高二物理上学期期中模拟测试(基础卷)(范围:必修三第9~12章、动量)-2024-2025学年高二物理同步题型分类讲与练(人教版2019必修第三册)
2024-10-22
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2份
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23页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | 能量的量子化 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.20 MB |
| 发布时间 | 2024-10-22 |
| 更新时间 | 2024-10-22 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48121331.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二上学期期中模拟测试(基础卷)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
测试范围:必修三第9~12章、动量
第Ⅰ卷 选择题(46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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.(23-24高二上·甘肃武威·期中)真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·全国·单元测试)如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a和b,分别与电源的正负极相连。a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔,带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后速度为。现使a板不动,开关S断开或闭合,b板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍从P点自由落下,先后穿过两个小孔后速度为,下列说法正确的是( )
A.若开关S保持闭合,向下移动b板,则
B.若开关S闭合一段时间后再断开,向下移动b板,则
C.若开关S保持闭合,向上或向下移动b板,均有
D.若开关S闭合一段时间后再断开,向上或向下移动b板,均有
3.(24-25高二上·黑龙江·月考)如图为某导体的伏安特性曲线,根据图中信息,可以得出( )
A.导体的电阻随电压增大而增大
B.导体的电阻率随电压的增大而减小
C.导体两端电压为8V时,电阻等于
D.导体两端电压为4V时,通过导体的电流为0.15A
4.(24-25高二上·山东济宁·月考)某一网络电路中的部分电路如图所示,已知,I1=1A,R1=5Ω,R2=10Ω,,则下列结论正确的是( )
A.通过的电流为,方向从
B.通过的电流为,方向从
C.通过电流表的电流为2.5A,电流从右向左流过电流表
D.通过电流表的电流为2.5A,电流从左向右流过电流表
5.(24-25高二上·湖北荆州·月考)如图是多用电表内部结构示意图,通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连,以改变电路结构,分别成为电流表、电压表和欧姆表,下列说法正确的是( )
A.作电流表时2比1量程大,作电压表时6比5量程大
B.测量某导体的电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,则测量值偏小
C.测量某二极管的正向电阻时,应使表笔A接二极管的正极
D.用多用电表的欧姆挡测电阻时,若指针偏转角度很小,则应换倍率更小的挡测量
6.(24-25高二上·云南昭通·月考)将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.该电源电动势为9V B.该电源内阻为1Ω
C.R的功率最大时,电路中的电流为2A D.R的功率最大时,两端的电压为4V
7.(24-25高二上·贵州遵义·月考)如图甲所示,一质量为2kg的物块静置在水平地面上,现对物块施加水平方向的作用力F,F随时间t变化关系的图像如图乙所示。物块与水平地面间的动摩擦因数为0.1,取重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A.时物块的速度大小为8m/s B.时物块的动量大小为
C.4s末,物块再次静止 D.0~4s内,合力的冲量大小为
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.(24-25高二上·湖南·月考)如图所示,半径为的光滑四分之一圆弧轨道与光滑水平轨道相切于点,轻弹簧与质量为的小球连接,静止在水平轨道上。将质量为的小球从点由静止释放,通过点后继续向右压缩弹簧。已知重力加速度为,两小球在水平轨道上运动的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧的最大弹性势能为
B.小球的最大速度为
C.小球的最小速度为
D.小球的速度为时,小球的速度为
9.(24-25高二上·四川成都·月考)如图所示的直角三角形,ac=2ab、bc=20cm,d点为bc边上的点,已知,空间存在一平行于abc面的匀强电场。b点的离子源能向各个方向发射一系列的电子,电子的初动能为,其中到达a、c两点的电子动能分别为2100eV、1900eV,忽略电子间的相互作用。则下列说法正确的是( )
A.a点的电势比b点的电势低100V
B.匀强电场的电场强度大小为
C.该电场的方向由d指向a
D.图中的虚线框内a点的电势最高
10.(23-24高二上·广东东莞·期末)某实验小组通过图甲所示的实验电路图测量一节干电池的电动势和内电阻,根据电压表和电流表测得的数据作出了如图乙所示的U-I图像,以下结论正确的是( )
A.干电池内阻的测量值为1.50Ω B.实验系统误差来源于电流表分压
C.电流的测量值比通过电源的电流偏小 D.干电池内阻的测量值比真实值偏大
第Ⅱ卷 非选择题 (54分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分。)
11.(24-25高二上·山东济南·月考)现要测定一段粗细均匀、电阻约为的合金丝的电阻率,若已测得其长度,要尽量精确的测量其电阻值R,器材有:
电池组(电动势3.0V,内阻约);
电流表(量程,内阻约);
电压表(量程,内阻约);
滑动变阻器(,允许最大电流2.0A);
滑动变阻器(,允许最大电流0.5A);
电键一个、导线若干。
(1)以上器材中,所用的滑动变阻器应选 。(填“”或“”)
(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图甲所示,读数为 mm。
(3)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应移到 。(填“最左端”或“最右端”)
(4)闭合开关后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端,电压表示数变化明显,但电流表示数始终几乎为零,由此可以推断:电路中 (填“4和6”或“6和7”)之间出现了 。(填“短路”或“断路”)
(5)在电路故障被排除后,为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应改进的是__________。(填选项前的字母)
A.电流表连接方式改为内接法 B.滑动变阻器连接方式改为限流式
12.(24-25高三上·海南海口·月考)用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让质量为m1的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放,找到其落点的平均位置P,测量平抛射程OP。然后把质量为m2的小球B静置于轨道末端的水平部分,再将小球A从斜轨上位置G由静止释放,与小球B碰撞,如此重复多次,M、N为两球碰后的平均落点,重力加速度为g,回答下列问题:
(1)为了保证碰撞时小球A不反弹,两球的质量必须满足m1 m2(填“<”或“>”),为了保证两小球发生对心正碰,两小球的半径 (填“需相等”或“不需相等”),本实验 测量平抛运动的高度和时间(填“不需要”或“需要”)。
(2)若两球发生弹性碰撞,其表达式可表示为 (用OM、OP、ON来表示)。
四、计算题(本题共3小题,共34分。)
13.(9分)(24-25高二上·贵州遵义·月考)如图所示,滑块A、B、C静置在光滑水平面上,滑块C的左端连有轻质弹簧,弹簧初始时处于自然伸长状态,A、B、C的质量分别为。现使滑块A以的速度沿水平面向右运动,A、B发生碰撞后粘在一起(碰撞时间极短),弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)A、B发生碰撞后,粘在一起的共同速度大小;
(2)粘在一起的A、B挤压弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)弹簧再次恢复原长时,A、B粘连体和C的速度大小。
14.(12分)(24-25高二上·内蒙古乌海·月考)如图,M、N两极板间加速电压为。一个质量为m、电量为q的带电粒子在M板边缘的点静止释放后,沿着虚线进入电压为的偏转电场,偏转电场两极板长和两极板间的距离均为L,偏转电场右边有一长也为L的接收屏AB靠着极板右端放置,为AB的中点。已知该粒子刚好打在的中点。忽略粒子的相对论效应和场的边缘效应。
(1)求与的比值n;
(2)若将加速电压改为,其他保持不变,要让粒子刚好打在NB的中点,求k的大小。
15.(13分)(24-25高二上·江苏南京·月考)如图甲所示,已知电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼6V,电阻,滑动变阻器的规格为“50Ω,0.4A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数部分关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,求:
(1)电源电动势E和内阻r;
(2)滑动变阻器的最大功率Pm;
(3)滑动变阻器的取值范围。
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高二上学期期中模拟测试(基础卷)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
测试范围:必修三第9~12章、动量
第Ⅰ卷 选择题(46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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.(23-24高二上·甘肃武威·期中)真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】开始时两金属球之间的库仑力为
将两球接触后两球各带电量+2Q,则此时的库仑力为
故选C。
2.(24-25高二上·全国·单元测试)如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a和b,分别与电源的正负极相连。a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔,带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后速度为。现使a板不动,开关S断开或闭合,b板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍从P点自由落下,先后穿过两个小孔后速度为,下列说法正确的是( )
A.若开关S保持闭合,向下移动b板,则
B.若开关S闭合一段时间后再断开,向下移动b板,则
C.若开关S保持闭合,向上或向下移动b板,均有
D.若开关S闭合一段时间后再断开,向上或向下移动b板,均有
【答案】B
【解析】AC.液滴从P点到出a板的过程中,由动能定理得
保持S闭合,向上或向下移动b板,U均不变,qU均不变,则
AC错误;
BD.S闭合一段时间后再断开,液滴从P点到出a板的过程中,由动能定理得
其中
不变,若b下移,电场力做功的距离d减小,;若b上移,电场力做功的距离d增大,,B正确,D错误。
故选B。
3.(24-25高二上·黑龙江·月考)如图为某导体的伏安特性曲线,根据图中信息,可以得出( )
A.导体的电阻随电压增大而增大
B.导体的电阻率随电压的增大而减小
C.导体两端电压为8V时,电阻等于
D.导体两端电压为4V时,通过导体的电流为0.15A
【答案】B
【解析】AB.I-U图像中,图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,根据图像可知,随导体两端电压升高,图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大,表明导体的阻值逐渐变小,根据电阻定律
可知,该导体的电阻率减小。故A错误;B正确;
C.根据电阻的定义式,当导体两端电压为8V时,通过导体的电流为0.3A,电阻
故C错误;
D.当导体两端电压为4V时,电阻大于,则
即电流小于0.15A。故D错误。
故选B。
4.(24-25高二上·山东济宁·月考)某一网络电路中的部分电路如图所示,已知,I1=1A,R1=5Ω,R2=10Ω,,则下列结论正确的是( )
A.通过的电流为,方向从
B.通过的电流为,方向从
C.通过电流表的电流为2.5A,电流从右向左流过电流表
D.通过电流表的电流为2.5A,电流从左向右流过电流表
【答案】D
【解析】AB.两端电压为
通过的电流为
两端电压为
两端电压为
且电流从a流向b,大小为
故AB错误;
CD.通过电流表的电流为
方向从左到右,故C错误,D正确。
故选D。
5.(24-25高二上·湖北荆州·月考)如图是多用电表内部结构示意图,通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连,以改变电路结构,分别成为电流表、电压表和欧姆表,下列说法正确的是( )
A.作电流表时2比1量程大,作电压表时6比5量程大
B.测量某导体的电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,则测量值偏小
C.测量某二极管的正向电阻时,应使表笔A接二极管的正极
D.用多用电表的欧姆挡测电阻时,若指针偏转角度很小,则应换倍率更小的挡测量
【答案】B
【解析】A.作电流表时分流电阻越小量程越大,则2比1量程小,作电压表时分压电阻越大量程越大,则6比5量程大,故A错误;
B.用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,测量的是导体和人体并联后的电阻,则测量值偏小,故B正确;
C.由多用电表内部结构图中,电源的正极与电笔B相连,故电流由B表笔流出,测量某二极管的正向电阻时,应使B表笔接二极管的正极,故C错误;
D.用多用电表的欧姆挡测电阻时,若指针偏转角度很小,说明待测电阻阻值较大,则应换倍率更大的挡进行测量,故D错误。
故选B。
6.(24-25高二上·云南昭通·月考)将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.该电源电动势为9V B.该电源内阻为1Ω
C.R的功率最大时,电路中的电流为2A D.R的功率最大时,两端的电压为4V
【答案】B
【解析】B.根据电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线,当电阻箱的电阻等于电源内阻加R0之和时,即
电阻箱消耗的电功率最大,已知
可得
故B正确;
A.电阻箱的电功率最大的时候,电阻箱的电压为
根据串联分压可得
代入数据解得电源电动势为
故A错误;
C.R的功率最大时,有
解得电路中的电流为
I=1.5A
故C错误;
D.R的功率最大时,两端的电压为
故D错误。
故选B。
7.(24-25高二上·贵州遵义·月考)如图甲所示,一质量为2kg的物块静置在水平地面上,现对物块施加水平方向的作用力F,F随时间t变化关系的图像如图乙所示。物块与水平地面间的动摩擦因数为0.1,取重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A.时物块的速度大小为8m/s B.时物块的动量大小为
C.4s末,物块再次静止 D.0~4s内,合力的冲量大小为
【答案】C
【解析】A.物块所受的摩擦力f=2N,因F-t图像的面积等于力的冲量,则时根据动量定理
物块的速度大小为
选项A错误;
B.根据动量定理时物块的动量大小为
选项B错误;
CD.根据动量定理0~4s内合力的冲量等于动量的变化,4s末时物块的动量大小为
物块速度为零;0~4s内,合力的冲量大小为
选项C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.(24-25高二上·湖南·月考)如图所示,半径为的光滑四分之一圆弧轨道与光滑水平轨道相切于点,轻弹簧与质量为的小球连接,静止在水平轨道上。将质量为的小球从点由静止释放,通过点后继续向右压缩弹簧。已知重力加速度为,两小球在水平轨道上运动的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧的最大弹性势能为
B.小球的最大速度为
C.小球的最小速度为
D.小球的速度为时,小球的速度为
【答案】AD
【解析】A.设小球到水平轨道上时的速度大小为,由机械能守恒
可得
当两球的速度相同时,弹簧的弹性势能最大,即
最大弹性势能
选项A正确;
BC.当弹簧再次恢复原长时,小球的速度最大,的速度最小,由动能守恒和动量守恒可得
解得小球的最大速度为
小球的最小速度为
选项BC错误;
D.根据动量守恒
小球的速度为时,解得小球的速度为
选项D正确。
故选AD。
9.(24-25高二上·四川成都·月考)如图所示的直角三角形,ac=2ab、bc=20cm,d点为bc边上的点,已知,空间存在一平行于abc面的匀强电场。b点的离子源能向各个方向发射一系列的电子,电子的初动能为,其中到达a、c两点的电子动能分别为2100eV、1900eV,忽略电子间的相互作用。则下列说法正确的是( )
A.a点的电势比b点的电势低100V
B.匀强电场的电场强度大小为
C.该电场的方向由d指向a
D.图中的虚线框内a点的电势最高
【答案】BD
【解析】A.由到由动能定理可得
解得
V
则a点的电势比b点的电势高100V,故A正确;
BC.由题可知bc间的电势差为100V,所以ac间的电势差为
则b点与ac中点电势相等,连接b点与ac中点即为等势线,如图所示
由几何关系可知,电场线方向沿ad方向,且电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,则电场线方向由a指向d,电场强度大小为
V/m=1000V/m
故B正确,C错误;
D.电场线方向沿ad方向且由a指向d,则图中的虚线框内,顶点a的电势最高,故D正确。
故选BD。
10.(23-24高二上·广东东莞·期末)某实验小组通过图甲所示的实验电路图测量一节干电池的电动势和内电阻,根据电压表和电流表测得的数据作出了如图乙所示的U-I图像,以下结论正确的是( )
A.干电池内阻的测量值为1.50Ω B.实验系统误差来源于电流表分压
C.电流的测量值比通过电源的电流偏小 D.干电池内阻的测量值比真实值偏大
【答案】AC
【解析】A.根据闭合电路欧姆定律
所以U-I图像中斜率表示内阻
A正确;
B.实验系统误差来源于电压表分流,B错误;
C.通过电源的电流是电流表与通过电压表电流之和,电流表测量值比通过电源的电流偏小,C正确;
D.实验误差来源于电压表分流,设电压表内阻为,根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
则有
D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷 非选择题 (54分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分。)
11.(24-25高二上·山东济南·月考)现要测定一段粗细均匀、电阻约为的合金丝的电阻率,若已测得其长度,要尽量精确的测量其电阻值R,器材有:
电池组(电动势3.0V,内阻约);
电流表(量程,内阻约);
电压表(量程,内阻约);
滑动变阻器(,允许最大电流2.0A);
滑动变阻器(,允许最大电流0.5A);
电键一个、导线若干。
(1)以上器材中,所用的滑动变阻器应选 。(填“”或“”)
(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图甲所示,读数为 mm。
(3)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应移到 。(填“最左端”或“最右端”)
(4)闭合开关后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端,电压表示数变化明显,但电流表示数始终几乎为零,由此可以推断:电路中 (填“4和6”或“6和7”)之间出现了 。(填“短路”或“断路”)
(5)在电路故障被排除后,为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应改进的是__________。(填选项前的字母)
A.电流表连接方式改为内接法 B.滑动变阻器连接方式改为限流式
【答案】(1) (2)0.730 (3)最右端 (4) 4和6 断路 (5)A
【解析】(1)滑动变阻器用分压电路,故应选阻值较小的
(2)螺旋测微器的精确度为0.01mm,合金丝直径为
0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm
(3)为保护电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应移到最左端
(4)[1][2]电压表示数变化明显,但电流表示数始终几乎为零,可以知应是电路中4、5、6之间出现了断路
(5)因
故采用电流表内接电路误差较小。
故选A。
12.(24-25高三上·海南海口·月考)用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让质量为m1的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放,找到其落点的平均位置P,测量平抛射程OP。然后把质量为m2的小球B静置于轨道末端的水平部分,再将小球A从斜轨上位置G由静止释放,与小球B碰撞,如此重复多次,M、N为两球碰后的平均落点,重力加速度为g,回答下列问题:
(1)为了保证碰撞时小球A不反弹,两球的质量必须满足m1 m2(填“<”或“>”),为了保证两小球发生对心正碰,两小球的半径 (填“需相等”或“不需相等”),本实验 测量平抛运动的高度和时间(填“不需要”或“需要”)。
(2)若两球发生弹性碰撞,其表达式可表示为 (用OM、OP、ON来表示)。
【答案】(1) > 需相等 不需要 (2)
【解析】(1)[1][2]为了保证碰撞时小球A不反弹,两球的质量必须满足
为了保证两小球发生对心正碰,两小球的半径需相等;
[3]本实验中两小球做平抛运动下落高度相同,而竖直方向做自由落体运动,根据
可知,小球平抛运动的时间相等,而水平方向做匀速直线运动,根据
可知,只需测量抛出点到落点的水平位移即可验证动量守恒,因此不需要测量平抛运动的高度和时间。
(2)根据碰撞过程中动量守恒有
根据机械能守恒有
联立解得
四、计算题(本题共3小题,共34分。)
13.(9分)(24-25高二上·贵州遵义·月考)如图所示,滑块A、B、C静置在光滑水平面上,滑块C的左端连有轻质弹簧,弹簧初始时处于自然伸长状态,A、B、C的质量分别为。现使滑块A以的速度沿水平面向右运动,A、B发生碰撞后粘在一起(碰撞时间极短),弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)A、B发生碰撞后,粘在一起的共同速度大小;
(2)粘在一起的A、B挤压弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)弹簧再次恢复原长时,A、B粘连体和C的速度大小。
【答案】(1)6m/s (2)6J (3)2m/s;4m/s
【解析】(1)A、B发生碰撞后粘在一起,由动量守恒定律
解得
v共=6m/s
(2)粘在一起的A、B挤压弹簧,当与C共速时弹簧的弹性势能最大,则
联立解得
EP=6J
(3)弹簧再次恢复原长时,由动量守恒和能量关系
解得
14.(12分)(24-25高二上·内蒙古乌海·月考)如图,M、N两极板间加速电压为。一个质量为m、电量为q的带电粒子在M板边缘的点静止释放后,沿着虚线进入电压为的偏转电场,偏转电场两极板长和两极板间的距离均为L,偏转电场右边有一长也为L的接收屏AB靠着极板右端放置,为AB的中点。已知该粒子刚好打在的中点。忽略粒子的相对论效应和场的边缘效应。
(1)求与的比值n;
(2)若将加速电压改为,其他保持不变,要让粒子刚好打在NB的中点,求k的大小。
【答案】(1)1 (2)
【解析】(1)在加速电场中,由动能定理得
得粒子进入偏转电场时初速度
粒子在偏转电场中做类平抛运动,设运动时间为t,加速度为a,粒子刚好打在的中点,则
得
(2)加速电压改为,粒子进入偏转电场时初速度,由动能定理得
得
粒子刚好打在NB的中点,设在偏转电场中运动时间为,则
解得
15.(13分)(24-25高二上·江苏南京·月考)如图甲所示,已知电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼6V,电阻,滑动变阻器的规格为“50Ω,0.4A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数部分关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,求:
(1)电源电动势E和内阻r;
(2)滑动变阻器的最大功率Pm;
(3)滑动变阻器的取值范围。
【答案】(1)6V,2Ω (2)0.9W (3)5Ω∼50Ω
【解析】(1)由甲图可知,与串联,电压表测电压,根据闭合电路欧姆定律可得
由图乙信息可知
解得
,
(2)滑动变阻器的功率为
可知当
滑动变阻器的功率最大,为
(3)根据电流表量程和滑动变阻器规格可知电路中最大电流为0.4A,此时有
解得
电压表量程等于电源电动势,则滑动变阻器可接入的最大阻值可以为,故滑动变阻器的取值范围为5Ω∼50Ω。
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