精品解析:四川省德阳市高中2025-2026学年高二上学期11月期中教学质量监测物理试题
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内容正文:
德阳市高中2024级高二上期期中教学质量监测考试
物理试卷
说明:
1.本试卷分第I卷和第Ⅱ卷,共6页。考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试卷、草纸上答题无效。考试结束后,将答题卡交回。
2.本试卷满分100分,75分钟完卷。
一、单项选择题:本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分,在每小题给出的四个选项 中,只有一个选项最符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 只有体积小的带电体才能视为点电荷
B. 电场是为了研究电荷间相互作用而人为引入的假想物质
C. 在电源内部,电流由电源负极流向电源正极
D. 设无穷远处电势为零,电场中场强为零的地方电势也一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.点电荷是理想化模型,其判定依据是带电体的尺寸远小于它与其他带电体的距离,而非单纯看体积大小。即使体积较大,若距离足够远,也可视为点电荷;反之,体积小但距离近时可能不能视为点电荷。故A错误。
B.电场是电荷周围客观存在的特殊物质,电场线是假想的曲线,故B错误。
C.电流方向定义为正电荷移动方向。在电源内部,非静电力(如化学力)将正电荷从负极推向正极,形成电流由负极流向正极,以维持闭合回路中的电流连续性。故C正确。
D.场强为零的地方,电势值未必为零。例如,均匀带电球壳内部场强为零,但电势不为零,故D错误。
故选C。
2. 两等量同种点电荷形成的电场如图所示,在两电荷连线上有与中心点等距的a、b两点,下列说法正确的是( )
A. a、b两点电势相同
B. a、b两点电场强度相同
C. 沿着连线由a到b,场强先增大后减小
D. 沿着连线由a到b,电势先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据对称性可知,a、b两点电势相同,a、b两点电场强度大小相等,方向相反,故A正确,B错误;
C.等量同种正点电荷连线中点的场强为0,沿着连线由a到b,场强先减小后增大,故C错误;
D.等量同种正点电荷连线间的场强方向由正点电荷指向连线中点,根据沿电场方向电势逐渐降低可知,沿着连线由a到b,电势先减小后增大,故D错误。
故选A。
3. 如图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一电子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。电子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( )
A. 场源电荷带负电 B. a点的电场强度小于b点
C. 电子由a到b电场力做负功 D. 该电子在a、b两点的电势能在a处较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,由于电子带负电,所以场强方向向右,则场源电荷带正电,故A错误;
B.根据图中电场线的疏密程度可知,a点的电场强度大于b点的电场强度,故B错误;
CD.电子由a到b运动过程,电场力偏左,与速度方向的夹角大于,电场力做负功,电势能增大,则电子在a点的电势能小于在b点的电势能,故C正确,D错误。
故选C。
4. 有一家用电熨斗,其内部电路结构如图所示,改变内部连线方式可以使电熨斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡,电源电压恒为U,对于不同的连接方式,下列说法正确的是( )
A. 连接1、3时,电熨斗的发热功率为
B. 连接2、4时,电熨斗的发热功率为
C. 连接1、4时,电熨斗的发热功率为
D. 连接2、3时,电熨斗的发热功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.连接1、3时,由电路图可知电熨斗的发热功率为,故A错误;
B.连接2、4时,由电路图可知电熨斗的发热功率为0,故B错误;
C.连接1、4时,由电路图可知电熨斗的发热功率为0,故C错误;
D.连接2、3时,由电路图可知电熨斗的发热功率为,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,在竖直向下的匀强电场中,长度为L的细线拴一电荷量为-q、质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做速率为v的匀速圆周运动,重力加速度为g,则( )
A. 匀强电场的场强大小为
B. 小球运动的加速度大小为
C. 小球从最高点运动到最低点的过程中,电场力做功为2mgL
D. 当小球运动到最低点时,绳的拉力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球绕O点在竖直平面内做速率为v的匀速圆周运动,则球所受重力与电场力必须平衡
解得,故A错误;
B.因小球做速率为v的匀速圆周运动,由公式
解得,故B正确;
C.小球从最高点运动到最低点的过程中,小球带负电,所受电场力竖直向上,位移竖直向下,故电场力做负功,电场力做功为,故C错误;
D.当小球运动到最低点时,向心力
所受绳子拉力就为向心力大小,故D错误。
故选B。
6. 图甲为某脂肪测量仪,其原理是根据人体电阻的大小判断脂肪所占比例(人体含水量约为70%,水中含有钠离子、钾离子等容易导电的离子,而脂肪几乎不导电),其模拟电路如图乙所示,电流表、电压表均可视为理想电表。测量时,闭合开关,测试者甲左、右手分别握住A、B,电流表和电压表的示数分别用I、U表示。若换体型极相似但脂肪含量更高的乙进行测量,电流表和电压表示数改变,改变量的大小分别用表示,则( )
A. 电流表示数I变大 B. 电压表的示数变小
C. 变大 D. 变大
【答案】C
【解析】
【详解】若换体型极相似但脂肪含量更高的乙进行测量,可知AB间电阻变大,总电阻变大,总电流减小,即安培表的示数I减小,电阻R以及内阻r上的电压减小,则电压表示数变大,因可知,变大;
根据
可知不变。
故选C。
7. 若规定无限远处的电势为0,则距离点电荷Q为r的位置的电势可用公式表示:,其中k为静电力常量,以正电荷Q为坐标原点,以某一根电场线为坐标轴x,则x轴上各点的电场强度E与x -2的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 距离点电荷1m处的各点的电场强度相同
B. 距离点电荷1m处的电势为φ1=90V
C. 电子从x1=1m点移动到x2=2m点的过程中电势能减少45eV
D. x1=1m与x2=2m处的电势差小于x2=2m与x3=3m处的电势差
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场强度是矢量,距离都是1m处的电场强度大小相同,但方向不同,故A错误;
B.根据公式和
可得
结合x=1m处的E=90N/C
联立可得x=1m处的电势大小为φ1=90V,故B正确;
C.根据W=qU,电子从x=1m处移动到x=2m处,电势从90V变化为45V,电子做负功,电势能增大,所以应该是增大45eV,故C错误;
D.根据和,可以求出1m处电势为90V,2m处电势为45V,3m处电势为30V,x1=1m与x2=2m处的电势差大于x2=2m与x3=3m处的电势差,故D错误;
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛,其工作原理简化为如图所示,M和N为电容器两极板,充电后与电源断开。M极板固定在手机上,N极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连接,只能按图中标识的“前后”方向运动,电压传感器与静电计等效,可直接测量电容器的电压。当手机由静止突然向前加速时,下列说法正确的是( )
A. 电压传感器的示数变大 B. 电压传感器的示数变小
C. 电容器两极板间的电场强度不变 D. 电容器两极板间的电场强度变小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由静止突然向前加速时,N极板向后运动,电容器两极板间的距离d变大,根据可知,电容器的电容C变小;由于电容器的电荷量Q不变,根据可知, U增大,即电压传感器的示数变大,故A正确,B错误;
CD.根据
由于Q不变,可知电容器两极板间的电场强度不变,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 某一电流计G的满偏电流为Ig、内阻为Rg,与一电阻箱R并联后构成一电流表A,接在电路中的M、N两点。下列说法正确的是( )
A. 若增大电阻箱的电阻R,电流表A的量程减小
B. 若增大电阻箱的电阻R,电流表A的量程增大
C. 若改装后的电流表A量程偏小,可以适当将电阻箱R调大一些加以修正
D. 若改装后的电流表A量程偏大,可以适当将电阻箱R调大一些加以修正
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.当电流计G的满偏电流为Ig时,电阻箱的电阻R越大,流过电阻箱的电流越小,电流表的量程越小,故A正确,B错误;
C.若改装后的电流表A量程偏小,说明流过电阻箱的电流偏小,是因为电阻箱的电阻R偏大,应该适当将电阻箱R调小一些加以修正,故C错误;
D.若改装后的电流表A量程偏大,说明流过电阻箱的电流偏大,是因为电阻箱的电阻R偏小,应该适当将电阻箱R调大一些加以修正,故D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,在绝缘光滑斜面上方的MM'和PP'范围内有沿斜面向上的电场,电场强度大小沿电场线方向的变化关系如图乙所示,一质量为m、带电荷量为q(q>0)的可视为点电荷的小物块从斜面上的A点以初速度v0沿斜面向上运动,到达B点时速度恰好为零。已知斜面倾角为θ, A、B两点间的距离为l,重力加速度为g,则以下判断正确的是( )
A. 小物块在运动过程中所受到的电场力一直大于mgsin θ
B. 小物块在运动过程中的中间时刻速度小于
C. A、B两点间的电势差为
D. 此过程中小物块机械能增加量小于mglsin θ
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对小物块受力分析,根据牛顿第二定律有
由题干信息知小物块向上做减速运动到0,由图乙知沿斜面向上场强逐渐增大,说明到达B点前电场力一直小于mgsin θ,故A错误;
B.根据A项分析知小物块向上做加速度减小的减速运动,小物块在运动过程中的中间时刻速度小于匀减速运动的中间时刻瞬时速度,即小于,故B正确;
C.由动能定理
解得,故C错误;
D.此过程中小物块机械能增加量等于电场力做的功,为
小于mglsin θ,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器。
(1)开关拨向1,电容器C开始充电。充电过程,流过电流传感器的电流方向________(选填“自左向右”或“自右向左”)。
(2)充电过程中电压传感器的示数U随时间t变化的图像大致为________。
A. B. C. D.
(3)电容器充满电后,将开关拨向2,电容器开始放电。与电流传感器连接的计算机描绘出电路中电流I随时间t变化的图像如图乙所示,已知放电前电容器两极板间的电压为10V,则电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)自右向左 (2)B
(3)####
【解析】
【小问1详解】
电流由电源的正极流向负极,根据图甲,流过电流传感器的电流方向为自右向左。
【小问2详解】
此过程中电容器两板间电压逐渐变大,且增加得越来越慢,最终趋近于等于电源的电压,则电压传感器的示数U随时间t变化的图像为B。
【小问3详解】
根据,图像与坐标轴围成的面积表示电容器释放的电荷量,电容器释放的电荷量Q约为
又因为电容,代入数据解得电容为F或F或F。
12. 在测定某金属的电阻率实验中,某学生进行了如下操作:
(1)利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图甲所示,则d =________mm;
(2)测量金属丝电阻Rx的电路图如图乙所示,闭合电键S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如下表所示。
U(V)
I(A)
接线端P接a
2.52
0.20
接线端P接b
3.00
0.20
该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是________
A.电压表内阻远大于金属丝电阻
B.电压表内阻远小于金属丝电阻
C.电流表内阻远小于金属丝电阻
比较合理且较准确的金属丝电阻__________Ω(保留三位有效数字),从系统误差角度分析,Rx的测量值与其真实值比较_______(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)另一同学找来一恒压电源,按图丙的电路先后将接线端P分别接a处和b处,测得相关数据如下表所示,该同学利用该数据可算出Rx的真实值为_______。
U(V)
I(A)
接线端P接a
2.56
0.22
接线端P接b
3.00
0.20
【答案】(1)1.704##1.705##1.706
(2) ①. A ②. 12.6 ③. 小于
(3)13
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器精确度为
图甲中的读数为
【小问2详解】
[1]先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电流表示数没变,是因为电压表内阻远大于金属丝电阻,其与金属丝电阻并联时,分流作用可忽略,宜用电流表的外接法,故选A;
[2] 电压表内阻远大于金属丝电阻,其的分流作用可忽略,宜用电流表的外接法
金属丝电阻
[3] 电流表外接时,据小外偏差小,Rx的测量值与其真实值相比
【小问3详解】
P接b处时,电压表读数为恒压电源电动势
P接a处时,电流表分压为
故电流表内阻为
P接b处时,有
解得
13. 如图所示,质量为m、电荷量为q的光滑绝缘小球(可视为质点)恰能静止在光滑的斜面上,金属板所带电荷量为+Q,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为L。已知斜面倾角为α,重力加速度为g,静电力常量为k。求:
(1)小球的电性和小球所受静电力的大小;
(2)金属板在小球处产生的电场强度。
【答案】(1)正电,
(2),方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
对小球进行受力分析,可知小球受到重力,垂直斜面向上的支持力和水平向右的库仑斥力,可知小球带正电;根据平衡条件可得
解得小球所受静电力的大小
【小问2详解】
金属板在小球处产生的电场强度大小为
方向水平向右。
14. 如图所示,CD左侧存在场强大小为E =、方向水平向左的匀强电场,一个质量为m、电荷量为+q的光滑绝缘小球,从倾角α=53°的固定直角三角形斜面ABC的顶端A点由静止开始下滑,AC=L。小球运动到斜面底端C点后进入一细圆管内(C处为一小段长度可忽略的圆弧,圆管内径略大于小球直径),恰能到达D点。随后由于轻微扰动小球从D离开圆管,后落回到斜面P点(未明确画出),重力加速度为g(sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:
(1)小球在C点的速度大小;
(2)圆管半径r;
(3)小球从D到P点的时间。
【答案】(1)
(2)L
(3)
【解析】
【小问1详解】
AC过程,由动能定理
解得vC =
【小问2详解】
小球恰好经过D点,则小球在D点的速度为0,CD过程,由动能定理
解得r=L
【小问3详解】
小球离开D点初速度可认为是零,电场力大小
故小球沿与水平方向成45º角,斜向左下做匀加速直线运动。由
根据几何关系可得y + xtan53º= 2r
解得t =
15. 我国预计于2025年12月建成高能同步辐射光源(HEPS),它最重要的器件是电场直线加速器,如图甲所示,由多个金属圆筒(分别标有奇偶序号)依次排列,序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连,序号为偶数的圆筒和电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。利用圆筒间隙之间的电场(可视为匀强电场)加速带电粒子。时,序号为0的圆板中央有一个电子,在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速,沿中心轴线冲进圆筒1。为了尽可能保证电子运动到圆筒间隙中都能被加速,要求电子在每个圆筒内的匀速运动时间均为(圆筒内部场强为0),因此圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若已知电子的质量为、电荷量为、交流电电压为U0、周期为。忽略电子的重力。
(1)若忽略电子通过每个圆筒间隙的加速时间,求:
a.电子进入圆筒1的速度大小v1;
b.长度为L、间距为 的两个极板P、Q正对放置,如图丙所示。被加速的电子离开第4个圆筒后立即被导出(电子速率不变),从P、Q板正中央水平射入偏转电场。若电子恰能从极板边缘飞出,求P、Q两板间所加电压的大小。
(2)若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略,且圆筒间隙为d(包含圆板和圆筒1),则在保持圆筒长度、交变电压的变化规律不变的情况下,则电子第一次达到最大速度是从第几个圆筒射出?
【答案】(1)a.;b.2U0
(2)若 为整数,则 ;若 为小数,则n为 的整数部分值
【解析】
【小问1详解】
a.0到1的缝隙中加速,由动能定理:
解得
b.电子离开第4个圆筒,由动能定理
电子在P、Q间做类平抛运动,若恰好从电容器极板右边缘飞出,此时极板之间电压达到最大值,则在水平方向,有L= v4t
竖直方向,有
粒子的加速度为
板间场强为。
联立解得U=2U0
【小问2详解】
根据匀变速直线运动规律电子在间隙一直做匀加速运动,因粒子在圆筒缝隙间运动需要时间,当总时间大于时粒子在间隙之间先加速后减速,则粒子速度达到最大,即又有
联立解得
由于n要为整数,所以若 为整数,则
若 为小数,则n为 的整数部分值。
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德阳市高中2024级高二上期期中教学质量监测考试
物理试卷
说明:
1.本试卷分第I卷和第Ⅱ卷,共6页。考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试卷、草纸上答题无效。考试结束后,将答题卡交回。
2.本试卷满分100分,75分钟完卷。
一、单项选择题:本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分,在每小题给出的四个选项 中,只有一个选项最符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 只有体积小的带电体才能视为点电荷
B. 电场是为了研究电荷间相互作用而人为引入的假想物质
C. 在电源内部,电流由电源负极流向电源正极
D. 设无穷远处电势为零,电场中场强为零的地方电势也一定为零
2. 两等量同种点电荷形成的电场如图所示,在两电荷连线上有与中心点等距的a、b两点,下列说法正确的是( )
A. a、b两点电势相同
B. a、b两点电场强度相同
C. 沿着连线由a到b,场强先增大后减小
D. 沿着连线由a到b,电势先增大后减小
3. 如图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一电子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。电子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( )
A. 场源电荷带负电 B. a点的电场强度小于b点
C. 电子由a到b电场力做负功 D. 该电子在a、b两点的电势能在a处较大
4. 有一家用电熨斗,其内部电路结构如图所示,改变内部连线方式可以使电熨斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡,电源电压恒为U,对于不同的连接方式,下列说法正确的是( )
A. 连接1、3时,电熨斗的发热功率为
B. 连接2、4时,电熨斗的发热功率为
C. 连接1、4时,电熨斗的发热功率为
D. 连接2、3时,电熨斗的发热功率为
5. 如图所示,在竖直向下的匀强电场中,长度为L的细线拴一电荷量为-q、质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做速率为v的匀速圆周运动,重力加速度为g,则( )
A. 匀强电场的场强大小为
B. 小球运动的加速度大小为
C. 小球从最高点运动到最低点的过程中,电场力做功为2mgL
D. 当小球运动到最低点时,绳的拉力大小为
6. 图甲为某脂肪测量仪,其原理是根据人体电阻的大小判断脂肪所占比例(人体含水量约为70%,水中含有钠离子、钾离子等容易导电的离子,而脂肪几乎不导电),其模拟电路如图乙所示,电流表、电压表均可视为理想电表。测量时,闭合开关,测试者甲左、右手分别握住A、B,电流表和电压表的示数分别用I、U表示。若换体型极相似但脂肪含量更高的乙进行测量,电流表和电压表示数改变,改变量的大小分别用表示,则( )
A. 电流表示数I变大 B. 电压表的示数变小
C. 变大 D. 变大
7. 若规定无限远处的电势为0,则距离点电荷Q为r的位置的电势可用公式表示:,其中k为静电力常量,以正电荷Q为坐标原点,以某一根电场线为坐标轴x,则x轴上各点的电场强度E与x -2的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 距离点电荷1m处的各点的电场强度相同
B. 距离点电荷1m处的电势为φ1=90V
C. 电子从x1=1m点移动到x2=2m点的过程中电势能减少45eV
D. x1=1m与x2=2m处的电势差小于x2=2m与x3=3m处的电势差
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛,其工作原理简化为如图所示,M和N为电容器两极板,充电后与电源断开。M极板固定在手机上,N极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连接,只能按图中标识的“前后”方向运动,电压传感器与静电计等效,可直接测量电容器的电压。当手机由静止突然向前加速时,下列说法正确的是( )
A. 电压传感器的示数变大 B. 电压传感器的示数变小
C. 电容器两极板间的电场强度不变 D. 电容器两极板间的电场强度变小
9. 某一电流计G的满偏电流为Ig、内阻为Rg,与一电阻箱R并联后构成一电流表A,接在电路中的M、N两点。下列说法正确的是( )
A. 若增大电阻箱的电阻R,电流表A的量程减小
B. 若增大电阻箱的电阻R,电流表A的量程增大
C. 若改装后的电流表A量程偏小,可以适当将电阻箱R调大一些加以修正
D. 若改装后的电流表A量程偏大,可以适当将电阻箱R调大一些加以修正
10. 如图甲所示,在绝缘光滑斜面上方的MM'和PP'范围内有沿斜面向上的电场,电场强度大小沿电场线方向的变化关系如图乙所示,一质量为m、带电荷量为q(q>0)的可视为点电荷的小物块从斜面上的A点以初速度v0沿斜面向上运动,到达B点时速度恰好为零。已知斜面倾角为θ, A、B两点间的距离为l,重力加速度为g,则以下判断正确的是( )
A. 小物块在运动过程中所受到的电场力一直大于mgsin θ
B. 小物块在运动过程中的中间时刻速度小于
C. A、B两点间的电势差为
D. 此过程中小物块机械能增加量小于mglsin θ
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器。
(1)开关拨向1,电容器C开始充电。充电过程,流过电流传感器的电流方向________(选填“自左向右”或“自右向左”)。
(2)充电过程中电压传感器的示数U随时间t变化的图像大致为________。
A. B. C. D.
(3)电容器充满电后,将开关拨向2,电容器开始放电。与电流传感器连接的计算机描绘出电路中电流I随时间t变化的图像如图乙所示,已知放电前电容器两极板间的电压为10V,则电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)。
12. 在测定某金属的电阻率实验中,某学生进行了如下操作:
(1)利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图甲所示,则d =________mm;
(2)测量金属丝电阻Rx的电路图如图乙所示,闭合电键S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如下表所示。
U(V)
I(A)
接线端P接a
2.52
0.20
接线端P接b
3.00
0.20
该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是________
A.电压表内阻远大于金属丝电阻
B.电压表内阻远小于金属丝电阻
C.电流表内阻远小于金属丝电阻
比较合理且较准确的金属丝电阻__________Ω(保留三位有效数字),从系统误差角度分析,Rx的测量值与其真实值比较_______(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)另一同学找来一恒压电源,按图丙的电路先后将接线端P分别接a处和b处,测得相关数据如下表所示,该同学利用该数据可算出Rx的真实值为_______。
U(V)
I(A)
接线端P接a
2.56
0.22
接线端P接b
3.00
0.20
13. 如图所示,质量为m、电荷量为q的光滑绝缘小球(可视为质点)恰能静止在光滑的斜面上,金属板所带电荷量为+Q,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为L。已知斜面倾角为α,重力加速度为g,静电力常量为k。求:
(1)小球的电性和小球所受静电力的大小;
(2)金属板在小球处产生的电场强度。
14. 如图所示,CD左侧存在场强大小为E =、方向水平向左的匀强电场,一个质量为m、电荷量为+q的光滑绝缘小球,从倾角α=53°的固定直角三角形斜面ABC的顶端A点由静止开始下滑,AC=L。小球运动到斜面底端C点后进入一细圆管内(C处为一小段长度可忽略的圆弧,圆管内径略大于小球直径),恰能到达D点。随后由于轻微扰动小球从D离开圆管,后落回到斜面P点(未明确画出),重力加速度为g(sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:
(1)小球在C点的速度大小;
(2)圆管半径r;
(3)小球从D到P点的时间。
15. 我国预计于2025年12月建成高能同步辐射光源(HEPS),它最重要的器件是电场直线加速器,如图甲所示,由多个金属圆筒(分别标有奇偶序号)依次排列,序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连,序号为偶数的圆筒和电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。利用圆筒间隙之间的电场(可视为匀强电场)加速带电粒子。时,序号为0的圆板中央有一个电子,在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速,沿中心轴线冲进圆筒1。为了尽可能保证电子运动到圆筒间隙中都能被加速,要求电子在每个圆筒内的匀速运动时间均为(圆筒内部场强为0),因此圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若已知电子的质量为、电荷量为、交流电电压为U0、周期为。忽略电子的重力。
(1)若忽略电子通过每个圆筒间隙的加速时间,求:
a.电子进入圆筒1的速度大小v1;
b.长度为L、间距为 的两个极板P、Q正对放置,如图丙所示。被加速的电子离开第4个圆筒后立即被导出(电子速率不变),从P、Q板正中央水平射入偏转电场。若电子恰能从极板边缘飞出,求P、Q两板间所加电压的大小。
(2)若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略,且圆筒间隙为d(包含圆板和圆筒1),则在保持圆筒长度、交变电压的变化规律不变的情况下,则电子第一次达到最大速度是从第几个圆筒射出?
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