精品解析:上海市曹杨中学2026-2027学年高二上学期第一次阶段检测物理试卷
2026-10-18
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内容正文:
上海市曹杨中学2026-2027学年高二上学期物理第一次月考试卷
电阻率
某实验小组想测量一根长的金属线材料的电阻率,便进行了以下实验:
1. 用螺旋测微器测得该金属导线的直径d,如图甲所示则______________。
2. 设计的电路图如图乙所示,闭合开关S之前,滑动变阻器R的滑片P应滑至______________(填“A”或“B”)端。
3. 闭合开关S,滑片P调至适当位置,电压表示数,电流表示数,则金属导线的电阻______________。(结果保留2位有效数字)
4. 该金属导线的电阻率表达式为______________(用L、d、U、I表示),计算可得______________。(取3.14,结果保留2位有效数字)
5. 由金属丝的电阻率表达式分析可知,在测量误差相同且不大的情况下,对电阻率测量影响最大的是( )
A. 金属丝横截面的直径 B. 金属丝两端的电压 C. 通过金属丝的电流 D. 金属丝的长度
6. 若这段金属丝电阻为R,现把它均匀地拉长为原来的4倍,它的电阻变成______________R,若把它对折起来当一条导线使用,则电阻变为______________R。
【答案】1. 0.148##0.149##0.150##.151##0.152
2.
3. 6.0 4. ①. ②. 5. A
6. ①. 16 ②.
【解析】
【1题详解】
图甲中固定刻度读数为,微分筒上第15条刻线与基准线对齐,估读为15.0格,每格对应,金属丝直径为
【2题详解】
图乙中,滑动变阻器的两端接在电源两端,待测支路接在端与滑片之间,属于分压接法。为使闭合开关时待测支路的电压最小,应将滑片置于端,此时待测支路两端电势相同,可保护电表和金属丝。
【3题详解】
忽略电压表的分流,金属丝中的电流取电流表示数,由欧姆定律有,解得金属丝的电阻为
【4题详解】
[1]设金属丝的横截面积为,由圆面积公式得,由电阻定律有
结合第(3)问的欧姆定律关系,解得电阻率为
[2]将直径换算为,代入数据得
【5题详解】
由第(4)问的电阻率表达式可知,直径以二次幂参与计算,电压、电流和长度均只以一次幂参与计算。设某测量量的微小相对偏差为,直径偏大时电阻率的变化因子为
因此,当各量的相对测量误差相同且很小时,直径的相对误差约以两倍传递到电阻率中,其余三个量约以一倍传递,直径测量对电阻率结果的影响最大。
故选A。
【6题详解】
[1]温度不变时,金属丝的电阻率不变。设原横截面积为,由电阻定律有。均匀拉长过程中体积不变,长度变为原来的4倍,故新横截面积为
拉长后的电阻为
[2]把原金属丝对折作为一条导线使用,等效长度减半、横截面积加倍,电阻率不变,因此电阻为
半导体材料
半导体是导电性能介于导体与绝缘体之间且导电性能可控的材料,太阳能电池板和光敏电阻都是基于半导体材料的光电器件,但工作原理和用途完全不同
7. 光照进半导体材料内激发出自由电荷,在材料内部电场作用下,正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示:
(1)正电荷仅在内部电场力作用下沿x轴从N点运动到P点,则正确的是_______
A.动能先增大后减小 B.电势能先增大后减小 C.电势先增大后减小 D.加速度先增大后减小
(2)取O点的电势为零,N点到P点的电势随位置x变化的图像可能为_______
A. B. C. D.
8. 太阳能电池受到达到一定强度的光线照射时,能瞬间产生电压,这一现象被称为太阳能光伏效应,因此太阳能电池也常被称作光伏电池。某研究小组设计了如图甲所示的实验电路探究光伏电池的发电性能。
(1)用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到光伏电池的曲线如图乙所示。由图像可知,在该光照强度下,光伏电池的电动势为_______V,当电流较小时,光伏电池的内阻基本不变,当电流较大时,光伏电池的内阻明显_______(填“增大”或“减小”)。
(2)保持光照条件不变,将的定值电阻与光伏电池串联,则此时光伏电池的内阻_______。(结果保留2位有效数字)
(3)某闭合电路中,太阳能电池板电动势为,工作电流为,则_______
A.电源内电压为 B.电源路端电压为
C.电路中每秒非静电力做功 D.电路中有的化学能转变成电能
9. 手机的环境光传感器能感知环境光强,其核心元件是光敏电阻,的阻值会随光照强度的增大而减小,从而实现自动调节屏幕亮度。将与定值电阻、及电源连接成图所示闭合电路,当环境光强增大时,电路中( )
A. 电流表A示数增大 B. 电压表示数增大 C. 电压表示数增大 D. 回路中的总电流增大
【答案】7. ①. D ②. C
8. ①. ②. 增大 ③. ④. C 9. CD
【解析】
【7题详解】
[1]A.图中,电场方向沿轴正方向。正电荷从到的位移与电场力同向,电场力持续做正功,动能持续增大而不是先增大后减小,故A错误;
B.由电场力做功与电势能变化的关系,正电荷沿电场方向运动时电势能持续减小,故B错误;
C.沿电场线方向电势逐渐降低,正电荷从到始终沿电场方向运动,电势全程减小,不会先增大后减小,故C错误;
D.正电荷所受电场力满足,又有,所以加速度大小规律跟随变化:由到先增大,由到再减小,故D正确;
故选D。
[2]由图知沿轴正方向为正,电势从到应单调降低;到电场增强,电势下降得越来越快,曲线应凹向下,到电场减弱,电势下降得越来越慢,曲线应凹向上。又因,所求图像应为经过点的连续下降曲线,并在处由凹向下转为凹向上。
故选C。
【8题详解】
[1]开路时,光伏电池的端电压等于电动势;图线在处的纵截距为,所以。
[2]图像低电流段近似为直线,斜率绝对值基本不变,说明内阻基本不变;大电流段图线明显变陡,单位电流变化引起的电压下降更大,故内阻增大。
[3]外接时,工作点满足;图中直线与光伏电池曲线的交点约为,。光伏电池满足
解得
代入数据得
[4]A.电源内电压为,题设没有给出其等于的条件,故A错误;
B.电源路端电压满足,故B错误;
C.非静电力在内做功为,故C正确;
D.太阳能电池把光能转化为电能,不是把化学能转化为电能,故D错误。
故选C。
【9题详解】
A.把上支路总电阻记为,外电路等效电阻为
光照增强时减小,所以减小。由闭合电路欧姆定律得
总电流增大,路端电压随内电压增大而减小,支路电流减小,故A错误;
B.电压表测量电源两端的路端电压。光照增强时总电流增大、内电压增大,所以示数减小,故B错误;
C.电压表测量两端电压。设上支路电流为,则;联立闭合电路关系得
光照增强时减小,式中分母减小,故增大,故C正确;
D.总电流为,光照增强使减小,故增大,故D正确。
故选CD。
电容器
两块靠的很近、用空气或其他物质绝缘的平行金属板构成一种最简单的电容器,称为平行板电容器。为了增大容量,减小体积,常把极板和绝缘介质卷起来,把电容器做成圆柱形,事实上,尽管形形色色的电容器大小、形状各异,它们往往都是平行板电容器的某种变形。
10. 某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。图中R是高阻值电阻,先使开关S与1端相连,然后把开关S掷向2端。电压传感器记录电容器两端电压,与电流传感器相连接的计算机,记录了这一过程中电流随时间变化的曲线如图乙所示。
(1)要研究电容器放电过程的规律,开关S应接在______________端(选填“A.1”或“B.2”);
(2)根据计算机所记录的曲线
①在形成电流曲线1的过程中,电容器两极板间电压逐渐______________(选填“变大”、“变小“或“不变”);
②在形成电流曲线2的过程中,电容器的电容______________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11. 若电源电压为,再次利用软件绘制该电容器的放电电流I随时间t变化的图像,如右图所示,则该电容器的电容为______________F。(保留三位有效数字)
12. 对给定电容为C的电容器在不同电压下进行充电,分别记录电容器两极板间的电势差u和相应的电容器所带的电荷量q,得到的图像如图所示,则当两极板间电压为U时电容器所储存的电势能为( )
A. B. C. D. E.
13. 一位同学用底面半径为r的圆筒形塑料瓶制作探针了一种电容式传感器,探针用来测定瓶内溶液深度的变化,如图所示,瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极,它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连,中间层的塑料为绝缘电介质,其厚度为d,介电常数为。若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计。设电源电压恒定为U,则下列说法中正确的是( )
A. 瓶内液面降低了 B. 瓶内液面升高了
C. 瓶内液面升高了 D. 瓶内液面降低了
【答案】10. ①. B ②. 变大 ③. 不变
11. 12. AC 13. A
【解析】
【10题详解】
[1]开关接1端时,电容器与电源相连,进行充电;开关接2端时,电源与电容器断开,电容器通过电阻和电流传感器构成闭合回路,进行放电。
故选B。
[2]曲线1对应先接通电源后的充电过程,电容器所带电荷量的绝对值逐渐增大。记电容器的电容为、所带电荷量的绝对值为、两极板间电压为,其结构及电介质不变,电容保持不变,由电容定义式可知,两极板间电压逐渐变大。
[3]曲线2对应放电过程。电容由极板的大小、相对位置及电介质决定,这些条件在放电过程中均未改变,因此电容不变。
【11题详解】
由电流定义式,在足够短的时间内电流可近似视为不变,该段时间通过的电荷量为
因此,放电电流图线与时间轴所围面积表示放出的电荷量。图中横轴每小格表示,纵轴每小格表示,用数格法估算,曲线下的面积约为40个小格,放出的总电荷量约为
电容器充分放电时,放出的电荷量等于原来所带电荷量,放电前两极板间电压等于电源电压,由电容定义式得
【12题详解】
把充电过程分成许多小段,每段内电容器两极板间电压可近似视为不变。外力克服电场力做功,使电容器储存的电势能增加,电压为时,增加少量电荷所对应的电势能增量为
所以,电容器储存的电势能等于图线与轴所围的面积。图线是过原点的直线,当电压达到、电荷量达到时,该面积为三角形面积,故储存的电势能为
由电容定义式可得
代入上式,可将储能写为
故选AC。
【13题详解】
图中电源正极经开关、电流计接导电涂层,涂层带正电。电流从下向上流过电流计,说明正电荷由涂层流回电源正极,电容器正在放电,极板所带电荷量减小。由电容定义式,电压恒定时,电荷量减小意味着电容减小。
瓶壁厚度和电介质不变,由平行板电容器决定式可知,有效正对面积减小,因此液面降低。设液面降低的高度为,忽略边缘效应,导电涂层与导电溶液有效正对面积的减小量为
设电容的减小量为,由电容决定式得
小段时间内电流大小为,由电流定义式可知放出的电荷量为
电压保持不变,将放电前、后的电容定义式相减,得
联立可得液面降低的高度为
故选A。
库仑力
库仑力和万有引力都是保守力,从而电势能与引力势能也有很多可以类比之处。已知引力常量为G,静电力常量为k。一质量为M的小球A固定,另一质量为m的小球B仅在A的吸引下绕A运动(以无穷远处为电势能和引力势能的零点)。
14. 下列对点电荷的理解正确的是( )
A. 体积很大的带电体都不能看作点电荷
B. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷
C. 只要是球形带电体,无论球多大,都能看作点电荷
D. 当两个带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体都能看作点电荷
15. 类比电势的定义、到A距离为r处的引力势______________。
16. 现在使A带电,B带电,只考虑库仑力。如图,B绕A的轨迹为椭圆,长轴端点C、D距A分别为、,B在这两点的速率分别为、。
(1)下列说法正确的是________
A.系统机械能守恒, B.系统机械能不守恒,
C.系统机械能守恒, D.系统机械能不守恒,
(2)在C、D两点,速率满足的条件是________
A. B. C.
D. E. F.
(3)(计算)求B绕A运动的周期________。
【答案】14. D 15.
16. ①. B ②. AF ③.
【解析】
【14题详解】
A.能否看作点电荷取决于带电体的形状和大小对相互作用的影响是否可以忽略,体积大并不绝对排除点电荷模型,故A错误;
B.体积小的带电体也要满足自身形状和大小的影响可以忽略,才可看作点电荷,故B错误;
C.球形带电体还要满足形状和大小的影响可以忽略,球形且大小任意不能保证点电荷模型,故C错误;
D.当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时,可以把带电体看作点电荷,故D正确。
故选D。
【15题详解】
以无穷远处为引力势能零点,质量为的物体在距质量为的球为处的引力势能为
由引力势等于引力势能与质量之比,代入上式得
【16题详解】
(1)[1]静电势能不属于机械能;只受库仑力时系统机械能不守恒,系统的动能与静电势能之和守恒。图示表明点比点更靠近,由能量守恒有
从而
故。
故选B。
(2)[2]ABC.库仑力是有心力,根据开普勒第二定律,B在相等时间内与A的连线扫过相等面积。长轴端点处速度均与半径垂直,单位时间扫过的面积分别为和,所以
先以半径的圆轨道作比较,库仑力提供向心力,有
所以圆轨道速度基准为
结合上式能量关系和开普勒第二定律关系,解得
因点更靠近,故上式中的分式因子大于1,所以,故A正确,BC错误;
DEF.同理可得
因点距更远,故上式中的分式因子小于1,所以,D、E错误,故F正确。
故选AF。
(3)[3]库仑力与万有引力同为反平方中心力,椭圆轨道半长轴为
类比开普勒第三定律,轨道周期满足
代入半长轴得
带电粒子在电场中的运动
17. 如图1,A、B、C是某电场中一条电场线上的三点。一个负电荷从A点由静止释放仅在静电力的作用下从A点经过B点运动到C点,其运动的图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 三点的电场强度大小 B. 三点的电场强度大小
C. 三点的电势 D. 三点的电势
18. 某电场的等势面分布如图中虚线所示,实线是一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上位于不同等势面上的两点。则( )
A. 粒子在a点的加速度比在b点大 B. 粒子在a点的速度比在b点大
C. 该粒子一定带正电 D. 从a到b,粒子的动能增加
19. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为d,板长为L,两板间的偏转电压为;当有带电粒子撞击荧光屏时会产生亮点。已知电子的带电量为e,质量为m,不计重力,求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度
(2)偏转电场对粒子做的功。
(3)若有电子、质子、粒子(由两个质子和两个中子组成)三种粒子经此装置出射(图示左侧极板的方向会调整以保证其能加速通过第一组极板,第二组极板的方向固定不变),最终在右侧的荧光屏上我们会看到几个点?(荧光屏紧贴偏转极板)请分析说明理由。
【答案】17. BD 18. D
19. (1),(2),(3)2个点
【解析】
【17题详解】
AB.图2中图像的斜率表示加速度,曲线斜率从到逐渐减小。粒子只受电场力,且电荷量和质量不变,故电场强度大小规律与加速度大小规律相同,所以,故A错误,B正确;
CD.负电荷所受电场力方向与电场方向相反,而电场力方向由指向,所以电场方向由指向。电势沿电场方向降低,故从到电势升高,即,故C错误,D正确。
故选BD。
【18题详解】
A.从到等势面逐渐变密,等势面越密处电场强度越大,所以
带电粒子质量和电荷量不变,电场力大小为,由牛顿第二定律可知点的加速度更大,即,故A错误;
BD.由轨迹在到段的弯曲方向可知,电场力在到方向有分量,因此电场力做正功,粒子动能增加,速度增大,即,故B错误,D正确;
C.图中没有标出电势大小规律,电场方向虽与等势面垂直,但不能据此确定粒子的电性,故C错误。
故选D。
【19题详解】
(1)电子经电压加速,电场力做功转化为动能。由动能定理,电子有
所以
(2)按图示粒子到达荧光屏而未碰到偏转极板。偏转电场的场强大小为,电子在竖直方向的加速度大小为
电子沿极板方向做匀速运动,经过长度所需时间为
电子在偏转场中的竖直位移大小为
偏转电场对电子做的功等于电场力与位移同向的功,因此
(3)设粒子电荷量为、质量为。粒子经第一组极板由静止加速后满足
在第二组极板中,粒子通过长度的时间为,偏转位移大小为
可见偏转位移大小与粒子的电荷量和质量均无关。质子和粒子都带正电,在固定偏转电场中向同一侧偏转且落在同一点;电子带负电,向相反一侧偏转,落在另一点。因此荧光屏上看到2个亮点。
匀强电场
已知均匀带正电的无穷大平面在真空中各点激发电场的场强大小为。其中为平面上单位面积所带的电荷量,为常量,场强方向垂直于平面指向两侧(负电荷相反),则该平面在两侧空间形成的即为匀强电场。
20. 如图所示,现有置于真空中的两平行金属板,分别均匀带上等量异种电荷。不计边缘效应时,可近似看作无穷大导体板,板间形成匀强电场。
若每块板形成的场强大小为,则两板间场强大小为______________。现测得板间距为d,电势差为U,则导体板单位面积所带的电荷量______________。若两板正对面积为S,则该平行金属板的电容______________。
21. 将平行板电容器的极板水平放置,P为极板间一点,B板接地(电势为0),连接成如图所示电路。其中为光敏电阻(光照越强,电阻越小),为定值电阻。当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻时,一带电液滴恰好静止在P点。随后光照强度缓慢地增强,
(1)则液滴_____
A.向上 B.向下 C.不动
(2)P点电势_____
A.升高 B.降低 C.不变
22. 如图,一绝缘底座固定在水平面上,间距为d的两平行极板竖直固定在绝缘底座上,A板有小孔O,水平光滑绝缘杆穿过O固定在B板上,绝缘杆离地高度为h,极板充电后在内部形成近似匀强电场,外部无电场。一质量为m,带电荷量为的圆环P套在杆上以初速度向左运动,过孔O时与板无接触,其在电容器中最远能到达两板中点S。不计P对板间电场的影响。
(1)圆环P从O至S的过程中,做_______运动
A.加速度越来越小的减速直线 B.加速度越来越大的减速直线
C.匀减速直线 D.匀加速直线
(2)圆环P会从水平光滑绝缘杆上掉下来吗?_______
A.一定会 B.绝不会 C.可能会
(3)圆环P从O至S的过程中,其电势能_______
A.增加 B.减少
(4)圆环P从O至S的过程中,其电势能改变了______________(用题文中的字母表示)
(5)若质量也为m的此绝缘底座是放置在光滑水平面上,圆环P套在杆上仍以初速度向左运动,过孔O时与板无接触,其在电容器中最远能到达两板中间的某点(设为T点),以水平向左为正方向,在答题纸的图中定性画出从O点到T点的过程中,圆环P和绝缘底座的运动图线______________。
【答案】20. ①. ②. ③.
21. ①. A ②. B
22. ①. C ②. A ③. A ④. ⑤.
【解析】
【20题详解】
[1]在两板之间,正极板产生的电场背离正极板,负极板产生的电场指向负极板,两者方向相同。按电场叠加原理,板间场强大小为
[2]两板之间为匀强电场,电势差与场强满足,代入上式可得
[3]设每块极板所带电荷量的绝对值为,由面电荷密度的含义有
由电容定义式,代入上述结果可得
【21题详解】
[1]由电路图可见,电源负极与板相连,板经接电源正极,电容器与并联。光照缓慢变化时,可忽略电容器充电电流,按与串联分析。忽略电源内阻,设回路电流为,电容器两板间电压的大小为,由闭合电路欧姆定律得
电容器两板间电压的大小为
光照增强,减小,增大。板间距离不变,由,可知场强增大。板电势高于板,板间电场竖直向上;液滴原来静止,说明它带正电且电场力与重力等大。场强增大后,向上的电场力大于重力,液滴向上运动。
故选A。
[2]设固定点到板的距离为。板接地,电势为零,沿向上的电场方向电势降低,由匀强电场的电势差关系得
光照增强时,和不变,增大,因此点的电势降低。
故选B。
【22题详解】
[1]板间电场由带正电的板指向带负电的板,方向向右。杆光滑,带正电圆环水平方向只受向右的恒定电场力,力的方向与向左的初速度反向,因此从至做匀减速直线运动。
故选C。
[2]圆环在点的速度为零,但所受电场力仍向右,所以立即向右加速,随后穿过点离开电场。极板外无电场,圆环在光滑杆上匀速向右运动,最终从杆的右端滑出而落下。
故选A。
[3]圆环从至时,位移向左,电场力向右,电场力做负功,所以其电势能增加。
故选A。
[4]底座固定时,圆环从至的过程中,重力和杆的支持力均不做功,只有电场力做功。圆环到达点时速度为零,由动能定理得
根据电场力做功与电势能变化的关系,圆环电势能的变化为
[5]以圆环穿过点时为计时起点,水平向左为正方向。底座可在光滑水平面上运动后,圆环与底座组成的系统水平方向所受外力为零,水平动量守恒。板间电场不变,设电场力大小为,圆环受向右的电场力,底座受向左、大小相等的反作用力。由牛顿第二定律,两者分别满足,
两者加速度恒定且大小相等、方向相反,所以圆环的速度图线为下降直线,底座的速度图线为上升直线,两条图线斜率的绝对值相等。圆环相对极板到达最远位置时,相对速度为零。设此时两者共同速度为,由水平动量守恒得
解得,设到达点的时刻为,圆环的速度图线从纵坐标出发呈直线下降,底座的速度图线从原点出发呈直线上升,二者在时相交于纵坐标为的位置,两条图线均画到这一时刻为止。
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上海市曹杨中学2026-2027学年高二上学期物理第一次月考试卷
电阻率
某实验小组想测量一根长的金属线材料的电阻率,便进行了以下实验:
1. 用螺旋测微器测得该金属导线的直径d,如图甲所示则______________。
2. 设计的电路图如图乙所示,闭合开关S之前,滑动变阻器R的滑片P应滑至______________(填“A”或“B”)端。
3. 闭合开关S,滑片P调至适当位置,电压表示数,电流表示数,则金属导线的电阻______________。(结果保留2位有效数字)
4. 该金属导线的电阻率表达式为______________(用L、d、U、I表示),计算可得______________。(取3.14,结果保留2位有效数字)
5. 由金属丝的电阻率表达式分析可知,在测量误差相同且不大的情况下,对电阻率测量影响最大的是( )
A. 金属丝横截面的直径 B. 金属丝两端的电压 C. 通过金属丝的电流 D. 金属丝的长度
6. 若这段金属丝电阻为R,现把它均匀地拉长为原来的4倍,它的电阻变成______________R,若把它对折起来当一条导线使用,则电阻变为______________R。
半导体材料
半导体是导电性能介于导体与绝缘体之间且导电性能可控的材料,太阳能电池板和光敏电阻都是基于半导体材料的光电器件,但工作原理和用途完全不同
7. 光照进半导体材料内激发出自由电荷,在材料内部电场作用下,正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示:
(1)正电荷仅在内部电场力作用下沿x轴从N点运动到P点,则正确的是_______
A.动能先增大后减小 B.电势能先增大后减小 C.电势先增大后减小 D.加速度先增大后减小
(2)取O点的电势为零,N点到P点的电势随位置x变化的图像可能为_______
A. B. C. D.
8. 太阳能电池受到达到一定强度的光线照射时,能瞬间产生电压,这一现象被称为太阳能光伏效应,因此太阳能电池也常被称作光伏电池。某研究小组设计了如图甲所示的实验电路探究光伏电池的发电性能。
(1)用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到光伏电池的曲线如图乙所示。由图像可知,在该光照强度下,光伏电池的电动势为_______V,当电流较小时,光伏电池的内阻基本不变,当电流较大时,光伏电池的内阻明显_______(填“增大”或“减小”)。
(2)保持光照条件不变,将的定值电阻与光伏电池串联,则此时光伏电池的内阻_______。(结果保留2位有效数字)
(3)某闭合电路中,太阳能电池板电动势为,工作电流为,则_______
A.电源内电压为 B.电源路端电压为
C.电路中每秒非静电力做功 D.电路中有的化学能转变成电能
9. 手机的环境光传感器能感知环境光强,其核心元件是光敏电阻,的阻值会随光照强度的增大而减小,从而实现自动调节屏幕亮度。将与定值电阻、及电源连接成图所示闭合电路,当环境光强增大时,电路中( )
A. 电流表A示数增大 B. 电压表示数增大 C. 电压表示数增大 D. 回路中的总电流增大
电容器
两块靠的很近、用空气或其他物质绝缘的平行金属板构成一种最简单的电容器,称为平行板电容器。为了增大容量,减小体积,常把极板和绝缘介质卷起来,把电容器做成圆柱形,事实上,尽管形形色色的电容器大小、形状各异,它们往往都是平行板电容器的某种变形。
10. 某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。图中R是高阻值电阻,先使开关S与1端相连,然后把开关S掷向2端。电压传感器记录电容器两端电压,与电流传感器相连接的计算机,记录了这一过程中电流随时间变化的曲线如图乙所示。
(1)要研究电容器放电过程的规律,开关S应接在______________端(选填“A.1”或“B.2”);
(2)根据计算机所记录的曲线
①在形成电流曲线1的过程中,电容器两极板间电压逐渐______________(选填“变大”、“变小“或“不变”);
②在形成电流曲线2的过程中,电容器的电容______________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11. 若电源电压为,再次利用软件绘制该电容器的放电电流I随时间t变化的图像,如右图所示,则该电容器的电容为______________F。(保留三位有效数字)
12. 对给定电容为C的电容器在不同电压下进行充电,分别记录电容器两极板间的电势差u和相应的电容器所带的电荷量q,得到的图像如图所示,则当两极板间电压为U时电容器所储存的电势能为( )
A. B. C. D. E.
13. 一位同学用底面半径为r的圆筒形塑料瓶制作探针了一种电容式传感器,探针用来测定瓶内溶液深度的变化,如图所示,瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极,它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连,中间层的塑料为绝缘电介质,其厚度为d,介电常数为。若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计。设电源电压恒定为U,则下列说法中正确的是( )
A. 瓶内液面降低了 B. 瓶内液面升高了
C. 瓶内液面升高了 D. 瓶内液面降低了
库仑力
库仑力和万有引力都是保守力,从而电势能与引力势能也有很多可以类比之处。已知引力常量为G,静电力常量为k。一质量为M的小球A固定,另一质量为m的小球B仅在A的吸引下绕A运动(以无穷远处为电势能和引力势能的零点)。
14. 下列对点电荷的理解正确的是( )
A. 体积很大的带电体都不能看作点电荷
B. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷
C. 只要是球形带电体,无论球多大,都能看作点电荷
D. 当两个带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体都能看作点电荷
15. 类比电势的定义、到A距离为r处的引力势______________。
16. 现在使A带电,B带电,只考虑库仑力。如图,B绕A的轨迹为椭圆,长轴端点C、D距A分别为、,B在这两点的速率分别为、。
(1)下列说法正确的是________
A.系统机械能守恒, B.系统机械能不守恒,
C.系统机械能守恒, D.系统机械能不守恒,
(2)在C、D两点,速率满足的条件是________
A. B. C.
D. E. F.
(3)(计算)求B绕A运动的周期________。
带电粒子在电场中的运动
17. 如图1,A、B、C是某电场中一条电场线上的三点。一个负电荷从A点由静止释放仅在静电力的作用下从A点经过B点运动到C点,其运动的图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 三点的电场强度大小 B. 三点的电场强度大小
C. 三点的电势 D. 三点的电势
18. 某电场的等势面分布如图中虚线所示,实线是一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上位于不同等势面上的两点。则( )
A. 粒子在a点的加速度比在b点大 B. 粒子在a点的速度比在b点大
C. 该粒子一定带正电 D. 从a到b,粒子的动能增加
19. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为d,板长为L,两板间的偏转电压为;当有带电粒子撞击荧光屏时会产生亮点。已知电子的带电量为e,质量为m,不计重力,求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度
(2)偏转电场对粒子做的功。
(3)若有电子、质子、粒子(由两个质子和两个中子组成)三种粒子经此装置出射(图示左侧极板的方向会调整以保证其能加速通过第一组极板,第二组极板的方向固定不变),最终在右侧的荧光屏上我们会看到几个点?(荧光屏紧贴偏转极板)请分析说明理由。
匀强电场
已知均匀带正电的无穷大平面在真空中各点激发电场的场强大小为。其中为平面上单位面积所带的电荷量,为常量,场强方向垂直于平面指向两侧(负电荷相反),则该平面在两侧空间形成的即为匀强电场。
20. 如图所示,现有置于真空中的两平行金属板,分别均匀带上等量异种电荷。不计边缘效应时,可近似看作无穷大导体板,板间形成匀强电场。
若每块板形成的场强大小为,则两板间场强大小为______________。现测得板间距为d,电势差为U,则导体板单位面积所带的电荷量______________。若两板正对面积为S,则该平行金属板的电容______________。
21. 将平行板电容器的极板水平放置,P为极板间一点,B板接地(电势为0),连接成如图所示电路。其中为光敏电阻(光照越强,电阻越小),为定值电阻。当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻时,一带电液滴恰好静止在P点。随后光照强度缓慢地增强,
(1)则液滴_____
A.向上 B.向下 C.不动
(2)P点电势_____
A.升高 B.降低 C.不变
22. 如图,一绝缘底座固定在水平面上,间距为d的两平行极板竖直固定在绝缘底座上,A板有小孔O,水平光滑绝缘杆穿过O固定在B板上,绝缘杆离地高度为h,极板充电后在内部形成近似匀强电场,外部无电场。一质量为m,带电荷量为的圆环P套在杆上以初速度向左运动,过孔O时与板无接触,其在电容器中最远能到达两板中点S。不计P对板间电场的影响。
(1)圆环P从O至S的过程中,做_______运动
A.加速度越来越小的减速直线 B.加速度越来越大的减速直线
C.匀减速直线 D.匀加速直线
(2)圆环P会从水平光滑绝缘杆上掉下来吗?_______
A.一定会 B.绝不会 C.可能会
(3)圆环P从O至S的过程中,其电势能_______
A.增加 B.减少
(4)圆环P从O至S的过程中,其电势能改变了______________(用题文中的字母表示)
(5)若质量也为m的此绝缘底座是放置在光滑水平面上,圆环P套在杆上仍以初速度向左运动,过孔O时与板无接触,其在电容器中最远能到达两板中间的某点(设为T点),以水平向左为正方向,在答题纸的图中定性画出从O点到T点的过程中,圆环P和绝缘底座的运动图线______________。
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