内容正文:
2024-2025学年普通高中高二上学期期中教学质量检测物理
注意事项:
1.答题前,考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上,并用2B铅笔将准考证号填涂在相应位置。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、单选题(1-8题,每题4分,共32分)
1. 2023年8月15号,一群游客在新疆吐鲁番某沙漠景区自驾游。兴致正浓时天色突变,眼见雷雨将至,随后沙丘高处的几名游客头发直立如同刺猬一般,如下图所示。此时为了保障人身安全,下列最为有效合理的一种避险方式是( )
A. 蹲下并用手触摸地面 B. 往沙漠低处跑
C. 用水将头发淋湿 D. 躲进汽车里
【答案】D
【解析】
【详解】雷雨将至,几名游客头发直立如同刺猬一般,说明空气中有很多带电的自由电荷,现在最有效的有效合理的一种避险方式是能找个静电屏蔽的地方,躲进汽车里,因为汽车的金属制造,汽车里面能起到静电屏蔽。
故选D。
2. 如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP = 60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点电场强度的大小变为E2。则E2与E1之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设两电荷带电量大小均为q,则O点的场强
若将N点处的点电荷移至P点,则O点电场强度的大小为
则
故选A。
3. 如图所示,质量相同、带电荷量不同的两带电粒子(重力不计)以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器,粒子1打在下极板中点处,粒子2由右侧板中央处射出电场区域,粒子1和2所带电荷量分别为和,在电场中的运动时间分别为和,在电场中运动的加速度分别为和,在电场中运动时动能的变化量分别为和。则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对粒子1,有
对粒子2,有
由此可知
故选D。
4. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为的带电小球,以初速度从点竖直向上运动,通过点时,速度大小为,方向与电场方向相反,则小球从运动到的过程中,速度大小的最小值为( )
A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】
【详解】带电小球在电场中做匀变速曲线运动,竖直方向受重力做匀减速运动,水平方向受电场力做匀加速运动,由运动学公式有
可得
合成电场力和重力,设等效重力与竖直方向的夹角为,如图所示
故有
则有
当小球做类斜上抛运动到等效最高点时,速度最小,则有
故选A。
5. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,为了能让质子轰击肿瘤并杀死癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S,单位体积的质子数为n,质子的质量为m,其电荷量为e,那么这束质子流的等效电流I为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】质子在电场力作用下加速,加速后的速度为,根据动能定理,则有
解得
等效电流为,单位体积的质子数为,根据电流微观表达式
解得
故选B。
6. 如图是常见的LED显示屏。现有一显示屏是由某种型号的LED灯组成的,每只灯在不同的电压下发出不同颜色的光,发光时的工作电流均约为20 mA。当电压为1.4 V时发红光,当电压为1.8 V时发黄光;当电压为3.2 V时发蓝光。已知该显示屏面积为3 m2,1 m2灯的数量为1.0×104个,则当整个显示屏上所有LED灯都发光时,LED灯的总功率最接近( )
A. 1×102 W B. 1×103 W C. 1×104 W D. 1×106 W
【答案】B
【解析】
【详解】当灯发蓝光时,两端的电压,通过的电流
则每个灯的电功率
灯的数量为个,则总功率
同理当灯发红光时,总功率为
因为实际功率应该在与之间;
故选B。
7. 如图所示,电路中电源的电动势为E、内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时,小灯泡、、的亮度变化情况
A. 、两灯都变亮,灯变暗 B. 、两灯都变暗,灯变亮
C. 、两灯都变亮,灯变暗 D. 、两灯都变暗,灯变亮
【答案】A
【解析】
【详解】将滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律得知:干路电流I减小,路端电压增大,则灯L3变亮;流过灯L2电流I2=I-I3,I减小,I3增大,则I2减小,灯L2变暗,灯L1的电压U1=U-U2,U增大,U2减小,U1增大,L1灯变亮。
故选A。
8. 如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6V,内阻r=2Ω,定值电阻R=4Ω,已知滑动变阻器消耗的功率Р与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙中R1=6Ω,R2=12Ω
B. 图乙中滑动变阻器的最大功率P=2W
C. 滑动变阻器消耗功率最大时,定值电阻R也消耗功率最大
D. 外电路的功率最大时,电源的效率最高
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电源外电阻等于内阻r时,输出功率最大,最大值为
把定值电阻看成电源内阻,由图乙可知,当
滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为
由图乙可知滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等,有
解得
故A正确,B错误;
C.当回路中电流最大时,即滑动变阻器接入阻值时,定值电阻R消耗的功率最大,故C错误;
D.由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电源外电阻等于内阻r时,输出功率最大,由于定值电阻
可知当滑动变阻器接入阻值时,电源输出功率最大;根据
可知外电阻越大,电源的效率越高,则当滑动变阻器接入阻值最大时,电源的效率最高,故D错误。
故选A。
二、多选题(9-10题,每题5分,共10分)
9. 如图所示,在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形,其中,为的中点,为的中点。一个带正电的粒子从点移动到点,电场力做功为;将该粒子从点移动到点,电场力做功为。则以下分析正确的是( )
A. 若将该粒子从点移动到点,电场力做功为
B. 若将该粒子从点移动到点,电场力做功有可能大于
C. 若、之间的距离为1 cm,该粒子的电荷量为,则该电场的场强一定是
D. 若该粒子的电荷量为,则、之间的电势差为1 V
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB.在匀强电场中,由于为的中点,为的中点,故
,
则
故A正确,B错误;
C.由
若电场方向恰好沿方向,则等于、之间的距离,cm,得
V/m
若电场方向不沿方向,则cm,得到V/m,故C错误;
D.由
得
V
故D正确。
故选AD。
10. 反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势随x的分布如图所示,一质量,电荷量的带负电的粒子从点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上范围内往返运动,则( )
A. x轴负半轴电场强度和正半轴电场强度的大小的比值为
B. 粒子从运动至过程中,电场力先做正功后做负功
C. 该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为
D. 该粒子运动的周期
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.图像中,图线的斜率的绝对值表示电场强度大小,则有
,
则有
A正确;
B.由于沿电场线,电势降低,可知x轴负半轴上的电场方向向左,x轴正半轴上的电场方向向右,粒子带负电,粒子在x轴负半轴上的电场力方向向右,粒子在x轴正半轴上的电场力方向向左,可知粒子从运动至过程中,电场力先做正功后做负功,B正确;
C.该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为
C错误;
D.粒子在x轴负半轴上有
,
解得
粒子在x轴正半轴上有
,
解得
则该粒子运动的周期
D正确。
故选ABD。
三、实验题(11题6分,12题12分,共18分)
11. 在做“观察电容器的充、放电现象”的实验电路如图所示;
(1)当开关接到“1”时,电容器处于___________过程;(填“充电”或者“放电”)电容器所带的电荷量逐渐___________;(填“增加”或“较少”)
(2)下面说法正确的是( )
A. 电容器充电时,电压表示数先迅速增大,然后逐渐稳定在某一数值
B. 电容器充电时,灵敏电流计的示数一直增大
C. 电容器放电时,电阻R中的电流方向从右到左
D. 某时刻电容器正在放电时,电容器两极板的电荷量正在减少
【答案】 ①. 充电 ②. 增加 ③. AD
【解析】
【详解】(1)[1]当开关S接到“1”时,电容器与电源相连,故此时电源器处于充电过程。
[2]在充电过程中,电荷从电源移动到电容器上,故此时电容器所带电荷量逐渐增加。
(2)[3]A.电容器充电时,两极板的电荷量不断增加,由
两板间的电压不断升高,当电容器两板间电荷量达到饱和时,电压达到某一固定值,故A项正确;
B.充电过程中,两板间电压不断升高。两板间的电压与电源的电动势的之差不断减小,所以电流不断减小,灵敏电流计G的示数一直减小,故B项错误;
C.电容器充电时,上极板与电源正极相连,故电容器上极板带正电荷,放电时,电流从电容器上极板流出,下极板流入,故电阻R中的电流方向从左到右,故C项错误;
D.电容器正在放电时,电容器两极板的电荷量正在减少,故D项正确。
故选AD。
12. 某同学想通过实验探究一个热敏电阻的特性,并用此热敏电阻制作一个报警电路。
(1)为了探测热敏电阻的特性,设计了如图甲所示的电路,R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,RT为热敏电阻,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
①实验时,记录温控室的温度t0,将S2合向1,闭合电键S1前,将滑动变阻器R1的滑片移到__________(填“a”或“b”)端,调节滑动变阻器的滑片,使电流表有合适的示数I0,将S2合向2,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I0,记录此时电阻箱接入电路的示数为R0,则温度为t0时,热敏电阻的阻值为__________。
②多次改变温控室的温度,重复上述实验过程,测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R,作出R—t图象,如图乙所示,由图可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(填“增大”或“减小”)。
(2)用上述热敏电阻设计一个报警电路如图丙所示,图中继电器的供电电池E1,其电动势为3V,内阻不计,继电器电磁铁线圈用漆包线绕成,其电阻R3为40。当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,指示灯熄灭,警铃响。当环境温度升高时,继电器的磁性将__________(填“增大”“减小”或“不变”),当环境温度达到__________℃时,指示灯熄灭,警铃报警。
(3)如果要使报警电路在更低的温度就报警,下列方案可行的是__________。
A.将继电器的供电电池E1更换为电动势更小一些的电池
B.将继电器的供电电池E1更换为电动势更大一些的电池
C.将指示灯的供电电池E2更换为电动势更小一些的电池
D.将指示灯的供电电池E2更换为电动势更大一些的电池
【答案】 ①. b ②. R0 ③. 减小 ④. 增大 ⑤. 100 ⑥. B
【解析】
【详解】(1)①[1].闭合电键S1前,应将滑动变阻器R1的滑片移动b端,使滑动变阻器接入电路的电阻最大;
[2].由等效法可知,温度为t0时,热敏电阻的阻值为R0;
②[3].从图象可以看出,该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)[4].当环境温度升高时,热敏电阻阻值减小,电压不变,电流将增大,对应继电器的磁性将增大;
[5].又题意可知,当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,指示灯熄火,警铃响。当电流等于50mA时,热敏电阻的阻值为
则由图乙可知,当热敏电阻阻值为20,温度为100℃。
(3)[6].AB.由图乙可知,温度越低,对应热敏电阻的阻值越大,由可知,当热敏电阻阻值R增大,电流I仍然等于50mA。E1需要适当增大,所以要使报警电路在更低的温度就报警,应将继电器的供电电池E1更换为电动势更大一些的电池,故选项B正确,选项A错误;
CD.E2是为指示灯提供电压的,所以改变报警器的报警温度与E2无关,故选项C、D错误。
故选B。
四、解答题
13. 如图所示,电荷量的正点电荷A固定在空间中O点,将质量、电荷量的另一正点电荷B从O点正上方高0.5m处由静止释放,B运动过程中速度最大位置在P。若静电力常量k=9×109N·m2/C2,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)B刚静止释放时的加速度大小;
(2)P、O间的距离L。
【答案】(1)6.4m/s2;(2)0.3m
【解析】
【详解】(1)分析电荷B的受力,得
代入数据得
(2)B运动过程中速度最大时,加速度为零,此时
代入数据得L=0.3m
14. 小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变,车灯接通电动机未启动时,电流表示数为10A;车灯接通电动机启动时,电流表示数为70A,已知车灯的图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)车灯接通电动机启动时,车灯的功率减少了多少;
(3)车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能。
【答案】(1)0.05Ω;(2)39W;(3)1098J
【解析】
【分析】
【详解】(1)车灯接通电动机未启动时,只有S1闭合,灯泡和电阻串联,电流表示数为10A,由图乙可知,灯泡两端的电压是12V,定值电阻R的阻值
=0.05Ω
(2)电动机启动前,车灯的功率为
P1=ULIL=12V×10A=120W
车灯接通电动机启动时,电动机和灯泡并联,电流表测量干路中的电流,定值电阻R两端的电压
U1=IR=70A×0.05Ω=3.5V
灯泡和电动机两端的电压
UL1=UM=U-U1=12.5V-3.5V=9V
由图乙可知,通过灯泡的电流是9A,车灯的功率为
P2=UL1IL1=9V×9A=81W
则车灯功率减少了
ΔP=P1-P2=120W-81W=39W
(3)车灯接通电动机启动时,通过电动机的电流
IM=I- IL1=70A-9A=61A
车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能
W=UMIMt=9V×61A×2s=1098J
15. 如图1所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限中存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E;第二象限中存在水平向右的匀强电场,电场强度大小也为E;第四象限中存在竖直向上的匀强电场,电场强度大小为2E。一质量为m、电荷量为q的正离子从A点由静止释放,A点位置坐标为,不计该离子的重力。
(1)求离子第一次通过y轴时的速度大小;
(2)求离子第二次通过x轴时的位置坐标;
(3)若离子第一次经过x轴时开始计时,第四象限中的电场按图2规律变化(图中),求离子第4次通过x轴的位置坐标。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据动能定理则有
解得离子第一次通过y轴时的速度大小为
(2)离子在第一象限做类平抛运动,水平方向有
竖直方向有
联立解得
故离子第一次通过x轴时的位置坐标。由于
则有
进入第四象限的电场时离子在竖直方向上沿y轴负方向先做匀减速,速度减到零后反向加速,第二次回到x轴,则有
沿x轴方向的位移
离子第二次通过x轴时的位置坐标
(3)若离子第一次进入第四象限后开始计时,则在竖直方向上时间内,离子向下做减速运动,根据牛顿第二定律可知,粒子在第四象限内的加速度大小为方向竖直向上,在时刻的速度大小
,电场强度为零,粒子在竖直方向做匀速直线运动,粒子在竖直方向继续匀减速运动,末的速度
此过程在第四象限内沿x方向上运动的位移
根据运动的对称性可知经过后第2次回到x轴,之后粒子以与x轴成45°的方向斜射入第一象限,根据运动学规律可知,粒子在竖直方向上运动时间
第3次回到x轴,此时粒子在第一象限内沿x轴的位移
粒子进入第四象限重复上述运动,故第四次粒子经过x轴时,沿水平方向的位移为
则此时的位置坐标为。
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2024-2025学年普通高中高二上学期期中教学质量检测物理
注意事项:
1.答题前,考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上,并用2B铅笔将准考证号填涂在相应位置。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、单选题(1-8题,每题4分,共32分)
1. 2023年8月15号,一群游客在新疆吐鲁番某沙漠景区自驾游。兴致正浓时天色突变,眼见雷雨将至,随后沙丘高处的几名游客头发直立如同刺猬一般,如下图所示。此时为了保障人身安全,下列最为有效合理的一种避险方式是( )
A. 蹲下并用手触摸地面 B. 往沙漠低处跑
C. 用水将头发淋湿 D. 躲进汽车里
2. 如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP = 60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点电场强度的大小变为E2。则E2与E1之比为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,质量相同、带电荷量不同的两带电粒子(重力不计)以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器,粒子1打在下极板中点处,粒子2由右侧板中央处射出电场区域,粒子1和2所带电荷量分别为和,在电场中的运动时间分别为和,在电场中运动的加速度分别为和,在电场中运动时动能的变化量分别为和。则( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为的带电小球,以初速度从点竖直向上运动,通过点时,速度大小为,方向与电场方向相反,则小球从运动到的过程中,速度大小的最小值为( )
A. B. C. D. 0
5. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,为了能让质子轰击肿瘤并杀死癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S,单位体积的质子数为n,质子的质量为m,其电荷量为e,那么这束质子流的等效电流I为( )
A. B. C. D.
6. 如图是常见的LED显示屏。现有一显示屏是由某种型号的LED灯组成的,每只灯在不同的电压下发出不同颜色的光,发光时的工作电流均约为20 mA。当电压为1.4 V时发红光,当电压为1.8 V时发黄光;当电压为3.2 V时发蓝光。已知该显示屏面积为3 m2,1 m2灯的数量为1.0×104个,则当整个显示屏上所有LED灯都发光时,LED灯的总功率最接近( )
A. 1×102 W B. 1×103 W C. 1×104 W D. 1×106 W
7. 如图所示,电路中电源的电动势为E、内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时,小灯泡、、的亮度变化情况
A. 、两灯都变亮,灯变暗 B. 、两灯都变暗,灯变亮
C. 、两灯都变亮,灯变暗 D. 、两灯都变暗,灯变亮
8. 如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6V,内阻r=2Ω,定值电阻R=4Ω,已知滑动变阻器消耗的功率Р与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙中R1=6Ω,R2=12Ω
B. 图乙中滑动变阻器的最大功率P=2W
C. 滑动变阻器消耗功率最大时,定值电阻R也消耗功率最大
D. 外电路的功率最大时,电源的效率最高
二、多选题(9-10题,每题5分,共10分)
9. 如图所示,在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形,其中,为的中点,为的中点。一个带正电的粒子从点移动到点,电场力做功为;将该粒子从点移动到点,电场力做功为。则以下分析正确的是( )
A. 若将该粒子从点移动到点,电场力做功为
B. 若将该粒子从点移动到点,电场力做功有可能大于
C. 若、之间的距离为1 cm,该粒子的电荷量为,则该电场的场强一定是
D. 若该粒子的电荷量为,则、之间的电势差为1 V
10. 反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势随x的分布如图所示,一质量,电荷量的带负电的粒子从点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上范围内往返运动,则( )
A. x轴负半轴电场强度和正半轴电场强度的大小的比值为
B. 粒子从运动至过程中,电场力先做正功后做负功
C. 该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为
D. 该粒子运动的周期
三、实验题(11题6分,12题12分,共18分)
11. 在做“观察电容器的充、放电现象”的实验电路如图所示;
(1)当开关接到“1”时,电容器处于___________过程;(填“充电”或者“放电”)电容器所带的电荷量逐渐___________;(填“增加”或“较少”)
(2)下面说法正确的是( )
A. 电容器充电时,电压表示数先迅速增大,然后逐渐稳定在某一数值
B. 电容器充电时,灵敏电流计的示数一直增大
C. 电容器放电时,电阻R中的电流方向从右到左
D. 某时刻电容器正在放电时,电容器两极板的电荷量正在减少
12. 某同学想通过实验探究一个热敏电阻的特性,并用此热敏电阻制作一个报警电路。
(1)为了探测热敏电阻的特性,设计了如图甲所示的电路,R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,RT为热敏电阻,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
①实验时,记录温控室的温度t0,将S2合向1,闭合电键S1前,将滑动变阻器R1的滑片移到__________(填“a”或“b”)端,调节滑动变阻器的滑片,使电流表有合适的示数I0,将S2合向2,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I0,记录此时电阻箱接入电路的示数为R0,则温度为t0时,热敏电阻的阻值为__________。
②多次改变温控室的温度,重复上述实验过程,测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R,作出R—t图象,如图乙所示,由图可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(填“增大”或“减小”)。
(2)用上述热敏电阻设计一个报警电路如图丙所示,图中继电器的供电电池E1,其电动势为3V,内阻不计,继电器电磁铁线圈用漆包线绕成,其电阻R3为40。当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,指示灯熄灭,警铃响。当环境温度升高时,继电器的磁性将__________(填“增大”“减小”或“不变”),当环境温度达到__________℃时,指示灯熄灭,警铃报警。
(3)如果要使报警电路在更低的温度就报警,下列方案可行的是__________。
A.将继电器的供电电池E1更换为电动势更小一些的电池
B.将继电器的供电电池E1更换为电动势更大一些的电池
C.将指示灯的供电电池E2更换为电动势更小一些的电池
D.将指示灯的供电电池E2更换为电动势更大一些的电池
四、解答题
13. 如图所示,电荷量的正点电荷A固定在空间中O点,将质量、电荷量的另一正点电荷B从O点正上方高0.5m处由静止释放,B运动过程中速度最大位置在P。若静电力常量k=9×109N·m2/C2,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)B刚静止释放时的加速度大小;
(2)P、O间的距离L。
14. 小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变,车灯接通电动机未启动时,电流表示数为10A;车灯接通电动机启动时,电流表示数为70A,已知车灯的图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)车灯接通电动机启动时,车灯的功率减少了多少;
(3)车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能。
15. 如图1所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限中存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E;第二象限中存在水平向右的匀强电场,电场强度大小也为E;第四象限中存在竖直向上的匀强电场,电场强度大小为2E。一质量为m、电荷量为q的正离子从A点由静止释放,A点位置坐标为,不计该离子的重力。
(1)求离子第一次通过y轴时的速度大小;
(2)求离子第二次通过x轴时的位置坐标;
(3)若离子第一次经过x轴时开始计时,第四象限中的电场按图2规律变化(图中),求离子第4次通过x轴的位置坐标。
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