精品解析：山东省青岛第五十八中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

2024—2025学年第一学期阶段性模块检测 高二物理试卷 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。 2.第Ⅰ卷共2页，请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答题卡上。第Ⅱ卷共2页，将答案用黑色签字笔（0.5mm）写在答题纸上。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24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. 如图甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图是演示静电屏蔽现象的装置，带电小球的电场不能进入金属网罩内部 B. 乙图是一种可变电容器，其原理是通过改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的 C. 丙图是库仑扭秤，库仑通过它测量出两带电小球之间的静电力从而得出了静电力常量 D. 丁图是避雷针，其通过尖端放电中和空气中的电荷达到避免建筑物遭雷击的目的 2. 具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素．让氢的三种同位素原子核（、和）以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场，其中氘核恰好能离开电场，轨迹如图所示．不计粒子的重力，则（ ） A. 不能离开电场 B. 在电场中受到的电场力最大 C. 在电场中运动的时间最短 D. 在电场中运动过程中电场力对做功最少 3. 系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差，它的数值总是向某一个方向偏离真实值。在 “测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。关于该系统误差产生原因以及影响，以下正确的是（　　） A. 电流表分压；测得的电源电动势偏小，内阻偏小 B. 电流表分压；测得的电源电动势偏大，内阻偏大 C. 电压表分流；测得的电源电动势偏小，内阻偏小 D. 电压表分流；测得的电源电动势偏大，内阻偏大 4. 如图所示，光滑绝缘的水平桌面内有一圆形的匀强电场，场强大小为E，圆周外区域没有电场。O为圆心，AC、BD为相互垂直的直径。P为弧BC的中点。电场强度方向与直径BD平行。现有大量质量为m、电荷量为q（电性不同）的粒子以不同速率从A点沿AO方向射入匀强电场，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 从D点离开电场的粒子比从P点离开电场的粒子，在电场中运动的时间长 B. 从D点离开电场的粒子和从B点离开电场的粒子，电场力做功最多，所以离开时动能一定最大 C. 粒子在电场中的运动过程机械能守恒 D. 调节粒子速度，粒子可能垂直圆形电场区域的边界射出电场 5. 如图所示，三个带电小球A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点且放在光滑绝缘的水平桌面上，空间存在水平且与BC连线垂直的匀强电场，三个小球可看成质点且均静止不动，则三个带电小球所带电荷的电性及电荷量的关系是（　　） A. A、B带正电，C带负电，A、B、C所带电荷量之比为1：1：1 B. A、B带正电，C带负电，A、B、C所带电荷量之比为2：1：1 C. A带正电，B、C带负电，A、B、C所带电荷量之比为1：1：1 D. A带正电，B、C带负电，A、B、C所带电荷量之比为2：1：1 6. 如图所示，间距为d的两平行金属板通过理想二极管与电动势为的电源（内阻不计）相连，A板接地，在两板之间的C点固定一个带电荷量为的点电荷，C点与B板之间的距离为，下列说法正确的是（　　） A. 图中电容器无法充电 B. 点电荷的电势能为0.25 C. 把两板错开放置，B板的电势降低 D. 把A板向下移动，点电荷受到的电场力减小 7. 如图，在真空中某点电荷形成的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点，两试探电荷所受电场力F1、F2相互垂直，且，M、N两点连线上存在P、Q、R三点，恰好将MN分成四段相等的长度。则以下说法正确的是（　　） A. 这两个试探电荷的电性可能相同 B. M、N两点可能在同一等势面上 C. 在P、Q、R三点中，Q点的电势可能最高 D. 在P、Q、R三点中，R点的电势可能最低 8. 如图所示，电阻，，为一滑动变阻器，电压表、电流表均为理想电表，且电源内阻恒定。现将开关S闭合，调节滑片P，观察电压表和电流表示数的变化。当滑片P距左端点的长度为总长度的时，两个电压表的示数均达到最大值。下面正确的是（　　） A. 滑片P从端滑向端过程中，电压表示数之比不断变大 B. 滑片P从端滑向端过程中，电流表示数之比保持不变 C. 由于电源内阻未知，所以的阻值无法确定 D. 若电源内阻，电压表示数达到最大值时，电源的输出功率也达到最大值 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16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4分，部分选对的得2分，有选错的得0分） 9. 某款伸展运动传感器的原理图如图所示，它由一电极和可伸缩柱极体组成，可在非接触状态下实现力一电转换。电极通过电阻接地处理，当带负电的柱极体靠近电极时，从地面引出的电荷在电极上产生。当复合柱极体拉伸时，弹性体和柱极体粒子发生形变，改变了电极上的感应电荷量，并通过电阻器产生电流（电子移动方向如图中箭头所示）。下列说法正确的是（　　） A. 在拉伸复合柱极体的过程中，电流自左向右流经电阻R B. 在拉伸复合柱极体的过程中，柱极体内电荷相互作用的电势能减小 C. 在拉伸复合柱极体的过程中，电极上的电势将升高 D. 周期性拉伸复合柱极体，将有交变电流流经电阻R 10. 如图甲所示，圆形区域存在与圆平面平行的匀强电场E（图中未画出），圆的两条直径AB与CD间的夹角为60°，从A点向圆内不同方向发射速率相同的带正电粒子，发现从圆边界射出的粒子中D点射出的粒子速度最大。以A为坐标原点。沿AB方向建立x坐标轴，B点的坐标为2m，x轴上从A到B的电势变化如图乙所示，则（ ） A. CD间电势差V B. 把一电子从D移到C电场力做功16eV C. C点的电势为12V D. 电场强度V/m 11. 如图所示，在倾角为的足够长的绝缘固定斜面上，静止放置有质量分别为、的两金属块A、B，其中A带电量为，B不带电。现让金属块A以初速度沿斜面向下运动，一段时间后与金属块B发生弹性正碰，且碰撞后A、B带电荷量均为。已知金属块与斜面间的滑动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　） A. 碰撞前，A沿斜面做匀加速直线运动 B. 碰撞后，A、B都沿斜面向下运动的过程中总动量守恒 C. 碰撞后，当A的速度为时，B的速度为 D. 碰撞后，A、B系统的电势能先减小后不变 12. 如图所示，竖直方向上固定一光滑绝缘细杆，两电荷量相等的正点电荷A、B关于细杆对称固定．一带正电荷的小球（图中未标出）套在细杆上，从距两点电荷连线h1处由静止释放，经过时间t1运动到与两点电荷等高处．此过程中小球的速度v、加速度a随时间t的变化图象，动能Ek、电势能Ep随下降距离h的变化图象可能正确的有 A. B. C. D. 第Ⅱ卷 三、实验题（本大题共2小题，共14分） 13. 小蜀同学在学习了电容器之后，萌生了自制一个电容器的想法。如图甲所示，他取来两张锡箔纸作为电容器的两个电极，三张电容纸（绝缘介质），按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放，然后将五层纸一起卷成圆柱形，两根引线a、b分别接在两张锡箔纸上，最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中（两根引线露出），电容器即制作完成。 （1）以下哪种操作可以增加该电容器的电容______（填正确答案标号） A. 增大电容器的充电电压 B. 用同种但是更厚的电容纸替代 C. 增大锡箔纸的正对面积 D. 在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧 （2）小蜀同学打算进一步研究自制电容器的充放电情况，在与物理老师交流后采用了如图乙所示的电路进行观察。将S置于a端，电压随时间变化图像（计算机显示）如图所示，则充电过程的充电电流______（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或者“保持不变”），如果充满电后电容器所带电荷量为，则电容大小为______。 （3）小蜀同学为了进一步分析该电容器的瞬时电流值，过（2）问图线上的P点作切线（如图虚线），P点对应时刻的瞬时电流大小为______mA。 14. 导电胶具有粘合和导电功能，在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料电阻率，把导电胶装入玻璃管中，导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连，如图甲所示。 （1）在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的______（选填“A”“B”或“C”）进行测量，该玻璃管内径为______cm。 （2）用多用电表粗略测得该导电胶电阻约为30Ω，为精确测量其电阻阻值，现有3.0V的干电池组、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0－3V，内阻约3kΩ B.电流表0－20mA，内阻Rg=50Ω C.定值电阻1Ω D.定值电阻12.5Ω E.滑动变阻器0~10Ω ①由于电流表量程偏小，需要对电流表进行合理改装，改装时应选______（填器材前面的序号）作为分流电阻R0。 ②在答题卡上将图中所示器材符号连线，画出实验电路原理图，要求电压和电流的测量范围尽可能大______。 ③测出电压表读数U、电流表读数I，则该导电胶的电阻R=______（用U、I、Rg、R0表示） 四、解答题（本大题共4小题， 共46分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤） 15. 如图所示为电表改装的电路图，其中表头G的内阻为118Ω，将1、2接线柱接入电路可作为量程为0.6A的电流表使用，将1、3接线柱接入电路可作为量程为15V的电压表使用，已知，求： （1）表头G满偏电流是多少； （2）电阻的阻值为多少。（结果保留2位有效数字） 16. 如图所示，已知电源电动势E=12V、内阻r=1Ω、电阻R1=1 Ω、R2=40Ω ，电动机M的额定工作电压为8V、电阻为1Ω，K1、K2为电键开关。 （1）求开关K1闭合，K2断开R2的功率。 （2）已知开关K1、K2均闭合时电动机正常工作，求开关K1、K2 均闭合时，电动机的输出功率。 17. 如图所示，光滑水平面AB和竖直面内光滑四分之一圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为 R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过 B点时的速度大小为，之后沿轨道BO运动。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy，在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为 g。求： （1）小球经过O点时对轨道压力大小； （2）小球过O点后运动的轨迹方程； （4）若在第一象限放置一个以O为圆心，半径为的四分之一圆弧形挡板。改变小球的释放位置，小球从 O点飞出后，碰到挡板上时的动能具有最小值，求此最小动能值。 18. 如图甲所示，真空中有一电子枪连续不断且均匀的发出电子（电子质量为、电荷量为，初速度可视为零），经电压大小为的直线加速电场加速，由小孔穿出加速电场后，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场。A、两板距离为、板长均为，两板间加周期性变化的电势差，随时间变化的关系图像如图乙所示，变化周期为，时刻，。不计电子的重力和电子间的相互作用力，不考虑电场的边缘效应，且所有电子都能离开偏转电场，求： （1）电子从加速电场飞出后的水平速度的大小； （2）时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离； （3）在足够长的时间内，从中线上方离开偏转电场的电子与离开偏转电场电子总数的比是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年第一学期阶段性模块检测 高二物理试卷 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。 2.第Ⅰ卷共2页，请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答题卡上。第Ⅱ卷共2页，将答案用黑色签字笔（0.5mm）写在答题纸上。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24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. 如图甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图是演示静电屏蔽现象的装置，带电小球的电场不能进入金属网罩内部 B. 乙图是一种可变电容器，其原理是通过改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的 C. 丙图是库仑扭秤，库仑通过它测量出两带电小球之间的静电力从而得出了静电力常量 D. 丁图是避雷针，其通过尖端放电中和空气中的电荷达到避免建筑物遭雷击的目的 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，由于静电屏蔽使得金属网罩内部场强为零，但静电屏蔽并不是带电小球的电场遮挡在外，而是感应电荷的电场与带电小球的电场抵消为零，故A错误； B．乙图的可变电容器的原理是改变铝片之间的相对面积从而达到改变电容的目的，故B错误； C．丙图是库仑扭秤，库仑通过它发现了电荷之间的相互作用规律，但他并没有能通过实验得出静电力常量，故C错误； D．丁图中建筑物顶端避雷针通过尖端放电，中和空气中的电荷达到避免雷击的目的，故D正确。 故选D。 2. 具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素．让氢的三种同位素原子核（、和）以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场，其中氘核恰好能离开电场，轨迹如图所示．不计粒子的重力，则（ ） A. 不能离开电场 B. 在电场中受到的电场力最大 C. 在电场中运动的时间最短 D. 在电场中运动的过程中电场力对做功最少 【答案】A 【解析】 【详解】A. 三种粒子在电场中均做类平抛运动，设金属板的长度为L，P点距底板的距离为h，则由平抛运动的相关知识可得 ， 联立解得 分析可知，能否离开电场与比荷有关，氘核恰好能离开电场，则可知不能离开电场，故A正确； B. 电场力 同一电场，所带电荷量相同，故三种粒子在电场中所受电场力大小相等，故B错误； C. 三种粒子的初速度相同，不能离开电场，故可知 在电场中运动的时间最短，和都能离开电场，则在电场中运动的时间相同，故C错误； D. 电场力做功 电荷量相同，电场强度相同，分析可知和在电场中运动的竖直位移相等，而在电场中运动的竖直位移较小，因此在电场中运动的过程中电场力对做功最少，故D错误。 故选A。 3. 系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差，它的数值总是向某一个方向偏离真实值。在 “测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。关于该系统误差产生原因以及影响，以下正确的是（　　） A. 电流表分压；测得的电源电动势偏小，内阻偏小 B. 电流表分压；测得的电源电动势偏大，内阻偏大 C. 电压表分流；测得的电源电动势偏小，内阻偏小 D. 电压表分流；测得的电源电动势偏大，内阻偏大 【答案】C 【解析】 【详解】伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示 由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，故C正确；ABD错误。 故选C。 4. 如图所示，光滑绝缘的水平桌面内有一圆形的匀强电场，场强大小为E，圆周外区域没有电场。O为圆心，AC、BD为相互垂直的直径。P为弧BC的中点。电场强度方向与直径BD平行。现有大量质量为m、电荷量为q（电性不同）的粒子以不同速率从A点沿AO方向射入匀强电场，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 从D点离开电场的粒子比从P点离开电场的粒子，在电场中运动的时间长 B. 从D点离开电场的粒子和从B点离开电场的粒子，电场力做功最多，所以离开时动能一定最大 C. 粒子在电场中的运动过程机械能守恒 D. 调节粒子速度，粒子可能垂直圆形电场区域的边界射出电场 【答案】A 【解析】 【详解】A．粒子在电场中做类平抛运动，所以在与电场线平行的方向上位移越大运动时间越长，所以从D点离开电场的粒子比从P点离开电场的粒子，在电场中运动的时间长，A正确； B．从D点离开电场的粒子和从B点离开电场的粒子，电场力做功最多，但是因为各粒子初动能大小不同，所以从BD处离开的粒子动能不一定是最大，B错误； C．粒子在电场中运动，电场力做功，所以机械能不守恒，C错误； D．粒子做类平抛运动，根据平抛运动的知识，射出电场时，速度方向的反向延长线恰好过AC方向位移的中点，根据几何知识可知该点一定不可能是圆心，而圆心与射出点的连线与边界垂直，所以粒子不可能垂直圆形电场区域的边界射出电场，D错误。 故选A。 5. 如图所示，三个带电小球A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点且放在光滑绝缘的水平桌面上，空间存在水平且与BC连线垂直的匀强电场，三个小球可看成质点且均静止不动，则三个带电小球所带电荷的电性及电荷量的关系是（　　） A. A、B带正电，C带负电，A、B、C所带电荷量之比为1：1：1 B. A、B带正电，C带负电，A、B、C所带电荷量之比为2：1：1 C. A带正电，B、C带负电，A、B、C所带电荷量之比为1：1：1 D. A带正电，B、C带负电，A、B、C所带电荷量之比为2：1：1 【答案】D 【解析】 【详解】AB．三个带电小球两两之间存在库仑力，且库仑力的方向一定沿两小球的连线方向，假设C球带负电，对C球进行受力分析，可知匀强电场对C球的电场力方向水平向左，要使C球受力平衡，则A球须带正电，B球需带负电，故AB错误； CD．假设A球带正电，则匀强电场对A球的电场力方向水平向右，要使A球受力平衡，则B、C两球须均带负电且两者电荷量相等，分析B、C两球可知系统可处于平衡状态，对B球进行受力分析，可得 可得 因此有 故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，间距为d的两平行金属板通过理想二极管与电动势为的电源（内阻不计）相连，A板接地，在两板之间的C点固定一个带电荷量为的点电荷，C点与B板之间的距离为，下列说法正确的是（　　） A. 图中电容器无法充电 B. 点电荷的电势能为0.25 C. 把两板错开放置，B板的电势降低 D. 把A板向下移动，点电荷受到的电场力减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．若电容器充电，电流沿顺时针方向，通过二极管的电流从左向右，与二极管的导通方向相同，所以电容器能充电，故A错误； B．A、B间电势差 则A、C间电势差 可得点电荷的电势能为 0.25q 故B错误； C．由二极管的单向导电性可知，电容器只能充电，不能放电，当两板的正对面积减小时，电容器的带电荷量Q不变，由 得 当两板的正对面积减小，其他量不变时，B板的电势降低，故C正确； D．由 可得板间电场强度 则把A板向下移动，两板间的电场强度不变，点电荷受到的电场力不变，故D错误。 故选C。 7. 如图，在真空中某点电荷形成的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点，两试探电荷所受电场力F1、F2相互垂直，且，M、N两点连线上存在P、Q、R三点，恰好将MN分成四段相等的长度。则以下说法正确的是（　　） A. 这两个试探电荷的电性可能相同 B. M、N两点可能在同一等势面上 C. 在P、Q、R三点中，Q点的电势可能最高 D. 在P、Q、R三点中，R点的电势可能最低 【答案】D 【解析】 【详解】A．两试探电荷在点电荷产生的电场中受到的电场力的延长线必然经过点电荷所在位置，故点电荷的位置在F1、F2延长线的交点上，如图所示，F1背离点电荷而F2指向点电荷，故两试探电荷一定带异种电荷，电性相反，故A错误； B．M、N两点到点电荷的距离不等，故M、N两点不在同一个等势面上，故B错误； CD．由几何关系知，在P、Q、R三点中，R离点电荷最近，P离点电荷最远，若点电荷为负电荷，则R点的电势最低，P点的电势最高；若点电荷为正电荷，则R点的电势最高，P点的电势最低，故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，电阻，，为一滑动变阻器，电压表、电流表均为理想电表，且电源内阻恒定。现将开关S闭合，调节滑片P，观察电压表和电流表示数的变化。当滑片P距左端点的长度为总长度的时，两个电压表的示数均达到最大值。下面正确的是（　　） A. 滑片P从端滑向端过程中，电压表示数之比不断变大 B. 滑片P从端滑向端过程中，电流表示数之比保持不变 C. 由于电源内阻未知，所以的阻值无法确定 D. 若电源内阻，电压表示数达到最大值时，电源的输出功率也达到最大值 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，两个电压表测量的都是路端电压，所以比值始终不变。故A错误； B．两支路电压始终相同，所以电流与电阻成反比，滑片P从端滑向端过程左边支路电阻增大，右边支路电阻减小，所以在减小。故B错误； C．设间阻值为，则并联部分的总阻值为 其分子是的二次函数，由已知条件知，时，两个电压表的示数均达到最大值，此时应具有极大值。利用二次函数求极值的公式得到 解得 故C错误； D．依题意，当滑片P距左端点的长度为总长度的时，外电路电阻为 当外电路总电阻与电源内阻相等时，电源输出功率有最大值，所以若电源内阻，电压表示数达到最大值时，电源的输出功率也达到最大值。故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16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4分，部分选对的得2分，有选错的得0分） 9. 某款伸展运动传感器的原理图如图所示，它由一电极和可伸缩柱极体组成，可在非接触状态下实现力一电转换。电极通过电阻接地处理，当带负电的柱极体靠近电极时，从地面引出的电荷在电极上产生。当复合柱极体拉伸时，弹性体和柱极体粒子发生形变，改变了电极上的感应电荷量，并通过电阻器产生电流（电子移动方向如图中箭头所示）。下列说法正确的是（　　） A. 在拉伸复合柱极体的过程中，电流自左向右流经电阻R B. 在拉伸复合柱极体的过程中，柱极体内电荷相互作用的电势能减小 C. 在拉伸复合柱极体的过程中，电极上的电势将升高 D. 周期性拉伸复合柱极体，将有交变电流流经电阻R 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图中电荷移动方向及电流方向规定为正电荷运动的定向方向可知电流自右向左流经电阻R，故A错误； B．在拉伸复合柱极体的过程中，柱极体内电荷距离增大，电荷做正功，相互作用的电势能减小，故B正确； C．电流方向与电子运动方向相反，根据电流从高电势流向低电势这一原理可知，在拉伸复合柱极体的过程中，电极上的电势降低，故C错误； D．周期性拉伸复合柱极体，则电流将往返通过电阻R，故将有交变电流流经电阻R，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，圆形区域存在与圆平面平行的匀强电场E（图中未画出），圆的两条直径AB与CD间的夹角为60°，从A点向圆内不同方向发射速率相同的带正电粒子，发现从圆边界射出的粒子中D点射出的粒子速度最大。以A为坐标原点。沿AB方向建立x坐标轴，B点的坐标为2m，x轴上从A到B的电势变化如图乙所示，则（ ） A. CD间电势差V B. 把一电子从D移到C电场力做功16eV C. C点的电势为12V D. 电场强度V/m 【答案】BC 【解析】 【详解】D．从D点射出的粒子速度最大，说明电场力做功最多，粒子沿电场线方向的位移最大，可知电场强度沿着CD方向；已知圆半径，则有 解得 故D错误； AB．C、D间的电势差为 把一电子从D移到C电场力做功为 故A错误、B正确； C．因B点电势为零，则 则C点电势为 故C正确。 故选BC。 11. 如图所示，在倾角为的足够长的绝缘固定斜面上，静止放置有质量分别为、的两金属块A、B，其中A带电量为，B不带电。现让金属块A以初速度沿斜面向下运动，一段时间后与金属块B发生弹性正碰，且碰撞后A、B带电荷量均为。已知金属块与斜面间的滑动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　） A. 碰撞前，A沿斜面做匀加速直线运动 B. 碰撞后，A、B都沿斜面向下运动的过程中总动量守恒 C. 碰撞后，当A的速度为时，B的速度为 D. 碰撞后，A、B系统的电势能先减小后不变 【答案】BC 【解析】 详解】A．由于 则有 可知碰撞前，A沿斜面做匀速直线运动，故A错误； BC．碰撞后，A、B都沿斜面向下运动的过程中，由于 ， A、B之间的库仑斥力为A、B组成系统的内力，则A、B组成系统所受外力之和为零，系统满足动量守恒，当A的速度为时，有 解得 故BC正确； D．碰撞后，对于金属框A、B组成的系统，由于A、B之间存在库仑斥力，且A、B两者距离逐渐增大，可知库仑斥力对系统做正功，则系统的电势能逐渐减小，故D错误。 故选BC 12. 如图所示，竖直方向上固定一光滑绝缘细杆，两电荷量相等的正点电荷A、B关于细杆对称固定．一带正电荷的小球（图中未标出）套在细杆上，从距两点电荷连线h1处由静止释放，经过时间t1运动到与两点电荷等高处．此过程中小球的速度v、加速度a随时间t的变化图象，动能Ek、电势能Ep随下降距离h的变化图象可能正确的有 A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】根据等量同种电荷电场线分布可知，沿中垂线从连线中点到无穷远电场线增大后减小，根据题意可知，场强始终竖直向上： A.如果重力始终大于电场力，则加速度始终向下，物体一直加速，因为不确定释放位置与最大场强处的关系，所以场强可能一直减小，加速度一直增大，A正确． B.初始释放后，向下运动，重力大于电场力，加速度，因为不确定释放位置与最大场强处的关系，所以场强可能一直减小，加速度一直增大；也可能场强先增大后减小，加速度先减小后增大，不可能一直减小，B错误． C.开始重力大于电场力，向下加速，动能增大，如果场强先增大后减小，且最大电场力大于重力，则向下运动到后，继续向下运动，合力向上，开始减速，动能减小，直到再次，之后场强减小，重力又大于电场力，合力向下，向下加速，动能增大，C正确． D.因为电场力始终向上，而小球一直向下运动，电场力始终做负功，电势能一直增大，如果场强一直减小，则电场力在单位位移上做功越来越小，电势能增大的越来越慢，D正确． 第Ⅱ卷 三、实验题（本大题共2小题，共14分） 13. 小蜀同学在学习了电容器之后，萌生了自制一个电容器的想法。如图甲所示，他取来两张锡箔纸作为电容器的两个电极，三张电容纸（绝缘介质），按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放，然后将五层纸一起卷成圆柱形，两根引线a、b分别接在两张锡箔纸上，最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中（两根引线露出），电容器即制作完成。 （1）以下哪种操作可以增加该电容器的电容______（填正确答案标号） A. 增大电容器的充电电压 B. 用同种但是更厚的电容纸替代 C. 增大锡箔纸的正对面积 D. 在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧 （2）小蜀同学打算进一步研究自制电容器的充放电情况，在与物理老师交流后采用了如图乙所示的电路进行观察。将S置于a端，电压随时间变化图像（计算机显示）如图所示，则充电过程的充电电流______（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或者“保持不变”），如果充满电后电容器所带电荷量为，则电容大小为______。 （3）小蜀同学为了进一步分析该电容器的瞬时电流值，过（2）问图线上的P点作切线（如图虚线），P点对应时刻的瞬时电流大小为______mA。 【答案】（1）CD （2） ①. 逐渐减小 ②. 0.05 （3）0.75 【解析】 【小问1详解】 由电容的决定式有 由此可知，电容器的电容与充电电压无关，为增加该电容器的电容，可以增大两锡箔纸正对面积，或者减小量两锡箔纸之间的距离。 故选CD。 【小问2详解】 [1][2]由题图可知，电容器充满电时其电压为6V，则电容器的电容为 由于 而题中的图像的斜率为 又因为 整理有 由于电容器的电容与充电电压无关，所以则图像的斜率变化可以表示充电电流的变化，由电路图可知，图像的斜率逐渐变小，所以充电过程中的充电电流也逐渐变小。 【小问3详解】 结合之前的分析以及图像可知， 解得 14. 导电胶具有粘合和导电功能，在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料电阻率，把导电胶装入玻璃管中，导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连，如图甲所示。 （1）在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的______（选填“A”“B”或“C”）进行测量，该玻璃管内径为______cm。 （2）用多用电表粗略测得该导电胶电阻约为30Ω，为精确测量其电阻阻值，现有3.0V的干电池组、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0－3V，内阻约3kΩ B.电流表0－20mA，内阻Rg=50Ω C.定值电阻1Ω D.定值电阻12.5Ω E.滑动变阻器0~10Ω ①由于电流表量程偏小，需要对电流表进行合理改装，改装时应选______（填器材前面的序号）作为分流电阻R0。 ②在答题卡上将图中所示器材符号连线，画出实验电路原理图，要求电压和电流的测量范围尽可能大______。 ③测出电压表读数U、电流表读数I，则该导电胶的电阻R=______（用U、I、Rg、R0表示） 【答案】 ①. B ②. 2.25 ③. D ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）［1]在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，应该用游标卡尺的B测量爪进行测量。 ［2]该玻璃管内径为 （2）①［1] 估测电路可达到的最大电流为 应并联一个分流电阻，其阻值为 故选D。 ②[2]由于改装后的电流表内阻已知，直接与导电胶串联，电压表测量他们的总电压，由于滑动变阻器最大阻值较小，同时要满足电压和电流的测量范围尽可能大，故应采用分压式接法，电路如图所示 ③[3] 测出电压表读数U、电流表读数I，流经的电流为 流经导电胶的电流 导电胶两端电压 故该导电胶的电阻 四、解答题（本大题共4小题， 共46分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤） 15. 如图所示为电表改装的电路图，其中表头G的内阻为118Ω，将1、2接线柱接入电路可作为量程为0.6A的电流表使用，将1、3接线柱接入电路可作为量程为15V的电压表使用，已知，求： （1）表头G的满偏电流是多少； （2）电阻的阻值为多少。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意结合并联电路的电流关系，有 ， 解得 （2）根据题意结合欧姆定律，有 ， 解得 16. 如图所示，已知电源电动势E=12V、内阻r=1Ω、电阻R1=1 Ω、R2=40Ω ，电动机M的额定工作电压为8V、电阻为1Ω，K1、K2为电键开关。 （1）求开关K1闭合，K2断开R2的功率。 （2）已知开关K1、K2均闭合时电动机的正常工作，求开关K1、K2 均闭合时，电动机的输出功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 开关K1闭合，K2断开R2的功率为 由闭合电路欧姆定律 联立，解得 【小问2详解】 开关K1、K2 均闭合时，电动机的正常工作，可得 电动机的输出功率为 联立，解得 17. 如图所示，光滑水平面AB和竖直面内光滑四分之一圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为 R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过 B点时的速度大小为，之后沿轨道BO运动。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy，在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为 g。求： （1）小球经过O点时对轨道的压力大小； （2）小球过O点后运动的轨迹方程； （4）若在第一象限放置一个以O为圆心，半径为的四分之一圆弧形挡板。改变小球的释放位置，小球从 O点飞出后，碰到挡板上时的动能具有最小值，求此最小动能值。 【答案】（1），方向水平向右；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球从B到O过程，根据动能定理有 由牛顿第二定律有 由牛顿第三定律可知小球对轨道的压力 解得 方向水平向右。 （2）小球运动至O点时速度竖直向上，受电场力和重力作用，将电场力分解到x轴和y轴，则x轴方向有 竖直方向有 解得 ， 说明小球从O点开始以后的运动为x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，y轴方向做匀速直线运动，即做类平抛运动，则有 ， 联立解得小球过O点后运动的轨迹方程为 设小球平抛类初速度为，结合上述斜坡运动的规律可以解得 则落到曲面上时动能为 根据数学函数规律，当时，动能取最小值为 18. 如图甲所示，真空中有一电子枪连续不断且均匀的发出电子（电子质量为、电荷量为，初速度可视为零），经电压大小为的直线加速电场加速，由小孔穿出加速电场后，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场。A、两板距离为、板长均为，两板间加周期性变化的电势差，随时间变化的关系图像如图乙所示，变化周期为，时刻，。不计电子的重力和电子间的相互作用力，不考虑电场的边缘效应，且所有电子都能离开偏转电场，求： （1）电子从加速电场飞出后水平速度的大小； （2）时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离； （3）在足够长的时间内，从中线上方离开偏转电场的电子与离开偏转电场电子总数的比是多少？ 【答案】(1) ； (2) ； (3) 【解析】 分析】 【详解】(1)电子经过加速场后，根据动能定理得 解得 (2)电子在偏转电场中，水平方向做匀速直线运动，所以运动的时间为 电子离开偏转电场时距两板间中线的距离 解得 (3)在前半个周期内，假设电子从某时刻进入偏转电场，离开时恰好从中线处离开，则有 解得 在后半个周期内，假设电子从某时刻进入偏转电场，离开时恰好从中线处离开，则有 解得 在一个周期内，从中线上方离开偏转电场的电子进入的时间为 或 所以在足够长的时间内，从中线上方离开偏转电场的电子与离开偏转电场电子总数的比是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$