精品解析：陕西省西安陕西师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

陕西师大附中2024-2025第一学期期中考试 高二年级物理试题 命题人：高宝新 审题人：史雯 一、选择题（本题共12小题，满分48分。其中1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 关于电场，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的单位是N/m B. 电场力一定对正电荷做正功 C. 电场线是实际存在的线，反映电场强度的大小和方向 D. 静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度的单位是V/m或N/C，故A错误； B．如果正电荷的速度方向与电场力的夹角大于90°，则电场力做负功；等于90°电场力不做功；小于90°电场力做正功，B错误； C．电场线是为了形象地描绘电场而人为引入的一簇曲线，该曲线的疏密程度反映场强的大小，C错误； D．静电场的电场线在空间上与等势面垂直，且沿电场线的方向电势降低，即由高等势面指向低等势面，D正确。 故选D。 2. 静电纺纱利用了高压静电场使单纤维两端带异种电荷，其电场分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 虚线可能是等势线 B. 电场强度 C. 负电荷在A点的电势能小于其在点的电势能 D. 在点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．电极是等势体，其表面是等势面，根据电场线与等势面垂直可知虚线应是电场线，故A错误； B．由电场线的疏密表示电场强度的大小可知 故B错误； C．电场线由高压电源正极到负极，所以A点的电势高，C点的电势低，由 可知，负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能，故C正确； D．CD电场是曲线，在C点静止释放一电子，在电场力作用下不会沿着虚线CD运动，故D错误。 故选C。 3. 用五根完全相同均匀带电绝缘棒围成正五边形ABCDF，P为该五边形的中心。AB、BC、DF，FA棒所带电荷量均为+q，CD棒所带电荷量为-2q，此时P处电场强度的大小为E。若移走CD棒而保持其它棒的位置和电荷分布不变，则P处电场强度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB、BC、DF，FA棒所带电荷量均为+q，其在P点产生的场强设为E0，若CD棒所带电荷量也为+q，根据对称性P点的场强应为0，由于CD棒所带电荷量为-2q，可等效为-3q电荷与+q电荷，由题意和点电荷场强公式可知 若移走CD棒而保持其它棒的位置和电荷分布不变，则相当于CD棒所带电荷量为-q在P点产生的场强即为 故选B。 4. 如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电机的输入功率等于54W B. 电源规格中45，是电功的单位 C. 电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A D. 电机线圈的电阻为6Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A．由参数可知电动机正常工作时的电流为2A，额定电压为12V，所以电动机的输入功率为 故A错误； B．根据可知，是电荷量的单位，故B错误； D．由题给条件不能计算出电机线圈的电阻，因为电动机是非纯电阻，不能用欧姆定律计算阻值，故D错误； C．电机在正常工作时，通过电机的电流为2A，电能转化为机械能和焦耳热，电机突然被卡住不转动，电能将全部转化为焦耳热，根据可知，电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A，故C正确。 故选C。 5. 如图所示，带正电小球A固定在绝缘天花板上，绝缘轻弹簧的下端固定在水平地面上，弹簧处于自由状态，现将与A完全相同的带正电小球B放在弹簧上端并由静止释放，若A、B球心和弹簧轴线始终在一条竖直线上，则小球B从释放到第一次运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 小球B的机械能先增大后减小 B. 小球B的加速度先增大后减小 C. 小球B与弹簧组成系统的机械能先增大后减小 D. 小球A与B组成系统的电势能先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于库仑力对小球B做的正功大于弹簧弹力做的负功，小球B的机械能增大，弹力逐渐增大时，弹力做负功大于库仑力做正功，小球B的机械能减小，故A正确； B．开始运动时，弹簧的弹力小于重力和库仑力之和，合力竖直向下，小球向下做加速运动，由于弹簧的弹力逐渐增大，合力减小，加速度减小。当合外力减小为0时，速度最大。之后弹簧的弹力大于重力与库仑力之和，合外力竖直向上，小球向下做减速运动，弹簧的弹力逐渐增大，合力竖直向上，加速度反向增大。因此小球B的加速度先减小后增大，故B错误； C．由于库仑力对小球B做正功，由功能关系可知，小球B与弹簧组成系统的机械能一定增大，故C错误； D．库仑力对小球B做正功，小球A与B组成系统的电势能一直减小，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a。平行板电容器的A、B两极板间有一带电油滴，电荷量为q（q电荷量很小不会影响两板间电场的分布），带电油滴在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间电压，表示P点的电势，表示带电油滴在P点的电势能。若保持极板A不动，将极板B稍向下平移，则下列说法中正确的是（　　） A. Q减小 B. U减小 C. 减小 D. 减小 【答案】D 【解析】 【详解】保持极板A不动，将极板B稍向下平移，板间距离增大，根据电容决定式 得知，电容减小；若电容器的电压不变时，则电容器所带电量将要减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不能流回电源，所以电容器的电量保持不变；由于电容减小，由电容的定义式 可知两极板间电压变大；根据 可得 可知板间电场强度不变，P点与B板间电势差 可知保持增大，根据 可知P点的电势增大，根据平衡条件可知带电油滴带负电，根据 可知电荷在P点电势能减小，故ABC错误，D正确； 故选D。 7. 如图，一半球形光滑绝缘碗固定在水平地面上，半径为，上表面水平，为球心。三个完全一样的带电小球静止放置在碗内，处在同一水平面上，小球距离碗底的竖直高度为（图中只画出一个小球，另外两个小球未画出）。已知小球质量为，重力加速度为，静电力常量为。则每个小球带电量的大小是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设两球之间的距离为r，电荷量为q，则两球之间的库仑力为 则其中一个小球所受的库仑力合力为 对小球受力分析可知 由几何关系可知 联立求解可得 故选B。 8. 如图所示，三点位于同一圆弧上，为圆心，圆弧半径为，且，。该平面内存在一匀强电场，现把一个电荷量的正电荷从移到，电场力做功为；从移到，电场力做功为。则该匀强电场的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示，延长与连线交于点，由几何关系可知，点为的三等分点。设点电势为0，由 可得点电势 则点电势 由 可得 则是电势为的等势线。故电场强度方向垂直向右，大小为 故选B。 9. 磁感应强度的单位T与下面哪几个单位等效（　　） A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．由磁感应强度的定义式可得 A正确，B错误； C．由可得 C正确； D．由牛顿第二定律可得 又 联立解得 D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，两根通有异向电流的长直导线P、Q平行放置，电流大小，a、b两点在导线横截面连线的延长线上，c、d为P、Q连线中垂线上两点，且到P、Q连线的距离相等。已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足，式中k是常量，I是导线中的电流大小，r是该点到直导线的距离。则下列说法正确的是（ ） A. a点磁感应强度不可能为零 B. c、d两点磁感应强度方向相同 C. c、d两点磁感应强度大小相等 D. b点磁感应强度的方向垂直于P、Q连线向下 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意，由右手螺旋定则可知，导线P在a点产生的磁场竖直向下，设为，导线Q在a点产生的磁场竖直向上，设为，若有，即 则a点磁感应强度为零，可得 由于，，则，可能成立，即a点磁感应强度有可能为零，故A错误； BC．根据题意，由右手螺旋定则和通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足可知，导线在c、d两点产生的磁感应强度如图所示 由磁场的叠加原理可知，c、d两点磁感应强度方向不同，由几何关系可知，c、d两点磁感应强度大小相等，故B错误，C正确； D．根据题意，由右手螺旋定则可知，导线P在b点产生的磁场竖直向上，设为，导线Q在b点产生的磁场为竖直向下的，设为，由通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足可知，则b点磁感应强度的方向垂直于P、Q连线向下，故D正确。 故选CD。 11. 某同学通过实验正确作出标有“、”的小灯泡的图线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势，内阻，定值电阻，则（　　） A. 由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而增大 B. 由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而减小 C. 闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为 D. 闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由甲图可知，随电压的升高各点与原点连线的斜率变大，则小灯泡的电阻值增大，即小灯泡的电阻值随电压的升高而增大，故B错误，A正确； CD．将定值电阻看作电源的内阻，由闭合回路欧姆定律有 将此函数关系的图像画在灯泡的图像上，如图所示 由图可知，闭合乙图开关，灯泡两端的电压约为，流过灯泡的电流约为，则小灯泡的实际功率约为 故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，竖直平面内有圆心为O、半径为R的圆，水平直径上两端点分别固定带电荷量为的点电荷，BD为竖直直径，P为OB的中点，且两点间的电势差大小为U。一带电荷量为、质量为m的小球以一定初速度从D点开始竖直向下运动，经过P点时加速度大小为，在间运动时加速度始终大于。忽略小球所带电荷对电场分布的影响，重力加速度为g，取无穷远处为零电势点。则小球从D到B的过程中（　　） A. 经过O点时的速度最小 B. 经过O点时的加速度大小为g C. 机械能先减小后增大 D. 初动能可能为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设P点的场强大小为E，小球在P点时有 可得 又小球在PB间运动时加速度大于，则PB间场强大于E，且方向竖直向下。根据对称性可知小球在OD中点时所受合力为零，小球先减速后加速，在OD中点时速度最小，故A错误； B．O点的场强为零，小球在O点受电场力为零，合力等于重力，加速度大小为g，故B正确； C．从D到B的过程，电场力先做负功后做正功，小球的机械能先减小后增大，故C正确； D．设OD中点为F，根据对称性可知，点电势相等，则两点间的电势差也为U，使小球能经过F点即可使小球到达B点，由 有 故D正确。 故选BCD。 二、实验题（共2小题，第13题6分，第14题10分，共16分） 13. 某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻，所选用电压表有3V和15V两个量程。 （1）测量电压表3V量程的内阻 ①先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至欧姆挡“×100Ω”倍率处，短接两表笔，进行欧姆调零；测量时，电压表的“”极连接多用表的_________（填“红表笔”或“黑表笔”）； ②测量时欧姆表的指针如图甲，则电压表3V量程的内阻为3000Ω。 （2）电压表15V量程和3V量程由同一个表头改装的，则可推算出15V量程的内阻等于_________Ω。 （3）若该多用电表欧姆挡可选用电动势为“1.5V”或“9V”两个规格的干电池，根据图甲、乙中欧姆表盘及电压表示数，可以推断选择“×100Ω”倍率时所用干电池电动势为_________V。 【答案】（1）红表笔 （2）15000 （3）1.5 【解析】 【小问1详解】 测量时，欧姆表的黑表笔接电源的正极，则电压表的“”极连接多用表的红表笔。 【小问2详解】 由串联分压可得 解得15V量程的内阻等于 【小问3详解】 选择“×100Ω”倍率时所用干电池电动势为 14. 某同学为测量某电瓶车上蓄电池的电动势和内电阻，并探究电源的输出功率P与外电路的电阻R之间的关系，他设计了如图甲所示的实验电路。实验中以蓄电池作为电源，为了便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作一个新电源（图中虚线框内部分）。实验中，多次调节外电阻R，读出相应的电压表和电流表示数U和I，由测得的数据描绘出如图乙所示的U-I图像。 （1）根据以上信息可以得到，新电源输出功率的最大值为_________W，对应的外电阻R的阻值为_________Ω； （2）若与蓄电池串联的定值电阻的阻值R0=7Ω，则可以求得蓄电池的电动势E0=__________V，内电阻r0=_________Ω； （3）该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差。在图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的U-I图像，虚线是新电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的U-I图像，则可能正确的是 。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 6 ②. 1 （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙图像得新电源的路端电压与电流的数值关系为 根据闭合电阻的欧姆定律 可得 ， 新电源输出功率为 可得当 时，新电源输出功率的最大，最大值为 [2]根据闭合电阻的欧姆定律 解得对应的外电阻R的阻值为 【小问2详解】 [1]由图乙图像得新电源的路端电压与电流的数值关系为 根据闭合电阻的欧姆定律 可得蓄电池的电动势为 [2]图像斜率的绝对值为 解得内电阻 【小问3详解】 新电源的路端电压测量准确，但干路电流测量小了，少测的部分为通过电压表的电流，且路端电压越大差距越大，电压为0时没有差距，故图C符合要求。 故选C。 三、计算题（第15题8分，第16题8分，第17题8分，第18题12分，共36分） 15. 如图所示，小球A的质量为m、B的质量为2m，两球均带正电荷，B的带电量是A的4倍，用长均为L的a、b绝缘细线悬挂于O点，两小球均处于静止状态，细线b中的拉力是细绳a中的拉力的2倍，已知重力加速度大小为g，静电力常量为k，，。求： （1）小球A的带电量q； （2）若给小球A、B同时施加方向相反、大小始终相等的水平拉力，且两力从0开始缓慢增大，此过程两小球电荷量保持不变。求细线b与竖直方向的夹角从缓慢增加到的过程中两个拉力所做的总功W。 【答案】（1） （2）0.8mgL 【解析】 【小问1详解】 设小球AB的质量分别为m和2m，带电量分别为q和4q，细绳a的拉力为T，则细绳b的拉力为2T，对A、B整体研究，细线a的拉力 T=3mg 对小球B研究，根据力的平衡 解得 【小问2详解】 对A、B施加等大反向的水平拉力后，A、B组成的系统始终处于平衡状态，对两球的整体分析可知，水平方向受合力为零，因此细线a始终处于竖直，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，小球A保持静止，小球B和A间的距离始终保持不变，电场力不做功，作用在A上的拉力不做功，根据功能关系知，拉力对小球B做功，即两个拉力做的总功为B的重力势能增加量，则 W=2mg（L-Lcos53°）=0.8mgL 16. 在如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，是一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中、两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求： （1）电源的电动势和内阻。 （2）定值电阻的阻值。 （3）滑动变阻器的最大阻值。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，则有内阻 电源的电动势为 取电压，电流，代入解得 【小问2详解】 当滑片P滑到最右端时，被短路，外电路的电阻最小，电流最大。此时电压，电流，则定值电阻 【小问3详解】 当滑片滑到最左端时，滑动变阻器阻值最大，外电阻最大，电流最小，此时路端电压，电流 外电路总电阻 又 代入解得 17. 如图，两条相距的竖直且平行的直线之间的区域里有两个场强大小不同，方向相反的有界匀强电场，其中水平直线下方的电场的场强为，方向竖直向上。上方的电场强度方向向下。在电场左边界上宽为的区域内连续分布着电荷量为，质量为的不计重力的粒子。从某时刻起由到点间的带电粒子依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入匀强电场。从点射入的粒子通过上点进入上部匀强电场，后从边上的点水平射出，点到点的距离为。 （1）请计算出不同位置射入的粒子在电场中飞行的时间。 （2）请求出上方匀强电场的场强的大小。 （3）请通过计算和分析找出上哪些位置射入的粒子可以沿水平方向射出。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）从MQ间水平射入电场的粒子在水平方向上都做匀速直线运动，则不同位置射入的粒子在电场中飞行的时间为 （2）从Q点射入的粒子，设从Q到P的时间为，P到F的时间为，到达P时的竖直速度为，则根据牛顿第二定律 可得，粒子在MN下方的加速度为 粒子在MN上方的加速度为 根据类平抛规律有 ， ， 联立可得 ， （3）设粒子到M点的距离为y，由题意可知 粒子可能经过n次循环进入边界，要满足的条件为 可得 （n=1、2、3……） 竖直方向 其中 联立可得 （n=1、2、3……） 18. 如图甲所示，电子枪连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电压为U1的加速电场加速后由小孔穿出，沿两个距离为d的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场，A、B两板间加如图乙所示的周期性变化的电压UAB，电压变化周期为T，正半周UAB为U0，负半周UAB为-3U0。已知电子质量为m、电荷量为-e，A、B极板长为，所有电子都能离开偏转电场，不计电子的重力及电子间的相互作用力。求： （1）电子经过偏转电场的时间t； （2）从t=0时刻射入偏转电场的电子在进、出偏转电场过程中电势能的变化量∆Ep； （3）在足够长的时间内从中线下方离开偏转电场的电子数占电子总数的比例η。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子在加速电场中，根据动能定理，有 解得 电子进入偏转电场，水平方向，有 联立解得 【小问2详解】 竖直方向，有， 解得 功能关系 解得 【小问3详解】 电子在电场中的运动时间均为 当A、B两板间电势差为U0时，有 3U0时，有 解得 在0~时间内，设t1时刻射入电场中电子偏转位移刚好为0，有 解得 即在0～时间内，～时间内射入电场中的电子均可从中线下方飞出； ～T时间内，设t2时刻射入的电子刚好偏转位移为0，有 解得 即～T这段时间内，~t2时间内射入电场中的电子均可从中线下方飞出，在一个周期内能从下中线下方离开的粒子射入时间间隔为 从中线下方离开偏转电场的电子占电子总数的比例 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陕西师大附中2024-2025第一学期期中考试 高二年级物理试题 命题人：高宝新 审题人：史雯 一、选择题（本题共12小题，满分48分。其中1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 关于电场，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的单位是N/m B. 电场力一定对正电荷做正功 C. 电场线是实际存在的线，反映电场强度的大小和方向 D. 静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面 2. 静电纺纱利用了高压静电场使单纤维两端带异种电荷，其电场分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 虚线可能是等势线 B. 电场强度 C. 负电荷在A点的电势能小于其在点的电势能 D. 在点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线运动 3. 用五根完全相同的均匀带电绝缘棒围成正五边形ABCDF，P为该五边形的中心。AB、BC、DF，FA棒所带电荷量均为+q，CD棒所带电荷量为-2q，此时P处电场强度的大小为E。若移走CD棒而保持其它棒的位置和电荷分布不变，则P处电场强度的大小为（　　） A B. C. D. 4. 如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电机的输入功率等于54W B. 电源规格中的45，是电功的单位 C. 电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A D. 电机线圈的电阻为6Ω 5. 如图所示，带正电小球A固定在绝缘天花板上，绝缘轻弹簧的下端固定在水平地面上，弹簧处于自由状态，现将与A完全相同的带正电小球B放在弹簧上端并由静止释放，若A、B球心和弹簧轴线始终在一条竖直线上，则小球B从释放到第一次运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 小球B的机械能先增大后减小 B. 小球B的加速度先增大后减小 C. 小球B与弹簧组成系统的机械能先增大后减小 D. 小球A与B组成系统电势能先增大后减小 6. 如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a。平行板电容器的A、B两极板间有一带电油滴，电荷量为q（q电荷量很小不会影响两板间电场的分布），带电油滴在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间电压，表示P点的电势，表示带电油滴在P点的电势能。若保持极板A不动，将极板B稍向下平移，则下列说法中正确的是（　　） A. Q减小 B. U减小 C. 减小 D. 减小 7. 如图，一半球形光滑绝缘碗固定在水平地面上，半径为，上表面水平，为球心。三个完全一样的带电小球静止放置在碗内，处在同一水平面上，小球距离碗底的竖直高度为（图中只画出一个小球，另外两个小球未画出）。已知小球质量为，重力加速度为，静电力常量为。则每个小球带电量的大小是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，三点位于同一圆弧上，为圆心，圆弧半径为，且，。该平面内存在一匀强电场，现把一个电荷量的正电荷从移到，电场力做功为；从移到，电场力做功为。则该匀强电场的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 9. 磁感应强度的单位T与下面哪几个单位等效（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，两根通有异向电流的长直导线P、Q平行放置，电流大小，a、b两点在导线横截面连线的延长线上，c、d为P、Q连线中垂线上两点，且到P、Q连线的距离相等。已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足，式中k是常量，I是导线中的电流大小，r是该点到直导线的距离。则下列说法正确的是（ ） A. a点磁感应强度不可能为零 B. c、d两点磁感应强度方向相同 C. c、d两点磁感应强度大小相等 D. b点磁感应强度方向垂直于P、Q连线向下 11. 某同学通过实验正确作出标有“、”的小灯泡的图线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势，内阻，定值电阻，则（　　） A. 由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而增大 B. 由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而减小 C. 闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为 D. 闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为 12. 如图所示，竖直平面内有圆心为O、半径为R的圆，水平直径上两端点分别固定带电荷量为的点电荷，BD为竖直直径，P为OB的中点，且两点间的电势差大小为U。一带电荷量为、质量为m的小球以一定初速度从D点开始竖直向下运动，经过P点时加速度大小为，在间运动时加速度始终大于。忽略小球所带电荷对电场分布的影响，重力加速度为g，取无穷远处为零电势点。则小球从D到B的过程中（　　） A. 经过O点时的速度最小 B. 经过O点时的加速度大小为g C. 机械能先减小后增大 D. 初动能可能为 二、实验题（共2小题，第13题6分，第14题10分，共16分） 13. 某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻，所选用电压表有3V和15V两个量程。 （1）测量电压表3V量程的内阻 ①先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至欧姆挡“×100Ω”倍率处，短接两表笔，进行欧姆调零；测量时，电压表的“”极连接多用表的_________（填“红表笔”或“黑表笔”）； ②测量时欧姆表的指针如图甲，则电压表3V量程的内阻为3000Ω。 （2）电压表15V量程和3V量程由同一个表头改装的，则可推算出15V量程的内阻等于_________Ω。 （3）若该多用电表欧姆挡可选用电动势为“1.5V”或“9V”两个规格的干电池，根据图甲、乙中欧姆表盘及电压表示数，可以推断选择“×100Ω”倍率时所用干电池电动势为_________V。 14. 某同学为测量某电瓶车上蓄电池的电动势和内电阻，并探究电源的输出功率P与外电路的电阻R之间的关系，他设计了如图甲所示的实验电路。实验中以蓄电池作为电源，为了便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作一个新电源（图中虚线框内部分）。实验中，多次调节外电阻R，读出相应的电压表和电流表示数U和I，由测得的数据描绘出如图乙所示的U-I图像。 （1）根据以上信息可以得到，新电源输出功率的最大值为_________W，对应的外电阻R的阻值为_________Ω； （2）若与蓄电池串联的定值电阻的阻值R0=7Ω，则可以求得蓄电池的电动势E0=__________V，内电阻r0=_________Ω； （3）该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差。在图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的U-I图像，虚线是新电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的U-I图像，则可能正确的是 。 A. B. C. D. 三、计算题（第15题8分，第16题8分，第17题8分，第18题12分，共36分） 15. 如图所示，小球A的质量为m、B的质量为2m，两球均带正电荷，B的带电量是A的4倍，用长均为L的a、b绝缘细线悬挂于O点，两小球均处于静止状态，细线b中的拉力是细绳a中的拉力的2倍，已知重力加速度大小为g，静电力常量为k，，。求： （1）小球A的带电量q； （2）若给小球A、B同时施加方向相反、大小始终相等水平拉力，且两力从0开始缓慢增大，此过程两小球电荷量保持不变。求细线b与竖直方向的夹角从缓慢增加到的过程中两个拉力所做的总功W。 16. 在如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，是一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中、两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求： （1）电源的电动势和内阻。 （2）定值电阻的阻值。 （3）滑动变阻器的最大阻值。 17. 如图，两条相距竖直且平行的直线之间的区域里有两个场强大小不同，方向相反的有界匀强电场，其中水平直线下方的电场的场强为，方向竖直向上。上方的电场强度方向向下。在电场左边界上宽为的区域内连续分布着电荷量为，质量为的不计重力的粒子。从某时刻起由到点间的带电粒子依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入匀强电场。从点射入的粒子通过上点进入上部匀强电场，后从边上的点水平射出，点到点的距离为。 （1）请计算出不同位置射入的粒子在电场中飞行的时间。 （2）请求出上方匀强电场的场强的大小。 （3）请通过计算和分析找出上哪些位置射入的粒子可以沿水平方向射出。 18. 如图甲所示，电子枪连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电压为U1的加速电场加速后由小孔穿出，沿两个距离为d的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场，A、B两板间加如图乙所示的周期性变化的电压UAB，电压变化周期为T，正半周UAB为U0，负半周UAB为-3U0。已知电子质量为m、电荷量为-e，A、B极板长为，所有电子都能离开偏转电场，不计电子的重力及电子间的相互作用力。求： （1）电子经过偏转电场的时间t； （2）从t=0时刻射入偏转电场的电子在进、出偏转电场过程中电势能的变化量∆Ep； （3）在足够长的时间内从中线下方离开偏转电场的电子数占电子总数的比例η。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $