精品解析:北京市东城区2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷
2025-01-20
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 东城区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.92 MB |
| 发布时间 | 2025-01-20 |
| 更新时间 | 2025-02-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50102061.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
东城区2024-2025学年度第一学期期末统一检测
高 二 物 理
2025.1
共100分。考试时长90分钟。
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物理量的名称和单位对应正确的是( )
A. 电场强度(V/C) B. 电容(F) C. 电动势(J) D. 电功(W)
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场强度的单位为(V/m),故A错误;
B.电容单位为(F),故B正确;
C.电动势的单位为(V),故C错误;
D.电功的单位为(J),故D错误。
故选B。
2. 关于电动势和电压的理解,下列说法正确的是( )
A. 电源两极间的电压就是电源的电动势
B. 家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势
C. 电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化为电能的本领
D. 两者单位都是伏特,故电动势与电压属于同一物理量
【答案】C
【解析】
【详解】A.电源正常工作时两极间的电压为路端电压,故A错误;
B.5号干电池的电动势等于7号干电池的电动势,均为1.5V,故B错误;
C.电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领,即非静电力做功的本领,故C正确;
D.两者单位都是伏特,但电动势反映电源内部非静电力做功本领大小的物理量,而电压与静电力做功有关,不属于同一物理量,故D错误。
3. 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变,此时通过导线和的电流大小分别为和,已知,方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力,则下列说法正确的是( )
A. 两根导线相互排斥
B. 为判断的方向,需要知道和的合磁场方向
C. 两个力的大小关系为
D. 仅增大电流,、会同时都增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于两导线通的是同向电流,由安培定则可知,两导线相互吸引,故A错误;
B.为判断的方向,需要知道的磁场方向,故B错误;
C.通电导线在其周围产生磁场,通电导线在磁场中受到安培力作用,两导线所受安培力作用力与反作用力,它们大小相等,故C错误;
D.仅增大电流,、会同时都增大,故D正确;
故选D。
4. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A. 从a到b,上极板带正电
B. 从a到b,下极板带正电
C 从b到a,上极板带正电
D. 从b到a,下极板带正电
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由图知,穿过线圈的磁场方向向下,在磁铁向下运动的过程中,线圈的磁通量在增大,故感应电流的磁场方向向上,再根据右手定则可判断,流过R的电流从b到a,电容器下极板带正电,所以A、B、C错误,D正确.
5. 如图所示的各电场中,A、B两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由点电荷的场强特点结合电场线可知,A、B两点的电场强度方向相同,大小不等,A错误;
B.由点电荷的场强特点结合电场线可知,A、B两点的电场强度大小相等,方向不同,B错误;
C.由对称性可知,A、B两点场强大小相等,方向不同,C错误;
D.在匀强电场中的A、B两点场强大小、方向均相同,D正确。
故选D。
6. 将一块内阻为,满偏电流为的电流表G改装成量程为0.6A的电流表,应该( )
A. 并联一个约为的电阻 B. 并联一个约为的电阻
C. 串联一个约为的电阻 D. 串联一个约为的电阻
【答案】A
【解析】
【详解】根据电流表改装原理,可得需要并联的电阻阻值为
故选A。
7. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中一族等势线,相邻等势线之间电势差相等,实线为一带正电质点(重力不计)仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹,据此可知( )
A. a、b、c三条等势线中,a的电势最高
B. 电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C. 该质点在P点的速率比在Q点处大
D. 该质点在P点具有电势能比在Q点具有的电势能大
【答案】C
【解析】
【详解】A.质点所受电场力指向轨迹凹侧,大致方向斜向左上,且和电场强度方向一致,根据沿电场强度方向电势降低可知a、b、c三条等势线中,a的电势最低,故A错误;
B.等势线越密的位置电场强度越大,所以电场中Q点处的电场强度大小比P点处小,故B错误;
D.根据A项分析可知P点电势低于Q点电势,根据可知该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小,故D错误;
C.质点仅受电场力作用,能量守恒,结合D项分析可知该质点在P点具有动能比在Q点具有的动能大,即该质点在P点的速率比在Q点处大,故C正确。
故选C。
8. 如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A. 电压表与电流表的示数都减小
B. 电压表与电流表的示数都增大
C. 电压表的示数增大,电流表的示数减小
D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大
【答案】A
【解析】
【详解】当滑片下移时,滑动变阻器接入电阻减小,则外电路总电阻减小,电路中总电流增大,电源的内电压增大,则由闭合电路欧姆定律可知,电路的路端电压减小,故电压表示数减小;
由欧姆定律可知,R1上的分压增大,而路端电压减小,故并联部分的电压减小,则通过R2的电流减小。
故选A。
【点睛】
9. 如图甲所示是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,线圈中a、b两条导线长均为L,分别通以图乙所示方向的电流I,两条导线处的磁感应强度大小均为B,则( )
A. 该磁场是匀强磁场
B. 在辐向磁场中磁感线总是与线圈平面垂直
C. 线圈将逆时针方向转动
D. a、b导线各自受到的安培力大小总为ILB
【答案】D
【解析】
【详解】A.该磁场明显不是匀强磁场,匀强磁场应该是一系列平行的磁感线,方向相同,故A错误;
B.由图可知,线圈平面总与磁场方向平行,故B错误;
C.由左手定则可知,a受到的安培力向上,b受到的安培力向下,故线圈顺时针旋转,故C错误;
D.a、b导线始终与磁感线垂直,故受到的安培力大小总为ILB,故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示,一个匝数的圆形导体线圈,面积,电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,b端接地,则下列说法正确的是( )
A. 圆形线圈中产生的感应电动势为6V
B. 电阻R两端的电压为4.5V
C. 通过电阻R的电流为1.5A
D. 在0~4s时间内,流经电阻R的电荷量为9C
【答案】C
【解析】
【详解】A.线圈产生的电动势为
V=4.5V
故A错误;
BC.根据欧姆定律可知,电流为
A
电阻R两端的电压为
V
故B错误,C正确;
C.在0~4s时间内,流经电阻R的电荷量为
C
故D错误;
故选C。
11. 两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示,其中C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是( )
A. 、为等量异种电荷
B. 将一正点电荷从N点移到D点,电势能先减小后增大
C. N、D两点间的电场强度大小先增大后减小
D. N、C两点间场强方向沿x轴负方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.若是异种电荷,电势应该逐渐减小,由图像可以看出,应该是等量的同种正电荷,故A错误;
B.NC电场线向右,CD电场线向左,将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故B正确;
C.图线的斜率表示电场强度,由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大,故C错误;
D.沿x正方向从N到C的过程,电势降低,N、C两点间场强方向沿x轴正方向,故D错误.
12. 硅光电池具有低碳环保的优点,如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像,图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路,则硅光电池的( )
A. 电动势为5V B. 内阻为5.5Ω
C. 输出功率为0.72W D. 效率为50%
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,硅光电池的电动势为3.6V,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可得
故B正确;
C.由题意可知P=UI输出功率为a、b两条图线交点之积,由P=UI可得
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
故C错误;
D.由题意可知,硅光电池的总功率为
由上述分析可知,电池的效率为
故D错误。
故选B。
13. 电流传感器可以像电流表一样测量电流,可以捕捉到瞬间的电流变化,相当于一个理想电流表。用如图甲所示的电路来研究电容器的放电过程。实验时将开关S拨到1端,用直流8V电压给电容器充电,待电路稳定后,将电流传感器打开,再将开关S拨到2端,电容器通过电阻R放电。以S拨到2端时为时刻,电流传感器测得的电流I随时间t变化的图像如图乙所示,根据题意,下列说法正确的是( )
A. 由图像可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为
B. 由图像可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.6C
C. 此电容器的电容约为0.45F
D. 此电容器的电容约为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据可知,电容器所带的电荷量在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积。纵坐标的每个小格为0.2mA,横坐标的每个小格为0.4s,则每个小格所代表的电荷量数值为
C
曲线下包含的小正方形的个数为45个,总放电量为
C
故A正确,B错误;
CD.由电容的计算公式,可得电容为
F
故CD错误。
故选A。
14. 口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极,针尖附近的空气被电离后,带电粒子在电场力作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面,熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电
B. 针状电极上,针尖附近的电场较弱
C. 沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,其速度和加速度均不断增大
D. 两电极相距越远,熔喷布捕获的带电粒子速度越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.空气受电场影响被电离产生带电粒子,电场线方向从正极指向负极,正电荷沿电场线方向运动被熔喷布捕获带正电,故A正确;
BC.导体尖端的电荷特别密集,所以电场强度比较大,远离尖端的地方电场强度逐渐减小,电场力减小,加速度也减小,故BC错误;
D.带电粒子的运动速度由动能定理可知与合外力做功有关,即电场力做功,根据W=Uq可知,电场力做功只与电势差有关,和运动距离无关,故D错误。
故选A。
第二部分
本部分共6题,共58分。
15. 导电玻璃是制造LCD的主要材料之一,为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃丝。主要实验步骤如下,完成下列问题。
(1)先用螺旋测微器测量导电玻璃丝的直径d,示数如图甲所示,其直径__________mm;再用刻度尺测出导电玻璃丝的长度为L。用多用电表测电阻时,将选择开关拨至“”挡,进行欧姆调零后,将两表笔接待测电阻两端,指针如图丙所示,则应选__________(选填“”“”“”或“”)挡重新进行测量。
(2)用“伏安法”测量该导电玻璃丝的阻值,电路图如图乙所示。除电源(电动势为4V,内阻不计)、电流表A(量程为,内阻约)、电压表V(量程为,内阻约)、待测导电玻璃丝(阻值约为)、导线、开关外,滑动变阻器应选用__________(填以下给定器材前的字母)。电压表的左端应与电路中的__________(选填“a”或“b”)点相连。
A.滑动变阻器(总阻值为,额定电流为2A)
B.滑动变阻器(总阻值为,额定电流为2A)
(3)若某次测量中,电压表和电流表示数分别为U和I,请用上述直接测得的物理量(d、L、U、I)写出该导电玻璃的电阻率的表达式,即__________。
【答案】(1) ①. 1.705 ②.
(2) ①. A ②. b
(3)
【解析】
【15题详解】
[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm,直径为
[2]用挡测量时发现指针偏转角度过小,表明通过表头的电流过小,待测电阻较大,为了减小读数误差,应该使指针指在中央刻度线附近,需要换用大倍率,即应该换用挡。
【16题详解】
[1]图乙中采用限流式接法,滑动变阻器阻值应与待测电阻接近,故选A。
[2]由于
电流表应内接,则电压表的左端应与电路中的b点相连。
【17题详解】
根据欧姆定律有
根据电阻定律有
又
解得
16. 实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务,被测电池的电动势约为1.5V,内阻约为。
(1)某小组同学计划利用图甲所示的电路进行实验,已知实验室除待测电池、开关、导线外,还提供下列器材:
电流表A:量程,内阻约
电压表V:量程,内阻约
滑动变阻器R:,额定电流2A
①如图乙是该组同学根据所获得的6组实验数据,在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的图线,请据此图线判断:被测干电池的电动势______V,内阻______。(结果保留到小数点后两位)
②若考虑到电表内阻的影响,分析并判断该组同学测得的电动势E和内电阻r其测量值与真实值的大小关系。( )
(2)另一小组同学在实验过程中发现电压表出了故障,因此设计用一个电流表和一个电阻箱进行实验,实验电路如图丙所示。他们发现用这种方法进行实验误差较大,因此尝试利用图像进行误差分析。该组同学以电流表示数I为横坐标,以电流表示数I与电阻箱示数R的乘积U为纵坐标作出图像,图中,实线是根据实验数据描点作图得到的图像,虚线是没有电表内阻影响的理想情况,对应图丙电路设计的图像是__________。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 1.48 ②. 0.83 ③. E测<E,r测<r (2)C
【解析】
【小问1详解】
①[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图像有
,
②[3]将电压表与电源整体等效为一个新电源,如图所示
则电流表A测的是流过新电源的干路电流,电压表V测量的是新电源的路端电压,则有
,
所以有
,
【小问2详解】
将电流表与电源整体作为一个新电源,实验测量的是新电源的电动势与内阻,由于电流表与电源串联,可知,电动势的测量值等于真实值,内阻的测量值大于真实值,则实线图像的斜率的绝对值大于虚线图像斜率的绝对值,实线比虚线陡峭一些,虚线纵轴截距等于实线纵轴截距,可知,第三个图像满足要求。
故选C。
17. 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为。
(1)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(2)把电荷量为的点电荷从A点移动到C点,静电力做的功是多少?
(3)根据以上结果,定性地画出电场分布的示意图,并标出A、B、C三点可能的位置。
【答案】(1),,
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据静电力做的功与电势差的关系,A、B间的电势差
同样,根据静电力做的功与电势差的关系,B、C间的电势差
A、C间的电势差
【小问2详解】
电荷量的点电荷,从A点移动到C点时,静电力做的功为
【小问3详解】
电场分布示意图和A、B、C三点可能的位置如图所示。
18. 如图所示,一带电粒子由静止被电压为的加速电场加速,然后沿着与电场垂直的方向进入另一个电压为的匀强偏转电场,并射出偏转电场。已知粒子的带电量为q,质量为m;偏转电极长为L,极板间距为d、不计粒子的重力。求粒子
(1)在偏转电场中的运动时间;
(2)射出偏转电场时偏转的角度的正切值;
(3)射出偏转电场时垂直极板方向的偏转位移。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)带电粒子经过加速电场过程,根据动能定理可得
解得带电粒子进入偏转的初速度为
粒子在偏转电场中做类平抛运动,沿方向有
解得粒子在偏转电场中的运动时间为
(2)粒子在偏转电场中,沿电场方向有
射出偏转电场时偏转的角度的正切值为
联立解得
(3)射出偏转电场时垂直极板方向的偏转位移为
可得
19. 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为33A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.1Ω,电动机绕组的电阻0.2Ω,电流表内阻不计,求:
(1)车灯的电阻值;
(2)电动机启动时流过车灯的电流以及电动机的输出功率;
(3)因电动机启动,车灯的电功率降低了多少?
【答案】(1)1.15Ω;(2)8 A,105 W;(3)41.4 W
【解析】
【详解】(1)电动机未启动时车灯两端的电压
由部分电路欧姆定律有
解得
(2)电动机启动时车灯两端的电压
根据部分电路欧姆定律有
流过电动机的电流为
电动机的输出功率
(3)电动机启动时车灯的电功率
电动机未启动时车灯的电功率
车灯的电功率降低
20. 如图1所示,足够长的光滑金属框架竖直放置,顶端留有接口a、b,两竖直导轨间距为d,一质量为m、长度为d的金属棒始终与竖直导轨接触良好,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于框架平面向里,重力加速度为g。不计空气阻力,不计框架和金属棒的电阻及电磁辐射的能量损失。
(1)若在a、b间接入一个阻值为R的定值电阻,如图2所示,从静止释放金属棒。
a.请分析说明金属棒的运动情况;
b.定性画出通过电阻R的电流i随时间t变化的图像;
c.求出金属棒的最终速度大小。
(2)若在a、b间接入一个电容为C的电容器,如图3所示,同样从静止释放金属棒,若电容器C不会被击穿。
a.依据必要的计算分析,说明金属棒的运动情况,并画出金属棒下降一段时间的速度随时间的变化关系图像;
b.求金属棒下降高度为h时的速度。
【答案】(1)a.做加速度减小的加速运动,当时,达到最大速度,之后做匀速运动,b.c.
(2)a.匀加速直线运动,,b.
【解析】
【小问1详解】
a.金属棒切割磁感线产生的感应电动势
回路中的电流
金属棒受到的安培力
根据牛顿第二定律
金属棒的速度增大,感应电动势E增大,电流I增大,安培力F增大,加速度a减小,所以金属棒做加速度减小的加速运动,当时,达到最大速度,之后做匀速运动。
b.通过电阻R的电流i随时间t变化的图像如图所示
c.当金属棒向下做匀速运动时,根据平衡条件,有
解得
【小问2详解】
a.金属棒向下做加速运动,在极短时间内,金属棒的速度变化,根据加速度的定义有
金属棒产生的电动势变化
电容器增加的电荷量
根据电流的定义有
解得
金属棒受到的安培力
根据牛顿第二定律,有
解得
可以判断金属棒做匀加速直线运动,故金属棒下降一段时间的图像如图4所示
b.根据运动学公式
解得
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东城区2024-2025学年度第一学期期末统一检测
高 二 物 理
2025.1
共100分。考试时长90分钟。
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物理量的名称和单位对应正确的是( )
A. 电场强度(V/C) B. 电容(F) C. 电动势(J) D. 电功(W)
2. 关于电动势和电压的理解,下列说法正确的是( )
A. 电源两极间的电压就是电源的电动势
B. 家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势
C. 电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化为电能的本领
D. 两者单位都是伏特,故电动势与电压属于同一物理量
3. 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变,此时通过导线和的电流大小分别为和,已知,方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力,则下列说法正确的是( )
A. 两根导线相互排斥
B. 为判断方向,需要知道和的合磁场方向
C. 两个力的大小关系为
D. 仅增大电流,、会同时都增大
4. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A. 从a到b,上极板带正电
B. 从a到b,下极板带正电
C. 从b到a,上极板带正电
D. 从b到a,下极板带正电
5. 如图所示的各电场中,A、B两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
6. 将一块内阻为,满偏电流为的电流表G改装成量程为0.6A的电流表,应该( )
A. 并联一个约为的电阻 B. 并联一个约为的电阻
C. 串联一个约为的电阻 D. 串联一个约为的电阻
7. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中一族等势线,相邻等势线之间的电势差相等,实线为一带正电质点(重力不计)仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹,据此可知( )
A. a、b、c三条等势线中,a的电势最高
B. 电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C. 该质点在P点的速率比在Q点处大
D. 该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
8. 如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A. 电压表与电流表的示数都减小
B. 电压表与电流表的示数都增大
C. 电压表的示数增大,电流表的示数减小
D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大
9. 如图甲所示是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,线圈中a、b两条导线长均为L,分别通以图乙所示方向的电流I,两条导线处的磁感应强度大小均为B,则( )
A. 该磁场是匀强磁场
B. 在辐向磁场中磁感线总是与线圈平面垂直
C. 线圈将逆时针方向转动
D. a、b导线各自受到的安培力大小总为ILB
10. 如图甲所示,一个匝数的圆形导体线圈,面积,电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,b端接地,则下列说法正确的是( )
A. 圆形线圈中产生的感应电动势为6V
B. 电阻R两端的电压为4.5V
C. 通过电阻R的电流为1.5A
D. 在0~4s时间内,流经电阻R的电荷量为9C
11. 两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示,其中C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是( )
A. 、为等量异种电荷
B. 将一正点电荷从N点移到D点,电势能先减小后增大
C. N、D两点间的电场强度大小先增大后减小
D. N、C两点间场强方向沿x轴负方向
12. 硅光电池具有低碳环保的优点,如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像,图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路,则硅光电池的( )
A. 电动势为5V B. 内阻为5.5Ω
C. 输出功率为0.72W D. 效率为50%
13. 电流传感器可以像电流表一样测量电流,可以捕捉到瞬间的电流变化,相当于一个理想电流表。用如图甲所示的电路来研究电容器的放电过程。实验时将开关S拨到1端,用直流8V电压给电容器充电,待电路稳定后,将电流传感器打开,再将开关S拨到2端,电容器通过电阻R放电。以S拨到2端时为时刻,电流传感器测得的电流I随时间t变化的图像如图乙所示,根据题意,下列说法正确的是( )
A. 由图像可知,电容器在全部放电过程中释放电荷量约为
B. 由图像可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.6C
C. 此电容器的电容约为0.45F
D. 此电容器的电容约为
14. 口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极,针尖附近的空气被电离后,带电粒子在电场力作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面,熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电
B. 针状电极上,针尖附近的电场较弱
C. 沿图中虚线向熔喷布运动带电粒子,其速度和加速度均不断增大
D. 两电极相距越远,熔喷布捕获的带电粒子速度越大
第二部分
本部分共6题,共58分。
15. 导电玻璃是制造LCD主要材料之一,为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃丝。主要实验步骤如下,完成下列问题。
(1)先用螺旋测微器测量导电玻璃丝的直径d,示数如图甲所示,其直径__________mm;再用刻度尺测出导电玻璃丝的长度为L。用多用电表测电阻时,将选择开关拨至“”挡,进行欧姆调零后,将两表笔接待测电阻两端,指针如图丙所示,则应选__________(选填“”“”“”或“”)挡重新进行测量。
(2)用“伏安法”测量该导电玻璃丝的阻值,电路图如图乙所示。除电源(电动势为4V,内阻不计)、电流表A(量程为,内阻约)、电压表V(量程为,内阻约)、待测导电玻璃丝(阻值约为)、导线、开关外,滑动变阻器应选用__________(填以下给定器材前的字母)。电压表的左端应与电路中的__________(选填“a”或“b”)点相连。
A.滑动变阻器(总阻值为,额定电流为2A)
B.滑动变阻器(总阻值为,额定电流为2A)
(3)若某次测量中,电压表和电流表示数分别为U和I,请用上述直接测得的物理量(d、L、U、I)写出该导电玻璃的电阻率的表达式,即__________。
16. 实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务,被测电池的电动势约为1.5V,内阻约为。
(1)某小组同学计划利用图甲所示的电路进行实验,已知实验室除待测电池、开关、导线外,还提供下列器材:
电流表A:量程,内阻约
电压表V:量程,内阻约
滑动变阻器R:,额定电流2A
①如图乙是该组同学根据所获得的6组实验数据,在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的图线,请据此图线判断:被测干电池的电动势______V,内阻______。(结果保留到小数点后两位)
②若考虑到电表内阻的影响,分析并判断该组同学测得的电动势E和内电阻r其测量值与真实值的大小关系。( )
(2)另一小组同学在实验过程中发现电压表出了故障,因此设计用一个电流表和一个电阻箱进行实验,实验电路如图丙所示。他们发现用这种方法进行实验误差较大,因此尝试利用图像进行误差分析。该组同学以电流表示数I为横坐标,以电流表示数I与电阻箱示数R的乘积U为纵坐标作出图像,图中,实线是根据实验数据描点作图得到的图像,虚线是没有电表内阻影响的理想情况,对应图丙电路设计的图像是__________。
A. B.
C. D.
17. 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为。
(1)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(2)把电荷量为点电荷从A点移动到C点,静电力做的功是多少?
(3)根据以上结果,定性地画出电场分布的示意图,并标出A、B、C三点可能的位置。
18. 如图所示,一带电粒子由静止被电压为的加速电场加速,然后沿着与电场垂直的方向进入另一个电压为的匀强偏转电场,并射出偏转电场。已知粒子的带电量为q,质量为m;偏转电极长为L,极板间距为d、不计粒子的重力。求粒子
(1)在偏转电场中的运动时间;
(2)射出偏转电场时偏转的角度的正切值;
(3)射出偏转电场时垂直极板方向的偏转位移。
19. 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为33A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.1Ω,电动机绕组的电阻0.2Ω,电流表内阻不计,求:
(1)车灯的电阻值;
(2)电动机启动时流过车灯的电流以及电动机的输出功率;
(3)因电动机启动,车灯的电功率降低了多少?
20. 如图1所示,足够长的光滑金属框架竖直放置,顶端留有接口a、b,两竖直导轨间距为d,一质量为m、长度为d的金属棒始终与竖直导轨接触良好,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于框架平面向里,重力加速度为g。不计空气阻力,不计框架和金属棒的电阻及电磁辐射的能量损失。
(1)若在a、b间接入一个阻值为R的定值电阻,如图2所示,从静止释放金属棒。
a.请分析说明金属棒的运动情况;
b.定性画出通过电阻R的电流i随时间t变化的图像;
c.求出金属棒的最终速度大小。
(2)若在a、b间接入一个电容为C的电容器,如图3所示,同样从静止释放金属棒,若电容器C不会被击穿。
a.依据必要的计算分析,说明金属棒的运动情况,并画出金属棒下降一段时间的速度随时间的变化关系图像;
b.求金属棒下降高度为h时的速度。
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