精品解析：广东省茂名市高州市2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

高州市2025~2026学年度第一学期高二质量监测 物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：粤教版必修第三册第一~四章。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 图为键盘一个按键的示意图，按键下面连着由两块金属片组成的小电容器，上金属片连接按键，下金属片固定。按下按键后，两金属片的间隙变小，则电容器的电容（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 2. 如图所示，一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A. 导体A的部分正电荷转移到导体B上，导体A带负电 B. 导体A下面的金属箔张开，导体B下面的金属箔仍闭合 C. 达到静电平衡时，金属导体A和B内部电场强度方向向左 D. 将导体A、B分开后，再移走C，导体A带负电 3. 两点电荷M和N周围的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（　　） A. M、N电荷量大小相等 B. M为正电荷，N为负电荷 C. A点电势小于B点电势 D. A点电场强度大于B点电场强度 4. 如图甲所示，电路中电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A. L1中的电流为L2中电流的2倍 B. L3的电阻约为1.875Ω C. L3的电功率约为0.75 W D. L2和L3的总功率约为3 W 5. 当氯化锂湿敏电阻周围的空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学利用氯化锂湿敏电阻设计如图所示的电路来监测空气湿度变化，其中是定值电阻，闭合开关，当空气湿度升高时，以下说法正确的是（　　） A. 阻值变小 B. 电源两端电压变大 C. 电流表的示数变大 D. 电压表的示数变小 6. 如图所示，图线a表示的导体的电阻为R1，图线b表示的导体的电阻为R2则下列说法正确的是（　　） A. R1∶R₂=1∶3 B. 把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2 C. 将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2=3∶1 D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流之比I1∶I2=1∶3 7. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒连接电源，金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布（方向未标出），某污泥絮体的运动轨迹如图中虚线所示，M、N是轨迹上两点。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒应连接电源正极 B. 污泥絮体在M点的加速度比其在N点的大 C. 污泥絮体在M点的速度比其在N点的大 D. 污泥絮体在M点的电势能比其在N点的大 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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. 如图所示，其中电流表的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（　　） A. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06 A B. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A 9. 静电喷涂是一种利用高压静电场使带负电的涂料微粒定向运动，并吸附在工件表面的喷涂方法。如图为静电喷涂装置简化图，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，是其中一条路径上的三点，b是连线的中点，液滴重力不计，下列说法正确的是（　　） A. a点附近的电场强度比b点附近的大 B. b点的电势是两点电势之和的一半 C. 同一带负电液滴在a点的加速度小于在c点的加速度 D. 同一带负电液滴从喷口飞向被涂物过程中，电势能减小 10. 如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数与待测物体质量成线性关系 B. 弹簧的劲度系数越大，电子秤的量程越小 C. 仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度会提高 D. 仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学做练习使用多用电表的实验。 （1）用欧姆表测量未知电阻，电表的选择开关旋至欧姆挡“×10”倍率，进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲中指针M所示，为了使测量结果准确一些，他们需要将选择开关旋至__________（填“×100”或“×1”）倍率，重新欧姆调零后，最终他们测量未知电阻时指针静止时如图甲中指针N所示，则未知电阻的测量值为__________Ω。 （2）该同学接着用欧姆挡探测只有一个元件的黑箱，如图乙所示，当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，则该元件可能是 。 A. 电容器 B. 电阻 C. 电压表 D. 电流表 （3）如图丙所示为某同学用多用电表按图示电路进行了正确的测量。则此时多用表的红表笔应与_______（填“p”或“q”）连接；闭合开关后，该多用表用于测电路中的___________（填“电阻”“电流”或“电压”）。 12. 在“金属丝电阻率测量”的实验中： （1）如图所示，用20分度游标卡尺测得金属丝的长度________。 （2）用伏安法测量金属丝的电阻（阻值约为），实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： 电流表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 电压表（量程，内阻约）； 滑动变阻器： 电源E（电动势为，内阻不计）。 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________。 （3）根据所选用的实验器材，应选用以下哪个电路图进行实验？________ （4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率________（用题目所给字母表示） 13. 如图所示，带正电的小球B用绝缘棒固定，系在轻质绝缘丝线上重为、带电荷量为的小球A在静电力的作用下发生偏离，当两个带电小球在同一高度相距保持静止时，丝线与竖直方向成角，小球A、B可视为点电荷，静电力常量为。 （1）画出A球受力示意图； （2）求A球受到绝缘丝线拉力的大小和受到库仑力的大小； （3）求B球带电荷量。 14. 如图所示的电路中，电源电动势为E=10V、内阻为r=2Ω，电阻R1=2Ω、R2=6Ω，电容C=3×10-11F，求： （1）闭合开关S，电路稳定后流过电阻R1的电流； （2）某时刻将开关S断开，此后至电路再次稳定，流过R1的电荷量； （3）已知电容器两极板间距为d=6cm，闭合开关S，一质量m=2×10-2kg的带电小球恰能静止在两板间的中点，求开关S断开后，小球第一次到达极板时的动能。 15. 光刻机是半导体行业中重中之重的利器，我国上海微电子装备公司（SMEE）在这一领域的技术近年取得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长，间距也为L，两极间有扫描电压，其轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心O点，该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距离也为L。若沿轴线进入束偏移器时电子束中单个电子的初动能为。不计电子重力及电子间的相互作用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。求： （1）若扫描电压为零，电子束在束偏移器中做何种运动？ （2）若扫描电压为多少时，电子束刚好打在束偏移器的下边界不能离开束偏移器？ （3）若某时刻扫描电压为16kV，则电子束到达芯片时的位置离O点的距离为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高州市2025~2026学年度第一学期高二质量监测 物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：粤教版必修第三册第一~四章。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 图为键盘一个按键的示意图，按键下面连着由两块金属片组成的小电容器，上金属片连接按键，下金属片固定。按下按键后，两金属片的间隙变小，则电容器的电容（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】根据可知，按下按键后，两金属片的间隙d变小，则电容器的电容C变大。 故选A。 2. 如图所示，一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A. 导体A的部分正电荷转移到导体B上，导体A带负电 B. 导体A下面的金属箔张开，导体B下面的金属箔仍闭合 C. 达到静电平衡时，金属导体A和B内部电场强度方向向左 D. 将导体A、B分开后，再移走C，导体A带负电 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属中能够自由移动的是电子，将一个带正电的导体球C靠近导体A，由于静电力的吸引作用，导致导体B的部分自由电子转移到导体A上，导体A带负电，故A错误； B．结合上述，导体A带负电，导体B带正电，导体A、B下面的金属箔均张开，故B错误； C．处于静电平衡状态下的导体，内部电场强度处处为零，即达到静电平衡时，金属导体A和B内部电场强度为零，故C错误； D．结合上述可知，将导体A、B分开后，再移走C，导体A带负电，故D正确。 故选D。 3. 两点电荷M和N周围的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（　　） A. M、N电荷量大小相等 B. M为正电荷，N为负电荷 C. A点电势小于B点电势 D. A点电场强度大于B点电场强度 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线的疏密程度反映了电场强度的强弱，也间接反映了场源电荷量的大小。由图可知，电荷附近的电场线比电荷附近的电场线更密集，说明的电荷量大于的电荷量，即，故A错误； B．电场线起始于正电荷（或无穷远），终止于负电荷（或无穷远）。图中电场线从发出，指向，说明为正电荷，为负电荷，故B错误； C．沿电场线方向电势逐渐降低。点靠近正电荷，点距离正电荷较远，且处于电场线的“下游”方向（相对于），根据点电荷电势分布规律及叠加原理，点电势高于点电势，即，故C错误； D．电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线越密，电场强度越大。由图可知，点处的电场线比点处的电场线密集，所以点的电场强度大于点的电场强度，即，故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，电路中电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A. L1中的电流为L2中电流的2倍 B. L3的电阻约为1.875Ω C. L3的电功率约为0.75 W D. L2和L3的总功率约为3 W 【答案】B 【解析】 【详解】A．电源电动势为3.0V且内阻不计，则路端电压U=3.0V。L1直接接在电源两端，电压U1=3.0V，由图乙可知此时电流I1=1.0A L2与L3串联后接在电源两端，因规格相同，根据串联分压可知U2=U3=1.5V 由图乙可知此时电流I2=I3=0.8A 所以I1≠2I2 故A错误； B．对L3根据欧姆定律可得 故B正确； C．L3的电功率P3=U3I3=1.5×0.8W=1.2W 故C错误； D．L2和L3的总功率P总=P2+P3=2P3=2×1.2W=2.4W 故D错误。 故选B。 5. 当氯化锂湿敏电阻周围的空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学利用氯化锂湿敏电阻设计如图所示的电路来监测空气湿度变化，其中是定值电阻，闭合开关，当空气湿度升高时，以下说法正确的是（　　） A. 阻值变小 B. 电源两端电压变大 C. 电流表的示数变大 D. 电压表的示数变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．空气湿度升高，其电阻率变大，根据可知，阻值变大，故A错误； BC．根据闭合电路欧姆定律 可知电路中电流变小，由 可知电源两端电压变大，故B正确，C错误； D．由 可知电压表的示数变大，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，图线a表示的导体的电阻为R1，图线b表示的导体的电阻为R2则下列说法正确的是（　　） A. R1∶R₂=1∶3 B. 把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2 C. 将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2=3∶1 D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流之比I1∶I2=1∶3 【答案】A 【解析】 【详解】A．将图中数据代入公式得R1∶R₂=1∶3。故A正确； B．设R1的长度为L，横截面积为S，则 把R1拉长到原来的3倍，则 电阻为 故B错误； C．将R1与R2串联后接于电源上，可知电流相等，则功率之比。故C错误； D．将R1与R2并联后接于电源上，可知电压相等，则功率之比。故D错误。 故选A。 7. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒连接电源，金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布（方向未标出），某污泥絮体的运动轨迹如图中虚线所示，M、N是轨迹上两点。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒应连接电源正极 B. 污泥絮体在M点的加速度比其在N点的大 C. 污泥絮体在M点的速度比其在N点的大 D. 污泥絮体在M点的电势能比其在N点的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据其运动轨迹可知电场线方向向上，故金属接电源负极，A错误； 根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电， CD．根据 可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能小，污泥絮体从M点移到N点， 电势能增大，电场力对其做负功，速度减小，C正确，D错误； B．根据电场线的疏密程度可知M点的电场强度比N点的小，故污泥体在M点的加速度比在N点的小，B错误。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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. 如图所示，其中电流表的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（　　） A. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06 A B. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．此时电流表与​并联，根据并联电路电压相等 当电流表满偏（电流为）时，​ 代入，得的电流​。 流过接线柱1的总电流 因此每小格表示的电流为， 故A正确，B错误； CD．此时电路结构为：电流表与​并联后，整体再与串联。 电流表的量程仍为 因此每小格表示的电流为， 故C正确，D均错误。 故选 AC。 9. 静电喷涂是一种利用高压静电场使带负电的涂料微粒定向运动，并吸附在工件表面的喷涂方法。如图为静电喷涂装置简化图，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，是其中一条路径上的三点，b是连线的中点，液滴重力不计，下列说法正确的是（　　） A. a点附近的电场强度比b点附近的大 B. b点的电势是两点电势之和的一半 C. 同一带负电液滴在a点的加速度小于在c点的加速度 D. 同一带负电液滴从喷口飞向被涂物过程中，电势能减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据等势面画出电场线如图所示 a点附近电场线比b点附近的密，a点附近的电场强度比b点附近的大，故A正确； B．间的电场非匀强电场，故b点的电势并不是两点电势之和的一半，故B错误； C．由于a点附近的电场强度比c点附近的大，根据 解得，同一带负电液滴在a点的加速度大于在c点的加速度，故C错误； D．同一带负电液滴从喷口飞向被涂物过程中，电场力做正功，电势能减小，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数与待测物体质量成线性关系 B. 弹簧的劲度系数越大，电子秤的量程越小 C. 仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度会提高 D. 仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，滑动变阻器与串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量滑片上半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片P向下移动时，电路中的电阻不变，由闭合电路欧姆定律得 可知电路中的电流不变；电压表的示数为 又， 联立可得 即电压表示数与待测物体质量成线性关系，故A正确； B．由，可知弹簧的劲度系数越大，m的最大值越大，电子秤的量程越大，故B错误； CD．由，可知电子秤的灵敏度为 可知仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降；仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度变化不确定，故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学做练习使用多用电表的实验。 （1）用欧姆表测量未知电阻，电表的选择开关旋至欧姆挡“×10”倍率，进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲中指针M所示，为了使测量结果准确一些，他们需要将选择开关旋至__________（填“×100”或“×1”）倍率，重新欧姆调零后，最终他们测量未知电阻时指针静止时如图甲中指针N所示，则未知电阻的测量值为__________Ω。 （2）该同学接着用欧姆挡探测只有一个元件的黑箱，如图乙所示，当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，则该元件可能是 。 A. 电容器 B. 电阻 C. 电压表 D. 电流表 （3）如图丙所示为某同学用多用电表按图示电路进行了正确的测量。则此时多用表的红表笔应与_______（填“p”或“q”）连接；闭合开关后，该多用表用于测电路中的___________（填“电阻”“电流”或“电压”）。 【答案】（1） ①. ×1 ②. 22 （2）A （3） ①. q ②. 电流 【解析】 【小问1详解】 [1]用欧姆表测量电阻时，指针指在表盘中央附近时测量最准确。初始选择“×10”倍率，指针在M位置，说明被测电阻较小，当前倍率过大，需换用更大倍率“×1”。 [2]重新调零后，指针N指在欧姆刻度“22”处，该倍率下电阻测量值为刻度值乘以倍率，即 【小问2详解】 A．电容器接入欧姆表时，欧姆表内部电源会对其充电，充电瞬间电流较大，指针快速摆向右边（电阻示数小），充电结束后电流为零，指针摆回最左边（电阻示数∞），与题目现象一致，A正确； B．电阻接入时，指针稳定在某一阻值，不会摆动后返回，B错误； C．电压表内阻很大，接入时指针几乎不动（靠近∞），C错误； D．电流表内阻很小，接入时指针偏右（靠近0）且稳定，D错误； 故选A。 【小问3详解】 由图丙可知，多用电表串联在电路中，故用于测量电流。电流从电源正极流出，经滑动变阻器后流入多用电表，多用电表红表笔接电流流入端，因此红表笔应与q连接，此时测量电路中的电流。 12. 在“金属丝电阻率测量”的实验中： （1）如图所示，用20分度游标卡尺测得金属丝的长度________。 （2）用伏安法测量金属丝的电阻（阻值约为），实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： 电流表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 电压表（量程，内阻约）； 滑动变阻器： 电源E（电动势为，内阻不计）。 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________。 （3）根据所选用的实验器材，应选用以下哪个电路图进行实验？________ （4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率________（用题目所给字母表示） 【答案】（1）12.30 （2） （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由题图可知金属丝的长度为 【小问2详解】 金属丝的电阻约为，根据 可知电流表应选。 【小问3详解】 根据 可知电流表应采用外接法，应选用A电路图进行实验。 【小问4详解】 根据欧姆定律有 根据电阻定律有 联立解得 13. 如图所示，带正电的小球B用绝缘棒固定，系在轻质绝缘丝线上重为、带电荷量为的小球A在静电力的作用下发生偏离，当两个带电小球在同一高度相距保持静止时，丝线与竖直方向成角，小球A、B可视为点电荷，静电力常量为。 （1）画出A球受力示意图； （2）求A球受到绝缘丝线拉力的大小和受到库仑力的大小； （3）求B球带电荷量。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力引力、重力以及绝缘丝线的拉力的作用，受力如图。 【小问2详解】 带负电的小球A处于平衡状态，竖直方向 水平方向 解得球受到绝缘丝线的拉力 受到库仑力的大小 【小问3详解】 根据库仑定律可得 解得B球带电荷量 14. 如图所示的电路中，电源电动势为E=10V、内阻为r=2Ω，电阻R1=2Ω、R2=6Ω，电容C=3×10-11F，求： （1）闭合开关S，电路稳定后流过电阻R1的电流； （2）某时刻将开关S断开，此后至电路再次稳定，流过R1的电荷量； （3）已知电容器两极板间距为d=6cm，闭合开关S，一质量m=2×10-2kg的带电小球恰能静止在两板间的中点，求开关S断开后，小球第一次到达极板时的动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合S电路稳定后，直流电路中电容器相当于断路，、与电源内阻串联，根据闭合电路欧姆定律 电流  【小问2详解】 闭合S稳定时，电容器与​并联，两端电压 此时电容带电量  S断开稳定后，电容器直接接在电源两端，电压等于电源电动势 此时带电量  电容器充电，增加的电荷量全部经流过，因此流过的电荷量 【小问3详解】 闭合S时小球静止，受力平衡 S断开后电场强度增大，电场力大于重力，小球向上运动，位移为，由动能定理  化简得 代入数值解得 ​ 15. 光刻机是半导体行业中重中之重的利器，我国上海微电子装备公司（SMEE）在这一领域的技术近年取得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长，间距也为L，两极间有扫描电压，其轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心O点，该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距离也为L。若沿轴线进入束偏移器时电子束中单个电子的初动能为。不计电子重力及电子间的相互作用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。求： （1）若扫描电压为零，电子束在束偏移器中做何种运动？ （2）若扫描电压为多少时，电子束刚好打在束偏移器的下边界不能离开束偏移器？ （3）若某时刻扫描电压为16kV，则电子束到达芯片时的位置离O点的距离为多少？ 【答案】（1）匀速直线运动，落点在O点 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 无偏转电压时，电子束做匀速直线运动，落点在O点。 【小问2详解】 设电子的初速度大小为，由题意知 电子在束偏移器中运动时间为 电子在束偏移器中加速，由牛顿第二定律有 其中 由题意知电子在束偏移器中的侧移量为 联立解得 【小问3详解】 若某时刻扫描电压为16kV，根据，，， 解得 电子从束偏移器中射出时，其速度的反向延长线一定过束偏移器的中心位置，设电子到达芯片时的位置离O点的距离为Y，由几何关系有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $