内容正文:
2024~2025学年度第一学期期中检测试卷
高二物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、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. 常见的电源是干电池(直流电)与家用的交流电源。电源利用“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力来源。关于电源、电流与电路,下列说法正确的是( )
A. 路灯中一个烧坏后,不影响其他路灯正常工作,因此路灯是并联连接的
B. 1号干电池比5号干电池电动势大,但内电阻相同
C. 金属导体通电时建立电场的速率等于光速,自由电子定向移动的速率等于光速
D. 教室里的八个电灯的电流相等,这八个电灯一定是串联
【答案】A
【解析】
【详解】A.路灯中一个烧坏后,不影响其他路灯正常工作,因此路灯是并联连接的,若串联,路灯中一个烧坏后,会影响其他路灯正常工作,故A正确;
B.1号干电池的电动势等于5号干电池的电动势,但1号干电池的内阻小于5号干电池的内阻,故B错误;
C.金属导体通电时建立电场的速率等于光速,自由电子定向移动的速率远小于光速,故C错误;
D.教室里的八个电灯的电流相等,若八个电灯的电阻相等,当并联时,电压相等,则通过的电流相等,可知,这八个电灯可能是并联,也可能是串联,故D错误。
故选A。
2. 一带电粒子仅在电场力的作用下做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,运动起始点O为坐标原点,该带电粒子的动能和位移x关系如图所示,下列四个图像中表示电势能与位移x的关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】带电粒子仅受电场力的作用,由能量守恒定律知电势能与动能之和不变,由图像中,随的增大而增大,则电势能随的增大而减小,根据
可知图像斜率表示电场力大小,则图像斜率也会逐渐减小。
故选B。
3. 关于电磁感应现象、电磁波,能量量子化,下列说法正确的是( )
A. 闭合线圈放在变化的磁场中或垂直磁感线运动,必然有感应电流产生
B. 电磁波在真空中自由传播的方向与电场强度、磁感应强度相同
C. 最早的发电机是利用电磁感应现象制成的
D. 爱因斯坦提出了能量量子化理论就是指微观粒子的能量值只能是正整数的倍数
【答案】C
【解析】
【详解】A.穿过闭合线圈的磁通量发生变化才能产生感应电流,闭合线圈放在变化的磁场中或垂直磁感线运动磁通量都不一定变化,所以不一定有感应电流产生,故A错误;
B.电磁波是横波,每一处的电场强度方向与磁感应强度的方向总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直,故B错误;
C.最早的发电机是利用电磁感应现象制成的,发明者是法拉第,故C正确;
D.爱因斯坦提出了能量量子化理论就是指微观粒子的能量值只能是最小能量单位的整数倍,故D错误。
故选C。
4. 如图所示为某灯泡的伏安特性曲线,将灯泡两端的电压由0.6V增大为原来的4倍,则灯泡的功率约增大为原来的( )
A. 4倍 B. 5倍 C. 6倍 D. 7倍
【答案】D
【解析】
【详解】根据图像可知,灯泡两端电压为0.6V时,电流约为0.24mA,则此时功率为
当灯泡两端的电压由0.6V增大为原来的4倍,即为2.4V时,电流约为0.44mA,则此时功率为
解得
故选D。
5. 如图所示,真空中固定着一带电荷量为Q的原子核,一带电粒子以一定初速度射入原子核产生的电场中,轨迹如图中虚线所示,M、N、P为轨迹上的三个点,其中N点到原子核的距离最近为。已知静电力常量为k,粒子重力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 该粒子可能带正电
B. 该粒子在N点的加速度最大,速度最小
C. 从M点到N点过程中,粒子的电势能一直增大
D. 若该粒子带电荷量为q、质量为m,则粒子经过N点的速度大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据运动轨迹可知,带电粒子与点电荷之间为库仑引力(指向运动轨迹凹侧),由于点电荷带正电,所以该粒子带负电,故A错误;
B.由于N点到点电荷的距离最近,则该粒子在N点受到的库仑力最大,根据牛顿第二定律可得,该粒子在N点的加速度最大;根据粒子受力情况可知靠近原子核时库仑力做正功,粒子动能增大,远离原子核时,库仑力做负功,粒子动能减小,则在N点处粒子动能最大,速度最大。故B错误;
C.从M点到N点过程中,库仑力与运动方向夹角为锐角,库仑力做正功,粒子的电势能一直减小。故C错误;
D.若该粒子围绕原子核做半径为的圆周运动,则圆周运动中库仑力提供向心力
解得
由题中粒子运动轨迹可知,粒子在点处做离心运动,则
即
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,M极板带正电,N极板带负电,正极板固定且与静电计连接,静电计是测量电压变化的实验器材,可动极板与静电计外壳均接地,规定大地的电势为零,两极板间有一个固定点A。下列说法正确的是( )
A. N极板的电势低于静电计外壳的电势
B. 静电计指针偏角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
C. 把有机玻璃板插入极板间,静电计指针的张角会减小
D. 把N极板向左平移,A点与N板间电势差不变,A点的电势升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.N极板与静电计外壳均接地,电势一定相等且均为0,故A错误;
B.因为电容器两极板间的电势差等于指针所指示的电势差,所以静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板间电势差的变化,故B错误;
C.根据
,
把有机玻璃板插入极板间,可知电容器的电容增大,电容器极板上的电荷量可认为保持不变,则容器两极板间的电势差减小,静电计指针的张角会减小,故C正确;
D.根据
把N极板向左平移,可知板间场强不变,根据
由于间距变大,则A点与N板间电势差变大,A点电势升高,故D错误。
故选C。
7. 华为开发了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩,其最大输出电流为600A。充电电压范围为200V至1000V,并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天,小华开着自己的某款电动汽车来这种充电站充电,其车总质量为1.6t。所用电池组规格为“360V,150A·h”(内阻不能忽略),车上显示屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟,本次充电共消费60元(充电桩计费规则为每度电2元)。经他几天实测,显示屏电量由80%下降到50%共匀速行驶了120公里,已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍,重力加速度,则( )
A. 该充电桩的最大输出功率为120kW
B. 小华本次充电的平均功率约为300kW
C. 小华本次充电的充电效率约为87%
D. 小华汽车电机将电能转化为机械能的效率约为66%
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意可知最大输出电流为600A,充电电压最大值为1000V,则该充电桩的最大输出功率为
故A错误;
B.本次充电时的平均功率约为
故B错误;
C.充电效率约为
故C错误;
D.机械效率约为
故D正确。
故选D。
二、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,有多项符合题目要求。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,一平行板电容器两板水平相对放置,在上板的正中心开一孔,孔相对极板很小,现给电容器充电后,上板带负电、下板带正电,两板间形成匀强电场,一均匀带静电的绝缘细杆,杆长、质量、单位长度的带电量。将细杆竖直放置,下端对齐小孔,静止释放,发现杆下降的最大深度(未达到下板),重力加速度大小,杆只受重力和电场力,则下列说法正确的是( )
A. 杆在下降的过程中,加速度先减小后增大
B. 杆在下降的过程中,先做匀加速运动后做匀减速运动
C. 杆下降到最低点时增加的电势能为0.2J
D. 平行板间的电场强度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.设进入电场的细杆长度为x,则
根据题意细杆应先向下加速后向下减速,随着逐渐增大,先向下减小,后反向增大,加速度改变不是匀变速直线运动,故A正确,B错误;
C.根据能量守恒可知从静止释放到下落至最低点的过程中细杆增加的电势能等于减小的重力势能,即
故C正确;
D.由动能定理得
由于细杆所受电场力为
即细杆进入电场所受电场力与进入电场的细杆的长度正正比,所以
解得
故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,A中条形磁铁插入或拔出线圈时;B中闭合线圈竖直向下平动时;C中线圈在匀强磁场中,保持线圈平面始终与磁感线垂直左右运动时;D中线圈以速度v远离磁体的过程中。其中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】产生感应电流的条件是闭合线圈中的磁通量发生变化。
A.A中条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中的磁通量会改变,则能够产生感应电流,故A正确;
B.B中闭合线圈竖直向下平动时,穿过线圈平面的磁感线条数不发生变化,磁通量不变,不能产生感应电流,故B错误;
C.C中线圈在匀强磁场中平动,穿过线圈平面的磁感线条数不发生变化,磁通量不变,不能产生感应电流,故C错误;
D.D中线圈平面与磁场磁感线平行,则穿过线圈的磁通量始终为0,故D错误。
故选A。
10. 如图所示的电路中,、、、为定值电阻,A、B是小灯泡,电源的电动势为E,内阻为r。闭合开关S,两灯正常发光,由于电路中四个定值电阻中有一个定值电阻发生了断路故障,致使灯泡的亮度有变化,则下列说法正确的是( )
A. 若断路,两个灯泡的亮度都变亮
B. 若断路,灯泡A比原来亮一些,灯泡B比原来暗一些
C. 若断路,灯泡B比原来暗一些
D. 若断路,两个灯泡都不发光
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.将A、B以及、部分混联电路看成整体,电压为,若断路,则电路中的总电阻增大,根据
可知电路中总电流减小,和上分到的电压会减小,电源电压不变,则混联部分的电压会增大,混联部分电阻不变,则电流增大,两个灯泡的亮度都变亮。故A正确;
B.若断路,外电路总电阻增大,干路电流会减小,和上分到的电压会减小,电源电压不变,则上电压(或与、整体的电压)增大,上电流会增大,与、整体的电流
会减小,、并联部分电阻不变,则、部分电压会减小,灯泡上电压增大,则灯泡A比原来亮一些,灯泡B比原来暗一些。故B正确;
C.与B选项同理分析,若断路,灯泡B比原来亮一些,灯泡A会比原来暗一些。故C错误;
D.在干路上,若断路,则整个电路中电流为0,两个灯泡都不发光,故D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题。共54分。
11. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在______(填“M”或“N”)端;
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为______(填“a”“b”或“c”),改接的方法是______。
(3)根据实验数据作出的图像如图丙所示,则该电池的电动势______V,内阻______Ω(结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1)M (2) ①. ②. 应将导线的两端分别连接电压表的“”接线柱和开关的右端接线柱
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处,远离下端接线柱,故应在M端。
【小问2详解】
[1]根据电路图可知实物图中导线连接错误,
[2]略
【小问3详解】
[1][2]根据
可知图线与纵轴交点为电动势,斜率的绝对值为内阻,则
,
12. 一学习小组利用实验在室温下测定粗细均匀的铜导线的电阻率。实验器材有:
电源(电动势3V,内阻不计);铜导线1根;电流表(量程0~0.6A);电压表(量程0~3V);滑动变阻器(0~5Ω);滑动变阻器(0~100Ω);开关、导线若干。
(1)实验小组设计的电路采取分压式接法,则滑动变阻器应选用______(填“”或“”),请将图甲电路图补充完整____;
(2)小组同学在调节滑动变阻器的过程中发现电流表示数变化明显,电压表指针位于0刻度处基本不动,检测后发现电路并不存在故障,可能的原因是______;
(3)小组同学在原电路基础上将电压表改接在电流表两端,调节滑动变阻器,测得电流表、电压表的示数分别如图乙、丙所示,则电流表示数为______A,电流表内阻为______Ω(第二空保留3位有效数字);
(4)在(3)中测出电流表内阻的基础上,小组同学未更换器材,在电路图甲的基础上仅将电压表调整为测铜导线和电流表的总电压,测出多组U、I数据,并作出了如图丁所示的关系图线,则铜导线的电阻______Ω(结果保留2位有效数字);
(5)小组同学测出铜导线的长为L,导线横截面直径为d,则室温下铜导线的电阻率______(用题目中相应字母表示)。
【答案】(1) ①. R1 ②.
(2)铜导线阻值太小 (3) ①. 0.50 ②. 2.40
(4)0.30 (5)
【解析】
【小问1详解】
[1]设计的电路采取分压式接法,则滑动变阻器应选用阻值较小的R1;
[2]电路图如图
【小问2详解】
小组同学在调节滑动变阻器的过程中发现电流表示数变化明显,电压表指针位于0刻度处基本不动,检测后发现电路并不存在故障,可能的原因是铜导线阻值太小;
【小问3详解】
[1][2]电流表示数为0.50A,电压表读数为1.20V,则电流表内阻为
【小问4详解】
铜导线的电阻
【小问5详解】
根据
解得
13. 如图所示,在水平向右、大小为的匀强电场中,在O点固定一电荷量为的点电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直,已知静电力常量,求:
(1)A点的电场强度;
(2)将一电荷量为的试探电荷从D点移动到B点,电场力对其做的功。
【答案】(1),方向为右上方与水平方向夹角为
(2)
【解析】
【小问1详解】
点电荷Q在A点产生的场强大小为
方向竖直向上,场强为矢量,根据电场的叠加原理,A点的电场强度大小为
方向为右上方与水平方向夹角为。
【小问2详解】
D点和B点关于点电荷对称,则试探电荷从D点移动到B点过程中,点电荷对试探电荷的库仑力做功为0,则电场力做功等于匀强电场对试探电荷做的功,即为
14. 电场可以对“带电体”施加力的作用,当今世界已经研发利用电场的力的性质来控制“带电体”的运动,在科研、工业、医疗、军事等领域的发展提供前沿技术支持。如图,置于真空中的平行板电容器水平放置,板间距离为d,板长为L,直流恒压电源电压U保持不变,定值电阻阻值和滑动变阻器的最大阻值均为R,两板间的电场可视为匀强电场。电容器平行板的右端到竖直挡板的距离为L。当滑动变阻器的滑片P移到最右端B时,闭合开关,一带正电微粒(不计重力)以初速度沿水平方向从电容器的最左侧中间进入电容器,恰从电容器下板右侧边缘离开电容器,求:
(1)电容器两板间的电势差和电容器两板之间的场强大小;
(2)带电微粒的荷质比(带电粒子电荷与质量之比);
(3)带电微粒打到挡板上的点到电容器上板水平线的距离。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,当滑动变阻器的滑片移到最右端时,滑动变阻器没有接入电路,则电容器两板间的电势差等于直流恒压电源电压U。场强大小
【小问2详解】
电容器上极板带正电,带正电的微粒受到的电场力竖直向下,则带电微粒在电容器中做类平抛运动
,,
解得
【小问3详解】
恰从电容器下板右侧边缘离开电容器时竖直方向的速度
带电微粒离开电容器后做匀速直线运动,则
解得带电微粒离开电容器后,打到挡板上电容器下板下面的距离
带电微粒打到挡板上的点到电容器上板水平线的距离为
15. 如图所示实物图中,电压表和电流表均为理想电表,为定值电阻,滑动变阻器最大阻值为50Ω,电流表量程为0.6A。闭合开关S,当滑片P滑至某位置时,额定功率的灯泡L恰好正常发光,电流表示数为0.45A,电压表示数为4V,求:
(1)按照实物图的电路,画出电路图;如果灯泡L突然熄灭,此时电流表的示数变为0.5A,电压表的示数变为10V,如果导线完好,分析故障发生的可能原因;
(2)发生故障前滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)电源的电动势和内阻。
【答案】(1),可能是小灯泡L发生断路
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
根据实物图连接电路图如下图所示
电路发生故障后,电流表示数增大,路端电压增大,因此一定是外电路总电阻增大所致,一定是在外电路某处发生断路故障。由于电流表有示数,故不可能断路。由于电压表有示数,故滑动变阻器不可能断路。依题意,导线完好,所以故障可能是小灯泡L发生断路。
【小问2详解】
小灯泡L断路后
则有
小灯泡L未发生断路前恰好正常发光,而小灯泡L的额定电压
小灯泡L的额定电流
小灯泡L未断路前路端电压
变阻器连入电路的阻值
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律
故障前
故障后
联立解得
,
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2024~2025学年度第一学期期中检测试卷
高二物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、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. 常见的电源是干电池(直流电)与家用的交流电源。电源利用“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力来源。关于电源、电流与电路,下列说法正确的是( )
A. 路灯中一个烧坏后,不影响其他路灯正常工作,因此路灯是并联连接的
B. 1号干电池比5号干电池电动势大,但内电阻相同
C. 金属导体通电时建立电场的速率等于光速,自由电子定向移动的速率等于光速
D. 教室里的八个电灯的电流相等,这八个电灯一定是串联
2. 一带电粒子仅在电场力的作用下做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,运动起始点O为坐标原点,该带电粒子的动能和位移x关系如图所示,下列四个图像中表示电势能与位移x的关系的是( )
A. B. C. D.
3. 关于电磁感应现象、电磁波,能量量子化,下列说法正确的是( )
A. 闭合线圈放在变化的磁场中或垂直磁感线运动,必然有感应电流产生
B. 电磁波在真空中自由传播的方向与电场强度、磁感应强度相同
C. 最早的发电机是利用电磁感应现象制成的
D. 爱因斯坦提出了能量量子化理论就是指微观粒子的能量值只能是正整数的倍数
4. 如图所示为某灯泡的伏安特性曲线,将灯泡两端的电压由0.6V增大为原来的4倍,则灯泡的功率约增大为原来的( )
A. 4倍 B. 5倍 C. 6倍 D. 7倍
5. 如图所示,真空中固定着一带电荷量为Q的原子核,一带电粒子以一定初速度射入原子核产生的电场中,轨迹如图中虚线所示,M、N、P为轨迹上的三个点,其中N点到原子核的距离最近为。已知静电力常量为k,粒子重力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 该粒子可能带正电
B. 该粒子在N点的加速度最大,速度最小
C. 从M点到N点过程中,粒子的电势能一直增大
D. 若该粒子带电荷量为q、质量为m,则粒子经过N点的速度大小
6. 如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,M极板带正电,N极板带负电,正极板固定且与静电计连接,静电计是测量电压变化的实验器材,可动极板与静电计外壳均接地,规定大地的电势为零,两极板间有一个固定点A。下列说法正确的是( )
A. N极板的电势低于静电计外壳的电势
B. 静电计指针偏角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
C. 把有机玻璃板插入极板间,静电计指针的张角会减小
D. 把N极板向左平移,A点与N板间电势差不变,A点的电势升高
7. 华为开发了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩,其最大输出电流为600A。充电电压范围为200V至1000V,并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天,小华开着自己的某款电动汽车来这种充电站充电,其车总质量为1.6t。所用电池组规格为“360V,150A·h”(内阻不能忽略),车上显示屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟,本次充电共消费60元(充电桩计费规则为每度电2元)。经他几天实测,显示屏电量由80%下降到50%共匀速行驶了120公里,已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍,重力加速度,则( )
A. 该充电桩的最大输出功率为120kW
B. 小华本次充电的平均功率约为300kW
C. 小华本次充电的充电效率约为87%
D. 小华汽车电机将电能转化为机械能的效率约为66%
二、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,有多项符合题目要求。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,一平行板电容器两板水平相对放置,在上板的正中心开一孔,孔相对极板很小,现给电容器充电后,上板带负电、下板带正电,两板间形成匀强电场,一均匀带静电的绝缘细杆,杆长、质量、单位长度的带电量。将细杆竖直放置,下端对齐小孔,静止释放,发现杆下降的最大深度(未达到下板),重力加速度大小,杆只受重力和电场力,则下列说法正确的是( )
A. 杆在下降的过程中,加速度先减小后增大
B. 杆在下降的过程中,先做匀加速运动后做匀减速运动
C. 杆下降到最低点时增加的电势能为0.2J
D. 平行板间的电场强度为
9. 如图所示,A中条形磁铁插入或拔出线圈时;B中闭合线圈竖直向下平动时;C中线圈在匀强磁场中,保持线圈平面始终与磁感线垂直左右运动时;D中线圈以速度v远离磁体的过程中。其中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示的电路中,、、、为定值电阻,A、B是小灯泡,电源的电动势为E,内阻为r。闭合开关S,两灯正常发光,由于电路中四个定值电阻中有一个定值电阻发生了断路故障,致使灯泡的亮度有变化,则下列说法正确的是( )
A. 若断路,两个灯泡的亮度都变亮
B. 若断路,灯泡A比原来亮一些,灯泡B比原来暗一些
C. 若断路,灯泡B比原来暗一些
D. 若断路,两个灯泡都不发光
三、非选择题:本题共5小题。共54分。
11. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在______(填“M”或“N”)端;
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为______(填“a”“b”或“c”),改接的方法是______。
(3)根据实验数据作出的图像如图丙所示,则该电池的电动势______V,内阻______Ω(结果均保留2位有效数字)。
12. 一学习小组利用实验在室温下测定粗细均匀的铜导线的电阻率。实验器材有:
电源(电动势3V,内阻不计);铜导线1根;电流表(量程0~0.6A);电压表(量程0~3V);滑动变阻器(0~5Ω);滑动变阻器(0~100Ω);开关、导线若干。
(1)实验小组设计的电路采取分压式接法,则滑动变阻器应选用______(填“”或“”),请将图甲电路图补充完整____;
(2)小组同学在调节滑动变阻器的过程中发现电流表示数变化明显,电压表指针位于0刻度处基本不动,检测后发现电路并不存在故障,可能的原因是______;
(3)小组同学在原电路基础上将电压表改接在电流表两端,调节滑动变阻器,测得电流表、电压表的示数分别如图乙、丙所示,则电流表示数为______A,电流表内阻为______Ω(第二空保留3位有效数字);
(4)在(3)中测出电流表内阻的基础上,小组同学未更换器材,在电路图甲的基础上仅将电压表调整为测铜导线和电流表的总电压,测出多组U、I数据,并作出了如图丁所示的关系图线,则铜导线的电阻______Ω(结果保留2位有效数字);
(5)小组同学测出铜导线的长为L,导线横截面直径为d,则室温下铜导线的电阻率______(用题目中相应字母表示)。
13. 如图所示,在水平向右、大小为的匀强电场中,在O点固定一电荷量为的点电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直,已知静电力常量,求:
(1)A点的电场强度;
(2)将一电荷量为的试探电荷从D点移动到B点,电场力对其做的功。
14. 电场可以对“带电体”施加力的作用,当今世界已经研发利用电场的力的性质来控制“带电体”的运动,在科研、工业、医疗、军事等领域的发展提供前沿技术支持。如图,置于真空中的平行板电容器水平放置,板间距离为d,板长为L,直流恒压电源电压U保持不变,定值电阻阻值和滑动变阻器的最大阻值均为R,两板间的电场可视为匀强电场。电容器平行板的右端到竖直挡板的距离为L。当滑动变阻器的滑片P移到最右端B时,闭合开关,一带正电微粒(不计重力)以初速度沿水平方向从电容器的最左侧中间进入电容器,恰从电容器下板右侧边缘离开电容器,求:
(1)电容器两板间的电势差和电容器两板之间的场强大小;
(2)带电微粒的荷质比(带电粒子电荷与质量之比);
(3)带电微粒打到挡板上的点到电容器上板水平线的距离。
15. 如图所示实物图中,电压表和电流表均为理想电表,为定值电阻,滑动变阻器最大阻值为50Ω,电流表量程为0.6A。闭合开关S,当滑片P滑至某位置时,额定功率的灯泡L恰好正常发光,电流表示数为0.45A,电压表示数为4V,求:
(1)按照实物图的电路,画出电路图;如果灯泡L突然熄灭,此时电流表的示数变为0.5A,电压表的示数变为10V,如果导线完好,分析故障发生的可能原因;
(2)发生故障前滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)电源的电动势和内阻。
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