精品解析:河南商丘市部分学校2026-2027学年上学期高二10月月考物理A卷
2026-10-23
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内容正文:
物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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. 下列说法正确的是( )
A. 金属导体的电阻与温度无关
B. 金属导体两端的电压越小,金属导体的电阻越小
C. 通过金属导体的电荷量越多,说明通过金属导体的电流越大
D. 金属导体的电阻与它两端的电压以及通过的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属导体的电阻率随温度升高而增大,根据电阻决定式,温度变化时导体电阻会发生改变,故A错误;
B.电阻是导体的固有属性,由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,是电阻的定义式而非决定式,电阻大小和导体两端电压无关,故B错误;
C.根据电流定义式,电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,若通电时间足够长,即使通过的电荷量多,电流也可能很小,故C错误;
D.金属导体的电阻是其固有属性,仅由自身材料、长度、横截面积、温度决定,与两端电压、通过的电流均无关,故D正确。
故选D。
2. 真空中存在沿轴方向的电场,轴上各点的电势如图所示,一个二价正离子某时刻仅在静电力的作用下从原点以初动能沿轴正方向运动。在离子从原点运动至的过程中,下列说法正确的是( )
A. 离子在范围内运动过程中的动能最小值为
B. 范围内,电场方向沿轴正方向,电场强度大小
C. 离子在从运动到的过程中,加速度先减小后增大
D. 离子在处的速度小于在处的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.只有电场力做功时,带电粒子的动能与电势能之和守恒,二价正离子电荷量
初始时离子总能量为
当时,电势最高为
此处电势能最大,对应的动能最小,动能最小值为,故A错误;
B.图像的斜率
即图像斜率的负值等于x方向的电场强度,由图可知,范围内,图像斜率
可得
负号说明电场方向沿轴负方向,电场强度大小为,故B错误;
C.根据牛顿第二定律有
由图可知,离子在从运动到的过程中,斜率绝对值先减小为0,后反向增大,说明电场强度先减小后增大,则加速度先减小后增大,故C正确;
D.由能量守恒定律可得
处的电势
对应的动能
处的电势
对应的动能
因此,故D错误。
故选C。
3. 一根粗细均匀的直线绝缘管道中含大量正一价、负二价离子的污水正以速度在管内流动。污水管的横截面积为,单位长度污水中含正一价、负二价离子的个数均为(假设污水中仅含有这两种离子,无需考虑溶液电中性要求),电子的带电量为,则由于污水流动而形成的等效电流的大小和方向为( )
A. ,方向与同向 B. ,方向与反向
C. ,方向与反向 D. ,方向与同向
【答案】C
【解析】
【详解】规定正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。已知单位长度污水中含正一价、负二价离子的个数均为,则时间内流过管道横截面的正一价、负二价离子的总数均为
根据电流的定义式可知,正一价离子定向移动的方向与同向,贡献的电流大小为
方向与同向;同理负二价离子定向移动的方向与同向,贡献的电流大小为
方向与反向。所以总电流的大小为
方向与反向。
故选C。
4. 电通量是表征电场线分布情况的物理量,符号是。已知在电场强度为的匀强电场中,有一个与电场方向垂直的、面积为的平面,则通过这个面的电通量。如图所示是一个孤立正点电荷所产生电场的电场线和等势面分布平面图。已知点电荷电量是,静电力常量是,等势面到点电荷的距离是,球面的面积,则面的电通量是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】正点电荷的电场线沿半径方向向外,球形等势面的面元法线也沿半径方向,因此电场强度与面元法线同向。通过与电场方向垂直的平面的电通量定义为。球面上各点到电荷的距离均为,场强大小处处相同,且点电荷在距其处的电场强度为
球面的面积为。所以
化简得
故选B。
5. 两完全相同的长方体容器分别注满同种溶液(导电良好)后按如图所示方式接入电压为的电路中,干路中的电流为。已知容器的长、宽、高分别是、、,则溶液的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,设溶液的电阻率为,由电阻定律可知,长方体接入电路的电阻为
长方体接入电路的电阻为
并联后的总电阻为
由欧姆定律有
解得
故选C。
6. 如图所示,真空中等边三角形的边长为,顶点上分别固定有电荷量为、的正点电荷,为三角形的中心。已知静电力常量为,则点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】等边三角形的边长为,则
两点电荷在O点产生的场强为
两场强的夹角为,由余弦定理可得O点的合场强为
代入数据解得,故选A。
7. 如图所示,虚线为某竖直平面内静电场的一组等势线,一带电小球从点沿水平方向进入电场,沿实线运动到,小球在点的速度方向竖直向下。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的静电力垂直虚线斜向下
B. 小球的加速度越来越大
C. 小球从运动到的过程中,动能一直增大
D. 小球从运动到的过程中,静电力一直做负功
【答案】D
【解析】
【详解】A.等势面与电场线垂直,静电力也垂直等势线。轨迹切线由处水平向右逐渐转为处竖直向下,说明水平方向速度逐渐减小,合力有水平向左分量;重力没有水平分量,所以静电力应有向左分量。结合其必须垂直等势线,静电力方向为左上方,故A错误;
B.图中相邻等势线平行且等间距,电场方向和强弱不变,静电力为恒力;重力也为恒力,合力不变。由牛顿第二定律得,所以加速度大小不变,故B错误;
C.小球在处速度向右,静电力有向左分量,重力与速度垂直,合力在该瞬间对小球做负功,动能先减小,因此不可能一直增大,故C错误;
D.从到的运动位移始终向右下方,静电力方向左上方,静电力与每一小段位移的夹角均大于,所以静电力一直做负功,故D正确。
故选D。
8. 图1为显像管显示器的内部原理图,K为电子发射器,能够持续不断地发射初速度为0的电子,电子的质量为、电荷量为,电子经加速电场后从小孔进入偏转电场,小孔正对偏转电场的中线,偏转电场极板的长度为,两板间距为,两板间所加电压如图2所示。已知加速电场的电压大小,不计电子的重力,要使所有电子均能射出偏转电场,则图2中的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电子经加速电场加速,由动能定理
解得水平速度
电子水平方向匀速穿过长度为的偏转电场,总运动时间为
偏转电场周期为,电子在偏转电场内的总运动时长恰好为,若电子在时刻进入偏转电场,前时间内偏转电场电压为,后时间内偏转电场电压反向为,该类电子的竖直方向偏转位移最大,是刚好不打在极板上的临界情况。由牛顿第二定律得
解得电子在偏转电场中前时间内加速度为
竖直位移
末竖直速度
后内的反向加速度大小为
后竖直位移
总竖直偏转位移不能超过极板间距的一半,则
将代入,解得
故选A。
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. 数据记录在实验中至关重要。下列关于各仪器记录的数据正确的是( )
A. 图1中,游标卡尺的读数为
B. 图2中,螺旋测微器的读数为
C. 图3中,按照图示接法,读数为
D. 图4中,若选用的是量程,则读数为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图1为10分度游标卡尺,主尺读数为,游标第5条线与主尺刻线对齐,游标精度为,所以读数为,故A正确;
B.图2为螺旋测微器,固定刻度已露出,可动刻度读数为格,所以读数为,故B错误;
C.图3中接线柱选用“”和“”,应按量程读数,每小格为,指针在后第2小格,读数为,故C正确;
D.图4若选用量程,每小格为,指针在后第5小格,读数应读到分度值下一位,所以读数为,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,、两处固定有等量异种点电荷,是电荷连线的中点,、是连线中垂线上关于点对称的两点,、和、为电荷连线上关于点对称的点。下列说法正确的是( )
A. 、两点场强相同,点电势高于点电势
B. 、两点场强相同,电势也相同
C. 、两点场强相同,点电势高于点电势
D. 点场强小于点场强,点电势高于点电势
【答案】AD
【解析】
【详解】A.等量异种电荷连线上,关于O对称的b、c两点,场强大小相等、方向均沿连线指向负电荷(向右),因此场强相同;沿电场线方向电势逐渐降低,连线上电势从正电荷向负电荷递减,因此b点电势高于c点电势,故A正确;
B.a、d两点关于O对称,场强大小相等、方向均沿连线向右,场强相同;但正电荷附近的a点电势为正,负电荷附近的d点电势为负,电势不相等,故B错误;
C.等量异种电荷的中垂线是等势线,整条中垂线上电势均为0,因此e、f两点电势相等;两点关于O对称,场强大小相等、方向均平行于连线指向负电荷(向右),场强相同,故C错误;
D.根据等量异种电荷的电场线分布情况可知,连线上的c点比中垂线上的e点离电荷更近,因此e点场强小于c点场强;e点电势为0,而c点位于O点(电势为0)和负电荷之间,电势为负,因此e点电势高于c点电势,故D正确。
故选AD。
11. 电容器C、二极管、定值电阻和电源按照如图所示连接,其中下极板接地。两极板间有一带电液滴恰好静止在点。下列说法正确的是( )
A. 上极板不动,下极板下移,两板之间的电势差保持不变
B. 上极板不动,下极板下移,液滴保持静止状态
C. 上极板不动,下极板左移,点的电势升高
D. 上极板不动,下极板左移,自由电子由左向右经过回到电源
【答案】BC
【解析】
【详解】A.二极管单向导电,通过它的电流只能从右向左,只允许电容器充电,阻止电容器放电。液滴原来静止,则有
当上极板不动,下极板下移,板间距变大,由公式可知,如果没有二极管,等于电源电动势不变;但减小,将减小,而二极管不允许电容器放电,故不变。由可知,减小时,将变大,故A错误;
B.由,
联立可得
不变,不变,场强与无关,不变,液滴的受力不变,仍保持静止。故B正确;
C.上极板不动,下极板左移,正对面积减小,减小,不变,将减小,电容器放电。二极管阻止放电,不变,由
可知当减小时,变大,点到下极板距离设为,而下极板接地,所以有
得
则变大,不变,升高。故C正确;
D.上极板不动,下极板左移,减小,减小,不变,减小,电容器放电,二极管阻止放电,不变,故没有电流流过电阻。故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,半径为的光滑半圆绝缘轨道竖直固定,在圆心正下方轨道上的点固定电荷量为的点电荷,某时刻,将带电量为的带电小球置于点,小球恰好可以静止。后来由于小球漏电,置于点的小球沿轨道缓慢移动,在移动至点之前,下列判断正确的是(已知静电力常量为,重力加速度为,小球可视为质点)( )
A. 小球的质量为
B. 小球对轨道的压力大小保持不变
C. 小球和固定点电荷之间的库仑力逐渐增大
D. 小球与固定点电荷间的距离为时,其带电量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由几何关系可知,a、b两点的距离为
此时库仑力
小球在a点静止,可得竖直方向
整理得,故A错误;
B.小球缓慢移动时始终处于动态平衡,设小球在轨道上任意位置为P,轨道半径OP与竖直方向Ob的夹角为,由几何关系可得P、b间距离为
根据相似三角形得库仑力大小
支持力大小
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于重力,小球对轨道的压力大小保持不变,故B正确;
C.小球向b移动的过程中,库仑力的初始值为
结合a点平衡条件可推得初始库仑力
而动态平衡下任意位置的库仑力满足
随着小球向b移动,从90°逐渐减小到0,减小,因此库仑力是逐渐减小的,故C错误;
D.当小球与b间距为d时,由几何关系
结合动态平衡的库仑力关系
代入初始状态得到的,联立化简得,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某物理实验小组探究电容器的充、放电规律。
(1)按照图1所示电路连接器材,已知电源提供的电压恒为。将开关连接到“1”时,经过电流表(内阻不计)的电流方向为__________(选填“从右向左”或“从左向右”)。
(2)当中没有电流的时候,再把开关连接到“2”,电阻箱选择不同的阻值,得到不同的图像,在图2中,图线__________(选填“”或“”)对应电阻箱的阻值较大。
(3)某次实验中,把电阻箱的阻值调到,把开关S连接到“2”得到的图像如图3所示,则根据图像可知,2 s前图线和横轴围成的面积与2 s后图线和横轴围成的面积之比__________。
(4)请在图4中画出充电过程中,电容器两极板间电势差与极板所带电荷量之间的关系图像__________。
【答案】(1)从右向左
(2)
(3)3∶1 (4)
【解析】
【小问1详解】
根据电路图,将开关连接到“1”时,下极板带正电,经过电流表的电流方向为从右向左。
【小问2详解】
放电的总电荷量相同,阻值较大时,放电的电流相对较小, 放电时间相对较长,应为图线。
【小问3详解】
开始放电时电容器极板间电压
2s时电容器极板间电压为
2s前放电量为
2s后放电量为
图像面积为电量,则有
【小问4详解】
根据电容的定义得,如图
14. 某同学在实验室测量一导体的电阻(约)。为了精确测得导体的电阻,他在实验室找到了以下实验器材:
①电源(电压恒为)
②电流表(,内阻)
③电压表(,内阻)
④电压表(,内阻)
⑤滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
⑥滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
⑦开关、导线若干
(1)为了使测量值准确且操作方便,实验中,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________。(均填写各器材前的序号)
(2)实验中导体两端电压明显变化,并且测量结果准确。用笔画线代替导线将电压表接入电路__________。
(3)电路连好后,闭合开关,无论如何移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数且几乎不变,电流表始终没有示数。若电路中仅有一处故障,则可能的故障是__________。
A. 滑动变阻器短路
B. 滑动变阻器断路
C. 待测导体与电流表之间的导线断路
(4)故障解决后,正确操作实验,记录相应数据,根据实验中电压表和电流表的示数、,作图像,图像的斜率为,则导体的电阻__________。
【答案】(1) ①. ③ ②. ⑥
(2) (3)C
(4)##
【解析】
【小问1详解】
[1]电源提供的恒定电压为3V,电压表的三分之一量程为5V,若选用,指针偏转角度偏小,误差较大,电压表应选用。
[2],选用时电路总阻值的最大值偏小,电流表指针变化范围较小,变阻器应选。
【小问2详解】
因电流表内阻已知,测量电路应采用内接法,滑动变阻器总阻值相对待测电阻较大,供电电路应采用限流接法,实物图连接如下
【小问3详解】
A.若滑动变阻器短路,电流表有示数,故A错误;
B.若滑动变阻器断路,电压表没有示数,故B错误;
C.待测导体与电流表之间的导线断路,改变滑动变阻器阻值时,电压表有示数且几乎不变,电流表没有示数,故C正确。
故选C。
【小问4详解】
由欧姆定律得
图像的斜率
可知
15. 如图所示,现有三个完全相同的带电小球、、,其中、置于绝缘桶底部的直径两端,在、中间正上方,三者构成一个正三角形,且都处于静止状态。已知小球的质量均为,带电量均为,静电力常量为,重力加速度为,求:
(1)三角形的边长;
(2)绝缘桶对小球的作用力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设三角形的边长为,根据平衡条件,对小球受力分析
解得
【小问2详解】
对小球的受力分析,如图所示
竖直方向上
又
解得
水平方向
解得
绝缘桶对小球的作用力大小
16. 如图是一种多用电表的原理示意图,其中是量程为的电流表,其内阻,、为定值电阻,。已知当开关拨至触点“1”时,能够测量的最大电流为,求:
(1)电阻的阻值;
(2)开关拨至触点“2”时,能够测量的最大电压。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
开关S拨至触点“1”时,电阻R1与电流表G并联,表头指针满偏时干路电流达到最大测量值,此时通过表头的电流为3mA、干路电流为60mA,则通过R1的电流为
并联电路各支路两端电压相等,有
解得
【小问2详解】
开关S拨至触点“2”时,电阻R2与电流表G、电阻R1的并联部分串联,表头指针满偏时并联部分两端电压为
此时通过R1的电流为
干路电流为
R2两端电压为
能够测量的最大电压为
17. 如图所示,竖直面内直角坐标系,第一象限内存在竖直向上的匀强电场,第四象限存在水平向左的匀强电场,第四象限内有一个绝缘圆弧轨道与轴交于点,圆弧轨道在点的切线与轴正方向的夹角,圆弧轨道与轴相切于点。某时刻将一质量为、带电量为的小球从轴上的点以水平速度抛出,小球恰好在点沿切线方向进入轨道,已知小球进入轨道后不脱离轨道,重力加速度为。求:
(1)小球释放点到的距离;
(2)轨道圆心所在的位置坐标;
(3)小球在轨道上运动时的最大动能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
带电小球在点以速度水平抛出后,在电场力和重力作用下做类平抛运动
竖直方向加速度
设小球从点运动到点,需要的时间为
由题意可知
解得
则到的距离
【小问2详解】
设轨道半径为,圆心坐标为,如图所示
由几何关系可得,
解得
圆心在第四象限,可知
故轨道圆心的坐标为
【小问3详解】
(3)设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为,则有
解得
则当小球在第四象限圆弧轨道上运动到等效最低点时,小球的速度最大,从到的过程
根据动能定理可得
结合
联立解得
18. 随着科技的发展,机器人不再局限于工厂,开始进入我们的日常生活。图1为某公司的配送机器人,机器人自身的质量,机器人行进过程中所受的阻力大小恒为其总重力大小的。图2为其内部简化的电路图,定值电阻、电源提供的恒定电压,电动机的内阻,电动机提供的牵引力与电流的关系满足(为常数但未知)。某次,机器人载着的货物以的速度匀速前行(此时电路中的电流小于),重力加速度取,不计其他能量损耗。求:
(1)这次行驶过程中的牵引力大小及电流;
(2)本次运输过程中,电动机的效率;
(3)机器人所载货物的质量不能超过多少。
【答案】(1);
(2)
(3)不超过
【解析】
【小问1详解】
机器人和所载货物的总质量为
机器人以的速度匀速前进,牵引力与阻力平衡,故
对机器人的电动机电路,根据能量守恒定律,电源提供的电功率等于电阻发热功率与牵引力机械功率之和,故
代入已知量得
整理得
由题设,舍去,得到这次行驶的电流
【小问2详解】
电动机两端电压为
电动机消耗的总电功率为
电动机输出的机械功率为
电动机的效率为
【小问3详解】
由第(1)问可得电动机牵引力与电流的比例系数为
设机器人所载货物质量为、以速度匀速前进,相应电流为;此时牵引力与阻力平衡,故
电动机的输出机械功率为
电动机消耗的总电功率为,内阻发热功率为,由能量守恒定律得
匀速前进时,将上式两边同除以,可将电动机端电压关系写成
定值电阻与电动机串联,故
联立得
代入,,
由此得到
由于机器人向前行驶时,由上式得
电流趋近时,牵引力趋近
牵引力与阻力平衡,故
已知,,
代入阻力平衡式,得
故所载货物的质量上限为;由于匀速前行必须满足,上限不能取等号,因此所载货物质量应满足
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物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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. 下列说法正确的是( )
A. 金属导体的电阻与温度无关
B. 金属导体两端的电压越小,金属导体的电阻越小
C. 通过金属导体的电荷量越多,说明通过金属导体的电流越大
D. 金属导体的电阻与它两端的电压以及通过的电流无关
2. 真空中存在沿轴方向的电场,轴上各点的电势如图所示,一个二价正离子某时刻仅在静电力的作用下从原点以初动能沿轴正方向运动。在离子从原点运动至的过程中,下列说法正确的是( )
A. 离子在范围内运动过程中的动能最小值为
B. 范围内,电场方向沿轴正方向,电场强度大小
C. 离子在从运动到的过程中,加速度先减小后增大
D. 离子在处的速度小于在处的速度
3. 一根粗细均匀的直线绝缘管道中含大量正一价、负二价离子的污水正以速度在管内流动。污水管的横截面积为,单位长度污水中含正一价、负二价离子的个数均为(假设污水中仅含有这两种离子,无需考虑溶液电中性要求),电子的带电量为,则由于污水流动而形成的等效电流的大小和方向为( )
A. ,方向与同向 B. ,方向与反向
C. ,方向与反向 D. ,方向与同向
4. 电通量是表征电场线分布情况的物理量,符号是。已知在电场强度为的匀强电场中,有一个与电场方向垂直的、面积为的平面,则通过这个面的电通量。如图所示是一个孤立正点电荷所产生电场的电场线和等势面分布平面图。已知点电荷电量是,静电力常量是,等势面到点电荷的距离是,球面的面积,则面的电通量是( )
A. B. C. D.
5. 两完全相同的长方体容器分别注满同种溶液(导电良好)后按如图所示方式接入电压为的电路中,干路中的电流为。已知容器的长、宽、高分别是、、,则溶液的电阻率为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,真空中等边三角形的边长为,顶点上分别固定有电荷量为、的正点电荷,为三角形的中心。已知静电力常量为,则点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,虚线为某竖直平面内静电场的一组等势线,一带电小球从点沿水平方向进入电场,沿实线运动到,小球在点的速度方向竖直向下。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的静电力垂直虚线斜向下
B. 小球的加速度越来越大
C. 小球从运动到的过程中,动能一直增大
D. 小球从运动到的过程中,静电力一直做负功
8. 图1为显像管显示器的内部原理图,K为电子发射器,能够持续不断地发射初速度为0的电子,电子的质量为、电荷量为,电子经加速电场后从小孔进入偏转电场,小孔正对偏转电场的中线,偏转电场极板的长度为,两板间距为,两板间所加电压如图2所示。已知加速电场的电压大小,不计电子的重力,要使所有电子均能射出偏转电场,则图2中的最大值为( )
A. B. C. D.
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. 数据记录在实验中至关重要。下列关于各仪器记录的数据正确的是( )
A. 图1中,游标卡尺的读数为
B. 图2中,螺旋测微器的读数为
C. 图3中,按照图示接法,读数为
D. 图4中,若选用的是量程,则读数为
10. 如图所示,、两处固定有等量异种点电荷,是电荷连线的中点,、是连线中垂线上关于点对称的两点,、和、为电荷连线上关于点对称的点。下列说法正确的是( )
A. 、两点场强相同,点电势高于点电势
B. 、两点场强相同,电势也相同
C. 、两点场强相同,点电势高于点电势
D. 点场强小于点场强,点电势高于点电势
11. 电容器C、二极管、定值电阻和电源按照如图所示连接,其中下极板接地。两极板间有一带电液滴恰好静止在点。下列说法正确的是( )
A. 上极板不动,下极板下移,两板之间的电势差保持不变
B. 上极板不动,下极板下移,液滴保持静止状态
C. 上极板不动,下极板左移,点的电势升高
D. 上极板不动,下极板左移,自由电子由左向右经过回到电源
12. 如图所示,半径为的光滑半圆绝缘轨道竖直固定,在圆心正下方轨道上的点固定电荷量为的点电荷,某时刻,将带电量为的带电小球置于点,小球恰好可以静止。后来由于小球漏电,置于点的小球沿轨道缓慢移动,在移动至点之前,下列判断正确的是(已知静电力常量为,重力加速度为,小球可视为质点)( )
A. 小球的质量为
B. 小球对轨道的压力大小保持不变
C. 小球和固定点电荷之间的库仑力逐渐增大
D. 小球与固定点电荷间的距离为时,其带电量为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某物理实验小组探究电容器的充、放电规律。
(1)按照图1所示电路连接器材,已知电源提供的电压恒为。将开关连接到“1”时,经过电流表(内阻不计)的电流方向为__________(选填“从右向左”或“从左向右”)。
(2)当中没有电流的时候,再把开关连接到“2”,电阻箱选择不同的阻值,得到不同的图像,在图2中,图线__________(选填“”或“”)对应电阻箱的阻值较大。
(3)某次实验中,把电阻箱的阻值调到,把开关S连接到“2”得到的图像如图3所示,则根据图像可知,2 s前图线和横轴围成的面积与2 s后图线和横轴围成的面积之比__________。
(4)请在图4中画出充电过程中,电容器两极板间电势差与极板所带电荷量之间的关系图像__________。
14. 某同学在实验室测量一导体的电阻(约)。为了精确测得导体的电阻,他在实验室找到了以下实验器材:
①电源(电压恒为)
②电流表(,内阻)
③电压表(,内阻)
④电压表(,内阻)
⑤滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
⑥滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
⑦开关、导线若干
(1)为了使测量值准确且操作方便,实验中,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________。(均填写各器材前的序号)
(2)实验中导体两端电压明显变化,并且测量结果准确。用笔画线代替导线将电压表接入电路__________。
(3)电路连好后,闭合开关,无论如何移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数且几乎不变,电流表始终没有示数。若电路中仅有一处故障,则可能的故障是__________。
A. 滑动变阻器短路
B. 滑动变阻器断路
C. 待测导体与电流表之间的导线断路
(4)故障解决后,正确操作实验,记录相应数据,根据实验中电压表和电流表的示数、,作图像,图像的斜率为,则导体的电阻__________。
15. 如图所示,现有三个完全相同的带电小球、、,其中、置于绝缘桶底部的直径两端,在、中间正上方,三者构成一个正三角形,且都处于静止状态。已知小球的质量均为,带电量均为,静电力常量为,重力加速度为,求:
(1)三角形的边长;
(2)绝缘桶对小球的作用力大小。
16. 如图是一种多用电表的原理示意图,其中是量程为的电流表,其内阻,、为定值电阻,。已知当开关拨至触点“1”时,能够测量的最大电流为,求:
(1)电阻的阻值;
(2)开关拨至触点“2”时,能够测量的最大电压。
17. 如图所示,竖直面内直角坐标系,第一象限内存在竖直向上的匀强电场,第四象限存在水平向左的匀强电场,第四象限内有一个绝缘圆弧轨道与轴交于点,圆弧轨道在点的切线与轴正方向的夹角,圆弧轨道与轴相切于点。某时刻将一质量为、带电量为的小球从轴上的点以水平速度抛出,小球恰好在点沿切线方向进入轨道,已知小球进入轨道后不脱离轨道,重力加速度为。求:
(1)小球释放点到的距离;
(2)轨道圆心所在的位置坐标;
(3)小球在轨道上运动时的最大动能。
18. 随着科技的发展,机器人不再局限于工厂,开始进入我们的日常生活。图1为某公司的配送机器人,机器人自身的质量,机器人行进过程中所受的阻力大小恒为其总重力大小的。图2为其内部简化的电路图,定值电阻、电源提供的恒定电压,电动机的内阻,电动机提供的牵引力与电流的关系满足(为常数但未知)。某次,机器人载着的货物以的速度匀速前行(此时电路中的电流小于),重力加速度取,不计其他能量损耗。求:
(1)这次行驶过程中的牵引力大小及电流;
(2)本次运输过程中,电动机的效率;
(3)机器人所载货物的质量不能超过多少。
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