精品解析：河南安鹤新联盟2026-2027学年高二上学期10月练习物理试卷

高二上学期10月物理练习 物理试题卷 一、单选题（共28分） 1. 下列四幅图所涉及的物理现象或原理，表述正确的是（ ） A. 甲图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在正电极A上 B. 乙图中，野外高压输电线三条输电线上方还有两条导线，目的主要是美观 C. 图丙，带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝主要为了保证衣服结实耐磨 D. 图丁为电流表改装原理示意图，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越小 2. 超级电容器因其快充快放、长循环寿命的优势，成为新能源、便捷电子领域的核心储能器件。超级电容器最常用、最高效的充电方式就是恒流充电（即充电器输出电流不变），则在恒流充电过程中，超级电容器电荷量、电压随时间变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；是电荷连线的中点，、是连线中垂线上关于对称的两点，、和、是两电荷连线上关于对称的两组点，则（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 、两点电场强度不同 C. 、、三点中，点电场强度最大 D. 电子从点向点运动过程，加速度逐渐减小 4. 在研究电场中电势随位置变化规律时，一条电场线与轴重合，其电势的变化规律如图所示。在点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用。则在区间（ ） A. 在0到区间内电场强度均匀增大 B. 从到0区间电势逐渐降低 C. 电子沿轴负方向运动，电势能逐渐减小 D. 电子沿轴正方向运动，电势能逐渐减小 5. 如图所示是一根金属导体棒，端到端的横截面积逐渐增大，截面到、两端的距离相等。现在导体棒两端加大小为的电压，下列说法正确的是（ ） A. 、间电压为 B. 、间电流小于、间的电流 C. 从到，自由电荷定向移动速率越来越小 D. 从到，自由电荷定向移动速率越来越大 6. 如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，电动机的电阻 R0=1Ω，定值电阻 R1=1.5Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=3.0V。下列说法正确的是（ ） A. 通过电动机的电流为3A B. 电动机内阻损耗的功率为2W C. 电动机的输出功率为4W D. 电源的效率为80% 7. 某多用电表内部结构如图所示，图中E是电池，电动势为1.5V；、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡。以下说法正确的是（ ） A. A端应接红表笔 B. B端接“1”比接“2”时量程小 C. 在使用多用电表欧姆挡时，中值电阻读数对应的电阻大小为1500Ω D. 在使用多用电表之前，调整R₆使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 二、多选题（共18分） 8. 深圳市中学生小张同学，某次生病输液时，对医院的一种输液报警器工作原理比较感兴趣。于是展开研究，观察发现当管内药液流完时，电铃发声；报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大；无液体时，电阻小，报警器的电路如图乙所示（电源电动势E不变，电源内阻为r，电表均为理想电表）。则当闭合开关S时，下列分析正确的是（　　） A. 输完药液后，电压表示数变小 B. 输完药液后，可变电阻两端电压变小 C. 输完药液，电铃响，说明其实际功率变大 D. 在输液过程中路端电压的变化量大小与电流的变化量大小的比值变大 9. 融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示，光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置，长轴、短轴，AC与 交于 点，为最低点， 点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场（图中未画出）。质量为、电荷量为的小球置于 点时恰好静止，此时传感器示数等于，g为重力加速度的大小。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度方向与的夹角为 C. 、两点间的电势差 D. 若小球在点的速度水平向右、大小为，则到达点时速度大小仍为 10. 2025年3月27日，中国科学院高能所正式宣布，国家重大科技基础设施“高能同步辐射光源（HEPS）”正式进入带光联调阶段。HEPS最重要的器件是多级直线加速器，如图甲，多级直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源的两极相连。时，位于金属圆板（序号为0）中央的电子，由静止开始加速。若已知电子的质量为、电荷量为、交流电周期为，电子通过圆筒间隙的时间不计，忽略相对论效应，下列说法正确的是（ ） A. 电子在圆筒内做匀加速直线运动 B. 电子进入第2个与第4个圆筒时的速度大小之比为 C. 电子在各圆筒中的运动时间均为 D. 图甲中各圆筒的长度之比为 三、实验题（共16分） 11. 三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在时的电动势和内阻。 A．三元锂电池（电动势约为，内阻为几十毫欧） B．电压计V（，内阻未知） C．电流表A（，内阻未知） D．滑动变阻器（最大阻值为） E．定值电阻 F．开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 （1）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录电压表的示数、电流表的示数，作出图线，如图乙所示，该三元锂电池的电动势，内阻___________（结果保留两位有效数字）。 （2）利用图甲进行测量，不考虑偶然误差，该三元锂电池的电动势测量值___________（选填“大于”“小于”）其真实值。 12. 现有某种金属制成的粗细均匀的圆柱体，一实验小组为测量该圆柱体的电阻率，除了待测金属圆柱体、多用电表、螺旋测微器之外，实验室还准备了如下器材： A.游标卡尺 B.电流表（量程，内阻约为） C.电流表（量程，内阻） D.滑动变阻器（阻值范围为，最大电流为） E.滑动变阻器（阻值范围为，最大电流为） F.定值电阻 G.电源（输出电压恒为） H.开关，导线若干 （1）分别用螺旋测微器测量圆柱体的直径、用游标卡尺测量圆柱体的长度，其中某次测量结果如图甲、乙所示（该值均接近多次测量的平均值），其读数分别为___________mm、___________mm。 （2）用多用电表粗略测量圆柱体的电阻，选择“”倍率的欧姆挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图丙所示。 （3）实验电路图如图丁所示，该电路中滑动变阻器的选择___________（填“合理”或“不合理”）。因实验室没准备电压表，电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，它的量程为___________V。 （4）小组同学正确选择器材和组装电路后，测得多组电流表、的值、。若以为横轴，为纵轴，绘制图像如图戊所示，则该金属圆柱体的电阻率___________。（结果用金属圆柱体长度、直径和图戊中的、表示） 四、解答题（共38分） 13. 如图所示的电路中，电源电动势（内阻不计），电阻，，电容器的电容。求： （1）开关断开，闭合，稳定后电容器的带电量； （2）现保持闭合，再闭合，待电路稳定后，电容器上极板所带电荷量的变化量。 14. 如图所示，左侧电路电源电动势恒为E=10V，内阻r=1Ω，滑动变阻器R1的变化范围为0~20Ω，定值电阻R2=4Ω，与定值电阻R2并联有一电容器，板长为l1=80cm，板间距离为d=40cm，在极板左端中点有一个发射源，可以沿中线向右发射质量为m=0.05kg、电荷量为+q=0.1C、速度大小均为v0的带正电小球，极板右端连接另一电容器MN、PQ，其间存在水平向左的匀强电场，两板间距离为l2=50cm，调节滑动变阻器R1的阻值等于5Ω时，小球恰好从左侧电容器的上极板右端飞出，不考虑边缘效应，重力加速度g取10m/s2。 （1）求小球的初速度大小v0； （2）若调节滑动变阻器的阻值R1=15Ω，小球恰好未与PQ板相碰，求MN、PQ间的电场强度大小以及小球第一次向左回到MN板时重力势能的减少量。 15. 某些肿瘤可以用“高能质子疗法”进行治疗。如图为质子加速与控制模拟图，来自质子源的质子（初速度为零）经加速电场加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域（电场未画出），最终轰击到质子接收区MN的某个位置，O'M和O'N与水平线的夹角均为θ=37°。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为E0，方向沿半径指向圆心O，圆O'与OP相切于P点，OP=R0，圆形区域的半径也为R0，质子质量为m、电量为e。不计质子重力和质子间相互作用，求： （1）质子经过P点处的速度大小v； （2）加速电场两极板间的电压U； （3）若质子仅能打到质子接收区MN的区域，则圆形区域中匀强电场的场强E大小范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期10月物理练习 物理试题卷 一、单选题（共28分） 1. 下列四幅图所涉及的物理现象或原理，表述正确的是（ ） A. 甲图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在正电极A上 B. 乙图中，野外高压输电线三条输电线上方还有两条导线，目的主要是美观 C. 图丙，带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝主要为了保证衣服结实耐磨 D. 图丁为电流表改装原理示意图，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越小 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图为静电除尘装置，电源正极接在极板上，带负电的尘埃在电场力作用下向正极板运动并被收集，故A正确； B．乙图输电线顶部的两根导线是避雷线，接地后可将雷电流引入大地以保护输电线，设置它们不是为了美观，故B错误； C．丙图带电作业服中的金属丝织成导体网，利用静电屏蔽减小服内电场，保护作业人员安全，并非主要为了耐磨，故C错误； D．图丁中表头与分流电阻并联，两支路两端电压相等。依据欧姆定律，分流电阻减小时分流电流增大，因此改装后电流表的总电流和量程均增大，故D错误。 故选A。 2. 超级电容器因其快充快放、长循环寿命的优势，成为新能源、便捷电子领域的核心储能器件。超级电容器最常用、最高效的充电方式就是恒流充电（即充电器输出电流不变），则在恒流充电过程中，超级电容器电荷量、电压随时间变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．恒流充电时，根据 可知电量Q与时间t成正比，故AB错误； CD．电容定义 分析可知，电容不变超级电容器两端电压随时间均匀增加，故C正确，D错误。 故选C。 3. 电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；是电荷连线的中点，、是连线中垂线上关于对称的两点，、和、是两电荷连线上关于对称的两组点，则（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 、两点电场强度不同 C. 、、三点中，点电场强度最大 D. 电子从点向点运动过程，加速度逐渐减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，A、D两点处电场线疏密程度相同，A、D两点电场强度大小相等，由题图甲看出，A、D两点电场强度方向相同，故A正确； B．等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线，电场强度方向与等势线垂直，因此E、F两点电场强度方向相同，由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，则其电场强度大小也相等，故B错误； C．由题图甲看出，B、O、C三点比较，O点处的电场线最稀疏，电场强度最小，故C错误； D．由题图可知，电子从E点向O点运动过程中，电场强度逐渐增大，则静电力逐渐增大，由牛顿第二定律可知电子的加速度逐渐增大，故D错误。 故选A。 4. 在研究电场中电势随位置变化规律时，一条电场线与轴重合，其电势的变化规律如图所示。在点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用。则在区间（ ） A. 在0到区间内电场强度均匀增大 B. 从到0区间电势逐渐降低 C. 电子沿轴负方向运动，电势能逐渐减小 D. 电子沿轴正方向运动，电势能逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，图线的斜率表示电场强度，由图可知，在0到区间内图线的斜率不变，即电场强度不变，故A错误； B．由图可知，从到0区间电势逐渐升高，故B错误； CD．在点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，将沿x轴正方向运动，根据可知，电子沿x轴正方向运动，电势升高，电势能逐渐减小，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示是一根金属导体棒，端到端的横截面积逐渐增大，截面到、两端的距离相等。现在导体棒两端加大小为的电压，下列说法正确的是（ ） A. 、间电压为 B. 、间电流小于、间的电流 C. 从到，自由电荷定向移动速率越来越小 D. 从到，自由电荷定向移动速率越来越大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据 可知段电阻大于段电阻，因段电阻与段电阻是串联关系，整个导体中电流相等，根据 可知、间的电压大于，故A、B错误； CD．根据电流微观表达式 从到电流相等，但面积逐渐增大，故自由电荷的定向移动速率越来越小，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，电动机的电阻 R0=1Ω，定值电阻 R1=1.5Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=3.0V。下列说法正确的是（ ） A. 通过电动机的电流为3A B. 电动机内阻损耗的功率为2W C. 电动机的输出功率为4W D. 电源的效率为80% 【答案】D 【解析】 【详解】A．通过电动机的电流等于通过电阻R1的电流，则为，A错误； B．电动机内阻损耗的功率为，B错误； C．电动机两端的电压 电动机的输出功率为，C错误； D．电源的效率为，D正确。 故选D。 7. 某多用电表内部结构如图所示，图中E是电池，电动势为1.5V；、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡。以下说法正确的是（ ） A. A端应接红表笔 B. B端接“1”比接“2”时量程小 C. 在使用多用电表欧姆挡时，中值电阻读数对应的电阻大小为1500Ω D. 在使用多用电表之前，调整R₆使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．多用电表电流流向为“红进黑出”，欧姆挡内部电源正极接黑表笔。由图可知，欧姆挡时，电流从A端流出，故A端应接黑表笔，B端接红表笔，故A错误； B．开关接1时，分流电阻为，开关接2时，分流电阻为，分流电阻越小量程越大，因，故接1时量程较大，故B错误； C．欧姆挡时，表头与并联，满偏电流与直流电流1mA挡相同，即，欧姆表内阻，中值电阻等于内阻，故C正确； D．为欧姆调零电阻，使用前应短接表笔，调节使指针指在表盘右端电阻"0"位置，表盘左端电流"0"位置为机械零点，故D错误。 故选C。 二、多选题（共18分） 8. 深圳市中学生小张同学，某次生病输液时，对医院的一种输液报警器工作原理比较感兴趣。于是展开研究，观察发现当管内药液流完时，电铃发声；报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大；无液体时，电阻小，报警器的电路如图乙所示（电源电动势E不变，电源内阻为r，电表均为理想电表）。则当闭合开关S时，下列分析正确的是（　　） A. 输完药液后，电压表示数变小 B. 输完药液后，可变电阻两端电压变小 C. 输完药液，电铃响，说明其实际功率变大 D. 在输液过程中路端电压的变化量大小与电流的变化量大小的比值变大 【答案】BC 【解析】 【详解】分析电路：可变电阻与电铃串联，电流表测总电流，电压表测电铃两端电压。 已知：输液管内有液体时，可变电阻大；无液体（输完药液）时，可变电阻小。 AB．输完药液后，可变电阻变小，总电阻变小，总电流变大。 电铃电阻不变，由可知，电压表示数变大； 内阻和电铃电阻的分压变大，由 可知，可变电阻两端电压变小。故B正确，A错误。 C．电铃的实际功率，输完药液后变大，不变，因此变大，电铃发声。故C正确。 D．路端电压，因此，电源内阻是定值，该比值不变。故D错误。 选BC。 9. 融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示，光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置，长轴、短轴，AC与 交于 点，为最低点， 点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场（图中未画出）。质量为、电荷量为的小球置于 点时恰好静止，此时传感器示数等于，g为重力加速度的大小。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度方向与的夹角为 C. 、两点间的电势差 D. 若小球在点的速度水平向右、大小为，则到达点时速度大小仍为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．作出小球在点时的受力分析图如图1所示 由力的平衡条件结合几何关系有 所以电场强度的大小，且其方向与的夹角满足，则，故A错误，B正确； C．分别作出、两点在经过点的电场线上的两等势点、，如图2所示 则由几何关系可知，、两点间沿电场方向的距离为 所以、两点间的电势差为，故C正确； D．小球所受支持力对其始终不做功，根据题意可知，小球所受电场力与重力的合力水平向右，连线沿竖直方向，所以从B到的过程，小球所受合外力做的总功为0，由动能定理可知其动能变化量为0，故小球在、两点的速度大小均为，故D正确。 故选BCD。 10. 2025年3月27日，中国科学院高能所正式宣布，国家重大科技基础设施“高能同步辐射光源（HEPS）”正式进入带光联调阶段。HEPS最重要的器件是多级直线加速器，如图甲，多级直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源的两极相连。时，位于金属圆板（序号为0）中央的电子，由静止开始加速。若已知电子的质量为、电荷量为、交流电周期为，电子通过圆筒间隙的时间不计，忽略相对论效应，下列说法正确的是（ ） A. 电子在圆筒内做匀加速直线运动 B. 电子进入第2个与第4个圆筒时的速度大小之比为 C. 电子在各圆筒中的运动时间均为 D. 图甲中各圆筒的长度之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属圆筒中电场强度为零，电子不受电场力，做匀速运动，A错误； C．只有电子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，C错误； BD．电子进入第个圆筒时，经过次加速，根据动能定理 解得 所以电子进入第2个与第4个圆筒时的速度大小之比为，第个圆筒长度 则各圆筒的长度之比为，则BD正确。 故选BD。 三、实验题（共16分） 11. 三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在时的电动势和内阻。 A．三元锂电池（电动势约为，内阻为几十毫欧） B．电压计V（，内阻未知） C．电流表A（，内阻未知） D．滑动变阻器（最大阻值为） E．定值电阻 F．开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 （1）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录电压表的示数、电流表的示数，作出图线，如图乙所示，该三元锂电池的电动势，内阻___________（结果保留两位有效数字）。 （2）利用图甲进行测量，不考虑偶然误差，该三元锂电池的电动势测量值___________（选填“大于”“小于”）其真实值。 【答案】（1） （2）小于 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律有 整理得 由图乙可知图像的斜率的绝对值 代入 解得 【小问2详解】 考虑到电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 所以图像的截距 故 即利用题图甲进行测量，三元锂电池的电动势测量值小于实际值。 12. 现有某种金属制成的粗细均匀的圆柱体，一实验小组为测量该圆柱体的电阻率，除了待测金属圆柱体、多用电表、螺旋测微器之外，实验室还准备了如下器材： A.游标卡尺 B.电流表（量程，内阻约为） C.电流表（量程，内阻） D.滑动变阻器（阻值范围为，最大电流为） E.滑动变阻器（阻值范围为，最大电流为） F.定值电阻 G.电源（输出电压恒为） H.开关，导线若干 （1）分别用螺旋测微器测量圆柱体的直径、用游标卡尺测量圆柱体的长度，其中某次测量结果如图甲、乙所示（该值均接近多次测量的平均值），其读数分别为___________mm、___________mm。 （2）用多用电表粗略测量圆柱体的电阻，选择“”倍率的欧姆挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图丙所示。 （3）实验电路图如图丁所示，该电路中滑动变阻器的选择___________（填“合理”或“不合理”）。因实验室没准备电压表，电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，它的量程为___________V。 （4）小组同学正确选择器材和组装电路后，测得多组电流表、的值、。若以为横轴，为纵轴，绘制图像如图戊所示，则该金属圆柱体的电阻率___________。（结果用金属圆柱体长度、直径和图戊中的、表示） 【答案】 ①. ##1.049##1.051 ②. ③. 不合理 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精度为，由图甲可知圆柱体的直径为 [2]20分度游标卡尺的精度为，由图乙可知圆柱体的长度为 （3）[3]多用电表粗测圆柱体电阻为 使用分压式电路所用滑动变阻器阻值远小于待测电阻，电压变化会更均匀，故选更合理，则图丁电路中滑动变阻器的选择不合理。 [4]因实验室没准备电压表，电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，则有 则它的量程 （4）[5]根据电路图可得 以为横轴，为纵轴，可知图戊图像的斜率为金属圆柱体电阻，则有 根据电阻定律得 可得电阻率为 四、解答题（共38分） 13. 如图所示的电路中，电源电动势（内阻不计），电阻，，电容器的电容。求： （1）开关断开，闭合，稳定后电容器的带电量； （2）现保持闭合，再闭合，待电路稳定后，电容器上极板所带电荷量的变化量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 开关断开，电阻与电容器串联；电容器两端电压等于电阻两端的电压，即 稳定后电容器的带电量 【小问2详解】 开关断开，闭合，由于上极板接电源负极，电势较低，故上极板带负电。现保持闭合，再闭合，此时电容器与电阻并联，电容器两端电压等于电阻两端的电压，即 稳定后电容器的带电量 此时电容器上极板接电源正极，电势较高，故上极板带正电，故电容器上极板电荷量的变化量 14. 如图所示，左侧电路电源电动势恒为E=10V，内阻r=1Ω，滑动变阻器R1的变化范围为0~20Ω，定值电阻R2=4Ω，与定值电阻R2并联有一电容器，板长为l1=80cm，板间距离为d=40cm，在极板左端中点有一个发射源，可以沿中线向右发射质量为m=0.05kg、电荷量为+q=0.1C、速度大小均为v0的带正电小球，极板右端连接另一电容器MN、PQ，其间存在水平向左的匀强电场，两板间距离为l2=50cm，调节滑动变阻器R1的阻值等于5Ω时，小球恰好从左侧电容器的上极板右端飞出，不考虑边缘效应，重力加速度g取10m/s2。 （1）求小球的初速度大小v0； （2）若调节滑动变阻器的阻值R1=15Ω，小球恰好未与PQ板相碰，求MN、PQ间的电场强度大小以及小球第一次向左回到MN板时重力势能的减少量。 【答案】（1）4m/s （2）8N/C，0.625J 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器R1的阻值等于5Ω时，定值电阻R2两端的电压为 对小球，竖直方向，由牛顿第二定律 水平方向小球做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，则， 联立以上各式解得 【小问2详解】 滑动变阻器R1的阻值等于15Ω时，定值电阻R2两端的电压为 此时 即小球做水平方向的匀速直线运动，小球达到右侧电容器后，设小球水平方向的加速度大小为ax，电场强度为E1，则， 由对称性可知，小球到达左板时间为单程的2倍，设小球下落高度为h，则 小球减小的重力势能为 联立解得， 15. 某些肿瘤可以用“高能质子疗法”进行治疗。如图为质子加速与控制模拟图，来自质子源的质子（初速度为零）经加速电场加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域（电场未画出），最终轰击到质子接收区MN的某个位置，O'M和O'N与水平线的夹角均为θ=37°。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为E0，方向沿半径指向圆心O，圆O'与OP相切于P点，OP=R0，圆形区域的半径也为R0，质子质量为m、电量为e。不计质子重力和质子间相互作用，求： （1）质子经过P点处的速度大小v； （2）加速电场两极板间的电压U； （3）若质子仅能打到质子接收区MN的区域，则圆形区域中匀强电场的场强E大小范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 质子在辐向电场中有 解得 【小问2详解】 质子在加速电场中运动时，根据动能定理有 联立解得 【小问3详解】 质子打在M时，E有最小值，根据类平抛运动规律，竖直方向有 水平方向有 联立解得 质子打在N时，E有最大值，根据类平抛运动规律，竖直方向有 水平方向有 联立解得 因此圆形区域中匀强电场的场强E大小范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $