2025-2026学年高二上学期期末测试物理模拟试卷(广东适用)
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内容正文:
2025-2026学年高二上学期期末测试模拟试卷(广东适用)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
1、 单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意;选对的得4分,错选或不选的得0分)
1.如图所示,长方体容器的左右两侧面由导电金属材料制成,其余侧面均为玻璃,现不断向容器内倒入导电溶液,则之间的电阻( )
A.不断变大 B.不断变小
C.保持不变 D.无法判断变化
【答案】B
【详解】根据,则当不断向容器内倒入导电溶液,液体的横截面积变大,可知ab间电阻减小。
故选B。
2.研究表明,蜜蜂是通过静电吸附的方式采集花粉。如图是蜜蜂靠近花朵柱头时形成的电场情况(蜜蜂和柱头用正负点电荷代替),不考虑花粉颗粒的重力。则( )
A.带负电的花粉颗粒在N点由静止开始能够运动到M点
B.蜜蜂和柱头带电荷量相同
C.带负电的花粉颗粒在N点的电势能高于在M点的电势能
D.N点处的场强大于M点处场强
【答案】C
【详解】A.带负电的花粉颗粒在N点由静止运动时,将沿在N点的受力方向运动,无法运动到M点,故A错误;
B.根据电场线的疏密程度可知,蜜蜂和柱头带的电荷量不相同,故B错误;
C.根据可知,负电荷在电势低的地方具有的电势能大,在电势高的地方电势能小,由图可知,M点的电势高于N点的电势,因此带负电的花粉颗粒在N点的电势能高于在M点的电势能,故C正确;
D.根据电场线的疏密程度可知,N点的场强小于M点的场强,故D错误。
故选C。
3.电路虚接是指电路中导体接触不良或不牢固,表现为存在接触电阻,使电路中总电阻增大。如图所示是给纯电阻用电器A、B供电的电路图,、是显示用电器A、B工作状况的指示灯,当开关S闭合后,若C处出现了电路虚接,接触电阻为。不考虑指示灯、电阻随温度的变化,电流表为理想电表,与不虚接时相比,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数增大 B.指示灯变暗
C.指示灯变亮 D.电源E的输出功率可能增大
【答案】D
【详解】A.当开关S闭合后,若C处出现了电路虚接,则B所在支路的电阻增大,电路总电阻增大,总电流减小,电流表的示数减小,故A错误;
BC.由闭合电路欧姆定律可得路端电压增大,通过指示灯的电流增大,指示灯变亮,通过指示灯的电流减小,指示灯变暗,故BC错误;
D.电源的输出功率为
当时,最大,而题目不知与r的关系,故可能增大,故D正确。
故选D。
4.如图所示是日常生活中的常见现象,下列描述正确的是( )
A.图甲中用摩擦过的气球靠近水龙头下的细水流,发现细水流变弯曲,这是因为气球有磁性
B.图乙是静电喷涂机,实线是喷枪口和被涂物之间的电场线,带负电的涂料微粒被吸引到被涂物的过程中,微粒的电势能和受到的电场力一直减小
C.图丙是静电除尘设备,图中的金属圆筒截面上P、Q两点的电场强度相同
D.图丙中附着电子的尘埃被吸附到金属圆筒的过程中,动能增大
【答案】D
【详解】A.摩擦过的气球带电,细水流变弯曲是因为气球带电后吸引微小水滴造成的,A项错误;
B.由图乙的电场线分布可知,带负电的涂料微粒被吸引到被涂物的过程中,涂料微粒受到的电场力先减小后增大,电场力一直做正功,则电势能一直减小,B项错误;
C.在图丙的金属圆筒上的P、Q两点,电场强度大小相等,方向不同,C项错误;
D.尘埃带负电,金属筒带正电,故尘埃被吸附到金属圆筒的过程中,电场力做正功,动能增大,D项正确。
故选D。
5.海上养殖场的浮漂在风浪的作用下上下振动(可视为简谐振动),其振动周期为,振幅为A。某时刻浮漂正好经过平衡位置向上运动。忽略水的黏滞阻力,从该时刻起,下列说法正确的是( )
A.经过时间,浮漂的速度达到最大
B.经过时间,浮漂的动能为零
C.经过时间,浮漂所受合力为零
D.风浪突然增大,浮漂的固有振动周期变大
【答案】C
【详解】A.某时刻浮漂正好经过平衡位置向上运动,经过时间,浮漂处于最大位移处,此时浮漂的速度为零,故A错误;
B.经过时间,浮漂处于平衡位置向下运动,此时浮漂的速度最大,动能最大,故B错误;
C.经过时间,浮漂处于平衡位置向上运动,此时浮漂所受合力为零,故C正确;
D.固有周期由系统自身性质决定,风浪变化不影响固有周期,故D错误。
故选C。
6.空气炸锅是近年流行的小家电,它主要由电热丝R与风机M两部分构成,其通过电热丝加热空气,然后用风机将高温空气吹入锅内,使热空气在封闭的空间内循环从而加热食物。下图是某空气炸锅的简化电路图,若该空气炸锅额定电压及功率为、,电热丝,风机M(电动机)的内阻为,其他电阻不计,则该空气炸锅正常工作时( )
A.通过电动机的电流为 B.通过电动机的电流为
C.电热丝的发热功率为 D.电热丝每秒钟消耗的电能为
【答案】D
【详解】C.电热丝的发热功率为
故C错误;
AB.电动机的功率
通过电动机的电流为
故AB错误;
D.电热丝每秒钟消耗的电能为
故D正确。
故选D。
7.中国第三大深水湖泊——泸沽湖吸引了众多游客前来。一名游客在湖面上某处用木棍点击水面引起水波(视为简谐横波)向四周传播,木棍的振动图像如图所示。已知该波经,传播了2.9m,下列说法正确的是( )
A.湖面上的落叶会随波移动
B.该波的波速为
C.该波能绕过宽度为的障碍物
D.如果湖面上有一艘猪槽船向着波源方向运动,其接收到的波的频率小于10Hz
【答案】C
【详解】A.机械波只传播振动形式,质点并不随波迁移,故A错误;
B.该波的波速为
故B错误;
C.该波的波长为
可知该波能绕过宽度为的障碍物,故C正确;
D.该波的频率为
因猪槽船向着波源方向运动,根据多普勒效应可知,其接收到的波的频率大于10Hz,故D错误。
故选C。
2、 多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每个小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意,全部选对的得6分,选对而不全的得3分,错选或不选的得0分)
8.高速公路对车辆进行电子秤重的原理如图,没有车辆时,指针指在变阻器R的最上端,电压表为理想电表,则( )
A.没有车辆时,电压表示数为零
B.车辆秤重时,电路中的总电流变小
C.车辆秤重时,电源的输出功率变小
D.秤重的车辆质量越大,电压表示数越大
【答案】AD
【详解】A.没有车辆时,指针指在变阻器R的最上端,可知此时与电压表并联的电阻为零,电压表示数为零,故A正确;
BC.车辆秤重时,由于电压表为理想电表,整个变阻器阻值都接入电路中,可知电路外电阻不变,总电阻不变,电路中的总电流不变,电源的输出功率不变,故BC错误;
D.秤重的车辆质量越大,与电压表并联的电阻越大,电压表示数越大,故D正确。
故选AD。
9.如图为键盘按键的简化原理图,按键下的装置可视为平行板电容器,电容的公式为,其中为常量、为极板的正对面积、为极板间的距离。按下按键时,若极板间的距离由0.6mm减小为。下列说法正确的是( )
A.若电容器极板间的电压恒定,则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的1.5倍
B.若电容器极板间的电压恒定,则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的
C.若电容器所带的电荷量恒定,则按压后极板间的电压变为按压前的1.5倍
D.若电容器所带的电荷量恒定,则按压后极板间的电压变为按压前的
【答案】AD
【详解】AB.对于平行板电容器,极板间的电场强度,设按压前电压为,极板间距离为,则电场强度,按压后极板间距离变为,且电压恒定,此时电场强度
所以
即按压后极板间的电场强度大小变为按压前的1.5倍,故A错误,B正确;
CD.根据平行板电容器公式,电容的定义式,设按压前电容为,电压为,电荷量为,则
按压后极板间距离变为按压前的
即
此时电容
因为电荷量恒定,所以按压后电压
所以,即按压后极板间的电压变为按压前的,故C错误,D正确。
故选AD。
10.在电学实验中,常需要将灵敏电流计改装成量程更大的电压表或电流表。图甲、图乙分别为用相同的灵敏电流计改装成的不同电表的原理图,其中G表为灵敏电流计,R为改装中需要用的电阻箱。关于改装后的两个电表,下列说法正确的是( )
A.图甲中的电表为电压表,图乙中的电表为电流表
B.图甲中的电表内阻比原灵敏电流计内阻小
C.若将图乙中的电阻箱电阻调大,表的量程也将增大
D.图甲、图乙中的两块表串联接入同一电路,两块表的指针位置相同
【答案】BC
【详解】A.图甲中的电阻箱与灵敏电流计并联分流,图甲为电流表,图乙中的电阻箱与灵敏电流计串联分压,图乙为电压表,A错误;
B.图甲中改装大量程的电流表需要并联较小电阻,图乙中改装大量程的电压表需要串联较大电阻,故图甲中的电表内阻比原灵敏电流计内阻小,B正确;
C.图乙中改装大量程的电压表,若将图乙中的电阻箱电阻调大,灵敏电流计满偏时,电阻箱能承担的电压更大,故表的量程也将增大,C正确;
D.图甲、图乙中的两块表串联接入同一电路,两块表一个在干路上,一个在支路上,两块表测量的电流大小不同,两块表的指针位置不同,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
3、 实验题(本题共2小题,共18分)
11.图甲为多用电表刻度盘,图乙为多用电表功能选择开关。
(1)使用多用电表前发现其指针出现在图甲①位置,则需要调节图乙中 (选填“S”或“K”)处的旋钮。
(2)某同学用欧姆表“”倍率的电阻挡测某未知电阻的阻值,指针位于图甲中③位置,为了得到比较准确的测量结果,应选择倍率为 (选填“”或“”)的电阻挡,重新进行欧姆调零并完成测量。
(3)该同学粗测一节干电池的电动势,将图乙中挡位旋钮旋至直流电压2.5V量程处,红表笔接电池正极,黑表笔接负极,指针位于图甲中②位置,对应的数值为 V。
(4)若该多用电表的表头满偏电流为1mA,内部有一节电动势为1.5V的干电池,测某一电阻时电流为0.6mA,则该电阻的测量值为 。
【答案】(1)S
(2)
(3)1.40
(4)1000
【详解】(1)若多用电表未被使用时发现指针出现在题图甲①位置,则需要调节机械调零旋钮,即题图乙中的旋钮S。
(2)指针位于图甲中③位置,要想使指针靠近表盘中央(即表盘读数变大),应选择更小的倍率,即选择倍率的电阻挡。
(3)在粗测一节干电池的电动势时,量程是2.5V,刻度盘最小刻度值为0.05V,题图甲中指针在②位置时所对应的数值为1.40V。
(4)根据闭合电路的欧姆定律有
解得
当电流为0.6mA时,根据闭合电路的欧姆定律有
解得
12.某同学欲测量一段阻值约为2000Ω的电阻丝的电阻率,可供选择的器材有:
A.满偏电流为1.5mA、内阻为100Ω的灵敏电流表;
B.待测电阻丝Rx;
C.电阻箱R′(0~9999Ω);
D.滑动变阻器R(最大阻值为5Ω);
E.内阻不计、电动势为4.5V的直流电源;
F.直尺、游标卡尺、开关及导线若干。
实验步骤如下:
(1)该同学把灵敏电流表改装为量程Um=3V的电压表,需将电流表和电阻箱R′ (填“串联”或“并联”),并将电阻箱的阻值调为 Ω;
(2)按如图所示的电路图连接好电路,将滑动变阻器的滑片移到图中左端,依次闭合开关S2、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数达到满偏值Um(电流表改装后的刻度);保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S2,记下电压表的示数U(电流表改装后的刻度),已知改装后的电压表内阻为RV,计算得到电阻丝的电阻Rx= ;
(3)若电阻丝的长度为L,横截面积为S,则电阻丝的电阻率ρ= 。
【答案】 串联 1900
【详解】(1)[1][2]电流表改装为电压表需要串联电阻,串联的电阻阻值为
(2)[3][4]保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S2,电阻丝和电压表上的总电压几乎不变,故
解得
(3)根据电阻定律
解得
四、计算题(本题共3小题,共36分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
13.(9分)如图所示的电路,电源的电动势为E,内阻为r,阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联,水平放置的电容器的两极板的间距为d,分别接在阻值1.6r两端,合上开关稳定后,电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放,小球恰好能下落到下极板。(结果可用分式表示)
(1)求电容器的电容;
(2)判断小球带电性质;
(3)求小球的质量(重力加速度为g)。
【答案】(1);(2)小球带正电;(3)
【详解】(1)4r、6r的电阻并联后阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
由电容定义式可得
(2)小球下落过程,在电场中做减速运动,由于电容器下极板带正电,可得小球带正电荷。
(3)由动能定理可得
解得
14.(12分)如图所示,光滑水平面AB与光滑斜面BC在B点通过一光滑小圆弧连接。斜面与水平面的夹角θ = 53°,整个空间存在场强大小E = 40 V/m、方向水平向左的匀强电场。一个质量m = 0.5 kg、电荷量q = 0.1 C的负电小滑块(可视为质点)在距B点L = 2 m处的A点以初动能Ek0 = 8 J向右运动。滑块通过连接处B点时无能量损耗,g取10 m/s2,sin53° = 0.8,cos53° = 0.6。求:
(1)若取A点电势为0,则小滑块滑到B点时的电势能EpB;
(2)滑块沿斜面上升的最大高度h;
(3)斜面上有一高度h0 = 5 m的D点(图中未标出),若滑块从D点以v0 = 6 m/s的初速度水平向左抛出,请通过计算判断滑块能否直接落在水平面。
【答案】(1)EpB = −8 J
(2)h = 8 m
(3)无法落在水平面
【详解】(1)A到B过程,根据功能关系
解得
(2)从A到斜面最高点,由动能定理
解得
(3)几何关系可知,DB的水平距离为
假设落在水平面,则竖直方向
水平方向
位移
解得
因为x < x0,所以无法落在水平面。
15.(15分)如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B,B在桌边缘,A和B均可视为质点,质量均为,A球带正电,电荷量,B球是绝缘体,不带电,桌面距地面的高度。开始时A、B相距,在方向水平向右、大小的匀强电场的电场力作用下,A开始向右运动,并与B球发生正碰,碰撞中,A、B的总动能无损失,A和B之间无电荷转移。求:
(1)A经过多长时间与B碰撞?
(2)求碰撞完成瞬间A、B的速度?
(3)A、B落地点之间的距离是多大?
【答案】(1)
(2),
(3)
【详解】(1)在电场力作用下做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为,根据牛顿第二定律可得
解得
设经过时间与B发生第一次碰撞,则
解得
(2)设A球与B球发生碰撞前速度为,碰撞后A球速度为,B球速度为,则
A球与B球发生碰撞由动量守恒和机械能守恒,得,
解得,
(3)A球与B球发生碰撞后,B做平抛运动,A在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做初速度为零的匀加速运动,A球与B球运动时间相等,设时间为,在这段时间内A、B在水平方向发生的位移分别为和,则,,
A、B落地点之间的距离为
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2025-2026学年高二上学期期末测试模拟试卷(广东适用)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
1、 单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意;选对的得4分,错选或不选的得0分)
1.如图所示,长方体容器的左右两侧面由导电金属材料制成,其余侧面均为玻璃,现不断向容器内倒入导电溶液,则之间的电阻( )
A.不断变大 B.不断变小
C.保持不变 D.无法判断变化
2.研究表明,蜜蜂是通过静电吸附的方式采集花粉。如图是蜜蜂靠近花朵柱头时形成的电场情况(蜜蜂和柱头用正负点电荷代替),不考虑花粉颗粒的重力。则( )
A.带负电的花粉颗粒在N点由静止开始能够运动到M点
B.蜜蜂和柱头带电荷量相同
C.带负电的花粉颗粒在N点的电势能高于在M点的电势能
D.N点处的场强大于M点处场强
3.电路虚接是指电路中导体接触不良或不牢固,表现为存在接触电阻,使电路中总电阻增大。如图所示是给纯电阻用电器A、B供电的电路图,、是显示用电器A、B工作状况的指示灯,当开关S闭合后,若C处出现了电路虚接,接触电阻为。不考虑指示灯、电阻随温度的变化,电流表为理想电表,与不虚接时相比,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数增大 B.指示灯变暗
C.指示灯变亮 D.电源E的输出功率可能增大
4.如图所示是日常生活中的常见现象,下列描述正确的是( )
A.图甲中用摩擦过的气球靠近水龙头下的细水流,发现细水流变弯曲,这是因为气球有磁性
B.图乙是静电喷涂机,实线是喷枪口和被涂物之间的电场线,带负电的涂料微粒被吸引到被涂物的过程中,微粒的电势能和受到的电场力一直减小
C.图丙是静电除尘设备,图中的金属圆筒截面上P、Q两点的电场强度相同
D.图丙中附着电子的尘埃被吸附到金属圆筒的过程中,动能增大
5.海上养殖场的浮漂在风浪的作用下上下振动(可视为简谐振动),其振动周期为,振幅为A。某时刻浮漂正好经过平衡位置向上运动。忽略水的黏滞阻力,从该时刻起,下列说法正确的是( )
A.经过时间,浮漂的速度达到最大
B.经过时间,浮漂的动能为零
C.经过时间,浮漂所受合力为零
D.风浪突然增大,浮漂的固有振动周期变大
6.空气炸锅是近年流行的小家电,它主要由电热丝R与风机M两部分构成,其通过电热丝加热空气,然后用风机将高温空气吹入锅内,使热空气在封闭的空间内循环从而加热食物。下图是某空气炸锅的简化电路图,若该空气炸锅额定电压及功率为、,电热丝,风机M(电动机)的内阻为,其他电阻不计,则该空气炸锅正常工作时( )
A.通过电动机的电流为 B.通过电动机的电流为
C.电热丝的发热功率为 D.电热丝每秒钟消耗的电能为
7.中国第三大深水湖泊——泸沽湖吸引了众多游客前来。一名游客在湖面上某处用木棍点击水面引起水波(视为简谐横波)向四周传播,木棍的振动图像如图所示。已知该波经,传播了2.9m,下列说法正确的是( )
A.湖面上的落叶会随波移动
B.该波的波速为
C.该波能绕过宽度为的障碍物
D.如果湖面上有一艘猪槽船向着波源方向运动,其接收到的波的频率小于10Hz
2、 多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每个小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意,全部选对的得6分,选对而不全的得3分,错选或不选的得0分)
8.高速公路对车辆进行电子秤重的原理如图,没有车辆时,指针指在变阻器R的最上端,电压表为理想电表,则( )
A.没有车辆时,电压表示数为零
B.车辆秤重时,电路中的总电流变小
C.车辆秤重时,电源的输出功率变小
D.秤重的车辆质量越大,电压表示数越大
9.如图为键盘按键的简化原理图,按键下的装置可视为平行板电容器,电容的公式为,其中为常量、为极板的正对面积、为极板间的距离。按下按键时,若极板间的距离由0.6mm减小为。下列说法正确的是( )
A.若电容器极板间的电压恒定,则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的1.5倍
B.若电容器极板间的电压恒定,则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的
C.若电容器所带的电荷量恒定,则按压后极板间的电压变为按压前的1.5倍
D.若电容器所带的电荷量恒定,则按压后极板间的电压变为按压前的
10.在电学实验中,常需要将灵敏电流计改装成量程更大的电压表或电流表。图甲、图乙分别为用相同的灵敏电流计改装成的不同电表的原理图,其中G表为灵敏电流计,R为改装中需要用的电阻箱。关于改装后的两个电表,下列说法正确的是( )
A.图甲中的电表为电压表,图乙中的电表为电流表
B.图甲中的电表内阻比原灵敏电流计内阻小
C.若将图乙中的电阻箱电阻调大,表的量程也将增大
D.图甲、图乙中的两块表串联接入同一电路,两块表的指针位置相同
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
3、 实验题(本题共2小题,共18分)
11.图甲为多用电表刻度盘,图乙为多用电表功能选择开关。
(1)使用多用电表前发现其指针出现在图甲①位置,则需要调节图乙中 (选填“S”或“K”)处的旋钮。
(2)某同学用欧姆表“”倍率的电阻挡测某未知电阻的阻值,指针位于图甲中③位置,为了得到比较准确的测量结果,应选择倍率为 (选填“”或“”)的电阻挡,重新进行欧姆调零并完成测量。
(3)该同学粗测一节干电池的电动势,将图乙中挡位旋钮旋至直流电压2.5V量程处,红表笔接电池正极,黑表笔接负极,指针位于图甲中②位置,对应的数值为 V。
(4)若该多用电表的表头满偏电流为1mA,内部有一节电动势为1.5V的干电池,测某一电阻时电流为0.6mA,则该电阻的测量值为 。
12.某同学欲测量一段阻值约为2000Ω的电阻丝的电阻率,可供选择的器材有:
A.满偏电流为1.5mA、内阻为100Ω的灵敏电流表;
B.待测电阻丝Rx;
C.电阻箱R′(0~9999Ω);
D.滑动变阻器R(最大阻值为5Ω);
E.内阻不计、电动势为4.5V的直流电源;
F.直尺、游标卡尺、开关及导线若干。
实验步骤如下:
(1)该同学把灵敏电流表改装为量程Um=3V的电压表,需将电流表和电阻箱R′ (填“串联”或“并联”),并将电阻箱的阻值调为 Ω;
(2)按如图所示的电路图连接好电路,将滑动变阻器的滑片移到图中左端,依次闭合开关S2、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数达到满偏值Um(电流表改装后的刻度);保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S2,记下电压表的示数U(电流表改装后的刻度),已知改装后的电压表内阻为RV,计算得到电阻丝的电阻Rx= ;
(3)若电阻丝的长度为L,横截面积为S,则电阻丝的电阻率ρ= 。
四、计算题(本题共3小题,共36分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
13.(9分)如图所示的电路,电源的电动势为E,内阻为r,阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联,水平放置的电容器的两极板的间距为d,分别接在阻值1.6r两端,合上开关稳定后,电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放,小球恰好能下落到下极板。(结果可用分式表示)
(1)求电容器的电容;
(2)判断小球带电性质;
(3)求小球的质量(重力加速度为g)。
14.(12分)如图所示,光滑水平面AB与光滑斜面BC在B点通过一光滑小圆弧连接。斜面与水平面的夹角θ = 53°,整个空间存在场强大小E = 40 V/m、方向水平向左的匀强电场。一个质量m = 0.5 kg、电荷量q = 0.1 C的负电小滑块(可视为质点)在距B点L = 2 m处的A点以初动能Ek0 = 8 J向右运动。滑块通过连接处B点时无能量损耗,g取10 m/s2,sin53° = 0.8,cos53° = 0.6。求:
(1)若取A点电势为0,则小滑块滑到B点时的电势能EpB;
(2)滑块沿斜面上升的最大高度h;
(3)斜面上有一高度h0 = 5 m的D点(图中未标出),若滑块从D点以v0 = 6 m/s的初速度水平向左抛出,请通过计算判断滑块能否直接落在水平面。
15.(15分)如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B,B在桌边缘,A和B均可视为质点,质量均为,A球带正电,电荷量,B球是绝缘体,不带电,桌面距地面的高度。开始时A、B相距,在方向水平向右、大小的匀强电场的电场力作用下,A开始向右运动,并与B球发生正碰,碰撞中,A、B的总动能无损失,A和B之间无电荷转移。求:
(1)A经过多长时间与B碰撞?
(2)求碰撞完成瞬间A、B的速度?
(3)A、B落地点之间的距离是多大?
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