内容正文:
2025-2026学年度第二学期期末考试高一年级物理试题
考试时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(共12小题,每题4分,满分48分。1-8题单选,9-12题多选。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒
B. 合外力对物体做功为零时,物体的机械能一定守恒
C. 电场强度为零的地方,电势一定为零
D. 电势越高的地方,电荷的电势能越大
2. 如图所示,由同种材料制成的两个长方体导体R1、R2串联后接入电路,两导体的左、右端面均为正方形,其边长之比a1:a2=1:2,两导体的长度之比b1:b2=1:2,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 两导体的电阻之比R1:R2=1:2
B. 两导体的电阻之比R1:R2=1:4
C. 两导体内电子定向移动速率之比v1:v2=2:1
D. 两导体内电子定向移动速率之比v1:v2=4:1
3. 在如图所示的电路中,和为定值电阻,电表均为理想电表。保持电源电动势和内电阻不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动头向下移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电阻的电功率变大 D. 电源的输出功率一定增大
4. 下列判断正确的是( )
A. 图甲所示的通电直导线的磁感线方向是错误的
B. 图乙所示的蓄电池N端为负极
C. 图丙中的线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中,线框中没有感应电流产生
D. 图丁中a、b为两个同心放置且共面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直,通过两环的磁通量大小关系为
5. 如图甲所示,a、b位于两个等量异种电荷的连线上,且a、b到O点的距离相等;如图乙所示,两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点,为MN的中点,c、d位于MN的连线上,且c、d到O点的距离相等,两导线中通有等大反向的恒定电流,下列说法正确的是( )
A. O点处的电场强度为零
B. a、b处的电场强度大小相等,方向相反
C. c、d处的磁感应强度大小相等,方向相同
D. 点处的磁感应强度为零
6. 以相同大小的初速度将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为、和,不计空气阻力,则( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,实线可能是未标明方向的电场线,也可能是等差等势线,虚线是一带正电粒子的运动轨迹,a,b是运动轨迹上的两点。若该带电粒子在运动过程中仅受静电力的作用,下列说法正确的是( )
A. 若实线为电场线,点的电场方向指向右上方
B. 若实线为等势线,点的电势低于点的电势
C. 若实线为等势线,点到点粒子的电势能减小
D. 若实线为等势线,点到点粒子的动能减小
8. 如图所示,在竖直放置的无限大平行金属板间用长为1.4m的轻质柔软绝缘的细线拴一质量为,电荷量为的带电小球(可视为点电荷),细线的上端固定于点,开关闭合稳定时小球静止在板间的点,细线与竖直方向成夹角,点距右极板的距离为,且左极板接地,其中,,则下列说法正确的是( )
A. 将的滑片向左移,细线与竖直方向的夹角将变大
B. 断开后,将右极板向右平移少许,点电势不变
C. 将绝缘细线剪断,小球将做曲线运动,经0.2s打到右极板上
D. S保持闭合,将右极板向右平移少许,细线与竖直方向的夹角将变大
9. 图为某多用电表的部分内部结构,表头量程为200mA、内阻为6Ω,电压量程为3V,电流量程为0.6A,则( )
A. 图中表笔B为黑色表笔
B. S与1端相接时可作0.6A的电流表使用
C. 电阻R1为2Ω
D. 电阻R2为3Ω
10. 如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负点电荷仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点,方向为正方向建立x轴,作出了所在直线的电场强度大小E、电势、点电荷的电势能随位移x变化的图像、图像、图像,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,质量为的小环套在竖直固定的光滑直杆上,用轻绳跨过质量不计的光滑定滑轮与质量为的重物相连,定滑轮与直杆的距离为,现将小环从与定滑轮等高的处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 小环下降时,重物与小环的速率之比为1∶2
B. 小环下降时,重物与小环的速率之比为2∶1
C. 重物能够上升的最大高度为
D. 重物能够上升的最大高度为
12. 某物理学习小组利用图甲所示的电路图进行一系列实验。电源的电动势E=3V,内阻为r(未知),定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。闭合开关,滑动变阻器的滑片从B端滑至A端的过程中,测出相应的电压表读数U和电流表读数I,作了三幅图:图乙为电压表读数U随电流表读数I的变化规律图,图丙为滑动变阻器的功率P随滑动变阻器接入阻值R的变化规律图,图丁为电源的效率随滑动变阻器接入阻值的变化规律图。导线电阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻r为2Ω,滑动变阻器最大阻值为17Ω
B. 图乙中a点的横坐标为
C. 图丙中c点的坐标为
D. 图丙中b点的横坐标为
二、实验题(共2小题,满分16分。13题10分,14题6分)
13. 某高中生学习小组设计了一个测量金属棒电阻率的实验方案:
(1)利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度如图甲和乙所示,则该金属棒的直径________,金属棒的长度为________。
(2)该同学找来一个多用电表,粗测金属棒的电阻约为;
(3)该同学想更准确地测出其电阻,他从实验室找到如下器材:
a.待测电阻
b.电压表(量程、内阻)
c.电流表(量程、内阻)
d.电流表(量程、内阻)
e.滑动变阻器()
f.滑动变阻器()
g.电阻箱()
h.电源(电动势、内阻不计)、开关,导线若干
(a)该同学分析实验器材、发现电压表的量程太小,需将该电压表改装成量程的电压表,应_________(填“串联”或“并联”)电阻箱,并将的阻值调为________;
(b)实验时,为了减小实验误差,则电流表应选择________(填“”或“”);滑动变阻器应选择________(填“”或“”);将改装后的伏特表接入电路,且要求电表的示数从零开始调节,实验电路应采用下列电路方案________(选填“甲乙丙丁”)更合理。
(c)忽略偶然误差对结果的影响,由此测得的阻值________真实阻值(填“>”、“=”、“<”)。
14. 某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外,还有下列器材供选用:
A.电压表V1(量程为,内阻约为)
B.电压表(量程为,内阻约为)
C.电阻箱(0~)
D.定值电阻
E.定值电阻
(1)该同学首先用多用电表的直流挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如图甲所示,则该电表读数为________V。
(2)已知电池组的内阻约为,为准确测量电池组的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路图,其中电压表V应选择________(填“A”或“B”);定值电阻应选择________(填“D”或“E”)。
(3)调节电阻箱R的阻值,读出多用电表对应的示数,测得多组R和U并记录。根据测得的多组数据,作出图线,如图丙所示,图线的纵轴截距为,横轴截距为,定值电阻的阻值用表示,则电源的电动势________,内阻________(结果均用题中字母表示)。
三、计算题(共3小题,满分36分;其中15题9分,16题11分,17题16分,要求写出必要的方程式和文字说明)
15. 如图所示,电源电动势、内阻,电动机M绕线的电阻,重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时,标有“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光,不计空气阻力和摩擦,g取。求:
(1)通过电动机的电流;
(2)重物的速度大小。
16. 如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量大小为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求:
a.小球运动过程中的最大速度;
b.小球运动到最低点时绳子对小球的拉力。
17. 如图所示的电路,电源的电动势,内阻,电阻,,为平行板电容器,其电容,虚线到两极板的距离相等,极板长,两极板的间距,极板右边缘到荧光屏的距离。
(1)若开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过的电荷量为多少?
(2)若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以的初速度射入平行板电容器的两极板间,刚好沿虚线匀速运动,则当开关S闭合稳定后,时,该带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间,试证明带电微粒能否从极板间射出。(取,要求写出计算和分析过程)
(3)在(2)问中,若能射出,求带电微粒打到荧光屏上的点距点的距离,若不能射出,则求带电微粒打在极板上的位置。
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2025-2026学年度第二学期期末考试高一年级物理试题
考试时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(共12小题,每题4分,满分48分。1-8题单选,9-12题多选。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒
B. 合外力对物体做功为零时,物体的机械能一定守恒
C. 电场强度为零的地方,电势一定为零
D. 电势越高的地方,电荷的电势能越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.机械能守恒的条件为只有重力或系统内弹力做功,当只有重力对物体做功时,仅发生动能和重力势能的相互转化,物体机械能总和保持不变,故A正确;
B.根据动能定理,合外力做功为零说明物体动能不变,但势能可以发生变化,例如物体匀速上升时,合外力做功为零,重力势能增加,机械能增大,故B错误;
C.电场强度是描述电场力性质的物理量,电势是描述电场能性质的物理量,电势零点可人为规定,二者无必然关联,例如等量正点电荷连线中点场强为零,但电势不为零,故C错误;
D.电荷电势能满足公式,若为负电荷(),电势越高,电势能越小,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,由同种材料制成的两个长方体导体R1、R2串联后接入电路,两导体的左、右端面均为正方形,其边长之比a1:a2=1:2,两导体的长度之比b1:b2=1:2,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 两导体的电阻之比R1:R2=1:2
B. 两导体的电阻之比R1:R2=1:4
C. 两导体内电子定向移动速率之比v1:v2=2:1
D. 两导体内电子定向移动速率之比v1:v2=4:1
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据电阻定律,则有
两长方体由同种材料制成,电阻率相同,则电阻之比R1:R2==2:1,故AB错误;
CD.根据电流的微观表达式,则有I=neSv=nea2v
两长方体由同种材料制成,单位体积内的自由电子数n相同,则电子定向移动速率之比v1:v2==4:1,故C错误,D正确。
故选D。
3. 在如图所示的电路中,和为定值电阻,电表均为理想电表。保持电源电动势和内电阻不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动头向下移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电阻的电功率变大 D. 电源的输出功率一定增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.电路的连接情况是:与并联后与串联,电流表测通过的电流,电压表测路端电压。当滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入回路中的阻值增加,可知回路中总阻值增加;根据闭合电路的欧姆定律,总电流减小,由
知路端电压变大,即电压表的示数变大;电表均为理想电表,则两端的电压
故变大,电压表示数
则变大,电流表示数变大,A错误B正确;
C.电阻的电功率
减小,的电功率减小,C错误;
D.当外电阻和电源内阻相等时,电源的输出功率最大,当滑动变阻器的滑动头向下移动时,不能确定外电阻和内电阻的关系,电源的输出功率不一定增大,D错误。
故选B。
4. 下列判断正确的是( )
A. 图甲所示的通电直导线的磁感线方向是错误的
B. 图乙所示的蓄电池N端为负极
C. 图丙中的线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中,线框中没有感应电流产生
D. 图丁中a、b为两个同心放置且共面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直,通过两环的磁通量大小关系为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据安培定则可知,图甲所示的通电直导线的磁感线方向是正确的,故A错误;
B.根据图示可知,螺线管Q端是S极,根据右手螺旋定则可知,N端为正极,故B错误;
C.图丙中的线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中,线框中的磁通量减小,会产生感应电流,故C错误;
D.磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上,外部穿过环面的磁感线方向向下,由于磁感线是闭合曲线,磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数,而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间,所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分,a的面积小,抵消较少,则磁通量较大,所以
故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,a、b位于两个等量异种电荷的连线上,且a、b到O点的距离相等;如图乙所示,两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点,为MN的中点,c、d位于MN的连线上,且c、d到O点的距离相等,两导线中通有等大反向的恒定电流,下列说法正确的是( )
A. O点处的电场强度为零
B. a、b处的电场强度大小相等,方向相反
C. c、d处的磁感应强度大小相等,方向相同
D. 点处的磁感应强度为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.正电荷在O点处的电场强度方向水平向右,负电荷在O点处的电场强度方向水平向右,根据场强叠加可知,O点处的总电场强度不为零,故A错误;
B.根据对称性可知,a、b处的电场强度大小相等,方向相同,均水平向右,故B错误;
CD.根据右手螺旋定则,M、N两点处长直导线在c、d、点处的磁感应强度方向均竖直向下,根据对称性以及场强叠加可知,c、d处的磁感应强度大小相等,方向相同;点处的磁感应强度不为零,故C正确,D错误。
故选C。
6. 以相同大小的初速度将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为、和,不计空气阻力,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体竖直上抛与沿光滑斜面(足够长)上滑,这两种运动的末速度均为零,合外力做功均为重力做功,根据动能定理可知
所以
物体做斜上抛运动时,在最高点速度不为零,由动能定理得
所以
综合以上分析可得D正确,ABC错误。
故选D。
7. 如图所示,实线可能是未标明方向的电场线,也可能是等差等势线,虚线是一带正电粒子的运动轨迹,a,b是运动轨迹上的两点。若该带电粒子在运动过程中仅受静电力的作用,下列说法正确的是( )
A. 若实线为电场线,点的电场方向指向右上方
B. 若实线为等势线,点的电势低于点的电势
C. 若实线为等势线,点到点粒子的电势能减小
D. 若实线为等势线,点到点粒子的动能减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.若实线为电场线,根据运动轨迹可知在a点所受静电力方向指向左下方,粒子带正电,电场力方向与电场方向相同,故电场方向指向左下方,故A错误;
BCD.若实线为等势线,根据运动轨迹可知在a点所受静电力方向指向右下方,电场方向指向右下方,沿电场方向电势降低,故a点的电势高于b点的电势,根据
可知粒子从a点运动到b点,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故C正确,BD错误。
故选 C。
8. 如图所示,在竖直放置的无限大平行金属板间用长为1.4m的轻质柔软绝缘的细线拴一质量为,电荷量为的带电小球(可视为点电荷),细线的上端固定于点,开关闭合稳定时小球静止在板间的点,细线与竖直方向成夹角,点距右极板的距离为,且左极板接地,其中,,则下列说法正确的是( )
A. 将的滑片向左移,细线与竖直方向的夹角将变大
B. 断开后,将右极板向右平移少许,点电势不变
C. 将绝缘细线剪断,小球将做曲线运动,经0.2s打到右极板上
D. S保持闭合,将右极板向右平移少许,细线与竖直方向的夹角将变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.将的滑片向左移,平行金属板间电势差不变,则细线与竖直方向的夹角不变,故A错误;
B.断开后,平行金属板上电荷量不变,由、和
可得
将右极板向右平移少许,电场强度不变。由于左极板接地,电势为零。且小球与左极板间距不变,则A点电势不变,故B正确;
C.将绝缘细线剪断,小球所受重力与电场力的合力与绳拉力等大、反向,则小球做匀加速直线运动,故C错误;
D.S保持闭合,平行金属板间电势差不变,将右极板向右平移少许,由可知,减小,细线与竖直方向的夹角将变小,故D错误。
故选B。
9. 图为某多用电表的部分内部结构,表头量程为200mA、内阻为6Ω,电压量程为3V,电流量程为0.6A,则( )
A. 图中表笔B为黑色表笔
B. S与1端相接时可作0.6A的电流表使用
C. 电阻R1为2Ω
D. 电阻R2为3Ω
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由红进黑出知,表笔A为红表笔、B为黑表笔,故A正确;
B.S与1端相接时可作0.6A的电流表使用,S接2时可为量程为3V的电压表,故B正确;
CD.根据电表改装原理结合欧姆定律有,
解得R1=3Ω,R2=3Ω,故C错误,D正确。
故选ABD。
10. 如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负点电荷仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点,方向为正方向建立x轴,作出了所在直线的电场强度大小E、电势、点电荷的电势能随位移x变化的图像、图像、图像,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图像斜率表示加速度可知,从A点运动到B点,加速度逐渐增大,根据牛顿第二定律
可知,电场强度大小逐渐变大,故A错误,B正确;
C.图像的斜率表示电场强度,由上述知电场强度大小逐渐变大,斜率应该变大,故C错误;
D.图像斜率表示电场力,电场强度大小逐渐变大,则电场力变大,并且负点电荷仅在静电力的作用下从A点运动到B点,电场力做正功,电势能减小,故D正确;
故选BD。
11. 如图所示,质量为的小环套在竖直固定的光滑直杆上,用轻绳跨过质量不计的光滑定滑轮与质量为的重物相连,定滑轮与直杆的距离为,现将小环从与定滑轮等高的处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 小环下降时,重物与小环的速率之比为1∶2
B. 小环下降时,重物与小环的速率之比为2∶1
C. 重物能够上升的最大高度为
D. 重物能够上升的最大高度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.定滑轮与直杆的距离为,由几何关系可知,小环下降时,细线与竖直方向的夹角为,根据
解得
根据关联速度可得重物与小环的速率之比为,故A正确,B错误;
CD.设重物上升到最大高度为,环下降高度为,由能量关系得
根据几何关系得
解得,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 某物理学习小组利用图甲所示的电路图进行一系列实验。电源的电动势E=3V,内阻为r(未知),定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。闭合开关,滑动变阻器的滑片从B端滑至A端的过程中,测出相应的电压表读数U和电流表读数I,作了三幅图:图乙为电压表读数U随电流表读数I的变化规律图,图丙为滑动变阻器的功率P随滑动变阻器接入阻值R的变化规律图,图丁为电源的效率随滑动变阻器接入阻值的变化规律图。导线电阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻r为2Ω,滑动变阻器最大阻值为17Ω
B. 图乙中a点的横坐标为
C. 图丙中c点的坐标为
D. 图丙中b点的横坐标为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器的滑片位于A端时,电压表的示数为零,此时电流表的示数最大,由图乙可知
结合欧姆定律则有
代入数据解得
电源的效率
由此可知,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电源的效率最高,结合图丙可得
联立解得,故A正确;
B.由闭合电路的欧姆定律可知,a点的横坐标为,故B正确;
C.滑动变阻器的功率
由此可知,当滑动变阻器接入电路中的阻值为时,滑动变阻器的功率最大,最大功率为,故C错误;
D.由图丙可知,当滑动变阻器接入电路阻值最大时的功率与滑动变阻器接入电路阻值为时的功率相等,则有
其中
解得(另一解的值即为),故D错误。
故选AB。
二、实验题(共2小题,满分16分。13题10分,14题6分)
13. 某高中生学习小组设计了一个测量金属棒电阻率的实验方案:
(1)利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度如图甲和乙所示,则该金属棒的直径________,金属棒的长度为________。
(2)该同学找来一个多用电表,粗测金属棒的电阻约为;
(3)该同学想更准确地测出其电阻,他从实验室找到如下器材:
a.待测电阻
b.电压表(量程、内阻)
c.电流表(量程、内阻)
d.电流表(量程、内阻)
e.滑动变阻器()
f.滑动变阻器()
g.电阻箱()
h.电源(电动势、内阻不计)、开关,导线若干
(a)该同学分析实验器材、发现电压表的量程太小,需将该电压表改装成量程的电压表,应_________(填“串联”或“并联”)电阻箱,并将的阻值调为________;
(b)实验时,为了减小实验误差,则电流表应选择________(填“”或“”);滑动变阻器应选择________(填“”或“”);将改装后的伏特表接入电路,且要求电表的示数从零开始调节,实验电路应采用下列电路方案________(选填“甲乙丙丁”)更合理。
(c)忽略偶然误差对结果的影响,由此测得的阻值________真实阻值(填“>”、“=”、“<”)。
【答案】 ①. #### ②. ③. 串联 ④. ⑤. ⑥. ⑦. 丁 ⑧. =
【解析】
【详解】[1]螺旋测微器读数等于固定刻度读数加可动刻度读数,固定刻度每一小格代表,可动刻度每一小格代表,需要估读到下一位。
由图甲所示,读数为
[2]游标卡尺读数等于主尺读数加游标读数,图示游标为20分度,因此精度
由图乙所示,读数为
[3][4]原电压表量程,内阻,要改装成量程,需串联一个分压电阻
原电压表满偏电流,改装后总电压为,总电阻应为
所以串联电阻
[5]电源电动势,待测电阻约,最大电流约
因此电流表应选量程的
[6]要求电表示数从零开始调节,滑动变阻器应采用分压式接法,并选小阻值的(),便于均匀调节。
[7]由于电压表内阻已知,则电流表采用外接法,又滑动变阻器采用分压接法,故选图丁。
[8]电流表外接,且电压表内阻精确已知,由并联电路电流规律
解得,因此可以计算消去系统误差,则测得的阻值等于真实阻值。
14. 某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外,还有下列器材供选用:
A.电压表V1(量程为,内阻约为)
B.电压表(量程为,内阻约为)
C.电阻箱(0~)
D.定值电阻
E.定值电阻
(1)该同学首先用多用电表的直流挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如图甲所示,则该电表读数为________V。
(2)已知电池组的内阻约为,为准确测量电池组的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路图,其中电压表V应选择________(填“A”或“B”);定值电阻应选择________(填“D”或“E”)。
(3)调节电阻箱R的阻值,读出多用电表对应的示数,测得多组R和U并记录。根据测得的多组数据,作出图线,如图丙所示,图线的纵轴截距为,横轴截距为,定值电阻的阻值用表示,则电源的电动势________,内阻________(结果均用题中字母表示)。
【答案】(1)5.2 (2) ①. B ②. D
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
该同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如图甲所示,则该电表读数为。
【小问2详解】
[1]电源电动势约为,则电压表应选用量程为6V的,即电压表V应选择B。
[2]可变电阻箱的阻值范围为,电压表测量电阻箱的电压,为使得电压表读数有明显偏转,则定值电阻应选择阻值较小的D。
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
结合图像有,
解得该电池组的电动势和内阻分别为,
三、计算题(共3小题,满分36分;其中15题9分,16题11分,17题16分,要求写出必要的方程式和文字说明)
15. 如图所示,电源电动势、内阻,电动机M绕线的电阻,重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时,标有“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光,不计空气阻力和摩擦,g取。求:
(1)通过电动机的电流;
(2)重物的速度大小。
【答案】(1)2A (2)1.2m/s
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常发光,则
由闭合回路欧姆定律得流过电源的电流
解得
灯泡的电流
解得
电动机的电流
解得
【小问2详解】
电动机的输出功率
解得
又
解得重物的速度大小为
16. 如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量大小为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求:
a.小球运动过程中的最大速度;
b.小球运动到最低点时绳子对小球的拉力。
【答案】(1)
(2)a.,方向垂直于OA斜向左下方;b.,方向竖直向上。
【解析】
【小问1详解】
小球在A点静止,根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
a.小球摆至A点时速度最大,根据动能定理有
解得
方向垂直于OA斜向左下方。
b.小球摆至最低点的过程根据动能定理可知
解得
小球在最低点,根据牛顿第二定律可知
解得
方向竖直向上。
17. 如图所示的电路,电源的电动势,内阻,电阻,,为平行板电容器,其电容,虚线到两极板的距离相等,极板长,两极板的间距,极板右边缘到荧光屏的距离。
(1)若开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过的电荷量为多少?
(2)若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以的初速度射入平行板电容器的两极板间,刚好沿虚线匀速运动,则当开关S闭合稳定后,时,该带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间,试证明带电微粒能否从极板间射出。(取,要求写出计算和分析过程)
(3)在(2)问中,若能射出,求带电微粒打到荧光屏上的点距点的距离,若不能射出,则求带电微粒打在极板上的位置。
【答案】(1);(2)能,见解析;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)S断开时,电阻两端电压
S闭合后,外电路的总电阻
路端电压
电阻两端的电压
流过的电荷量
(2)设带电微粒的质量为,带电荷量为,当开关S断开时有
当开关S闭合后,设带电微粒的加速度为,则
假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向
竖直方向
联立解得
故带电微粒能从极板间射出。
(3)带电微粒在极板间做类平抛运动,射出后做匀速直线运动,射出方向的反向延长线与虚线交于处,可知
解得
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