内容正文:
塘沽一中2025—2026学年度第一学期
高二年级期中考试物理学科试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间60分钟,试卷共7页。卷Ⅰ答案用2B铅笔填涂在答题卡上,卷Ⅱ答案用黑色字迹的笔直接答在答题纸规定区域内。
第Ⅰ卷(共48分)
一、单项选择题(8小题,共32分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷是一个理想化模型,电子就是元电荷
B. 法拉第首先提出电荷周围存在电场,并用电场线描述电场
C. 电流既有大小又有方向,因此电流I是矢量
D. 在电场中,电场强度为零的点电势也一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电荷量(数值等于电子的电荷量),并非理想化模型,电子是带有元电荷电荷量的粒子,不是元电荷本身,故A错误;
B.法拉第首次提出 “电场” 的概念,并用电场线形象描述电场的分布,故B正确;
C.电流的方向是人为规定的(正电荷定向移动方向),但电流的运算不遵循矢量的平行四边形定则,因此电流是标量,故C错误;
D.电场强度与电势无必然联系,例如等量同种电荷连线的中点,电场强度为零,但电势不为零(电势的零点是人为规定的),故D错误。
故选B。
2. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 悬挂电极应接电源负极
B. 图中所示的A、B两点场强相同
C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
D. 空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都将沿电场线向悬挂电极聚集
【答案】C
【解析】
【详解】A.植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,可知钾、钙离子等受到的电场力向下,故悬挂电极应接电源正极,故A错误;
B.根据对称性可知,A、B两点的场强大小相等,但是方向不同,故B错误;
C.钾、钙离子向根部聚集过程中,受到的电场力做正功,电势能减小,故C正确;
D.空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都将向悬挂电极聚集,但因为电场线是曲线,故微粒不能沿电场线运动,故D错误。
故选C。
3. 一带正电的粒子仅在电场力作用下沿直线运动,其电势能随位置变化的图像如图所示,粒子先后经过A点和B点,设A、B两点的电场强度大小分别为、,电势分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】已知电势能的公式为
Ep=qφ
该粒子带正电,故电势能越大的地方电势越高,已知
故
由图知,该图像的斜率为
由于直线的斜率不变,故场强大小不变。
故选A。
4. 一根长为、横截面积为S的金属棒,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为,电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为,金属棒内的电场强度大小E,则金属棒材料的电阻率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】导体中的电流为
导体两端的电压为
导体的电阻为
根据欧姆定律得
联立以上四式解得
故选B。
5. 某同学将两个相同的灵敏电流表G分别改装成一个电流表和一个电压表,如图甲、乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电压表,R减小时量程减小 B. 甲表是电流表,R减小时量程增大
C. 乙表是电流表,R增大时量程增大 D. 乙表是电压表,R增大时量程减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由串并联规律可知,甲表表头满偏时,并联部分承担电流增大,所以甲表是电流表。表头满偏时,R越小,其支路分流能力越强,量程越大,故A错误,B正确;
CD.由串并联规律可知,乙表表头满偏时,总电流不变,串联部分总电压升高,为电压表。表头满偏时,R越大,总电压增大,量程增大,故CD错误。
故选B。
6. 某实验小组通过如图所示的实验电路测量干电池的电动势和内阻,并根据测得的数据作出了图像,下列正确的是( )
A. 横轴截距表示短路电流,即
B. 根据,计算出待测电池内电阻为
C. 电池电动势测量值小于真实值
D. 本实验的系统误差来源于电流表的分压作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.因纵轴起点坐标不是从零开始的,此图象的横轴截距不表示短路电流,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律,可以写出
所以图像的斜率
代入数据后,可计算出待测电池内电阻为,故B错误;
CD.由于电压表的分流,使得电流表的测量值偏小,导致电池电动势测量值小于真实值,故C正确,D错误。
故选C。
7. 某同学设计了一个测量压力的电子秤,电路图如图所示。压敏电阻R的阻值会随秤台上所受压力的变大而变小,G是灵敏电流表,是定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,当压力变大时( )
A. 电源的效率变小 B. 灵敏电流表G读数变小
C. 电容器C左极板有电子流出 D. 两端的电压不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.当压力变大时,电阻减小,外电阻减小,电流增大,电源内电压增大,路端电压减小,由
得效率变小,故A正确;
B.电路电流增大,故灵敏电流表G读数变大,故B错误;
CD.电流减增大,则两端电压增大,电容器C充电,电流方向与电子移动方向相反,则左极板有电子流入,故CD错误;
故选A。
8. 如图所示,电表均为理想电表,其中电流表、、示数变化量的绝对值分别用、、表示,电压表示数的变化量用表示,则( )
A. 滑动变阻器的滑片向a端移动过程中,电压表V示数变小
B. 滑动变阻器的滑片向a端移动过程中,变大
C. 滑动变阻器的滑片向a端移动过程中,
D. 若发生断路,则电压表V示数变小,电流表示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑动变阻器向a端移动,R1接入电路的阻值变大,总电阻R总变大,根据闭合电路欧姆定律知总电流减小,内电压减小,则外电压增大,即电压表V的示数增大,故A错误;
B.根据
可知
故不变,B错误;
C.根据
可知增大,则A2示数
变大,且有
而示数变小,所以A1示数减变小更多,即
故C正确;
D.若发生断路,则总电阻R总变大,根据闭合电路欧姆定律知,电流表示数减小,内电压减小,则外电压增大,即电压表V的示数增大,故D错误。
故选C。
二、不定项选择题(4小题,共16分。每小题给出的4个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)
9. 如图所示,虚线是某静电场的一簇标有电势值的等势线,一带电粒子仅在电场力作用下,恰能沿图中的实线从A经过B运动到C,则( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子从A到C的过程,电场力做负功
C. 粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功
D. 粒子在A处电势能大于在C处电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,可知电场线方向大致向左,根据粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子所受的电场力方向大致向左,则粒子一定带正电,故A错误;
BD.粒子从A到C的过程,电场力方向与速度方向的夹角为钝角,电场力做负功,电势能增加,则粒子在A处电势能小于在C处电势能,故B正确,D错误;
C.由图中数据可知
根据公式,可知粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功,故C正确。
故选BC。
10. 如图所示,竖直平面内两个带电小油滴a、b在匀强电场E中分别以速度、做匀速直线运动,不计空气阻力及两油滴之间的库仑力,下列说法正确的是( )
A. a、b带同种电荷 B. a比b的电荷量大
C. a的电势能减小,b的电势能增加 D. 沿方向电势升高,沿方向电势降低
【答案】AC
【解析】
【详解】A.油滴做匀速直线运动,则受力平衡,电场力和重力等大反向,两个油滴所受电场力均向上,与电场方向相同,a、b均带正电荷,故A正确;
B.由平衡条件可得
由于两个油滴质量关系未知,则无法判断两油滴电荷量大小关系,故B错误;
C.a运动方向与电场力方向成锐角,电场力做正功,电势能减小,b运动方向与电场力方向成钝角,电场力做负功,电势能增加,故C正确;
D.沿电场线方向电势降低,则沿v1方向电势减小,沿v2方向电势增加,故D错误。
故选AC。
11. 硅光电池是一种太阳能电池,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(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U − I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
A. 此时硅光电池的内阻为20 Ω
B. 此时硅光电池的内阻为24.3 Ω
C. 此时硅光电池的输出效率约为59%
D. 此时硅光电池的总功率为1.36 W
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图线a知,此硅光电池的电动势E = 6.8 V,由图线b知,电阻
当电阻接在硅光电池上,在该光照强度下U外 = 4 V,I = 0.2 A,由
解得
故AB错误;
D.电池总功率
故D正确;
C.电池的输出功率
效率
故C正确。
故选CD。
12. 如图所示,一带正电粒子从K发出(初速度为零),经K与A板间的加速电场加速,从A板中心沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中,经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,板长为L,粒子的质量为m,电荷量为e,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 增大加速电压U1,P点会往上移动
B. 增大M、N两板间的电压U2,P点会往上移动
C. 若把粒子的质量增加为原来的2倍,则P点位置不变
D. 若把粒子的带电量增加为原来的2倍,则P点位置不变
【答案】BCD
【解析】
【详解】在电场中加速时
在偏转电场中时
解得
A.增大加速电压U1,则y变小,即P点会往下移动,选项A错误;
B.增大M、N两板间的电压U2,则y变大,P点会往上移动,选项B正确;
CD.偏转距离y与粒子质量m和电荷量q无关,则若把粒子的质量增加为原来的2倍,或者把粒子的带电量增加为原来的2倍,则P点位置都不变,选项CD正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷(共52分)
三、填空题(每空1分,共10分。)
13. 某同学对一阻值约为5Ω的金属丝的电阻率进行了测定,先利用游标卡尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件长度L为________cm,直径d为________mm。
(2)实验室提供的器材有:
A、电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B、电流表(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C、电流表(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
D、滑动变阻器R(0~20Ω)
E、电源E(输出电压恒为3.0V)、开关和导线若干
在实验时,电流表应选择________(填器材前的字母序号)。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,实验电路应选用下图中的________。
A. B.
C. D.
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为L,直径的平均值为d,则该金属材料电阻率的表达式为ρ=________(用、L、d等字母表示)。
【答案】(1) ①. 10.220 ②. 5.900
(2)B (3)A
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]20分度游标卡尺的精确值为,由图甲可知该工件长度为
[2]螺旋测微器的精确值为,由图乙可知该工件直径为
【小问2详解】
由于金属丝电阻为,电源输出电压为,则最大电流为
故电流表应选择B。
【小问3详解】
为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;根据
可知电流表应采用外接法。故实验电路应选用A。
【小问4详解】
根据电阻定律
可得该金属材料电阻率的表达式为
14. 某同学在学习多用电表相关知识后,自制欧姆表的电路如图甲所示,电源的电动势为,内阻,表头G的量程为1mA,内阻,回答下列问题:
(1)表笔1为________(填“红”或“黑”)表笔;
(2)使用前先将表笔1、表笔2短接,调节滑动变阻器,直到电流表示数为________mA;
(3)该同学将原表头0.5mA处标记为15,则可知此欧姆表倍率为________(填“×1”“×10”或“×100”);若测量一阻值时,电流表指针如图乙所示,则该电阻阻值为________Ω;
(4)长时间使用后,该欧姆表中电源电动势降低,内阻增大,若仍然可以欧姆调零,则测量时,测量值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)黑 (2)1
(3) ①. ×100 ②. 500
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
根据电流从红表笔流入,黑表笔流出,由电路图可知表笔1为黑表笔。
【小问2详解】
使用前先将表笔1、表笔2短接,调节滑动变阻器,直到电流表示数为满偏电流,即为1mA。
【小问3详解】
[1]欧姆表内阻
同学将原表头处标记为15,表头标记15的位置为满偏电流的,即此时中值电阻等于欧姆表内阻,则有
故知此欧姆表倍率为×100。
[2]若测量一阻值时,电流表指针如图乙所示,则该电阻阻值为此时电流为
又
解得
【小问4详解】
长时间使用后,该欧姆表中电源电动势降低,内阻增大,若仍然可以调零,则测量同一个电阻时,电路中电流偏小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了,电阻测量值偏大。
四、解答题(共42分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。数字运算的必须明确写出数字和单位。)
15. 如图所示,电源电动势为、内阻为,电压表和电流表都可看作理想电表。调节电阻箱阻值,此时电动机没有转动,其中电动机的线圈电阻,电压表和电流表的示数分别为和;再次调节电阻箱阻值为,电机刚好正常工作,电压表和电流表的示数分别变为和。求:
(1)求电动机正常工作时的输出功率P。
(2)在电阻箱阻值为的情况下,正在运行的电动机因某种原因突然卡住不转,但没有烧坏,此时电动机的发热功率。
【答案】(1)0.72W
(2)0.5W
【解析】
【小问1详解】
当电机转动时,
则电动机正常工作时的输出功率
【小问2详解】
正常工作时
卡住后
所以电动机的功率
16. 如图所示,在E=103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40 cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q=10-4 C的小滑块质量m=10 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5 m的M处,g取10 m/s2,求:
(1)小滑块从M点到Q点电场力做的功
(2)要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(3)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
【答案】(1) - 0.08J(2) 7 m/s(3)0.6 N
【解析】
【详解】(1)W=-qE·2R W= - 0.08J
(2)设小滑块到达Q点时速度为v,
由牛顿第二定律得mg+qE=m
小滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理得
-mg·2R-qE·2R-μ(mg+qE)x=mv2-mv
联立方程组,解得:v0=7m/s.
(3)设小滑块到达P点时速度为v′,则从开始运动至到达P点过程中,由动能定理得
-(mg+qE)R-μ(qE+mg)x=mv′2-mv
又在P点时,由牛顿第二定律得FN=m
代入数据,解得:FN=0.6N
由牛顿第三定律得,小滑块通过P点时对轨道的压力FN′=FN=0.6N.
【点睛】(1)根据电场力做功的公式求出电场力所做的功;
(2)根据小滑块在Q点受的力求出在Q点的速度,根据动能定理求出滑块的初速度;
(3)根据动能定理求出滑块到达P点的速度,由牛顿第二定律求出滑块对轨道的压力,由牛顿第三定律得,小滑块通过P点时对轨道的压力.
17. 如图甲所示,炽热金属丝不停地发射电子,一电子经过电压为U的两极板间电场加速后,恰好通过筒壁一小孔P沿竖直圆筒的半径方向进入圆筒,圆筒内存在竖直向上的匀强电场,筒内壁有荧光涂层,可记录电子打到筒壁的位置,已知圆筒半径为R,电子电量为e,质量为m,不计电子的重力和离开金属丝时的初速度,求:
(1)电子到达圆筒小孔P时的速度;
(2)若电子打在圆筒内壁的M点,M点与小孔P的竖直高度差为h,求圆筒内电场强度E的大小;
(3)将圆筒绕其竖直中心轴以恒定的角速度转动,将圆筒展开后如图乙所示,荧光点Q恰好与小孔P处于同一竖直线上,则应满足什么条件?
【答案】(1);(2);(3)(n=0,1,2,3…)
【解析】
【详解】(1)电子到达圆筒小孔P时根据动能定理
解得
(2)电子在圆筒内做类平抛运动,在水平方向
在竖直方向
其中,根据牛顿第二定律
联立,解得
(3)由题意可知,电子打到筒壁上时,筒转过的弧度为
(n=0,1,2,3…)
电子打到筒壁上所用时间为
则角速度为
(n=0,1,2,3…)
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塘沽一中2025—2026学年度第一学期
高二年级期中考试物理学科试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间60分钟,试卷共7页。卷Ⅰ答案用2B铅笔填涂在答题卡上,卷Ⅱ答案用黑色字迹的笔直接答在答题纸规定区域内。
第Ⅰ卷(共48分)
一、单项选择题(8小题,共32分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷是一个理想化模型,电子就是元电荷
B. 法拉第首先提出电荷周围存在电场,并用电场线描述电场
C. 电流既有大小又有方向,因此电流I是矢量
D. 在电场中,电场强度为零的点电势也一定为零
2. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 悬挂电极应接电源负极
B. 图中所示的A、B两点场强相同
C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
D. 空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都将沿电场线向悬挂电极聚集
3. 一带正电的粒子仅在电场力作用下沿直线运动,其电势能随位置变化的图像如图所示,粒子先后经过A点和B点,设A、B两点的电场强度大小分别为、,电势分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 一根长为、横截面积为S的金属棒,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为,电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为,金属棒内的电场强度大小E,则金属棒材料的电阻率是( )
A. B. C. D.
5. 某同学将两个相同的灵敏电流表G分别改装成一个电流表和一个电压表,如图甲、乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电压表,R减小时量程减小 B. 甲表是电流表,R减小时量程增大
C. 乙表是电流表,R增大时量程增大 D. 乙表是电压表,R增大时量程减小
6. 某实验小组通过如图所示的实验电路测量干电池的电动势和内阻,并根据测得的数据作出了图像,下列正确的是( )
A. 横轴截距表示短路电流,即
B. 根据,计算出待测电池内电阻为
C. 电池电动势测量值小于真实值
D. 本实验的系统误差来源于电流表的分压作用
7. 某同学设计了一个测量压力的电子秤,电路图如图所示。压敏电阻R的阻值会随秤台上所受压力的变大而变小,G是灵敏电流表,是定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,当压力变大时( )
A. 电源的效率变小 B. 灵敏电流表G读数变小
C. 电容器C左极板有电子流出 D. 两端的电压不变
8. 如图所示,电表均为理想电表,其中电流表、、示数变化量的绝对值分别用、、表示,电压表示数的变化量用表示,则( )
A. 滑动变阻器的滑片向a端移动过程中,电压表V示数变小
B. 滑动变阻器的滑片向a端移动过程中,变大
C. 滑动变阻器的滑片向a端移动过程中,
D. 若发生断路,则电压表V示数变小,电流表示数变大
二、不定项选择题(4小题,共16分。每小题给出的4个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)
9. 如图所示,虚线是某静电场的一簇标有电势值的等势线,一带电粒子仅在电场力作用下,恰能沿图中的实线从A经过B运动到C,则( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子从A到C的过程,电场力做负功
C. 粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功
D. 粒子在A处电势能大于在C处电势能
10. 如图所示,竖直平面内两个带电小油滴a、b在匀强电场E中分别以速度、做匀速直线运动,不计空气阻力及两油滴之间的库仑力,下列说法正确的是( )
A. a、b带同种电荷 B. a比b的电荷量大
C. a的电势能减小,b的电势能增加 D. 沿方向电势升高,沿方向电势降低
11. 硅光电池是一种太阳能电池,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(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U − I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
A. 此时硅光电池的内阻为20 Ω
B. 此时硅光电池的内阻为24.3 Ω
C. 此时硅光电池的输出效率约为59%
D. 此时硅光电池的总功率为1.36 W
12. 如图所示,一带正电粒子从K发出(初速度为零),经K与A板间的加速电场加速,从A板中心沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中,经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,板长为L,粒子的质量为m,电荷量为e,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 增大加速电压U1,P点会往上移动
B. 增大M、N两板间的电压U2,P点会往上移动
C. 若把粒子的质量增加为原来的2倍,则P点位置不变
D. 若把粒子的带电量增加为原来的2倍,则P点位置不变
第Ⅱ卷(共52分)
三、填空题(每空1分,共10分。)
13. 某同学对一阻值约为5Ω的金属丝的电阻率进行了测定,先利用游标卡尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件长度L为________cm,直径d为________mm。
(2)实验室提供的器材有:
A、电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B、电流表(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C、电流表(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
D、滑动变阻器R(0~20Ω)
E、电源E(输出电压恒为3.0V)、开关和导线若干
在实验时,电流表应选择________(填器材前的字母序号)。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,实验电路应选用下图中的________。
A. B.
C. D.
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为L,直径的平均值为d,则该金属材料电阻率的表达式为ρ=________(用、L、d等字母表示)。
14. 某同学在学习多用电表相关知识后,自制欧姆表的电路如图甲所示,电源的电动势为,内阻,表头G的量程为1mA,内阻,回答下列问题:
(1)表笔1为________(填“红”或“黑”)表笔;
(2)使用前先将表笔1、表笔2短接,调节滑动变阻器,直到电流表示数为________mA;
(3)该同学将原表头0.5mA处标记为15,则可知此欧姆表倍率为________(填“×1”“×10”或“×100”);若测量一阻值时,电流表指针如图乙所示,则该电阻阻值为________Ω;
(4)长时间使用后,该欧姆表中电源电动势降低,内阻增大,若仍然可以欧姆调零,则测量时,测量值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、解答题(共42分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。数字运算的必须明确写出数字和单位。)
15. 如图所示,电源电动势为、内阻为,电压表和电流表都可看作理想电表。调节电阻箱阻值,此时电动机没有转动,其中电动机的线圈电阻,电压表和电流表的示数分别为和;再次调节电阻箱阻值为,电机刚好正常工作,电压表和电流表的示数分别变为和。求:
(1)求电动机正常工作时的输出功率P。
(2)在电阻箱阻值为的情况下,正在运行的电动机因某种原因突然卡住不转,但没有烧坏,此时电动机的发热功率。
16. 如图所示,在E=103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40 cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q=10-4 C的小滑块质量m=10 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5 m的M处,g取10 m/s2,求:
(1)小滑块从M点到Q点电场力做的功
(2)要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(3)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
17. 如图甲所示,炽热金属丝不停地发射电子,一电子经过电压为U的两极板间电场加速后,恰好通过筒壁一小孔P沿竖直圆筒的半径方向进入圆筒,圆筒内存在竖直向上的匀强电场,筒内壁有荧光涂层,可记录电子打到筒壁的位置,已知圆筒半径为R,电子电量为e,质量为m,不计电子的重力和离开金属丝时的初速度,求:
(1)电子到达圆筒小孔P时的速度;
(2)若电子打在圆筒内壁的M点,M点与小孔P的竖直高度差为h,求圆筒内电场强度E的大小;
(3)将圆筒绕其竖直中心轴以恒定的角速度转动,将圆筒展开后如图乙所示,荧光点Q恰好与小孔P处于同一竖直线上,则应满足什么条件?
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