内容正文:
2023级高二上学年期末考试
物 理 试 题
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案,不能答在试题卷上。
一、本大题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. 在下列四个图中,关于通电直导线所受安培力以及通电导体周围的磁感线,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,通电直导线所受安培力与图中相反,故A错误;
B.根据左手定则可知,图中安培力方向向左,故B正确;
C.根据安培定则可知,图中磁感线方向向右,故C错误;
D.根据安培定则可知,磁感线方向顺时针,故D错误。
故选B。
2. 在如图所示电路中,先闭合开关给平行板电容器充电,充电结束后断开开关,发现有一滴带电油滴正悬浮在两极板之间,下列说法正确的是( )
A. 电容器下板接地,因此电容器所带电荷量为0
B. 无法判断带电油滴的电性
C. 如果将电容器的下极板向下移动会观察到油滴向下运动
D. 如果将电容器的上极板向上移动,油滴的电势能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.充电结束后断开开关,电容器没有接入闭合回路,不会放电,则电容器所带电荷量不为0,故A错误;
B.带电油滴正悬浮在两极板之间,可知,带电油滴所受电场力方向竖直向上,由于极板间电场方向竖直向下,则带电油滴带负电,故B错误;
C.充电结束后断开开关,电容器没有接入闭合回路,不会放电,电容器所带电荷量不变,由,和可得
如果将电容器的下极板向下移动,则极板间距离增大,可知,极板间电场强度不变,则油滴不运动,故C错误;
D.结合C分析可知,如果将电容器的上极板向上移动,可知,极板间电场强度不变,则P点与下极板间的电势差不变,所以P点的电势不变,油滴的电势能不变,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,虚线a、b、c是某电场中的电场线,实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点,下列说法正确的是( )
A. 电场中Q、P点电势
B. 带电粒子在Q点时的电势能比在P点时大
C. 带电粒子在Q点时的动能比在P点时大
D. 带电粒子在Q点时的加速度比在P点时的大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.无论粒子沿轨迹向哪一端运动,其加速度的法向分量均指向轨迹凹侧。粒子带正电,所受电场力方向与电场方向相同;在点,电场方向沿电场线的切线方向,该切线的两个可能方向中,只有由左上指向右下的方向具有指向轨迹凹侧的分量,因此图中电场线的方向总体由左向右。沿轨迹从点指向点时,电场力做正功,电势降低,故点电势高于点。带正电粒子的电势能,所以粒子在点的电势能大于在点的电势能,故A错误,B正确;
C.粒子仅受电场力作用,动能与电势能之和不变,即
由粒子在点的电势能大于在点的电势能,可知粒子在点的动能小于在点的动能,故C错误;
D.电场线越密处电场强度越大,图中点附近的电场线比点附近密集,故点的电场强度大于点。由牛顿第二定律与电场力公式得
可知粒子在点的加速度大于在点的加速度,故D错误。
故选B。
4. 如图所示A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是的中点,A、B、C构成一个直角三角形,长为,电场线与三角形所在的平面平行,已知,,,由此可以判断( )
A. 电场强度的方向垂直连线斜向上
B. 电场强度的方向由B点指向C点
C. 电场强度的大小为
D. 电场强度的大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在匀强电场中,,则B、C连线的中点D的电势
故,为一条等势线,根据电场线与等势线垂直且沿着电场线方向电势降低可知,电场强度的方向垂直于AD连线斜向下,选项AB错误;
CD.电场强度的大小
选项C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示的电解池接入电路后,在t秒内有个一价正离子通过溶液内某截面S,有个一价负离子通过溶液内某截面S,设e为元电荷,以下说法正确的是( )
A. 当时,电流为零
B. 当时,电流方向从A→B,电流为
C. 当时,电流方向从B→A,电流为
D. 无论大小如何,电流方向都从A→B,电流都为
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,在t秒内通过溶液内截面的电荷量为
则电流为
电流的方向与正电荷的运动方向相同,故由A到B,D正确。
故选D。
6. 如图所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻的阻值等于r,定值电阻的阻值等于2r,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表A示数变化量的绝对值为,下列说法错误的是( )
A. 带电液滴将向下运动,定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
B.
C. 、、均不变
D. 电源的输出功率变大,电源效率变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.将滑动变阻器滑片向下滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律
可知电路电流增大,根据
可知电容器极板间电压减小,根据
可知电容器的电荷量减少,电容器放电,所以定值电阻中有从a流向b的瞬间电流,由
可知极板间匀强电场的电场强度减小,向上的电场力减小,则带电液滴将向下运动。A正确;
BC.理想电压表测量定值电阻两端的电压,根据欧姆定律可得
理想电压表测量电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律可得
理想电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据闭合电路欧姆定律可得
则有,,
可知、、均不变,由于定值电阻的阻值等于,则有,B错误,C正确;
D.电源的输出功率为
可知当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大;由于定值电阻的阻值等于电源内阻,则电路的外电阻大于内阻且在减小,则电源的输出功率变大;电源效率为
由于外电阻减小,则电源效率减小,D正确。
此题选择错误的,故选B。
7. 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,合上开关,R为定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B. A1的电阻小于A2的电阻
C. 定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D. V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角大于V2指针的偏角
【答案】C
【解析】
【详解】A.电压表是用灵敏电流计串联一个分压电阻改装而成的,故A错误;
B.电流表是用灵敏电流计并联一个分流电阻改装而成的,并联电阻越小,分流越多,量程越大。电流表A1量程小于A2的量程,则电流表A1的内阻大于A2的内阻,故B错误;
C.电压表的示数表示自己两端的电压,V1与V2串联后与定值电阻R并联,则定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和。A1或A2的读数等于定值电阻R与电压表的电流之和,故定值电阻R通过的电流小于A1或A2的读数,故C正确;
D.两电压表串联,则其中的两灵敏电流计串联,根据串联电路特点可知两灵敏电流计的电流相等,故电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角;电压表V1的量程大于V2的量程,则电压表V1的内阻大于V2的内阻,根据串联电路电压分配特点,可知电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分,每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有错的得0分)
8. 如图(a)所示,是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿由点运动到点,所经位置的电势随距点的距离变化的规律如图(b)所示,以下说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度 B. 电子在、两点的速度
C. 、两点的电势 D. 电子在,两点的电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图像中斜率的绝对值表示场强的大小,由图像可知,点处场强大于点处场强,故A错误;
BCD.沿电场线方向电势降低,可知,场强方向由,电子受力方向为,则电场力做负功,电势能增大,,动能减小,速度减小,则,故BD正确,C错误。
故选BD。
9. 如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图乙所示。电子原来静止在左极板小孔处,若电子到达右板的时间大于T,(不计重力作用)下列说法中正确的是( )
A. 从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间往返运动
B. 从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上
C. 从t=时刻释放电子,电子可能在两板间往返运动,也可能打到右极板上
D. 从t=时刻释放电子,电子必将从左极板小孔处离开
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.从时刻释放电子,电子在时间内向右做匀加速直线运动,在时间内向右做匀减速直线运动,且两段时间内的加速度大小相同,根据匀变速直线运动的对称性可知电子将始终向右运动,直到打到右极板上,故A错误,B正确;
C.从时刻释放电子,电子在时间内向右做匀加速直线运动,在时间内向右做匀减速直线运动,在时速度减为零,且距离右板最近,但由题意可知此时电子未达到右板;电子在时间内向左做匀加速直线运动,在时间内向左做匀减速直线运动,在时速度减为零,根据运动的对称性可知此时电子回到出发点,所以从时刻释放电子,电子一定在两板间往返运动,但不可能打到右极板上,故C错误;
D.时刻释放电子,先向右运动,后向左运动,由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移,又电子到达右板的时间大于T,则电子最终从左极板的小孔离开电场,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,光滑绝缘导轨固定在竖直平面内,它由直线部分AB和四分之三圆弧部分BCD组成,两部分在B点相切,O为圆心,半径为R,直线部分倾角为,整个装置处于水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、可视为质点的带正电滑块从直导轨上的A点由静止释放,它沿直导轨运动从B点进入圆弧,而后一直沿圆弧导轨运动,经D点时对导轨作用力恰为零。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,则下列说法正确的是( )
A. 滑块所带电荷量为 B. 滑块所带电荷量为
C. A、B两点间距为2R D. A、B两点间距为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.滑块经D点时对导轨作用力恰为零,说明此时重力与电场力的合力提供向心力,即
所以
选项A正确,B错误;
CD.设滑块经D点时速度大小为v,则
滑块从A点到D点,由动能定理得
解得A、B两点间距
选项C错误,D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
三、实验题(本题共2小题,共计16分)
11.
(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中,如图甲、乙所示,正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度为______、用螺旋测微器测得金属丝的直径为______mm。
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为,电流表内阻约几欧,电压表内阻约,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势,内阻很小。则以下电路图中______(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值______。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
A. B. C. D.
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值,则精确测量金属丝的阻值可最佳电路应是(2)中______电路(选填电路图下方的字母)。此时测得电流为、电压为U,那么金属丝的电阻率为______(用直接测量的物理量字母表示)。
【答案】(1) ①. 1.050 ②. 0.530
(2) ①. A ②. 偏小
(3) ①. B ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]游标卡尺主尺读数1cm,游标第十个刻度与主尺对齐,则金属丝的长度L为
[2]螺旋测微器固定刻度读数0.5mm,可动部分读数3.0,则金属丝直径为
【小问2详解】
[1]因电源不能在大功率下长时间运行,则本实验应采用限流接法;同时电压表内阻较大,由电压表和电流表读数可知,待测电阻的内阻约为
故采用电流表外接法误差较小。
故选A。
[2]在实验中电压表示数准确,但电流测量的是干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小。
【小问3详解】
[1]因已知电流表准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻,可以用B电路。
故选B。
[2]由欧姆定律可得
则待测电阻
且
,
联立,可得
12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.待测干电池一节
B.电流表:量程,内阻为
C.电压表:量程,内阻未知
D.电压表:量程,内阻未知
E.滑动变阻器:,
F.滑动变阻器:,
G.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下,为消除上述系统误差,尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中请选择适当的器材:电压表______,滑动变阻器选______(填写器材前的序号字母)。
(2)实验电路图应选择下图中的______(填“甲”或“乙”)。
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像。由此可知,干电池的内电阻______(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. C ②. E
(2)乙 (3)0.20
【解析】
【小问1详解】
[1]依题意,干电池的电动势为1.5V,为了减小读数误差,电压表应选量程较小的电压表V1。
故选D。
[2]为调节方便灵活,滑动变阻器应选总电阻值较小滑动变阻器R1。
故选E。
【小问2详解】
电流表内阻为已知,电流表的电阻可等效到电源内阻中,减小实验误差。因此实验电路图应选择图中的乙。
【小问3详解】
据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知U-I图像中图线的斜率大小
又
可得
四、计算题(本题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示的电路中,电阻,,。当开关断开时,电流表示数为,当闭合时电流表示数为,电流表为理想电表。求:
(1)开关断开和闭合时的路端电压及;
(2)电源的电动势和内阻。
【答案】(1)1.5V;1.44V;(2),
【解析】
【详解】(1)开关断开时,由图可知其路端电压为
当闭合时,其路端电压为
(2)开关断开时,与串联后与并联,其总电阻为
设电源内阻为,由于两支路阻值相等故可得干路电流
则由闭合电路欧姆定律可得
当闭合时,被短路,故剩余两电阻并联,其并联总电阻为
由此时两支路阻值关系得干路电流
故由闭合电路欧姆定律可得
联立解得
,
14. 如图,不等量同种电荷固定在绝缘斜面上的M、N两点,O为MN的中点,A、B为斜面上的点。带正电小物块(视为试探电荷)无初速放在O点能保持静止且无摩擦。给小物块沿斜面向上的速度,第一次运动到最高点为A,第一次回到O点时速度为,第一次运动到最低点为B。已知斜面倾角为,固定电荷的电荷量,,,,,小物块质量为m,重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)求小物块电荷量q;
(2)斜面与小物块动摩擦因数;
(3)OB两点间电势差。(为简化表达,答案可用、q直接表示,无需代入前两问结果)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块在点平衡且无摩擦,有
得:
【小问2详解】
物块从到再回,由动能定理:
得:
【小问3详解】
物块由到再到,由动能定理:
得:
15. 绝缘的粗糙水平地面上方有一竖直方向的矩形区域,该区域由三个水平边长是,竖直边长是的小矩形区域组成,从左到右依次为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,且矩形区域的下边与桌面相接。为方便描述建立如图所示的平面直角坐标系;区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中分别存在沿轴负方向、轴正方向、轴正方向的匀强电场,其场强大小比值为。现有一带正电的滑块(可视为质点)以某一初速度(未知)从点沿轴正方向进入区域Ⅰ,滑块最终从点(,)(图中未标出)离开区域Ⅲ。已知滑块在区域Ⅰ中所受静电力与所受重力大小相等,地面与滑块间的动摩擦因数为0.125,重力加速度为。求:
(1)滑块进入区域Ⅲ时的速度大小;
(2)滑块从O点运动到P点的时间t;
(3)若滑块以相同大小的初速度(未知)从点沿轴负方向进入区域Ⅲ,求:滑块离开电场区域的位置点(图中未标出)与点的高度差。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在区域Ⅱ中由于所受静电力与所受重力大小相等,则滑块做匀速直线运动,在区域Ⅲ做类平抛运动,竖直方向的加速度大小为
根据类平抛运动规律有,
解得,
【小问2详解】
滑块进入区域Ⅲ时,根据动能定理
解得
在区域Ⅰ运动的过程中,由运动学公式
由牛顿第二定律
联立可得滑块在区域Ⅰ运动的时间为
滑块在区域Ⅱ运动的时间为
则滑块在通过矩形区域的过程中时间为
【小问3详解】
滑块以的速度从P点沿x轴负方向进入区域Ⅲ做类平抛运动,如图所示
在水平方向有
在竖直方向由牛顿第二定律得
由运动学公式得,
解得,
滑块在区域Ⅱ中做匀速直线运动,在竖直方向上的位移有
滑块在区域Ⅰ中做类斜抛运动,从出区域Ⅱ到上升到最高点的过程中,在竖直方向上有,
解得
由于
可知滑块从边界OO'离开电场区域,在区域Ⅰ竖直方向上的位移为
则Q点的纵坐标为
故滑块离开电场区域的位置(点)与点的高度差
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2023级高二上学年期末考试
物 理 试 题
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案,不能答在试题卷上。
一、本大题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. 在下列四个图中,关于通电直导线所受安培力以及通电导体周围的磁感线,正确的是( )
A. B. C. D.
2. 在如图所示电路中,先闭合开关给平行板电容器充电,充电结束后断开开关,发现有一滴带电油滴正悬浮在两极板之间,下列说法正确的是( )
A. 电容器下板接地,因此电容器所带电荷量为0
B. 无法判断带电油滴的电性
C. 如果将电容器的下极板向下移动会观察到油滴向下运动
D. 如果将电容器的上极板向上移动,油滴的电势能不变
3. 如图所示,虚线a、b、c是某电场中的电场线,实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点,下列说法正确的是( )
A. 电场中Q、P点电势
B. 带电粒子在Q点时的电势能比在P点时大
C. 带电粒子在Q点时的动能比在P点时大
D. 带电粒子在Q点时的加速度比在P点时的大
4. 如图所示A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是的中点,A、B、C构成一个直角三角形,长为,电场线与三角形所在的平面平行,已知,,,由此可以判断( )
A. 电场强度的方向垂直连线斜向上
B. 电场强度的方向由B点指向C点
C. 电场强度的大小为
D. 电场强度的大小为
5. 如图所示的电解池接入电路后,在t秒内有个一价正离子通过溶液内某截面S,有个一价负离子通过溶液内某截面S,设e为元电荷,以下说法正确的是( )
A. 当时,电流为零
B. 当时,电流方向从A→B,电流为
C. 当时,电流方向从B→A,电流为
D. 无论大小如何,电流方向都从A→B,电流都为
6. 如图所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻的阻值等于r,定值电阻的阻值等于2r,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表A示数变化量的绝对值为,下列说法错误的是( )
A. 带电液滴将向下运动,定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
B.
C. 、、均不变
D. 电源的输出功率变大,电源效率变小
7. 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,合上开关,R为定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B. A1的电阻小于A2的电阻
C. 定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D. V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角大于V2指针的偏角
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分,每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有错的得0分)
8. 如图(a)所示,是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿由点运动到点,所经位置的电势随距点的距离变化的规律如图(b)所示,以下说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度 B. 电子在、两点的速度
C. 、两点的电势 D. 电子在,两点的电势能
9. 如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图乙所示。电子原来静止在左极板小孔处,若电子到达右板的时间大于T,(不计重力作用)下列说法中正确的是( )
A. 从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间往返运动
B. 从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上
C. 从t=时刻释放电子,电子可能在两板间往返运动,也可能打到右极板上
D. 从t=时刻释放电子,电子必将从左极板小孔处离开
10. 如图所示,光滑绝缘导轨固定在竖直平面内,它由直线部分AB和四分之三圆弧部分BCD组成,两部分在B点相切,O为圆心,半径为R,直线部分倾角为,整个装置处于水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、可视为质点的带正电滑块从直导轨上的A点由静止释放,它沿直导轨运动从B点进入圆弧,而后一直沿圆弧导轨运动,经D点时对导轨作用力恰为零。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,则下列说法正确的是( )
A. 滑块所带电荷量为 B. 滑块所带电荷量为
C. A、B两点间距为2R D. A、B两点间距为
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
三、实验题(本题共2小题,共计16分)
11.
(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中,如图甲、乙所示,正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度为______、用螺旋测微器测得金属丝的直径为______mm。
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为,电流表内阻约几欧,电压表内阻约,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势,内阻很小。则以下电路图中______(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值______。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
A. B. C. D.
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值,则精确测量金属丝的阻值可最佳电路应是(2)中______电路(选填电路图下方的字母)。此时测得电流为、电压为U,那么金属丝的电阻率为______(用直接测量的物理量字母表示)。
12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.待测干电池一节
B.电流表:量程,内阻为
C.电压表:量程,内阻未知
D.电压表:量程,内阻未知
E.滑动变阻器:,
F.滑动变阻器:,
G.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下,为消除上述系统误差,尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中请选择适当的器材:电压表______,滑动变阻器选______(填写器材前的序号字母)。
(2)实验电路图应选择下图中的______(填“甲”或“乙”)。
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像。由此可知,干电池的内电阻______(结果保留2位有效数字)。
四、计算题(本题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示的电路中,电阻,,。当开关断开时,电流表示数为,当闭合时电流表示数为,电流表为理想电表。求:
(1)开关断开和闭合时的路端电压及;
(2)电源的电动势和内阻。
14. 如图,不等量同种电荷固定在绝缘斜面上的M、N两点,O为MN的中点,A、B为斜面上的点。带正电小物块(视为试探电荷)无初速放在O点能保持静止且无摩擦。给小物块沿斜面向上的速度,第一次运动到最高点为A,第一次回到O点时速度为,第一次运动到最低点为B。已知斜面倾角为,固定电荷的电荷量,,,,,小物块质量为m,重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)求小物块电荷量q;
(2)斜面与小物块动摩擦因数;
(3)OB两点间电势差。(为简化表达,答案可用、q直接表示,无需代入前两问结果)
15. 绝缘的粗糙水平地面上方有一竖直方向的矩形区域,该区域由三个水平边长是,竖直边长是的小矩形区域组成,从左到右依次为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,且矩形区域的下边与桌面相接。为方便描述建立如图所示的平面直角坐标系;区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中分别存在沿轴负方向、轴正方向、轴正方向的匀强电场,其场强大小比值为。现有一带正电的滑块(可视为质点)以某一初速度(未知)从点沿轴正方向进入区域Ⅰ,滑块最终从点(,)(图中未标出)离开区域Ⅲ。已知滑块在区域Ⅰ中所受静电力与所受重力大小相等,地面与滑块间的动摩擦因数为0.125,重力加速度为。求:
(1)滑块进入区域Ⅲ时的速度大小;
(2)滑块从O点运动到P点的时间t;
(3)若滑块以相同大小的初速度(未知)从点沿轴负方向进入区域Ⅲ,求:滑块离开电场区域的位置点(图中未标出)与点的高度差。
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