精品解析:辽宁省朝阳市建平县高级中学2025-2026学年高二上学期第二次月考物理试卷
2025-11-23
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内容正文:
2024—2025学年度高二下学期第二次月考
物理试卷
考试时间:90分钟,满分100分
一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分,1-8小题为单项选择,9-12小题为多项选择,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 对于一个质量不变的物体,下列说法中正确的是( )
A. 做匀速直线运动的物体,其动量可能变化
B. 做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
C. 物体的速度发生变化时,其动量一定变化
D. 物体的动能发生变化时,其动量可能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.动量公式为,匀速直线运动中速度的大小和方向均不变,质量不变,因此动量恒定,不可能变化,故A错误。
B.匀速圆周运动中速度的大小不变,但方向不断变化。动量是矢量,方向变化即表示动量变化,故B错误。
C.动量是矢量,速度的任何变化(包括大小或方向)均会导致动量变化。因此,只要速度变化,动量必然变化,故C正确。
D.动能公式为,质量不变,动能变化意味着速度大小变化。动量的大小与速度大小成正比,因此动能变化时动量大小必然变化,动量不可能不变,故D错误。
故选C。
2. 关于电源电动势E的下列说法中正确的是( )
A. 电动势,可知电源内部非静电力做功越多,电动势越大
B. 电动势E的单位与电势差的单位相同,所以电动势就是电势差
C. 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移到正极,非静电力所做的功
D. 电源的电动势与外电路结构有关,外电路变化,电动势也要变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.电动势为比值定义法,电动势是描述电源对外做功本领大小的物理量,电动势的大小与电源内部非静电力做功的多少没有直接关系,故A错误;
B.电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱,电势差描述电场的能的性质的物理量,二者的本质不同,故B错误;
C.根据电动势定义式,可知电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移到正极时,非静电力所做的功,故C正确;
D.电动势只由电源本身决定,与外电路无关,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知( )
A. 三个等势面中,c的电势最高
B. 带电微粒在P点的电势能比在Q点的小
C. 带电微粒在P点和在R点的速度大小可能相等
D. 带电微粒在P点的加速度比在Q点的加速度小
【答案】A
【解析】
【详解】A.带电微粒做曲线运动,仅受电场力,则电场力方向必定沿电场线指向运动轨迹的内侧,又由于电场线方向和等势面垂直,则电场力方向应垂直于等势面指向轨迹内侧,微粒带负电,则电场线大致由c等势面指向a等势面,沿着电场线的方向电势越来越低,则c的电势最高,故A正确;
B.结合上述,电场力方向应垂直于等势面指向轨迹内侧,若带电微粒从P点运动到Q点,电场力做正功,电势能减小,即带电微粒在P点的电势能比在Q点的大,故B错误;
C.结合上述,若带电微粒从P点运动到R点,电场力做正功,带电微粒的速度增大,故C错误;
D.等差等势面分布的密集程度间接表示电场的强弱,根据图示可知,P点的电场强度大于Q点的电场强度,则带电微粒在P点受到的电场力大于在Q点受到的电场力,根据牛顿第二定律可知带电微粒在P点的加速度比在Q点的加速度大,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,用Oa两端时为电流表,用Ob两端时为电压表;已知表头满偏电流为Ig=100mA,内阻Rg=100Ω,定值电阻R1=25Ω,R2=200Ω,下列说法正确的是( )
A. 用Oa两端时量程为0.5A;用Ob两端时量程为22V
B. 用Oa两端时量程为0.5A;用Ob两端时量程为110V
C. 用Oa两端时量程为0.6A;用Ob两端时量程为22V
D. 用Oa两端时量程为0.6A;用Ob两端时量程为110V
【答案】B
【解析】
【详解】用Oa两端时,改装的是电流表,表头两端电压为
电阻R1的电流为
电流表的量程为
用Ob两端时,改装的是电压表,电阻R2的电压为
电压表的量程为
故选B。
5. 城市高空坠物已成为危害极大的社会安全问题,如图所示为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。若一个50g的鸡蛋从25楼的窗户(窗户高度不计)自由落下,相邻楼层的高度差为3m,与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为5cm,认为鸡蛋下沿落地后,鸡蛋上沿的运动是匀减速运动,并且上沿运动到地面时恰好静止,以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间,不计空气阻力,重力加速度取。从25楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力约为( )
A. 530N B. 720N C. 755N D. 1200N
【答案】B
【解析】
【详解】鸡蛋下落高度
根据自由落体公式,落地速度
鸡蛋与地面撞击时间
鸡蛋与地面撞击过程,由动量定理得(取向下为正方向)
解得
B正确。
故选B。
6. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,其中是间隔相等的四点,下列说法正确的是( )
A. 和处电场强度方向不同
B. 和处电势不相等
C. 两点之间的电势差大于两点之间的电势差
D. 由静止释放一正点电荷,仅在电场力作用下运动到的过程中,电势能先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像可知和处电场强度等大同向,故两点场强相同,故A错误;
B.图像可知右侧场强方向向右,沿电场线方向电势降低,故和处电势不相等,故B正确;
C.图像与横轴围成的面积表示电势差,结合图像可知两点之间的电势差小于两点之间的电势差,故C错误;
D.由静止释放一正点电荷,其受到的电场力向右,故仅在电场力作用下运动到的过程中,电场力一直做正功,则电势能一直减小,故D错误。
故选B。
7. 如图所示的电路,电阻R1、R2不为零,下列说法正确的是( )
A. 若R1=2R2,则I1=2I2
B. 若R1定值,当R2减小时,AB间的总电阻变大
C. 当R1=R2时,AB间的总电阻接近R2,且比R2大
D. 若R1、R2不变,再给AB间并联一个不为零的电阻,总电阻将减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个电阻并联,电压相等,根据
若,则,故A错误;
B.若定值,当减小时,根据
可得间的总电阻变小,故B错误;
C.当时,AB间的总电阻,且比小,故C错误;
D.若不变,再给间并联一个不为零的电阻,根据,可知总电阻将减小,故D正确。
故选D。
8. 用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10−2kg、电荷量为2.0×10−8C的小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成37°,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin37°=0.6)
A. 该匀强电场的场强为3.75×107N/C
B. 平衡时细线的拉力为0.17N
C. 经过0.5s,小球的速度大小为6.25m/s
D. 小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7m/s
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球在平衡位置时,由受力分析可知:qE=mgtan37°
解得
细线的拉力,故AB错误;
C.小球向左被拉到细线水平且拉直的位置,释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动,其方向与竖直方向成37°角,加速度大小为
经过0.5s,小球的速度大小为v=at=6.25m/s,故C正确;
D.小球从水平位置到最低点的过程中,若无能量损失,则由动能定理
代入数据解得v=7m/s
因小球从水平位置先沿直线运动,然后当细绳被拉直后做圆周运动到达最低点,在绳子被拉直的瞬间有能量的损失,可知到达最低点时的速度小于7m/s,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,图线甲、乙分别为电源和某导体的U-I图线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 该导体的阻值随电流的增大而减小
C. 当该导体直接与该电源相连时,该导体消耗的功率为100 W
D. 当该导体直接与该电源相连时,电源的效率为80%
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得
由图中甲图线可知,电动势为
内阻为,故A正确;
B.根据欧姆定律,由图中乙图线可知该导体的阻值随电流的增大而减小,故B正确;
CD.当该导体直接与该电源相连时,由图中交点可知,电阻的电压
电路中的电流
则该导体消耗的功率为
电源的总功率
则电源的效率,故C错误,D正确。
故选ABD。
10. 如图所示电路中,电源电动势E=4V、内阻r=0.5Ω,定值电阻R1=1.5Ω、R3=3Ω,电阻箱R2的阻值调到2Ω,滑动变阻器R4接入电路的阻值为2Ω,平行板电容器的电容C=1.0μF,单刀双掷开关S与触点1连接。下列说法正确的是( )
A. 若仅将R4的滑片向上滑动,电源效率增大
B. 若仅将R4的滑片向上滑动,R4消耗的电功率减小
C. 若仅将R2的阻值调大,电容器两极板间的电势差增大
D. 若仅将开关S由触点1拨向触点2,通过R3的电荷量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若仅将的滑片向上滑动,电源的外电阻减小,干路电流增大,由电源效率
电源效率减小,故A错误;
B.消耗的电功率
当时,有最大值,若仅将的滑片向上滑动,减小,减小,即消耗的电功率减小,故B正确;
C.若仅将的阻值增大,电容器两极板间的电势差不变,故C错误;
D.开关与触点1接触时,电容器左极板带正电,电荷量
仅将开关由触点1拨向触点2时,电容器右极板带正电,电荷量
因此,通过的电荷量
故D正确。
故选BD。
11. 如图,直角三角形abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向
B. 电场强度的大小为2V/cm
C. 电子从a点移动到b点,电势能增加了4eV
D. 电子从c点移动到b点,电场力做功为4eV
【答案】BC
【解析】
【详解】A.已知在匀强电场中,a、c两点的电势相等,故可知ac连线即为等势面,且有
故电场线的方向为垂直ac连线向上,故A错误;
B.过b点作ac的连线,交ac于d点,如图
则电场强度的大小为
故B正确;
C.电子从a点移动到b点,电势能的增量为
故C正确;
D.电子从c点移动到b点,电场力做功为
故D错误。
故选BC。
12. 如图甲所示,电源的电动势E=3V,内阻为r,闭合开关,滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示:图I描述电源的输出功率随路端电压的变化规律,图II描述路端电压随电流的变化规律,图III描述电源的效率随外电阻的变化规律,电表、导线对电路影响不计,则下列说法正确的是( )
A. I图上b点的坐标为(1.5V,0.75W)
B. 滑动变阻器最大阻值为6Ω
C. 电源的内阻r为3Ω
D. II图上a点的坐标(0.3A,2.4V)
【答案】AC
【解析】
【详解】C.根据图II可知,当电源的路端电压为0V时,短路电流大小为1A,此时,故C正确;
A.设滑动变阻器接入电路的阻值为R,根据功率公式可知
根据数学关系可知,当时,电源的输出功率最大,此时的路端电压最大输出功率为,故A正确;
B.根据图III可知,电源的最大效率为80%,电源的效率公式为
外电阻越大,效率越高,所以滑动变阻器的滑片移动到B端时,接入电阻最大,最大阻值应为。故B错误;
D.滑动变阻器的滑片移动到B端时,此时干路电流为
路端电压为,故D错误。
故选AC。
二、实验题(本题共16分,其中1-4空,每空1分,其余每空2分)
13. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,先用伏安法测出金属丝的电阻R(约为5Ω)、然后计算出该金属丝的电阻率。
(1)从图中读出金属丝的直径D为________mm;
(2)实验室有两节干电池、开关、若干导线及下列器材:
A.电压表0~3V,内阻约3kΩ
B.电压表0~15V,内阻约15kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻约0.2Ω
D.电流表0~3A,内阻约0.1Ω
要求较准确地测出金属丝的阻值,电压表应选________,电流表应选________(选填选项前的字母);
(3)在坐标纸上建立U、I坐标系,并描绘出U-I图线。由图像得到金属丝的阻值R=________Ω(保留2位有效数字);
(4)写出计算金属丝电阻率的表达式________(用“D”“L”“R”表示)。
【答案】 ①. 0.400 ②. A ③. C ④. 4.4##4.5 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]固定刻度读数为0mm,可动刻度读数为
所以最终读数为
(2)[2]因为每节干电池的电动势为1.5V,两节干电池的电动势一共3V,所以应该选择量程为0~3V的电压表,故选A;
[3]因为金属丝的电阻大约为5Ω,流过电流表的最大电流约为
故选量程为0~0.6A的电流表,故选C;
(3)[4]根据U-I图可知图线斜率为4.5,所以金属丝的阻值R=4.5Ω;
(4)[5]根据
可得
14. 采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,某研究性学习小组对此实验进行了如下探究:
(1)研究性学习小组首先按图甲所示的实验电路进行了测量。实验后,同学们对该实验方案进行了认真研究分析,发现实验的系统误差是由于电表的因素造成的,该实验的系统误差主要来源于________。
(2)研究性学习小组对实验方案进行了优化,改进后的实验电路如图乙所示,a为待测电源,b为辅助电源,A、B两点间接有一灵敏电流计G。
①闭合开关,调节R和使灵敏电流计G的示数为零,读出电流表和电压表的示数和;
②改变滑动变阻器R和的阻值,再次使灵敏电流计G示数为零,读出电流表和电压表的示数和;
③由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为_________,内电阻r的表达式_________。
④该实验中________(选填“>”、“<”或“=”),________(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. 电流表的分压作用 ②. ③. ④. = ⑤. =
【解析】
【详解】(1)[1]该电路图相当于电流表的内接,误差来源于电流表的分压作用;
(2)[2] [3]根据闭合电路的欧姆定律有
,
联立解得
[4] [5] 在实验过程中,灵敏电流计G的示数为零,相当于A、B之间的等效电阻为零,利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差,故有E测=E真,r测=r真。
三、解答题(要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写结果不给分)
15. 如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R1=1Ω,电阻R2=6Ω,开关S闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U=6V,线圈电阻R=0.5Ω,求:
(1)流过电动机的电流IM;
(2)电动机正常工作时产生的机械功率;
(3)电源的效率。
【答案】(1)2A (2)10W
(3)75%
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路的欧姆定律可知,流过电源的干路电流为
则流过电动机的电流为
【小问2详解】
电动机的发热功率为
输出功率为
解得
【小问3详解】
电源的输出功率为
代入数据解得
电源的效率
16. 如图所示,两平行金属板A、B间电势差为,电荷量为q、质量为m的带电粒子,由静止开始进入极板A,经电场加速后射出,沿金属板C、D的中心轴线进入偏转电压为的偏转电场,最终从极板C的右边缘射出。偏转电场可看作匀强电场,金属板C、D间距为d。忽略重力影响。
(1)求带电粒子进入偏转电场时的速度大小;
(2)求带电粒子射出偏转电场时的速度大小;
(3)证明带电粒子在偏转电场中的运动轨迹是一条抛物线。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
对带电粒子从左极板由静止,经加速电场并进入偏转电场的过程中,根据动能定理
解得
【小问2详解】
带电粒子进入偏转电场到射出偏转电场过程中,根据动能定理
解得
【小问3详解】
带电粒子进入偏转电场时的速度为,加速度为a,经过时间t后离开偏转电场,水平方向位移为x,竖直方向位移为y,根据运动学公式,可得,
根据牛顿运动定律可知,带电粒子在偏转电场中的加速度
将和a代入x和y并消去时间t,可得带电粒子的轨迹方程
即带电粒子在偏转电场中的运动轨迹是一条抛物线。
17. 如图所示,在竖直向下的匀强电场中有轨道ABCDFMNP,其中BC部分为水平轨道,与曲面AB平滑连接。CDF和FMN是竖直放置的半圆轨道,在最高点F对接,与BC在C点相切。NP为一与FMN相切的水平平台,P处固定一轻弹簧。点D、N、P在同一水平线上。水平轨道BC粗糙,其余轨道均光滑,一可视为质点的质量为的带正电的滑块从曲面AB上某处由静止释放。已知匀强电场场强,BC段长度,CDF的半径,FMN的半径,滑块带电量,滑块与BC间的动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)滑块通过F点的最小速度;
(2)若滑块恰好能通过F点,求滑块释放点到水平轨道BC的高度;
(3)若滑块在整个运动过程中,始终不脱离轨道,且弹簧的形变始终在弹性限度内,求滑块释放点到水平轨道BC的高度h需要满足的条件。
【答案】(1)2m/s;(2)1.5m;(3)①h≤1.2m;②1.5m≤h≤ 3.2m;③(1.5+k)m ≤h≤(3.2+k)m(k =0,2,4,6……)
【解析】
【详解】(1)小球在F点根据牛顿第二定律有
解得
m/s
(2)设小球由处释放恰好通过F点,对小球从释放至F点这一过程由动能定理得
解得
1.5m
(3)①小球第一次运动到D点速度为零,对该过程由动能定理得
解得
= 1.2m
则当h≤1.2m时,小球不过D点,不脱离轨道;
②小球第一次进入圆轨道可以经过F点,压缩弹簧被反弹,沿轨道PNMFDCBA运动,再次返回后不过D点,小球恰好可以经过F点,由动能定理可得
解得
m
则当h1.5m时,小球可以通过F点;
小球再次返回刚好到D点
解得
h3= 3.2m
则当h≤3.2m时,小球被弹簧反弹往复运动后不过D点,综上可知
1.5m≤h≤ 3.2m
小球第一次进入圆轨道可以通过F点,往复运动第二次后不过D点,满足始终不脱离轨道;
③小球第一次进入圆轨道可以经过F点,压缩弹簧被反弹,第二次往复运动时满足小球恰好可以经过F点,由动能定理可得
解得
h4= 3.5m
则当h3.5m时,小球可以两次通过F点;
小球再次返回刚好到D点
解得
h5=5.2m
则当h≤5.2m时,小球被弹簧反弹第二次往复运动后不过D点
综上
3.5m≤h≤5.2m
小球第一、二次进入圆轨道可以通过F点,往复运动第二次后不过D点,满足始终不脱离轨道;
由数学归纳法可知,满足
(1.5+k)m ≤h≤(3.2+k)m(k =0,2,4,6……)
小球不脱离轨道
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2024—2025学年度高二下学期第二次月考
物理试卷
考试时间:90分钟,满分100分
一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分,1-8小题为单项选择,9-12小题为多项选择,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 对于一个质量不变的物体,下列说法中正确的是( )
A. 做匀速直线运动的物体,其动量可能变化
B. 做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
C. 物体的速度发生变化时,其动量一定变化
D. 物体的动能发生变化时,其动量可能不变
2. 关于电源电动势E的下列说法中正确的是( )
A. 电动势,可知电源内部非静电力做功越多,电动势越大
B. 电动势E的单位与电势差的单位相同,所以电动势就是电势差
C. 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移到正极,非静电力所做的功
D. 电源的电动势与外电路结构有关,外电路变化,电动势也要变化
3. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知( )
A. 三个等势面中,c的电势最高
B. 带电微粒在P点的电势能比在Q点的小
C. 带电微粒在P点和在R点的速度大小可能相等
D. 带电微粒在P点的加速度比在Q点的加速度小
4. 如图所示,用Oa两端时为电流表,用Ob两端时为电压表;已知表头满偏电流为Ig=100mA,内阻Rg=100Ω,定值电阻R1=25Ω,R2=200Ω,下列说法正确的是( )
A. 用Oa两端时量程为0.5A;用Ob两端时量程为22V
B. 用Oa两端时量程为0.5A;用Ob两端时量程为110V
C. 用Oa两端时量程为0.6A;用Ob两端时量程为22V
D. 用Oa两端时量程为0.6A;用Ob两端时量程为110V
5. 城市高空坠物已成为危害极大的社会安全问题,如图所示为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。若一个50g的鸡蛋从25楼的窗户(窗户高度不计)自由落下,相邻楼层的高度差为3m,与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为5cm,认为鸡蛋下沿落地后,鸡蛋上沿的运动是匀减速运动,并且上沿运动到地面时恰好静止,以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间,不计空气阻力,重力加速度取。从25楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力约为( )
A. 530N B. 720N C. 755N D. 1200N
6. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,其中是间隔相等的四点,下列说法正确的是( )
A. 和处电场强度方向不同
B. 和处电势不相等
C. 两点之间的电势差大于两点之间的电势差
D. 由静止释放一正点电荷,仅在电场力作用下运动到的过程中,电势能先增大后减小
7. 如图所示的电路,电阻R1、R2不为零,下列说法正确的是( )
A. 若R1=2R2,则I1=2I2
B. 若R1定值,当R2减小时,AB间的总电阻变大
C. 当R1=R2时,AB间的总电阻接近R2,且比R2大
D. 若R1、R2不变,再给AB间并联一个不为零的电阻,总电阻将减小
8. 用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10−2kg、电荷量为2.0×10−8C的小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成37°,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin37°=0.6)
A. 该匀强电场的场强为3.75×107N/C
B. 平衡时细线的拉力为0.17N
C. 经过0.5s,小球的速度大小为6.25m/s
D. 小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7m/s
9. 如图所示,图线甲、乙分别为电源和某导体的U-I图线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 该导体的阻值随电流的增大而减小
C. 当该导体直接与该电源相连时,该导体消耗的功率为100 W
D. 当该导体直接与该电源相连时,电源的效率为80%
10. 如图所示电路中,电源电动势E=4V、内阻r=0.5Ω,定值电阻R1=1.5Ω、R3=3Ω,电阻箱R2的阻值调到2Ω,滑动变阻器R4接入电路的阻值为2Ω,平行板电容器的电容C=1.0μF,单刀双掷开关S与触点1连接。下列说法正确的是( )
A. 若仅将R4的滑片向上滑动,电源效率增大
B. 若仅将R4的滑片向上滑动,R4消耗的电功率减小
C. 若仅将R2的阻值调大,电容器两极板间的电势差增大
D. 若仅将开关S由触点1拨向触点2,通过R3的电荷量为
11. 如图,直角三角形abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向
B. 电场强度的大小为2V/cm
C. 电子从a点移动到b点,电势能增加了4eV
D. 电子从c点移动到b点,电场力做功为4eV
12. 如图甲所示,电源的电动势E=3V,内阻为r,闭合开关,滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示:图I描述电源的输出功率随路端电压的变化规律,图II描述路端电压随电流的变化规律,图III描述电源的效率随外电阻的变化规律,电表、导线对电路影响不计,则下列说法正确的是( )
A. I图上b点的坐标为(1.5V,0.75W)
B. 滑动变阻器最大阻值为6Ω
C. 电源的内阻r为3Ω
D. II图上a点的坐标(0.3A,2.4V)
二、实验题(本题共16分,其中1-4空,每空1分,其余每空2分)
13. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,先用伏安法测出金属丝的电阻R(约为5Ω)、然后计算出该金属丝的电阻率。
(1)从图中读出金属丝的直径D为________mm;
(2)实验室有两节干电池、开关、若干导线及下列器材:
A.电压表0~3V,内阻约3kΩ
B.电压表0~15V,内阻约15kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻约0.2Ω
D.电流表0~3A,内阻约0.1Ω
要求较准确地测出金属丝的阻值,电压表应选________,电流表应选________(选填选项前的字母);
(3)在坐标纸上建立U、I坐标系,并描绘出U-I图线。由图像得到金属丝的阻值R=________Ω(保留2位有效数字);
(4)写出计算金属丝电阻率的表达式________(用“D”“L”“R”表示)。
14. 采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,某研究性学习小组对此实验进行了如下探究:
(1)研究性学习小组首先按图甲所示的实验电路进行了测量。实验后,同学们对该实验方案进行了认真研究分析,发现实验的系统误差是由于电表的因素造成的,该实验的系统误差主要来源于________。
(2)研究性学习小组对实验方案进行了优化,改进后的实验电路如图乙所示,a为待测电源,b为辅助电源,A、B两点间接有一灵敏电流计G。
①闭合开关,调节R和使灵敏电流计G的示数为零,读出电流表和电压表的示数和;
②改变滑动变阻器R和的阻值,再次使灵敏电流计G示数为零,读出电流表和电压表的示数和;
③由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为_________,内电阻r的表达式_________。
④该实验中________(选填“>”、“<”或“=”),________(选填“>”、“<”或“=”)。
三、解答题(要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写结果不给分)
15. 如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R1=1Ω,电阻R2=6Ω,开关S闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U=6V,线圈电阻R=0.5Ω,求:
(1)流过电动机的电流IM;
(2)电动机正常工作时产生的机械功率;
(3)电源的效率。
16. 如图所示,两平行金属板A、B间电势差为,电荷量为q、质量为m的带电粒子,由静止开始进入极板A,经电场加速后射出,沿金属板C、D的中心轴线进入偏转电压为的偏转电场,最终从极板C的右边缘射出。偏转电场可看作匀强电场,金属板C、D间距为d。忽略重力影响。
(1)求带电粒子进入偏转电场时的速度大小;
(2)求带电粒子射出偏转电场时的速度大小;
(3)证明带电粒子在偏转电场中的运动轨迹是一条抛物线。
17. 如图所示,在竖直向下的匀强电场中有轨道ABCDFMNP,其中BC部分为水平轨道,与曲面AB平滑连接。CDF和FMN是竖直放置的半圆轨道,在最高点F对接,与BC在C点相切。NP为一与FMN相切的水平平台,P处固定一轻弹簧。点D、N、P在同一水平线上。水平轨道BC粗糙,其余轨道均光滑,一可视为质点的质量为的带正电的滑块从曲面AB上某处由静止释放。已知匀强电场场强,BC段长度,CDF的半径,FMN的半径,滑块带电量,滑块与BC间的动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)滑块通过F点的最小速度;
(2)若滑块恰好能通过F点,求滑块释放点到水平轨道BC的高度;
(3)若滑块在整个运动过程中,始终不脱离轨道,且弹簧的形变始终在弹性限度内,求滑块释放点到水平轨道BC的高度h需要满足的条件。
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