精品解析:辽宁营口市部分高中2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-14
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内容正文:
高二年级巩固训练
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
☆注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每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. 下列关于甲、乙、丙、丁四图的说法正确的是( )
A. 图甲是点电荷周围的电场线和等势线,其中A、B两点的电场强度和电势均相同
B. 图乙是某元件的伏安特性曲线,其中C状态时的阻值为
C. 图丙是某种电容器,“450 V”是电容器的击穿电压
D. 图丁是某封闭型贮水式电热水器铭牌上所列的主要技术参数,那么在额定电压下处于加热状态时,通过该电热水器的电流约为6.8 A
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲是点电荷周围的电场线和等势线,则由电场线疏密程度可得A、B两点的电场强度大小相同,但其电场强度方向由点电荷指向点的位置,可得A、B两点的电场强度方向不同,由电场强度为矢量,则A、B两点的电场强度不同,等势线上电势处处相等,由A、B两点在同一等势线上,则A、B两点的电势相同,故A错误;
B.由元件电阻为导体两端的电压与流过的电流的比值得C状态时的阻值为,故B错误;
C.图丙中“450 V”是电容器的额定电压,故C错误;
D.由图丁知额定电压
额定功率
则可得额定电流为,故D正确。
故选D。
2. 如图所示为辽宁某居民屋顶安装的光伏板,一块光伏板有效受光面积为1.5 m2,每天等效太阳垂直照射光伏板的时间为3 h,该光伏板光电转化效率为20%。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量,下列说法正确的是( )
A. 每秒照射到一块光伏板上的太阳能为700 J
B. 一天内入射到一块光伏板的总太阳能为
C. 一块光伏板一天最多输出的电能为
D. 增大光伏板受光面积,光伏板单位面积接收的太阳辐射功率变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.每秒照射到一块光伏板上的太阳能为,故A错误;
B.一天内入射到一块光伏板的总太阳能为,故B正确;
C.一块光伏板一天最多输出的电能为,故C错误;
D.单位面积接收的太阳辐射功率由太阳本身决定,和光伏板面积无关。增大受光面积,总功率变大,单位面积功率不变,故D错误。
故选B。
3. 辽宁某中学开展“探究动态电路”分组实验,某同学利用如图所示电路观察灯泡亮度变化。先闭合开关S,四只灯泡均正常发光。实验中,将滑动变阻器的滑片向左滑动,发现各灯泡的亮度有所变化。已知电源有内阻。下列说法正确的是( )
A. 变亮 B. 变暗
C. 变亮 D. 电源的输出功率一定变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.将滑动变阻器的滑片向左滑动,滑动变阻器接入电路阻值变小,电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,路端电压减小;由于通过的电流增大,所以变亮,故A正确;
C.由于通过的电流增大,则两端电压增大,由于路端电压减小,则并联部分的两端电压减小,根据欧姆定律可知,通过、的电流减小,则变暗,故C错误;
B.根据,由于电路总电流增大,通过的电流减小,则通过的电流增大,变亮,故B错误;
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;由于题干不清楚外电阻与内阻的大小关系,所以无法判断电源输出功率的变化情况,故D错误。
故选A。
4. 研究人员在实验室模拟直流输电实验中,将两段材料相同的铜导线甲、乙,分别接在电动势相同、内阻忽略不计的直流电源两端。甲导线的长度为L、横截面积为S,乙导线的长度为L、横截面积为2S,不考虑温度对导线导电性能的影响。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙导线内单位体积自由电子数关系为
B. 导线中电流大小满足
C. 自由电子定向移动平均速率满足
D. 两导线的电阻满足
【答案】C
【解析】
【详解】A.单位体积内自由电子数n由材料决定,与导线横截面积和长度无关,所以甲、乙导线内单位体积自由电子数相同,故A错误;
BD.根据电阻定律
可知甲、乙导线的电阻之比为
导体两端电压相等,根据
可知导线中电流大小满足,故BD错误;
C.电流的微观表达式为
对甲导线有
对乙导线有
联立可得,故C正确。
故选C。
5. 黑箱外有编号为1、2、3的三个接线柱,黑箱内有电阻、二极管、电容器各1个,用多用电表探测黑箱内电学元件的实验中,某次测量步骤如下,第一步:1、2间正反接,电表指针稳定后所测电阻值相等;第二步:黑表笔接2、红表笔接3时电阻很小,反接时电阻很大;第三步:黑表笔接1、红表笔接3时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值略大一些,反接时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值大得多。依据以上结论可判断黑箱内元件接法为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由第一步知1、2间接定值电阻,由第二步知2、3间接的是二极管且2接二极管正极,由第三步知1、3间接的是电容器,总电阻为电阻阻值加二极管正向电阻,比第一步1、2间的电阻略大,反接时二极管反向截止,且电容器充电稳定后电路断路,因此电阻大得多。
故选D。
6. 如图所示,A、B、C、D四个点构成边长为4 cm的菱形,,P为AD的三等分点,在该菱形平面内存在一匀强电场。已知A、B、D三点的电势分别为、、。下列说法正确的是( )
A. C点的电势为2 V
B. 电场强度大小为
C. 若将电子由B点移到D点,则电势能减少了6 eV
D. 若将质子从B点以不同速度沿BP方向射入,则离开此区域动能增量的最大值为10 eV
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据在匀强电场中,平行且等长线段两端电势差相等有
可得C点电势,故A错误;
B.由于P点为AD三等分点,则可知P点电势,故BP为一等势面,设D点到BP距离为,在中面积相等有
由数学余弦定理有
可得,
则电场强度大小,故B正确;
C.电子由B点移到D点,电场力做功为
电子带电量,电势差
代入数据可得电场力做功为,故电势能增加6eV,故C错误;
D.质子从B点以不同速度沿BP方向射入,质子做类平抛运动,要使动能增量最大,则电势差应最大,而该区域电势最小点是C点,电势差
根据类平抛运动知识可知,质子可能在DC连线上某点射出,不可能从C点射出,故B和出射点间电势差,则离开此区域动能增量的最大值小于9 eV,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,平行板电容器充电后断开电源,在极板M、N间的位置P固定电荷量为q的正点电荷。现将极板N沿远离另一极板方向平移一小段距离。此过程中电容器的电容C、两极板间的电场能E(已知)、点电荷q受到的电场力F、具有的电势能随两板间距离d变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器电容决定式
可知与板间距成反比,图像应为反比例曲线,故A错误;
B.题给电场能公式
结合、,代入可得:
可见电场能与板间距成正比,应为过原点的倾斜直线,故B错误;
C.对于带电量固定的平行板电容器,推导板间场强:
可知板间匀强电场的场强和板间距无关,是定值。点电荷受到的电场力
因此不随变化,为水平直线,故C正确;
D.由题图可知极板N接地(电势为0),设固定点电荷到M板的距离为,则点的电势
点电荷的电势能
由于不变、的位置固定,x不变,因此随总板间距增大而增大,故D错误;
故选 C。
8. 辽宁大连海岸某造船厂,使用湿式静电除尘装置处理焊接烟尘。科研人员研究装置内部局部区域的电场,测得该区域等势面分布如图所示,一带电的烟尘颗粒仅在电场力作用下,沿虚线轨迹穿过该区域,且颗粒在A点的动能为,电势能为。下列说法正确的是( )
A. 颗粒带负电
B. 颗粒在A点的速度小于在B点的速度
C. 颗粒在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 当颗粒运动到电势为7 V的某位置G时,其动能
【答案】AD
【解析】
【详解】A.颗粒所受电场力垂直于等势面指向轨迹内侧,图中B点受力方向向左,与电场强度方向相反,故颗粒带负电,故A正确;
B.若颗粒从A到B,则电场力方向与速度方向夹角为钝角,电场力做负功,速度越来越小,则颗粒在A点的速度大于在B点的速度,故B错误;
C.等势面越密电场强度越强,由图可知,电场强度在A点大于B点,即电场力在A点大于B点,根据牛顿第二定律可知,颗粒在A点的加速度大于在B点的加速度,故C错误;
D.由动能定理有
又
联立解得颗粒运动到G点动能,故D正确。
故选AD。
9. 电容器是一种重要的储能电学元件。某同学利用图甲所示电路探究电容器的充、放电规律。直流电源的电动势为E,内阻不计,充电前电容器不带电。电路中的电流传感器可以捕捉回路瞬时电流,数据传输至计算机,实时绘制电流随时间变化的图像。计算机记录的图像如图乙所示,、时刻回路电流为零;、过程中图像阴影面积大小分别为、,、为图中标注的电流大小。下列说法正确的是( )
A. 当开关S接1时,电流传感器的示数始终不为零
B. 图中阴影面积满足
C. 若的阻值增大,充电过程的初始电流将变大
D. 图甲中、、的关系为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.开关S接1时,电容器充电,极板电荷量增加,由得,电容不变,电容器两端电压逐渐增大,直到等于电源电动势,所以回路电流不断减小,时刻电流减小到0,所以电流传感器示数最后会变为零。故A错误;
B.由得,图像的面积表示通过回路的电荷量,即为电容器的电荷量,充电时流入的电荷量为,放电时流出的电荷量为,,故B正确;
C.充电过程,开关S接1,此时未接入电路,其阻值大小对回路电流无影响,故C错误;
D.开关S接1时,充电最初电容器视为短路,只有、接入电路,由闭合电路的欧姆定律得
开关S接2时,放电最初电容器两端电压等于电源电动势,只有、、接入电路,同理得。故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,间距为的平行板电容器极板A、B竖直正对放置,两板在竖直方向足够长,板间悬挂一带电小球,静止时细线与竖直方向夹角为。电源内阻不计,开关S闭合且电路稳定。小球的质量为,电荷量大小为;定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,重力加速度为。初始时滑片位于滑动变阻器正中间,小球离B板的水平距离为,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势大小为
B. 只将滑片向右滑动,夹角变小
C. 只将滑片向右滑动的过程中,电流表示数不为零,电流表的示数变小
D. 只剪断细绳,小球到达B板的时间为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.对小球进行受力分析如下图所示:
得
在平行板电容器中电势差与电场强度满足,
平行板电容器与定值电阻相连,则可得
初始时滑片位于滑动变阻器正中间,则由闭合电路欧姆定律得电源电动势满足
电流
联立解得,故A错误;
B.设滑动变阻器接入电路的阻值为,则由上述分析得此时
只将滑片向右滑动时得增大,则由公式、、、、、得减小、减小、减小、减小、减小、减小,故B正确;
C.由上述分析可知,只将滑片向右滑动时,电容器两端电势差减小,则由电容器所带电荷量公式得电容器所带电荷量减小,得电流表有电荷流过,因此电流表示数不为零,电流表串联在电路中,则由闭合电路电流减小得电流表的示数变小,故C正确;
D.小球受电场力向右,则剪断细绳,小球向右极板运动,两板在竖直方向足够长,则运动时间为水平方向匀加速到达B极板所用时间,在水平方向由牛顿第二定律得
由匀加速运动位移与时间公式得
联立解得,故D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 二氧化锡半导体型酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度升高而减小。图甲为该传感器电阻随酒精气体浓度变化的图像;图乙为某同学测量传感器电阻的实验电路。电源的电动势为、内阻为,为滑动变阻器,为电阻箱,电流表内阻未知。
(1)将开关接,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电流表的示数;
(2)断开开关,保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关接;再闭合开关,调节电阻箱,使电流表的示数为________;读出电阻箱示数,则传感器电阻________。
(3)已知酒驾标准:≤酒精气体浓度<;醉驾标准:酒精气体浓度≥。由图甲判断,结合(2)问结果,该测试人员是否酒驾?________(填“是”或“否”)。
(4)若电流表内阻不能忽略且大小未知,对本实验测量结果________(填“会”或“不会”)产生影响。
【答案】 ①. ②. 35.0 ③. 否 ④. 不会
【解析】
【详解】[1][2]本实验是采用替代法测电阻,保持电路其他部分不变,先后接入待测电阻和电阻箱,当电流表示数相同,即为时,则有;
[3]由甲图可知,当时对应酒精浓度为,不在酒驾标准:≤酒精气体浓度<范围内,故该测试人员不是酒驾;
[4]本实验是采用替代法测电阻,电流表内阻在两次测量中都存在,保持不变,只要电流相同,外电路接入电阻就相等。电流表内阻未知,不会影响测量结果.
12. 某实验小组为精准测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
电压表V(量程为6 V,内阻约为10 kΩ);
电流表A(量程为0.6 A,内阻未知);
毫安表G(量程为3 mA,内阻);
滑动变阻器R(阻值范围为0~50 Ω,额定电流为2 A);
定值电阻;
定值电阻;
多用电表、开关、导线若干。
实验操作如下:
(1)利用多用电表粗测电源的电动势:选择多用电表直流2.5 V电压挡,将表笔直接接在电源两极,多用电表红表笔接电源________(填“正极”或“负极”)。若表盘指针示数如图甲所示,则该电源的粗测电动势________V。
(2)实验小组设计图乙所示实验电路测量电源的电动势和内阻,为实现量程适配、提高测量精度,请在虚线框内补充完整电路元件________,实验应选用的定值电阻为________(填“”或“”)。
(3)以虚线框内电表的示数为纵轴、电流表A的读数为横轴绘制图像,所得图像为倾斜直线,若直线纵截距为、斜率大小的绝对值为,则电源的电动势________,内阻________(用、及题目所给的字母表示)。
【答案】(1) ①. 正极 ②. 1.50
(2) ①. ②.
(3) ①. 或 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
[1]根据多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知,多用电表红表笔接电源正极;
[2] 选择多用电表直流2.5 V电压挡,分度值为0.05V,读数为1.50V。
【小问2详解】
[1][2]电压表V的量程为6 V较大,应将G与定值电阻串联改装为电压表,设毫安表G的示数为,有
可见选择R1即可,如图
【小问3详解】
[1][2]若G的示数忽略,根据闭合电路欧姆定律有
变形可得
由题可知图像的斜率为,
解得,
若G的示数不忽略,根据闭合电路欧姆定律有
变形可得
由题可知图像的斜率为,
解得,
13. 为响应辽宁省新能源汽车普及推广政策,省内各地停车场广泛配套小型直流充电设备。某充电桩内置散热冷却泵,其简化电路如图所示。已知电源恒定电压,保护电阻阻值。电机正常工作时,两端电压,电机线圈内阻。不计导线电阻,求:
(1)电机正常工作时的电流;
(2)电机正常工作时的输入功率及线圈的热功率;
(3)电机正常工作时的机械输出功率及工作效率。
【答案】(1)
(2),
(3),
【解析】
【小问1详解】
串联电路总电压等于各元件分压之和,定值电阻两端电压
定值电阻为纯电阻,由欧姆定律得电流
解得
【小问2详解】
电机的输入功率为电路对电机做功的总功率,则
解得
由焦耳定律得电机线圈的热功率
解得
【小问3详解】
电机的机械输出功率
解得
电机工作效率
解得
14. 计算机断层扫描(CT)仪是医院常用设备,其部分结构的示意图如图所示,平行金属板C、D水平放置,粒子源A发射的电子(初速度可视为零)先沿CD极板间的中线,经加速电场加速后射入CD极板间,射出CD极板后,电子打在水平放置的靶台PQ上。已知加速电压,CD极板间的电压,长度,间距;水平靶台左端P点到CD极板右端的水平距离,P点到D极板的竖直距离,靶台的长度,电子的电荷量为e,质量为m,忽略电子重力。
(1)求电子从CD极板射出时到中线的竖直距离y;
(2)要使电子能够打到水平靶台PQ上,求CD极板间的电压的取值范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中运动时,由动能定理可得
电子在极板间做类平抛运动。水平方向有
竖直方向有
根据牛顿第二定律,有
联立可得
【小问2详解】
射出极板时竖直分速度
可得射出极板时速度偏转角的正切值
极板中线到靶台的竖直距离
电子射出极板后做匀速直线运动。设射出极板后水平位移为 ,打在板上的竖直距离为
可得
①打到左端时,水平距离
解得
②打到右端Q时,水平距离
解得
要使电子落在靶台PQ上,CD极板间的电压满足
15. 如图所示,整个空间存在水平向右的匀强电场,电场强度,轨道AB为水平绝缘光滑直轨道,B点平滑连接一个竖直光滑圆周轨道,圆心为O,半径。一质量、电荷量的带正电小球自水平轨道上P点由静止释放,,运动过程中空气阻力不计。已知重力加速度,,。
(1)若,求小球运动到圆周轨道最右端C点时轨道对小球的弹力大小;
(2)若,求小球从P点运动到C点的过程中动能的最大值;
(3)改变释放点P到B的距离x,若小球由P点静止释放后沿轨道内侧运动,试分析小球不脱离圆周轨道时x应满足的条件。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
小球从P点运动到C点的过程,由动能定理可得
C点处,水平方向轨道弹力与电场力的合力提供向心力,则有
联立解得
【小问2详解】
等效重力为重力和电场力的合力,大小为
设等效重力与竖直方向的夹角为,则
小球运动到等效最低点D时动能最大,如图所示(确定D点的方法:OD是电场力和重力的合力方向)
小球从P点运动到D点的过程,由动能定理可得
解得
【小问3详解】
小球不脱离内侧圆周轨道,满足的条件分两种情况:
①小球能够顺利通过等效最高点Q,小球恰好通过等效最高点Q时,由等效重力提供向心力可得
小球从P点运动到Q点的过程,由动能定理可得
解得
当时,小球可顺利通过等效最高点Q,全程不脱离轨道;
②小球上摆最高点不越过摆动临界(等效圆心等高处)M,仅在轨道下半区域往复摆动。小球上摆最高点恰好到达M点时,小球从P点运动到M点的过程,由动能定理可得
解得
当时,小球上摆最高位置不越过M点,仅在轨道下半区域往复摆动,轨道支持力始终大于0,不脱离轨道;
则应满足的条件为或。
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高二年级巩固训练
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
☆注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每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. 下列关于甲、乙、丙、丁四图的说法正确的是( )
A. 图甲是点电荷周围的电场线和等势线,其中A、B两点的电场强度和电势均相同
B. 图乙是某元件的伏安特性曲线,其中C状态时的阻值为
C. 图丙是某种电容器,“450 V”是电容器的击穿电压
D. 图丁是某封闭型贮水式电热水器铭牌上所列的主要技术参数,那么在额定电压下处于加热状态时,通过该电热水器的电流约为6.8 A
2. 如图所示为辽宁某居民屋顶安装的光伏板,一块光伏板有效受光面积为1.5 m2,每天等效太阳垂直照射光伏板的时间为3 h,该光伏板光电转化效率为20%。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量,下列说法正确的是( )
A. 每秒照射到一块光伏板上的太阳能为700 J
B. 一天内入射到一块光伏板的总太阳能为
C. 一块光伏板一天最多输出的电能为
D. 增大光伏板受光面积,光伏板单位面积接收的太阳辐射功率变大
3. 辽宁某中学开展“探究动态电路”分组实验,某同学利用如图所示电路观察灯泡亮度变化。先闭合开关S,四只灯泡均正常发光。实验中,将滑动变阻器的滑片向左滑动,发现各灯泡的亮度有所变化。已知电源有内阻。下列说法正确的是( )
A. 变亮 B. 变暗
C. 变亮 D. 电源的输出功率一定变大
4. 研究人员在实验室模拟直流输电实验中,将两段材料相同的铜导线甲、乙,分别接在电动势相同、内阻忽略不计的直流电源两端。甲导线的长度为L、横截面积为S,乙导线的长度为L、横截面积为2S,不考虑温度对导线导电性能的影响。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙导线内单位体积自由电子数关系为
B. 导线中电流大小满足
C. 自由电子定向移动平均速率满足
D. 两导线的电阻满足
5. 黑箱外有编号为1、2、3的三个接线柱,黑箱内有电阻、二极管、电容器各1个,用多用电表探测黑箱内电学元件的实验中,某次测量步骤如下,第一步:1、2间正反接,电表指针稳定后所测电阻值相等;第二步:黑表笔接2、红表笔接3时电阻很小,反接时电阻很大;第三步:黑表笔接1、红表笔接3时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值略大一些,反接时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值大得多。依据以上结论可判断黑箱内元件接法为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,A、B、C、D四个点构成边长为4 cm的菱形,,P为AD的三等分点,在该菱形平面内存在一匀强电场。已知A、B、D三点的电势分别为、、。下列说法正确的是( )
A. C点的电势为2 V
B. 电场强度大小为
C. 若将电子由B点移到D点,则电势能减少了6 eV
D. 若将质子从B点以不同速度沿BP方向射入,则离开此区域动能增量的最大值为10 eV
7. 如图所示,平行板电容器充电后断开电源,在极板M、N间的位置P固定电荷量为q的正点电荷。现将极板N沿远离另一极板方向平移一小段距离。此过程中电容器的电容C、两极板间的电场能E(已知)、点电荷q受到的电场力F、具有的电势能随两板间距离d变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 辽宁大连海岸某造船厂,使用湿式静电除尘装置处理焊接烟尘。科研人员研究装置内部局部区域的电场,测得该区域等势面分布如图所示,一带电的烟尘颗粒仅在电场力作用下,沿虚线轨迹穿过该区域,且颗粒在A点的动能为,电势能为。下列说法正确的是( )
A. 颗粒带负电
B. 颗粒在A点的速度小于在B点的速度
C. 颗粒在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 当颗粒运动到电势为7 V的某位置G时,其动能
9. 电容器是一种重要的储能电学元件。某同学利用图甲所示电路探究电容器的充、放电规律。直流电源的电动势为E,内阻不计,充电前电容器不带电。电路中的电流传感器可以捕捉回路瞬时电流,数据传输至计算机,实时绘制电流随时间变化的图像。计算机记录的图像如图乙所示,、时刻回路电流为零;、过程中图像阴影面积大小分别为、,、为图中标注的电流大小。下列说法正确的是( )
A. 当开关S接1时,电流传感器的示数始终不为零
B. 图中阴影面积满足
C. 若的阻值增大,充电过程的初始电流将变大
D. 图甲中、、的关系为
10. 如图所示,间距为的平行板电容器极板A、B竖直正对放置,两板在竖直方向足够长,板间悬挂一带电小球,静止时细线与竖直方向夹角为。电源内阻不计,开关S闭合且电路稳定。小球的质量为,电荷量大小为;定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,重力加速度为。初始时滑片位于滑动变阻器正中间,小球离B板的水平距离为,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势大小为
B. 只将滑片向右滑动,夹角变小
C. 只将滑片向右滑动的过程中,电流表示数不为零,电流表的示数变小
D. 只剪断细绳,小球到达B板的时间为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 二氧化锡半导体型酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度升高而减小。图甲为该传感器电阻随酒精气体浓度变化的图像;图乙为某同学测量传感器电阻的实验电路。电源的电动势为、内阻为,为滑动变阻器,为电阻箱,电流表内阻未知。
(1)将开关接,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电流表的示数;
(2)断开开关,保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关接;再闭合开关,调节电阻箱,使电流表的示数为________;读出电阻箱示数,则传感器电阻________。
(3)已知酒驾标准:≤酒精气体浓度<;醉驾标准:酒精气体浓度≥。由图甲判断,结合(2)问结果,该测试人员是否酒驾?________(填“是”或“否”)。
(4)若电流表内阻不能忽略且大小未知,对本实验测量结果________(填“会”或“不会”)产生影响。
12. 某实验小组为精准测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
电压表V(量程为6 V,内阻约为10 kΩ);
电流表A(量程为0.6 A,内阻未知);
毫安表G(量程为3 mA,内阻);
滑动变阻器R(阻值范围为0~50 Ω,额定电流为2 A);
定值电阻;
定值电阻;
多用电表、开关、导线若干。
实验操作如下:
(1)利用多用电表粗测电源的电动势:选择多用电表直流2.5 V电压挡,将表笔直接接在电源两极,多用电表红表笔接电源________(填“正极”或“负极”)。若表盘指针示数如图甲所示,则该电源的粗测电动势________V。
(2)实验小组设计图乙所示实验电路测量电源的电动势和内阻,为实现量程适配、提高测量精度,请在虚线框内补充完整电路元件________,实验应选用的定值电阻为________(填“”或“”)。
(3)以虚线框内电表的示数为纵轴、电流表A的读数为横轴绘制图像,所得图像为倾斜直线,若直线纵截距为、斜率大小的绝对值为,则电源的电动势________,内阻________(用、及题目所给的字母表示)。
13. 为响应辽宁省新能源汽车普及推广政策,省内各地停车场广泛配套小型直流充电设备。某充电桩内置散热冷却泵,其简化电路如图所示。已知电源恒定电压,保护电阻阻值。电机正常工作时,两端电压,电机线圈内阻。不计导线电阻,求:
(1)电机正常工作时的电流;
(2)电机正常工作时的输入功率及线圈的热功率;
(3)电机正常工作时的机械输出功率及工作效率。
14. 计算机断层扫描(CT)仪是医院常用设备,其部分结构的示意图如图所示,平行金属板C、D水平放置,粒子源A发射的电子(初速度可视为零)先沿CD极板间的中线,经加速电场加速后射入CD极板间,射出CD极板后,电子打在水平放置的靶台PQ上。已知加速电压,CD极板间的电压,长度,间距;水平靶台左端P点到CD极板右端的水平距离,P点到D极板的竖直距离,靶台的长度,电子的电荷量为e,质量为m,忽略电子重力。
(1)求电子从CD极板射出时到中线的竖直距离y;
(2)要使电子能够打到水平靶台PQ上,求CD极板间的电压的取值范围。
15. 如图所示,整个空间存在水平向右的匀强电场,电场强度,轨道AB为水平绝缘光滑直轨道,B点平滑连接一个竖直光滑圆周轨道,圆心为O,半径。一质量、电荷量的带正电小球自水平轨道上P点由静止释放,,运动过程中空气阻力不计。已知重力加速度,,。
(1)若,求小球运动到圆周轨道最右端C点时轨道对小球的弹力大小;
(2)若,求小球从P点运动到C点的过程中动能的最大值;
(3)改变释放点P到B的距离x,若小球由P点静止释放后沿轨道内侧运动,试分析小球不脱离圆周轨道时x应满足的条件。
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