内容正文:
物 理
时量:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本大题共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1. 下列说法正确的是( )
A. 由牛顿万有引力定律可知,当两个物体挨在一起时,它们之间的引力将无穷大
B. 亚里士多德提出了惯性概念
C. 牛顿定律只适用于宏观低速世界,对于微观高速世界不再适用
D. 库仑定律告诉我们,电荷之间的相互作用力不需要电场传递
【答案】C
【解析】
【详解】A.万有引力公式只适用于两个质点间引力的计算,两个物体挨在一起时,不能视为质点,故A错误;
B.惯性概念是牛顿提出来的,故B错误;
C.牛顿定律只适用于宏观低速世界,对于微观高速世界不再适用,故C正确;
D.电荷间的相互作用需要电场作为媒介,故D错误。
故选C。
2. 街角处有一电线杆所接电线如图所示,电线杆上端应该用一根与地面连接的拉线(图中未画出)连接以保障安全,你认为拉线应该与地面上哪个点相接( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图受力分析可知,电线对电线杆的拉力合力有使电线杆向点方向倾倒的趋势,故拉线应与相接。
故选B
3. 在宇宙中有的星球是带电的。如图所示为一个均匀带电的星球,将一带电质点在离该星球表面某高度处无初速释放时,质点恰好保持静止。现给质点一个如图所示的初速度,则下列说法正确的是( )
A. 质点将做椭圆运动 B. 质点将做抛体运动
C. 质点将做匀速直线运动 D. 质点和星球电性相反
【答案】C
【解析】
【详解】D.由万有引力公式和库仑力公式可知,当无初速释放质点时,质点保持静止,可知万有引力与库仑力等大反向,质点与星球间的库仑力为斥力,故质点与星球电性相同,故D错误;
ABC.设想质点发生一极小位移至另外一处,由公式可知,此时质点所受万有引力与库仑力仍然等大反向,质点所受合力仍然为0,所以质点将做匀速直线运动,故AB错误C正确。
故选C。
4. 如图所示,相距4m的两个竖直固定杆之间拴着一根不可伸长的轻质柔软细绳,细绳的长度为5m.细绳上有一轻质小滑轮下面吊着质量为2kg的重物,系统处于静止状态,滑轮可视为质点且不计滑轮轴心处的摩擦.现将细绳的右端缓慢地从B点拉到正上方的B1点,整个过程中重物、滑轮与杆不接触,BB1间的距离为10cm(g取10m/s2).下列说法中正确的是
A. 细绳AO和竖直杆的夹角将变大
B. 细绳上的张力将变大
C. 绳上拉力对重物所做的功为1J
D. 绳上拉力对重物所做的功为2J
【答案】C
【解析】
【详解】滑轮两边细绳的拉力相等,则与竖直方向的夹角相等,设OA与竖直杆的夹角为α,则由几何关系OAsinα+OBsinα=d,即Lsinα=d,解得sinα=0.8,α=530为定值,则将细绳的右端缓慢地从B点拉到正上方的B1点时,细绳AO和竖直杆的夹角将不变,细绳上的张力将不变,选项AB错误; 由几何关系可知,BB1间的距离为10cm,则重物上升5cm,则绳上拉力对重物所做的功为W=mgh=20×0.05J=1J,故选项C正确,D错误;故选C.
点睛:本题的关键要抓住滑轮的力学特性,根据对称性,由几何知识求解α角,再运用平衡条件讨论拉力的大小变化情况.
5. 如图所示,真空中两点电荷分别位于直角三角形的顶点和顶点上,为斜边的中点,。已知A点电场强度的方向垂直向下,则下列说法正确的是( )
A. 电性相同
B. 电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的一半
C. 电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的二倍
D. 点电势高于A点电势
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题述,A点的电场强度垂直向下,如图所示
由电场强度的叠加原理可知带正电、带负电。故A错误;
BC.根据题述,A点的电场强度垂直向下,可得
,,
联立,解得
故B正确;C错误;
D.在两点产生的电势相等,在A点产生的电势高于在点产生的电势,则A点的电势高于点。故D错误。
故选B。
6. 如图电路中,电源电动势为,内阻为,电压表的内阻为,B为静电计,分别是两个平行板电容器,为滑动变阻器,将开关S闭合,电路稳定后,下列说法正确的是( )
A. 若,则电压表的读数大于静电计的读数
B. 若将变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器上带电量增大
C. 上带电量为零
D. 若将开关断开,仅使电容器两极板间距离增大,则静电计读数将增大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.分析电路可知,开关闭合,电路稳定后,整个回路没有电流,电压表上没有电流流过,故电压表读数为0,电容器上下两板电势相等,电容器上、下板间电势差即为电源电动势,上带电量不为零;即使调节变阻器滑动触头位置,也不会改变两板的电势差,故ABC错误;
D.将开关断开,电容器的电荷量不变,仅使电容器两极板间距离增大,电容变小,由
可知,静电计读数将增大,故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示为小朋友喜爱玩的分叉式滑板车。小朋友在骑行时,手握方向把A,双脚分别踏在两个活动轮的上方踏板上,用力将不断地分开、合拢,滑板车就能不断向前行进。小明在玩滑板车时,经过一个浅水区,进入干路面后,前轮C和后轮分别在干路面上留下如图乙虚线所示的痕迹,在后轮经过地面的痕迹上M、N两点时,两点的切线方向恰好为M、N的连线,该连线与前轮C的行进方向垂直。若两臂长,此时,两臂正处于合拢过程中。经过M、N两点时绕C轮做圆周运动的瞬时角速度,,则此时滑板车的行进速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,以前轮为运动参考系,以后轮为研究对象,其对地速度为绝对速度,方向从指向,前轮的速度是牵连速度,后轮绕做圆周运动的速度
是相对速度,由此构建速度矢量关系图如图所示。则
故选B。
二、多选题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多个选项符合题意。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
8. 如图甲所示,在水平面上有一质量为的足够长的木板,其上叠放一质量为的木块,现给木块施加一随时间增大的水平力(是常数),木块加速度的大小随时间变化的图线如图乙所示,木块与木板之间的动摩擦因数为、木板与水平面之间的动摩擦因数为,假定接触面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,则下列说法正确的是( )
A. 时间内木块受到的摩擦力大小为
B.
C. 乙图中
D. 与时间内对应的两段斜线斜率的绝对值之比为1:3
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题图乙可知,在时间内木块的加速度为0,木块仍处于静止状态,木块受到的是静摩擦力,与水平力的大小相等,即随时间的增加而增大,故A错误;
BC.在时刻,木块与长木板间的静摩擦力达到最大,为,此时对长木板有
即
则有
解得
故B错误,C正确;
D.设、时间内木块的加速度大小分别为、;时间内木块与长木板保持相等静止,根据牛顿第二定律可得
时间内木块与长木板发生相对滑动,以木块为对象,根据牛顿第二定律可得
则这两段时间内对应图线斜率的绝对值之比为
故D正确。
故选CD。
9. 如图所示,一个带电量为的正点电荷固定放置,在其正上方有一大小不计的定滑轮,一根绝缘的柔软轻绳下端悬挂一带电量为的小球,初始时小球静止,两电荷间的距离小于到定滑轮的距离。今用力将小球极为缓慢拉动,直至小球靠近滑轮位置,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的电场力一直变小
B. 小球所受电场力大小先不变,后减小
C. 拉力一直减小
D. 在小球的运动过程中,会存在一段拉力做的功等于小球重力势能的增量的过程
【答案】BD
【解析】
【详解】分析小球的受力情况,作出力的矢量关系图,在小球到达的正上方过程中,力的矢量三角形与滑轮、构成的三角形相似。
设滑轮到的距离为,到的距离为,滑轮左侧的绳长为,所受电场力为,小球重力为,由库仑定律有
由三角形相似,有
m、h以及电荷量不变,故不变,即开始的一段运动,是绕做圆周运动的,电场力大小不变,拉力减小,这段过程中,小球电势能不变,则拉力做的功等于小球重力势能的增量;当到达的正上方后,再上升到靠近滑轮的过程中,小球受到的电场力减小,拉力增大。综上所述,小球所受电场力大小先不变,后减小;拉力先减小后增大。
故选BD。
10. 两水平平行金属板连接在如图所示的电路中,板长为,间距为,在距板右端处有一竖直光屏,为理想二极管。让一带电荷量为、质量为的粒子从两板左端连线的中点以水平速度射入板间,粒子飞出电场后垂直打在屏上(重力加速度为g)。则下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小为
B. 粒子在板间运动的过程中与它从板右端运动到屏的过程中速度变化相同
C. 若仅将滑片下移,再让该粒子从点以水平射入,粒子仍垂直打在屏上
D. 若仅将板间距增大,再让该粒子从点以水平射入,粒子仍垂直打在屏上
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.粒子先在水平放置的两平行金属板间做类平抛运动,要垂直打在屏上,离开电场后,粒子一定打在屏的上方,做斜上抛运动。否则,粒子离开电场后轨迹向下弯曲,粒子不可能垂直打在板上,设粒子在板间运动的过程中加速度大小为,则粒子离开电场时竖直分速度大小
粒子离开电场后的斜上抛运动过程的逆过程可视为是平抛运动,则
联立解得
故A正确;
B.粒子先在水平放置的两平行金属板间做类平抛运动,要垂直打在屏上,离开电场后,粒子一定打在屏的上方,做斜上抛运动。否则,粒子离开电场后轨迹向下弯曲,粒子不可能垂直打在板上。粒子在板间的类平抛运动和离开电场后的斜上抛运动,水平方向都不受外力,都做匀速直线运动,速度都等于,而且方向水平,粒子垂直打在板上时速度也水平,根据粒子的轨迹弯曲方向可知两个过程粒子的合力方向相反,加速度方向相反,则速度变化量方向相反,故B错误;
C.若仅将滑片向下滑动一段后,的电压减小,电容器的电压要减小,电荷量要减小,由于二极管具有单向导电性,所以电容器不能放电,电荷量不变,板间电压不变,所以粒子的运动情况不变,再让该粒子从点以水平速度射入板间,粒子依然会垂直打在光屏上,故C正确;
D.若仅将两平行的间距变大一些,电容器电容减小,由知不变,电荷量要减小,但由于二极管具有单向导电性,所以电容器不能放电,电荷量不变,根据推论可知板间电场强度不变,所以粒子的运动情况不变,再让该粒子从点以水平速度射入板间,粒子依然会垂直打在光屏上,故D正确。
故选ACD。
11. 如图所示电路中,电源内阻r不能忽略,为定值电阻,为滑动变阻器R的最大阻值,且有;开关闭合、断开时,理想电流表A的示数为I,理想电压表、的示数分别为、,三个电表示数变化量的绝对值分别为、、,则下列说法正确的是( )
A. 保持开关断开,将R的滑片向右移动,则电流A示数变小、电压表示数变小
B. 保持开关断开,将R的滑片向右移动,则有
C. 保持开关断开,将R的滑片向右移动,则滑动变阻器消耗的电功率增大
D. 保持R的滑片不动,闭合开关,则电流表A示数变大、电压表示数变小
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.断开开关时,将R的滑片向右移动,R阻值增大,由闭合电路欧姆定律可知,电流减小,电流表A示数减小,电压表测得的电压是两端的电压,显然是减小的。将和r合并成等效电源的内阻,由输出功率与外电阻R的关系曲线可知,此时R是靠近的,滑动变阻器消耗的电功率是增大的。是R两端的电压变化的绝时值,是干路电流变化的绝时值,在数值上等于,在数值上等于,前者较大,由以上可知,B错误,AC正确;
D.保持R的滑片不动,闭合开关,R0短路,总电阻减小,电流表A示数变大、电压表示数变大,D错误。
故选AC。
三、实验题(本题共2个小题,每空2分,共16分)
12. 在测量金属电阻率实验中,小海用20分度的游标卡尺测量金属丝的直径,他测量后用手机拍了一张照片,为了拍得清楚,用微距拍摄模式,取景范围小,重点拍摄了对齐的刻度线,如图甲所示,请你帮他读出金属丝的直径为_______________mm。
为了更精确测量此金属丝的直径,小海又用螺旋测微器对金属丝进行测量,当螺旋测微器的测微螺杆和小砧紧密接触时,螺旋测微器刻度如图乙所示,将金属丝置于测微螺杆和小砧之间正确测量时,螺旋测微器刻度如图丙所示,金属丝直径是______________mm。小海用多用电表的欧姆挡“×1”挡粗测金属丝的电阻,指针指在表盘正中间,如图丁所示,读数应为______________。
【答案】 ①. 0.75 ②. 0.754##0.753##0.755 ③. 15##15.0
【解析】
【详解】[1]金属丝直径为
[2]从图乙可知初始时测微螺杆比标准情况(两个0刻线对齐)压进
从图丙可知,此时读数为
故金属丝直径为
[3]由图丁可知,读数为
13. 为了测量某电源的电动势和内阻,实验室准备了以下器材:
待测电源(电动势约为,内阻约为1);
量程为3V电压表V(具有一定的内阻);
满偏电流的电流计;
定值电阻,,,,;
滑动变阻器(阻值变化范围);
开关S一个;
导线若干。
(1)利用以上实验器材,学习小组设计了如题图甲所示的实验电路,若是滑动变阻器,是定值电阻,则是_____________,是____________;(填器材符号)
(2)在器材选择、电路连接和实验操作都正确的情况下,调节滑动变阻器,得到多组电表读数,作出如题图乙所示的图像,由图像可知该电源的电动势___________V,内阻___________;(均保留三位有效数字)
(3)纯粹从实验原理上看,不考虑偶然误差,电源内阻测量值_____________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1) ①. V ②. G
(2) ①. 1.50 ②. 1.21
(3)等于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]因为实验中需要测量路端电压,其中并联在电路中,故是电压表;因为电路中连入的电阻是,而连入电阻为时电流表的量程偏小,故需要改装电流表,其中是定值电阻,则就是电流表;
【小问2详解】
[1][2]改装后的电流表的内阻
代入数据解是
由
代入数据解得
根据图甲及闭合电路欧姆定律可得
对比图乙可知,纵轴截距为电源电动势为
斜率绝对值为
解得
【小问3详解】
由
及电路图可知,为电压表实际测得电压,理论与测量相同,没有系统误差,也为通过电源真实电流,没有系统误差,已知,则电源电动势和内阻的测量值均等于真实值。
四、计算题(本题共3小题,14题9分,15题12分,16题15分)
14. 如图所示,直线、抛物线和为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率、输出功率、电源内部发热功率随路端电压变化的图像,但具体对应关系未知,试问:
(1)总功率、输出功率、电源内部发热功率随路端电压变化的图像分别与和的对应关系,并说明理由;
(2)电源电动势和内阻的大小;
(3)电源的最大输出功率。
【答案】(1)见解析 (2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
总功率
可以知道图像对应图线。
可知,图像对应图线。因为
则
上述方程联立得
可知,图像对应图线。
【小问2详解】
图线的斜率
当时
方程联立,得出
,
【小问3详解】
由以上分析可知,当时,最大,即电源的输出功率最大,将相关数据代入得
15. 如图所示,电源电动势E=64V,内阻不计,电阻,开始开关闭合,断开,平行板电容器的两极板A、B与水平面的夹角,两极板A、B间的距离d=0.4m,板间有一个传动装置,绝缘传送带与极板平行,皮带传动装置两轮轴心相距L=1m,传送带逆时针匀速转动,其速度为v=4m/s,现有一个质量m=0.1kg、电荷量q=+0.02C的工件(可视为质点,电荷量保持不变)轻放在传送带底端,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25.同时开关也闭合,极板间电场反向,电路瞬间能稳定下来.(,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)开关闭合,断开时,两极板A、B间的场强大小和方向;
(2)工件在传送带上运动的加速度大小;
(3)工件从底端运动到顶端过程中,工件因与传送带摩擦而产生的热量.
【答案】(1)40V/m,电场方向为由B指向A;(2)(3)2.4J
【解析】
【分析】由闭合电路的欧姆定律求出开关S1闭合,S2断开时,两极板A、B间的电压,然后由即可求出场强;同(1)求出开关S2也闭合后AB之间的电压和场强,求出工件受到的合力,然后使用牛顿第二定律求出加速度;使用运动学的公式,求出工件从底端运动到顶端的过程中相对于传送带的位移,然后用Q=fL相对求出工件与传动带因摩擦而产生的热量;
【详解】解:(1)开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,电路中的电流:
此时A、B之间的电势差等于R1两端的电压,
所以:
两极板A、B间的场强大小:
电场方向为由B指向A;
(2)开关S2也闭合,R1与R2串联电压不变,所以流过它们的电流不变,此时A、B之间的电势差等于R2两端的电压,所以:
两极板A、B间的场强大小:
此时工件的受力如图,则沿传送带的方向由牛顿第二定律得:
垂直于传送带的方向:
(3)工件达到4m/s需要的时间:
工件的位移:
所以工件应该一直做加速运动,
此时传送带的位移:
工件相对于传送带的位移:
工件与传动带因摩擦而产生的热量:
16. 如图所示,在水平向左的匀强电场中,有一光滑轨道ABCD。AB是水平面,BCD是处于竖直平面内的半圆槽,圆心O在AB的延长线上。今有一带电物体P(可视为质点,电荷量保持不变)从A点以水平向右的初速度v0向B运动。P在AB上运动的过程中,在第1s内P的位移为24m;在第4s内,P在水平面上运动了1m刚好到达B点,并恰好不脱离轨道进入半圆槽BCD中运动。重力加速度g=10m/s2。问:
(1)带电体带什么电?
(2)带电体P的初速度v0、从A运动到B的加速度a和时间t。
(3)带电体P运动到半圆轨道最低点C时,半圆轨道对它的支持力是其重力的多少倍?
【答案】(1)正电 (2)28m/s,8m/s2,3.5s
(3)1.4
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,带电体P由A到B过程做匀减速直线运动,即带电体受到向左的电场力,与场强方向相同,故P带正电;
【小问2详解】
带电体P由A到B过程,根据逆向思维法有
其中
,
联立解得
,
所以
【小问3详解】
设半圆轨道的半径为R,P到达C点的速度为v,带电体从B到C,根据动能定理得
在C点,设半圆轨道对P的支持力为N,根据牛顿第二定律可得
联立解得
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物 理
时量:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本大题共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1. 下列说法正确的是( )
A. 由牛顿万有引力定律可知,当两个物体挨在一起时,它们之间的引力将无穷大
B 亚里士多德提出了惯性概念
C. 牛顿定律只适用于宏观低速世界,对于微观高速世界不再适用
D. 库仑定律告诉我们,电荷之间的相互作用力不需要电场传递
2. 街角处有一电线杆所接电线如图所示,电线杆上端应该用一根与地面连接的拉线(图中未画出)连接以保障安全,你认为拉线应该与地面上哪个点相接( )
A. B. C. D.
3. 在宇宙中有的星球是带电的。如图所示为一个均匀带电的星球,将一带电质点在离该星球表面某高度处无初速释放时,质点恰好保持静止。现给质点一个如图所示的初速度,则下列说法正确的是( )
A. 质点将做椭圆运动 B. 质点将做抛体运动
C. 质点将做匀速直线运动 D. 质点和星球电性相反
4. 如图所示,相距4m两个竖直固定杆之间拴着一根不可伸长的轻质柔软细绳,细绳的长度为5m.细绳上有一轻质小滑轮下面吊着质量为2kg的重物,系统处于静止状态,滑轮可视为质点且不计滑轮轴心处的摩擦.现将细绳的右端缓慢地从B点拉到正上方的B1点,整个过程中重物、滑轮与杆不接触,BB1间的距离为10cm(g取10m/s2).下列说法中正确的是
A. 细绳AO和竖直杆的夹角将变大
B. 细绳上的张力将变大
C. 绳上拉力对重物所做的功为1J
D. 绳上拉力对重物所做的功为2J
5. 如图所示,真空中两点电荷分别位于直角三角形的顶点和顶点上,为斜边的中点,。已知A点电场强度的方向垂直向下,则下列说法正确的是( )
A. 电性相同
B. 电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的一半
C. 电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的二倍
D. 点电势高于A点电势
6. 如图电路中,电源电动势为,内阻为,电压表的内阻为,B为静电计,分别是两个平行板电容器,为滑动变阻器,将开关S闭合,电路稳定后,下列说法正确的是( )
A. 若,则电压表的读数大于静电计的读数
B. 若将变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器上带电量增大
C. 上带电量为零
D. 若将开关断开,仅使电容器两极板间距离增大,则静电计读数将增大
7. 如图甲所示为小朋友喜爱玩的分叉式滑板车。小朋友在骑行时,手握方向把A,双脚分别踏在两个活动轮的上方踏板上,用力将不断地分开、合拢,滑板车就能不断向前行进。小明在玩滑板车时,经过一个浅水区,进入干路面后,前轮C和后轮分别在干路面上留下如图乙虚线所示的痕迹,在后轮经过地面的痕迹上M、N两点时,两点的切线方向恰好为M、N的连线,该连线与前轮C的行进方向垂直。若两臂长,此时,两臂正处于合拢过程中。经过M、N两点时绕C轮做圆周运动的瞬时角速度,,则此时滑板车的行进速度为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多个选项符合题意。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
8. 如图甲所示,在水平面上有一质量为的足够长的木板,其上叠放一质量为的木块,现给木块施加一随时间增大的水平力(是常数),木块加速度的大小随时间变化的图线如图乙所示,木块与木板之间的动摩擦因数为、木板与水平面之间的动摩擦因数为,假定接触面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,则下列说法正确的是( )
A. 时间内木块受到的摩擦力大小为
B.
C. 乙图中
D. 与时间内对应的两段斜线斜率的绝对值之比为1:3
9. 如图所示,一个带电量为的正点电荷固定放置,在其正上方有一大小不计的定滑轮,一根绝缘的柔软轻绳下端悬挂一带电量为的小球,初始时小球静止,两电荷间的距离小于到定滑轮的距离。今用力将小球极为缓慢拉动,直至小球靠近滑轮位置,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的电场力一直变小
B. 小球所受电场力大小先不变,后减小
C. 拉力一直减小
D. 在小球的运动过程中,会存在一段拉力做的功等于小球重力势能的增量的过程
10. 两水平平行金属板连接在如图所示的电路中,板长为,间距为,在距板右端处有一竖直光屏,为理想二极管。让一带电荷量为、质量为的粒子从两板左端连线的中点以水平速度射入板间,粒子飞出电场后垂直打在屏上(重力加速度为g)。则下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小为
B. 粒子在板间运动的过程中与它从板右端运动到屏的过程中速度变化相同
C. 若仅将滑片下移,再让该粒子从点以水平射入,粒子仍垂直打在屏上
D. 若仅将板间距增大,再让该粒子从点以水平射入,粒子仍垂直打在屏上
11. 如图所示电路中,电源内阻r不能忽略,为定值电阻,为滑动变阻器R的最大阻值,且有;开关闭合、断开时,理想电流表A的示数为I,理想电压表、的示数分别为、,三个电表示数变化量的绝对值分别为、、,则下列说法正确的是( )
A. 保持开关断开,将R的滑片向右移动,则电流A示数变小、电压表示数变小
B. 保持开关断开,将R的滑片向右移动,则有
C. 保持开关断开,将R的滑片向右移动,则滑动变阻器消耗的电功率增大
D. 保持R的滑片不动,闭合开关,则电流表A示数变大、电压表示数变小
三、实验题(本题共2个小题,每空2分,共16分)
12. 在测量金属电阻率实验中,小海用20分度的游标卡尺测量金属丝的直径,他测量后用手机拍了一张照片,为了拍得清楚,用微距拍摄模式,取景范围小,重点拍摄了对齐的刻度线,如图甲所示,请你帮他读出金属丝的直径为_______________mm。
为了更精确测量此金属丝的直径,小海又用螺旋测微器对金属丝进行测量,当螺旋测微器的测微螺杆和小砧紧密接触时,螺旋测微器刻度如图乙所示,将金属丝置于测微螺杆和小砧之间正确测量时,螺旋测微器刻度如图丙所示,金属丝直径是______________mm。小海用多用电表的欧姆挡“×1”挡粗测金属丝的电阻,指针指在表盘正中间,如图丁所示,读数应为______________。
13. 为了测量某电源的电动势和内阻,实验室准备了以下器材:
待测电源(电动势约为,内阻约为1);
量程为3V电压表V(具有一定的内阻);
满偏电流的电流计;
定值电阻,,,,;
滑动变阻器(阻值变化范围);
开关S一个;
导线若干。
(1)利用以上实验器材,学习小组设计了如题图甲所示实验电路,若是滑动变阻器,是定值电阻,则是_____________,是____________;(填器材符号)
(2)在器材选择、电路连接和实验操作都正确的情况下,调节滑动变阻器,得到多组电表读数,作出如题图乙所示的图像,由图像可知该电源的电动势___________V,内阻___________;(均保留三位有效数字)
(3)纯粹从实验原理上看,不考虑偶然误差,电源内阻的测量值_____________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
四、计算题(本题共3小题,14题9分,15题12分,16题15分)
14. 如图所示,直线、抛物线和为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率、输出功率、电源内部发热功率随路端电压变化的图像,但具体对应关系未知,试问:
(1)总功率、输出功率、电源内部发热功率随路端电压变化的图像分别与和的对应关系,并说明理由;
(2)电源电动势和内阻的大小;
(3)电源最大输出功率。
15. 如图所示,电源电动势E=64V,内阻不计,电阻,开始开关闭合,断开,平行板电容器的两极板A、B与水平面的夹角,两极板A、B间的距离d=0.4m,板间有一个传动装置,绝缘传送带与极板平行,皮带传动装置两轮轴心相距L=1m,传送带逆时针匀速转动,其速度为v=4m/s,现有一个质量m=0.1kg、电荷量q=+0.02C的工件(可视为质点,电荷量保持不变)轻放在传送带底端,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25.同时开关也闭合,极板间电场反向,电路瞬间能稳定下来.(,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)开关闭合,断开时,两极板A、B间的场强大小和方向;
(2)工件在传送带上运动的加速度大小;
(3)工件从底端运动到顶端过程中,工件因与传送带摩擦而产生的热量.
16. 如图所示,在水平向左的匀强电场中,有一光滑轨道ABCD。AB是水平面,BCD是处于竖直平面内的半圆槽,圆心O在AB的延长线上。今有一带电物体P(可视为质点,电荷量保持不变)从A点以水平向右的初速度v0向B运动。P在AB上运动的过程中,在第1s内P的位移为24m;在第4s内,P在水平面上运动了1m刚好到达B点,并恰好不脱离轨道进入半圆槽BCD中运动。重力加速度g=10m/s2。问:
(1)带电体带什么电?
(2)带电体P的初速度v0、从A运动到B的加速度a和时间t。
(3)带电体P运动到半圆轨道最低点C时,半圆轨道对它支持力是其重力的多少倍?
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