内容正文:
2025-2026学年度四川省双流中学高2024级高二上期中考试物理试题
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。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。每道题只有1个正确选项。
1. 在物理学发展历程中,众多科学家通过开创性研究推动了人类对自然规律的认知。有关科学家与其成就的叙述中,下列说法错误的是( )
A. 亚里士多德认为重的物体下落与轻的物体一样快
B. 牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因
C. 卡文迪什通过扭秤实验测出万有引力常量的数值
D. 密立根通过油滴实验最早测定了元电荷的数值
【答案】A
【解析】
【详解】A.亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得更快,伽利略认为重的物体下落与轻的物体一样快,故A错误;
B.牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,故B正确;
C.卡文迪什通过扭秤实验测出万有引力常量的数值,故C正确;
D.密立根通过油滴实验最早测定了元电荷的数值,故D正确。
本题选错误的,故选A。
2. 法拉第首先提出用电场线形象描绘电场,如图所示为点电荷a、b形成电场的电场线分布图,则( )
A. a一定带正电 B. a、b为异种电荷
C. a、b为等量同种电荷 D. a所带电荷量比b多
【答案】D
【解析】
【详解】电场线是从正电荷(或无穷远)出发,负电荷(或无穷远)终止,由电场线的分布图可知a、b为同种电荷,但是正、负不确定。又由公式可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大,所以a所带电荷量比b多。
故选D。
3. 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是( )
A. 充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B. 充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定
C. 放电过程中,电流表的示数均匀减小至零
D. 放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
【答案】B
【解析】
【详解】A.电容器充电过程中,随着电容器C两极板电荷量的积累,电路中的电流逐渐减小,电容器充电结束后,电流表示数为零,故A错误;
B.电容器充电过程中,随着电容器C两极板电荷量的积累,电压表测量电容器两端的电压,电容器两端的电压迅速增大,电容器充电结束后,最后趋于稳定,故B正确;
CD.电容器放电过程中,两极板间的电荷量越来越少,电压越来越小,电荷所受电场力越来小,则其移动的速度越来越小,故电流越来越小,所以电压表、电流表的示数都是不均匀减小至零,故CD错误。
故选B。
4. 在x轴上有两个点电荷、,其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有( )
A. 和带有同种电荷 B. 处的电场强度为零
C. 负电荷从移到,电势能增加 D. 负电荷从移到,受到的电场力减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知:无穷远处电势为零,又有电势为正的地方,故存在正电荷;又有电势为负的地方,故也存在负电荷,所以和带有异种电荷,故A错误;
B.根据
可知图像的切线斜率表示电场强度,则处的电场强度不为零,故B错误;
C.根据
可知负电荷在电势高的地方电势能小,则负电荷从移到,电势升高,电势能减小,故C错误;
D.根据图像的切线斜率绝对值表示电场强度大小,从移到,电场强度逐渐减小,则负电荷从移到,受到的电场力减小,故D正确。
故选D。
5. 如图1所示,同轴电缆是广泛应用于网络通讯、电视广播等领域的信号传输线,它由两个同心导体组成,内导体为铜制芯线,外导体为铝制网状编织层,两者间由绝缘材料隔开。图2为同轴电缆横截面内静电场的等势线与电场线的分布情况,相邻虚线同心圆间距相等,a、b、c、d四个点均在实线与虚线的交点上,下列说法正确的是( )
A. 图2中虚线代表电场线
B. 铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用
C. a、b两点处的电场强度相同
D. a、d间的电势差为b、c间电势差的两倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.图2中虚线代表等势面,A错误;
B.铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用,B正确;
C.a、b两点处的电场强度不相同,因为方向不相同,C错误;
D.距离内导体越远,电场强度越小, ,所以a、d间的电势差大于b、c间电势差的两倍,D错误。
故选B。
6. 如图所示,A、B为水平放置的平行正对金属板,在板中央分别有一小孔M、N,D为理想二极管,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放,小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是()
A. 若仅将B板稍微上移,带电小球仍可以运动至N处
B. 若仅将A板稍微上移,带电小球仍可以运动至N处
C. 若仅将变阻器的滑片上移,带电小球仍可以运动至N处
D. 断开开关S,从P处将小球由静止释放,带电小球将无法运动至N处
【答案】C
【解析】
【详解】A.设P与N的竖直距离为H,平行板电容器两极板间的电压为U,距离为d,正对面积为s,由题可得小球由P到N用动能定理
根据开关闭合,二极管左边为负极右边为正极,平行板电容器的公式
仅将B板稍微上移,电容增大,电容器充电,稳定时平行板电容器上下极板的电压U不变,N到P的距离变小为,假设小球仍可以运动到N点,速度为v,重新对小球由P点到N用动能定理
得动能为负值,则带电小球不可以运动至N处。故A错误;
B.若将A板上移,板间距增大,电容减小,由于二极管左边为负极右边为正极,电容器无法放电,电量不变,则两板间电压增大,由前面分析中方程分析可得到N处时动能为负值,则带电小球不可以运动至N处,故B错误;
C.若仅将变阻器的滑片上移,则滑动变阻器的电阻变大,电路稳定时通过的电流减小,电阻两端电压变小,上端电势降低,但二极管左边为负极右边为正极,无法放电,所以电容器两端的电压保持不变,则带电小球仍恰好运动至N处。故C正确;
D.断开开关S,电容器电容不变,板间电压不会变化,所以带电小球仍可以运动至N处,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,电源为恒流源,即无论电路中的电阻如何变化,流入电路的总电流始终保持恒定,理想电压表与理想电流表的示数分别为、,当变阻器的滑动触头向上滑动时,理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为、,下列说法中正确的有( )
A. 变小 B. 变小 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.据题意,电源为恒流源,能够提供持续的定值电流,电阻R2两端电压不变,则当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,阻值增大,则并联部分电阻增大,根据欧姆定律可知,并联部分电压增大,电压表示数U增大,流过定值电阻R1的电流增大,则流过定值电阻R3和滑动变阻器R0的电流I减小,故A正确,B错误;
CD.电压表读数的变化量等于电阻R1两端电压的变化量,设通过R1的电流变化为,则
电阻R1两端电压变化
则得
故CD错误。
故选A。
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,有选错不得分)
8. 如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
( )
A. 方向沿x轴负方向
B. 方向与x轴负方向成夹角斜向下
C. 大小为
D. 大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】由题意可知,如图
将五个点电荷等效成
五个点电荷与O点距离为R,设
则O点场强大小为
代入可得
方向沿x轴负方向;
故选AD。
9. 如图所示,两块水平放置的平行金属板M、N,下极板N接地。现将其与理想二极管串联,与静电计并联,初始电容器所带电量为零。为定值电阻,和为电阻箱,闭合开关S稳定后,一带电油滴恰好静止于两板间的P点,则下列说法正确的是( )
A. 断开开关S,M板稍微上移,静电计指针偏角变大
B. 断开开关S,N板稍微下移,带电油滴的电势能增大
C. 保持开关S闭合,增大阻值,带电油滴仍然静止不动
D. 保持开关S闭合,增大阻值,平行板电容器的带电荷量减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.断开开关S,电量保持不变,根据电容决定式
M板稍微上移,d变大,电容减小,根据电容定义式
可知板间电压U变大,所以静电计指针偏角变大,故A正确;
B.根据电容决定式
电容定义式
板间场强为
联立可得
断开开关S,电量保持不变,所以板间场强不变;P与下极板间电势差为
可知P与下极板间电势差变大,而N板的电势始终为零,所以P点电势降低,且为负值。由图可知N板为正极板,液滴处于静止状态,根据平衡条件可知液滴带正电;根据
可知N板稍微下移,带电油滴的电势能降低,故B错误;
C.保持开关S闭合,电容器两板间电压等于电阻R0两端的电压,当增大R1的阻值,R0两端的电压减小,电容器两板间电压降低,根据
可知电容器将会放电,因为二极管单向导电性,电容器的电量不能减少,所以保持电量不变,根据电容决定式
电容定义式
板间场强为
联立可得
由此可知板间场强不变,所以液滴仍然静止不动,故C正确;
D.保持开关S闭合,电容器两板间电压等于电阻R0两端的电压,当增大R2的阻值,电容器两板间电压与R2的阻值无关,根据
可知平行板电容器的带电荷量保持不变,故D错误。
故选AC。
10. 将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,R为定值电阻,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. A1的内阻小于A2的内阻
B. V1的内阻大于V2的内阻
C. V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角等于V2指针的偏角
D. 电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过R的电流小于A1或A2的读数
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电流表A1的量程小于A2的量程,可知A1内部所并联的电阻大于A2内部并联的电阻,可知A1的内阻大于A2的内阻,选项A错误;
B.电压表V1的量程大于V2的量程,可知电压表V1内部串联的电阻大于V2内部串联的电阻,可知V1的内阻大于V2的内阻,选项B正确;
C.V1和V2串联,可知通过内部电流计的电流相等,则V1指针的偏角等于V2指针的偏角,由于电压表V1的量程大于V2的量程,则V1的读数大于V2的读数,选项C错误;
D.由电路可知,电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,由于电压表的分流,通过R的电流小于A1或A2的读数,选项D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 小周与小王同学采用两种不同的电路研究半导体热敏电阻的电阻随温度的变化规律。
(1)小周同学设计了如图所示的电路,包含的器材有:电源(,不计内阻),电表(,内阻为),电阻箱( ),滑动变阻器( ),热敏电阻(电阻为 ),调温箱,开关,导线若干。按图连接好电路进行测量,在开关闭合前,将滑动变阻器的触头移到__________(选填“最左端”或“最右端”),电阻箱调至 ,接着将调温箱温度设置为,再接通开关,缓慢移动触头,使电表示数为 ;保持滑动触头位置不变,调节调温箱温度上升至,调节电阻箱至 使电表示数仍为 ,此时热敏电阻的阻值为__________。
(2)小王为了提高实验的灵敏度和准确度,重新设计了如图所示的电路,他使用了以下器材:电源,灵敏电流计,定值电阻,电阻箱、,待测热敏电阻,调温箱,开关(一个),导线若干。根据电路图测量不同温度下热敏电阻的阻值,某次测量过程中流过灵敏电流计的电流从流向,为了使灵敏电流计的电流为,则电阻箱需要的调节是
A. 只将适当调大 B. 只将适当调小
C. 只将适当调大 D. 只将适当调小
【答案】(1) ①. 最左端 ②. (2)BC
【解析】
【小问1详解】
[1]在开关闭合前,将滑动变阻器的触头移到最左端;
[2]电阻箱调至 ,接着将调温箱温度设置为,再接通开关,缓慢移动触头,使电表示数为 ;保持滑动触头位置不变,调节调温箱温度上升至,调节电阻箱至 使电表示数仍为 ,该过程可认为电流计、调温箱和电阻箱两端电压之和不变,则电流计、调温箱和电阻箱的总电阻不变,热敏电阻 电阻为 ,则 ,可知此时热敏电阻的阻值为 ;
【小问2详解】
流过灵敏电流计的电流从流向,可知点电势高于点,为了使灵敏电流计的电流为,则需降低点电势或者升高点电势,即减小两端的电压或者提高两端电压,则只将适当调小或者只将适当调大,故选BC。
12. 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度为________mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为_______mm;
(3)选用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为_______。
(4)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表(量程,内阻约为);
电流表(量程,内阻约为);
电压表(量程,内阻);
电压表(量程,内阻约为);
定值电阻
滑动变阻器(最大阻值为)
滑动变阻器(最大阻值为)
电源E(电动势约为,内阻约为)
开关,导线若干.
为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选_____,电流表应选_____,滑动变阻器应选______(填器材代号)。
根据你选择的器材,请在线框内画出实验电路图。_____
【答案】 ①. 50.15 ②. 4.700 ③. 22 ④. V1 ⑤. A2 ⑥. R1 ⑦.
【解析】
【详解】(1)图甲是20分度的卡尺,其精确度为0.05mm,故游标卡尺读数为
L=50mm+0.15mm=50.15mm
(2)图乙是螺旋测微器精确度为0.01mm,则读数为
d=4.5mm+0.200mm=4.700mm
(3)图丙多用电表读数
Rx=22×1=22Ω
(4)[1]由于电源电压为4V,显然电压表选15V时不满足读数不得小于其量程的的要求,因此只能选,而读数又太小,而题目中给了一个定值电阻,将定值电阻与电压表串联,装成一个新的电压表,量程为2V,基本满足要求。
[2]由于待测电阻值约22Ω,由于待测电阻两端电压不大于2V,因此回路电流最大约100mA左右,因此电流表选;
[3]为了测量精确,滑动变阻器采分压式接法,为了便于调节,滑动变阻器选用阻值较小的R1。
[4]由于
因此电路图电流表采用外接法,实验电路图如图所示。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图所示,两个带正电小球A、B的质量均为,且未知),A用长为的绝缘细线悬于点,B放在固定绝缘光滑斜面上且正好在悬点的正下方,A、B在同一水平线上且均处于静止状态,细线与竖直方向的夹角为,两球均可视为质点,已知重力加速度为,静电力常量为,求:
(1)细线对A球的拉力大小。
(2)斜面倾角为多少。
(3)A球的带电量为多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设细线的拉力为,对小球A,竖直方向,根据平衡条件
可得细线的拉力大小
【小问2详解】
根据力的合成可得A、B间的库仑力
B球对斜面的作用力大小为,方向与斜面垂直
根据
解得
【小问3详解】
A、B间的库仑力大小
结合
解得
14. 如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d(未知)的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料,图乙是装置的截面图,上、下两板通过电流表接在高压直流电源的M、N两端。质量为m、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集,当电压为时收集效率为75%(即离下板0.75d范围内的尘埃能够被收集)且电流表示数为,不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
(1)矩形通道的高度d多大?
(2)两板间电压多大时,收集率?
(3)已知进入矩形通道前,单位体积内的尘埃数为n,求稳定工作时电流表示数I与电压U的函数关系(用U、和表示)。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)收集率为75%时,有:
得
而加速度为
解得
(2)若收集率为100%,则粒子最大偏转量为
又由于加速度为
由于
联立解得
(3)由(2)解得:电压为U时,最大偏转量
取时间,收集到的粒子的数目为
由于
联立解得
由于时,电流为。故
所以
考虑到时收集率为100%;
解得
15. 如图甲所示,倾角的斜面固定在水平地面上,斜面上放置长度、质量的长木板A,长木板的下端恰好与斜面底部齐平;一可视为质点、质量、带电量的物块B放在木板上,与木板上端距离;与木板上端距离的虚线右侧存在足够宽匀强电场,电场方向垂直斜面向上.时刻起,一沿斜面向上的恒力F作用在长木板上,后撤去F,物块B在内运动的图像如图乙所示,且物块B在时速度恰好减为0.已知物块与长木板间的动摩擦因数,长木板与斜面间的动摩擦因数,物块B带电量始终不变,重力加速度g取,求:
(1)恒力F的大小;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)从时刻起到木板下端再次与斜面底部齐平的过程中,物块B与木板A间因摩擦产生的热量.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由图乙可得,物块B加速度大小为
若物块B与长木板发生相对滑动,则
得
故恒力F作用后,两者相对静止,一起向上加速,对整体有
得
(2)内一起运动的位移为
得
即撤去外力时木板恰运动到电场边缘,假设撤去外力后相对静止一起减速,对整体有
得
对物块B有
得
假设成立,两者相对静止一起减速,在此加速度下若B减速为零,则运动距离为
得
即物块B到达电场边缘时尚未减速为零。
得
或
(舍弃)
物块B在减速为零,则共进入电场后的加速度大小为
得
(3)物块B进入电场后减速为零经过的位移为
长木板A减速为零的位移为,则
得
即物块B尚未冲出长木板A的上端,A物体减速为零后,因
故A静止不动,物块B离开电场时,速度与进入时候等大反向,即
对B
对A
得
两者共速时
得
此过程中长木板A、物块B各自的位移大小为
得
即此时长木板A尚未到达底部,物块B进入电场后
与木板间无摩擦生热,仅在物块B离开电场后与长木板A有摩擦生热,即
得
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2025-2026学年度四川省双流中学高2024级高二上期中考试物理试题
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。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。每道题只有1个正确选项。
1. 在物理学发展历程中,众多科学家通过开创性研究推动了人类对自然规律的认知。有关科学家与其成就的叙述中,下列说法错误的是( )
A. 亚里士多德认为重的物体下落与轻的物体一样快
B. 牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因
C. 卡文迪什通过扭秤实验测出万有引力常量的数值
D. 密立根通过油滴实验最早测定了元电荷的数值
2. 法拉第首先提出用电场线形象描绘电场,如图所示为点电荷a、b形成电场的电场线分布图,则( )
A. a一定带正电 B. a、b为异种电荷
C. a、b为等量同种电荷 D. a所带电荷量比b多
3. 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是( )
A. 充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B. 充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定
C. 放电过程中,电流表的示数均匀减小至零
D. 放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
4. 在x轴上有两个点电荷、,其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有( )
A. 和带有同种电荷 B. 处的电场强度为零
C. 负电荷从移到,电势能增加 D. 负电荷从移到,受到的电场力减小
5. 如图1所示,同轴电缆是广泛应用于网络通讯、电视广播等领域的信号传输线,它由两个同心导体组成,内导体为铜制芯线,外导体为铝制网状编织层,两者间由绝缘材料隔开。图2为同轴电缆横截面内静电场的等势线与电场线的分布情况,相邻虚线同心圆间距相等,a、b、c、d四个点均在实线与虚线的交点上,下列说法正确的是( )
A. 图2中虚线代表电场线
B. 铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用
C. a、b两点处的电场强度相同
D. a、d间的电势差为b、c间电势差的两倍
6. 如图所示,A、B为水平放置的平行正对金属板,在板中央分别有一小孔M、N,D为理想二极管,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放,小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是()
A. 若仅将B板稍微上移,带电小球仍可以运动至N处
B. 若仅将A板稍微上移,带电小球仍可以运动至N处
C. 若仅将变阻器的滑片上移,带电小球仍可以运动至N处
D. 断开开关S,从P处将小球由静止释放,带电小球将无法运动至N处
7. 如图所示,电源为恒流源,即无论电路中的电阻如何变化,流入电路的总电流始终保持恒定,理想电压表与理想电流表的示数分别为、,当变阻器的滑动触头向上滑动时,理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为、,下列说法中正确的有( )
A. 变小 B. 变小 C. D.
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,有选错不得分)
8. 如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
( )
A. 方向沿x轴负方向
B. 方向与x轴负方向成夹角斜向下
C. 大小为
D. 大小为
9. 如图所示,两块水平放置的平行金属板M、N,下极板N接地。现将其与理想二极管串联,与静电计并联,初始电容器所带电量为零。为定值电阻,和为电阻箱,闭合开关S稳定后,一带电油滴恰好静止于两板间的P点,则下列说法正确的是( )
A. 断开开关S,M板稍微上移,静电计指针偏角变大
B. 断开开关S,N板稍微下移,带电油滴的电势能增大
C. 保持开关S闭合,增大阻值,带电油滴仍然静止不动
D. 保持开关S闭合,增大阻值,平行板电容器的带电荷量减小
10. 将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,R为定值电阻,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. A1的内阻小于A2的内阻
B. V1的内阻大于V2的内阻
C. V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角等于V2指针的偏角
D. 电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过R的电流小于A1或A2的读数
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 小周与小王同学采用两种不同的电路研究半导体热敏电阻的电阻随温度的变化规律。
(1)小周同学设计了如图所示的电路,包含的器材有:电源(,不计内阻),电表(,内阻为),电阻箱( ),滑动变阻器( ),热敏电阻(电阻为 ),调温箱,开关,导线若干。按图连接好电路进行测量,在开关闭合前,将滑动变阻器的触头移到__________(选填“最左端”或“最右端”),电阻箱调至 ,接着将调温箱温度设置为,再接通开关,缓慢移动触头,使电表示数为 ;保持滑动触头位置不变,调节调温箱温度上升至,调节电阻箱至 使电表示数仍为 ,此时热敏电阻的阻值为__________。
(2)小王为了提高实验的灵敏度和准确度,重新设计了如图所示的电路,他使用了以下器材:电源,灵敏电流计,定值电阻,电阻箱、,待测热敏电阻,调温箱,开关(一个),导线若干。根据电路图测量不同温度下热敏电阻的阻值,某次测量过程中流过灵敏电流计的电流从流向,为了使灵敏电流计的电流为,则电阻箱需要的调节是
A. 只将适当调大 B. 只将适当调小
C. 只将适当调大 D. 只将适当调小
12. 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度为________mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为_______mm;
(3)选用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为_______。
(4)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表(量程,内阻约为);
电流表(量程,内阻约为);
电压表(量程,内阻);
电压表(量程,内阻约为);
定值电阻
滑动变阻器(最大阻值为)
滑动变阻器(最大阻值为)
电源E(电动势约为,内阻约为)
开关,导线若干.
为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选_____,电流表应选_____,滑动变阻器应选______(填器材代号)。
根据你选择的器材,请在线框内画出实验电路图。_____
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图所示,两个带正电小球A、B的质量均为,且未知),A用长为的绝缘细线悬于点,B放在固定绝缘光滑斜面上且正好在悬点的正下方,A、B在同一水平线上且均处于静止状态,细线与竖直方向的夹角为,两球均可视为质点,已知重力加速度为,静电力常量为,求:
(1)细线对A球的拉力大小。
(2)斜面倾角为多少。
(3)A球的带电量为多少。
14. 如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d(未知)的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料,图乙是装置的截面图,上、下两板通过电流表接在高压直流电源的M、N两端。质量为m、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集,当电压为时收集效率为75%(即离下板0.75d范围内的尘埃能够被收集)且电流表示数为,不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
(1)矩形通道的高度d多大?
(2)两板间电压多大时,收集率?
(3)已知进入矩形通道前,单位体积内的尘埃数为n,求稳定工作时电流表示数I与电压U的函数关系(用U、和表示)。
15. 如图甲所示,倾角的斜面固定在水平地面上,斜面上放置长度、质量的长木板A,长木板的下端恰好与斜面底部齐平;一可视为质点、质量、带电量的物块B放在木板上,与木板上端距离;与木板上端距离的虚线右侧存在足够宽匀强电场,电场方向垂直斜面向上.时刻起,一沿斜面向上的恒力F作用在长木板上,后撤去F,物块B在内运动的图像如图乙所示,且物块B在时速度恰好减为0.已知物块与长木板间的动摩擦因数,长木板与斜面间的动摩擦因数,物块B带电量始终不变,重力加速度g取,求:
(1)恒力F的大小;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)从时刻起到木板下端再次与斜面底部齐平的过程中,物块B与木板A间因摩擦产生的热量.
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