精品解析:黑龙江省牡丹江市第二高级中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题
2025-09-30
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 牡丹江市 |
| 地区(区县) | 阳明区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.17 MB |
| 发布时间 | 2025-09-30 |
| 更新时间 | 2025-09-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54182112.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
牡丹江二中2025—2026学年度第一学期高二学年月考试题
物理
考生注意:
1、本试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。(根据学年修改考试时间)
2、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,一根均匀的金属导体棒在电场的作用下,其内部的自由电子沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为,单位长度上可以自由移动的电子个数为,已知一个电子的电荷量为,则通过导体棒电流的大小( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在时间t内,流过导线横截面的电荷量
因此导线中电流
故选A。
2. 如图为某静电去污池的结构示意图,其中涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒连接电源后分别置于处理池底部和污水中,电场线分布如图所示,其中M、N和P为电场线上的点。则( )
A. M点电势高于N点电势
B. M、P两点的电场强度相同
C. 带负电的微粒从M点移到N点,其电势能减小
D. 带负电的微粒从M点移到N点,电场力对其做负功
【答案】C
【解析】
【详解】A.随电场线方向电势降低,可知M点电势低于N点电势,故A错误;
B.根据电场线的疏密程度可知M点的电场强度比P点的小,故B错误;
C.由于M点电势低于N点电势,带负电的微粒从M点移到N点,其电势能减小,故C正确;
D.由于带负电的微粒从M点移到N点,其电势能减小,故电场力做正功,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一绝缘杆两端分别固定着带等量异种电荷的两小球。以杆的中点为坐标原点、杆所在直线为轴建立坐标系,规定向右为轴正方向,取无限远处为零电势点,关于轴上各点电势随位置变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据正负电荷电场线的特点,在杆所在直线电场线方向如图所示,又顺着电场线电势逐渐降低,取无限远处为零电势点,则从左侧无穷远到O点,电势由0先增加再减小,从O点到右侧无穷远处,电势先减小,后增加到0。
故选C。
4. 如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流Ig=100mA,内阻Rg=5Ω,电阻箱接入电路的阻值为R0。下列说法正确的是( )
A. 若改装为量程0~0.6A的电流表,选择图甲,R0=45Ω
B. 若改装为量程0~5V的电压表,选择图甲,R0=1Ω
C. 若改装为量程0~5V的电压表,选择图乙,R0=45Ω
D. 若改装为量程0~0.6A的电流表,选择图乙,R0=1Ω
【答案】C
【解析】
【详解】AD.若改装为量程0~0.6A的电流表,需并联分流电阻,故选择图甲,电阻箱接入电路的阻值为,AD错误;
BC.若改装为量程0~5V的电压表,需串联分压电阻,故选择图乙,电阻箱接入电路的阻值为,B错误,C正确。
故选C。
5. 在匀强电场中有一直角三角形ABC,∠A=60°,AB=10cm,电场线平行于三 角形所在平面,A、B、C三点的电势分别为2V、4V、10V。下列关于该电场强度的说法正确的是( )
A. 电场强度沿B到A方向 B. 电场强度沿A到C方向
C. 电场强度大小为40V/m D. 电场强度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】过B作AC的垂线交于D点,如图所示
则有
则有
可知BD连线为等势线,所以电场强度沿C到A方向;场强大小为
故选C。
6. 如图甲所示,、是一条电场线上的两个点,质量为、电荷量为的粒子仅在电场力的作用下沿电场线从向运动,初速度为,刚好能到达点。粒子运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 点电势低于点电势
B. 、两点间的电势差
C. 点电场强度大于点电场强度
D. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为粒子从A向B运动速度减小,所以电场力方向从B指向A,又因为粒子带负电,受力方向与场强方向相反,所以该电场的电场线方向从A指向B。根据沿着电场线方向电势降低,可知A点电势高于B点电势,故A错误;
B.对粒子从A到B运动过程列动能定理方程有
解得、两点间的电势差为,故B正确;
C.从图像可知,粒子做匀减速直线运动,故加速度恒定,对粒子从A到B运动过程列牛顿第二定律方程有
所以粒子受到的电场力恒定,该电场的电场强度也恒定,即A点电场强度等于B点电场强度,故C错误。
D.根据电场力做功和电势能变化间的关系可知,因为粒子从A到B运动过程电场力做负功,电势能增加,所以粒子在A点的电势能小于在B点的电势能,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,竖直平面内有一半径为L、圆心为O的圆,AB为水平直径,CD为竖直直径。长为L的轻质细线一端系小球,另一端固定在圆心O。可视为质点的小球带的电荷量为+q,质量为m。方向水平向右、电场强度大小为E的匀强电场与圆所在平面平行,且qE=mg,g为重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 若小球从C点由静止释放,则在运动过程中,细线与竖直方向的最大夹角是60°
B. 要使小球做完整的圆周运动,小球在C 点时至少应以的速度被水平抛出
C. 若小球从A点由静止释放,则到达C点时小球的速度大小为
D. 剪断细线,将小球从A点以的速度竖直向上抛出,小球将经过B点
【答案】D
【解析】
【详解】A.设细线与竖直方向的最大夹角为θ,有
解得θ=90°,故A错误;
B.由qE= mg可知,小球所受合力方向斜向下且与水平方向成45°角,故当小球经过与合力方向相反,位于A、D两点中间的E点时速度最小,设为,有
解得,小球从C点到E点的过程,由动能定理得
解得,故B错误;
C.小球从A点由静止释放,沿直线AC运动,设到达C点时小球的速度为,由动能定理得
解得,故C错误;
D.剪断细线,小球在竖直方向上先做竖直上抛运动,在 水平方向上做初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,小球竖直上抛的时间,回到与A点同一水平线上时,水平位移,故小球再次经过圆周时,恰好经过B点,故D正确。
故选D。
8. 在如图所示的等边三角形ABC的三个顶点处,分别固定电荷量为+q、-q和+q的点电荷。已知三角形中心O到三个顶点的距离均为r,D点为BC边中点,E点为AO连线中点,则关于O、D、E三点电势φO、φD、φE关系正确的是( )
A. φO=φD B. φE>φO C. φO>φD D. φD>φE
【答案】BC
【解析】
【详解】由于等量异种点电荷连线的中垂面为零势能面,所以对于B、C两点电荷而言,其在O、D、E点的电势为零,所以O、D、E三点电势的大小仅由A点的点电荷决定,由于A点为正电荷,沿电场线方向电势降低,所以
故选BC
9. 示波器的核心部件是示波管,示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。下列说法正确的是( )
A. 如果在之间加图a的电压,在之间加图c的电压,在荧光屏上会看到一条与Y轴平行的竖直亮线
B. 如果在之间加图b的电压,在之间加图c的电压,在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线
C. 如果在之间不加电压,在加图a电压,在荧光屏的Y轴上会看到一个亮斑
D. 如果在之间和之间都加图b的电压,在荧光屏的坐标原点上会看到一个亮斑
【答案】ABC
【解析】
【详解】AC.如果在之间不加电压,则在X轴方向不偏转,在(Y正负)加图a恒定电压,电压值为正,Y极板电势高于极板电势,板间的匀强电场由Y极板指向极板,所有电子运动的轨迹都相同,向着Y极板一侧偏转,即所有电子都打在荧光屏的正Y轴上的同一点,因此在正Y轴上将出现一个亮斑,因此可知,如果在(X正负)之间加图a的电压,则会在正X轴上将出现一个亮斑;若只在(Y正负)之间加图c的正弦变化规律的电压,电子将在Y轴发生偏转,电压越大,侧移量越大,在一个周期内的时间内,电子由原点向Y轴正方向扫描到正向侧移量最大的位置,紧接着时间内,电子由正向侧移量最大的位置向Y轴负方向扫面,经过原点继续扫面到负向侧移量最大的位置,时间内,电子由负向侧移量最大的位置向Y轴正方向扫面回到原点,之后周而复始,在荧光屏的Y轴上会看到一条竖直亮线,现在同时在之间和在(Y正负)之间分别加上图a、图c所示电压,由运动的合成,会在荧光屏上看到过正X轴上某点平行于Y轴的一条竖直亮线,故AC正确;
B.如果在(X正负)之间加图b的电压,电子在一个周期内会在X轴方向上,由负X轴上某点向正X轴方向扫面到关于原点对称的某点,在荧光屏上会看到X轴上的一条水平亮线,若只在(Y正负)之间加上图c所示电压,根据以上分析可知,Y轴方向上发生周而复始与电压变化一致的偏转,根据运动的合成可知,若在之间加图b的电压,在之间加图c的电压,在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线,故B正确;
D.根据以上分析可知,如果在之间和之间都加图b的电压,由运动的合成可知,在荧光屏上将出现一条夹在X轴与Y轴之间倾斜的亮线,故D错误。
故选ABC。
10. 1911年英国物理学家卢瑟福提出原子核式结构模型:电子围绕原子核在高速旋转。设电子质量为,电荷量为,氢原子核电荷量为,静电力常量为,电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为。已知在孤立点电荷q的电场中,以无限远处电势为0时,距离该点电荷为处的电势。下列说法正确的( )
A. 电子做匀速圆周运动的速率
B. 电子绕核运动时等效电流为
C. 电子绕核运动一周时,该氢原子核施加的库仑力对其做功
D. 若无限远处电势为零,电子绕核运动的动能和电势能的总和为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电子做匀速圆周运动,则
解得电子的速率
选项A错误;
B.电子绕核运动时等效电流为
选项B正确;
C.电子绕核运动运动一周时,该氢原子核施加的库仑力方向与速度垂直,可知库仑力对其做功为零,选项C错误;
D.若无限远处电势为零,电子绕核运动的动能和电势能的总和为
选项D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
二、非选择题(本大题包含5小题,共54分。)
11. 某兴趣小组探究“观察电容器充、放电现象”实验,具体操作如下:
如图甲所示,开关S先接1,待稳定后再接2,到再次稳定的过程中,电流传感器中显示的电流i与时间t的关系图像如乙所示。已知电源电压为U,充电过程中的i-t图像所围的面积为S0,充电瞬间的电流为I0,放电瞬间的电流为-I,则该电容器的电容C=______(用题目中物理量的符号表示),图甲中的电阻R=______(用题目中物理量的符号表示),放电过程中的i-t图像所围的面积S______(填“>”“<”或“=”)S0。
【答案】 ①. ②. ③. =
【解析】
【详解】[1]由图像可知,i-t图像所围的面积S0就是充电完成后电容器贮存的电荷量,此时电容器两极板间的电压为电源电压,故
[2]充电开始瞬间电容器的电压为零,此时
放电开始瞬间,电容器电压为U,电流为I,则
联立可得
[3]放电过程中的i-t图像所围的面积S等于电容器贮存的电荷量,故
12. 某同学在实验室测量一新材料制成圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图甲所示,可知其直径为______mm;用游标卡尺测其长度,示数如图乙所示,可知其长度为______mm。
(2)用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体R0外,实验室还有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R(阻值范围0~5Ω,2.0A)
D.直流电源E(电动势为3V)
E.开关
F.导线若干
则该实验电路应选择下列电路中的( )。
A. B. C. D.
(3)正确连接电路,所有操作都正确,则测出的电阻______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(4)实验测出圆柱体的电阻为R,圆柱体横截面的直径为D,长度为L,则圆柱体电阻率为ρ=______(用D、L、R表示,单位均为国际单位)
【答案】(1) ①. 0.920 ②. 42.40 (2)B
(3)小于 (4)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm,可知直径为0.5mm+42.0×0.01mm=0.920mm
[2]20分度的游标卡尺的精确值为0.05mm,可知长度为42mm+8×0.05mm=42.40mm
【小问2详解】
实验要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调,可知控制电路中的滑动变阻器应采用分压式接法,由于待测电阻约为6Ω,远远小于电压表的内阻,为了减小误差,测量电路应采用电流表外接法。
故选B。
【小问3详解】
控制电路中采用电流表外接法,由于电压表的分流带来的误差,使得电流表读数Ⅰ比通过待测电阻的实际电流Ⅰ实大,则有
可知测出的电阻小于真实值。
【小问4详解】
根据电阻定律有
圆柱体截面积
解得
13. 如图所示的电路中,灯泡L的规格为“5 V,0.6 A”,电流表为理想电表,在A、B两端加上U = 8 V的恒定电压,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动,直至灯泡刚好正常发光,此时滑片P在滑动变阻器上的c点(图中未标出),电流表的示数为1 A,求灯泡正常发光时:
(1)灯泡的电阻;
(2)电路中的总电阻;
(3)滑动变阻器总电阻。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由欧姆定律得,灯泡的电阻
【小问2详解】
电路中的总电流
由欧姆定律得,电路中的总电阻
【小问3详解】
由欧姆定律得,滑动变阻器ac段电阻
滑动变阻器cb段电压
由欧姆定律得,滑动变阻器cb段电阻
则滑动变阻器的总电阻
14. 如图所示,一个可视为质点的带电小球用长的绝缘轻绳悬挂于O点的正下方A点。在空间施加水平向右的匀强电场,稳定后小球静止于B点,此时轻绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,匀强电场的电场强度,,。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)A、B间的电势差以及小球从A点移动到B点电场力做的功。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
根据电场力公式
代入数据得
【小问2详解】
对小球受力分析,小球受重力mg、电场力F和绳子拉力T,静止时合力为零。
根据平衡条件
则,代入数据得
【小问3详解】
A、B间沿电场方向的距离
根据
可得
根据电场力做功公式
可得
15. 粒子直线加速器原理示意图如图甲所示,它由多个横截面积相同的同轴金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上。序号奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连,交变电源两极间的电压变化规律如图乙所示。在时奇数圆筒比偶数圆筒电势高,此时和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)的中央有一自由电子由静止开始加速,沿中心轴线冲进圆筒1。电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。若电子质量为,电荷量为,交变电源电压的绝对值为,周期为。不考虑电子的重力和相对论效应,忽略电子通过圆筒间隙的时间。则
(1)第个金属圆筒的长度应该是多少?
(2)如图丙电子通过直线加速器射出后,沿两板的中心线进入偏转电场后,恰好紧贴上极板右边缘飞出电场,则需要有几个金属圆筒?已知偏转电场由两块相同的平行金属板与组成,板长为,板间距为,两极板间的电压,两极板间的电场可视为匀强电场,忽略边缘效应。
(3)在(2)的基础上,在距离偏转电场两极板右侧处竖直放置一足够大的荧光屏。金属圆筒个数不同,电子打到荧光屏上的位置也不同,求电子打在荧光屏上的位置离点的最大距离。
【答案】(1)
(2)16 (3)
【解析】
【小问1详解】
设电子进入第个圆筒后的速度为,根据动能定理
代入数据解得
第个圆筒的长度为
代入数据解得
【小问2详解】
经过次加速后的速度为
进入偏转电场,水平方向
竖直方向
电场力提供加速度,,
由以上可得
【小问3详解】
设电子打到荧光屏上最远点为点,分析可得出偏转电场时的偏转量越大,打到荧光屏上的越大,则依据类平抛运动速度方向的反向延长线过水平位移的中点,有
可得,
故电子打在荧光屏上的位置离的最大距离。
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牡丹江二中2025—2026学年度第一学期高二学年月考试题
物理
考生注意:
1、本试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。(根据学年修改考试时间)
2、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,一根均匀的金属导体棒在电场的作用下,其内部的自由电子沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为,单位长度上可以自由移动的电子个数为,已知一个电子的电荷量为,则通过导体棒电流的大小( )
A. B. C. D.
2. 如图为某静电去污池的结构示意图,其中涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒连接电源后分别置于处理池底部和污水中,电场线分布如图所示,其中M、N和P为电场线上的点。则( )
A. M点电势高于N点电势
B. M、P两点的电场强度相同
C. 带负电的微粒从M点移到N点,其电势能减小
D. 带负电的微粒从M点移到N点,电场力对其做负功
3. 如图所示,一绝缘杆两端分别固定着带等量异种电荷的两小球。以杆的中点为坐标原点、杆所在直线为轴建立坐标系,规定向右为轴正方向,取无限远处为零电势点,关于轴上各点电势随位置变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流Ig=100mA,内阻Rg=5Ω,电阻箱接入电路的阻值为R0。下列说法正确的是( )
A. 若改装为量程0~0.6A的电流表,选择图甲,R0=45Ω
B. 若改装为量程0~5V的电压表,选择图甲,R0=1Ω
C. 若改装为量程0~5V电压表,选择图乙,R0=45Ω
D. 若改装为量程0~0.6A的电流表,选择图乙,R0=1Ω
5. 在匀强电场中有一直角三角形ABC,∠A=60°,AB=10cm,电场线平行于三 角形所在平面,A、B、C三点的电势分别为2V、4V、10V。下列关于该电场强度的说法正确的是( )
A. 电场强度沿B到A方向 B. 电场强度沿A到C方向
C. 电场强度大小为40V/m D. 电场强度大小为
6. 如图甲所示,、是一条电场线上两个点,质量为、电荷量为的粒子仅在电场力的作用下沿电场线从向运动,初速度为,刚好能到达点。粒子运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 点电势低于点电势
B. 、两点间的电势差
C. 点电场强度大于点电场强度
D. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
7. 如图所示,竖直平面内有一半径为L、圆心为O的圆,AB为水平直径,CD为竖直直径。长为L的轻质细线一端系小球,另一端固定在圆心O。可视为质点的小球带的电荷量为+q,质量为m。方向水平向右、电场强度大小为E的匀强电场与圆所在平面平行,且qE=mg,g为重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 若小球从C点由静止释放,则在运动过程中,细线与竖直方向的最大夹角是60°
B. 要使小球做完整的圆周运动,小球在C 点时至少应以的速度被水平抛出
C. 若小球从A点由静止释放,则到达C点时小球的速度大小为
D. 剪断细线,将小球从A点以的速度竖直向上抛出,小球将经过B点
8. 在如图所示的等边三角形ABC的三个顶点处,分别固定电荷量为+q、-q和+q的点电荷。已知三角形中心O到三个顶点的距离均为r,D点为BC边中点,E点为AO连线中点,则关于O、D、E三点电势φO、φD、φE关系正确的是( )
A. φO=φD B. φE>φO C. φO>φD D. φD>φE
9. 示波器的核心部件是示波管,示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。下列说法正确的是( )
A. 如果在之间加图a的电压,在之间加图c的电压,在荧光屏上会看到一条与Y轴平行的竖直亮线
B. 如果在之间加图b的电压,在之间加图c的电压,在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线
C. 如果在之间不加电压,在加图a电压,在荧光屏的Y轴上会看到一个亮斑
D. 如果在之间和之间都加图b的电压,在荧光屏的坐标原点上会看到一个亮斑
10. 1911年英国物理学家卢瑟福提出原子核式结构模型:电子围绕原子核在高速旋转。设电子质量为,电荷量为,氢原子核电荷量为,静电力常量为,电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为。已知在孤立点电荷q的电场中,以无限远处电势为0时,距离该点电荷为处的电势。下列说法正确的( )
A. 电子做匀速圆周运动的速率
B. 电子绕核运动时等效电流为
C. 电子绕核运动一周时,该氢原子核施加的库仑力对其做功
D. 若无限远处电势为零,电子绕核运动的动能和电势能的总和为
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
二、非选择题(本大题包含5小题,共54分。)
11. 某兴趣小组探究“观察电容器的充、放电现象”实验,具体操作如下:
如图甲所示,开关S先接1,待稳定后再接2,到再次稳定的过程中,电流传感器中显示的电流i与时间t的关系图像如乙所示。已知电源电压为U,充电过程中的i-t图像所围的面积为S0,充电瞬间的电流为I0,放电瞬间的电流为-I,则该电容器的电容C=______(用题目中物理量的符号表示),图甲中的电阻R=______(用题目中物理量的符号表示),放电过程中的i-t图像所围的面积S______(填“>”“<”或“=”)S0。
12. 某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图甲所示,可知其直径为______mm;用游标卡尺测其长度,示数如图乙所示,可知其长度为______mm。
(2)用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体R0外,实验室还有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R(阻值范围0~5Ω,2.0A)
D.直流电源E(电动势为3V)
E.开关
F.导线若干
则该实验电路应选择下列电路中的( )。
A. B. C. D.
(3)正确连接电路,所有操作都正确,则测出的电阻______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(4)实验测出圆柱体的电阻为R,圆柱体横截面的直径为D,长度为L,则圆柱体电阻率为ρ=______(用D、L、R表示,单位均为国际单位)
13. 如图所示电路中,灯泡L的规格为“5 V,0.6 A”,电流表为理想电表,在A、B两端加上U = 8 V的恒定电压,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动,直至灯泡刚好正常发光,此时滑片P在滑动变阻器上的c点(图中未标出),电流表的示数为1 A,求灯泡正常发光时:
(1)灯泡的电阻;
(2)电路中的总电阻;
(3)滑动变阻器的总电阻。
14. 如图所示,一个可视为质点的带电小球用长的绝缘轻绳悬挂于O点的正下方A点。在空间施加水平向右的匀强电场,稳定后小球静止于B点,此时轻绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,匀强电场的电场强度,,。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)A、B间的电势差以及小球从A点移动到B点电场力做的功。
15. 粒子直线加速器原理示意图如图甲所示,它由多个横截面积相同同轴金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上。序号奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连,交变电源两极间的电压变化规律如图乙所示。在时奇数圆筒比偶数圆筒电势高,此时和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)的中央有一自由电子由静止开始加速,沿中心轴线冲进圆筒1。电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。若电子质量为,电荷量为,交变电源电压的绝对值为,周期为。不考虑电子的重力和相对论效应,忽略电子通过圆筒间隙的时间。则
(1)第个金属圆筒的长度应该是多少?
(2)如图丙电子通过直线加速器射出后,沿两板的中心线进入偏转电场后,恰好紧贴上极板右边缘飞出电场,则需要有几个金属圆筒?已知偏转电场由两块相同的平行金属板与组成,板长为,板间距为,两极板间的电压,两极板间的电场可视为匀强电场,忽略边缘效应。
(3)在(2)的基础上,在距离偏转电场两极板右侧处竖直放置一足够大的荧光屏。金属圆筒个数不同,电子打到荧光屏上的位置也不同,求电子打在荧光屏上的位置离点的最大距离。
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