内容正文:
广州天省实验学校2026—2027学年(上)高中第一次质量检测
高二级物理试题
时间:2026年9月
注意:
1.考试时间为75分钟。满分为100分。
2.试卷分为第Ⅰ卷(选择题)与第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
3.选择题答案必须用2B铅笔在答题卡对应题号答题框内填涂,非选择题需在问卷指定位置作答。
第Ⅰ卷选择题(共48分)
一.单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “超级电容器”由于电极中加入了表面积非常大的石墨烯,所以具备超大的容量,适合作为动力电池的助力动力源。相对于普通电容器,“超级电容器”( )
A. 极板电荷量较大
B. 极板间的电场强度较大
C. 单位电压容纳的电荷量较大
D. 带相同电荷量时电压较大
2. 污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有( )
A. M点的电势比N点的高
B. N点的电场强度比P点的大
C. 污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做正功
D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
3. 如图所示, 让平行板电容器带电后,极板B与一灵敏的静电计相接,极板A接地.静电计的指针偏转一定的角度,若不改变A、B两板的带电量,而将A板向B板稍微靠近,那么( )
A. 两极板间的电压变大 B. 静电计的指针偏角变大
C. 静电计的指针偏角变小 D. 平板电容器的电容变小
4. 导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB(曲线)所示,AC为图线在A点的切线,C点的坐标为。下列说法正确的是( )
A. 当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻不变
B. 当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻减小
C. 当灯泡两端的电压为2V时,小灯泡的电阻为1Ω
D. 当灯泡两端的电压由2V时,小灯泡的电阻为2Ω
5. 关于下列电阻和电阻率的说法正确的是( )
A. 把一根均匀导线分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半。
B. 由可知,与R成正比,与l成反比
C. 所有材料的电阻率随温度的升高而增大
D. 对某一确定的导体当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大。
6. 三个电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=5Ω,将它们并联后加一恒定电压U,电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是I1、I2、I3,每个电阻两端电压分别是U1、U2、U3,则下列说正确的是( )
A. I1∶I2∶I3=5∶3∶2
B. U1∶U2∶U3=5∶3∶2
C. 若再并联一个100Ω的电阻,则并联的总阻值增大
D. 若减小R1的阻值,则电路中并联的总阻值减小
7. 如图所示,直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列,相邻圆筒间的距离相同,其中心轴线在同一直线上,A、B接在电压大小不变、极性随时间周期性变化的交变电源上,粒子从序号为0的金属圆板的中心沿轴线进入圆筒。则粒子( )
A. 在加速器中一直做匀加速直线运动
B. 只在金属圆筒内做匀加速直线运动
C. 只在相邻两个金属圆筒间做匀加速直线运动
D. 在加速器中一直做加速度增大的变加速直线运动
8. 如图所示,两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,闭合开关S,电源给电容器充电.下列说法正确的是( )
A. 保持S接通,减小两极板的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B. 保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大
C. 断开S,减小两极板间正对面积,则两极板间的电势差减少
D. 断开S,减小两极板间的距离,则极板上的电量减少
二.多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统,传感器的核心部件由一块固定极板M和一块可前后移动的极板N组成的平行板电容器。已知,电容器所带电荷量始终保持不变,当汽车速度减小时,由于惯性两极板之间的相对位置发生变化,使MN间的电压发生变化,电压到一定临界值安全气囊弹出。则减速过程,下列说法正确的是( )
A. 极板间距离减小 B. 电容器电容减小 C. 极板间电压减小 D. 极板间场强增大
10. 如图所示,平行板电容器两极板长度均为L,一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子以大小为的初速度紧贴上板垂直电场线射入电场,并恰好从下板边缘射出,射出时速度方向与下板的夹角为。粒子重力不计,。下列判断正确的是( )
A. 上极板带负电
B. 粒子射出下板边缘时的速度大小为
C. 上、下两极板的电势差为
D. 两极板间的距离为
11. 对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,其伏安特性曲线如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为100R
B. 常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为
C. 给金属丝加上的电压从零开始逐渐增大,比值变大
D. 金属材料的电阻率随温度的升高而减小
12. 某同学用伏安法测一个未知电阻,用甲、乙图所示的电路各测试一次,依图甲测得的数据是,,依图乙测得数据是,,下列说法正确的是( )
A. 用甲电路测量的误差小些,真实值应小于
B. 用甲电路测量的误差小些,真实值应大于
C. 用乙电路测量的误差小些,真实值应小于
D. 甲电路的电流和乙电路的电压都是准确值,但电阻的真实值并不是
第II卷非选择题(共52分)
三.非选择题(本题共6小题,共52分。考生根据要求作答)
13. 要测定绕制滑动变阻器金属丝(阻值约为)的有效长度。
(1)用螺旋测微器测量金属丝线头的直径,其结果d=____________mm。
(2)为了更精确测定金属丝的电阻,现有如下器材:
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
电流表A1(量程0~50mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约1Ω)
电压表V1(量程0~5V,内阻约15kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约30kΩ)
滑动变阻器R(阻值范围0~10Ω,允许最大电流0.5A)
电键1个,导线若干条
实验时电流表应选择____________,电压表应选择____________(填仪器字母代号),并在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路_________。
(3)若金属丝的电阻率为ρ、直径为d,电流表、电压表的读数分别为I和U,则金属丝长度的表达式为L=____________。
14. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,观察电容器的充、放电过程,同时测量电容器的电容。电路中的电流传感器可显示电流随时间的变化。电路图中直流电源电压、内阻不计,K为单刀双掷开关,,为定值电阻,C为电容器。
(1)先将K与“1”端相连,此时电容器处于______________过程(选填“充电”或“放电”),电路稳定后,再将K与“2”端相连,此过程通过电流传感器的电流方向为______________(填“从上到下”或“从下到上”)。电流i随时间t变化的规律如图乙所示。
(2)图乙中阴影部分的面积______________(选填“>”、“<”或“=”);
(3)已知图乙中阴影部分的面积为,则该电容器的电容为______________F。
15.
(1)据报道,我国每年心源性猝死案例高达55万,而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15μF,充电至9000V电压,如果电容器在0.002s时间内完成放电,则电容器充电后的电量为____________C,电容器放电过程的平均电流强度为____________A。
(2)如图所示的示波管,当两偏转电极、上的电压为零时,电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O点,其中x轴与电场的场强方向重合。x轴正方向垂直于纸面向里,y轴与电场的场强方向重合,y轴正方向竖直向上)。若要电子打在图示坐标系的第Ⅰ象限,则、极接电源的____________(填“正极”或“负极”);若、极接电源的正极,、接电源的负极,电子将打在图示坐标系的第____________象限。
(3)如图乙,游标卡尺的读数为_________cm
16. 如图所示的电路中, , , , .
(1)求电路中的总电阻;
(2)当加在电路两端的电压时,通过每个电阻的电流是多少?
17. 如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为d,下极板接地,板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q(q>0)的金属微粒,从两极板中央O点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后速度大小不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求:
(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次到达上极板时速度大小;
(3)微粒第一次从上极板回到O点时的速度大小。
18. 在“质子疗法”中,质子先被加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死肿瘤细胞。如图所示,质量为m,电荷量为q的质子从极板A处由静止加速,极板间的加速电压。然后从坐标系中的B点平行于x坐标轴进入区域,该区域充满沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界的C点。质子比荷为,,不计重力作用。求:
(1)通过极板中间的小孔射出时的速度;
(2)B、C两点电势差;
(3)电场强度E的大小。
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广州天省实验学校2026—2027学年(上)高中第一次质量检测
高二级物理试题
时间:2026年9月
注意:
1.考试时间为75分钟。满分为100分。
2.试卷分为第Ⅰ卷(选择题)与第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
3.选择题答案必须用2B铅笔在答题卡对应题号答题框内填涂,非选择题需在问卷指定位置作答。
第Ⅰ卷选择题(共48分)
一.单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “超级电容器”由于电极中加入了表面积非常大的石墨烯,所以具备超大的容量,适合作为动力电池的助力动力源。相对于普通电容器,“超级电容器”( )
A. 极板电荷量较大
B. 极板间的电场强度较大
C. 单位电压容纳的电荷量较大
D. 带相同电荷量时电压较大
【答案】C
【解析】
【详解】CD.由于超级电容器具备超大的容量,即单位电压容纳的电荷量较大,也就是电容C较大,故带相同电荷量时电压较小,C正确,D错误;
AB.电容器的容纳能力较大,并不代表实际使用中极板电荷量较大、场强较大,也有可能极板电荷量很小,场强很小,AB错误。
故选C。
2. 污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有( )
A. M点的电势比N点的高
B. N点的电场强度比P点的大
C. 污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做正功
D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线从接电源正极的金属圆盘指向接电源负极的金属棒,沿电场线方向电势降低,图中电场线方向由点指向点,因此,故A错误;
B.电场线越密,电场强度越大,图中点附近的电场线比点附近的密,因此,故B错误;
C.设污泥絮体的电荷量为,由题意知,从点移到点,电场力做功为
由于,所以,电场力对污泥絮体做正功,故C正确;
D.点和点在同一等势面上,因此,污泥絮体在点与点的电势能之差为
由于且,所以,故D错误。
故选C。
3. 如图所示, 让平行板电容器带电后,极板B与一灵敏的静电计相接,极板A接地.静电计的指针偏转一定的角度,若不改变A、B两板的带电量,而将A板向B板稍微靠近,那么( )
A. 两极板间的电压变大 B. 静电计的指针偏角变大
C. 静电计的指针偏角变小 D. 平板电容器的电容变小
【答案】C
【解析】
【详解】D.A板向B板稍微靠近,变小,根据
知电容变大,D错误;
A.又电量Q不变,根据
得两极板间的电压变小,A错误;
BC.静电计的指针偏角表示电势差,所以偏角变小,B错误C正确。
故选C。
4. 导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB(曲线)所示,AC为图线在A点的切线,C点的坐标为。下列说法正确的是( )
A. 当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻不变
B. 当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻减小
C. 当灯泡两端的电压为2V时,小灯泡的电阻为1Ω
D. 当灯泡两端的电压由2V时,小灯泡的电阻为2Ω
【答案】C
【解析】
【详解】AB.灯泡的伏安特性曲线可知,图像上每一个点与坐标原点连线斜率为
则灯泡两端的电压升高时,灯泡的电阻增大,故AB错误;
C.当灯泡两端的电压为2V时,由图可知电流为2A,可得小灯泡电阻为
故C正确,D错误;
故选C。
5. 关于下列电阻和电阻率的说法正确的是( )
A. 把一根均匀导线分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半。
B. 由可知,与R成正比,与l成反比
C. 所有材料的电阻率随温度的升高而增大
D. 对某一确定的导体当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大。
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电阻定律有
把一根均匀导线分成等长的两段,每段长度变为原来的一半,横截面积不变,故电阻变为原来的一半;电阻率是材料本身的属性,与长度、横截面积无关,故电阻率不变,故A错误;
B.电阻率定义式为
电阻率由材料种类和温度决定,与、、无关,不能说与成正比、与成反比,故B错误;
C.多数金属材料的电阻率随温度升高而增大,但半导体等材料的电阻率随温度升高而减小,故“所有材料”说法错误,故C错误;
D.对某一确定的导体,不计体积和形状变化,则、不变;根据电阻定律有
温度升高时电阻增大,说明电阻率增大,故D正确。
故选D。
6. 三个电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=5Ω,将它们并联后加一恒定电压U,电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是I1、I2、I3,每个电阻两端电压分别是U1、U2、U3,则下列说正确的是( )
A. I1∶I2∶I3=5∶3∶2
B. U1∶U2∶U3=5∶3∶2
C. 若再并联一个100Ω的电阻,则并联的总阻值增大
D. 若减小R1的阻值,则电路中并联的总阻值减小
【答案】D
【解析】
【详解】B.并联电路各支路电压相等,所以
U1∶U2∶U3=1∶1∶1
故B错误;
A.根据可知
故A错误;
C.若再并联一个100Ω的电阻,根据并联电阻计算公式可知并联的总阻值减小,故C错误;
D.若减小R1的阻值,电路总电流增大,则电路中并联的总阻值减小,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列,相邻圆筒间的距离相同,其中心轴线在同一直线上,A、B接在电压大小不变、极性随时间周期性变化的交变电源上,粒子从序号为0的金属圆板的中心沿轴线进入圆筒。则粒子( )
A. 在加速器中一直做匀加速直线运动
B. 只在金属圆筒内做匀加速直线运动
C. 只在相邻两个金属圆筒间做匀加速直线运动
D. 在加速器中一直做加速度增大的变加速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】大小不变、极性随时间周期性变化的交变电源加在相邻两个金属圆筒之间,所以粒子在相邻两个金属圆筒间受恒定的电场力,做匀加速直线运动,金属圆筒中电场为零,粒子不受电场力,做匀速运动。
故选C。
8. 如图所示,两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,闭合开关S,电源给电容器充电.下列说法正确的是( )
A. 保持S接通,减小两极板的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B. 保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大
C. 断开S,减小两极板间正对面积,则两极板间的电势差减少
D. 断开S,减小两极板间的距离,则极板上的电量减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.保持S接通,则电容器两板间的电势差U不变,减小板间距离时,由
可知,两极板间的电场的电场强度增大,故A错误;
B.保持S接通,两板间的电势差不变,在两极板间插入一块介质,则电容增大,则由
Q=CU
可知极板上的电量增大,故B正确;
C.断开S,两板上所带电量Q不变,减小两极板间正对面积,电容减小,由电容的定义式
分析知,两极板间的电势差增大,故C错误;
D.断开S,极板上的电量不变,故D错误。
故选B。
二.多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统,传感器的核心部件由一块固定极板M和一块可前后移动的极板N组成的平行板电容器。已知,电容器所带电荷量始终保持不变,当汽车速度减小时,由于惯性两极板之间的相对位置发生变化,使MN间的电压发生变化,电压到一定临界值安全气囊弹出。则减速过程,下列说法正确的是( )
A. 极板间距离减小 B. 电容器电容减小 C. 极板间电压减小 D. 极板间场强增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.M极板固定,汽车减速可移动的极板N由于惯性相对M极板向前运动,即极板间距离减小,故A正确;
BC.M、N两极板间的距离d减小,根据可知电容增大,因为电荷量Q不变,根据可知极板间电压U减小,故B错误,C正确;
D.极板间电场强度又因为,
联立解得,可知电场强度不变,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,平行板电容器两极板长度均为L,一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子以大小为的初速度紧贴上板垂直电场线射入电场,并恰好从下板边缘射出,射出时速度方向与下板的夹角为。粒子重力不计,。下列判断正确的是( )
A. 上极板带负电
B. 粒子射出下板边缘时的速度大小为
C. 上、下两极板的电势差为
D. 两极板间的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.正电粒子向下偏转,下极板带负电,上极板带正电,A错误;
B.射出时速度方向与下板的夹角为,可得
求得
B错误;
C.射出时速度方向与下板的夹角为,可得
在沿电场线方向上,根据运动学公式
联立求得
C正确;
D.在沿电场线方向上
D错误。
故选C。
11. 对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,其伏安特性曲线如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为100R
B. 常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为
C. 给金属丝加上的电压从零开始逐渐增大,比值变大
D. 金属材料的电阻率随温度的升高而减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设金属丝原长为L,横截面积为S,由电阻定律则得
R=ρ
若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则金属丝的长度
因为金属丝的体积不变,则有
可得
则拉长后的金属丝的电阻
A正确;
B.若将金属丝对折起来,则金属丝的长度
其横截面积
所以此时金属丝的电阻为
B错误;
C.I-U图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,即
k=
由题中图像可知,随着电压的增大,斜率变小,则电阻值变大,即变大,C正确;
D.金属材料的电阻率随温度的升高而增大,D错误。
故选AC。
12. 某同学用伏安法测一个未知电阻,用甲、乙图所示的电路各测试一次,依图甲测得的数据是,,依图乙测得数据是,,下列说法正确的是( )
A. 用甲电路测量的误差小些,真实值应小于
B. 用甲电路测量的误差小些,真实值应大于
C. 用乙电路测量的误差小些,真实值应小于
D. 甲电路的电流和乙电路的电压都是准确值,但电阻的真实值并不是
【答案】A
【解析】
【详解】AB.甲图为电流表内接法,电流表测量值准确,电压表测量的是与电流表串联后的总电压,电压测量值偏大,电阻测量值偏大,所以真实值应小于测量值。两次测量中,电压变化率为,电流变化率为,电流变化更显著,说明乙图外接法中电压表分流作用明显,误差较大,因此甲电路测量误差较小,故A正确,B错误;
C.乙图为电流表外接法,电压表测量值准确,电流表测量的是通过和电压表的总电流,电流测量值偏大,电阻测量值偏小,所以真实值应大于测量值;且电流变化显著,说明乙电路误差较大,故C错误;
D.甲电路的电流是流过的真实电流,是准确值;乙电路的电压是两端的真实电压,是准确值;但由两次测量只能确定真实值范围,恰好在此范围内,不能排除真实值就是的可能性,故D错误。
故选A。
第II卷非选择题(共52分)
三.非选择题(本题共6小题,共52分。考生根据要求作答)
13. 要测定绕制滑动变阻器金属丝(阻值约为)的有效长度。
(1)用螺旋测微器测量金属丝线头的直径,其结果d=____________mm。
(2)为了更精确测定金属丝的电阻,现有如下器材:
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
电流表A1(量程0~50mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约1Ω)
电压表V1(量程0~5V,内阻约15kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约30kΩ)
滑动变阻器R(阻值范围0~10Ω,允许最大电流0.5A)
电键1个,导线若干条
实验时电流表应选择____________,电压表应选择____________(填仪器字母代号),并在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路_________。
(3)若金属丝的电阻率为ρ、直径为d,电流表、电压表的读数分别为I和U,则金属丝长度的表达式为L=____________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③.
(3)
【解析】
【小问1详解】
固定刻度读数为,微分筒读数为29.6格,每格对应,因此直径为
【小问2详解】
[1]金属丝两端电压不超过电源电动势,估算最大电流为
因此选用量程为的电流表,读数更精确。
[2]电源电动势为,选用量程为的电压表。
[3]滑动变阻器总电阻远小于待测电阻,采用分压接法,便于调节电压并获取多组数据。电流表内阻与待测电阻相近,而电压表内阻远大于待测电阻,采用电流表外接法,减小测量误差。
【小问3详解】
忽略电压表分流产生的误差,金属丝电阻和横截面积分别为,
根据电阻定律有
联立解得
14. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,观察电容器的充、放电过程,同时测量电容器的电容。电路中的电流传感器可显示电流随时间的变化。电路图中直流电源电压、内阻不计,K为单刀双掷开关,,为定值电阻,C为电容器。
(1)先将K与“1”端相连,此时电容器处于______________过程(选填“充电”或“放电”),电路稳定后,再将K与“2”端相连,此过程通过电流传感器的电流方向为______________(填“从上到下”或“从下到上”)。电流i随时间t变化的规律如图乙所示。
(2)图乙中阴影部分的面积______________(选填“>”、“<”或“=”);
(3)已知图乙中阴影部分的面积为,则该电容器的电容为______________F。
【答案】(1) ①. 充电 ②. 从下到上
(2)= (3)0.05
【解析】
【小问1详解】
[1]当K接“1”端时,电源通过电流传感器给电容器输送电荷,电容器处于充电过程。
[2]充电稳定后,电容器上极板带正电、下极板带负电;K切换到“2”端后电容器放电,正电荷从电容器上极板经电流传感器的b端流向a端,因此通过电流传感器的电流方向为从下到上。
【小问2详解】
图像与坐标轴围成的面积物理意义是该过程的总电荷量,是充电过程的总电荷量,是放电过程的总电荷量,同一个电容器充满电后储存的总电荷量是定值,因此
【小问3详解】
充电完成后电容器两端电压等于电源电压,对应电容器充电的总电荷量
根据电容定义式
代入得
15.
(1)据报道,我国每年心源性猝死案例高达55万,而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15μF,充电至9000V电压,如果电容器在0.002s时间内完成放电,则电容器充电后的电量为____________C,电容器放电过程的平均电流强度为____________A。
(2)如图所示的示波管,当两偏转电极、上的电压为零时,电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O点,其中x轴与电场的场强方向重合。x轴正方向垂直于纸面向里,y轴与电场的场强方向重合,y轴正方向竖直向上)。若要电子打在图示坐标系的第Ⅰ象限,则、极接电源的____________(填“正极”或“负极”);若、极接电源的正极,、接电源的负极,电子将打在图示坐标系的第____________象限。
(3)如图乙,游标卡尺的读数为_________cm
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 负极 ②. 二
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据电容的定义,充电后的电荷量为
代入数据得
[2]电容器完全放电,放电过程的平均电流为
代入数据得
【小问2详解】
[1]电子带负电,受电场力方向与电场方向相反,偏向正极板。要打在第一象限,电子应沿轴、轴正方向偏转,因此、板接正极, X'、Y'板接负极。
[2]若X、Y'板接正极,电子沿轴负方向、轴正方向偏转,打在第二象限。
【小问3详解】
游标卡尺有10个等分刻度,精度为;游标零刻度位于主尺的与之间,游标第4条刻度线与主尺刻度线对齐,读数为
16. 如图所示的电路中, , , , .
(1)求电路中的总电阻;
(2)当加在电路两端的电压时,通过每个电阻的电流是多少?
【答案】(1)电路中的总电阻为14Ω
(2)当加在电路两端的电压U=42V时,通过四个电阻的电流分别为:3A;3A;1A;2A.
【解析】
【分析】分析电路图,电阻R3、R4并联,再和R1和R2串联,根据欧姆定律和串并联电路的特点求解.
【详解】(1)电路中的总电阻为
Ω=14Ω
(2)根据欧姆定律得:
I=
R1和R2串联且在干路上,所以
I1=I2=3A
对于R3、R4则有:
I3+I4=3A
所以
I3=1A,I4=2A
答:(1)电路中的总电阻为14Ω
(2)当加在电路两端的电压U=42V时,通过四个电阻的电流分别为:3A;3A;1A;2A.
17. 如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为d,下极板接地,板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q(q>0)的金属微粒,从两极板中央O点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后速度大小不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求:
(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次到达上极板时速度大小;
(3)微粒第一次从上极板回到O点时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
微粒从点由静止释放,带正电,所受电场力方向竖直向下,向下做匀加速直线运动,加速度大小为
从点到下极板的位移为,根据位移公式有
解得
【小问2详解】
微粒到达下极板时的速度大小为
解得
微粒与下极板碰撞后速度大小不变、方向反向向上,电性与下极板相同,即带负电,电荷量绝对值为。此时电场方向仍竖直向下,微粒所受电场力方向竖直向上,大小仍为,加速度大小仍为,方向向上。微粒从下极板向上运动到上极板,位移为,根据速度位移关系有
代入数据解得
【小问3详解】
微粒与上极板碰撞后速度大小不变、方向反向向下,电性与上极板相同,即带正电,电荷量绝对值为。此时电场方向竖直向下,微粒所受电场力方向竖直向下,加速度大小仍为,方向向下。微粒从上极板向下运动到点,位移为,根据速度位移关系有
代入数据解得
18. 在“质子疗法”中,质子先被加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死肿瘤细胞。如图所示,质量为m,电荷量为q的质子从极板A处由静止加速,极板间的加速电压。然后从坐标系中的B点平行于x坐标轴进入区域,该区域充满沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界的C点。质子比荷为,,不计重力作用。求:
(1)通过极板中间的小孔射出时的速度;
(2)B、C两点电势差;
(3)电场强度E的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由动能定理可得
解得
【小问2详解】
质子在电场中偏转垂直击中边界的C点,如图
速度与水平方向的夹角为,则质子到达C点时的速度
质子从B点到C点由动能定理得
B、C两点电势差
【小问3详解】
质子在电场中运动到达OP上的C点的水平位移为x,竖直位移为y,根据几何关系有
又,
联立可得
根据匀强电场的特点有
可得电场强度E的大小
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