精品解析：福建福州高级中学2026-2027学年高二第一学期10月适应性考试物理试卷

2026年福州高级中学10月适应性考试 高二物理试题 试卷总分：100分 完卷时间：75分钟 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下面理解正确的是（ ） A. 电场和电场线都是客观存在的 B. 根据，可知点电荷电场中某点的电势与该点电荷的电量成反比 C. 是电场强度的定义式；是试探电荷所受的力，是场源电荷的电荷量 D. 由知，带电荷量为的正电荷，从点到点克服电场力做功，则、两点的电势差为 2. 如图所示，小球A、B、C均带正电荷，三个球的电荷量均为Q，其中A、B两球固定在绝缘水平地面上，三球所在位置构成一个边长为a的等边三角形，A、B、C位于同一竖直平面内，重力加速度为g，静电力常量为k，则C球的质量为（　　） A. B. C. D. 3. 我国科研团队成功研发了一种新型高效晶体二极管，广泛应用于新能源电路中。该二极管具有更低的能耗和更高的稳定性。实验人员测量了该二极管的伏安特性曲线，如图所示，则（ ） A. 加正向电压时，二极管的阻值随着电压的增大而增大 B. 若二极管两端的电压增加为原来的两倍，则流过二极管的电流也增加为原来的两倍 C. 加正向电压时，二极管的电阻为 D. 加正向电压时，二极管的电阻为 4. 如图为某昆虫机器人翅膀结构原理图。M、N为固定电极，P为柔性机翼电极，其间有绝缘液体电解质，可视为电容器。电极M、P、N通过单刀双掷开关连接在直流电源上，P极接地。实验时，开关S掷于1端，P向上摆动；开关S掷于2端，P向下摆动，从而模拟翅膀振动。已知为间一点，则缓慢向上摆动达到点前（　　） A. M板的电势逐渐减小 B. M极电荷量逐渐减小 C. O点的场强逐渐减小 D. O点的电势逐渐减小 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有2项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 关于下列四幅图画的说法，正确的是（ ） A. 甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成、两部分后，所带电荷量小于所带电荷量 B. 乙图中，、两点场电强度相同，电势也相同 C. 丙图中，用毛皮摩擦过的带电橡胶棒靠近易拉罐，易拉罐右侧感应出正电，左侧感应出负电，且最终内部空腔各处的电场强度为零 D. 丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 6. 如图所示，为粒子源，为足够大的荧光屏。在和极板间有加速电压，在两水平放置的平行导体板、间有偏转电压，一质子（氢原子核）由静止从发出，经加速后以水平速度进入平行导体板、间，忽略粒子所受的重力，质子打到点。（ ） A. 仅增大，则质子从发出到打在荧光屏上的时间不变 B. 仅增大，则质子一定会打在点上方 C. 仅增大，则质子一定会打在点下方 D. 仅把质子改为粒子（氦原子核，质量约为质子的4倍、电荷量为质子的2倍），则粒子仍通过相同的轨迹且以相同的速度打在点 7. 如图所示，光滑定滑轮、位于同一水平线上，轻绳一端跨过定滑轮与沙桶连接，另一端跨过定滑轮与轻弹簧一端连接，轻弹簧另一端连接带正电的小球，带正电的小球固定在定滑轮正下方。初始时沙桶、小球均处于静止状态，且此时。小球、的电荷量不变，轻弹簧始终在弹性限度内。若轻轻取走少许沙子，调整沙桶高度使系统再次平衡。则（ ） A. 小球、间的距离不变 B. 小球与间的距离不变 C. 增大 D. 小球、间的库仑力减小 8. 长为的绝缘轻细线一端连接质量为、电荷量为的带正电小球，另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的点，整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场，带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动，俯视图如图甲所示，为轨迹圆的一条直径。以点为起始点，小球运动过程中的电势能与小球运动的路程之间的关系如图乙所示，其中。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度的大小为 C. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为 D. 系统的总能量为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、填空题（每题3分，共9分。） 9. 如图所示，带电的乌云飘过某建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，虚线、、、是等差等势面，实线是某正电荷在电场中的运动轨迹，、是轨迹上的两点。不计电荷重力，则云层下表面带__________（选填“正电”或“负电”）；正电荷在点的速度__________在点的速度（选填“>”或“<”）。 10. 如图中把量程为，内阻为的电流表改装成的电压表，则需串联一个阻值为__________的电阻，改装后原来刻度位置的读数为__________。 11. 已知x轴上各点电场强度方向沿x轴，x轴上各点电势如图所示，处电势为最大值，为5V，则处电场强度为________。一电子从处由静止释放，仅在电场力作用下运动，则该电子运动到处时的动能为________eV。 四、实验题（共14分。） 12. 某同学用图甲所示的电路观察电容器的充放电情况。所用器材有：电源（）、电容器、电阻、开关、电压传感器、电流传感器、导线若干。 （1）在图甲所示的电路图中，传感器为__________（选填“电流”或“电压”）传感器。 （2）将开关接1给电容器充电，充电完成后将开关接2，电容器通过放电。观察放电过程中电压传感器的电压随时间的变化的图像可能为图__________，（选填“乙”或“丙”），实验中发现放电太快，可以通过__________（选填“增大”或“减小”）来延长放电时间。 （3）电容器放电时的图像如图丁所示，已知图线与坐标轴围成的面积对应的格子约42格，则该电容器一个极板的电荷量大小为__________。（结果保留3位有效数字） 13. 某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。 （1）先用游标卡尺测其长度，如图甲所示，读数是__________。 （2）再用螺旋测微器测量金属丝直径，涉及到的步骤如图（a）所示，请选出需要的步骤，并按实验时的先后顺序排列，其合理的是__________；如图乙所示，读数是__________。 A．甲乙 B．甲丙 C．甲乙丙 D．丙甲乙 （3）然后用多用电表挡粗测其电阻，测量时指针位置如图丙所示； 为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测材料外，还备有的实验器材如下： 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．电流表（量程，内阻约为） E．滑动变阻器（，） F．输出电压为的直流稳压电源 G．开关，导线若干 ①上述器材中，电压表应选__________，电流表应选__________。（填写各器材的字母代号） ②若要求实验过程中电压表的读数从零开始调节，用笔画线代替导线将实物图补充完整__________（画线需体现电表量程的选择）。 ③若该材料的直径为，长度为，所测电压为，电流为，测其电阻率的表达式为__________（用题中所给物理量的符号表示）。 ④由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电阻率比实际值偏__________（填“大”或“小”）。 五、计算题（本题共3小题，共37分。应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 14. 某玩具吹风机有两个挡位—自然风和热风，其原理简图（部分）如图所示。向上推动选择开关，触点、触点可绕点同时逆时针转动，选择开关在图示位置为关闭。将选择开关向上推动一个挡位时，触点与触点接通，电动机正常工作，吹自然风。再向上推动一个挡位时，触点与触点接通、触点与触点接通，电热丝接通，开始加热，电动机也正常工作，吹热风。已知电动机的额定电压，额定电流，电动机线圈电阻，电热丝电阻。求： （1）电动机正常工作时输出的机械功率； （2）吹热风时电动机和电热丝消耗的总功率。 15. 如图所示，光滑绝缘斜面高度。斜面底端与光滑绝缘水平轨道用小圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线。正对的平行板和电阻及输出电压恒定为的电源，构成如图所示电路，平行板板长为，板间距离，定值电阻阻值为（未知），可以看作质点的带电小球电量、质量，从斜面顶端静止下滑，重力加速度。 （1）若断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求小球运动速度、电源电压； （2）在（1）的条件下，若闭合，调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻，小球离开平行板右边缘时，速度偏转角，求电阻的阻值； （3）在（1）、（2）的条件下，若闭合，调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻，求小球离开电场时的竖直偏转位移。 16. 如图甲所示，在水平面的上方，存在竖直平面内周期性变化的匀强电场，电场方向未知，变化规律如图乙所示。把一质量为、带电荷的小球在时从点以大小为的初速度水平向右抛出，经过一段时间后，小球以大小为的速度竖直向下经过点，随后小球第一次经过点正下方，且经过点正下方时电场刚好第一次反向。已知之间的高度差为，水平距离为，点到水平面的竖直距离为，重力加速度为。求： （1）两点间的电势差； （2）匀强电场的场强的大小和方向； （3）时刻，小球相对于点的竖直距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年福州高级中学10月适应性考试 高二物理试题 试卷总分：100分 完卷时间：75分钟 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下面理解正确的是（ ） A. 电场和电场线都是客观存在的 B. 根据，可知点电荷电场中某点的电势与该点电荷的电量成反比 C. 是电场强度的定义式；是试探电荷所受的力，是场源电荷的电荷量 D. 由知，带电荷量为的正电荷，从点到点克服电场力做功，则、两点的电势差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场是客观存在的特殊物质，电场线是人为引入的用于描述电场的假想曲线，并非客观存在，故A错误； B．是电势的定义式，其中是试探电荷的电势能，是试探电荷的电荷量；该式属于比值定义法，某点电势由电场本身性质决定，不能据此认为电势与电荷量成反比；若点电荷电场由场源电荷产生，则，与成正比，故B错误； C．是电场强度的定义式，其中是试探电荷所受电场力，是试探电荷的电荷量，不是场源电荷的电荷量，故C错误； D．带电荷量为的正电荷从点到点克服电场力做功，即电场力做功，由电势差定义式 解得，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，小球A、B、C均带正电荷，三个球的电荷量均为Q，其中A、B两球固定在绝缘水平地面上，三球所在位置构成一个边长为a的等边三角形，A、B、C位于同一竖直平面内，重力加速度为g，静电力常量为k，则C球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】依题意，小球C受力平衡，所受两个库仑力对称，大小为 如图 由平衡条件可得 解得 故选A。 3. 我国科研团队成功研发了一种新型高效晶体二极管，广泛应用于新能源电路中。该二极管具有更低的能耗和更高的稳定性。实验人员测量了该二极管的伏安特性曲线，如图所示，则（ ） A. 加正向电压时，二极管的阻值随着电压的增大而增大 B. 若二极管两端的电压增加为原来的两倍，则流过二极管的电流也增加为原来的两倍 C. 加正向电压时，二极管的电阻为 D. 加正向电压时，二极管的电阻为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中横轴表示电压，纵轴表示电流。正向伏安特性曲线向上弯曲，电压增大时，电流与电压的比值增大。根据电阻的定义式，二极管的电阻随正向电压增大而减小，故A错误； B．由图可知，正向电压为时，电流小于；正向电压为时，电流为。这说明电压增大为原来的两倍时，电流增大为原来的两倍以上，电流与电压不成正比，故B错误。 CD．正向电压为时，电流为，根据前述电阻定义式，二极管的电阻为 正向电压为时，图中电流为，二极管的电阻为，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图为某昆虫机器人翅膀结构原理图。M、N为固定电极，P为柔性机翼电极，其间有绝缘液体电解质，可视为电容器。电极M、P、N通过单刀双掷开关连接在直流电源上，P极接地。实验时，开关S掷于1端，P向上摆动；开关S掷于2端，P向下摆动，从而模拟翅膀振动。已知为间一点，则缓慢向上摆动达到点前（　　） A. M板的电势逐渐减小 B. M极电荷量逐渐减小 C. O点的场强逐渐减小 D. O点的电势逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S掷于1端，P向上摆动, 因 故电极M电势不变，故A错误； B．开关S掷于1端，P向上摆动,两板间距变小，由 ,M极电荷量逐渐增多，故B错误； C．由 两板间距变小，O点的场强逐渐增大，故C错误； D．因 场强逐渐增大，O点到电极M距离不变，故增大，O点的电势逐渐减小，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有2项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 关于下列四幅图画的说法，正确的是（ ） A. 甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成、两部分后，所带电荷量小于所带电荷量 B. 乙图中，、两点场电强度相同，电势也相同 C. 丙图中，用毛皮摩擦过的带电橡胶棒靠近易拉罐，易拉罐右侧感应出正电，左侧感应出负电，且最终内部空腔各处的电场强度为零 D. 丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带正电小球靠近中性导体时，导体发生静电感应；切割前导体总电荷为零，切割后两部分电荷代数和仍为零，因此两部分带等量异号电荷，，所带电荷量绝对值相等，故A错误； B．乙图为等量异种点电荷形成的电场，，关于中点中心对称，电场强度相同；但电势在中心对称点大小相等、符号相反（，不在零电势面），所以电势不相同，故B错误； C．橡胶棒用毛皮摩擦后带负电，靠近易拉罐右侧时，罐内自由电子被排斥到左侧，右侧感应出正电、左侧感应出负电。易拉罐达到静电平衡且空腔内无电荷时，静电屏蔽使空腔内各处电场强度为零，故C正确； D．避雷针采用尖锐金属棒并接地，尖端处电荷密度较大、周围电场较强，容易发生尖端放电，从而把电荷导入大地，故D正确。 故选CD。 6. 如图所示，为粒子源，为足够大的荧光屏。在和极板间有加速电压，在两水平放置的平行导体板、间有偏转电压，一质子（氢原子核）由静止从发出，经加速后以水平速度进入平行导体板、间，忽略粒子所受的重力，质子打到点。（ ） A. 仅增大，则质子从发出到打在荧光屏上的时间不变 B. 仅增大，则质子一定会打在点上方 C. 仅增大，则质子一定会打在点下方 D. 仅把质子改为粒子（氦原子核，质量约为质子的4倍、电荷量为质子的2倍），则粒子仍通过相同的轨迹且以相同的速度打在点 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．设质子的质量为、电荷量为，两板间距为，板长为题图中的，质子进入偏转电场的速度大小为。 质子由静止加速，由动能定理得 解得 偏转电场沿竖直方向，质子不受水平力，水平速度保持不变。仅增大时，加速段的运动也不变，因此只要质子仍能到达荧光屏，从发出到屏的时间就不变。 取水平向右、竖直向下为正方向，用表示板间场强大小，表示质子在板间的竖直加速度，由及牛顿第二定律得 用，分别表示质子自极板入口起的水平位移和向下位移，表示进入板间后的时间。由水平方向匀速运动和竖直方向匀加速运动，有和，消去并代入前述结果得 极板右端对应的下偏移量为 质子沿两板中线进入，若增大到使极板右端的计算偏移量满足 质子就会撞上下极板，不能到达荧光屏，因此不能保证一定打在点下方 图中红色曲线示意增大偏转电压后的一种撞板情形,故A正确，C错误； B．设极板出口到荧光屏的水平距离为，质子在两板间的运动时间为 质子离开两板时的竖直分速度为 出板后质子做匀速直线运动，设屏上落点相对入射中线的下偏移量为，则 仅增大时，和均减小，质子能穿过两板间并打在原来点的上方，故B正确； D．前述板内轨迹关系及板外偏移关系均与粒子的质量、电荷量无关，换成粒子后仍沿相同轨迹到达点。 设粒子源到点的电势差为，质子和粒子在点的速度大小分别为和。由动能定理及题给的电荷量、质量关系，分别有和 联立得，故D错误。 故选AB。 7. 如图所示，光滑定滑轮、位于同一水平线上，轻绳一端跨过定滑轮与沙桶连接，另一端跨过定滑轮与轻弹簧一端连接，轻弹簧另一端连接带正电的小球，带正电的小球固定在定滑轮正下方。初始时沙桶、小球均处于静止状态，且此时。小球、的电荷量不变，轻弹簧始终在弹性限度内。若轻轻取走少许沙子，调整沙桶高度使系统再次平衡。则（ ） A. 小球、间的距离不变 B. 小球与间的距离不变 C. 增大 D. 小球、间的库仑力减小 【答案】AC 【解析】 【详解】绳中张力处处相等，其大小等于沙桶的重力；对小球 B 受力分析，它受重力（沿方向）、弹簧的拉力（沿方向，大小等于绳中张力）、小球 A 对它的库仑斥力（沿方向）。 设、、，小球 B 平衡时这三个力构成的矢量三角形与几何三角形相似，故 由库仑定律得，代入得，即不变。 A．小球 A、B 间的距离不变，故A正确； B．由可知，取走少量沙子后绳中张力减小，随之减小，小球 B 与间的距离减小，故B错误； C．不变而减小，由余弦定理可知减小，而初始时，故增大，故C正确； D．不变，由可知库仑力不变，故D错误。 故选AC。 8. 长为的绝缘轻细线一端连接质量为、电荷量为的带正电小球，另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的点，整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场，带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动，俯视图如图甲所示，为轨迹圆的一条直径。以点为起始点，小球运动过程中的电势能与小球运动的路程之间的关系如图乙所示，其中。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度的大小为 C. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为 D. 系统的总能量为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球在桌面内做半径为的圆周运动，细线拉力始终沿半径指向圆心；由图乙可知，小球运动一周的过程中电势能的最大值为、最小值为，从电势能最大处到最小处，小球沿电场方向移动的距离为，电场力做功，电势能减少，故 由计算可知电场强度的大小为，故A错误，B正确； C．小球在电势能最大处所受电场力沿半径指向圆心，细线拉力最小，而小球恰好能完成完整的圆周运动，说明该处细线拉力恰好为零，由牛顿第二定律得 电势能最大处的动能 电势能最小处细线拉力最大，该处动能 由得，故C正确； D．系统的总能量为动能与电势能之和，其值为，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、填空题（每题3分，共9分。） 9. 如图所示，带电的乌云飘过某建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，虚线、、、是等差等势面，实线是某正电荷在电场中的运动轨迹，、是轨迹上的两点。不计电荷重力，则云层下表面带__________（选填“正电”或“负电”）；正电荷在点的速度__________在点的速度（选填“>”或“<”）。 【答案】 ①. 负电 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]等势面与电场线垂直，正电荷轨迹的弯曲方向反映其所受电场力方向。由图可知电场力指向云层下表面，正电荷所受电场力方向与电场方向相同，因此电场线指向云层下表面，云层下表面带负电。 [2]沿电场线方向电势降低，图中点所在位置的电势低于点。正电荷在点的电势能较小；不计重力时只有电场力做功，动能与电势能之和守恒，正电荷在A点电势能更小，因此点动能更大。 10. 如图中把量程为，内阻为的电流表改装成的电压表，则需串联一个阻值为__________的电阻，改装后原来刻度位置的读数为__________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【分析】把量程为、内阻为的电流表改装成量程为的电压表，需要串联一个分压电阻，改装后电压表的内阻为，其读数与电流表的刻度成正比。 【详解】[1]满偏时，故需串联的电阻 [2]改装后电压表的内阻，原来刻度处对应的读数 11. 已知x轴上各点电场强度方向沿x轴，x轴上各点电势如图所示，处电势为最大值，为5V，则处电场强度为________。一电子从处由静止释放，仅在电场力作用下运动，则该电子运动到处时的动能为________eV。 【答案】 ①. 0 ②. 3 【解析】 【详解】[1] 图线的斜率的绝对值表示电场强度的大小，所以在处电场强度为0。 [2]由题图可知，在处电势为2V，在处电势为5V，所以从处由静止运动到处，电子的电势能减小3eV，由于电子运动的过程中只有电场力做功，电子动能的增加量等于电势能的减少量，所以电子到达处时的动能为3eV。 四、实验题（共14分。） 12. 某同学用图甲所示的电路观察电容器的充放电情况。所用器材有：电源（）、电容器、电阻、开关、电压传感器、电流传感器、导线若干。 （1）在图甲所示的电路图中，传感器为__________（选填“电流”或“电压”）传感器。 （2）将开关接1给电容器充电，充电完成后将开关接2，电容器通过放电。观察放电过程中电压传感器的电压随时间的变化的图像可能为图__________，（选填“乙”或“丙”），实验中发现放电太快，可以通过__________（选填“增大”或“减小”）来延长放电时间。 （3）电容器放电时的图像如图丁所示，已知图线与坐标轴围成的面积对应的格子约42格，则该电容器一个极板的电荷量大小为__________。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）电压 （2） ①. 丙 ②. 增大 （3） 【解析】 【分析】电流传感器应串联在电路中测量电流，电压传感器应并联在被测元件两端测量电压；开关接2后电容器通过放电，其两端电压随极板上电荷量的减少而减小。 【小问1详解】 图甲中传感器 A 串联在电路中，传感器 B 与电阻并联（放电时与电容器串联，二者电压相等），只有电压传感器才能并联接入，故传感器 B 为电压传感器。 【小问2详解】 [1]放电过程中电容器两端的电压逐渐减小，电容器的图像应为下降的曲线，即图丙。 [2]放电时间由时间常数决定，增大可使时间常数增大，放电时间延长。 【小问3详解】 图线与坐标轴围成的面积表示电容器放出的电荷量，由图丁的标度可知每小格表示，42 格对应的电荷量 13. 某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。 （1）先用游标卡尺测其长度，如图甲所示，读数是__________。 （2）再用螺旋测微器测量金属丝直径，涉及到的步骤如图（a）所示，请选出需要的步骤，并按实验时的先后顺序排列，其合理的是__________；如图乙所示，读数是__________。 A．甲乙 B．甲丙 C．甲乙丙 D．丙甲乙 （3）然后用多用电表挡粗测其电阻，测量时指针位置如图丙所示； 为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测材料外，还备有的实验器材如下： 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．电流表（量程，内阻约为） E．滑动变阻器（，） F．输出电压为的直流稳压电源 G．开关，导线若干 ①上述器材中，电压表应选__________，电流表应选__________。（填写各器材的字母代号） ②若要求实验过程中电压表的读数从零开始调节，用笔画线代替导线将实物图补充完整__________（画线需体现电表量程的选择）。 ③若该材料的直径为，长度为，所测电压为，电流为，测其电阻率的表达式为__________（用题中所给物理量的符号表示）。 ④由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电阻率比实际值偏__________（填“大”或“小”）。 【答案】（1）5.020 （2） ①. ②. 4.700 （3） ①. A ②. D ③. ④. ⑤. 小 【解析】 【分析】 【小问1详解】 图中游标卡尺的最小分度值为，读数为 【小问2详解】 [1]使用螺旋测微器时，应先把测微螺杆旋开，把金属丝放入测砧与测微螺杆之间（图丙），再旋动测微螺杆使测砧靠近并夹住金属丝（图甲），最后用棘轮旋钮轻轻旋紧（图乙），故顺序为丙、甲、乙，选D。 [2]根据螺旋测微器的读数可知，根据螺旋测微器的读数为 【小问3详解】 [1]电源的输出电压为，电压表应选量程的 A。 [2]由多用电表粗测可知该材料的电阻较小，若电流表选量程的 C，指针偏转角度过小、读数误差大，故选量程的 D。 [3] [4]由、、可得 [5]电压表的内阻不是无限大，电流表测出的是通过材料与电压表的总电流，电流的测量值偏大，故测得的电阻偏小，电阻率也偏小。 五、计算题（本题共3小题，共37分。应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 14. 某玩具吹风机有两个挡位—自然风和热风，其原理简图（部分）如图所示。向上推动选择开关，触点、触点可绕点同时逆时针转动，选择开关在图示位置为关闭。将选择开关向上推动一个挡位时，触点与触点接通，电动机正常工作，吹自然风。再向上推动一个挡位时，触点与触点接通、触点与触点接通，电热丝接通，开始加热，电动机也正常工作，吹热风。已知电动机的额定电压，额定电流，电动机线圈电阻，电热丝电阻。求： （1）电动机正常工作时输出的机械功率； （2）吹热风时电动机和电热丝消耗的总功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电动机正常工作，电功率为 热功率为 根据能量守恒有 解得 【小问2详解】 吹热风时，电热丝与电动机并联，电压相等，则电热丝的电功率为 故总功率 代入数据解得 15. 如图所示，光滑绝缘斜面高度。斜面底端与光滑绝缘水平轨道用小圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线。正对的平行板和电阻及输出电压恒定为的电源，构成如图所示电路，平行板板长为，板间距离，定值电阻阻值为（未知），可以看作质点的带电小球电量、质量，从斜面顶端静止下滑，重力加速度。 （1）若断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求小球运动速度、电源电压； （2）在（1）的条件下，若闭合，调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻，小球离开平行板右边缘时，速度偏转角，求电阻的阻值； （3）在（1）、（2）的条件下，若闭合，调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻，求小球离开电场时的竖直偏转位移。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 斜面和水平轨道均光滑，小球从高度处由静止下滑，机械能守恒，有 代入，，得。开关断开时，平行板两端电压为电源电压。小球恰沿平行板中心轴做直线运动，竖直方向合力为零，故 代入，，，得。 【小问2详解】 闭合后，与串联，设串联电流为。由欧姆定律，平行板两端有，电源端有 联立得 保持极板极性不变，电场力竖直向上；小球水平方向做匀速运动，穿过长度的时间为 小球出场时竖直初速度为零，且，所以 代入，，，得。取竖直向下为正方向，对小球由牛顿第二定律得 利用小问1所得，因此 与分压关系比较得 代入，所以。 【小问3详解】 闭合并调节滑动变阻器使接入电阻为，记平行板两端电压为，则 代入，，，得。取竖直向下为正方向，对小球由牛顿第二定律得 结合小问1的平衡关系，得 水平方向仍做匀速运动，故 竖直初速度为零，故竖直偏转位移为 16. 如图甲所示，在水平面的上方，存在竖直平面内周期性变化的匀强电场，电场方向未知，变化规律如图乙所示。把一质量为、带电荷的小球在时从点以大小为的初速度水平向右抛出，经过一段时间后，小球以大小为的速度竖直向下经过点，随后小球第一次经过点正下方，且经过点正下方时电场刚好第一次反向。已知之间的高度差为，水平距离为，点到水平面的竖直距离为，重力加速度为。求： （1）两点间的电势差； （2）匀强电场的场强的大小和方向； （3）时刻，小球相对于点的竖直距离。 【答案】（1） （2），斜向左下，与水平方向成角 （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球在点和点的速度大小分别为和，两点间的电势差为。小球由到运动时电场尚未反向，重力与电场力做功，由动能定理得 代入题给的两个速度，解得 【小问2详解】 以为原点，取水平向右为轴正方向、竖直向下为轴正方向。将图乙中正向电场的两个分量记为和，均按坐标轴正方向取正负。下图示意坐标方向、电场分解和小球首次到达点正下方点之前的轨迹 设小球由到的运动时间为，这段时间内合力恒定。由于点的速度竖直向下，水平末速度为零，水平方向用平均速度计算位移，有 故 水平和竖直方向的速度关系分别为，。代入题给速度及上述时间，水平方向的加速度为 竖直方向的加速度为 对小球沿水平方向应用牛顿第二定律，有 代入水平加速度，电场的水平分量为 沿竖直向下方向应用牛顿第二定律，有 代入竖直加速度，电场的竖直分量为 因此正向电场的大小为 水平分量向左、竖直分量向下，且两分量大小相等，所以方向与水平方向成角斜向左下。 【小问3详解】 图乙为电场强度随时间变化的图像：每隔电场反向一次，场强大小不变。由题意，小球首次到达点恰逢电场第一次反向，因此由到的运动时间为。在这段时间内，水平加速度为，而点的水平位移为零，故 取非零时间，解得 由题给初速度进一步得到 记连续四个时长为的区间内，小球的竖直位移分别为，，和，均以向下为正。在内，竖直初速度为零、加速度为，故 时刻的竖直速度为 在内，电场反向，竖直电场力向上。沿竖直向下方向应用牛顿第二定律，有 竖直加速度为，小球以时刻的竖直速度匀速下降，该段竖直位移为 在内，电场恢复原方向，竖直加速度再次为，故时刻的竖直速度为 利用该段的平均竖直速度，竖直位移为 在内，电场再次反向，竖直合力为零，小球以时刻的竖直速度匀速下降，该段竖直位移为 因此时刻小球相对点的竖直距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $