精品解析：广东省佛山市南海区狮山石门高级中学2025-2026学年高二上学期第一次统测物理试题

石门高级中学2025-2026学年第一学期高二年级物理科 第一次统测试题 第一部分 选择题（共46分） 一、单选题：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，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，错选、不选得0分。 1. 关于电流，下列说法中正确的是（　　） A. 因为电流有方向，所以电流是矢量 B. 某手机的说明书标明电池容量为，其中为能量单位 C. 由可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 D. 电流的微观表达式中，n是指单位体积内的自由电荷数 2. 如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置.现将电子秤示数清零（“去皮”）后，给A、B带上同种电荷.下列说法正确的是（　　） A. A、B所带电荷量必须相等 B. A对B的库仑力与B对A的库仑力是一对平衡力 C. 电子秤的示数与A、B间的距离成反比 D. 用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数将减半 3. 某同学采用如下器材测量阻值约为50Ω的电阻：电流表A（内阻约2.0Ω），电压表V（内阻约10kΩ），滑动变阻器R（阻值范围0~10Ω），直流电源E（电动势3V，内阻约1.0Ω）、开关S、导线若干。下列电路设计最合理的是（　　） A. B. C. D. 4. 为研究滑动变阻器对实验的影响，某同学选择限流电路后，分别用最大阻值是、、的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c，如图所示。该同学希望待测电阻两端电压需要有较大的调节范围，同时操作还要尽量方便，则（ ） A. 最大阻值为的滑动变阻器做实验得到的图线是a，应选用a对应的滑动变阻器 B. 最大阻值为的滑动变阻器做实验得到的图线是a，应选用b对应的滑动变阻器 C. 最大阻值为的滑动变阻器做实验得到的图线是b，应选用b对应的滑动变阻器 D. 最大阻值为的滑动变阻器做实验得到的图线是c，应选用a对应的滑动变阻器 5. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车在水平方向做直线运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 若电流表示数恒定，小车做匀速直线运动 B. 若电流表示数均匀增大，小车可能向右做匀加速直线运动 C. 若电流表示数均匀减小，小车可能向左做匀加速直线运动 D. 若电流表示数增大，小车加速度向右 6. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 图中所示的A、B两点场强相同 B. 图中所示经过A、B两点的虚线为等势线 C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小 D. 空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集 7. 某次闪电击中了一棵大树（云朵带负电），示意图如图甲所示，某瞬间树周围地面的电势分布情况如图乙所示。A、B两车按图乙所示方式停放在树下，车的橡胶轮胎始终对地绝缘，则下列相关说法正确的是（ ） A. 由图甲可知，本次闪电地面上电流的方向是由大树流向小车 B. 由图甲可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树 C. B车左侧车轮处的电势比右侧车轮处的电势高 D. B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出得四个选项中，有两个或以上的选项符合题目要求，全选对得6分，漏选得3分，错选、不选得0分。 8. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 按键的过程中，电容器的电容变大 B. 按键的过程中，电容器的电荷量减少 C. 按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b D. 按键的过程中，电容器间的电场强度增大 9. 如图所示为某烟雾报警装置简易原理图，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的增大而减小，为定值电阻，滑动变阻器的滑片P调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当烟雾浓度增大到一定程度时，电流表指针偏转到某区域，进而触发报警系统。已知电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当烟雾浓度增大时，电压表示数减小 B. 当烟雾浓度增大时，电流表示数减小 C. 滑片P向左移动可以提高报警灵敏度 D. 当烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 10. 如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的数U1，电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U­I图线，如图乙所示。则下列说法不正确的是（　　） A. 流过电阻箱的电流的表达式为I＝ B. 小灯泡两端电压随电流变化的图像是a C. 根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝2Ω D. 该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W 三、实验题 11. 现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。 （1） 由甲、乙两图读得圆柱体的直径为_____ mm，长度为_____ mm。 （2）用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R，发现指针偏角较大，为了更准确的测出圆柱体的阻值，下列操作正确的是_____。 A．将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻 B．将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻 C．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，再次测量电阻 D．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，再次测量电阻 （3） 为进一步精确测量圆柱体的阻值Rₓ（阻值约为20Ω），实验室提供了以下器材并采用下图测量：电源E（电动势3V，内阻不计） 电流表A₁（量程150mA、内阻约10Ω） 电流表A₂（量程1mA，内阻） 定值电阻R0（电阻为2900Ω） 滑动变阻器R（最大阻值5Ω）开关S和导线若干 （4）用I₁、I₂分别表示电流表A₁、A₂的示数， 则 __________（用字符 和表示）。 12. 某同学利用图（a）所示实验器材测量多用电表“×1”挡的内部电源电动势和内阻。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整。 （2）调节滑动变阻器的滑片，记录下多组多用电表的示数R和电流表的示数I，作出图线如图（b）所示。根据图中数据，可以求得多用电表内部电源的电动势______，内阻______Ω。（结果保留2位有效数字） （3）忽略欧姆挡测量电阻时的误差及其它偶然误差，仅考虑实验系统误差，则该实验的测量值与真实值比较，______（选填“<”、“>”或“=”）。 四、解答题 13. 一灵敏电流计G的内阻Rg=1Ω，满偏电流Ig=600mA，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关S1、S2都闭合时为电流表，量程为0~3A；开关S1、S2都断开时为电压表，量程为0~3V。求： （1）定值电阻R1、R2分别为多少？ （2）开关S1闭合、S2断开时为什么表（“电流表”或“电压表”），量程是多少？ 14. 如图所示，一对间距、竖直放置的平行金属板、分别接于电路中电阻箱的两端，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场。现将一质量为、带电量绝对值为的带电小球，用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点。闭合，电阻箱的阻值调到，小球静止时悬线与竖直方向的夹角。电源电动势，内阻，取，。求： （1）判断小球的电性，并简要说明判断依据； （2）平行金属板、间的电压； （3）此时电源的总功率和小灯泡的功率。 15. 如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道竖直固定放置，它所在空间存在一竖直向下的匀强电场，且与电容器间的电场互不影响。一个质量为m，带电量为q的小球以一定的初速度从圆弧轨道顶端开始沿轨道运动，其速率不断减小，在轨道最低点处的压力恰好为零，之后立刻以速度沿水平方向飞入水平放置的平行板电容器正中央，在电容器中做匀速直线运动。已知电容器两板间距为d，板长为L，接在恒压电源上。当小球运动到板间的P点时瞬间将下板向上平移，小球刚好从金属板右端飞出。已知重力加速度为g。试求： （1）竖直向下的匀强电场的电场强度E的表达式； （2）下板向上平移后，小球运动的加速度a大小； （3）小球在平行板间运动的过程中的机械能的变化量； （4）小球从射入平行板间电场开始计时，匀速运动到P点所用时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石门高级中学2025-2026学年第一学期高二年级物理科 第一次统测试题 第一部分 选择题（共46分） 一、单选题：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，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，错选、不选得0分。 1. 关于电流，下列说法中正确的是（　　） A. 因为电流有方向，所以电流是矢量 B. 某手机的说明书标明电池容量为，其中为能量单位 C. 由可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 D. 电流的微观表达式中，n是指单位体积内的自由电荷数 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流虽有方向，但运算遵循代数加减而非矢量合成，故电流是标量，故A错误； B．根据可知，是电荷量单位，故B错误； C．由可知，电流大小由电荷量和时间共同决定。若大但更大，电流可能反而小，故C错误； D．电流微观式中，为单位体积内的自由电荷数，符合定义，故D正确。 故选D。 2. 如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置.现将电子秤示数清零（“去皮”）后，给A、B带上同种电荷.下列说法正确的是（　　） A. A、B所带电荷量必须相等 B. A对B的库仑力与B对A的库仑力是一对平衡力 C. 电子秤的示数与A、B间的距离成反比 D. 用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数将减半 【答案】D 【解析】 【详解】A．探究电荷间的库仑力规律时，库仑力与两电荷所带电荷量多少有关，与两电荷间的距离有关，可不一定必须是两电荷的电荷量相等，不相等一样可以探究库仑力，A错误； B． A对B的库仑力与B对A的库仑力是两电荷间的一对相互作用力，分别作用在两个电荷上，不是一对平衡力，B错误； C．电子秤的示数与A、B间的距离的二次方成反比，C错误； D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，C与A各带电荷量是原A所带电荷量的一半，因为A、B间的库仑力与两电荷的电荷量乘积成正比，所以电子秤的示数将减半，D正确。 故选D。 3. 某同学采用如下器材测量阻值约为50Ω的电阻：电流表A（内阻约2.0Ω），电压表V（内阻约10kΩ），滑动变阻器R（阻值范围0~10Ω），直流电源E（电动势3V，内阻约1.0Ω）、开关S、导线若干。下列电路设计最合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由于滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻的阻值，因此滑动变阻器应采用分压接法；又因为，说明待测电阻的阻值较小，因此电流表应采用外接法。 故选D。 4. 为研究滑动变阻器对实验的影响，某同学选择限流电路后，分别用最大阻值是、、的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c，如图所示。该同学希望待测电阻两端电压需要有较大的调节范围，同时操作还要尽量方便，则（ ） A. 最大阻值为的滑动变阻器做实验得到的图线是a，应选用a对应的滑动变阻器 B. 最大阻值为的滑动变阻器做实验得到的图线是a，应选用b对应的滑动变阻器 C. 最大阻值为的滑动变阻器做实验得到的图线是b，应选用b对应的滑动变阻器 D. 最大阻值为的滑动变阻器做实验得到的图线是c，应选用a对应的滑动变阻器 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，电压表测量的是被测电阻两端的电压U随着滑动变阻器滑片移动的距离x的变化关系，被测电阻与滑动变阻器是串联分压关系，从图中可以看出a曲线在滑片移动很小距离，就产生了很大的电压变化，说明该滑动变阻器阻值远大于被测量电阻阻值，所以a图对应滑动变阻器；同理分析，可知，c图线电压几乎不随着距离x变化，说明该滑动变阻器是小电阻，分压效果不明显，所以对应是的图象；本实验采用的是伏安法测量电阻，为了减小实验误差，应该要保证被测电阻两端的电压变化范围大一些，所以选择图中b所对应的滑动变阻器。 故选B。 5. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车在水平方向做直线运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 若电流表示数恒定，小车做匀速直线运动 B. 若电流表示数均匀增大，小车可能向右做匀加速直线运动 C. 若电流表示数均匀减小，小车可能向左做匀加速直线运动 D. 若电流表示数增大，小车加速度向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流表示数恒定，说明压敏电阻的阻值不变，即重球对压敏电阻的压力恒定，小车可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，故A错误； BC．若电流表的示数均匀变化，则说明外电路的电阻均匀变化，压敏电阻的阻值是变化的，而小车做匀变速运动时，重球对压敏电阻的压力恒定，压敏电阻的阻值不变，故BC错误； D．若电流表示数增大，根据欧姆定律可知，压敏电阻的阻值减小，重球对压敏电阻的压力增大，由牛顿第三定律可知，压敏电阻对重球向右的压力增大，结合牛顿第二定律可知，小车做加速运动，故D正确。 故选D。 6. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 图中所示的A、B两点场强相同 B. 图中所示经过A、B两点的虚线为等势线 C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小 D. 空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，图中所示A、B两点场强大小相等，但方向不同，故A错误； B．等势线与电场力垂直，由于电场线不是直线，所以图中所示A、B两点所在虚线不是等势线，故B错误； C．钾、钙离子向根部聚集过程中，电场力做正功，电势能减少，故C正确； D．空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）受到电场力作用，向悬挂电极聚集，但不会沿电场线运动，故D错误。 故选C。 7. 某次闪电击中了一棵大树（云朵带负电），示意图如图甲所示，某瞬间树周围地面的电势分布情况如图乙所示。A、B两车按图乙所示方式停放在树下，车的橡胶轮胎始终对地绝缘，则下列相关说法正确的是（ ） A. 由图甲可知，本次闪电地面上电流的方向是由大树流向小车 B. 由图甲可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树 C. B车左侧车轮处的电势比右侧车轮处的电势高 D. B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题图甲可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层，地面上电流由高电势流向低电势，因此电流的方向是由小车流向大树，AB错误； C．由题图乙可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C错误； D．B车左侧两轮的电势相等，A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小， D正确。 故选D。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出得四个选项中，有两个或以上的选项符合题目要求，全选对得6分，漏选得3分，错选、不选得0分。 8. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 按键的过程中，电容器的电容变大 B. 按键的过程中，电容器的电荷量减少 C. 按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b D. 按键的过程中，电容器间的电场强度增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据平行板电容器的电容计算公式 得知，按键过程中，板间距离d减小，电容C增大，故A正确； BC．因C增大，U不变，根据电容的定义式可得 可知Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故BC错误； D．根据电势差与电场强度的关系 可知电容器间的电场强度增大，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示为某烟雾报警装置简易原理图，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的增大而减小，为定值电阻，滑动变阻器的滑片P调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当烟雾浓度增大到一定程度时，电流表指针偏转到某区域，进而触发报警系统。已知电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当烟雾浓度增大时，电压表示数减小 B. 当烟雾浓度增大时，电流表示数减小 C. 滑片P向左移动可以提高报警灵敏度 D. 当烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．当烟雾浓度增大时，M的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知电路中的电流I增大，即电流表示数增大，根据U=E-I(R0+r)可知电压表示数减小，故A正确，B错误； C．当滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻减小，则电路中总电流增大，这样RM降低很小就会触发报警（同等条件下更容易触发了），所以增大了灵敏度，故C正确； D．把定值电阻R0以及滑动变阻器电阻R都等效为电源的内阻r等，则当RM=r等时，RM消耗的功率最大；而当烟雾浓度增大时，RM的阻值减小，但不知道r等与RM的阻值大小关系，无法确定RM功率如何变化，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的数U1，电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U­I图线，如图乙所示。则下列说法不正确的是（　　） A. 流过电阻箱的电流的表达式为I＝ B. 小灯泡两端电压随电流变化的图像是a C. 根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝2Ω D. 该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W 【答案】B 【解析】 【详解】A．电阻箱两端的电压 则通过电阻箱的电流 故A正确； B．灯泡与电阻箱串联，电压表测灯泡两端的电压，灯泡两端的电压随电流的增大而增大，由题图乙所示图像可知，图线b是灯泡两端电压随电流变化的图像，故B错误； C．随着电流的增大，路端电压减小，故题图乙中图线a是电源的U-I图像，由图线a可知，电源电动势 内阻 故C正确； D．由图线a可知，灯泡两端的最大电压为2V，电流为0.5A，则灯泡的最大功率 故D正确。 本题选不正确的，故选B。 三、实验题 11. 现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。 （1） 由甲、乙两图读得圆柱体的直径为_____ mm，长度为_____ mm。 （2）用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R，发现指针偏角较大，为了更准确的测出圆柱体的阻值，下列操作正确的是_____。 A．将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻 B．将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻 C．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，再次测量电阻 D．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，再次测量电阻 （3） 为进一步精确测量圆柱体的阻值Rₓ（阻值约为20Ω），实验室提供了以下器材并采用下图测量：电源E（电动势3V，内阻不计） 电流表A₁（量程150mA、内阻约10Ω） 电流表A₂（量程1mA，内阻） 定值电阻R0（电阻为2900Ω） 滑动变阻器R（最大阻值5Ω）开关S和导线若干 （4）用I₁、I₂分别表示电流表A₁、A₂的示数， 则 __________（用字符 和表示）。 【答案】 ①. ##1.844##1.846 ②. ##42.35##42.45 ③. A ④. 【解析】 【详解】（1）[1] 由甲图，读得圆柱体的直径为 [2]由乙图，读得圆柱体的长度为 （2）[3]指针偏角较大，说明圆柱体的阻值R比较小，需要换小倍率的电阻挡，换挡后需要欧姆调零，调零后再测，所以选A。 （4）[4]通过待测电阻的电流为 待测电阻两端的电压为 所以待测电阻 12. 某同学利用图（a）所示实验器材测量多用电表“×1”挡的内部电源电动势和内阻。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整。 （2）调节滑动变阻器的滑片，记录下多组多用电表的示数R和电流表的示数I，作出图线如图（b）所示。根据图中数据，可以求得多用电表内部电源的电动势______，内阻______Ω。（结果保留2位有效数字） （3）忽略欧姆挡测量电阻时的误差及其它偶然误差，仅考虑实验系统误差，则该实验的测量值与真实值比较，______（选填“<”、“>”或“=”）。 【答案】（1） （2） ①. 1.4 ②. 14 （3）= 【解析】 【小问1详解】 实物连接如图所示 【小问2详解】 [1][2]依题意，闭合电路欧姆定律 变形得 由图（b）可知斜率 解得电动势 将坐标点（10，0）代入 可得内阻 【小问3详解】 若考虑电流表内阻的影响，则修正后 斜率不变，所以。 四、解答题 13. 一灵敏电流计G的内阻Rg=1Ω，满偏电流Ig=600mA，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关S1、S2都闭合时为电流表，量程为0~3A；开关S1、S2都断开时为电压表，量程为0~3V。求： （1）定值电阻R1、R2分别为多少？ （2）开关S1闭合、S2断开时为什么表（“电流表”或“电压表”），量程是多少？ 【答案】（1）4Ω，0.25Ω （2）电压表，12.6V 【解析】 【小问1详解】 由题意知电流表G的满偏电压为 开关S1、S2都断开时为电压表，原理示意图如图所示 当达到满偏时有 所以 开关S1、S2都闭合时为电流表，原理示意图如图所示 当达到满偏时有 所以 【小问2详解】 开关S1闭合，S2断开时为电压表，原理示意图如图所示 当达到满偏时有 14. 如图所示，一对间距、竖直放置的平行金属板、分别接于电路中电阻箱的两端，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场。现将一质量为、带电量绝对值为的带电小球，用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点。闭合，电阻箱的阻值调到，小球静止时悬线与竖直方向的夹角。电源电动势，内阻，取，。求： （1）判断小球的电性，并简要说明判断依据； （2）平行金属板、间的电压； （3）此时电源的总功率和小灯泡的功率。 【答案】（1）带正电，见解析 （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 根据图示可知，小球受电场力方向向右，与电场强度方向相同，则小球带正电。 【小问2详解】 根据小球的平衡条件有 代入数据可得 【小问3详解】 回路中的电流 电源总功率 小灯泡两端的电压 小灯泡的功率 15. 如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道竖直固定放置，它所在空间存在一竖直向下的匀强电场，且与电容器间的电场互不影响。一个质量为m，带电量为q的小球以一定的初速度从圆弧轨道顶端开始沿轨道运动，其速率不断减小，在轨道最低点处的压力恰好为零，之后立刻以速度沿水平方向飞入水平放置的平行板电容器正中央，在电容器中做匀速直线运动。已知电容器两板间距为d，板长为L，接在恒压电源上。当小球运动到板间的P点时瞬间将下板向上平移，小球刚好从金属板右端飞出。已知重力加速度为g。试求： （1）竖直向下的匀强电场的电场强度E的表达式； （2）下板向上平移后，小球运动的加速度a大小； （3）小球在平行板间运动的过程中的机械能的变化量； （4）小球从射入平行板间电场开始计时，匀速运动到P点所用时间t。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 恰好不脱离轨道时，则 解得 【小问2详解】 带电小球在板间受重力和竖直向上的电场力，因为小球匀速运动，所以满足 当下板向上提后，由牛顿第二定律可知 解得 【小问3详解】 小球在平行板间运动的过程中的机械能的变化量等于电场力做功，所以 【小问4详解】 小球向上偏转，在电场中做类平抛运动，小球刚好从金属板右端飞出，设从P点到板末端飞出过程的时间，则有 设刚进入电场到飞出电场时间为，有 因此小球从射入电容器到运动至P点的时间 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $