A 点到

B 点，只有受力万有引力作用，且万有引力做负功，机械能守恒，可知势能增加，动能减小，所以卫星在轨道II 上过B 点的速率小于过A 点的速率，故A 错误； B ．根据开普勒第三定律

R k T = 可知轨道的半长轴越大，则卫星的周期越大，所以有T 1

D ．7.9km/s 即第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是卫星做匀圆周运动最大的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D 错误。故选B 。 6．C 【解析】【分析】【详解】

A ．由小球平抛，依题意有

h g t =

月

0v t =

则

2=hv g L h

-月故A 错误； B ．由

2=Gm g R

月

则

()

222=hR v m G L h -月

故B 错误； C ．第一宇宙速度

v v =故C 正确； D ．根据

m R ρπ月

则月球平均密度

()

223=2hv GR L h ρπ-

故D 错误。故选C 。 7．A 【解析】【详解】

当小球对滑块的压力恰好等于零时，小球所受重力mg 和拉力T 使小球随滑块一起沿水平方向向左加速运动，由牛顿运动定律得小球和滑块共同的加速度为：20tan 4510/mg a m s m

=．

A ．当22

05/10/a m s a m s =<=时，斜面对小球有支持力，将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速

度方向分解，有：4545Tcos Nsin ma ?-?=，4545Tsin Ncos mg ?+?=，联立解得：2

T N =，故A 正确；

B ．当22

010/10/a m s a m s ===时，斜面对小球恰好没有支持力，故N=0，故B 错误；

C ．当22

012/10/a m s a m s =>=时，滑块的位移为2

162

x at m =

=，而小球要先脱离斜面，然后保持与滑块相同的运动状态，故在这1s 内小球运动的水平位移小于6m ，故C 错误；

D ．在稳定后，对小球和滑块A 整体受力分析可知，在竖直方向没有加速度，故地面对A 的支持力等于两个物体重力之和，故D 错误． 8．B 【解析】【详解】

A.如果小球受电场力大于重力，则到达C 点后小球可能沿杆向上运动，选项A 错误；

B.小球受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和滑动摩擦力的作用，由于F qvB =洛，故下滑过程中洛伦兹力减小，导致支持力和滑动摩擦力变化，故小球在AD 段克服摩擦力做的功与在DC 段克服摩擦力做的功不等，选项B 正确；

C.由于小球在AD 段克服摩擦力做的功与在DC 段克服摩擦力做的功不等，故小球在D 点时的动能也就不为50J ，选项C 错误；

D.该过程是小球的重力势能、电势能、动能和系统的内能之和守恒，故小球电势能的增加量不等于重力势能的减少量，选项D 错误；故选B 。 9．B 【解析】【详解】

由原线圈接的正弦交变电压的u-t 图像可读出最大值为1max 200V U =，可得输入电压的有效值为；

1U =

=，由理想变压器的电压比等于匝数比，有：

1122101

U n U n == 可得副线圈的两端的电压为：

210

U U =

= AB ．对副线圈的电路由欧姆定律可得副线圈的电流为：

22A U I R =

== 结合电流比等于匝数的反比，可得原线圈流过的电流为：

2121A 10

n I I n =

= 故A 项错误，B 项正确；

C ．电阻R

并联在副线圈两端，则电压即为副线圈两端的电压为，故C 错误； D ．电阻R 消耗的功率为：

2220W R U P U I R

===，

故D 项错误。故选B 。 10．D 【解析】【分析】【详解】

A ．氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量，不能使金属A 发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A 发生光电效应，故A 错误；

B ．因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为

54Δ0.31eV E E E =-=

不等于光子能量为0.32eV ，故B 错误；

C ．因为要使处于n=4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85eV 就可以，故C 错误；

D ．由题意可知，金属A 的逸出功为2.55eV ，氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为

4112.75eV hv E E =-=

由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能

k 010.2eV E hv W =-=

故D 正确。故选D 。

二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 11．AD 【解析】

【分析】【详解】

A ．根据左手定则可判断出正离子在纵向场中沿逆时针方向运动，故A 正确；

B ．因为左右两边磁场强度不一样，导致左右的半径不同，所以发生偏移； CD ．根据

mv qvB R

= 得

mv R qB

发现B 越大，R 越小，所以右边部分的R 大于左边部分的R ，结合左手定则判断出正离子就会向下侧漂移，电子向上侧漂移，故C 错误，D 正确。故选AD 。 12．CD 【解析】【分析】【详解】 A ．电势能

r r E q ?=

故电势

r kQ r

那么场源电荷附近电势正负和场源电荷正负一致，故由图可得原点处电荷1Q 带正电，6cm x =处电荷2Q 带负电，故A 错误； B ．A 点处电势为零，故有

10OA AQ

k Q kQ x x -= 所以，电荷1Q 、2Q 的电荷量之比

12 4.8cm 0 4:16cm 4.8cm

OA AQ x Q Q x --=== 故B 错误；

C ．B 点处电势为零，根据电势为零可得

12 0OB BQ

k Q kQ x x -= 可得

120 6cm

OB B BQ B x Q x Q x x --== 解得所以B 点的x 坐标

8cm B x =

故C 正确； D ．点电荷周围场强

2kQ

E r

两场源电荷电性相反，那么两场源电荷在C 点的场强方向相反，C 点电势变化为零，故C 点场强为零，根据叠加定理可得两场源电荷在C 点场强大小相等，故有

22()

6C C k Q kQ x x =- 解得

12cm C x =

故D 正确；故选CD 。 13．AD 【解析】

变压器不会改变电流的频率，电流的频率为11005022f Hz Hz T ωπ

ππ

===，故A 正确；由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V

，所以原线圈的电压的有效值为：1220U V =

=，在根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V ，在副线圈中接有电阻R 、电感线圈L 和灯泡D ，它们的总的电压为55V ，所以灯泡L 1两端电压一定会小于55V ，故B 错误；在根据电压与匝数成正比可知副线圈的电压不变，所以电压表的示数不变，故C 错误；交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡D 的亮度要变暗，故D 正确．所以AD 正确，BC 错误． 14．AC 【解析】【详解】

A.对金属杆，根据平衡条件，结合安培力公式有mgsinα=B 1IL ，解得，选项A 正确；

B.由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向是从b 到a ，选项B 错误；

C.由法拉第电磁感应定律有

，根据闭合电路欧姆定律得

，故

，选项C 正确，选项D 错误.

15．ADE 【解析】【分析】【详解】

AB ．由于1s ＞0.2s ，即质点P 第一次达到相同速度的时间间隔大于第二次的，故可得到图示时刻质点P 向下运动，经过1.2s 正好运动一个周期回到图示位置，故波沿x 轴负方向传播，且周期为1.2 s ，波速

m/s 10m/s 1.2

v T λ＝＝＝

故A 正确，B 错误；

C ．M 、Q 的平衡位置距离大于

λ，故质点M 和质点Q 的相位差不等于π，那么，质点M 与质点Q 的位移不可能总是大小相等，方向相反，故C 错误； D ．N 、Q 的平衡位置距离刚好等于

λ，故质点M 和质点Q 的相位差等于π，那么，质点M 与质点Q 的位移、速度总是大小相等，方向相反，故若某时刻N 质点速度为零，则Q 质点一定速度为零，故D 正确； E ．3s ＝

52T ，即质点M 振动5

个周期，那么，由波沿x 轴负方向传播可得：零时刻质点向上振动，故在3s 时刻，质点M 偏离平衡位置的位移y=-10cm ，故E 正确；故选ADE 。

三、实验题：共2小题

16．黑 1 A 1 R 1 R 4 1200 【解析】【详解】

(1)[1]从多用电表的表头共用特征来看，黑表笔和欧姆档内部电源的正极相连，确定A 表笔为黑表笔； [2]测电阻时，需要内接电源，要将转换开关接到1位置；

(2)[3]由于改装后的欧姆表的内阻为300Ω（即中值电阻），且电源电动势为3.0V ，所以最大电流为:

mA 10mA 30

I =

所以电流表选A 1；

[4]改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意知欧姆表的内阻为300Ω，当接入滑动器要满偏，则：

A g

200ΩE

R R I =

-=滑故滑动变阻器选R 1；

[5]当改装为量程为0～4V 的电压表时，应串联一个阻值为：

g g

500ΩU I R R I -=

故定值电阻选R 4； (3)[6]若电阻值指在

g 1

I 处，即此时电流为： g 1

20mA 5

I I =

= 所以待测电阻：

x 1200ΩE

R R I

-=内。 17．（2）B ；将滑动变阻器的滑片快速滑动；将

线圈A （或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间．【解析】【分析】

感应电流产生的条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，所以要想探究这个问题就要从这个条件出发，尽可能的改变穿过线圈B 的磁通量，达到电流计发生偏转的效果．【详解】

（1）连接实物图如图所示：