内容正文:
2024-2025学年度高二10月联考
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100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. 下列说法正确的是( )
A. 若有一小段长为l、通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是
B. 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流
C. 电磁波在生活中有很多应用,紫外线可以用来加热理疗,红外线可以消毒
D. 麦克斯韦提出:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.当通电导体与磁场方向垂直时,所受磁场力为
则此处的磁感应强度为
若通电导体与磁场方向成角时,所受磁场力为
则此处的磁感应强度为
故A错误;
B.感应电流产生的条件有两个:闭合回路和磁通量发生变化。故当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流,故B正确;
C.红外线可以用来加热理疗,紫外线可以消毒,故C错误;
D.普朗克提出:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,不是麦克斯韦,故D错误。
故选B。
2. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是( )
A. 对应P点,由于是非线性元件,故欧姆定律不适用
B. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
C. 对应P点,小灯泡的电阻为
D. 对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
【答案】D
【解析】
【详解】B.图线上的点与原点连线的倒数等于电阻大小,由数学知识可知,随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,故B错误;
C.根据电阻的定义式可知,对应P点,小灯泡的电阻为
故C错误,
A.虽然该元件是非线性元件,但仍能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻,故A错误;
D.由功率公式
可知对应P点,小灯泡的功率为
即对应图中矩形PQOM所围的面积,故D正确。
故选D。
3. 建筑物上需安装避雷针,雷雨天气时云层中的大量电荷可以通过避雷针直接引入大地,保护建筑物。如图所示,虚线是某次避雷针放电时,带电云层和避雷针之间三条等差等势线的分布示意图,实线是某个带正电荷的粒子q的运动轨迹,M点和N点为运动轨迹上的两点,不计该带电粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. q在M点的加速度比在N点的加速度大
B. q在M点的速度大于在N点的速度
C. M点的电势低于N点的电势
D. q在M点的电势能大于在N点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线与等势线相互垂直,电场线密的地方,等势线也较密。由题图可知,N点处的等势线较密,故
根据牛顿第二定律
可得带电粒子在电场中的加速度为
所以
故A错误;
D.带电粒子做曲线运动,受力方向为曲线的凹侧。设q从M点运动到N点,结合q所受电场力方向与等势线垂直,可知在这两点所受电场力方向与速度方向成锐角,即从M点运动到N点,电场力对q做正功。根据功能关系
可知,q从M点运动到N点,电势能减小,即q在M点的电势能大于在N点的电势能。故D正确;
B.根据能量守恒定律可知,当带电粒子只受电场力作用时,电势能减小,动能增大,所以q在M点的动能小于在N点的动能,即q在M点的速度小于在N点的速度,故B错误;
C.根据公式
当带电粒子带正电时,电势能大的地方电势高,即M点的电势高于N点的电势,故C错误。
故选D。
4. 如图所示,质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带电小球B固定在O点正下方绝缘柱上。其中O点与小球A的间距为l,O点与小球B的间距为,当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角,重力加速度为g,则细线拉力大小为( )
A. B. mg C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,带电小球A受三个力作用:重力mg,B对A的电场力F和细线的拉力FT。小球A在三个力作用下处于平衡状态,即三个力的合力为0。如下图所示
带电小球受到的三个力可以组成一个矢量三角形。由图可知,力的三角形和长度的相似。则
可得细线拉力为
故选A。
5. 如图甲所示,随着人工智能的发展,机器人用于生产生活中的场景越来越普遍。如图乙为某款配送机器人内部电路结构简化图,正常工作时电源输出电压为35V,输出电流为4A,内阻可忽略不计。整机净重30kg,在某次配送服务时载重20kg,匀速行驶速度为1.2m/s,行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.2倍。不计电动机的摩擦损耗,取,则下列说法正确的是( )
A. 正常工作时电源的总功率为120W B. 匀速运行时的机械功率为140W
C. 该电动机的线圈电阻为2.5Ω D. 该机器人内部热功率为20W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于电源内阻不计,所以正常工作时电源的总功率即为电源输出的总功率。由题意可知电源的总功率为
故A错误;
B.匀速运行时,牵引力和阻力相等。其中
则牵引力为
则机器人匀速运行时的机械功率为
故B错误;
C.电动机内部热功率为
又
解得该电动机的线圈电阻为
故C错误;
D.由于电源内阻不计,所以电动机内部的热功率与机器人内部热功率相等,大小为20W,故D正确。
故选D。
6. 某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图(a)所示,将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合开关S后,若降低溶液浓度,则( )
A. 电容器的电容增大
B. 电容器所带的电荷量增大
C. 电容器两极板之间的电势差增大
D. 溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
【答案】AB
【解析】
【详解】A.降低溶液浓度,不导电溶液的相对介电常数增大,根据电容器的决定式可知电容器的电容增大,故A正确;
BC.电容器接恒压电源,即电容器两端的电压不变,根据可知电容器所带的电荷量增大,故B正确,C错误;
D.根据电容器所带的电荷量增大,则给电容器充电,则充电电流方向为,故D错误。
故选AB。
7. 如图所示,A、B、C、D是边长为L的正方形的四个顶点,四点在同一竖直面内,A、C连线水平。在A、C放有电荷量都为+q(q>0)的点电荷,A、C连线中点放一电荷量大小为q′(q′未知)的小球时,D点电场强度恰好为0,保持小球的电荷量大小q′不变,把小球移至D点由静止释放。已知静电力常量为k,小球可视为点电荷,下列说法正确的是( )
A. 小球电荷量的大小为
B. 小球在D点受到的静电力大小为
C. 小球从D运动到B的过程中机械能先增大后减小
D. 小球从D运动到B的过程中动能和电势能之和先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、C两处电荷在D点产生的合场强为
方向由中心指向D,根据题意,中心放置的电荷在D点产生的场强与E等大反向,则放置的小球带负电荷,且
解得小球的电荷量为
故A错误;
B.小球在D点受到的静电力大小为
故B错误;
CD.根据等量正电荷电势分布规律,从D到B的,两正电荷产生的电势先增大再减小,则小球从D运动到B的过程中电势能先减小后增大,根据能量守恒可知,机械能先增大后减小,由于重力势能一直减小,根据能量守恒可知,动能和电势能之和一直增大,故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。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示,长直导线MN通有N→M的恒定电流,线框abcd与长直导线共面,处于I位置。下列说法正确的是( )
A. 长直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里
B. 若线框中通以顺时针方向的电流,则长直导线对ad边有向左的作用力
C. 若线框从I位置平移到Ⅱ位置,则磁通量增大
D. 若线框从I位置平移到关于长直导线对称的Ⅲ位置,则磁通量变化量为零
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据右手螺旋定则可知,通电直导线MN右侧的磁场方向垂直纸面向里,故A正确;
B.若线框中通以顺时针方向的电流,即ad边电流方向向上,由A选项分析可知,此处的磁场方向垂直纸面向里。根据左手定则,可知长直导线对ad边有向左的安培力,故B正确;
C.根据通电直导线产生的磁场的分布特点可知,离导线越远,磁场越弱。若线框从I位置平移到Ⅱ位置,则磁通量将减小,故C错误;
D.根据右手螺旋定则可知,通电直导线在其左侧产生的磁场方向垂直纸面向外。若线框从I位置平移到关于长直导线对称的Ⅲ位置,则磁通量变化量为
故D错误。
故选AB。
9. 直角三角形ABC中,,,BC边长约4cm,匀强电场平行于平面ABC,将电荷量为的点电荷从A点移至B点,克服静电力做功2.4×10-5J,再将此点电荷从B点移至C点,静电力做功2.4×10-5J,则( )
A. A、C间的电势差为0 B. 若,则
C. 电场强度的方向与AC边垂直 D. 电场强度的大小为400V/m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题意可知
则点电荷从A点移到C点,静电力做功为
根据公式
所以
故A正确;
B.根据公式
可得
又
则当时
故B错误;
C.结合AB选项分析可知,当时
由于电场线与等势线垂直,则可知电场强度方向与AC边垂直,故C正确;
D.根据几何关系可知,B点到AC的垂直距离为
根据电场强度与电势差的关系式可得
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示的电路中,电源电动势,,内阻,定值电阻,R为滑动变阻器,C为电容器,电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P在不同位置,电路稳定时记录电压表示数U和电流表示数I,下列说法中正确的是( )
A. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电流表示数I减小
B. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电容器带的电荷量减小
C. 将R的阻值调至2Ω时,电源的输出功率最大
D. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电压表示数变化量的绝对值∆U与电流表示数变化量的绝对值∆I的比值保持不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电阻R阻值减小,电路中的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流增大。所以电流表示数I增大,故A错误;
B.由A选项分析可知,在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电路中的总电流增大。则定值电阻R0和电源内阻串联的总电压将增大,根据闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器两端电压减小。由电路图可知,电容器两端电压与滑动变阻器两端电压相同。根据公式
可知,电容器带的电荷量减小,故B正确;
C.电源的输出功率为
当
时,电源的输出功率最大。根据电路图分析可知,当将R的阻值调至0时,外电路的总电阻为,此时电源的输出功率最大,故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律可得,电压表示数与电流表示数的关系式为
在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,取两个不同的位置,可得
两式相减可得
即
所以电压表示数变化量的绝对值∆U与电流表示数变化量的绝对值∆I的比值保持不变。故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 学习小组对某种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16V);
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表V(量程3V,内阻未知);
电流表A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(阻值约为2Ω);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用游标卡尺测量铅笔芯的长度记为L,使用螺旋测微器测量铅笔芯直径D,某次测量结果如图甲所示,该读数为__________mm。
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到__________(选填“1”或“2”)端。
(3)正确连接电路,测得铅笔芯的电阻为R,可得铅笔芯的电阻率ρ=__________(用R、L、D表示);用上述方法,铅笔芯电阻率的测量值比实际值__________(选填“不变”“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2)1 (3) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为
【小问2详解】
由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,因此电流表应采用外接法,即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端;
【小问3详解】
[1] 根据电阻定律
得
[2]该实验采用电流表外接法,电流测量值大于实际值,由欧姆定律
得测量铅笔芯电阻偏小,由
铅笔芯电阻率的测量值比实际值偏小。
12. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:
电压表(量程,内阻很大);
电流表(量程);
电阻箱(阻值);
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线__________。
(2)调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图(c)所示,则干电池的电动势为__________V(保留3位有效数字)、内阻为__________(保留2位有效数字)。
(3)该小组根据记录数据进一步探究,作出图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距,结合(2)问得到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为__________(保留2位有效数字)。
(4)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值__________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. ②. 1.58 ③. 0.64 ④. 2.5 ⑤. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]实物连线如图:
(2)[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
由图像可知
E=1.58V
内阻
(3)[4]根据
可得
由图像可知
解得
(4)[5]由于电压表内阻不是无穷大,则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值,即实验中测得的电池内阻偏小。
13. 如图所示虚线方框中为欧姆表内部电路图,电流表的满偏电流为Ig,R0为欧姆调零电阻,测量前已欧姆调零。调节电阻箱的阻值为R,将红、黑表笔接在电阻箱两端,电流表的指针指在满偏的三分之二位置处。求:
(1)求电源的电动势E和欧姆表的内阻r内;
(2)将红、黑表笔接在电压表两端,电流表的指针指在满偏的三分之一位置处,求电压表所测电压值U。
【答案】(1),2R;(2)
【解析】
【详解】(1)欧姆调零时,满足
测电阻箱电阻时,满足
解得
,
(2)测电压表时,满足
解得
14. 如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电场加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量大小为e。求:
(1)电子在偏转电场中运动的时间;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中只有电场力做功,根据动能定理有
解得电子加速后的速度大小为
电子进入偏转电场后,在电场力作用下做类平抛运动,令电子运动时间为,电子在水平方向做匀速直线运动故有
得电子在偏转电场中运动的时间
【小问2详解】
电子在偏转电场中受到的电场力
电子从偏转电场射出时的侧移量
【小问3详解】
电子离开偏转电场时在竖直方向的速度
电子离开偏转电场后做匀速直线运动,电子在水平方向的分速度为保持不变,运动时间
竖直方向产生位移
方程联立解得
P点到O点的距离
15. 如图所示,在竖直平面内,一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BCD和光滑绝缘水平轨道AB在B点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OC和OD之间的夹角,整个装置固定在水平向左的匀强电场中。一质量为m、带电荷量为+q的小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动,经B点进入圆弧轨道,通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力,已知重力加速度为g,,求:
(1)匀强电场电场强度的大小;
(2)小滑块进入圆弧轨道前,沿水平轨道运动的距离;
(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,小滑块在D点所受合力指向圆心O,则
则匀强电场的电场强度为
【小问2详解】
由题意可知,小滑块在D点所受合力为
根据牛顿第二定律可得
解得,小滑块在D点的速度为
小滑块从B点运动到D点,根据动能定理
小滑块从A点运动到B点,根据动能定理
解得
小滑块进入圆弧轨道前,沿水平轨道运动的距离为。
【小问3详解】
将小滑块在D点的速度沿着水平方向和竖直方向分解,得
对应水平方向和竖直方向的加速度大小为
水平方向可以看成匀减速直线运动,根据匀变速直线运动的位移公式得
竖直方向可以看成匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的位移公式得
其中
解得
则小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离为
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2024-2025学年度高二10月联考
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100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. 下列说法正确的是( )
A. 若有一小段长为l、通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是
B. 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流
C. 电磁波在生活中有很多应用,紫外线可以用来加热理疗,红外线可以消毒
D. 麦克斯韦提出:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍
2. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是( )
A. 对应P点,由于是非线性元件,故欧姆定律不适用
B. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
C. 对应P点,小灯泡的电阻为
D. 对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
3. 建筑物上需安装避雷针,雷雨天气时云层中的大量电荷可以通过避雷针直接引入大地,保护建筑物。如图所示,虚线是某次避雷针放电时,带电云层和避雷针之间三条等差等势线的分布示意图,实线是某个带正电荷的粒子q的运动轨迹,M点和N点为运动轨迹上的两点,不计该带电粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. q在M点的加速度比在N点的加速度大
B. q在M点的速度大于在N点的速度
C. M点的电势低于N点的电势
D. q在M点的电势能大于在N点的电势能
4. 如图所示,质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带电小球B固定在O点正下方绝缘柱上。其中O点与小球A的间距为l,O点与小球B的间距为,当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角,重力加速度为g,则细线拉力大小为( )
A. B. mg C. D.
5. 如图甲所示,随着人工智能的发展,机器人用于生产生活中的场景越来越普遍。如图乙为某款配送机器人内部电路结构简化图,正常工作时电源输出电压为35V,输出电流为4A,内阻可忽略不计。整机净重30kg,在某次配送服务时载重20kg,匀速行驶速度为1.2m/s,行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.2倍。不计电动机的摩擦损耗,取,则下列说法正确的是( )
A. 正常工作时电源的总功率为120W B. 匀速运行时的机械功率为140W
C. 该电动机的线圈电阻为2.5Ω D. 该机器人内部热功率为20W
6. 某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图(a)所示,将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合开关S后,若降低溶液浓度,则( )
A. 电容器的电容增大
B. 电容器所带的电荷量增大
C. 电容器两极板之间的电势差增大
D. 溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
7. 如图所示,A、B、C、D是边长为L的正方形的四个顶点,四点在同一竖直面内,A、C连线水平。在A、C放有电荷量都为+q(q>0)的点电荷,A、C连线中点放一电荷量大小为q′(q′未知)的小球时,D点电场强度恰好为0,保持小球的电荷量大小q′不变,把小球移至D点由静止释放。已知静电力常量为k,小球可视为点电荷,下列说法正确的是( )
A. 小球电荷量的大小为
B. 小球在D点受到的静电力大小为
C. 小球从D运动到B的过程中机械能先增大后减小
D. 小球从D运动到B的过程中动能和电势能之和先减小后增大
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示,长直导线MN通有N→M的恒定电流,线框abcd与长直导线共面,处于I位置。下列说法正确的是( )
A. 长直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里
B. 若线框中通以顺时针方向的电流,则长直导线对ad边有向左的作用力
C. 若线框从I位置平移到Ⅱ位置,则磁通量增大
D. 若线框从I位置平移到关于长直导线对称的Ⅲ位置,则磁通量变化量为零
9. 直角三角形ABC中,,,BC边长约4cm,匀强电场平行于平面ABC,将电荷量为的点电荷从A点移至B点,克服静电力做功2.4×10-5J,再将此点电荷从B点移至C点,静电力做功2.4×10-5J,则( )
A. A、C间的电势差为0 B. 若,则
C. 电场强度的方向与AC边垂直 D. 电场强度的大小为400V/m
10. 如图所示的电路中,电源电动势,,内阻,定值电阻,R为滑动变阻器,C为电容器,电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P在不同位置,电路稳定时记录电压表示数U和电流表示数I,下列说法中正确的是( )
A. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电流表示数I减小
B. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电容器带的电荷量减小
C. 将R的阻值调至2Ω时,电源的输出功率最大
D. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电压表示数变化量的绝对值∆U与电流表示数变化量的绝对值∆I的比值保持不变
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 学习小组对某种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16V);
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表V(量程3V,内阻未知);
电流表A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(阻值约为2Ω);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用游标卡尺测量铅笔芯的长度记为L,使用螺旋测微器测量铅笔芯直径D,某次测量结果如图甲所示,该读数为__________mm。
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到__________(选填“1”或“2”)端。
(3)正确连接电路,测得铅笔芯的电阻为R,可得铅笔芯的电阻率ρ=__________(用R、L、D表示);用上述方法,铅笔芯电阻率的测量值比实际值__________(选填“不变”“偏大”或“偏小”)。
12. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:
电压表(量程,内阻很大);
电流表(量程);
电阻箱(阻值);
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线__________。
(2)调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图(c)所示,则干电池的电动势为__________V(保留3位有效数字)、内阻为__________(保留2位有效数字)。
(3)该小组根据记录数据进一步探究,作出图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距,结合(2)问得到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为__________(保留2位有效数字)。
(4)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值__________(填“偏大”或“偏小”)。
13. 如图所示虚线方框中为欧姆表内部电路图,电流表的满偏电流为Ig,R0为欧姆调零电阻,测量前已欧姆调零。调节电阻箱的阻值为R,将红、黑表笔接在电阻箱两端,电流表的指针指在满偏的三分之二位置处。求:
(1)求电源的电动势E和欧姆表的内阻r内;
(2)将红、黑表笔接在电压表两端,电流表的指针指在满偏的三分之一位置处,求电压表所测电压值U。
14. 如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电场加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量大小为e。求:
(1)电子在偏转电场中运动的时间;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。
15. 如图所示,在竖直平面内,一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BCD和光滑绝缘水平轨道AB在B点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OC和OD之间的夹角,整个装置固定在水平向左的匀强电场中。一质量为m、带电荷量为+q的小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动,经B点进入圆弧轨道,通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力,已知重力加速度为g,,求:
(1)匀强电场电场强度的大小;
(2)小滑块进入圆弧轨道前,沿水平轨道运动的距离;
(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。
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