精品解析:河南省信阳高级中学2025-2026学年高二上学期11月月考物理试题(二)
2025-12-06
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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) | 河南省 |
| 地区(市) | 信阳市 |
| 地区(区县) | 浉河区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.97 MB |
| 发布时间 | 2025-12-06 |
| 更新时间 | 2026-01-31 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55303320.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2025-2026学年高二上期11月测试(二)
物理试题
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题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 已知匝数为n的正方形线框,面积为S,垂直于磁场放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,则穿过该线框的磁通量为( )
A Φ=nBS B. Φ=BS C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,且当线圈平面与磁场垂直时,有
故选B。
2. 铜的电阻率为,单位体积内的自由电子数为。如图所示,长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c,当将与接入电压为的电路中形成电流时,已知电子的电荷量为,则该铜柱内自由电子定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】沿电流方向铜柱的电阻为
通过铜柱的电流为
电流的微观表达式为
联立以上三式解得
故选B。
3. 如图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其它连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则下面选项中正确的是( )
A. 导线断路 B. 滑动变阻器断路 C. 导线断路 D. 滑动变阻器短路
【答案】C
【解析】
【详解】在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数,说明在电路中有断路的地方。在其它连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d时,电压表没有示数,则说明导线cd断路,故C正确,ABD错误。
故选C。
4. 如图所示,电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0,下列说法正确的是( )
A. 薄板带正电
B. B点电势高于A点电势
C. B点电场强度的方向向右
D. B点电场强度的大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.q在A点形成的电场强度的大小为
方向向左;因A点场强为零,故薄板在A点的场强方向向右,薄板带负电,薄板在A点的场强大小也为 ,故A错误;
BCD.由对称性可知,薄板在B点的场强也为方向向左;电荷量为q的正点电荷在B点的场强大小为,方向向左,所以B点的场强
B点电场强度的方向向左。沿电场方向电势逐渐降低,B点电势高于A点电势,
故B正确,CD错误。
故选B。
5. 如图,水平放置的挡板上方有垂直纸面的匀强磁场,一带正电粒子垂直于纸板从板上的小孔射入磁场,另一带电粒子垂直于磁场且与挡板成角射入磁场,、两个带电粒子比荷大小相等,两粒子恰好都打在板上点,不计重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 在磁场中运动时间一定大于在磁场中的运动时间
C. 若磁场方向垂直纸面向里,则、的初速度大小之比为
D. 若磁场方向垂直纸面向外,则、的初速度大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知,两粒子在磁场中的偏转方向相同,所以根据左手定则可知,两粒子的电性相同,所以带正电,故A错误;
B.根据粒子在磁场中做圆周运动周期
又因为,粒子比荷大小相等,所以二者周期相同。若磁场方向垂直纸面向里,粒子的运动轨迹如图1所示,此时在磁场中运动的时间大于,若磁场方向垂直纸面向外,粒子的运动轨迹如图2所示,此时在磁场中运动的时间大于,故B错误。
CD.无论磁场方向是垂直纸面向里还是向外,根据几何知识有
因为
所以粒子做圆周运动的速度为
则,故C正确,D错误。
故选C。
6. 无限长平行直导线a、b每单位长度之间都通过相同的绝缘轻弹簧连接。如图,若b水平固定,将a悬挂在弹簧下端,平衡时弹簧的伸长量为;再在两导线内通入大小均为I的电流,方向相反,平衡时弹簧又伸长了。若a水平固定,将b悬挂在弹簧下端,两导线内通入大小均为2I的电流,方向相同,平衡后弹簧的伸长量恰为。已知通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比,与距导线的距离成反比。则a、b单位长度的质量比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设直导线单位长度为,弹簧的原长为,弹簧的劲度系数为,对单位长度直导线,根据题意有
两通电导线电流方向相同时,通电导线相互吸引,两通电导线电流方向相反时,通电导线相互排斥,根据题意通电无限长直导线在其周围产生磁场磁感应强度大小与导线中电流大小成正比,与距导线的距离成反比,两导线内通入大小均为I的电流,方向相反,平衡时弹簧又伸长了,根据
可知受到的排斥力
若a水平固定,将b悬挂在弹簧下端,两导线内通入大小均为2I的电流,方向相同,平衡后弹簧的伸长量恰为,根据平衡条件
又
联立可得
结合可得
故选A。
7. 如图甲,水平面上固定着倾角为的足够长的光滑绝缘斜面,以斜面顶端为坐标原点,沿斜面向下为x轴的正方向,有部分区域分布着沿x轴方向的电场。在斜面顶端静止释放一质量为m、电荷量为+q的滑块(可视为质点),其沿斜面向下运动过程中机械能E随位置x变化的关系如图乙,其中处对应曲线的切线斜率绝对值最大且为,、处斜率为0。不考虑空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A 从,滑块电势能一直增大
B. 滑块加速度先增大后减小
C. 在处滑块速度最大
D. 滑块动能先增大再减小再增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,滑块在斜面上下滑到位置之前,滑块的机械能守恒,而从位置滑块的机械能始终减小,则可知在此过程中电场力对滑块始终做负功,滑块的电势能始终增大,故A正确;
BC.滑块重力沿斜面向下的分力为,而图像斜率表示电场力大小,可知后电场力先由0变大至,后减小为0;滑块在开始下滑时合力沿斜面向下,大小为,滑块做匀加速运动,从位置之后电场力从0开始先变大后变小,则滑块所受合力先减小,滑块做加速度逐渐减小的加速运动,到了至某位置斜率为处时合外力为零,加速度为0,此时滑块速度达到最大,而继续运动至前电场力大于重力沿斜面向下的分力,滑块合外力沿斜面向上且逐渐增大,可知该过程中滑块做加速度变大的减速运动,而过了后,滑块所受合外力先沿斜面向上逐渐减小,即滑块先做加速度变小的减速运动,至同样斜率为处后合力向下,滑块做加速度变大的加速运动,因此滑块的加速度先减小后增大,之后又减小再增大,则可知滑块应在至中斜率为处速度最大,故BC错误;
D.根据以上分析,对滑块的运动,总体是先加速再减速再加速,因此滑块的动能是先增大后减小再增大,故D正确。
故选AD。
8. 范德格拉夫静电加速器(简称范氏起电机)是1931年美国科学家范德格拉夫发明的。它由两部分组成,一部分是产生高电压的装置,叫做范德格拉夫起电机;另一部分是利用高压加速带电粒子的加速管。其起电机部分结构如图所示,金属球壳固定在绝缘支柱顶端,绝缘材料制成的传送带套在两个转轮上,由电动机带动循环运转。和是两排金属针(称做电刷),与传送带靠近但不接触,其中电刷与金属球壳内壁相连。当电刷与几万伏的直流高压电源的正极接通时,正电荷将被喷射到传送带上,并被传送带带着向上运动。当正电荷到达电刷附近时,由于感应起电和电晕放电作用,最终使得球壳上集聚大量电荷,从而在金属球壳与大地之间形成高电压、强电场,用以加速带电粒子。带电粒子的加速是在加速管中进行,加速管安装在起电机的绝缘支柱里面,管内抽成真空。管顶装有粒子源,底是靶。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 金属球达到带电稳定时,金属球带负电,且负电荷只能分布在金属球外表面
B. 传送带左右两边均带正电
C. 粒子在加速管中做变加速运动
D. 若金属球和大地构成的电容器的电容为,金属球所带电荷量为,从静止开始加速带电量为的粒子(不计重力),粒子轰击靶的能量为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.当传送带上的正电荷到达电刷附近时,电刷上被感应出负电荷,又由于尖端放电,上的负电荷与传送带上的正电荷中和,从而使传送带右侧不再带电,而电刷上因失去负电荷而带上正电,又因为与金属球壳内壁连接,而导体带电电荷只能存在于外表面,因此上的正电荷立即传到金属球壳的外表面,故AB错误;
C.由于电荷在金属球壳均匀分布,当研究金属球壳外部的电场时,可以将金属球壳等效为一个位于球心的点电荷,根据点电荷的电场分布规律,粒子远离金属球的过程中电场线逐渐变稀疏,而电场线的疏密程度表示场强的大小,所以粒子加速度逐渐变小,做变加速运动,故C正确;
D.由及
可得,故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,为定值电阻。滑动变阻器R的滑动触头从一端移动到另一端的过程中,电压表和的读数随电流表的读数变化规律分别如图乙中直线Ⅰ和Ⅱ所示。电压表、电流表均为理想电表,滑动变阻器最大阻值为10Ω。下面说法正确的是( )
A. 电源的电动势为3V,内阻为1Ω B. 的示数越小,电源的效率越高
C. 定值电阻上消耗的最大功率为4.5W D. 滑动变阻器R上消耗的最大功率为1.5W
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图甲可知测的是路端电压,根据
可知,故A错误;
B.电源效率
可知的示数越小,即R越大,电源的效率越高,故B正确;
C.图乙I线可知
分析可知当接入电路阻值为0时,电流最大,此时定值电阻上消耗的功率最大,即,故C错误;
D.将等效为电源内阻一部分,当时,滑动变阻器R上消耗的功率最大,即,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,是圆的一条水平直径,是竖直方向的另外一条直径,点是圆上的点,连线与的夹角为,该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将带正电量为、质量为的油滴从圆心点以相同的初动能射出,射出方向不同时,油滴可以经过圆周上的所有点。在这些点中,经过点时油滴的动能最小且为,已知重力加速度的大小为g,匀强电场的场强,那么( )
A. 电场线与垂直且B点电势高于C点电势
B. 油滴经过点动能为
C. 油滴经过点时的动能为
D. 油滴经过连线中点时的动能为
【答案】CD
【解析】
【详解】
A.从经过点时油滴的动能最小且为,则点为复合场的等效最高点,则复合场的合力方向如图所示,则有
由题意可知
联立解得
则电场线的方向如图所示,由几何关系可知,与电场线垂直,B点电势低于点电势,故A错误;
B.油滴经过点时,合外力不做功,所以油滴的动能不变,故B错误;
C.油滴从经过点时,由动能定理可得
从经过A点时
联立解得油滴经过点时的动能为
故C正确;
D.油滴经过连线中点时的动能为等于中点的动能,且为,故D正确。
故选CD。
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材,具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能,它还具有较好的导电性,在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤板的导电性能,找了一块长、宽、厚约为的碳纤板来测量其电阻率。实验步骤如下:
(1)先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示,其读数为_____。
(2)再用图2所示的电路测量碳纤板的电阻,电路中定值电阻,电压表可视为理想电压表。闭合开关S,单刀双掷开关打到a时,电压读数为,单刀双掷开关打到b时,电压读数为。由此求得碳纤板的电阻____。碳纤板的电阻率____。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)1.4 (2) ①. 25 ②.
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的主尺读数为1mm,游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为
4×0.1mm=0.4mm
所以最终读数为
1mm+0.4mm=1.4mm
【小问2详解】
[1]闭合开关S,单刀双掷开关打到a时,电压读数为,则电路中电流
单刀双掷开关打到b时,电压读数为,则碳纤板两端电压
碳纤板的电阻为
[2]由,解得碳纤板的电阻率
12. 某科技小组,利用铜片,锌片和橙子制作了橙汁电池,该电池的内阻约为500Ω。
(1)该科技小组,用多用电表的2.5V电压挡测量了该电池的电动势,如下图所示,该小组读取电池的电动势为______V。
(2)为更精确地测量该电池的电动势和内阻,利用以下仪器,设计实验电路,进行实验。
A、电流表(量程1mA,内阻为500Ω)
B、电流表(量程,内阻为1000Ω)
C、滑动变阻器R(阻值范围0~2000Ω)
D、定值电阻为1000Ω
E、定值电阻为9000Ω
①该电路中,定值电阻应选择______(填写序号);
②该小组以电流表的示数为纵坐标,以电流表的示数为横坐标,描绘了图像,截距如图所示;则该电源的电动势为_______V,内阻为______Ω;(结果均保留三位有效数字)
③在不考虑偶然误差的情况下,该实验电源内阻的测量值______(填“>”、“=”或“<”)真实值。
【答案】(1)0.95
(2) ①. E ②. 0.980 ③. 510 ④. =
【解析】
【小问1详解】
电压表测量电压,读数应该是均匀的,所以读数读中间的刻度表盘,从而读出电池的电动势为。
【小问2详解】
[1]由于电池的电动势为,接近,所以考虑电流表满偏时电压应达到,根据欧姆定律有
解得
所以定值电阻应该选择E;
[2] 图像中,根据改装后的电压表量程为,所以电流为时,对应的电压为,所以电源的电动势为;
[3]根据闭合电路欧姆定律,在外电压为0时,有
代入数据解得;
[4]该实验中对于电源内阻测量,根据,并考虑了电流表内阻问题,显然电源内阻的测量值等于真实值。
三、解答题(共计38分)
13. 如图所示,电源电动势,电阻,,,,电路中电容器的电容。闭合开关,断开开关,此时理想电流表示数,求:
(1)电源的内阻;
(2)闭合开关后流过电阻的电荷量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当开关闭合,断开时有
代入题中数据,解得
【小问2详解】
闭合开关前,电容器电压等于电阻两端电压,且电容器上极板电势高,上极板带正电,电容器两板间电压
电容器带的电荷量
闭合开关后,电容器电压等于电阻两端电压,且电容器上极板电势低,上极板带负电,电容器两板间电压
流过的电流为
电容器所带的电荷量
则流过的电荷量
联立解得
14. 在动摩擦因数μ=0.2的足够长的粗糙绝缘水平槽中,长为2L的绝缘轻质细杆两端分别连接质量均为m的带电小球A和B,图示为俯视图(槽两侧光滑)。A球带的电荷量为+2q,B球带的电荷量为-3q(均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让A球处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内,已知虚线MP恰好与细杆的中垂线重合,MP和NQ之间的距离为3L,匀强电场的电场强度大小(g为重力加速度),方向水平向右,现由静止释放带电系统AB。求:
(1)小球B第一次到达电场边界MP所用时间;
(2)小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小;
(3)在带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值。
【答案】(1) ;(2) ;(3)3.96mgL
【解析】
【详解】(1)带电系统开始运动后,先向右加速运动,当B进入电场区时,开始做减速运动,设B进入电场前的过程中,系统的加速度为a1,由牛顿第二定律,有
2Eq-2μmg=2ma1
即
a1=g
B刚进入电场时,由
可得
(2)当A刚滑到右边界时,电场力对系统做功为
W1=2Eq×2L+(-3Eq×L)=EqL
摩擦力对系统做功
W2=-2μmg×2L=-0.8mgL
W合=EqL-0.8mgL=0.4mgL
故A球从右端滑出;
设小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小为v,由动能定理有
可得
(3)当带电系统的速度第一次为零,此时A已经到达右边界NQ外,B克服电场力做的功最多,B增加的电势能最多,设此时A离右边界NQ的距离为x,由动能定理,有
2Eq×2L-3Eq×(L+x)-2μmg(2L+x)=0
可得
x=0.1L
所以B电势能增加的最大值
△W=3Eq×1.1L=3.3EqL=3.96mgL
15. 如图甲所示,上表面光滑的固定平台上有A、B两物体,A与一轻弹簧相连,以初速度向B运动。从弹簧接触B到与B分离过程A、B的图像如图乙所示。已知从到时间内,A运动的距离为。完全分离后B滑上静止在光滑地面上与平台等高的木板C,C由水平粗糙轨道和1/4光滑圆弧轨道组成、两者相切,圆弧轨道半径,水平轨道长度。已知B、C质量均为m,A、B可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g。求:
(1)A物体质量;
(2)为使B物体能进入圆弧轨道,且在上升阶段不脱离C,则B与C的水平轨道间的动摩擦因数μ满足的条件;
(3)A、B碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A、B碰撞,系统动量守恒,由图乙有
解得
【小问2详解】
从弹簧接触B到与B分离,设分离时A物体速度物体速度,有
解得
若B物块恰好运动到圆弧轨道的最低点,此时两者共速,则对B与C整体由水平方向动量守恒
由能量守恒定律
解得
若B物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置,此时两者共速,则对B与C整体由水平方向动量守恒
由能量守恒定律
解得
综上所述B与C的水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围为。
【小问3详解】
弹簧接触B后,弹簧压缩过程中,A、B动量守恒,有
对方程两边同时乘以时间,有
之间,根据位移等于速度在时间上的累积,可得
将
代入,得
则弹簧压缩量的最大值
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2025-2026学年高二上期11月测试(二)
物理试题
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题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 已知匝数为n正方形线框,面积为S,垂直于磁场放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,则穿过该线框的磁通量为( )
A. Φ=nBS B. Φ=BS C. D.
2. 铜的电阻率为,单位体积内的自由电子数为。如图所示,长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c,当将与接入电压为的电路中形成电流时,已知电子的电荷量为,则该铜柱内自由电子定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
3. 如图是“测量电源电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其它连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则下面选项中正确的是( )
A. 导线断路 B. 滑动变阻器断路 C. 导线断路 D. 滑动变阻器短路
4. 如图所示,电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0,下列说法正确的是( )
A. 薄板带正电
B. B点电势高于A点电势
C. B点电场强度的方向向右
D. B点电场强度的大小为
5. 如图,水平放置的挡板上方有垂直纸面的匀强磁场,一带正电粒子垂直于纸板从板上的小孔射入磁场,另一带电粒子垂直于磁场且与挡板成角射入磁场,、两个带电粒子比荷大小相等,两粒子恰好都打在板上点,不计重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 在磁场中运动时间一定大于在磁场中的运动时间
C. 若磁场方向垂直纸面向里,则、的初速度大小之比为
D. 若磁场方向垂直纸面向外,则、的初速度大小之比为
6. 无限长平行直导线a、b每单位长度之间都通过相同的绝缘轻弹簧连接。如图,若b水平固定,将a悬挂在弹簧下端,平衡时弹簧的伸长量为;再在两导线内通入大小均为I的电流,方向相反,平衡时弹簧又伸长了。若a水平固定,将b悬挂在弹簧下端,两导线内通入大小均为2I的电流,方向相同,平衡后弹簧的伸长量恰为。已知通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比,与距导线的距离成反比。则a、b单位长度的质量比为( )
A. B. C. D.
7. 如图甲,水平面上固定着倾角为的足够长的光滑绝缘斜面,以斜面顶端为坐标原点,沿斜面向下为x轴的正方向,有部分区域分布着沿x轴方向的电场。在斜面顶端静止释放一质量为m、电荷量为+q的滑块(可视为质点),其沿斜面向下运动过程中机械能E随位置x变化的关系如图乙,其中处对应曲线的切线斜率绝对值最大且为,、处斜率为0。不考虑空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 从,滑块电势能一直增大
B. 滑块加速度先增大后减小
C. 在处滑块速度最大
D. 滑块动能先增大再减小再增大
8. 范德格拉夫静电加速器(简称范氏起电机)是1931年美国科学家范德格拉夫发明的。它由两部分组成,一部分是产生高电压的装置,叫做范德格拉夫起电机;另一部分是利用高压加速带电粒子的加速管。其起电机部分结构如图所示,金属球壳固定在绝缘支柱顶端,绝缘材料制成的传送带套在两个转轮上,由电动机带动循环运转。和是两排金属针(称做电刷),与传送带靠近但不接触,其中电刷与金属球壳内壁相连。当电刷与几万伏的直流高压电源的正极接通时,正电荷将被喷射到传送带上,并被传送带带着向上运动。当正电荷到达电刷附近时,由于感应起电和电晕放电作用,最终使得球壳上集聚大量电荷,从而在金属球壳与大地之间形成高电压、强电场,用以加速带电粒子。带电粒子的加速是在加速管中进行,加速管安装在起电机的绝缘支柱里面,管内抽成真空。管顶装有粒子源,底是靶。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 金属球达到带电稳定时,金属球带负电,且负电荷只能分布在金属球外表面
B. 传送带左右两边均带正电
C. 粒子在加速管中做变加速运动
D. 若金属球和大地构成的电容器的电容为,金属球所带电荷量为,从静止开始加速带电量为的粒子(不计重力),粒子轰击靶的能量为
9. 如图甲所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,为定值电阻。滑动变阻器R的滑动触头从一端移动到另一端的过程中,电压表和的读数随电流表的读数变化规律分别如图乙中直线Ⅰ和Ⅱ所示。电压表、电流表均为理想电表,滑动变阻器最大阻值为10Ω。下面说法正确的是( )
A. 电源的电动势为3V,内阻为1Ω B. 的示数越小,电源的效率越高
C. 定值电阻上消耗的最大功率为4.5W D. 滑动变阻器R上消耗的最大功率为1.5W
10. 如图所示,是圆的一条水平直径,是竖直方向的另外一条直径,点是圆上的点,连线与的夹角为,该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将带正电量为、质量为的油滴从圆心点以相同的初动能射出,射出方向不同时,油滴可以经过圆周上的所有点。在这些点中,经过点时油滴的动能最小且为,已知重力加速度的大小为g,匀强电场的场强,那么( )
A. 电场线与垂直且B点电势高于C点电势
B. 油滴经过点动能为
C. 油滴经过点时的动能为
D. 油滴经过连线中点时的动能为
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材,具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能,它还具有较好的导电性,在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤板的导电性能,找了一块长、宽、厚约为的碳纤板来测量其电阻率。实验步骤如下:
(1)先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示,其读数为_____。
(2)再用图2所示的电路测量碳纤板的电阻,电路中定值电阻,电压表可视为理想电压表。闭合开关S,单刀双掷开关打到a时,电压读数为,单刀双掷开关打到b时,电压读数为。由此求得碳纤板的电阻____。碳纤板的电阻率____。(结果均保留两位有效数字)
12. 某科技小组,利用铜片,锌片和橙子制作了橙汁电池,该电池的内阻约为500Ω。
(1)该科技小组,用多用电表的2.5V电压挡测量了该电池的电动势,如下图所示,该小组读取电池的电动势为______V。
(2)为更精确地测量该电池的电动势和内阻,利用以下仪器,设计实验电路,进行实验。
A、电流表(量程1mA,内阻为500Ω)
B、电流表(量程,内阻为1000Ω)
C、滑动变阻器R(阻值范围0~2000Ω)
D、定值电阻为1000Ω
E、定值电阻为9000Ω
①该电路中,定值电阻应选择______(填写序号);
②该小组以电流表的示数为纵坐标,以电流表的示数为横坐标,描绘了图像,截距如图所示;则该电源的电动势为_______V,内阻为______Ω;(结果均保留三位有效数字)
③在不考虑偶然误差情况下,该实验电源内阻的测量值______(填“>”、“=”或“<”)真实值。
三、解答题(共计38分)
13. 如图所示,电源电动势,电阻,,,,电路中电容器的电容。闭合开关,断开开关,此时理想电流表示数,求:
(1)电源的内阻;
(2)闭合开关后流过电阻的电荷量。
14. 在动摩擦因数μ=0.2的足够长的粗糙绝缘水平槽中,长为2L的绝缘轻质细杆两端分别连接质量均为m的带电小球A和B,图示为俯视图(槽两侧光滑)。A球带的电荷量为+2q,B球带的电荷量为-3q(均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让A球处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内,已知虚线MP恰好与细杆的中垂线重合,MP和NQ之间的距离为3L,匀强电场的电场强度大小(g为重力加速度),方向水平向右,现由静止释放带电系统AB。求:
(1)小球B第一次到达电场边界MP所用的时间;
(2)小球A第一次离开电场边界NQ时速度大小;
(3)在带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值。
15. 如图甲所示,上表面光滑的固定平台上有A、B两物体,A与一轻弹簧相连,以初速度向B运动。从弹簧接触B到与B分离过程A、B的图像如图乙所示。已知从到时间内,A运动的距离为。完全分离后B滑上静止在光滑地面上与平台等高的木板C,C由水平粗糙轨道和1/4光滑圆弧轨道组成、两者相切,圆弧轨道半径,水平轨道长度。已知B、C质量均为m,A、B可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g。求:
(1)A物体质量;
(2)为使B物体能进入圆弧轨道,且在上升阶段不脱离C,则B与C的水平轨道间的动摩擦因数μ满足的条件;
(3)A、B碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值。
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