精品解析：广东省深圳市龙岗区龙城高级中学多校（教育集团）2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题

龙城高级中学2025-2026学年第一学期 高二年级期中考试物理试卷 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：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. 电学是物理学中一个重要的分支，下列说法正确的是（　　） A. 元电荷是带电量最小的电荷 B. 密立根最早测算出了元电荷的数值 C. 电场是物质存在的一种形式，因此描述电场的电场线也是真实存在的 D. 库仑通过实验得到了点电荷之间作用的规律并规定了静电力常量的数值 2. 在静电场中的A、B两点放置试探电荷，其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系，分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为（　　） A. B. C. D. 3. 莱顿瓶是一种早期的电容器，主要部分是一个玻璃瓶，瓶里瓶外分别贴有锡箔，瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球，通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电，下列说法正确的是（　　） A. 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越厚，莱顿瓶容纳的电荷越多 B. 瓶内外锡箔的正对面积越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 C. 充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 D. 莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 4. 当架空线路的一根带电导线断落在地上时，落地点与带电导线的电势相同，电流就会从导线的落地点向大地流散，于是地面上以导线落地点为中心，形成了一个电势分布区域，离落地点越远，电流越分散，地面电势也越低。如图，车辆在行驶的过程中一根高压电线不慎掉落在车身上，下列说法不正确的是（　　） A. 若汽车车身能够形成一个金属空腔，则人待在空腔内部是安全的 B. 以相同的速度运动，沿着AB方向比沿AC方向能更快地离开危险区域 C. 双脚大跨步走能更快离开所以更安全 D. 单脚跳可以安全离开 5. 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接为移动设备充电的储能装置，充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值，一般在0.6~0.7，如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（　　） 容量 20000mAh 兼容性 所有智能手机 边充边放 否 保护电器 是 输入 DC 5V 2A MAX 输出 DC 5V 0.1A-2.5A 尺寸 156*82*22mm 转换率 0.60 产品名称 索杨SY10-200 重量 约430g A. 充电宝充电时将电能转化为内能 B. 该充电宝最多能储存的能量为 C. 该充电宝电量从零到完全充满所用时间约为2h D. 用该充满电的充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，理论上能充满4次 6. 1917年，美国科学家密立根用油滴实验精确测定了电子的电荷量，实验图如图所示。用喷雾器喷出雾状带电油滴进入装置的匀强电场之中，调节匀强电场的强度，用显微镜观察油滴的运动状态，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 若认为空气对油滴的浮力和阻力都等于0，则当油滴处于悬浮状态时，油滴的重力与所受电场力大小不相等 B. 处于悬浮状态的油滴有的带正电，有的带负电 C. 忽略空气的作用力，当匀强电场的电场强度大小为 E，处于悬浮状态的油滴质量为m时，可得油滴带的电荷量为 D. 密立根测定了数千个带电油滴的电荷量，发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量称为点电荷 7. 如图所示，两个圆环大小相同，关于y轴对称放置，坐标原点O为圆环的圆心，坐标轴上a、b、c、d四个点到原点O的距离相等，两环均带+q电荷量，且均匀分布，则（　　） A. c、d两点的电场强度一定相同 B. a点的电势一定大于b点的电势 C. 质子分别从a运动到c和d的过程中，电场力做功相同 D. 电子分别在a、b、c、d四个位置时，电势能均相等 二、多项选择题：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. 打火机的点火装置，利用了压电陶瓷的压电效应，快速挤压后瞬间产生千伏高压，然后放电，其原理可用甲乙两图近似模拟。挤压前，结构如甲图所示，点为正六边形的中心，三个电量均为的点电荷分别位于顶点A、、上，三个电量均为的点电荷分别位于顶点、、上。挤压后，、、、处电荷位置不变，只是A、处的电荷分别沿竖直方向靠近点，并关于点对称，如图乙所示。取无穷远处电势为零，对于点处电场正确的说法是（　　 ） A. 挤压前，电场强度为零 B. 挤压前，电势为零 C. 挤压后，电势大于零 D. 挤压后，电场强度竖直向上 9. 医用口罩内有一层带电的熔喷布用于过滤空气中有害粉尘。熔喷布静电驻极处理（使熔喷布带电）原理如图所示，针尖电极与平板电极间加上高压电，形成图示电场，针尖上聚集的电子在电场力作用下向熔喷布运动，最终附着在熔喷布上使其带上负电。以下说法正确的是（　　） A. 图中虚线为电场线 B. Q点电势低于M点电势 C. M、N两点电场强度相同 D. 电子从针尖向熔喷布运动过程，其电势能减小 10. 有一种蜘蛛带电后能在电场环境中“御电飞行”。如图所示，在一个固定的带正电的金属球旁边，一只带负电的蜘蛛在水平面上做半径为R的匀速圆周运动。若金属球半径为R，带电荷量为+Q，蜘蛛可视为质点且质量为m，其到球面的距离和到过O点竖直线的距离均为R，已知金属球均匀带电，其在球外某点产生的电场强度等同于把球上全部电量集中在球心后在该处所产生的电场强度，蜘蛛所带电量不影响金属球电荷分布，重力加速度为g，静电力常量为k，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 蜘蛛做圆周运动的圆心为O B. 蜘蛛受到的电场力为2mg C. 蜘蛛的动能为 D. 蜘蛛所带电量为 三、实验题：（本题共2小题，11题为6分，每空2分，12题为10分，每空2分） 11. 某兴趣小组探究“观察电容器的充、放电现象”实验，具体操作如下： 如图甲所示，开关S先接1，待稳定后再接2，到再次稳定的过程中，电流传感器中显示的电流i与时间t的关系图像如乙所示。已知电源电压为U，充电过程中的i-t图像所围的面积为S0，充电瞬间的电流为I0，放电瞬间的电流为-I，则该电容器的电容C=______（用题目中物理量的符号表示），图甲中的电阻R=______（用题目中物理量的符号表示），放电过程中的i-t图像所围的面积S______（填“>”“<”或“=”）S0。 12. 在描绘热敏电阻（TC）伏安特性曲线的实验中，某小组采用如图甲所示的器材和电路连接，其中电源的电动势，内阻，R0是阻值为7.5Ω的定值电阻，电压表V1、V2内阻未知。 （1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，请在图甲中添加一根导线改进该实验。 （2）电路改进完成后，若要使电压表的读数增大，则滑动变阻器的滑片应该向 ___ （填“左”或“右”）端滑动。 （3）若两电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，则热敏电阻的阻值 ________ （用实验中测得数据的字母表示），该测量值与真实值相比 ______ （填正确答案标号）。 A．偏大 B．偏小 C．相等 D．不确定 （4）若实验测得热敏电阻的伏安特性曲线如图乙所示，则热敏电阻的阻值随所加电压增大而 ____ （填“增大”“减小”或“不变”）。 四、计算题：（本题共3小题，13题8分，14题13分，15题17分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，一轻质、不可伸长的细绳固定于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球（视为点电荷）。O点距地面的高度为h，空间内存在水平向右的匀强电场，稳定时细绳与竖直方向成θ角。剪断细绳后，小球经时间t落地，重力加速度为g。求： （1）匀强电场的场强大小； （2）细绳的长度。 14. 如图甲为直线加速器的一部分及偏转电场的立体图。接在电压大小为、周期为的交变电源上，交变电压如图乙。在时，位于序号为0的金属圆板中央的一个质子，通过圆板0和圆筒1之间的电场由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时间忽略不计，离开第5个圆筒后从M、N两个极板的正中央水平射入偏转电场。已知M、N两个极板的长度为、距离为，质子质量为、电量为，不考虑质子的重力。 （1）求质子从第5个圆筒射出时的速度大小； （2）要使质子打不到极板上，求M、N两板间所加电压的取值范围； （3）现考虑质子在电场中的加速时间，其他条件不变，假设质子在加速电场中均做匀加速运动，加速电场的宽度均为d，求d的最大值。 15. 如图，两个竖直放置的四分之一圆弧轨道下端与水平面间有一小台阶，两圆弧圆心等高、半径均为R=0.8m。一块足够长、质量M=1kg木板与台阶左端相触但不粘连，木板与左右台阶等高且与右边台阶距离为x。刚开始O1B与O2C之间存在强度E=400V/m、方向水平向右的匀强电场。一个质量m=1kg、带电量q=+0.01C的带电小方块（可视为质点）从左边圆弧最高点A静止释放，圆弧最低点B、C各有一个触发装置，当小方块经过B点时会使电场方向水平向右，经过C点时会使电场方向水平向左（场强大小不变）。已知小方块与木板间动摩擦因数μ=0.4，其余所有接触面光滑，不计空气阻力，触发装置不会阻碍小方块的运动，小方块运动过程电量始终保持不变，重力加速度g=10m/s2。求： （1）小方块刚滑上木板时，小方块和木板的加速度大小； （2）若木板与台阶第一次相触前瞬间，小方块与木板刚好共速，则木板右侧与台阶的初始距离x为多少，与小方块间摩擦产生的热量为多少； （3）若木板每次与台阶相碰时立即停止但不相粘连，试讨论经过足够长的时间，小方块上升到最高点离BC的高度h与x取不同值的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 龙城高级中学2025-2026学年第一学期 高二年级期中考试物理试卷 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：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. 电学是物理学中一个重要的分支，下列说法正确的是（　　） A. 元电荷是带电量最小的电荷 B. 密立根最早测算出了元电荷的数值 C. 电场是物质存在的一种形式，因此描述电场的电场线也是真实存在的 D. 库仑通过实验得到了点电荷之间作用的规律并规定了静电力常量的数值 【答案】B 【解析】 【详解】A．元电荷是电荷量的最小单位，而非带电量最小的电荷实体，故A错误； B．密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的数值，故B正确； C．电场线是人为假想的工具，用于描述电场分布，并非真实存在，故C错误； D．库仑通过实验总结出库仑定律，但静电力常量k的数值是在国际单位制确立后确定的，故D错误。 故选B。 2. 在静电场中的A、B两点放置试探电荷，其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系，分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设图像的横坐标单位长度电荷量为,纵坐标单位长度的力大小为根据 可知图像斜率表示电场强度，由图可知 可得 故选D。 3. 莱顿瓶是一种早期的电容器，主要部分是一个玻璃瓶，瓶里瓶外分别贴有锡箔，瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球，通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电，下列说法正确的是（　　） A. 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越厚，莱顿瓶容纳的电荷越多 B. 瓶内外锡箔的正对面积越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 C. 充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 D. 莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 【答案】B 【解析】 【详解】AD．由电容器的决定式知 玻璃瓶瓶壁越厚即d越大，电容越小，充电电压一定时，莱顿瓶容纳的电荷越少，AD错误； B．由电容器的决定式知，瓶内外锡箔的正对面积越大，莱顿瓶的电容越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强，B正确； C．电容是电容器本身的性质，跟充电电压无关，C错误。 故选B。 4. 当架空线路的一根带电导线断落在地上时，落地点与带电导线的电势相同，电流就会从导线的落地点向大地流散，于是地面上以导线落地点为中心，形成了一个电势分布区域，离落地点越远，电流越分散，地面电势也越低。如图，车辆在行驶的过程中一根高压电线不慎掉落在车身上，下列说法不正确的是（　　） A. 若汽车车身能够形成一个金属空腔，则人待在空腔内部是安全的 B. 以相同的速度运动，沿着AB方向比沿AC方向能更快地离开危险区域 C. 双脚大跨步走能更快离开所以更安全 D. 单脚跳可以安全离开 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属放电中场内静电平衡后内部没有电场，因此人待在车内是安全的，故A正确，不符题意； B．带电导线断落在地上时，落地点与带电导线的电势相同，电流就会从导线的落地点向大地流散，于是地面上以导线等电势为中心，形成了一个近似圆的电势分布区域。离落地点越远，电流越分散，地面电势也越低，沿圆半径方向电势降落最快，因此AB方向能更快地离开危险区域，故B正确，不符题意； CD．双脚大跨步走时人的两只脚处在电势不同区域中，两脚之间有电势差，不安全。单脚跳离过程人处在同一电势区域，没有电势差，安全，故C错误，符合题意，D正确，不符题意。 故选C。 5. 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接为移动设备充电的储能装置，充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值，一般在0.6~0.7，如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（　　） 容量 20000mAh 兼容性 所有智能手机 边充边放 否 保护电器 是 输入 DC 5V 2A MAX 输出 DC 5V 0.1A-2.5A 尺寸 156*82*22mm 转换率 0.60 产品名称 索杨SY10-200 重量 约430g A. 充电宝充电时将电能转化为内能 B. 该充电宝最多能储存的能量为 C. 该充电宝电量从零到完全充满所用时间约为2h D. 用该充满电的充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，理论上能充满4次 【答案】D 【解析】 【详解】A．充电宝充电时将电能转化为电池的化学能，A错误； B．电池容量为 电池的电动势为，所以最多能储存的能量为 B错误； C．充电时以的电流充电到充满所需时间为 C错误； D．转化率为0.6，所以给容量为3000mAh的手机充电次数为 D正确。 故选D。 6. 1917年，美国科学家密立根用油滴实验精确测定了电子的电荷量，实验图如图所示。用喷雾器喷出雾状带电油滴进入装置的匀强电场之中，调节匀强电场的强度，用显微镜观察油滴的运动状态，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 若认为空气对油滴的浮力和阻力都等于0，则当油滴处于悬浮状态时，油滴的重力与所受电场力大小不相等 B. 处于悬浮状态的油滴有的带正电，有的带负电 C. 忽略空气的作用力，当匀强电场的电场强度大小为 E，处于悬浮状态的油滴质量为m时，可得油滴带的电荷量为 D. 密立根测定了数千个带电油滴的电荷量，发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量称为点电荷 【答案】C 【解析】 【详解】A．若认为空气对油滴的浮力和阻力都等于0，则当油滴处于悬浮状态时，油滴的重力与所受电场力大小相等，A错误； B．处于悬浮状态的油滴，受力平衡，所以电场力与重力方向相反，油滴带负电，B错误； C．忽略空气的作用力，当匀强电场的电场强度大小为E，处于悬浮状态的油滴质量为m时，根据 可得油滴带的电荷量为 ，C正确； D．密立根测定了数千个带电油滴的电荷量，发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量称为元电荷，D错误。 故选C。 7. 如图所示，两个圆环大小相同，关于y轴对称放置，坐标原点O为圆环的圆心，坐标轴上a、b、c、d四个点到原点O的距离相等，两环均带+q电荷量，且均匀分布，则（　　） A. c、d两点的电场强度一定相同 B. a点的电势一定大于b点的电势 C. 质子分别从a运动到c和d的过程中，电场力做功相同 D. 电子分别在a、b、c、d四个位置时，电势能均相等 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．利用微元思想，在圆环上取关于x轴对称的点，根据对称性求各点的合场强，可知a、b两点场强大小相等、方向均指向O；c、d两点场强大小相等、方向相反；由于沿电场方向电势降低，所以a、b两点电势相等，c、d两点电势相等，但其电势均低于a、b两点的电势，所以电子分别在a、b、c、d四个位置时，电势能不相等，故ABD错误； C．由于c、d两点电势相等，所以 根据电场力做功与电势差的关系可得 故C正确。 故选C。 二、多项选择题：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. 打火机的点火装置，利用了压电陶瓷的压电效应，快速挤压后瞬间产生千伏高压，然后放电，其原理可用甲乙两图近似模拟。挤压前，结构如甲图所示，点为正六边形的中心，三个电量均为的点电荷分别位于顶点A、、上，三个电量均为的点电荷分别位于顶点、、上。挤压后，、、、处电荷位置不变，只是A、处的电荷分别沿竖直方向靠近点，并关于点对称，如图乙所示。取无穷远处电势为零，对于点处电场正确的说法是（　　 ） A. 挤压前，电场强度为零 B. 挤压前，电势为零 C. 挤压后，电势大于零 D. 挤压后，电场强度竖直向上 【答案】AB 【解析】 【详解】A．挤压前，根据图形的对称性知，每个电荷在点产生的场强大小相等，均设为，方向如图 故三个夹角为的方向上的场强大小均为，根据矢量定则知，它们的合场强为零，故A正确； B．根据题意取无穷远处电势为零，故等量异种电荷连线中垂线上的电势均为零，故AD、F、连线中点处的电势为零，故B正确； C．挤压后，还是AD、F、等量异种电荷连线的中点，故处的电势依然为零，故C错误； D．挤压后，A、D到点的距离变小，根据点电荷产生场强知，竖直向下的场强变大，故合场强为竖直向下，故D错误。 故选AB。 9. 医用口罩内有一层带电的熔喷布用于过滤空气中有害粉尘。熔喷布静电驻极处理（使熔喷布带电）原理如图所示，针尖电极与平板电极间加上高压电，形成图示电场，针尖上聚集的电子在电场力作用下向熔喷布运动，最终附着在熔喷布上使其带上负电。以下说法正确的是（　　） A. 图中虚线为电场线 B. Q点电势低于M点电势 C. M、N两点电场强度相同 D. 电子从针尖向熔喷布运动过程，其电势能减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电场线是从正电荷或者无穷远处发出，到负电荷或无穷远处为止，且电场线不闭合，图中虚线不是电场线，故A错误； B．沿着电场线方向电势逐渐降低，电场线方向大致是从平板电极指向针尖电极，所以点电势低于点电势，故B正确； C．电场强度是矢量，、两点电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不同，故C错误； D．电子从针尖向熔喷布运动过程，电场力做正功，根据电场力做功与电势能变化关系，电场力做正功，电势能减小，故D正确。 故选BD。 10. 有一种蜘蛛带电后能在电场环境中“御电飞行”。如图所示，在一个固定的带正电的金属球旁边，一只带负电的蜘蛛在水平面上做半径为R的匀速圆周运动。若金属球半径为R，带电荷量为+Q，蜘蛛可视为质点且质量为m，其到球面的距离和到过O点竖直线的距离均为R，已知金属球均匀带电，其在球外某点产生的电场强度等同于把球上全部电量集中在球心后在该处所产生的电场强度，蜘蛛所带电量不影响金属球电荷分布，重力加速度为g，静电力常量为k，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 蜘蛛做圆周运动的圆心为O B. 蜘蛛受到的电场力为2mg C. 蜘蛛的动能为 D. 蜘蛛所带电量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带负电的蜘蛛在水平面上做半径为R的匀速圆周运动，金属球的静电引力与蜘蛛的重力的合力提供向心力，则圆心在O点正下方距离蜘蛛R的位置，故A错误； B．电场力与竖直方向的夹角为 解得 蜘蛛受到的电场力为F，有 解得，故B错误； C．蜘蛛的动能为 根据牛顿第二定律得 解得，故C正确； D．根据库仑定律 解得 蜘蛛所带电量为，故D正确。 故选CD。 三、实验题：（本题共2小题，11题为6分，每空2分，12题为10分，每空2分） 11. 某兴趣小组探究“观察电容器的充、放电现象”实验，具体操作如下： 如图甲所示，开关S先接1，待稳定后再接2，到再次稳定的过程中，电流传感器中显示的电流i与时间t的关系图像如乙所示。已知电源电压为U，充电过程中的i-t图像所围的面积为S0，充电瞬间的电流为I0，放电瞬间的电流为-I，则该电容器的电容C=______（用题目中物理量的符号表示），图甲中的电阻R=______（用题目中物理量的符号表示），放电过程中的i-t图像所围的面积S______（填“>”“<”或“=”）S0。 【答案】 ①. ②. ③. = 【解析】 【详解】[1]由图像可知，i-t图像所围的面积S0就是充电完成后电容器贮存的电荷量，此时电容器两极板间的电压为电源电压，故 [2]充电开始瞬间电容器的电压为零，此时 放电开始瞬间，电容器电压为U，电流为I，则 联立可得 [3]放电过程中的i-t图像所围的面积S等于电容器贮存的电荷量，故 12. 在描绘热敏电阻（TC）伏安特性曲线的实验中，某小组采用如图甲所示的器材和电路连接，其中电源的电动势，内阻，R0是阻值为7.5Ω的定值电阻，电压表V1、V2内阻未知。 （1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，请在图甲中添加一根导线改进该实验。 （2）电路改进完成后，若要使电压表的读数增大，则滑动变阻器的滑片应该向 ___ （填“左”或“右”）端滑动。 （3）若两电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，则热敏电阻的阻值 ________ （用实验中测得数据的字母表示），该测量值与真实值相比 ______ （填正确答案标号）。 A．偏大 B．偏小 C．相等 D．不确定 （4）若实验测得热敏电阻的伏安特性曲线如图乙所示，则热敏电阻的阻值随所加电压增大而 ____ （填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1） （2）左 （3） ①. ②. D （4）减小 【解析】 【小问1详解】 为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，实物电路图如图所示 【小问2详解】 电路改进完成后，若要使电压表的读数增大，由实物图可知，滑动变阻器的滑片应该向左端滑动。 【小问3详解】 [1]若两电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，由于R0与RT串联，则有 解得 [2]由于电压表V1、V2的内阻大小关系未知，则RT中电流的真实值与测量值的大小关系无法判断，则不能确定RT的测量值与真实值的大小关系。 故选D。 【小问4详解】 根据欧姆定律可知图像中点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由测得热敏电阻的伏安特性曲线可知，热敏电阻的阻值随所加电压增大而减小。 四、计算题：（本题共3小题，13题8分，14题13分，15题17分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，一轻质、不可伸长的细绳固定于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球（视为点电荷）。O点距地面的高度为h，空间内存在水平向右的匀强电场，稳定时细绳与竖直方向成θ角。剪断细绳后，小球经时间t落地，重力加速度为g。求： （1）匀强电场的场强大小； （2）细绳的长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】解：（1）对小球受力分析可知 解得 （2）剪断细绳后竖直方向为自由落体运动 有 解得 14. 如图甲为直线加速器的一部分及偏转电场的立体图。接在电压大小为、周期为的交变电源上，交变电压如图乙。在时，位于序号为0的金属圆板中央的一个质子，通过圆板0和圆筒1之间的电场由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时间忽略不计，离开第5个圆筒后从M、N两个极板的正中央水平射入偏转电场。已知M、N两个极板的长度为、距离为，质子质量为、电量为，不考虑质子的重力。 （1）求质子从第5个圆筒射出时的速度大小； （2）要使质子打不到极板上，求M、N两板间所加电压的取值范围； （3）现考虑质子在电场中的加速时间，其他条件不变，假设质子在加速电场中均做匀加速运动，加速电场的宽度均为d，求d的最大值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）质子从第5个圆筒射出，在电场中加速了4次，设射出时的速度为，根据动能定理有 解得 （2）粒子在M、N两板间的电场中做类平抛运动，设粒子恰好能从极板间射出偏转电厂，则水平方向有 竖直方向有 而根据牛顿第二定律可得 显然，电势差越大，偏转的竖直位移越大，因此当粒子恰好射出极板时两板间的电势差有最大值，联立以上各式可得 则可得M、N两板间所加电压的取值范围为 （3）根据题意可知，质子每次通过两圆筒间均被加速，而在圆筒中做匀速直线运动，因此可将5次被加速的过程看成一个连贯的匀加速直线运动的过程，根据题意可得质子在电场中加速时的加速度大小为 设质子加速运动的总时间为，则有 可得 而要想质子在加速电场中始终加速，则圆筒必须要跨越正反电场，因此质子在加速电场中的累积时间最长应为，即质子在进入第5个圆筒时电场恰好反向，即有 15. 如图，两个竖直放置的四分之一圆弧轨道下端与水平面间有一小台阶，两圆弧圆心等高、半径均为R=0.8m。一块足够长、质量M=1kg木板与台阶左端相触但不粘连，木板与左右台阶等高且与右边台阶距离为x。刚开始O1B与O2C之间存在强度E=400V/m、方向水平向右的匀强电场。一个质量m=1kg、带电量q=+0.01C的带电小方块（可视为质点）从左边圆弧最高点A静止释放，圆弧最低点B、C各有一个触发装置，当小方块经过B点时会使电场方向水平向右，经过C点时会使电场方向水平向左（场强大小不变）。已知小方块与木板间动摩擦因数μ=0.4，其余所有接触面光滑，不计空气阻力，触发装置不会阻碍小方块的运动，小方块运动过程电量始终保持不变，重力加速度g=10m/s2。求： （1）小方块刚滑上木板时，小方块和木板的加速度大小； （2）若木板与台阶第一次相触前瞬间，小方块与木板刚好共速，则木板右侧与台阶的初始距离x为多少，与小方块间摩擦产生的热量为多少； （3）若木板每次与台阶相碰时立即停止但不相粘连，试讨论经过足够长的时间，小方块上升到最高点离BC的高度h与x取不同值的关系。 【答案】（1）0，4m/s2 （2）2m，8J （3）x≤2m，h=0.8m；x>2m，h=0.4x 【解析】 【小问1详解】 对小方块 解得 对木板 解得 【小问2详解】 小方块从A滑到B点时有 解得 因为木板与右台阶碰撞时恰好与小方块共速，即板的末速度 由匀变速规律得 解得 共速前用时 故木板与右边台阶第一次相触前与方块摩擦生热 【小问3详解】 ①若x≤2m，小方块在电场中始终以v0=4m/s做匀速直线运动，然后进入圆弧面。 由动能定理得 解得 ②若x>2m，小方块最终离开台阶速度与木板加速x距离的速度相等 由 解得 由动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $