精品解析:四川省广元市直属普通高中备课联盟2024-2025学年高二上学期第一次联合检测(期中)物理试题
2024-12-06
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内容正文:
广元市市直属普通高中备课联盟第一次联合检测高2023级
物理学科试题
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 物理和生活息息相关。下列有关电学知识的说法正确的是( )
A. 图甲中,静电除尘装置将带负电的尘埃收集在极柱B上
B. 图乙中,建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理
C. 图丙中,采用金属编织网包裹着导体线芯是为了增加线束的导电性
D. 图丁中,毛皮与橡胶棒摩擦起电时,毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,静电除尘装置将带负电的尘埃收集在两个带正电的极板A上,故A错误;
B.图乙中,建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理,故B正确;
C.图丙中,采用金属编织网包裹着导体线芯是屏蔽线外的电磁信号干扰,故C错误;
D.图丁中,毛皮与橡胶棒摩擦起电时,毛皮带正电是因为在摩擦过程中它失去了带负电的电子,故D错误。
故选B。
2. 宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险程度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍,下列有关磁星的磁场说法正确的是( )
A. 磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
B. 距“磁星”很远处磁感线中断
C. “磁星"周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
D. “磁星”表面的磁场非常强,故磁感线非常密集,磁感线可能相切
【答案】C
【解析】
【详解】A.在“磁星”外部和内部都有磁场,内部和外部磁感线组成闭合的曲线,选项A错误;
B.磁感线是闭合的曲线,则距“磁星”很远处磁感线不会中断,选项B错误;
C.“磁星"周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示,选项C正确;
D.“磁星”表面的磁场非常强,故磁感线非常密集,但是磁感线不可能相切,选项D错误。
故选C。
3. 污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有( )
A. M点的电势比N点的高
B. N点的电场强度比P点的大
C. 污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做正功
D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据沿着电场线方向电势降低可知N点的电势比M点的高,故A错误;
B.根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小,故B错误;
C.M点的电势比N点的低,污泥絮体带负电,根据可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能大,污泥絮体从M点移到N点,电势能减小,电场力对其做正功,故C正确;
D.M点和P点在同一等势面上,则污泥絮体在M点的电势能与在P点的电势能相等,结合AC选项分析可知污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,电表均为理想电表,两灯泡的电阻均为2r,r为电源内阻的大小,闭合开关S,此时两灯泡正常发光。将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表示数变化量的绝对值分别为,电流表A示数变化量的绝对值为,则( )
A. 灯泡变亮,灯泡变暗
B. 的示数增大
C. 电源的输出功率减小,效率减小
D. 与的比值小于与的比值
【答案】D
【解析】
【详解】电路可简化为如图所示电路
A.将滑片向下滑动,电路中的总电阻增大,总电流减小,通过两串联灯泡的电流始终一样且减小,两灯泡逐渐变暗,故A错误;
B.电压表测量的是路端电压,电压表测量的是灯泡两端的电压,因为总电流减小,所以的示数减小,的示数增大,故B错误;
C.当外电路电阻越接近电源内阻时,电源输出功率越大,滑动变阻器滑片向下滑动,外电阻与电源内阻相差越来越大,电源输出功率变小,电源的效率为
由于外电阻增大,则效率增大,故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律可知
则与的比值小于与的比值,故D正确。
故选D。
5. 如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”,“小火车”是两端都吸有强磁铁的干电池,“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内,就会沿螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据安培定则可知,螺线管产生的磁场的方向向右;因为小火车是放在螺线管里面的,小火车左侧磁铁的N被螺线管左侧磁极S吸引(参考小磁针),而小火车右侧磁铁N级要受到右侧N极的排斥力,方向沿螺线管内部磁感线方向,最终小火车两侧磁铁所受总合力向左;小火车运动向左运动,故A正确,B错误;
C.根据安培定则可知,螺线管产生的磁场的方向向右;因为小火车是放在螺线管里面的,小火车左侧磁铁的N被螺线管左侧磁极S吸引(参考小磁针),而小火车右侧磁铁S级要受到右侧N极的吸引力,方向沿螺线管内部磁感线方向,最终小火车两侧磁铁所受总合力向左;小火车处于静止状态,故C错误;
D.根据安培定则可知,螺线管产生的磁场的方向向左;因为小火车是放在螺线管里面的,小火车左侧磁铁的N被螺线管左侧磁极N排斥(参考小磁针),而小火车右侧磁铁N级要受到右侧S极的吸引力,方向沿螺线管内部磁感线方向,最终小火车两侧磁铁所受总合力向右,小火车运动向右运动,故D错误。
故选A。
6. 如图甲所示,当滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中,两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于0.2A时,电动机不发生转动,各电表均视为理想电表,电动机电阻不随温度变化而改变。则滑动变阻器R接入电路的最大阻值为( )
A. 30Ω B. 34Ω C. 36Ω D. 40Ω
【答案】A
【解析】
【详解】由闭合电路欧姆定律
结合图像可知
联立可得
,
由图像可知,当电动机不工作时
当电路中电流最小时滑动变阻器R接入电路的电阻最大
解得
故选A。
7. 如图所示,真空中有M、N两点,纸面内到M、N两点的距离之比等于2的点的集合为图中圆心为O、半径为d的圆,P、T、S为圆上的三点,PO⊥MO,T、S两点为圆与直线MN的交点,显然,MO=2d。在M、N两点分别固定两点电荷Q1、Q2,点电荷Q2所带电荷量为,P点的电场方向恰好指向圆心O。已知真空中带电荷量为Q的点电荷在空间产生的电场中某点的电势,式中r为该点到点电荷的距离,k为静电力常量,下列说法不正确的是( )
A. Q1所带电荷量为2q
B. S点的电场强度大小为
C. T点的电势为0
D. 球心为O、半径为d的球面上任意一点的电场方向均指向球心
【答案】B
【解析】
【详解】A.图下图所示,根据几何关系有
,
根据库仑定律有
,
解得
故A正确;
B.S点的电场强度大小为
故B错误;
C.T点的电势为
故C正确;
D.空间中到两点电荷的距离之比等于2的点的集合为球面,所以两电荷在此球面上任意一点对应的电势互为相反数,此球面上任意一点的电势均为零,此球面为等电势面,所以球心为O、半径为d的球面上任意一点的电场方向均指向球心,故D正确。
故选B。
二、多项选择题:共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,每小题有多个选项符合题目要求。全都选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示是我国500m口径球面射电望远镜(FAST),它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 频率越高的电磁波,波长越长
B. 电磁波在任何介质中的传播速度均为
C. 赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
D. 不均匀变化的电场激发变化的磁场,空间将产生电磁波
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据电磁波的波速公式可知,频率越高的电磁波,波长越短,故A错误;
B.电磁波只有在真空中传播速度才是,故B错误;
C.赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论,故C正确;
D.根据麦克斯韦的电磁场理论可知不均匀变化的电场激发变化的磁场,空间会产生电磁波,故D正确。
故选CD。
9. 独石电容器广泛应用于电子精密仪器,是多个简单平行板电容器的并联体。如图所示,平行板电容器与二极管串联,再与电压恒定的电源保持相连,电容器的下极板B接地,一带电油滴恰好静止在电容器两板间的P点,现将A板上移一小段距离,则( )
A. 带电油滴带正电 B. 平行板电容器的电压U不变
C. 平行板电容器两极板间的场强E不变 D. 带电油滴在P点的电势能减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题图可知,电容器上极板带负电,下极板带正电,极板间的电场强度方向竖直向上,带电油滴恰好静止在电容器两板间的P点,由平衡条件可知,带电油滴受电场力方向应竖直向上,则有带电油滴带正电,A正确;
B.由题图可知,电容器上极板带负电,下极板带正电,两极板间的距离d增大,由平行板电容器电容决定式可知,电容C减小,由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式可知,电容器两板间的电压U增大,B错误;
C.现将A板上移一小段距离,则有两极板间的距离d增大,由平行板电容器电容决定式,电容的定义式和可得
由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器所带电量Q不变,因此电容器两极板间的电场强度E与板间的距离d无关,即电场强度E不变,C正确;
D.现将A板上移一小段距离,由于B板与P点的距离不变,板间的电场强度E不变,可得P点与A板间的电势差不变,可知带电油滴在P点的电势不变,D错误。
故选AC。
10. 如图所示为真空中的实验装置,平行金属板之间的加速电压为,之间的偏转电压为,为荧光屏。现有质子、氘核和粒子三种粒子分别在A板附近由静止开始加速,最后均打在荧光屏上。已知质子、氘核和粒子的质量之比为,电荷量之比为,则质子、氘核和粒子三种粒子( )
A. 三种粒子都打在荧光屏上同一个位置
B. 从开始到荧光屏所经历时间之比为
C. 打在荧光屏时的动能之比为
D. 打在荧光屏时的动能之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】B.设加速电场AB间距离为d,偏转极板长度为l,偏转极板间的距离为h,屏到偏转电场右边缘距离为s,粒子在加速过程中,根据
可得
在加速电场中运动的时间
进入偏转电场,以及离开偏转电场后到打到屏上,水平方向速度保持不变,因此打到屏的时间
从开始到荧光屏所经历时间
可知运动时间与成反比,由于
设质子、氘核和粒子三种粒子离开加速度电场的速度分别为。因此
故B错误;
A.粒子进入偏转电场之后,做类平抛运动
其中
可得
可知所有粒子在偏转电场中,偏转距离相等,即三种粒子打到荧光屏上的位置相同,故A正确;
CD.根据动能定理
可知打在荧光屏时的动能仅仅与粒子的带电量成正比,因此
故D正确,C错误。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题 共53分)
三、非选择题:共5小题,共57分。
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中:
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度L=_______mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d=_______mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
E.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流 1A)
F.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)
G.开关、导线
要求待测电阻两端的电压能从零开始变化,上述器材中,电流表应选_______,滑动变阻器应选_______(填写各器材的字母代号);且电流表应选择_______接法(填“内接”或者“外接”),滑动变阻器应选择_______接法(填“限流式”或者“分压式”)。
(3)该金属丝电阻率的表达式_______。(用L,d,R表示)
【答案】(1) ①. 51.30 ②. 4.650
(2) ①. C ②. E ③. 内接 ④. 分压式
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以
[2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以
【小问2详解】
[1]由于电源电动势为3V,则电压表需要选择D,电路最大电流约为
所以电流表应选择C;
[2][3][4]由于所选电流表内阻已知,所以电流表应采用内接法;为方便实验操作,为了减小误差,需要电压从零开始变化,滑动变阻器采用分压式连接,且滑动变阻器选择阻值较小的E。
【小问3详解】
根据电阻定律
该金属丝电阻率的表达式
12. 某研究小组的同学要测量一个未知电源的电动势E及内阻r。手边的实验器材有:待测电源(电动势E约为4V,内阻r约为0.8Ω),电压表V(量程为1V,内阻约为1kΩ),滑动变阻器,滑动变阻器,电阻箱,定值电阻(阻值为10Ω),开关S,导线若干。
(1)由于电压表V的量程太小,需将电压表量程扩大为3V,则应测量此电压表的内阻,该小组同学依据图甲电路进行测量,步骤如下:
①S断开,使滑动变阻器的滑片P处于最左端a,并将电阻箱的阻值调为零;
②闭合S,将滑动变阻器的滑片P由左端缓慢向右滑动,当电压表的读数为满偏值时,滑片P停止滑动;
③保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱的阻值使电压表的读数为满偏值的一半时,记下电阻箱的阻值。该实验中滑动变阻器应选用______。(填入器材所对应的符号)
从以上步骤测得的数据可得,要改装成量程为3V的电压表,该电压表应串联的分压电阻______。
(2)研究小组的同学利用题给的电压表(表盘未改动)串联分压电阻构成量程为3V的电压表后,设计了图乙的电路测量电源电动势E及内阻r。为了使电压表的读数随电阻箱的阻值改变而有较大的变化,在干路上连接了一个阻值为的定值电阻,实验过程中通过改变电阻箱的阻值R得到多组对应电压表的读数值U。导出与的函数关系式,由此作出的图象如图丙所示,得到图线的截距为b,斜率为k。则电源电动势______;内阻______。
【答案】(1) ①. ②. 1990
(2) ①. 或 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
[1]因滑动变阻器采用分压接法,故滑动变阻器应选择总阻值较小的;
[2]根据半偏法可知,电压表内阻为995Ω,要改装成量程为3V的电压表,由串联规律可知
解得该电压表应串联的分压电阻
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可知
变形可得
则由题图丙可知
联立解得
13. 如图所示,把电荷量、质量m=0.9kg的带正电小球用绝缘细线悬挂在水平天花板上,带正电的物块放置在倾角θ=37°的光滑固定斜面上。当小球与物块间的连线水平且细线与水平方向的夹角为37°时,小球与物块均静止,此时两者之间的距离d=0.3m。已知静电力常量,小球及物块均可视为点电荷,重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物块的电荷量大小q2;
(2)物块的质量m2。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析,根据平衡条件,竖直方向上有
水平方向上有
联立解得
由库仑定律有
解得
【小问2详解】
对物块受力分析,根据平衡条件,沿斜面方向上有
解得
14. 如图,电源电动势为10V,内阻为2Ω,电阻R1为0.5Ω,R2为5Ω。已知电动机额定电压U为5V,线圈电阻RM为0.5Ω。开关闭合后,电动机恰好正常工作。问:
(1)通过R1的电流是多少?
(2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大?
(3)若R1、R2电阻可调,在确保电动机正常工作的前提下,当R1的阻值多大时,R1消耗的电功率最大?此时R2的阻值多大?
【答案】(1)2A (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电动机恰好正常工作,所以电动机两端的电压恰好等于额定电压U,电源内阻r和电阻R1的总电压为
则R1的电流为
解得
【小问2详解】
根据并联关系
通过R2的电流
流过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
所以,电动机正常工作时产生的机械功率为
【小问3详解】
在确保电动机正常工作的前提下,则电源内阻和电阻R1的总电压为5V不变,设此电压为E1,则R1的功率为
由数学关系可知,当时,R1的功率最大。此时电路中的总电流为
则此时通过R2的电流为
则此时R2的阻值为
15. 人类为了开发外太空,需要模拟各种等效重力场下的逃生方式。如图所示,水平面xOy和竖直面yOz内分别固定着两个半径均为R的半圆形光滑绝缘轨道OMN和OPQ,整个空间存在着方向沿y轴正方向的匀强电场,质量分别为0.5m、m的逃生球A、B套在轨道上,其中绝缘的A球不带电,B球的电荷量为。已知匀强电场的电场强度大小为(g为重力加速度),B球从OMN轨道进入OPQ轨道时无能量损失,初始时B球静止在OMN轨道的中点处,A球以大小为的初速度从N点滑上轨道,A、B两球之间的碰撞为弹性碰撞,且碰撞过程中B球的电荷量不变,A、B两球均可视为质点,碰后A球被锁定。求:
(1)B球到达O点的速度大小;
(2)B球在OPQ轨道上的最小动能;
(3)B球从Q点脱离轨道后,经过y轴时的坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)(,,)
【解析】
【小问1详解】
A、B球碰撞过程,设碰撞后A、B球的速度分别为、 ,根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
从M点到O点,设B球到O点的速度为,对B球,根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
对B球,当动能最小时在图中K点
从O点到K点,根据动能定理可得
解得
【小问3详解】
设B球经过Q点时的速度为,从O点到Q点,有
解得
B球离开Q点后,设到达y轴所需要的时间为t,则有
解得
即经过y轴上时的坐标为(,,)。
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广元市市直属普通高中备课联盟第一次联合检测高2023级
物理学科试题
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 物理和生活息息相关。下列有关电学知识的说法正确的是( )
A. 图甲中,静电除尘装置将带负电的尘埃收集在极柱B上
B. 图乙中,建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理
C. 图丙中,采用金属编织网包裹着导体线芯是为了增加线束的导电性
D. 图丁中,毛皮与橡胶棒摩擦起电时,毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷
2. 宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险程度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍,下列有关磁星的磁场说法正确的是( )
A. 磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
B. 距“磁星”很远处磁感线中断
C. “磁星"周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
D. “磁星”表面的磁场非常强,故磁感线非常密集,磁感线可能相切
3. 污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有( )
A. M点的电势比N点的高
B. N点的电场强度比P点的大
C. 污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做正功
D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
4. 如图所示,电表均为理想电表,两灯泡的电阻均为2r,r为电源内阻的大小,闭合开关S,此时两灯泡正常发光。将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表示数变化量的绝对值分别为,电流表A示数变化量的绝对值为,则( )
A. 灯泡变亮,灯泡变暗
B. 的示数增大
C. 电源的输出功率减小,效率减小
D. 与的比值小于与的比值
5. 如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”,“小火车”是两端都吸有强磁铁的干电池,“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内,就会沿螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图甲所示,当滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中,两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于0.2A时,电动机不发生转动,各电表均视为理想电表,电动机电阻不随温度变化而改变。则滑动变阻器R接入电路的最大阻值为( )
A. 30Ω B. 34Ω C. 36Ω D. 40Ω
7. 如图所示,真空中有M、N两点,纸面内到M、N两点的距离之比等于2的点的集合为图中圆心为O、半径为d的圆,P、T、S为圆上的三点,PO⊥MO,T、S两点为圆与直线MN的交点,显然,MO=2d。在M、N两点分别固定两点电荷Q1、Q2,点电荷Q2所带电荷量为,P点的电场方向恰好指向圆心O。已知真空中带电荷量为Q的点电荷在空间产生的电场中某点的电势,式中r为该点到点电荷的距离,k为静电力常量,下列说法不正确的是( )
A. Q1所带电荷量为2q
B. S点的电场强度大小为
C. T点的电势为0
D. 球心为O、半径为d的球面上任意一点的电场方向均指向球心
二、多项选择题:共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,每小题有多个选项符合题目要求。全都选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示是我国500m口径球面射电望远镜(FAST),它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 频率越高的电磁波,波长越长
B. 电磁波在任何介质中的传播速度均为
C. 赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
D. 不均匀变化的电场激发变化的磁场,空间将产生电磁波
9. 独石电容器广泛应用于电子精密仪器,是多个简单平行板电容器的并联体。如图所示,平行板电容器与二极管串联,再与电压恒定的电源保持相连,电容器的下极板B接地,一带电油滴恰好静止在电容器两板间的P点,现将A板上移一小段距离,则( )
A. 带电油滴带正电 B. 平行板电容器的电压U不变
C. 平行板电容器两极板间的场强E不变 D. 带电油滴在P点的电势能减小
10. 如图所示为真空中的实验装置,平行金属板之间的加速电压为,之间的偏转电压为,为荧光屏。现有质子、氘核和粒子三种粒子分别在A板附近由静止开始加速,最后均打在荧光屏上。已知质子、氘核和粒子的质量之比为,电荷量之比为,则质子、氘核和粒子三种粒子( )
A. 三种粒子都打在荧光屏上同一个位置
B. 从开始到荧光屏所经历时间之比为
C. 打在荧光屏时的动能之比为
D. 打在荧光屏时的动能之比为
第Ⅱ卷(非选择题 共53分)
三、非选择题:共5小题,共57分。
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中:
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度L=_______mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d=_______mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
E.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流 1A)
F.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)
G.开关、导线
要求待测电阻两端的电压能从零开始变化,上述器材中,电流表应选_______,滑动变阻器应选_______(填写各器材的字母代号);且电流表应选择_______接法(填“内接”或者“外接”),滑动变阻器应选择_______接法(填“限流式”或者“分压式”)。
(3)该金属丝电阻率的表达式_______。(用L,d,R表示)
12. 某研究小组的同学要测量一个未知电源的电动势E及内阻r。手边的实验器材有:待测电源(电动势E约为4V,内阻r约为0.8Ω),电压表V(量程为1V,内阻约为1kΩ),滑动变阻器,滑动变阻器,电阻箱,定值电阻(阻值为10Ω),开关S,导线若干。
(1)由于电压表V的量程太小,需将电压表量程扩大为3V,则应测量此电压表的内阻,该小组同学依据图甲电路进行测量,步骤如下:
①S断开,使滑动变阻器的滑片P处于最左端a,并将电阻箱的阻值调为零;
②闭合S,将滑动变阻器的滑片P由左端缓慢向右滑动,当电压表的读数为满偏值时,滑片P停止滑动;
③保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱的阻值使电压表的读数为满偏值的一半时,记下电阻箱的阻值。该实验中滑动变阻器应选用______。(填入器材所对应的符号)
从以上步骤测得的数据可得,要改装成量程为3V的电压表,该电压表应串联的分压电阻______。
(2)研究小组的同学利用题给的电压表(表盘未改动)串联分压电阻构成量程为3V的电压表后,设计了图乙的电路测量电源电动势E及内阻r。为了使电压表的读数随电阻箱的阻值改变而有较大的变化,在干路上连接了一个阻值为的定值电阻,实验过程中通过改变电阻箱的阻值R得到多组对应电压表的读数值U。导出与的函数关系式,由此作出的图象如图丙所示,得到图线的截距为b,斜率为k。则电源电动势______;内阻______。
13. 如图所示,把电荷量、质量m=0.9kg的带正电小球用绝缘细线悬挂在水平天花板上,带正电的物块放置在倾角θ=37°的光滑固定斜面上。当小球与物块间的连线水平且细线与水平方向的夹角为37°时,小球与物块均静止,此时两者之间的距离d=0.3m。已知静电力常量,小球及物块均可视为点电荷,重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物块的电荷量大小q2;
(2)物块的质量m2。
14. 如图,电源电动势为10V,内阻为2Ω,电阻R1为0.5Ω,R2为5Ω。已知电动机额定电压U为5V,线圈电阻RM为0.5Ω。开关闭合后,电动机恰好正常工作。问:
(1)通过R1的电流是多少?
(2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大?
(3)若R1、R2电阻可调,在确保电动机正常工作的前提下,当R1的阻值多大时,R1消耗的电功率最大?此时R2的阻值多大?
15. 人类为了开发外太空,需要模拟各种等效重力场下的逃生方式。如图所示,水平面xOy和竖直面yOz内分别固定着两个半径均为R的半圆形光滑绝缘轨道OMN和OPQ,整个空间存在着方向沿y轴正方向的匀强电场,质量分别为0.5m、m的逃生球A、B套在轨道上,其中绝缘的A球不带电,B球的电荷量为。已知匀强电场的电场强度大小为(g为重力加速度),B球从OMN轨道进入OPQ轨道时无能量损失,初始时B球静止在OMN轨道的中点处,A球以大小为的初速度从N点滑上轨道,A、B两球之间的碰撞为弹性碰撞,且碰撞过程中B球的电荷量不变,A、B两球均可视为质点,碰后A球被锁定。求:
(1)B球到达O点的速度大小;
(2)B球在OPQ轨道上的最小动能;
(3)B球从Q点脱离轨道后,经过y轴时的坐标。
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