精品解析：四川成都市彭州中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

2024-2025学年度四川省彭州中学高2023级高二上期中考试 物理学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，可视为质点的两个带同种电荷的小球a和b，分别静止在竖直墙面和水平地面上，b球被光滑竖直板挡住，所有接触面均光滑，a球由于缓慢漏电而缓慢下降，在此过程中（　　） A. 地面对b的支持力变小 B. 竖直挡板对b的支持力变小 C. a、b间的作用力变大 D. 以上说法均不正确 2. 物理课时，老师将一不带电的金属球壳用绝缘支架固定。球壳横截面如图所示，球心为O，A是球心左侧一点。当老师把丝绸摩擦过的玻璃棒缓慢靠近A点，可判定（　　） A. 球壳将带上负电 B. 沿过A的虚线将球壳分为左、右两部分，则左侧球壳的带电量小于右侧球壳的带电量 C. A点的电场强度逐渐增大 D. 球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大 3. 有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度图像如图所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平两粒子a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，a、b沿电场方向的距离与极板间距相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间到下极板距离为板间距离三分之一的同一平面。不计a、b间的相互作用和重力。下列说法正确的是（　　） A. a、b的质量之比为 B. 在t时刻，a、b的动能之比为 C. 在t时刻，a和b的电势能相等 D. 在t时刻，a和b的速度大小相等 5. 在生产纺织品、纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上设置如图所示的传感器，其中、为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当纸张从平行极板间穿过时，若负电荷从向流过灵敏电流计，则电流计指针偏向端；若负电荷从向流过灵敏电流计，则指针偏向端。某次纸张从平行极板间穿过时，发现电流计指针偏向端，下列说法正确的是（　　） A. 两极板间纸张厚度减小 B. 两极板间纸张厚度不变 C. 两极板间纸张厚度增加 D. 以上三种情况都有可能 6. 如图1所示，是电阻箱，是定值电阻。闭合开关S，改变的阻值，两理想电压表、的示数与关系图像如图2所示，已知图线①和②为相互平行的直线。下列说法正确的是（　　） A. 图线①表示示数与的对应关系 B. 中的电流随的增大而减小 C. 两端的电压随的增大而增大 D. 供电设备输出的总功率随的增大而增大 7. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0；当电压示数为时，电子称量物体质量为m，设变阻器总电阻R，电源电动势为E，电源内阻r可忽略不计，限流电阻阻值为R0，且R=R0，不计一切摩擦和其他阻力（　　） A. 当电压示数为时电子秤称量物体质量为2m B. 当电压示数为时电子秤测量物体质量为3m C. 该电子秤可称量物体的最大质量为4m D. 该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，在轴上的处和的处各固定一个点电荷，处点电荷带正电，电荷量为，轴上的处的电场强度的方向沿轴负方向。下列说法正确的是（　　） A. 处为正电荷，带电荷量的绝对值为 B. 处为负电荷，带电荷量的绝对值为 C. 处左侧合电场强度为零的点的横坐标为 D. 处左侧合电场强度为零的点的横坐标为 9. 如图所示，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系xOy，空间存在与坐标平面平行的匀强电场（未画出）。以O为圆心的圆周上有一点，一质量为m的带负电小球从A点沿x轴正方向以初速度进入圆形区域，并从B点（图中未标出）以相同的速率离开圆形区域，整个过程小球克服电场力做功为8mgl，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程小球的重力势能减少量为8mgl B. B点的位置坐标为 C. 电场强度的方向与x轴正方向夹角为37° D. 小球所受电场力的大小为 10. 如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，R0为定值电阻，R1和R2为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度v0射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度v0射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（　　） A. 断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧 B. 断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧 C. 保持开关S闭合，增大R1，粒子打在O点左侧 D. 保持开关S闭合，增大R2，粒子打在O点左侧 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，除了变阻器R、电源（3V）、开关、导线之外，还有下列器材： A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ） C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω） D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω） (1)图1为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图，则此金属丝的直径为___________。 (2)电压表应选___________；电流表应选___________（填仪器前的字母序号）。 (3)应选用图2中的___________（填“甲”或“乙”）为该实验的电路图，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏___________（选填“大”或“小”）。 12. 某同学做“探究常温下稀盐水的电阻率与浓度的关系”的实验。 （1）取6支通电面积都为，长度都为30cm的塑料管，再分别灌满6种不同浓度的稀盐水，两端用插好粗铜丝的活塞塞好管口，形成封闭的盐水柱，固定于有接线柱的木板上。 （2）查资料预判常温下盐水的电阻值，选择多用电表适当倍率的欧姆挡，将两表笔_______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处。再将红、黑表笔分别接触待测盐水柱两端的铜丝，读出电阻示数，得出各种浓度的盐水对应的电阻。某次测量选择旋钮指在“”处，表头指针所指位置如图（a）所示，可读得电阻_______。由此可计算出电阻率_______（最后一空保留两位有效数字） （3）为了提高测量盐水电阻的精度，该同学改用伏安法测R，图（b）已连接好部分电路，电压表内阻约为5000Ω，毫安表的内阻约为50Ω，为了减少测量误差，请你用笔画导线，把电路连接完整。（ ） （4）把实验得到的6组数据画成如图（c）所示的常温下稀盐水的电阻率ρ与浓度c关系的ρ-c图像，由该图像可得出结论是：常温下稀盐水的电阻率随着其浓度的增大而_______（填“增大”或“减小”）且作_______（填“线性”或“非线性”）变化。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，真空中A、B、C三点构成等边三角形，边长为L。若将三个电荷量均为的点电荷分别固定在A、B、C三点，已知静电力常量为k。求： （1）A处点电荷对C处点电荷作用力的大小F； （2）A、B连线中点电场强度的大小E。 14. 如图所示，ABC是竖直面内的绝缘固定轨道，AB水平且粗糙，、两点间距离，BC是与AB相切于B点且半径的光滑圆弧，所在空间有平行于AB向左的匀强电场，场强大小，在轨道上A点由静止释放一个质量为，电荷量的小物块，小物块飞出轨道后到达的最高点为D（图中未画出）。已知小物块可视为质点，小物块与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，，求： （1）小物块运动到圆弧轨道最低点时速度的大小； （2）小物块从点运动到点过程中对轨道的最大压力的大小； （3）点C到最高点D之间的距离。 15. 如图所示，一质量的绝缘长木板放在倾角的光滑斜面上，并在外力作用下保持静止状态。木板下端到斜面底端的距离为，斜面底端固定一弹性薄挡板，与之相碰的物体能无能量损失的被弹回。时将一质量的带负电小物块置于木板上某一位置，并使其获得沿木板向上的初速度，同时撤去作用在木板上的外力，并立即通过控制电路在空间加上沿斜面向下的匀强电场 ，从速度传感器中发现经后长木板的加速度第一次发生变化，此时自动控制电路触发将电场场强大小变为 ，电场方向不变，通过速度传感器发现又经木板速度突然反向。已知小物块的带电量 ，木板与小物块间的动摩擦因数，小物块可以视为质点，整个过程中小物块不会从木板两端滑出，电荷量不变，也没有与挡板相碰，不考虑因电场变化带来的影响，，。求： （1）从开始，小物块第一次向上运动的最大位移为多少？ （2）时木板与斜面底端挡板之间距离及木板第一次与挡板碰撞前瞬间速度大小为多少？ （3）从开始至木板第二次向上速度减为的过程中产生的摩擦热为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度四川省彭州中学高2023级高二上期中考试 物理学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，可视为质点的两个带同种电荷的小球a和b，分别静止在竖直墙面和水平地面上，b球被光滑竖直板挡住，所有接触面均光滑，a球由于缓慢漏电而缓慢下降，在此过程中（　　） A. 地面对b的支持力变小 B. 竖直挡板对b的支持力变小 C. a、b间的作用力变大 D. 以上说法均不正确 【答案】C 【解析】 【详解】A．对a、b整体而言，竖直方向受重力和地面的支持力，故支持力总等于两球的重力之和，可知地面对b的支持力不变。故A错误； C．对a受力分析如图 受重力G、库仑力F和墙面的弹力N，当a球下移时，由受力图可知，N和F均变大。故C正确； B．对a、b整体，水平方向竖直挡板对b的支持力等于墙面对a的弹力N，则竖直挡板对b的支持力变大。故B错误； D．综上所述，故D错误。 故选C。 2. 物理课时，老师将一不带电的金属球壳用绝缘支架固定。球壳横截面如图所示，球心为O，A是球心左侧一点。当老师把丝绸摩擦过的玻璃棒缓慢靠近A点，可判定（　　） A. 球壳将带上负电 B. 沿过A的虚线将球壳分为左、右两部分，则左侧球壳的带电量小于右侧球壳的带电量 C. A点的电场强度逐渐增大 D. 球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近A点，则球壳左边带负电右边带正电，整体仍显示电中性，不带电，故A错误； B．因为整体显示电中性，正电荷与负电荷数量相等，无论怎样将球壳分开，两部分的带电量始终相同，故B错误； C．球壳内部形成静电屏蔽，内部场强处处为零，玻璃棒缓慢靠近A点，A点的电场强度一直为零，故C错误； D．玻璃棒缓慢靠近A点，玻璃棒在A点形成的场强增大，而A点的电场强度一直为零，则球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大，故D正确。 故选D。 3. 有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度图像如图所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据图像可知，负电荷从A到B做加速度逐渐增大的加速运动，则从A到B过程场强越来越大，电场线越来越密集，负电荷受到的电场力向右，则电场方向向左。 故选B。 4. 如图所示，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平两粒子a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，a、b沿电场方向的距离与极板间距相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间到下极板距离为板间距离三分之一的同一平面。不计a、b间的相互作用和重力。下列说法正确的是（　　） A. a、b的质量之比为 B. 在t时刻，a、b的动能之比为 C. 在t时刻，a和b的电势能相等 D. 在t时刻，a和b的速度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】设平行板间距为，匀强电场的场强大小为，两粒子的电荷量大小均为，质量分别为、。由电源连接可知电场方向竖直向下，粒子a带正电，粒子b带负电。两粒子沿电场方向的初始距离等于板间距，因此可视为粒子a从上极板附近出发，粒子b从下极板附近出发。 A．相遇平面到下极板的距离为，因此两粒子的位移大小分别为、。两粒子所受电场力大小均为qE，根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律分别有， 解得，故A正确； B．电场力对两粒子做正功，根据动能定理分别有， 解得 故粒子a、b的动能之比为2:1，故B错误； C．下极板接地，其电势为零，相遇平面的电势为。粒子a带正电，粒子b带负电，因此两粒子的电势能分别为， 两者大小相等、符号相反，并不相等，故C错误； D．两粒子均从静止开始做匀加速直线运动，根据平均速度公式分别有， 解得 故两粒子的速度大小不相等，故D错误。 故选A。 5. 在生产纺织品、纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上设置如图所示的传感器，其中、为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当纸张从平行极板间穿过时，若负电荷从向流过灵敏电流计，则电流计指针偏向端；若负电荷从向流过灵敏电流计，则指针偏向端。某次纸张从平行极板间穿过时，发现电流计指针偏向端，下列说法正确的是（　　） A. 两极板间纸张厚度减小 B. 两极板间纸张厚度不变 C. 两极板间纸张厚度增加 D. 以上三种情况都有可能 【答案】A 【解析】 【详解】设两极板间距为，纸张厚度为，纸张的相对介电常数为，极板正对面积为，其中。纸张与剩余空气层可视为串联的两个电容，恒压电源两端电压不变。 A．平行板电容器的电容为 电容器所带电荷量为 指针偏向端，说明负电荷由向流动，即负电荷从极板流回电源负极，极板所带负电荷量减小，因此减小。由于不变，所以减小，等效于减小，由电容表达式可知减小，故A正确； B．若纸张厚度不变，则电容和电荷量均不变，电路中没有瞬时电流，灵敏电流计指针不偏转，故B错误； C．若纸张厚度增加，则电容增大，电荷量增大，极板需要得到更多负电荷，负电荷应由向流动，指针应偏向端，故C错误； D．根据电流方向可唯一判断纸张厚度减小，并非三种情况都有可能，故D错误。 故选A。 6. 如图1所示，是电阻箱，是定值电阻。闭合开关S，改变的阻值，两理想电压表、的示数与关系图像如图2所示，已知图线①和②为相互平行的直线。下列说法正确的是（　　） A. 图线①表示示数与的对应关系 B. 中的电流随的增大而减小 C. 两端的电压随的增大而增大 D. 供电设备输出的总功率随的增大而增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．在如图1所示的电路中，闭合开关S后，测量两端的电压，测量与串联后的电压，的示数大于的示数，所以图线①表示示数与的对应关系，故A错误； B．电路中的电流 由图2中的图线②可知，增大时I不变，供电设备是恒流电源，故B错误； C．由图2知，电压表、的示数之差为定值，即两端的电压为定值，故C错误； D．因为增大时，的示数增大，I不变，所以据P=UI可知，电路的总功率随的增大而增大，故D正确。 故选D。 7. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0；当电压示数为时，电子称量物体质量为m，设变阻器总电阻R，电源电动势为E，电源内阻r可忽略不计，限流电阻阻值为R0，且R=R0，不计一切摩擦和其他阻力（　　） A. 当电压示数为时电子秤称量物体质量为2m B. 当电压示数为时电子秤测量物体质量为3m C. 该电子秤可称量物体的最大质量为4m D. 该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当电压示数为时，则 解得 变阻器总电阻R=R0，设滑动变阻器R总长为L，则弹簧被压缩 则 当电压示数为时，则 解得 则弹簧被压缩L，则 则 m′=3m 选项A错误，B正确； C．由以上分析可知，该电子秤可称量物体的最大质量为3m，选项C错误； D．因电压表读数 而 （x为滑动片以上部分的长度）且 即 可知m与U并非线性关系，则该电子秤电压表各刻度对应的质量不是均匀的，选项D错误。故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，在轴上的处和的处各固定一个点电荷，处点电荷带正电，电荷量为，轴上的处的电场强度的方向沿轴负方向。下列说法正确的是（　　） A. 处为正电荷，带电荷量的绝对值为 B. 处为负电荷，带电荷量的绝对值为 C. 处左侧合电场强度为零的点的横坐标为 D. 处左侧合电场强度为零的点的横坐标为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．轴上的处的电场强度的方向沿轴负方向，如图所示，根据矢量合成知识可知处的点电荷在处的电场强度指向点，则处为负电荷，故A错误； B．如图所示，设处负点电荷的带电荷量绝对值为，处正点电荷在处产生的电场强度大小 处负点电荷在处产生的电场强度大小 其中， 根据矢量三角形与几何三角形相似有 可得，故B正确； CD．根据点电荷电场强度的特点可知，处左侧合电场强度为零的点在轴上，设其位于距处为的处，有 解得 可知点的横坐标，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系xOy，空间存在与坐标平面平行的匀强电场（未画出）。以O为圆心的圆周上有一点，一质量为m的带负电小球从A点沿x轴正方向以初速度进入圆形区域，并从B点（图中未标出）以相同的速率离开圆形区域，整个过程小球克服电场力做功为8mgl，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程小球的重力势能减少量为8mgl B. B点的位置坐标为 C. 电场强度的方向与x轴正方向夹角为37° D. 小球所受电场力的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据动能定理有 解得 故A正确； B．令小球下降的高度为h，则有 解得 根据几何关系，B点的纵坐标为 根据几何关系，可知，B点与A点为关于圆相应直径对称的两个点，由于A点与B点速率相等，从A到B全过程，合力做功为0，则小球所受合力方向与AB连线垂直，假设B点与A点关于x轴对称，合力方向沿x轴负方向，小球将做匀变速直线运动，假设不成立，可知，B点与A点一定关于圆心对称，根据几何关系可，B点的位置坐标为，故B错误； D．结合上述可知，圆的直径为10l，根据几何关系可以解得重力与AB连线之间的夹角为37°，小球所受合力方向与AB连线垂直，小球沿AB连线方向做匀速直线运动，垂直于AB连线方向做匀变速直线运动，则有 ， 解得 由于 即有 可知，电场力为 故D正确； C．电场力做负功，结合上述可知，电场强度的方向一定沿x轴负方向，故C错误。 故选AD。 10. 如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，R0为定值电阻，R1和R2为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度v0射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度v0射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（　　） A. 断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧 B. 断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧 C. 保持开关S闭合，增大R1，粒子打在O点左侧 D. 保持开关S闭合，增大R2，粒子打在O点左侧 【答案】BC 【解析】 【详解】粒子在平行板间运动时，粒子加速度为 A．断开开关，平行板带电量不变，平行板间的电场强度为 结合 ， 可得 断开开关，若M极板稍微上移，电场强度不变，故加速度不变，不会影响离子的运动，还打在O点，故A错误； B．断开开关，若N极板稍微下移，电场强度不变，加速度不变，但y增大，则 水平位移将增大，粒子打在O点右侧，故B正确； C．保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，R0两端电压为 增大R1，U减小，电容器两端的电压减小，则粒子受到的电场力减小，受到的重力不变，则产生的加速度增大。从P点以水平速度v0射入金属板间打在极板上，则有 水平位移为 水平位移减小，则粒子打在O点左侧，故C正确； D．保持开关S闭合，增大R2，R0两端电压为 两端电压不变，则电容器两端的电压不变，加速度不变，粒子仍打在O点，故D错误。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，除了变阻器R、电源（3V）、开关、导线之外，还有下列器材： A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ） C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω） D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω） (1)图1为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图，则此金属丝的直径为___________。 (2)电压表应选___________；电流表应选___________（填仪器前的字母序号）。 (3)应选用图2中的___________（填“甲”或“乙”）为该实验的电路图，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏___________（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 1.685mm ②. A ③. D ④. 乙 ⑤. 小 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]螺旋测微器固定部分读数为1.5mm，可动部分读数为 18.5×0.01mm =0.185mm 故最终读数为 1.5mm +0.185mm=1.685mm (2)[2]电源电动势为3V，则电压表选A，即电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）； [3]电路最大电流 故电流表选D，即电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）。 (3)[4]因待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，与电流表内阻相差不大，故电流表应选择外接法，因此实验电路应选乙； [5]因电压表分流导致电流表示数偏大，则由欧姆定律可知，待测电阻的测量值比真实值偏小。 12. 某同学做“探究常温下稀盐水的电阻率与浓度的关系”的实验。 （1）取6支通电面积都为，长度都为30cm的塑料管，再分别灌满6种不同浓度的稀盐水，两端用插好粗铜丝的活塞塞好管口，形成封闭的盐水柱，固定于有接线柱的木板上。 （2）查资料预判常温下盐水的电阻值，选择多用电表适当倍率的欧姆挡，将两表笔_______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处。再将红、黑表笔分别接触待测盐水柱两端的铜丝，读出电阻示数，得出各种浓度的盐水对应的电阻。某次测量选择旋钮指在“”处，表头指针所指位置如图（a）所示，可读得电阻_______。由此可计算出电阻率_______（最后一空保留两位有效数字） （3）为了提高测量盐水电阻的精度，该同学改用伏安法测R，图（b）已连接好部分电路，电压表内阻约为5000Ω，毫安表的内阻约为50Ω，为了减少测量误差，请你用笔画导线，把电路连接完整。（ ） （4）把实验得到的6组数据画成如图（c）所示的常温下稀盐水的电阻率ρ与浓度c关系的ρ-c图像，由该图像可得出结论是：常温下稀盐水的电阻率随着其浓度的增大而_______（填“增大”或“减小”）且作_______（填“线性”或“非线性”）变化。 【答案】 ①. 短接 ②. 1500（1500~1510） ③. 10 ④. ⑤. 减小 ⑥. 非线性 【解析】 【详解】（2）[1][2][3]选择多用电表适当倍率的欧姆挡，将两表笔短接，进行欧姆调零；读得电阻 根据，得 （3）[4]电流表内阻较小，盐水的电阻是大电阻，故采用电流表内接法，由于被测电阻远大于滑动变阻器最大电阻，故控制电路中滑动变阻器必须采用分压式接法，电路如下 （4）[5][6]根据图像可知，常温下稀盐水的电阻率随其浓度的增大而减小且作非线性变化。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，真空中A、B、C三点构成等边三角形，边长为L。若将三个电荷量均为的点电荷分别固定在A、B、C三点，已知静电力常量为k。求： （1）A处点电荷对C处点电荷作用力的大小F； （2）A、B连线中点电场强度的大小E。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由库仑定律可知，A处点电荷对C处点电荷作用力的大小 【小问2详解】 如图所示 由电场叠加原理可知，两处的点电荷在处合场强为零，因此A、B连线中点电场强度的大小 14. 如图所示，ABC是竖直面内的绝缘固定轨道，AB水平且粗糙，、两点间距离，BC是与AB相切于B点且半径的光滑圆弧，所在空间有平行于AB向左的匀强电场，场强大小，在轨道上A点由静止释放一个质量为，电荷量的小物块，小物块飞出轨道后到达的最高点为D（图中未画出）。已知小物块可视为质点，小物块与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，，求： （1）小物块运动到圆弧轨道最低点时速度的大小； （2）小物块从点运动到点过程中对轨道的最大压力的大小； （3）点C到最高点D之间的距离。 【答案】（1） （2）0.52N （3）0.25m 【解析】 【小问1详解】 从A到B由动能定理 解得 【小问2详解】 在弧形轨道的平衡位置满足 可得 电场力与重力的合力为 从B点到达该点由动能定理 在该点时有牛顿第二定律 联立解得FN=0.52N 【小问3详解】 从B点到C点由动能定理 解得vC=2m/s 物块从C点向上射出后水平向右做匀加速运动，竖直向上做匀减速运动，则到达最高点时， 水平加速度 水平位移 点C到最高点D之间的距离 15. 如图所示，一质量的绝缘长木板放在倾角的光滑斜面上，并在外力作用下保持静止状态。木板下端到斜面底端的距离为，斜面底端固定一弹性薄挡板，与之相碰的物体能无能量损失的被弹回。时将一质量的带负电小物块置于木板上某一位置，并使其获得沿木板向上的初速度，同时撤去作用在木板上的外力，并立即通过控制电路在空间加上沿斜面向下的匀强电场 ，从速度传感器中发现经后长木板的加速度第一次发生变化，此时自动控制电路触发将电场场强大小变为 ，电场方向不变，通过速度传感器发现又经木板速度突然反向。已知小物块的带电量 ，木板与小物块间的动摩擦因数，小物块可以视为质点，整个过程中小物块不会从木板两端滑出，电荷量不变，也没有与挡板相碰，不考虑因电场变化带来的影响，，。求： （1）从开始，小物块第一次向上运动的最大位移为多少？ （2）时木板与斜面底端挡板之间距离及木板第一次与挡板碰撞前瞬间速度大小为多少？ （3）从开始至木板第二次向上速度减为的过程中产生的摩擦热为多少？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 取沿斜面向上为正方向，表示小物块所带电荷量的绝对值，由可得。小物块受到的支持力及滑动摩擦力大小分别为， 代入数据解得， 由于小物块带负电，电场方向沿斜面向下，所以电场力沿斜面向上。开始时小物块相对木板向上运动，小物块受到的摩擦力沿斜面向下，木板受到的摩擦力沿斜面向上。设此阶段小物块和木板的加速度分别为和，根据牛顿第二定律分别有， 解得， 木板加速度第一次发生变化，说明小物块与木板的相对速度在时刻第一次减为零，根据相对运动关系有 解得 此时小物块与木板的共同速度为 解得 电场强度变为后，有 假设二者保持相对静止，设共同加速度为，对小物块和木板组成的整体，根据牛顿第二定律有 解得 维持共同运动所需的静摩擦力大小满足 解得 由于，所以小物块与木板保持相对静止。设从时刻到共同速度减为零所用时间为，则 解得 小物块第一次向上运动的最大位移为 代入数据解得 【小问2详解】 在到时间内，木板沿斜面向上的位移为 电场改变后，小物块与木板共同以初速度、加速度运动，在随后时间内木板的位移为 木板与斜面底端挡板相碰时，木板相对初始位置沿斜面向下移动了距离，所以 整理得 代入数据解得 木板与挡板碰撞前的速度为 代入数据解得 负号表示速度沿斜面向下，因此碰撞前瞬间的速度大小为。 【小问3详解】 由前两问可知，滑动摩擦力大小为 代入数据解得 在到时间内，小物块相对木板向上滑动，初相对速度为，末相对速度为零，因此相对位移为 代入数据解得 该阶段产生的摩擦热为 代入数据解得 从时刻至木板与挡板碰撞前，小物块与木板保持相对静止，此阶段不产生摩擦热。 木板与挡板碰撞前，小物块和木板的共同速度为 代入数据解得 木板与挡板发生弹性碰撞后，木板速度立即变为，方向沿斜面向上；小物块速度来不及改变，仍为，因此小物块相对木板的初速度为 碰撞后小物块相对木板沿斜面向下滑动，滑动摩擦力对小物块沿斜面向上，对木板沿斜面向下。根据牛顿第二定律，对小物块有 解得 对木板有 解得 设碰撞后木板向上的速度减为零所用时间为，根据速度公式有 解得 此时小物块相对木板的速度为 代入数据解得 此时相对速度仍未减为零，因此该阶段始终存在相对滑动。小物块相对木板的位移大小为 代入数据解得 碰撞后产生的摩擦热为 代入数据解得 全过程产生的摩擦热为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $