内容正文:
哈三中2026-2027学年度上学期
高二学年10月月考物理(选考)试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每个小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 电流是矢量,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
B. 可以用计算所有用电器消耗的电功率
C. 电源内部,电流从电源正极流向电源负极
D. 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越小,其导电性能越好
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流虽然有方向,但它的运算不遵循矢量的平行四边形定则,属于标量,并非矢量,故A错误。
B.公式是焦耳定律推导的热功率公式,仅能计算用电器的热功率,对于非纯电阻用电器(比如电动机),其消耗的总电功率大于热功率,不能用该式计算总电功率,故B错误
C.电源外部电流从正极流向负极,电源内部非静电力驱动电流从电源负极流向正极,完成闭合回路的电流循环,故C错误,
D.电阻率是描述材料自身导电特性的物理量,根据电阻定律
在长度、横截面积相同的前提下,电阻率越小,材料的电阻越小,导电性能越好,故D正确。
故选D。
2. 关于多用电表的使用,下列操作正确的是( )
A. 甲图,用直流电压挡测小灯两端电压
B. 乙图,用直流电流挡测小灯电流
C. 丙图,用欧姆挡测某未知电阻
D. 丁图,用欧姆挡测二极管的反向电阻
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图,用直流电压挡测小灯两端电压时,红表笔应该接小灯泡的左端,黑表笔接右端,选项A错误;
B.乙图,用直流电流挡测小灯电流时,电流从红表笔流入电表,选项B正确;
C.丙图,用欧姆挡测某未知电阻时,应该把电阻与电路断开,选项C错误;
D.丁图,用欧姆挡测二极管的反向电阻时,因黑表笔接内部电源的正极,则黑表笔应该接二极管的右端,选项D错误。
故选B。
3. 现有一根金属裸导线,如果把该导线均匀拉长到原来的3倍,仍给它加上相同电压,则拉长前、后在相同时间内通过该导线横截面的电荷量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】导线被均匀拉长时,总体积不变。长度变为原来的3倍,由体积公式可知,横截面积会变为原来的。
根据电阻定律
解得拉长后新电阻
两端加相同电压,由欧姆定律
可得拉长前后的电流关系为
电荷量公式为
相同时间下,拉长前后通过的电荷量之比,即比值为
故选C。
4. 如图所示,是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数增大
C. 电源的效率减小 D. 电源内部的热功率增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当外界的光照强度减弱时,光敏电阻阻值增大,总电阻增大,电流表示数减小,电压表示数增大,故A错误,B正确;
C.电源的效率,光敏电阻阻值增大,增大,效率增大,故C错误;
D.电源内部的热功率,因总电阻增大,总电流减小,电源内部的热功率减小,故D错误。
故选B。
5. 如图所示的图像中,直线表示某电源路端电压与电流的关系图线,图线为非线性元件小灯泡的图线。用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的阻值为 B. 该电源电动势为
C. 电源内阻为 D. 电源的总功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在题给的图像中,直线表示电源的路端电压与电流的关系,曲线表示小灯泡两端电压与电流的关系。直接连接时,两者的电流、电压相同,因此交点表示电路的工作状态,读得,。由电阻定义,得小灯泡在此状态下的阻值,故A错误;
BCD.电源放电时,由闭合电路欧姆定律有,其中为电源电动势,为电源内阻。当时,路端电压等于电动势,故直线的纵截距给出。结合两线交点,读得,。由闭合电路欧姆定律计算内阻,得
电源的总功率为,代入工作电流得,故BC错误,D正确。
故选D。
6. 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A. 电流表的读数小于电流表的读数 B. 电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C. 电压表的读数小于电压表的读数 D. 电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.电流表的量程大于电流表的量程,故电流表的电阻值小于电流表的电阻值,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表的读数大于电流表的读数,故A错误;
B.两个电流表的表头是并联关系,电压相同,故偏转角度相等,故B错误;
C.电压表的量程大于的量程,故电压表的电阻值大于电压表的电阻值,两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故电压表的读数大于电压表的读数,故C错误;
D.两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故偏转角度相等,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为的不可伸长绝缘细线,细线一端固定在点,另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成,此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,重力加速度为,不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度
B. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
C. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为
D. 小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,其电势能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.设小球电荷量的绝对值为,静止时的细线拉力大小为。小球受重力、细线拉力和电场力;细线拉力的水平分量向左,所以电场力向右,小球带负电。由受力平衡有,
联立得,故A错误;
B.小球的机械能是动能与重力势能之和。以点为原点、水平向右为正方向,设小球的水平坐标为,初始水平坐标为。细线拉力不做功,由功能关系,机械能的变化等于电场力做的功,即
因此机械能随增大而增大,在圆周轨迹的最左端最小,故B错误;
C.将重力和电场力合成为恒力,其大小为
由初始受力平衡可知,恒力沿初始细线斜向右下。设初始位置为点,其对径点为点,圆周的最左、最右端分别为点和点。下图标出这些位置及小球在点时重力、电场力与二者合力的方向,虚线箭头表示合力。
细线拉力始终与小球的速度垂直,不做功,重力与电场力的总功等于恒力的功。在点,沿反方向的位移达到最大值,恒力做功最小,由动能定理可知此处动能最小。设小球在点的速度大小为,细线拉力大小为,取径向指向点为正方向,由牛顿第二定律得
此处所需向心力最小,恒力沿径向向内的分量最大,因而细线拉力最小。细线只能拉不能推,恰能完成圆周运动对应。于是有
所以动能的最小值为,故C正确;
D.电场力向右,小球向右运动时电场力做正功、电势能减小,向左运动时电场力做负功、电势能增大。从点开始逆时针运动一周,小球先到达最右端点,再到达最左端点,最后回到点,水平坐标先增大、再减小、最后增大,因此电势能先减小、再增大、最后减小,故D错误。
故选C。
8. 如图所示是一个由电池、电阻、开关与平行板电容器组成的串联电路,开关闭合,一带电液滴悬浮在两板间点不动,下列说法正确的是( )
A. 带电液滴带正电
B. 将A板下移,带电液滴将向上运动
C. 将A板下移,电容器的电容减小
D. 增大两极板间距离的过程中,电阻中有从到的电流
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图中电池符号可知,上极板接电池正极,下极板接负极,板间电场方向竖直向下。液滴悬浮时,重力竖直向下,电场力必须竖直向上,与电场方向相反,因此液滴带负电,故A错误;
B.开关保持闭合,电容器两极板间的电压不变。设板间距为,板间电场强度大小为,由匀强电场的电势差关系有,可得
上极板下移使减小,增大。设液滴电荷量的绝对值为,电场力大小为,由可知,液滴所受向上的电场力增大,而重力不变,合力竖直向上,液滴将向上运动,故B正确;
C.平行板电容器的电容决定式为,其中为介电常数,为极板正对面积,为静电力常量。上极板下移时,减小,其他量不变,因此电容增大,故C错误;
D.增大板间距时,根据前述电容决定式,电容减小。设一个极板所带电荷量的绝对值为,由电容定义式可知,在不变时,减小,电容器放电。上极板带正电,正电荷从该极板经电阻流向电池正极,故电阻中的电流方向为从到,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,,,,滑动变阻器的阻值范围为,为变阻器接入电路中的有效阻值,下列说法正确的是( )
A. 当时,的电功率最大 B. 当时,的电功率最大
C. 电源的最大输出功率是 D. 的最大功率是
【答案】CD
【解析】
【详解】A.当电流最大时,功率最大,阻值应为0,定值电阻消耗的电功率最大,故A错误;
B.将看成电源的内阻,当等效电源的内电阻等于外阻时,消耗的功率最大,即
解得,故B错误;
C.当外电路总电阻等于电源内阻时,即,电源输出功率最大,最大值为
解得,故C正确
D.的最大功率时,
功率最大值为
解得,故D正确
故选CD。
10. 如图(a),平行金属板A和B间的距离为,现在A、B板加上如图(b)所示的方波形电压,时A板比B板的电势高,电压的正向值为,反向值也为。现有由质量为的带正电且电荷量为的粒子组成的粒子束,从AB的中点以速度沿方向平行于金属板射入,所有粒子在AB间的飞行时间均为,不计重力,及粒子间相互作用。下列说法正确的是( )
A. 粒子飞出电场时的速度大小都为
B. 粒子飞出电场时的速度方向都改变了
C. 粒子飞出电场时的位置与点的距离都为
D. 粒子飞出电场时的位置与点的最大距离为
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.取沿向右为轴正方向,由板指向板为轴正方向。粒子在水平方向不受力,速度始终为。设电场强度大小为、粒子加速度大小为,由匀强电场中的电势差关系得
粒子仅受电场力,由牛顿第二定律得,解得加速度大小为
题给电压—时间图表示两板间电压随时间变化,其周期为,每周期正向电压持续,反向电压持续。所有粒子的飞行时间恰为一个周期,故无论何时入射,均经历上述两种时长的向下、向上加速。各恒加速度时段的速度变化相加,出口竖直速度为
出口速度的水平分量等于,竖直分量向下,合成关系如下图所示
由速度合成,出口速率为
设出口速度与入射方向的夹角为,则
两速度分量均与入射时刻无关,故所有粒子的出口速率相同,且均向板一侧偏转,故AB正确;
CD.各粒子的水平位移均为,因此出口到的距离等于出口竖直位移的绝对值。对于相同的飞行时刻,已经历的正向电场时长越大,粒子的向下速度越大;把全部正向时段放在前面,可使各时刻的向下速度都最大,因而出口竖直位移最大;把全部反向时段放在前面,则出口竖直位移最小。在时入射,粒子先向下加速,再反向加速,由各段匀变速直线运动的位移公式得
在时刻入射,粒子先向上加速,再向下加速,同理得
出口位置随入射时刻变化,其到的最大距离为,故C错误,D正确。
故选ABD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分
11. 哈三中“悟理”实验小组同学利用电压表和电流表测定某一电源的电动势和内电阻(电动势约为,内阻约为),除该电源、开关和若干导线外,还有以下器材可供选用:
A、电压表(量程,内阻约为)
B、电压表(量程,内阻约为)
C、电流表(量程,内阻约为)
D、滑动变阻器(阻值范围)
E、滑动变阻器(阻值范围)
(1)为使实验测量准确,电压表应选择_______;滑动变阻器应选择_______(均填器材前字母代号)。
(2)实验中为了减小测量误差,如图所示的电路中应该选择的是_______(选填“甲”或“乙”);请根据电路图在丙图中连接实物图_______。
(3)解决问题后规范完成实验,根据获得的电压表读数和对应的电流表读数。作出图像如图丁所示,可知电池组的电动势_______,内阻_______。(结果均保留2位小数)
(4)(多选)对以上实验的系统误差进行了分析,其中正确的是( )
A. 主要是由电压表的分流引起的 B. 主要是由电流表的分压引起的
C. 电动势测量值小于真实值 D. 内阻测量值大于真实值
【答案】(1) ①. A ②. D
(2) ①. 甲 ②.
(3) ①. 2.94##2.95##2.96 ②. 2.78##2.79##2.80 (4)AC
【解析】
【小问1详解】
[1]电源端电压不超过其电动势,约为。量程为的电压表能使指针偏转较大,读数的相对误差较小,故选择A。
[2]为使电流和端电压有明显变化,滑动变阻器的最大阻值宜与电源内阻、电流表内阻之和处于同一数量级。两者内阻之和约为,选用阻值范围为的滑动变阻器便于调节,故选择D。开始实验时应将接入阻值调至最大,再逐渐减小,并保持电流不超过。
【小问2详解】
[1]设电流表内阻为,电压表内阻为。甲中电压表测量电源端电压,误差来自电压表分流;乙中电压表没有测出电流表两端的电压,由闭合电路欧姆定律得
因此乙中测得的内阻包含电流表内阻。电压表内阻约为,远大于电源内阻,分流很小;电流表内阻约为,相对于电源内阻不能忽略,故选择甲。
[2]按甲图连接,电源正极经开关接电流表的正接线柱,同时接电压表的正接线柱;电流表负接线柱接变阻器右侧下接线柱,变阻器左侧上接线柱接电源负极;电压表负接线柱也接电源负极。变阻器一上一下接入,实现限流调节,完整接线如答案图所示。
【小问3详解】
[1]图丁为电源端电压随电流变化的图像。数据处理时忽略电压表分流,由闭合电路欧姆定律,整理得
图线在纵轴上的截距表示测得的电动势,由图读得。
[2]图线斜率的绝对值表示测得的内阻。取纵轴截距与图线上处的点,后一点的电流约为,两点间电压的下降量为
电流的增加量为,由斜率得
【小问4详解】
AB.甲电路中,电流表只测量变阻器支路的电流,电压表分走了一部分电流。电流表内阻虽然影响工作电流,但其分压已包含在电压表测得的电源端电压中,因此主要系统误差来自电压表分流,故A正确,B错误;
CD.设电压表中的电流为。电压表两端的电压为,由欧姆定律
可得
流经电源的总电流为,由闭合电路欧姆定律得
代入电压表电流并整理得
将图线给出的电动势和内阻测量值分别记为和,由纵截距和斜率绝对值分别得到
,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
(1)如甲图所示,先用多用电表“”挡粗测其电阻_______,然后用乙图的螺旋测微器测其直径_______,再用毫米刻度尺测其长度为。
(2)要精确测量金属丝的电阻,实验室提供的器材有:
电源(电动势,内阻不计);电流表(量程,内阻未知);电流表(量程,内阻);定值电阻;滑动变阻器(最大阻值);开关和导线若干。为了尽可能减小实验误差并采用丙图所示实验电路按正确的实验操作调节滑动变阻器,测得多组电流表、的示数、,以为纵轴,为横轴作图像,如图丁所示。得到图像的斜率为,由此得到该金属丝电阻率_______(用、、、、、表示)。
【答案】(1) ①. ②. 4.697##4.698##4.699
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]多用电表置“”挡,在电阻刻度上读数为6,乘以倍率得。
[2]螺旋测微器固定套管读数为,微分筒读数为19.8格,每格为,所以
按仪器估读,或也可接受。再用毫米刻度尺测出金属丝的有效长度,记为。
【小问2详解】
闭合开关前将滑动变阻器调到最大阻值,闭合开关后逐渐调小,记录多组和示数,且使两电流表均不超过量程。测得的是两并联支路的总电流,金属丝支路电流为。由并联支路电压相等得
整理得
图像以为横轴、为纵轴,所以斜率满足
所以
金属丝横截面积为
由电阻定律得,所以
将上述和代入,得
13. 在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,电路中的定值电阻,闭合开关后,电动机正常工作,此时,电流表的示数为。电流表为理想电表。求:
(1)路端电压
(2)电动机消耗的功率
(3)若电动机效率为80%,电动机内阻
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
理想电流表串联在干路中,示数为电源的总电流。由闭合电路欧姆定律有,所以路端电压为
【小问2详解】
由图可知,定值电阻与电动机并联,二者两端电压都等于路端电压。设通过电动机、定值电阻的电流分别为和,对定值电阻应用欧姆定律得。
由并联电路的电流关系,可得通过电动机的电流为
电动机消耗的功率是其输入电功率,由电功率公式得
【小问3详解】
设电动机输出的机械功率为,发热功率为,效率为。由效率定义,代入
整理得
根据能量守恒,电动机的输入电功率等于输出机械功率与发热功率之和,即
所以发热功率为
电动机线圈的发热功率满足焦耳定律,因此电动机的内阻为
14. 如图所示,电源的电动势,内阻,两个定值电阻均为,平行板电容器的电容,初始状态开关断开,电路稳定后,求:
(1)电容器所带电荷量
(2)开关闭合至电路再次稳定,此过程流过电流表的电荷量
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电容器两极板间的电压等于两端的电压,开关断开时,
电路中的总电流为
电容器的两极板间的电压为
此时电容器所带电荷量为
【小问2详解】
开关接通时两定值电阻并联,外电路电阻
电路中的总电流为
电容器的两极板间的电压为
此时电容器所带的电荷量为
此过程流过电流表的电荷量
15. 如图所示,以为坐标原点建立平面直角坐标系,电子(电荷量大小为,质量为,重力不计)从第三象限中的匀强电场下端点由静止出发,经电场加速后从点沿轴正方向射入第二象限径向电场区域,已知该径向电场电子轨迹处的电场强度大小为,方向背离原点呈放射状向外,电子在该区域内恰好做半径为的匀速圆周运动。从点沿轴正方向离开径向电场,进入第一象限沿轴正方向的匀强电场,恰好从点进入第四象限的矩形区域,该区域内存在沿轴正方向的匀强电场,大小为,矩形区域的边界为、、、,为的中点。已知量为、、、,求:
(1)加速电场的电压
(2)第一象限电场强度,和电子从点进入矩形区域时的速度
(3)电子能够从矩形区域边射出时对应的场强取值范围,和电子离开时的动能(用表示)
【答案】(1)
(2),,方向与轴正方向成角斜向右下
(3),
【解析】
【小问1详解】
设电子经加速后速度大小为。在径向电场中,电子所受电场力指向圆心,提供匀速圆周运动的向心力,有
因此电子经加速后的速度满足
电子从静止开始通过加速电场,只有电场力做功,由动能定理得,联立可得加速电压
【小问2详解】
由圆轨迹的半径及为的中点可知,从到的竖直下降量和水平位移分别为和。以下分方向列式时,水平方向向右、竖直方向向下取正。第一象限的偏转轨迹及矩形电场中的两条临界轨迹如下图所示。
电子从点以速度水平射出,在第一象限仅受向下的电场力,设加速度大小为,由牛顿第二定律得。设从到的时间为,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,分别有和
联立上述三式可得
在点,水平分速度仍为,竖直向下的分速度为
由速度合成可得电子在点的速度大小
两分速度大小相等,故速度方向与轴正方向成角斜向右下。
【小问3详解】
电子进入矩形区域后仅受向左的电场力,设加速度大小为,由牛顿第二定律得,结合第(1)问的速度关系可得
电子竖直向下的分速度保持为,若由边射出,其在矩形区域内的运动时间为
电子的初始水平速度向右、大小为,水平加速度向左。设进入矩形区域后的时间为,以题图中点为水平坐标的原点,其水平坐标满足
为避免电子从边穿出,临界情形是图中轨迹①在点与边相切。此时水平速度减为零,向右的位移为,由匀变速直线运动的速度与位移关系得
代入与的关系可得相切时的场强
该临界状态到达切点的时间为
相应竖直下降量为,故切点确实位于边上。当更小时,同一时刻的水平坐标更大,电子会在到达前穿过;当不小于该临界值时,向右的最大位移不超过,因而要求
在上述下限以上,场强越大,电子越早转为向左运动。为避免提前由边穿出,只需其到达时的水平坐标不小于零,即
解得
等号对应图中轨迹②恰好通过点。两个临界状态均满足由边射出的要求,故电场强度的范围为
从点到边,电场力只在水平方向做功。电子的电荷量为,水平位移为,由动能定理得
代入及可得电子离开矩形电场时的动能
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哈三中2026-2027学年度上学期
高二学年10月月考物理(选考)试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每个小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 电流是矢量,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
B. 可以用计算所有用电器消耗的电功率
C. 电源内部,电流从电源正极流向电源负极
D. 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越小,其导电性能越好
2. 关于多用电表的使用,下列操作正确的是( )
A. 甲图,用直流电压挡测小灯两端电压
B. 乙图,用直流电流挡测小灯电流
C. 丙图,用欧姆挡测某未知电阻
D. 丁图,用欧姆挡测二极管的反向电阻
3. 现有一根金属裸导线,如果把该导线均匀拉长到原来的3倍,仍给它加上相同电压,则拉长前、后在相同时间内通过该导线横截面的电荷量之比为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数增大
C. 电源的效率减小 D. 电源内部的热功率增大
5. 如图所示的图像中,直线表示某电源路端电压与电流的关系图线,图线为非线性元件小灯泡的图线。用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的阻值为 B. 该电源电动势为
C. 电源内阻为 D. 电源的总功率为
6. 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A. 电流表的读数小于电流表的读数 B. 电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C. 电压表的读数小于电压表的读数 D. 电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
7. 如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为的不可伸长绝缘细线,细线一端固定在点,另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成,此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,重力加速度为,不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度
B. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
C. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为
D. 小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,其电势能先减小后增大
8. 如图所示是一个由电池、电阻、开关与平行板电容器组成的串联电路,开关闭合,一带电液滴悬浮在两板间点不动,下列说法正确的是( )
A. 带电液滴带正电
B. 将A板下移,带电液滴将向上运动
C. 将A板下移,电容器的电容减小
D. 增大两极板间距离的过程中,电阻中有从到的电流
9. 如图所示,,,,滑动变阻器的阻值范围为,为变阻器接入电路中的有效阻值,下列说法正确的是( )
A. 当时,的电功率最大 B. 当时,的电功率最大
C. 电源的最大输出功率是 D. 的最大功率是
10. 如图(a),平行金属板A和B间的距离为,现在A、B板加上如图(b)所示的方波形电压,时A板比B板的电势高,电压的正向值为,反向值也为。现有由质量为的带正电且电荷量为的粒子组成的粒子束,从AB的中点以速度沿方向平行于金属板射入,所有粒子在AB间的飞行时间均为,不计重力,及粒子间相互作用。下列说法正确的是( )
A. 粒子飞出电场时的速度大小都为
B. 粒子飞出电场时的速度方向都改变了
C. 粒子飞出电场时的位置与点的距离都为
D. 粒子飞出电场时的位置与点的最大距离为
二、非选择题:本题共5小题,共54分
11. 哈三中“悟理”实验小组同学利用电压表和电流表测定某一电源的电动势和内电阻(电动势约为,内阻约为),除该电源、开关和若干导线外,还有以下器材可供选用:
A、电压表(量程,内阻约为)
B、电压表(量程,内阻约为)
C、电流表(量程,内阻约为)
D、滑动变阻器(阻值范围)
E、滑动变阻器(阻值范围)
(1)为使实验测量准确,电压表应选择_______;滑动变阻器应选择_______(均填器材前字母代号)。
(2)实验中为了减小测量误差,如图所示的电路中应该选择的是_______(选填“甲”或“乙”);请根据电路图在丙图中连接实物图_______。
(3)解决问题后规范完成实验,根据获得的电压表读数和对应的电流表读数。作出图像如图丁所示,可知电池组的电动势_______,内阻_______。(结果均保留2位小数)
(4)(多选)对以上实验的系统误差进行了分析,其中正确的是( )
A. 主要是由电压表的分流引起的 B. 主要是由电流表的分压引起的
C. 电动势测量值小于真实值 D. 内阻测量值大于真实值
12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
(1)如甲图所示,先用多用电表“”挡粗测其电阻_______,然后用乙图的螺旋测微器测其直径_______,再用毫米刻度尺测其长度为。
(2)要精确测量金属丝的电阻,实验室提供的器材有:
电源(电动势,内阻不计);电流表(量程,内阻未知);电流表(量程,内阻);定值电阻;滑动变阻器(最大阻值);开关和导线若干。为了尽可能减小实验误差并采用丙图所示实验电路按正确的实验操作调节滑动变阻器,测得多组电流表、的示数、,以为纵轴,为横轴作图像,如图丁所示。得到图像的斜率为,由此得到该金属丝电阻率_______(用、、、、、表示)。
13. 在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,电路中的定值电阻,闭合开关后,电动机正常工作,此时,电流表的示数为。电流表为理想电表。求:
(1)路端电压
(2)电动机消耗的功率
(3)若电动机效率为80%,电动机内阻
14. 如图所示,电源的电动势,内阻,两个定值电阻均为,平行板电容器的电容,初始状态开关断开,电路稳定后,求:
(1)电容器所带电荷量
(2)开关闭合至电路再次稳定,此过程流过电流表的电荷量
15. 如图所示,以为坐标原点建立平面直角坐标系,电子(电荷量大小为,质量为,重力不计)从第三象限中的匀强电场下端点由静止出发,经电场加速后从点沿轴正方向射入第二象限径向电场区域,已知该径向电场电子轨迹处的电场强度大小为,方向背离原点呈放射状向外,电子在该区域内恰好做半径为的匀速圆周运动。从点沿轴正方向离开径向电场,进入第一象限沿轴正方向的匀强电场,恰好从点进入第四象限的矩形区域,该区域内存在沿轴正方向的匀强电场,大小为,矩形区域的边界为、、、,为的中点。已知量为、、、,求:
(1)加速电场的电压
(2)第一象限电场强度,和电子从点进入矩形区域时的速度
(3)电子能够从矩形区域边射出时对应的场强取值范围,和电子离开时的动能(用表示)
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