精品解析：上海市松江一中2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题（等级考）

松江一中2024学年度第一学期期中考试卷 高二物理（等级考） 考生注意： 1．考试时间60分钟，试卷满分100分。 2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求。所有答题必须做在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3．本试卷g取。 一、单项选择题（共54分，每小题3分） 1. 洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是因为如果不接地（　　） A. 家用电器不能工作 B. 家用电器的寿命会缩短 C. 人接触家用电器时可能发生触电事故 D. 家用电器消耗电能会增加 2. 下面关于物理量的正负表述正确的是（　　） A. 功的正负表示大小 B. 电势能的正负表示大小 C. 电量的正负表示方向 D. 电势的正负表示方向 3. 描述电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量是（　　） A. 电动势 B. 电源的总功率 C. 外电压 D. 电源的内电阻 4. 放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和-3q的电荷，相互作用力为F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将为 A. 引力且大小为3F B. 斥力且大小为F/3 C. 斥力且大小为2F D. 斥力且大小为3F 5. 某电场区域的电场线分布如图，在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 一个电风扇的铭牌如图所示，当电风扇正常工作时，通过该电风扇的电流大小为（　　） A. 0.8A B. 1.25A C. 3.84A D. 28.8A 7. 电场中、两点间电势随的变化关系如图所示。正点电荷在点由静止释放，仅在电场力作用下沿直线运动到点的过程中，该电荷的电势能（　　） A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 8. 正点电荷电场分布如图，该正点电荷电量为Q，则Q在与它相距r处的点所产生的电场强度大小为，A、B、C是电场线上的三个点。C点到正点电荷的距离与B点到正点电荷的距离相等，正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点移至B点的过程中，电场力对正电荷所做的功为，已知该电荷所带电量为，则A、C两点间的电势差U为（　　） A. 8V B. 80V C. 5V D. 50V 9. 雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面上有A、B、C三点。下列说法中正确的是（　　） A. 避雷针附近形成了匀强电场 B. A、B、C三点中，B点场强最大 C. A、B、C三点中，C点电势最高 D. 一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功 10. 现在的很多孩子沉迷于手机，不喜欢运动，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。其原理是人体体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，测试者两手分别握两手柄A、B，闭合开关S，体型相近的两人相比，脂肪含量高者则（　　） A. 电流表示数大 B. 电源内阻的电压大 C. 路端电压小 D. 电压表示数大 11. 随着电池技术的发展，零污染排放的锂电池电动汽车逐渐走入我们的生活。某电动汽车技术人员为了测定锂电池的电动势和内阻，用如图所示电路进行测量，已知，。当开关接通位置1时，电流表示数，当开关接通位置2时，电流表示数。则该锂电池的电动势E和内阻r分别为（ ） A. 14V 1.2Ω B. 12V 1.0Ω C. 10V 0.80Ω D. 8V 0.60Ω 12. 一只鸟站在一条通有500A电流的铜质裸导线上（铜的电阻率为）。鸟两爪间的距离是4cm，输电线的横截面积是，鸟两爪之间的电压约为（ ） A. 2.8V B. C. 5.67V D. 13. 某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下列说法正确的是（　　） A. 车灯的电流变大 B. 路端电压变大 C. 电路的总电流变大 D. 电源的总功率变小 14. 如图所示，为定值电阻，是金属丝热电阻（即温度越高，电阻值越大），L为小灯泡。当温度降低时（　　） A. 电流表的示数减小 B. 两端的电压减小 C. 小灯泡变亮 D. 小灯泡变暗 15. 如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ） A. a点场强小于b点场强 B. 带电粒子从a到b电势能增大 C. 带电粒子从a到b动能增大 D. a点电势大于b点电势 16. 空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，B、C是x轴上两点，下列说法中正确的有（　　） A. O点电势最高，电场也最强 B. 同一个电荷放在B点受到的电场力小于放在C点时的电场力 C. 同一个电荷放在B点时的电势能大于放在C点时的电势能 D. 正试探电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功 17. 如图所示，直线A为电源的图线，直线B为电阻丝的图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是（ ） A. 电源的电动势为3V，内阻为 B. 电阻丝的电阻为 C. 电源的效率约为66.7% D. 电阻丝的电功率为9W 18. 如图电路中，为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器的滑片，V、V1、V2和A四个电表的示数分别记为、、和，则必有（　　） A. B. C. D. 二、科学研究必备的实验技能（每空2分，共14分） 19. 某同学用铜片和锌片相隔一定距离平行插入土豆内，制成一个简易土豆电池．为了研究该电池的电动势和内阻，他设计了图（a）所示的电路，电路由土豆电池、电阻箱R、电键S、电压传感器、微电流传感器、导线组成。 （1）图（a）中B是______传感器； （2）实验测得的路端电压U与相应电流I的拟合图线如图（b）所示，由此得到土豆电池的电动势______V。 20. 某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率。 （1）首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，结果如图甲所示，其长度______cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，结果如图乙所示，其直径______mm。 （2）指针式用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是______。（填字母顺序） A. 将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点 B. 将选择开关旋转到“”挡的“”位置 C. 将选择开关旋转到“OFF”位置 D. 将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约 21. 某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，待测小灯泡上标有“3.8V，0.3A”字样。要求测量结果尽量精确，并绘制出小灯泡两端电压在0-3.8V范围内完整的伏安特性曲线。 （1）若实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求，其中电压表的内阻约电流表的内阻约，则在如图所示的四种实验方案中，应选择______图所示电路进行实验更符合实验要求。（单选） A. B. C. D. （2）小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，根据图所示的伏安特性曲线可知，这只小灯泡两端电压由1.0V变化到3.8V的过程中，灯丝的电阻值______。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 三、综合题（每空2分，共12分） 22. 电容器随着电子信息技术的日新月异，数码电子产品的更新换代速度越来越快。两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器。如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源的电动势，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。 （1）当开关S接______时（选填“1”或“2”）平行板电容器放电，流经灵敏电流计的电流方向与充电时______（选填“相同”或“相反”）。 （2）将灵敏电流计换成电流传感器，电流传感器可以把电容器放电电流随时间变化规律描绘出来，一个电容器先把它接到电动势为8V的电源上充满电。然后通过电流传感器放电，放电过程其电流随时间变化图像如图乙所示。已知图像与时间轴所围的面积约为40个方格，每个小格的面积为，可估算出该电容器的电容______。放电结束释放的电势能______J。（结果均保留三位有效数字） 23. 质量为m电量为e的电子，只受电场力以水平速度v从左侧垂直进入宽度为d的局部匀强电场，如图所示，电场强度大小为E、方向竖直向上。 （1）电子在电场中所做的运动是（ ） A. 匀加速直线运动 B. 匀加速曲线运动 C. 变加速曲线运动 D. 变加速直线运动 （2）电子在电场中运动，离开电场时在竖直方向偏移的距离是______。 四、计算题（要求要写必要的文字说明和公式，共20分） 24. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量q为带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； 25. 如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48V，12Ah”字样。它正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知人与车的总质量为76.8kg，自行车运动时受到阻力恒为38.4N，求： （1）电动机的额定电流I； （2）电源的内阻r； （3）电动机的线圈电阻R； （4）此电动自行车加速运动的最大速度v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 松江一中2024学年度第一学期期中考试卷 高二物理（等级考） 考生注意： 1．考试时间60分钟，试卷满分100分。 2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求。所有答题必须做在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3．本试卷g取。 一、单项选择题（共54分，每小题3分） 1. 洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是因为如果不接地（　　） A. 家用电器不能工作 B. 家用电器的寿命会缩短 C. 人接触家用电器时可能发生触电事故 D. 家用电器消耗电能会增加 【答案】C 【解析】 【详解】如果不接地线洗衣机、电冰箱等家用电器是可以正常工作的，由于这些家用电器的外壳都是金属的，金属是导体，当用电器漏电时，会使外壳带电，接上地线的目的就是当这些用电器漏电时，电流能通过地线流入大地，从而防止触电事故的发生。 故选C。 2. 下面关于物理量的正负表述正确的是（　　） A. 功的正负表示大小 B. 电势能的正负表示大小 C. 电量的正负表示方向 D. 电势的正负表示方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．功的正负表示动力做功或阻力做功，不表示大小，故A错误； B．电势能的正负表示电势能比零势能大或小，其正负表示大小，故B正确； C．电量的正负表示缺少电子或者多余电子，电荷量的正负不表示方向，故C错误； D．电势的正负表示某点的电势比零电势高或者低，电势的正负不表示方向，故D错误。 故选B。 3. 描述电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量是（　　） A. 电动势 B. 电源的总功率 C. 外电压 D. 电源的内电阻 【答案】A 【解析】 【详解】描述电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量是电动势。 故选A。 4. 放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和-3q的电荷，相互作用力为F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将为 A. 引力且大小为3F B. 斥力且大小为F/3 C. 斥力且大小为2F D. 斥力且大小为3F 【答案】B 【解析】 【详解】由库仑定律可得：F=；而两球接触后再分开平分总电量，故分开后，两球的带电量均为-q，则作用力为斥力，库仑力；故选B． 点睛：由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系． 5. 某电场区域的电场线分布如图，在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据电场线的分布特点可知，电场线密集的地方电场强度大，电场线稀疏的地方电场强度小，因此，，故A错误，B正确； CD．沿电场线的方向电势逐渐降低，则有，，故CD错误。 故选B。 6. 一个电风扇的铭牌如图所示，当电风扇正常工作时，通过该电风扇的电流大小为（　　） A. 0.8A B. 1.25A C. 3.84A D. 28.8A 【答案】B 【解析】 【详解】根据功率的公式 可得 故选B。 7. 电场中、两点间电势随的变化关系如图所示。正点电荷在点由静止释放，仅在电场力作用下沿直线运动到点的过程中，该电荷的电势能（　　） A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 【答案】D 【解析】 【详解】由图像可知，从点到点，电势先降低后升高，根据电势能表达式 可知正点电荷从点沿直线运动运动到点的过程，电势能先变小后变大，D正确，ABC错误； 故选D。 8. 正点电荷电场分布如图，该正点电荷电量为Q，则Q在与它相距r处的点所产生的电场强度大小为，A、B、C是电场线上的三个点。C点到正点电荷的距离与B点到正点电荷的距离相等，正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点移至B点的过程中，电场力对正电荷所做的功为，已知该电荷所带电量为，则A、C两点间的电势差U为（　　） A. 8V B. 80V C. 5V D. 50V 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，B、C电势相等，则 又 可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 9. 雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面上有A、B、C三点。下列说法中正确的是（　　） A. 避雷针附近形成了匀强电场 B. A、B、C三点中，B点场强最大 C. A、B、C三点中，C点电势最高 D. 一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀强电场的等势面应是平行面，所以避雷针附近不是匀强电场，故A错误； B．等势面与电场线处处垂直，A点比B点电场线更密集，所以A点场强最大，故B错误； C．乌云带负电，则电场线终于乌云，沿电场线方向电势降低，所以A、B、C三点中，C点电势最低，故C错误； D．一带负电的雨点从乌云中下落，雨滴所受电场力方向与速度方向夹角小于90º，电场力做正功，故D正确。 故选D。 10. 现在的很多孩子沉迷于手机，不喜欢运动，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。其原理是人体体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，测试者两手分别握两手柄A、B，闭合开关S，体型相近的两人相比，脂肪含量高者则（　　） A. 电流表示数大 B. 电源内阻的电压大 C. 路端电压小 D. 电压表示数大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．由全电路欧姆定律可知 脂肪含量高，电阻增大，电流减小，路端电压增大，AC错误； B． 可知Ur减小，B错误； D．路端电压 可知电流I减小、减小，而路端电压U增大，故UV增大，D正确； 故选D。 11. 随着电池技术的发展，零污染排放的锂电池电动汽车逐渐走入我们的生活。某电动汽车技术人员为了测定锂电池的电动势和内阻，用如图所示电路进行测量，已知，。当开关接通位置1时，电流表示数，当开关接通位置2时，电流表示数。则该锂电池的电动势E和内阻r分别为（ ） A. 14V 1.2Ω B. 12V 1.0Ω C. 10V 0.80Ω D. 8V 0.60Ω 【答案】B 【解析】 【详解】由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时 开关处于2时 联立解得 故ACD错误，B正确。 故选B。 12. 一只鸟站在一条通有500A电流的铜质裸导线上（铜的电阻率为）。鸟两爪间的距离是4cm，输电线的横截面积是，鸟两爪之间的电压约为（ ） A. 2.8V B. C. 5.67V D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据电阻定律，鸟两爪之间的电阻为 根据欧姆定律 联立并代入数据可得 故选B。 13. 某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下列说法正确的是（　　） A. 车灯的电流变大 B. 路端电压变大 C. 电路的总电流变大 D. 电源的总功率变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，车灯的电流变小，选项A错误； BCD．开关S闭合，启动电机刚开始瞬间，电机不转，外电路电阻只有电机线圈的直流电阻和车灯的电阻，因此电路的总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知，电源内阻上电压变大，路端电压变小，电源的总功率P=EI变大，故C正确，BD错误。 故选C。 14. 如图所示，为定值电阻，是金属丝热电阻（即温度越高，电阻值越大），L为小灯泡。当温度降低时（　　） A. 电流表的示数减小 B. 两端的电压减小 C. 小灯泡变亮 D. 小灯泡变暗 【答案】D 【解析】 【详解】A．当温度下降时，减小，并联部分电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。电流表测量总电流，则知其示数增大，故A错误； B．总电流增大，则两端的电压增大，故B错误； CD．路端电压减小，而两端的电压增大，所以灯泡两端的电压减小，灯泡变暗，故C错误，D正确。 故选D。 15. 如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ） A. a点场强小于b点场强 B. 带电粒子从a到b电势能增大 C. 带电粒子从a到b动能增大 D. a点电势大于b点电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线的疏密表示电场强度的强弱，由图可知a点场强大于b点场强，故A错误； BC．带正电的粒子受到的电场力沿电场线向左，粒子从a到b，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，故B正确，C错误； D．根据沿着电场线方向，电势降低，可知a点电势小于b点电势，故D错误。 故选B。 16. 空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，B、C是x轴上两点，下列说法中正确的有（　　） A. O点电势最高，电场也最强 B. 同一个电荷放在B点受到的电场力小于放在C点时的电场力 C. 同一个电荷放在B点时的电势能大于放在C点时的电势能 D. 正试探电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 可得在φ-x图像中斜率表示电场强度的大小，故在O点，电势最高，电场强度为0，故A错误； B．由图可得B点的斜率比C点的斜率大，故B点的电场强度比C点的大，则同一个电荷放在B点受到的电场力大于放在C点时的电场力，故B错误； C．不清楚电荷的电性，故不能比较同一个电荷放在B、C两点的电势能的大小，故C错误； D．根据E=qφ可知，正试探电荷沿x轴从B移到C的过程中，电势能先增大再减小，即电场力先做负功，再做正功，故D正确。 故选D。 17. 如图所示，直线A为电源的图线，直线B为电阻丝的图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是（ ） A. 电源的电动势为3V，内阻为 B. 电阻丝的电阻为 C. 电源的效率约为66.7% D. 电阻丝的电功率为9W 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 可知，图线A纵截距等于电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻，则 故A错误； B．两图线的交点表示电阻丝的工作点，此时电路中电流为 I=2A 电阻丝两端的电压，即路端电压为 所以电阻丝的电阻为 故B错误； C．电源的效率是 故C正确； D．电阻丝的功率为 故D错误； 故选C。 18. 如图电路中，为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器的滑片，V、V1、V2和A四个电表的示数分别记为、、和，则必有（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据欧姆定律可得 根据闭合电路欧姆定律可得 所以有 ， 由于和的大小关系未知，所以无法判断和的关系，但一定有 所以一定有 故选B。 二、科学研究必备的实验技能（每空2分，共14分） 19. 某同学用铜片和锌片相隔一定距离平行插入土豆内，制成一个简易土豆电池．为了研究该电池的电动势和内阻，他设计了图（a）所示的电路，电路由土豆电池、电阻箱R、电键S、电压传感器、微电流传感器、导线组成。 （1）图（a）中B是______传感器； （2）实验测得的路端电压U与相应电流I的拟合图线如图（b）所示，由此得到土豆电池的电动势______V。 【答案】（1）电压 （2）0.50 【解析】 【小问1详解】 A串联在电路中，测量电流，所以A是电流传感器；B与滑动变阻器并联，测量电压，所以B是电压传感器。 【小问2详解】 根据 可知，图像与纵轴的交点表示电源的电动势，故 20. 某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率。 （1）首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，结果如图甲所示，其长度______cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，结果如图乙所示，其直径______mm。 （2）指针式用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是______。（填字母顺序） A. 将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点 B. 将选择开关旋转到“”挡的“”位置 C. 将选择开关旋转到“OFF”位置 D. 将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约 【答案】（1） ①. 11.050 ②. 1.995 （2）BADC 【解析】 【小问1详解】 [1]由图甲可知，游标卡尺为20分度，且第10个小格与主尺对齐，则金属丝的长度为 [2]由图乙可知，金属丝直径为 【小问2详解】 用多用电表粗略测量金属丝的电阻，将选择开关旋转合适的欧姆挡位、将红、黑表笔分别插入“+”“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点，将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻，最后选择开关旋转到OFF位置，故正确的顺序为BADC。 21. 某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，待测小灯泡上标有“3.8V，0.3A”字样。要求测量结果尽量精确，并绘制出小灯泡两端电压在0-3.8V范围内完整的伏安特性曲线。 （1）若实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求，其中电压表的内阻约电流表的内阻约，则在如图所示的四种实验方案中，应选择______图所示电路进行实验更符合实验要求。（单选） A. B. C. D. （2）小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，根据图所示的伏安特性曲线可知，这只小灯泡两端电压由1.0V变化到3.8V的过程中，灯丝的电阻值______。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 【答案】（1）A （2）变大 【解析】 【小问1详解】 实验中要求绘制出小灯泡两端电压在0～3.8V范围内完整的伏安特性曲线。则必须采用滑动变阻器分压接法；而由于灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法。 故选A。 【小问2详解】 根据I－U图线的割线斜率表示电阻的倒数，知电阻随电压的增大而变大。 三、综合题（每空2分，共12分） 22. 电容器随着电子信息技术的日新月异，数码电子产品的更新换代速度越来越快。两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器。如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源的电动势，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。 （1）当开关S接______时（选填“1”或“2”）平行板电容器放电，流经灵敏电流计的电流方向与充电时______（选填“相同”或“相反”）。 （2）将灵敏电流计换成电流传感器，电流传感器可以把电容器放电电流随时间变化规律描绘出来，一个电容器先把它接到电动势为8V的电源上充满电。然后通过电流传感器放电，放电过程其电流随时间变化图像如图乙所示。已知图像与时间轴所围的面积约为40个方格，每个小格的面积为，可估算出该电容器的电容______。放电结束释放的电势能______J。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. 2 ②. 相反 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]放电时需将电容器接电阻，故将单刀双掷开关拨向2。 [2]电容器充电时，上极板接电源正极，流经灵敏电流计的电流方向从左向右，电容器上极板带正电，放电时电流从带正电的上极板经电阻流向下极板，故流经灵敏电流计的电流方向与充电时相反。 【小问2详解】 [1]电容器的电容为 [2]根据 ， 可知，电量与电压成正比，电场力做功即电容放电结束释放的电势能为 23. 质量为m电量为e的电子，只受电场力以水平速度v从左侧垂直进入宽度为d的局部匀强电场，如图所示，电场强度大小为E、方向竖直向上。 （1）电子在电场中所做的运动是（ ） A. 匀加速直线运动 B. 匀加速曲线运动 C. 变加速曲线运动 D. 变加速直线运动 （2）电子在电场中运动，离开电场时在竖直方向偏移的距离是______。 【答案】（1）B （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]电子在电场中受到电场力的作用，由于电场强度的方向竖直向上，所以其受到的电场力为竖直向下，而电子具有水平方向速度，即电子受到的合外力方向与电子的速度方向垂直所以电子做匀加速曲线运动。 【小问2详解】 [2]电子在水平方向做匀速直线运动，有 电子受到竖直向下的电场力，根据力和运动的关系可知，所以电子在电场中向下偏移，由牛顿运动定律有 电子在竖直方向上做匀变速直线运动 解得 四、计算题（要求要写必要的文字说明和公式，共20分） 24. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量q为带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）极板间的电场强度 带电粒子所受的静电力的大小 解得 （2）根据动能定理有 解得 25. 如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48V，12Ah”字样。它正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知人与车的总质量为76.8kg，自行车运动时受到阻力恒为38.4N，求： （1）电动机的额定电流I； （2）电源的内阻r； （3）电动机的线圈电阻R； （4）此电动自行车加速运动的最大速度v。 【答案】（1）6A （2）1.33Ω （3）1.33Ω （4）5m/s 【解析】 【小问1详解】 正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W，则电动机的额定电流 【小问2详解】 电源内阻 【小问3详解】 设电动机的内阻为R，电动机的效率为80%，则有 求得 【小问4详解】 当合力为零时，速度最大，此时 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $