2026-2027年高二上学期物理期中复习模拟测试卷(北京市大兴区适用)
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内容正文:
2026-2027年第一学期北京市大兴区高二期中模拟测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每道小题3分,共计42分)
1.下列说法正确的是( )
A.电荷量很小的电荷就是元电荷
B.摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上
C.库仑通过扭秤实验装置得到点电荷间的作用力F与电荷间距离r二次方成反比的规律
D.法拉第通过油滴实验,测得了元电荷的电荷量
2.如图所示,真空中三个点电荷和固定在一个三角形的顶点上,与分别相距、,与相距。若作用在上的库仑力的合力的方向与、连线平行,则的电荷量为( )
A. B. C. D.
3.在如图所示的四种电场中,分别标记有A、B两点。其中A、B两点电场强度相同的是( )
A.甲图中与点电荷等距的A、B两点
B.乙图中,关于两等量异种点电荷连线中点O对称的两点A、B
C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的A、B两点
D.丁图中点电荷与金属板形成的电场中背离金属板的一条电场线上的A、B两点
4.如图所示,以O点为圆心的圆上有A、B、C三点。A、B、C三点将圆三等分,其中A、B的连线水平。在A、B两点各固定一个电荷量为的点电荷,在C点固定一个电荷量为的点电荷。圆的半径为R,静电力常数为k,则O点的电场强度大小为( )
A.0 B. C. D.
5.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,是两负电荷连线的中点,点在正电荷的正上方,、到正电荷的距离相等,则( )
A.点的电场强度比点的小 B.点的电势比点的高
C.负检验电荷在点受到的力比在点的小 D.正检验电荷在点的电势能比在点的小
6.如图所示为两点电荷、所形成的电场,已知两点电荷电荷量大小相同,为连线中点,、为连线的中垂线上关于点对称的两点,一带正电的试探电荷在外力的作用下沿直线从运动到,则下列说法正确的是( )
A.点电荷、带同种电荷
B.试探电荷在运动过程中所受电场力不断增大
C.试探电荷在运动过程中电势能始终不变
D.取无穷远处电势为零,则点处的电势为正
7.电容麦克风广泛应用于智能手机、助听器,其核心部件为电容式传感器。导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器,并与恒压直流电源相连,如图所示。当声波驱动振动膜片从图示位置向右运动时,下列说法正确的是( )
A.振动膜片与固定电极之间的电场强度减小
B.电容器所带的电荷量减小
C.电容器发生了充电现象
D.有从左到右的电流流过电阻R
8.如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.按键的过程中,电容器的电容减小
B.按键的过程中,电容器的电压减小
C.按键的过程中,图丙中电流方向从流向
D.按键的过程中,电容器的带电量减小
9.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
10.某些肿瘤可以用“重离子疗法”进行治疗。来自粒子源的α粒子(初速度为0),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱状的粒子流。已知粒子流横截面积为S,单位体积内α粒子数目为n,α粒子质量为4m,电荷量为2e,那么这束α粒子流的等效电流I为( )
A. B. C. D.
11.如图,为定值电阻,为可变电阻,为电源电动势,为电源内电阻,说法中正确的是( )
A.当时,上获得最小功率
B.当时,获得最大功率
C.当时,获得最大功率
D.当时,电源的输出功率最大
12.如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内( )
A.手机电池产生的焦耳热为 B.手机的输入功率为UI
C.充电宝产生的热功率为Ir D.手机电池储存的化学能为UI
13.下面是某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.电流的微观解释式I=nevS中的v是自由电子热运动的平均速率
B.是电阻R的定义式,电阻大小与电压U和电流I无关
C.由公式可知,电阻率ρ与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S有关
D.电动势与电压的单位都是伏特,两者本质相同
14.如图所示,在滑动变阻器的滑片向下端滑动过程中,理想电压表、的示数变化量的绝对值分别为、,理想电流表、、示数变化量的绝对值分别为、、,下列说法正确的是( )
A.电压表示数减小,电流表示数增大
B.电容器上所带电荷量增大
C.
D.
二、实验题(两道小题,共计18分)
15.利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,S为单刀双掷开关,C为电容器,A为电流传感器,V为电压传感器。
(1)如图所示,开关S接___________(填“1”或者“2”)时,电容器处于充电过程中。
(2)某次充电完成后,测得电容器的电荷量是2.0×10-6 C,电压是10 V,则电容器的电容是___________,充电结束后上极板带___________(填“正”或“负”)电。
(3)先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正,则与本次实验相符的I-t图像是___________。
A. B.
C. D.
(4)如果将电阻更换为阻值更大的电阻,重做实验,电容器放电时的图像用虚线表示,与原来放电图像用实线表示进行比较,可能正确的是______。
A. B.
C. D.
16.随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市相关部门对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率不合格(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)。
(1)为了方便测量纯净水样品的电阻,将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内,容器两端用金属圆片电极密封,如图甲所示,用螺旋测微器测量水样的直径,示数如图乙所示,则__________mm;再用游标卡尺测量水样的长度。
(2)粗测水样阻值约为,为了更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程,电阻约为)
B.电流表(量程,电阻约为)
C.电压表(量程,电阻约为)
D.电压表(量程,电阻约为)
E.滑动变阻器(,额定电流)
F.电源(电动势)
G.开关一个,导线若干
其中,电流表应选__________,电压表应选__________(填器材前面的字母序号),实验电路应采用如图__________(填“丙”或“丁”)所示的电路。接通开关,改变滑动变阻器滑片的位置,并记录对应的电流表示数,电压表示数。
三、解答题(4道小题,共计40分)
17.(9分)如图所示的匀强电场,电场强度,一电荷量的点电荷从电场中的点移动到点,电场力对电荷所做的功。求:
(1)点电荷所受电场力的大小;
(2)、之间的距离;
(3)、之间的电势差。
18.(8分)在如图所示的电路中,电源电动势,内阻为,定值电阻。闭合开关后,电动机正常工作,此时电流表的示数为、电压表的示数为。已知电流表和电压表均为理想电表。求:
(1)电动机正常工作时,电源的输出功率是多大?
(2)若电动机正常工作时的机械效率为80%,则电动机的内阻是多大?
19.(11分)如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成角。重力加速度为g(已知)。
(1)判断小球的带电性质;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到O点正下方时的速度大小以及绳子对小球的拉力T;
20.(12分)示波器是常用的电学观测仪器,核心部件包含电子加速装置与偏转极板。静止电子从灯丝发射,先经过加速电场加速,加速电压。加速后的电子沿水平中线射入平行板偏转电场并向上偏转,已知偏转极板板长,极板间距,两极板间偏转电压。电子质量,元电荷,不计电子重力。求:
(1)电子离开加速电场时的速度大小;
(2)判断偏转电场上下极板哪块极板电势更高,说明理由;
(3)电子在偏转电场中运动时的加速度大小;
(4)通过计算判断电子能否飞出偏转电场;若可以,求粒子出偏转极板时沿垂直于板面方向偏移的距离y;若不能,求打到极板时在偏转电场中运动的水平距离。(计算结果可以保留分数与根号)
试卷第10页(共16页)
试卷第9页(共16页)
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2026-2027年第一学期北京市大兴区高二期中模拟测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每道小题3分,共计42分)
1.下列说法正确的是( )
A.电荷量很小的电荷就是元电荷
B.摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上
C.库仑通过扭秤实验装置得到点电荷间的作用力F与电荷间距离r二次方成反比的规律
D.法拉第通过油滴实验,测得了元电荷的电荷量
【答案】C
【详解】A.元电荷是指最小的电荷量,任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍,电荷量很小的电荷不一定是元电荷,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到了另一个物体上,质子位于原子核内,不会发生转移,故B错误;
C.库仑通过扭秤实验装置研究了点电荷间的作用力,得到了库仑定律,即作用力与电荷间距离的二次方成反比,故C正确;
D.密立根通过油滴实验测得了元电荷的电荷量,而不是法拉第,故D错误。
故选C。
2.如图所示,真空中三个点电荷和固定在一个三角形的顶点上,与分别相距、,与相距。若作用在上的库仑力的合力的方向与、连线平行,则的电荷量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题可知,,,满足,所以为直角三角形,且
设对的库仑力为,对的库仑力为。由于,,所以对为引力,方向沿指向。因为作用在上的合力的方向与连线平行,根据矢量三角形法则,、与合力构成闭合的矢量三角形。由图可知
其中为连线与连线的夹角,由几何关系得
根据库仑定律有
代入数据解得,
代入数据解得
联立解得
解得
故选C。
3.在如图所示的四种电场中,分别标记有A、B两点。其中A、B两点电场强度相同的是( )
A.甲图中与点电荷等距的A、B两点
B.乙图中,关于两等量异种点电荷连线中点O对称的两点A、B
C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的A、B两点
D.丁图中点电荷与金属板形成的电场中背离金属板的一条电场线上的A、B两点
【答案】B
【详解】A.甲图中,与点电荷等距的A、B两点场强大小相等,方向不同,故A错误;
B.乙图中,根据对称性可知,两等量异种点电荷连线中点O对称的两点A、B场强大小相等,方向相同,故B正确;
C.丙图中,根据对称性可知,两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的A、B两点场强大小相等,方向相反,故C错误;
D.丁图中,根据电场线的疏密程度可知,点电荷与金属板形成的电场中背离金属板的一条电场线上的A、B两点场强大小不相等,方向相同,故D错误。
故选B。
4.如图所示,以O点为圆心的圆上有A、B、C三点。A、B、C三点将圆三等分,其中A、B的连线水平。在A、B两点各固定一个电荷量为的点电荷,在C点固定一个电荷量为的点电荷。圆的半径为R,静电力常数为k,则O点的电场强度大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【详解】A、B、C三点的点电荷在O点产生的电场强度大小均为
根据几何关系和矢量合成定则可知,A、B两点的点电荷在点产生的电场强度的合场强大小为,方向由O点指向C点
C点的点电荷在O点产生的电场强度方向由O点指向C点,所以O点的电场强度大小为
故选C。
5.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,是两负电荷连线的中点,点在正电荷的正上方,、到正电荷的距离相等,则( )
A.点的电场强度比点的小 B.点的电势比点的高
C.负检验电荷在点受到的力比在点的小 D.正检验电荷在点的电势能比在点的小
【答案】D
【详解】A.题图为电场线分布图,电场线越密处,电场强度越大。图中点附近的电场线比点附近密,因此,故A错误;
B.由图示位置关系可见,点比点离正电荷远,正电荷在处产生的电势较低;点比点离两个负电荷都近,各负电荷在处产生的电势也较低。根据电势叠加原理有,故B错误;
C.图中点附近的电场线比点附近密,所以
设负检验电荷的电荷量为,由电场强度的定义可知,同一负检验电荷所受电场力的大小与场强成正比,因此,故C错误;
D.点和点到正电荷的距离相等,正电荷在两处产生的电势相等;点到每个负电荷的距离都比点大,负电荷在处产生的电势更高。根据电势叠加原理有
正检验电荷的电势能随所在处电势的升高而增大,所以它在点的电势能小于在点的电势能,故D正确。
故选D。
6.如图所示为两点电荷、所形成的电场,已知两点电荷电荷量大小相同,为连线中点,、为连线的中垂线上关于点对称的两点,一带正电的试探电荷在外力的作用下沿直线从运动到,则下列说法正确的是( )
A.点电荷、带同种电荷
B.试探电荷在运动过程中所受电场力不断增大
C.试探电荷在运动过程中电势能始终不变
D.取无穷远处电势为零,则点处的电势为正
【答案】C
【详解】A.由电场线分布可知,电场线从正电荷A出发、终止于负电荷B,说明A、B是等量异种电荷,并非同种电荷,故A错误;
B.等量异种电荷的中垂线上,O点的电场强度最大,从C经O到D,电场强度先增大后减小,正试探电荷所受电场力
因此电场力先增大后减小,并非不断增大,故B错误;
C.等量异种电荷连线的中垂线是等势面,电势处处相等,沿中垂线移动正试探电荷时电场力始终与位移方向垂直,电场力不做功,电势能不变,故C正确;
D.等量异种电荷连线的中垂线电势一直相等且延伸到无限远处,无限远处的电势为0,故O点得电势为0。故D错误;
故选 C。
7.电容麦克风广泛应用于智能手机、助听器,其核心部件为电容式传感器。导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器,并与恒压直流电源相连,如图所示。当声波驱动振动膜片从图示位置向右运动时,下列说法正确的是( )
A.振动膜片与固定电极之间的电场强度减小
B.电容器所带的电荷量减小
C.电容器发生了充电现象
D.有从左到右的电流流过电阻R
【答案】C
【详解】A.振动膜片向右运动,靠近固定电极,两极板间距离减小。
电容器的电容,距离减小,电容增大。
电容器与恒压直流电源相连,电压不变。由可知,电容增大,电荷量增大,电容器需要继续充电。
两极板间电场强度,不变,减小,所以增大,故A错误;
B.电容增大,电压不变,电荷量增大,不是减小,故B错误;
C.电荷量增大,电容器发生充电现象,故C正确;
D.根据电路极性,充电时电流方向与选项描述相反,电阻中不是从左到右的电流,故D错误。
故选C。
8.如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.按键的过程中,电容器的电容减小
B.按键的过程中,电容器的电压减小
C.按键的过程中,图丙中电流方向从流向
D.按键的过程中,电容器的带电量减小
【答案】C
【详解】A.平行板电容器电容决定式,按键过程中两金属片间距减小,由电容决定式可知,电容随减小而增大,故A错误;
B.由图丙可知电容器始终与电源相连,因此电容器的电压等于电源电动势,保持不变,故B错误;
CD.根据,不变、增大,可知电容器带电量增大,电容器处于充电状态;充电过程中,电源正极接电容器上极板、负极接下极板,电流会从电容器下极板经电路流向电源负极,即电流方向从流向,故C正确,D错误。
故选C。
9.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
【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。
10.某些肿瘤可以用“重离子疗法”进行治疗。来自粒子源的α粒子(初速度为0),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱状的粒子流。已知粒子流横截面积为S,单位体积内α粒子数目为n,α粒子质量为4m,电荷量为2e,那么这束α粒子流的等效电流I为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】α粒子加速过程,由动能定理得
其中α粒子电荷量,质量,解得
电流的微观表达式为
将、代入,解得
故选C。
11.如图,为定值电阻,为可变电阻,为电源电动势,为电源内电阻,说法中正确的是( )
A.当时,上获得最小功率
B.当时,获得最大功率
C.当时,获得最大功率
D.当时,电源的输出功率最大
【答案】C
【详解】电路中的定值电阻 、可变电阻 与电源E,r 串联,电流为 ,四项说法逐一按功率表达式判断。
A.定值电阻 消耗的功率为
可知当 时分母最小, 取得最大值而非最小功率,故A错误;
B.由A中的表达式可知,随增大而减小,当时最大,与无对应关系,故B错误;
C.可变电阻消耗的功率为
将与视为等效内阻,由均值不等式可知当时分母最小,最大,故C正确;
D.电源的输出功率为
当外电路总电阻 时输出功率最大,与 无必然关系,故D错误。
故选C。
12.如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内( )
A.手机电池产生的焦耳热为 B.手机的输入功率为UI
C.充电宝产生的热功率为Ir D.手机电池储存的化学能为UI
【答案】B
【详解】A.手机为非纯电阻电路,不能用计算产生的焦耳热,故A错误;
B.手机的输入功率等于充电宝的输出功率,为,故B正确;
C.充电宝的输出电流为I,但其内阻未知,故无法计算充电宝产生的热功率,故C错误;
D.充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能,一部分转化为手机电池产生的焦耳热,故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为,故D错误。
故选B。
13.下面是某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.电流的微观解释式I=nevS中的v是自由电子热运动的平均速率
B.是电阻R的定义式,电阻大小与电压U和电流I无关
C.由公式可知,电阻率ρ与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S有关
D.电动势与电压的单位都是伏特,两者本质相同
【答案】B
【详解】A.电流微观解释式中的是自由电子定向移动的速率,不是自由电子热运动的平均速率。故A错误;
B.是电阻的定义式,采用比值定义法;电阻是导体本身的固有属性,由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端电压、通过的电流无关。故B正确;
C.电阻率是表征材料导电性能的物理量,仅与材料种类和温度有关,与导体的电阻、长度、横截面积无关,是导体电阻的决定式,不是电阻率的决定式。故C错误;
D.电动势与电压单位均为伏特,但二者本质不同:电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领,对应非静电力做功的能力;电压反映电场力做功的本领,是两点间的电势差。故D错误。
故选B。
14.如图所示,在滑动变阻器的滑片向下端滑动过程中,理想电压表、的示数变化量的绝对值分别为、,理想电流表、、示数变化量的绝对值分别为、、,下列说法正确的是( )
A.电压表示数减小,电流表示数增大
B.电容器上所带电荷量增大
C.
D.
【答案】A
【详解】AB.滑片P向下滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中总电阻减小,干路电流增大,即电流表示数增大
路端电压减小,电压表示数减小
电阻分压增大,并联支路电压减小,即电压表示数减小
通过电阻的电流减小,即电流表示数减小,总电流等于通过电流表、的电流之和,所以电流表示数增大
电容器两端电压,根据,电容不变,所以电容器上所带电荷量减小,故A正确,B错误;
C.由于电流表示数增大,示数减小,示数增大,根据串并联电路电流关系,故C错误;
D.由闭合电路欧姆定律
可得
由闭合电路欧姆定律
可得,所以,故D错误。
故选A 。
二、实验题(两道小题,共计18分)
15.利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,S为单刀双掷开关,C为电容器,A为电流传感器,V为电压传感器。
(1)如图所示,开关S接___________(填“1”或者“2”)时,电容器处于充电过程中。
(2)某次充电完成后,测得电容器的电荷量是2.0×10-6 C,电压是10 V,则电容器的电容是___________,充电结束后上极板带___________(填“正”或“负”)电。
(3)先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正,则与本次实验相符的I-t图像是___________。
A. B.
C. D.
(4)如果将电阻更换为阻值更大的电阻,重做实验,电容器放电时的图像用虚线表示,与原来放电图像用实线表示进行比较,可能正确的是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)1
(2) 负
(3)A
(4)C
【详解】(1)开关接1时,电源与电容器连通,电源会向电容器输送电荷,属于充电过程;开关接2时,电容器和电阻R构成闭合回路,是放电过程。
(2)[1]根据电容的定义式
代入数据可得
[2]充电时电源负极接电容器上极板,因此上极板会聚集负电荷。
(3)开关接1充电时,电流从左向右流过R,为正方向,充电电流是从正的最大值指数衰减到0;开关接2放电时,电容器上的正电荷反向流过R,电流方向从右向左,与规定正方向相反,为负值,且放电电流从负的最大值指数衰减到0。
故选A。
(4)放电初始电压等于充电完成后的电容器电压,由可知,R更大时初始放电电流更小;图像与时间轴围成的面积代表电容器的总放电电荷量,两次实验电容器充电到相同电压、电容不变,总电荷量相等,因此两条曲线下的总面积必须相等;更大的R会让放电过程更平缓、持续时间更长。 符合所有特征的是选项C。
故选C。
16.随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市相关部门对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率不合格(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)。
(1)为了方便测量纯净水样品的电阻,将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内,容器两端用金属圆片电极密封,如图甲所示,用螺旋测微器测量水样的直径,示数如图乙所示,则__________mm;再用游标卡尺测量水样的长度。
(2)粗测水样阻值约为,为了更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程,电阻约为)
B.电流表(量程,电阻约为)
C.电压表(量程,电阻约为)
D.电压表(量程,电阻约为)
E.滑动变阻器(,额定电流)
F.电源(电动势)
G.开关一个,导线若干
其中,电流表应选__________,电压表应选__________(填器材前面的字母序号),实验电路应采用如图__________(填“丙”或“丁”)所示的电路。接通开关,改变滑动变阻器滑片的位置,并记录对应的电流表示数,电压表示数。
【答案】(1)3.156/3.155/3.157
(2) A C 丙
【详解】(1)螺旋测微器的精确值为,由图乙可知
(2)[1][2]电源的电动势为,则电压表应选量程为的,即选择C;
通过水样的最大电流
则电流表应选量程为的,即选择A;
[3]由于滑动变阻器阻值远小于待测电阻,所以滑动变阻器应采用分压接法;由于,则电流表应采用内接法,故实验电路应采用图丙所示的电路。
三、解答题(4道小题,共计40分)
17.(9分)如图所示的匀强电场,电场强度,一电荷量的点电荷从电场中的点移动到点,电场力对电荷所做的功。求:
(1)点电荷所受电场力的大小;
(2)、之间的距离;
(3)、之间的电势差。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)点电荷所受电场力的大小
(2)从点移动到点,电场力对电荷所做的功
解得A、B沿电场方向的距离
(3)从点移动到点,电场力对电荷所做的功
解得、之间的电势差
18.(8分)在如图所示的电路中,电源电动势,内阻为,定值电阻。闭合开关后,电动机正常工作,此时电流表的示数为、电压表的示数为。已知电流表和电压表均为理想电表。求:
(1)电动机正常工作时,电源的输出功率是多大?
(2)若电动机正常工作时的机械效率为80%,则电动机的内阻是多大?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律
代入数据解得
电动机正常工作时,电源的输出功率是
代入数据解得
(2)设电动机的内阻,则有:
代入数据解得
19.(11分)如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成角。重力加速度为g(已知)。
(1)判断小球的带电性质;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到O点正下方时的速度大小以及绳子对小球的拉力T;
【答案】(1)带负电
(2)
(3),
【详解】(1)小球静止在A点,受力分析如图,说明小球受到的电场力方向与电场方向相反,因此小球带负电。
(2)小球在A点静止,由平衡条件可知
解得匀强电场的电场强度E的大小
(3)小球摆至最低点的过程,根据动能定理有
解得小球运动到O点正下方时的速度大小
小球在最低点,根据牛顿第二定律有
解得绳子对小球的拉力
20.(12分)示波器是常用的电学观测仪器,核心部件包含电子加速装置与偏转极板。静止电子从灯丝发射,先经过加速电场加速,加速电压。加速后的电子沿水平中线射入平行板偏转电场并向上偏转,已知偏转极板板长,极板间距,两极板间偏转电压。电子质量,元电荷,不计电子重力。求:
(1)电子离开加速电场时的速度大小;
(2)判断偏转电场上下极板哪块极板电势更高,说明理由;
(3)电子在偏转电场中运动时的加速度大小;
(4)通过计算判断电子能否飞出偏转电场;若可以,求粒子出偏转极板时沿垂直于板面方向偏移的距离y;若不能,求打到极板时在偏转电场中运动的水平距离。(计算结果可以保留分数与根号)
【答案】(1)
(2)上极板电势较高,因电子沿水平中线射入平行板偏转电场时向上偏转,可知上极板电势高;
(3)
(4)电子不能飞出偏转电场,打到极板时在偏转电场中运动的水平距离
【详解】(1)电子在加速电场中运动时由动能定理
解得
(2)电子沿水平中线射入平行板偏转电场并向上偏转,可知上极板带正电,即上极板电势较高;
(3)在偏转电场中
可得加速度
(4)假设粒子能飞出偏转电场,则运动时间
此时偏转距离为
可知粒子不能从偏转电场中射出,竖直方向根据
可得
则打到极板时在偏转电场中运动的水平距离
试卷第10页(共16页)
试卷第9页(共16页)
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