内容正文:
兵团二中高中部高一年级第二学期
期末考试物理试卷
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷
B. 摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上
C. 电场强度公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比
D. 电场看不见摸不着,但电场是客观存在的物质
【答案】D
【解析】
【详解】A.元电荷是自然界中已知的最小电荷量,是电荷量的基本单元,不是电荷本身,即使是电荷量很小的电荷,其带电量也可能不等于元电荷,故A错误;
B.摩擦起电的实质是核外电子从一个物体转移到另一个物体,质子被束缚在原子核内部,不会随摩擦发生转移,故B错误;
C.公式是电场强度的定义式,电场强度由电场本身的性质决定,与试探电荷的电荷量、试探电荷受到的电场力均无关系,故C错误;
D.电场是客观存在的特殊物质,虽然看不见摸不着,但可以通过它对放入其中的电荷产生力的作用证明其存在,故D正确。
故选D。
2. 计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片,这组金属片组成一个可变电容器,当连接电源不断电,按下某个键时,与之相连的电子线路就给出该键相关的信号,当按下键时,电容器的( )
A. 电容变大 B. 极板的电量不变
C. 极板间的电压变大 D. 极板间的场强变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.当按下键时,两金属片间的间距减小,根据电容的决定式
可知电容变大,故A正确;
BC.根据题意电容与电源连接不断电,可知电容器两端电压不变,根据公式
由于电容变大,则极板的电量变大,故BC错误;
D.根据公式
d减小,U不变,可得极板间的场强变大,故D错误。
故选A。
3. 2020年11月24日我国发射的“嫦娥五号”卫星进入环月轨道,若卫星绕月做匀速圆周运动的轨道半径为r,周期为T。已知月球的半径为R,引力常量为G,则( )
A. 月球的质量为 B. 月球的平均密度为
C. 月球表面的重力加速度为 D. 月球的第一宇宙速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力,则有
解得
故A错误;
B.根据
解得
故B错误;
C.在月球表面,有
解得
故C正确;
D.根据公式
解得第一宇宙速度
故D错误。
故选C。
4. 如图所示,电源电动势E和内阻r一定,、是定值电阻,是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小),L是小灯泡。闭合开关,当照射到的光照强度减弱时,以下分析正确的是( )
A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小
C. 灯泡变亮 D. 电源效率降低
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,当照射到的光照强度减弱时,的阻值增大。
A.根据“串反并同”可知,与等效串联的电流表的示数减小,故A正确;
B.根据“串反并同”可知,与等效并联的电压表的示数增大,故B错误;
C.根据“串反并同”可知,与串联的灯泡功率减小,即灯泡变暗,故C错误;
D.电源的效率为
的阻值增大,则外电路的总电阻增大,则电源的效率升高,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点。将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点时速度为v,A、B间的竖直高度差为h,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A. 由A到B重力对小球做的功小于mgh
B. 由A到B小球的重力势能减少
C. 由A到B小球克服弹力做的功为
D. 小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh
【答案】C
【解析】
【详解】A.因A、B间的竖直高度差为h,故由A到B重力对小球做的功等于mgh,故A错误;
B.由A到B重力做的功为mgh,则重力势能减少mgh,小球在向下运动的过程中,小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能,故,故B错误;
C.根据动能定理得
所以由A到B小球克服弹力做的功为,故C正确;
D.初始时弹性势能为零,由A到B,根据机械能守恒有
可得小球到达位置B时弹簧的弹性势能为,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,空间中存在沿x轴的静电场,其电势φ沿x轴的分布如图所示,x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点,质量为m、带电量为的粒子(不计重力),以初速度从O点沿x轴正方向进入电场,在粒子沿x轴运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子在x2点的速度为0
B. 从x1到x3点的过程中,粒子的电势能先减小后增大
C. 若粒子能到达x4处,则v0的大小至少应为
D. 若,则粒子在运动过程中的最大动能为
【答案】C
【解析】
【详解】图像的斜率的绝对值为电场强度大小,因为沿电场线方向电势降低,所以,沿轴,在范围内电场强度沿轴负方向,在范围内电场强度沿轴正方向,在范围内电场强度沿轴负方向
A.粒子到达处时,电势变化量为0,所以根据公式可知电势能变化量也为0,即电场力做功为0,根据功能关系可知,粒子的动能不变,所以粒子在x2点的速度仍为。故A错误;
B.电场力对带电粒子做负功,电势能一直增大。故B错误;
C.由题意可知,若粒子能到达x4处,只需满足粒子到达处,若粒子能够到达处,由功能关系可得,需满足在这一过程中初动能大于等于电势能的增加量。
上式解得
故C正确
D.由题意可知,粒子到达处时,速度最大,若,由功能关系可得,粒子过程中
解得粒子在运动过程中的最大动能
故D错误。
故选C。
7. 如图所示的匀强电场中,已知场强大小等于100 V/m,AB间距为6 cm;则以下说法正确的是( )
A. A点电势大于B点电势,A、B、C三点场强相同
B. AB两点间的电势差为6 V
C. 现有一个电量为+q的电荷,第一次从A点移到B点,电场力做功为;第二次该电荷从A点移到C点,然后再移到B点,在这个过程中电场力做功为,则
D. 若A点电势为零,则B点电势为-3 V
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图中A、C两点在同一等势面上,电势相等,根据顺着电场线方向电势逐渐降低,知C点的电势高于B点的电势,所以A点电势高于B点电势,A、B、C三点场强相同。故A正确。
B.AB两点间的电势差为
故B错误;
C.电场力做功只与初末位置有关,与路径无关,则电荷从A点移到B点与从A点移到C点再移到B点电场力做功相等,即有W2=W1,故C错误;
D.根据
UAB=φA-φB
若φA=0,则
φB=-UAB=-3V
故D正确。
故选AD。
8. 如图所示,电源电动势为,内阻为。电路中为电容器的电容,电流表、电压表均为理想表。闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片向左移动一小段距离,结果发现电压表的示数改变量大小为,电压表的示数改变量大小为,电流表的示数改变量大小为,、分别是电压表、示数,为电流表的示数,则下列判断正确的有( )
A. 滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量要不断减少
B. 滑片向左移动的过程中,的值变大
C. 的值变大
D. 的值不变,
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图可知与R串联,V1测R两端的电压,V2测路端电压。电流表A测总电流。电容器的电压等于的电压,滑片向左移动的过程中,总电阻变大,总电流减小,两端电压减小,则电容器的电压减小,根据Q=CU所以电容器所带的电荷量减少,故A正确;
B.根据欧姆定律知,电压表的示数与电流表A的比值等于滑动变阻器R的阻值,滑片向左移动的过程中,变阻器的阻值变大,所以变大,故B正确;
CD.根据闭合电路欧姆定律得
则有
可知的值不变; 根据闭合电路欧姆定律得
则有
可知的值不变,故C错误,D正确。
故选ABD。
9. 如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等,C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h,开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°,现将A、B静止释放.则下列说法正确的是( )
A. 在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能减少量
B. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度不断减少
C. 物块A的速度始终大于物块B的速度
D. 物块A经过C点时的速度大小为
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.物块A由P点出发第一次到达C点的过程中,绳子对B一直做负功,其机械能一直减小,物块B在C点的速度为零,合外力对B做功为零,可知物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故A错误;
B.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B从释放到了最低点,此过程中,对A受力分析,可知绳子的拉力一直做正功,其动能一直增大,则A的速度一直增大,故B错误;
C.根据两个物体沿绳子方向的分速度大小相等,将A的速度分解如图
则知
θ是绳子与水平方向之间的夹角,可知物块A的速度始终大于物块B的速度,故C正确;
D.B的机械能最小时,即为A到达C点,此时A的速度最大,设为,此时B的速度为0,根据系统的机械能守恒得
物块A、B质量相等,解得
故D正确。
故选CD。
【点评】本题是系统的机械能守恒问题,关键有两点:一是抓住两个物体的速度关系,知道两个物体沿绳子方向的分速度大小相等,二是知道当A的速度最大时,B的速度为零。
10. 如图所示,一对平行金属板长为L,两板间距为d,两板间所加交变电压UAB,交变电压的周期T=.质量为m、电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线持续不断的进入平行板之间,已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出,不计重力作用,则( )
A. 所有电子在两板间运动的时间为2T
B. 所有电子离开电场时速度都是2v0
C. t=时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
D. t=时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.电子进入电场后做类平抛运动,不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图像如图所示
依题意,可知所有电子离开极板所用时间
由图看出,所有电子离开电场时竖直方向分速度,所以所有电子离开电场时速度都等于,故A正确,B错误;
C.时刻进入电场的电子,在时刻侧位移最大,最大侧位移为
在时刻进入电场的电子侧位移最大为,则有
联立可得
故C正确;
D.时刻进入电场的电子在垂直极板方向的速度时间图像如图所示
在时刻侧位移最大,最大位移为
故D错误。
故选AC。
二、实验题(本题共2小题,共17分)
11. 某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。
该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源(电动势为3.0V,内阻不计),电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω),开关和导线若干,及下列器材:
A.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ),
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ),
C.滑动变阻器(0~1000Ω,0.5A)
D.滑动变阻器(0~5Ω,3A)
(1)为了调节方便、测量准确,实验中电压表应选用( ),滑动变阻器应选用( )。(选填实验器材前的字母)
(1)电压表应连接________点(选填“P”或“Q”)。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处于最________(选填“左”或“右”)端。
(2)图中游标卡尺的读数为________cm,螺旋测微器的读数为________mm。
(3)测得金属丝的直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式=________,考虑________(选填“电流表分压”或“电压表分流”)的影响,电阻率的测量值____________真实值(填“大于”、“小于”、“等于”)。
【答案】(1) ①. B ②. D
(2) ①. P ②. 左
(3) ①. 2.35 ②. 0.715##0.714##0.716
(4) ①. ②. 电压表分流 ③. 小于
【解析】
【小问1详解】
[1]由题知,电源电动势为,测电阻两端的最大电压约为,电压表应选B。
[2]由电路图可知滑动变阻器采用分压式接法,且由于待测金属丝的电阻较小,为了方便调节,应选最大值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器选D。
【小问2详解】
[1]由于待测金属丝的电阻约为,远小于电压表的内阻,为了减小误差,电流表应采用外接法,故电压表应连接点
[2]闭合开关S前,为了保护电路,应使待测金属丝两端的电压为0,故滑动变阻器的滑片应处在左端。
【小问3详解】
[1]10分度的游标卡尺分度为,可得读数为
[2]螺旋测微器的精度为,可得螺旋测微器的读数为
【小问4详解】
[1]根据电阻定律
其中
联立解得电阻率测量值的表达式
[2][3]根据欧姆定律有
可得
由于该电路采用电流表外接法,电压表有分流作用,导致电流表的测量值大于流经金属丝的真实电流,可知测量值将小于真实值。
12. 为了避免电流表、电压表内阻对测量的影响,学习小组利用如图甲所示的电路图,测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)某次测量,电流表和电压表指针分别如图乙、丙所示,则电流表示数I=________mA,电压表示数U=________V。
(2)开关S2拨到1时,改变滑动变阻器接入电路的阻值,得到多组电流和电压值,在坐标纸上画出U-I图像如图丁中的a直线;再把开关S2拨到2,重复操作,画出b直线。已知定值电阻R0的阻值为100 Ω,根据图像,求出电源的电动势E=________V,内阻r=_________Ω,电压表的内阻RV=_________Ω。(最后一空用科学记数法表示,结果均保留2位有效数字)
【答案】(1) ①. 3.00 ②. 1.10
(2) ①. 1.5 ②. 56 ③. 2.4×102
【解析】
【小问1详解】
根据图中信息,电流表示数为3.00毫安,电压表示数为1.10伏特。
【小问2详解】
当开关拨到1时,电流表内接于电压表和待测电源内阻的回路当中,电压表测量的数据为滑动变阻器两端电压,电流表测量干路电流。根据闭合电路欧姆定律有
分析可知对应的直线a纵截距为电源电动势,读数为1.5伏特;斜率在数值上等于等效内阻,即电源内阻与定值电阻的和。注意纵轴起点不为零,计算得到斜率为
当开关拨到2时,电流表外接,电压表测量路端电压,电流表测量滑动变阻器所在分路的电流,电压表分流不可忽略。
根据闭合电路欧姆定律有
考虑到电压表的分流,整理得
可知图线b斜率
根据图丁信息可得其斜率为95.24,将其和之前算出来的等效内阻阻值代入公式解得
保留两位有效数字后为
13. 如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为,平台与AB连线的高度差为h=0.8m。(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)小孩平抛的初速度;
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。
【答案】(1)3m/s;(2)1290N
【解析】
【详解】(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向,则
又由
得
而
解得
(2)设小孩到最低点的速度为,由机械能守恒,有
在最低点,据牛顿第二定律,有
代入数据解得
FN=1290N
由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为1290N.
14. 某学校科技小组同学利用图甲所示的电路进行相关测试,为滑动变阻器,为定值电阻、电源内阻。实验时,他们调节滑动变阻器的阻值,得到了各组电压表和电流表的数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出图像如图乙所示,已知电流表和电压表都是理想电表。求:
(1)电源的电动势和定值电阻;
(2)滑动变阻器在状态和状态的电阻分别为多少;
(3)当的阻值为多大时,消耗的功率最大?最大功率为多少?
【答案】(1),;(2),;(3),
【解析】
【详解】(1)根据图乙可知,当电流表示数时电压表的示数为,当电流表示数时电压表的示数为,由闭合电路欧姆定律可得
联立解得
,
(2)根据欧姆定律,由图像可知,在A点滑动变阻器的电阻为
在B点滑动变阻器的电阻为
(3)根据公式
可知,当
时,消耗的功率最大,最大功率为
代入数据解得
15. 如图所示,足够长的粗糙绝缘水平轨道与竖直光滑绝缘的半圆轨道在点平滑连接,半圆轨道半径,过半圆轨道圆心的水平界面的下方和竖直直径的左侧空间分布有水平向右的匀强电场,电场强度,竖直直径及其右侧空间存在竖直向上的匀强电场,电场强度,质量为,带电量的小滑块从水平轨道上点由静止释放,当滑块运动到半圆轨道最高点时对轨道的压力大小为。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为,重力加速度,整个运动过程中滑块电荷量保持不变,不计空气阻力,求:
(1)小滑块运动到半圆轨道最高点时的速度大小;
(2)释放点到半圆轨道最低点的距离;
(3)小滑块再次到达水平轨道时的速度大小以及距的距离。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第三定律可知在点轨道对小滑块的支持力为9N,根据牛顿第二定律,在点有
解得
【小问2详解】
从到过程,由动能定理得
解得
从到过程,由动能定理得
解得
【小问3详解】
从到边界的过程,竖直方向有
解得
从到水平面上
解得
则在以下运动的时间为
在以下运动时,可得小滑块落回水平面时的水平速度
根据牛顿第二定律
解得
联立可得
竖直方向速度为
解得
则
解得
小滑块的水平位移:从到边界的过程有
从边界以下到落回水平面的过程
解得
则小滑块再次到达水平轨道时距的距离为
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兵团二中高中部高一年级第二学期
期末考试物理试卷
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷
B. 摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上
C. 电场强度公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比
D. 电场看不见摸不着,但电场是客观存在的物质
2. 计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片,这组金属片组成一个可变电容器,当连接电源不断电,按下某个键时,与之相连的电子线路就给出该键相关的信号,当按下键时,电容器的( )
A. 电容变大 B. 极板的电量不变
C. 极板间的电压变大 D. 极板间的场强变小
3. 2020年11月24日我国发射的“嫦娥五号”卫星进入环月轨道,若卫星绕月做匀速圆周运动的轨道半径为r,周期为T。已知月球的半径为R,引力常量为G,则( )
A. 月球的质量为 B. 月球的平均密度为
C. 月球表面的重力加速度为 D. 月球的第一宇宙速度为
4. 如图所示,电源电动势E和内阻r一定,、是定值电阻,是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小),L是小灯泡。闭合开关,当照射到的光照强度减弱时,以下分析正确的是( )
A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小
C. 灯泡变亮 D. 电源效率降低
5. 如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点。将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点时速度为v,A、B间的竖直高度差为h,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A. 由A到B重力对小球做的功小于mgh
B. 由A到B小球的重力势能减少
C. 由A到B小球克服弹力做的功为
D. 小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh
6. 如图所示,空间中存在沿x轴的静电场,其电势φ沿x轴的分布如图所示,x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点,质量为m、带电量为的粒子(不计重力),以初速度从O点沿x轴正方向进入电场,在粒子沿x轴运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子在x2点的速度为0
B. 从x1到x3点的过程中,粒子的电势能先减小后增大
C. 若粒子能到达x4处,则v0的大小至少应为
D. 若,则粒子在运动过程中的最大动能为
7. 如图所示的匀强电场中,已知场强大小等于100 V/m,AB间距为6 cm;则以下说法正确的是( )
A. A点电势大于B点电势,A、B、C三点场强相同
B. AB两点间的电势差为6 V
C. 现有一个电量为+q的电荷,第一次从A点移到B点,电场力做功为;第二次该电荷从A点移到C点,然后再移到B点,在这个过程中电场力做功为,则
D. 若A点电势为零,则B点电势为-3 V
8. 如图所示,电源电动势为,内阻为。电路中为电容器的电容,电流表、电压表均为理想表。闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片向左移动一小段距离,结果发现电压表的示数改变量大小为,电压表的示数改变量大小为,电流表的示数改变量大小为,、分别是电压表、示数,为电流表的示数,则下列判断正确的有( )
A. 滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量要不断减少
B. 滑片向左移动的过程中,的值变大
C. 的值变大
D. 的值不变,
9. 如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等,C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h,开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°,现将A、B静止释放.则下列说法正确的是( )
A. 在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能减少量
B. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度不断减少
C. 物块A的速度始终大于物块B的速度
D. 物块A经过C点时的速度大小为
10. 如图所示,一对平行金属板长为L,两板间距为d,两板间所加交变电压UAB,交变电压的周期T=.质量为m、电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线持续不断的进入平行板之间,已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出,不计重力作用,则( )
A. 所有电子在两板间运动的时间为2T
B. 所有电子离开电场时速度都是2v0
C. t=时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
D. t=时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
二、实验题(本题共2小题,共17分)
11. 某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。
该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源(电动势为3.0V,内阻不计),电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω),开关和导线若干,及下列器材:
A.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ),
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ),
C.滑动变阻器(0~1000Ω,0.5A)
D.滑动变阻器(0~5Ω,3A)
(1)为了调节方便、测量准确,实验中电压表应选用( ),滑动变阻器应选用( )。(选填实验器材前的字母)
(1)电压表应连接________点(选填“P”或“Q”)。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处于最________(选填“左”或“右”)端。
(2)图中游标卡尺的读数为________cm,螺旋测微器的读数为________mm。
(3)测得金属丝的直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式=________,考虑________(选填“电流表分压”或“电压表分流”)的影响,电阻率的测量值____________真实值(填“大于”、“小于”、“等于”)。
12. 为了避免电流表、电压表内阻对测量的影响,学习小组利用如图甲所示的电路图,测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)某次测量,电流表和电压表指针分别如图乙、丙所示,则电流表示数I=________mA,电压表示数U=________V。
(2)开关S2拨到1时,改变滑动变阻器接入电路的阻值,得到多组电流和电压值,在坐标纸上画出U-I图像如图丁中的a直线;再把开关S2拨到2,重复操作,画出b直线。已知定值电阻R0的阻值为100 Ω,根据图像,求出电源的电动势E=________V,内阻r=_________Ω,电压表的内阻RV=_________Ω。(最后一空用科学记数法表示,结果均保留2位有效数字)
13. 如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为,平台与AB连线的高度差为h=0.8m。(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)小孩平抛的初速度;
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。
14. 某学校科技小组同学利用图甲所示的电路进行相关测试,为滑动变阻器,为定值电阻、电源内阻。实验时,他们调节滑动变阻器的阻值,得到了各组电压表和电流表的数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出图像如图乙所示,已知电流表和电压表都是理想电表。求:
(1)电源的电动势和定值电阻;
(2)滑动变阻器在状态和状态的电阻分别为多少;
(3)当的阻值为多大时,消耗的功率最大?最大功率为多少?
15. 如图所示,足够长的粗糙绝缘水平轨道与竖直光滑绝缘的半圆轨道在点平滑连接,半圆轨道半径,过半圆轨道圆心的水平界面的下方和竖直直径的左侧空间分布有水平向右的匀强电场,电场强度,竖直直径及其右侧空间存在竖直向上的匀强电场,电场强度,质量为,带电量的小滑块从水平轨道上点由静止释放,当滑块运动到半圆轨道最高点时对轨道的压力大小为。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为,重力加速度,整个运动过程中滑块电荷量保持不变,不计空气阻力,求:
(1)小滑块运动到半圆轨道最高点时的速度大小;
(2)释放点到半圆轨道最低点的距离;
(3)小滑块再次到达水平轨道时的速度大小以及距的距离。
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