专题04 静电场 恒定电流(3年汇编)(江西专用)2024-2026年高考物理真题分类汇编
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内容正文:
专题09 静电场 恒定电流
3年真题1年模拟
考点分类
江西考情
命题规律
考点1 静电场及其性质
2026江西(1题)、2024江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场强度的定义和单位。
·趋势:固定以单项选择题形式考查。
考点2 电容器 带电粒子在电场中的直线运动
2025江西(1题)、2024江西(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:带电粒子在匀强电场中做类抛体运动计算、带电粒子在周期性变化电场运动(初速度垂直电场)、带电物体(计重力)在匀强电场中直线运动。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点3 电路基础与欧姆定律
2025江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电容器的充放电与储能。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点4 电学实验基础
2026江西(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:灵敏电流计改装成电压表。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点5 测量电阻率、电动势和内阻
2024江西(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:测量电阻丝的电阻率。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 静电场及其性质
1.(2026·江西·高考真题)两块可视为无限大非平行金属板、接在恒定电压的电源上,其截面如图所示,虚线表示等势线,相邻等势线间的电势差相等。若一电子仅受电场力作用从处运动到处,则关于电场线分布和电子运动轨迹,下列选项可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】电场线分布满足的条件:电场线始终与等势线垂直,且由高电势的正极板M指向低电势的负极板N,两块非平行金属板接恒定电压,板间距从左到右逐渐增大,根据定性分析可知从左到右电场变弱,则电场线的分布应该左密右疏。电子运动轨迹需要满足:电子带负电,所受电场力方向与电场强度方向相反,即电场力指向电势升高的方向(指向正极板M一侧);同时曲线运动的轨迹会向合力(电场力)的一侧弯曲。综上可知B正确,ACD错误。故选B。
2.(2024·江西·高考真题)蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质, 将其置于电压恒定的两平行金属板间, 板间电场视为匀强电场, 如图所示. 若两金属板间距减小, 关于火焰中电子所受的电场力, 下列说法正确的是 ( )
A. 电场力增大,方向向左
B. 电场力增大,方向向右
C. 电场力减小,方向向左
D. 电场力减小,方向向右
【答案】B
【详解】由题知,两极板电压保持不变,则根据电势差和电场强度的关系有当电极板距离减小时,电场强度E增大,根据F = Ee可知电场力也增大,再结合题图可知极板间的电场线水平向左,则可知电子受到的电场力方向向右。故选B。
考点2 电容器 带电粒子在电场中的直线运动
1.(2024·江西·高考真题)(多选)如图所示,垂直于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆,质量均为m、带同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆,两小球均可视为点电荷,带电荷量分别为q和Q。在图示的坐标系中,小球乙静止在坐标原点,初始时刻小球甲从处由静止释放,开始向下运动。甲和乙两点电荷的电势能(r为两点电荷之间的距离,k为静电力常量)。最大静摩擦力等于滑动摩擦力f,重力加速度为g。关于小球甲,下列说法正确的是( )
A. 最低点的位置
B. 速率达到最大值时的位置
C. 最后停留位置x的区间是
D. 若在最低点能返回,则初始电势能
【答案】BD
【详解】A.全过程,根据动能定理解得故A错误;B.当小球甲的加速度为零时,速率最大,则有解得故B正确;C.小球甲最后停留时,满足解得位置x的区间故C错误;D.若在最低点能返回,即在最低点满足结合动能定理又联立可得故D正确。故选BD。
2.(2025·江西·高考真题)精密条纹相机通过将时域信号转换成空间信息可实现超短激光脉冲持续时间的测量,其简化原理如图所示。某个待测激光脉冲的持续时间为,经过狭缝和聚焦透镜入射至真空条纹管的光电阴极中心。由于光电效应,产生与输入激光脉冲持续时间相同的电子脉冲。电子脉冲先后经加速和偏转等过程打到荧光屏上。阳极与光电阴极间的加速电压为,距离为。偏转极板间距和长度分别为和,其左端与阳极的距离为,右端与荧光屏的距离为。光电效应产生电子的初速度忽略不计,电子不会打到偏转极板上。电子质量为m,电荷量为e,不考虑电场力和相对论效应,以及电子之间相互作用。所有元件的中心在同一条直线上,并以荧光屏中心O为原点、竖直方向为y轴建立坐标系。(普朗克常量,光速)
(1)现有多碱、和三种常用的光电阴极材料,它们的逸出功分别约为。若要使波长范围为的入射激光都能打出光电子,请通过定量分析确定应选用哪种光电阴极材料。
(2)当偏转极板间电压U为常数时,求电子打在荧光屏上的位置。
(3)真实情况下,偏转极板间电压U与时间t的关系为(和k为大于零的常数),其零时刻与激光脉冲刚入射至光电阴极的时刻相同。
①求最后进入偏转极板间的电子离开偏转极板时y方向速度的大小:
②若小且,此时可忽略不同时刻电子在偏转极板间y方向位移的差别,求电子脉冲在荧光屏上的空间宽度与激光脉冲持续时间的关系。
【答案】(1)多碱 (2) (3)①;②
【讲解】(1) 根据题意,设入射激光波长为,则对应的光子能量为可得波长范围为的入射激光的能量范围为要使入射激光都能打出光电子,则所有入射激光的能量应大于光电阴极材料的逸出功,所以应选择多碱光电阴极材料。
(2) 电子在光电阴极与阳极之间做匀加速直线运动,设电子在此过程中的加速度大小为,运动时间为,离开阳极时的速度大小为,则有,,电子在离开阳极到偏转极板左端的过程中做匀速直线运动,设运动时间为,则当偏转电压为常数时,电子在偏转极板内水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动。设方向的加速度大小为,在偏转极板内运动时间为,离开偏转极板时方向速度为,偏转位移为,则,,,设电子离开偏转极板至打到荧光屏上的时间为,在此时间内电子在y方向的位移为,则,设电子离荧光屏中心的距离为y,则联立解得
(3) 当偏转极板间电压时,电子在偏转极板内y方向做加速度线性增加的变加速直线运动。① 在时刻,最后的电子进入偏转极板间,此时极板间的电压为,设电子在偏转极板内运动时y方向的加速度为,离开偏转极板时y方向的速度为,则则图像,如图所示 由上述分析,结合图像可得联立小问2分析可得② 在时刻,最前面的电子进入偏转极板间,此时极板间的电压为。同理可得,该电子离开偏转极板时方向的速度,则有设电子脉冲打在荧光屏上的空间宽度为,电子从离开偏转极板至打到荧光屏上的时间为,则,联立解得
考点3 电路基础与欧姆定律
1.(2025·江西·高考真题)超级电容器可集成到太阳能发电系统中,通过超级电容器储存和释放能量,优化功率输出,提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化,下列说法正确的是( )
A. Q增大,U增大
B. Q减小,U减小
C. Q减小,U增大
D. Q增大,U减小
【答案】A
【详解】超级电容器储存能量时处于充电过程,电荷量Q增加。根据电容公式,若电容C不变(由结构决定,题目未提及变化),则Q与U成正比。因此,Q增大时,U必然增大。故选A。
考点4 电学实验基础
1.(2026·江西·高考真题)某小组利用一个量程为、内阻为的表头()和两个电阻箱(
)改装成量程为和双量程电压表,并进行校准。
(1)改装电压表的设计。请在图(a)虚线框内完成电路设计图,并在其中标出所用电阻的阻值。
(2)改装电压表(量程)的校准。
①用改装电压表和数字电压表同时测量定值电阻两端电压。现有改装电压表、数字电压表、定值电阻、滑动变阻器、直流电源()、开关和导线,请在图(b)中画线完成电路实物连接 。
②检查电路连接无误后,应先 ,再打开电源,闭合开关,测量数据,进行校准。
【答案】(1) (2)① ② 使滑动变阻器滑片移到使定值电阻两端电压为零的位置
【讲解】(1) 200mV量程的分压电阻2V量程的分压电阻可得分压电阻与表头串联,如图所示
(2) ①[1]校准电压表需要让改装电压表和标准数字电压表并联在被测定值电阻两端,同时滑动变阻器接成分压式(因为电源3V大于改装表2V量程,分压式可以实现0~2V连续调压,完成全量程校准):将滑动变阻器的两个下接线柱接电源两端,滑动端和其中一个下接线柱作为输出端,给定值电阻供电;改装电压表选择2V量程接线柱,和数字电压表正负极对应并联在定值电阻两端,如图所示 ②[2]为了保证电路安全,通电前让待测部分电压从0开始逐渐增大,避免初始电压过大损坏改装表头,即检查电路连接无误后,应先使滑动变阻器滑片移到使定值电阻两端电压为零的位置,再打开电源,闭合开关,测量数据,进行校准。
考点5 测量电阻率、电动势和内阻
1.(2024·江西·高考真题)某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计。
(1)如图(a)所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽和高。
(2)现有实验器材:电流表(量程,内阻)、电压表(量程或,内阻未知)、直流电源、滑动变阻器、开关和导线.请在图(a)中画线完成电路实物连接 。
(3)连接好电路,测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到,重复测量。绘出和水的图,分别如图(b)中甲、乙所示。
(4)若图线的斜率为k,则水的电阻率表达 (用k、d、h表示)。实验结果表明,温度 (填“高”或“低”)的水更容易导电。
(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变,选用内直径为的水管。若人体的安全电流为,热水器出水温度最高为,忽略其他电阻的影响(相当于热水器的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为 m。(保留两位有效数字)
【答案】① ② ③ 高 ④ 0.46
【详解】
(2)[1]电源电动势为,故电压表量程选择;由于电流表的内阻已知,故采用电流表内接时,可以消除系统误差,故电流表采用内接法,实物图如下: (4)[2]根据电阻定律故可得得[3]电阻率越小更容易导电,根据图像可知的水的电阻率更小,故可知温度高的水更容易导电。
(5)[4]根据前面分析可知的水的电阻率为故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为,接入电压时,得 解得水管的长度至少应设计为
模拟题精选
1.(2026·江西新余·一模)科学家研究发现,蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”如图,当地球表面带有负电荷,空气中有正电荷时,蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝,在电场力的作用下实现向上“起飞”下列说法错误的是( )
A. 蜘蛛往电势高处运动
B. 电场力对蛛丝做正功
C. 蛛丝的电势能增大
D. 蛛丝带的是负电荷
【答案】C
【详解】AD.由题意可知,蛛丝在电场力的作用下向上“起飞”,因此蛛丝受到向上的电场力,空气中正电荷和地球负电荷形成的电场与蛛丝受到电场力的方向相反,故蛛丝带的是负电荷,往电势高的地方运动,AD正确,不符题意;BC.结合上述分析可知,电场力对蛛丝做正功,蛛丝的电势能减小,B正确,不符题意,C错误,符合题意。故选C。
2.(2026·江西南昌·一模)中国民航局规定,规格“”的充电宝允许以随身物品的形式随乘客登机,“100Wh~160Wh"规格的充电宝需要经航司批准后方可携带,“>160Wh”规格严禁携带,以下为同一品牌不同型号充电宝的规格,其中严禁携带登机的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据E=Pt=IUt可知A中电池的容量为50W∙h;B中电池的容量为90W∙h;C中电池的容量为180W∙h>160Wh;D中电池的容量为144W∙h;可知严禁携带登机的是C。故选C。
3.(2026·江西新余·二模)(多选)传感器广泛应用在我们的生活中,常用的计算机键盘就是一种传感器,每个键内部电路如图甲所示。每个键下面都有由相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器,两金属片间有空气间隙。如图乙,在按键的过程中,下列说法正确的是( )
A. 计算机键盘使用的是电容传感器
B. 电容器的电容和电荷量Q均减小
C. 图甲中电流从N流向M
D. 电容器极板间的电场强度变小
【答案】AC
【详解】A.电容传感器的作用是将位移、压力等非电学量转化为电容这个电学量,计算机键盘通过按键改变电容,属于电容传感器,故A正确;B.按键过程中,极板间距减小,由平行板电容决定式得减小,电容增大;电容器始终接在电源上,极板电压不变,由得增大,则电荷量增大,故B错误;C.电容增大、增大,电容器充电,负电荷从电源负极(端)流向电容器下极板(端),电流方向与负电荷定向移动方向相反,因此电阻中电流方向为,故C正确;D.极板间电场强度,不变、减小,因此增大,故D错误。故选AC。
4.(2026·江西·模拟预测)静电除尘是一种利用高压静电场使气体电离,从而使尘粒带电并吸附到电极上的气体除尘方法。某静电除尘装置内部的电场线分布如图所示。一带电尘粒(视为点电荷,重力不计)仅在电场力作用下从M点沿虚线运动到N点。关于尘粒从M点运动到N点的过程,下列说法正确的是( )
A. 尘粒所在位置的电场强度逐渐减小
B. 尘粒所在位置的电势逐渐升高
C. 尘粒的电势能逐渐增大
D. 尘粒的动能逐渐增大
【答案】C
【详解】A.电场线的疏密表示电场强度的大小,由图可知,从点到点电场线逐渐变密,则电场强度逐渐增大,故A错误;B.沿电场线方向电势逐渐降低,由图可知电场线方向向下,则从点到点电势逐渐降低,故B错误;CD.带电尘粒仅在电场力作用下运动,根据轨迹弯曲方向,可知电场力方向大致向上,从点到点,电场力方向与速度方向的夹角为钝角,电场力做负功,动能逐渐减小,电势能逐渐增大,故C正确,D错误;故选C。
5.(2026·江西·临门一练)(多选)真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上和的两点,在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如上图所示,选沿x轴方向为正方向,以下判断正确的是( )
A. 点电荷M、N均为正电荷
B. M、N所带电荷量的绝对值之比为
C. 将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.4a,该电荷的电势能先减小再增大
D. 沿x轴从0到3a电势逐渐降低
【答案】AC
【详解】A.由图可知,在0到2a间电场方向向右,在2a到3a之间电场方向向左,说明点电荷M、N均为正电荷,故A正确;B.两点电荷在2a处场强为零,有解得,故B错误;C.将正电荷从0.5a到2a间移动,电场力做正功,电势能减小;从2a到2.4a间移动,电场力做负功,电势能升高,故C正确;D.沿着电场线方向电势降低,所以在0到2a间电势降低,在2a到3a之间电势升高,故D错误。故选AC。
6.(2026·江西·质量检测)如图所示空间原有大小为、方向竖直向上的匀强电场,在此空间同一水平面的、点固定两个等量同种负点电荷。绝缘光滑圆环垂直放置,其圆心在的中点,半径为,和分别为竖直和水平的直径。质量为、电荷量为的小球套在圆环上,从点沿圆环以初速度做完整的圆周运动,则( )
A. 小球从到的过程中电势能减少
B. 小球不可能沿圆环做匀速圆周运动
C. 小球在点受到圆环的作用力可能为零
D. 小球在运动过程中受两负点电荷的作用力不变
【答案】C
【详解】A.小球从到的过程中,、点处的负点电荷对小球不做功,匀强电场对小球做负功,则电场力对小球做负功,所以电势能增加,故A错误;BC.匀强电场对小球的作用力竖直向上,若小球所受电场力与小球重力大小相等,则匀强电场的电场力与重力的合力为零,则小球沿圆环做匀速直线运动,在此基础上,若、点处的负点电荷对小球的库仑力的合力恰好提供向心力,则圆环对小球的作用力为零,故B错误,C正确;D.小球在运动过程中受两负点电荷的作用力大小不变,方向变化,故D错误。故选C。
7.(2026·江西九江·一模)竖直平面内有一圆形区域PQNK,匀强电场平行于该平面,方向如图所示,电场强度的大小为,一个电荷量的小球多次从圆周上的P点以相同的速率向各个方向发射,小球能到达圆周上的所有位置,PN、KQ分别是圆的水平和竖直直径,已知M是圆弧QN的中点,关于小球在圆周上各点,下列说法正确的是( )
A. 小球在Q点的电势能最大
B. 小球在M点的机械能最小
C. 小球在K点的电势能与动能之和最大
D. 小球在N点的动能最小
【答案】C
【详解】A.由于沿着电场线的方向电势逐渐降低,所以M点电势最低,又q>0,所以小球在M点的电势能最小,故A错误;BC.由于只有重力和电场力做功,故任何点的小球,动能+重力势能+电势能=定值;小球在M点的电势能最小,则在M点的机械能最大;小球在K点的重力势能最小,则电势能与动能之和最大,故B错误,C正确;D.因可知,电场力和重力的合力方向沿ON方向向右,则从P点射出的粒子到达N点时合力做功最多,则N点的动能最大,D错误。故选C。
8.(2026·江西·联考)真空中有电荷量为-4q和+q的两个点电荷,分别固定在x轴上-1m和0m处。x正半轴上各点电势随x变化情况如图所示,处,;处,最低。则下列关于电场强度E说法正确的是( )
A. 处,E方向沿-x轴方向
B. 处,E=0
C. 处,E方向沿+x轴方向
D. 处,E=0
【答案】D
【详解】A.顺着电场线的方向电势降低,由题图可知,从到电势一直降低,故该范围的电场方向沿轴方向,所以处,E方向沿轴方向,故A错误;BCD.在图像中,曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度,从题图中可以看出,处的斜率不为0,所以该处的场强;同理处是电势最低点,对应图像的极值点,其斜率为0,所以该点处的场强,故BC错误,D正确。故选D。
9.(2026·江西·全真模拟)如图所示,A、B是等量正点电荷,点为AB连线的中点,点位于AB连线的中垂线上,AB间的距离为,间的距离为,此时点的电场强度大小为;若仅将点电荷换成等量的负点电荷,点的电场强度大小变为。为使小于,和的大小应满足的关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设电荷量的大小为Q,,当两电荷为等量正电荷时,M点的电场强度大小为其中当两电荷电性一正一负时,M点的电场强度大小为其中当时,有所以故选B。
10.(2026·江西·阶段性训练)在平面内,四个等量点电荷固定在正方形的四个顶点,为正方形中心。如图所示是其在平面内电势类比于地势的模拟图,轴表示电势,代表电势为正。已知,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 、两点的电场强度等大反向
C. O点场强为0,电势不为0
D. O点场强不为0,电势为0
【答案】B
【详解】AB.图中两对等量异种点电荷依次放置,A、B两点在它们连线的垂直平分线上,根据对称性可知,A、B两点电场强度大小相等,方向相反,故A错误,B正确;CD.图中两对等量异种点电荷依次放置,A、B两点在它们连线的垂直平分线上,取无穷远处电势为零,则O点电势为零;图中电荷也可以看作一对+q形成的电场为等量同种正电荷电场与一对-q形成的电场为等量同种负电荷电场的叠加;对于一对+q形成的电场为等量同种正电荷电场,其中点O场强为零,一对-q形成的电场为等量同种负电荷电场,其中点O场强也为零,因此可知O点电场场强为零,故CD错误。故选B。
11.(2026·江西·联考)(多选)如图所示,在竖直面内有一方向未知的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的小球从a点以速度v0沿与水平方向成60°角且斜向右上方抛出,先后经过b、c两点,a、c两点在同一水平线上。小球运动到b点时速度方向水平,大小为2v0,且从a点运动至b点的时间为,为重力加速度大小,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为
B. a、c两点间的距离为
C. 小球在c点的速度大小为
D. a、c两点间的电势差为
【答案】CD
【详解】A.由分析可知,小球做匀变速曲线运动,其从点到点的速度变化量的方向如图所示: 则由几何关系可知,速度变化量的方向与竖直方向成角且斜向右下方,即速度变化量的方向与的方向相互垂直,则速度变化量的大小为已知小球从点运动到点的时间,则小球的加速度为由于加速度的方向与的方向一致,所以加速度的方向与竖直方向也成角且斜向右下方。将加速度分解至水平方向和竖直方向有,设电场强度的大小为,方向与水平方向的夹角为,则有,联立解得,即电场强度的大小为,方向与水平方向成角且斜向右上方,故A错误;B.由类平抛运动的知识可知,小球从点运动到点的时间为小球从点运动到点的时间的两倍,即将初速度分解至水平方向和竖直方向有,则、两点间的距离为,故B错误;C.对小球从点运动至点的过程列动能定理方程有解得小球在c点的速度大小为,故C正确;D.、两点间的电势差为,故D正确。故选CD。
12.(2026·江西新余·二模)如图所示,水平绝缘平板固定在水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E。一个带电量为()的小物块放在平板上,刚好能保持静止(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。在平板上O点钉一小钉,在O点正前方d处(沿电场线方向)固定一光滑小圆环C。用一根绝缘的、自然长度为d的橡皮筋,一端系在O上,另一端穿过圆环后与物块相连,橡皮筋劲度系数为k且遵循胡克定律。保持物块、橡皮筋、圆环、钉子在同一直线上。当物块被拉至A点(在OC延长线上)时,物块恰好要沿板向左运动,此时A与O的距离为L。当物块被拉至另一位置B,使得BC与CA方向夹角为60°时,物块恰好也能保持静止。求此时B与C之间的距离x及橡皮筋的弹力大小F( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】最开始刚好能够静止,则有在A点,受力平衡可得在B点,设,橡皮筋总长度为,原长为,因此伸长量为,橡皮筋弹力大小,方向沿指向,与向右的电场力夹角为物块恰好静止,摩擦力大小等于电场力与拉力的合力大小,且摩擦力达到最大静摩擦力根据力的合成,对两个力(电场力向右、拉力与电场力夹角)由勾股定理展开化简得联立解得故选A。
13.(2026·江西·物理测试)如图所示,在直角坐标平面中有三点,点坐标为。现加上一平行于平面的匀强电场,已知、、,电子的电荷量为,则下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小为
B. 电场强度大小为
C. 若在矩形中心由静止释放一个电子,则电子出矩形时的动能为6.5 eV
D. 若在矩形中心由静止释放一个电子,则电子出矩形时的动能为5.5 eV
【答案】C
【详解】AB.根据对称性可知解得因此Oc间必存在一点使得如图所示 根据几何关系可得解得由几何关系可知ad与bO垂直,故电场线由b指向O,电场强度大小为,故AB错误;CD.根据匀强电场电势分布特点可知,矩形Odbc中心f点的电势为若电子由f点静止释放,则沿Ob运动到b点出矩形,根据动能定理可得,故C正确,D错误。故选C。
14.(2026·吉安市第一中学·二模)(多选)如图,平行板电容器上下两极板长L,两板之间的距离也是L,存在竖直向下的匀强电场,两个质量均为m电荷量为q(q>0)的粒子甲和乙从电场的右边界射入电场,其中甲粒子从右边界的中点射入,速度的大小为,乙粒子从右边界的最下方射入,速度的大小为。两粒子都恰能从上极板的左端水平飞出,飞出的速度大小对应为和。那么( )
A. 粒子进入电场时
B. 粒子进入电场时
C. 粒子离开电场时
D. 粒子离开电场时
【答案】BC
【详解】CD.根据牛顿第二定律可知可见粒子在电场中的加速度相等,粒子在电场中做类似斜抛物体运动,把它看成自左向右的类平抛运动,有,解得将,代入解得,则粒子离开电场时,故C正确,D错误;AB.根据速度的合成有,竖直方向有,解得,则粒子进入电场时,故B正确,A错误。故选BC。
15.(2026·江西九江·二模)(多选)如图所示,质量为m、电荷量为的粒子从点以初速度沿x轴正方向射出,为使其打在x轴上的点,可在整个空间施加电场或磁场,不计粒子所受重力,下列说法正确的是( )
A. 仅施加一平行于y轴正方向的匀强电场,则电场强度
B. 仅施加一垂直于xOy平面向外的匀强磁场,则磁感应强度
C. 仅施加由A点指向C点方向的匀强电场,该粒子可能打在C点
D. 仅施加由A点指向C点方向的匀强磁场,该粒子可能打在C点
【答案】AD
【详解】A.仅施加一平行于y轴正方向的匀强电场,带负电的粒子向y轴负方向偏转,带负电的粒子做类平抛运动,在x轴方向上在y轴方向上联立解得 ,故A正确;B.仅施加一垂直于xOy平面向外的匀强磁场,根据左手定则可知,0时刻洛伦兹力沿y轴正方向,带负电的粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,圆轨迹在A点上方,该粒子不可能打在C点,故B错误;C.仅施加由A点指向C点方向的匀强电场,带负电的粒子受到由C点指向A点方向的电场力作用,电场力有沿y轴正方向的分量,该粒子的运动轨迹向y轴正方向偏转,该粒子不可能打在C点,故C错误;D.仅施加由A点指向C点方向的匀强磁场,将初速度分解为沿方向的一个分速度,带负电的粒子沿方向以速度大小做匀速直线运动;将初速度分解为垂直于方向的另一个分速度,带负电的粒子受到洛伦兹力作用,在垂直于方向上以速度大小做匀速圆周运动;该粒子沿方向做等距螺旋线运动,故该粒子可能打在C点,D正确。故选AD。
16.(2026·江西上饶·二模)带电量为的粒子在库仑力作用下绕着带电量为的源电荷做轨迹为椭圆的曲线运动,源电荷固定在椭圆左焦点上,椭圆焦距为,半长轴为,、分别为椭圆长轴和短轴的端点。已知与源电荷相距的点的电势为,带电粒子运动过程动能与电势能之和守恒,带电粒子速度的平方与其到源电荷距离的倒数关系如图所示。则该带电粒子( )
A. 从到的运动过程中,电场力对其做功
B. 从到的运动过程中,电场力对其做功
C. 在椭圆轨道运动时动能与电势能之和为
D. 在椭圆轨道运动时动能与电势能之和为
【答案】D
【详解】AB.由几何关系可知,椭圆上任何一点到两焦点间距离之和为2a,故顶点B距源电荷的距离为根据电势计算公式可得在椭圆轨道半短轴顶点B的电势为同理可知,在椭圆轨道半长轴顶点A的电势为根据电场力做功与电势能的关系可知,带电粒子从A到B的运动过程中,电场力对带电粒子做的功为,故AB错误;CD.设带电粒子的质量为m,假设带电粒子动能与电势能之和守恒,则满足(定值)则根据图像可知关系为一条倾斜直线,故假设成立,将图像中代入关系式可得其动能与电势能之和为,故C错误,D正确。故选D。
17.(2026·江西师范大学附中·学情自测)如图1所示,一个半径为R,均匀带电的圆环水平放置。以圆环圆心O为坐标原点,竖直向上为正方向建立y轴,则y轴上各点的电势与其坐标间的关系图像如图2所示。现将一质量为m,电荷量绝对值为q的小球自y轴上处由静止释放,小球下落至处时加速度恰好为零。已知图线在处切线的斜率绝对值最小,静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法不正确的是( )
A. 圆环一定带负电
B. 圆环带电量的绝对值为
C. 小球沿y轴一直加速且加速度先减小后增大
D. 小球运动至处时速度大小为
【答案】C
【详解】A.由图2可知,在区间,沿轴正方向电势逐渐增大,故电场强度方向沿轴负方向,圆环带负电,故A正确;B.设圆环带电量为,则圆环单位长度的带电量为,取一段极小的可视为点电荷的圆弧,其带电量为,在圆环轴线上距离圆心处的电场强度如图所示 竖直分量大小为则整个圆环在距离圆心处的电场强度大小为小球在处加速度为零,此时重力与电场力平衡,有将代入的表达式解得,故B正确;C.随着小球下落,在区间小球所受电场力向上且增大,在区间小球所受电场力向上且减小,在区间小球所受电场力向下且增大,在区间小球所受电场力向下且减小,而所受合力始终向下,所以小球一直做加速运动,但加速度是先减小后增大再减小,故C错误;D.由图2可知,小球由运动至,电场力做功由动能定理可得即可解得小球运动至处时速度大小为,故D正确。故选C。
18.(2026·江西·阶段性训练)(多选)一绝缘的固定斜面,倾角为37°,空间中存在沿斜面向下的匀强电场(图中未画出)。质量分别为2m、m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接,可看成质点的M带正电,电荷量为q,N不带电。初始时有外力作用使M静止在斜面上的O点,以O点为坐标原点沿斜面向下建立x轴。物块与斜面间的动摩擦因数与坐标x的关系为,使M从静止释放,第一次到达最低点的时间为t。已知重力加速度为g,电场强度大小为,斜面足够长,不计滑轮质量与摩擦,物块N始终不会与滑轮相撞。,,则( )
A. 释放时M的加速度为
B. M下滑的最大距离为L
C. M下滑的最大速度为
D. M下滑的距离为时,所用时间为
【答案】AD
【详解】A.对M、N整体受力分析,总质量为,沿M下滑方向(正方向)有代入已知条件,,整理得 释放时,代入得,故A正确;B.第一次到达最低点时动能变化为0,由动能定理有 计算得解得,故B错误;C.加速度为0时速度最大,此时,由动能定理计算得解得,故C错误;D.加速度为这是简谐运动,平衡位置,振幅,角频率运动方程为第一次到最低点,对应时间,代入得,即当下滑距离时,代入得解得,故D正确。故选AD。
19.(2026·江西丰城中学·一模)(多选)如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和,A、D两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是( )
A. 点与点的电场强度大小相等
B. 点与点的电场强度方向相同
C. 点与点的电势差小于点与点的电势差
D. 将试探电荷由F点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小
【答案】ACD
【详解】D.将六棱柱的上表面的一半拿出可有 由几何条件可知,正、负点电荷分别在OF中点K的场强方向如图所示,则K点的合场强与OF的夹角为锐角,负点电荷在F点产生的场强大小是正点电荷在F点产生的场强大小的,F点的合场强与OF的夹角为钝角,因此将试探正电荷从F移到O点过程中电场力先做负功后做正功,其电势能先增大后减小,D正确;C.设点的电势为,由等量异种电荷的电势分布可知,,, 因此C正确;AB.由等量异种电荷的对称性可知和电场强度大小相等,和电场强度方向不同,A正确,B错误。故选ACD。
20.(2026·江西上饶·一模)(多选)如图所示,在竖直面内建立平面直角坐标系。空间中存在平行于坐标平面的匀强电场。一带正电的小球质量为m=1kg,带电量为q=1C,从坐标原点O(0m,0m)以初动能4.5J沿不同方向抛出,经过M点时动能为36.5J,经过N点时动能为86.5J。已知M、N点坐标分别为(4m,0m)、(8m,3m),重力加速度 g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. UMN=80V
B. 电场强度大小E=10V/m
C. 电场强度的方向与x轴正方向的夹角为37°
D. 小球从O点抛出后不可能先后经过M、N两点
【答案】AD
【详解】A.小球由O点运动到M点的过程,根据动能定理有解得小球由O点运动到N点的过程,根据动能定理有解得故,故A正确;BC.取x轴上坐标为(14m,0)的点,则故P点与N点电势相等,连接PN并延长,则PN所在直线为等势线,过O点作PN的垂线,垂足为Q,则匀强电场的方向沿OQ方向,作出一条电场线,如图所示 设PQ与x轴负方向的夹角为,则则,故场强大小为,故BC错误;D.小球所受重力和电场力分别为,小球的受力情况如图所示 将电场力沿着x轴和y轴分解,然后沿x轴和y轴分别求出合力,则,设电场力与重力的合力方向与x轴正方向的夹角为,如图所示 则设由M指向N的方向与轴正方向的夹角为,则即M点和N点的连线与合外力平行,又因O、M、N三点不在一条直线上,故小球从O点抛出后只能经过M点和N点中的一个点,不可能先后经过M、N两点,故D正确。故选AD。
21.(2026·江西宜春·模拟考试)(多选)某实验小组设计了一个装置,左边由1块金属板和5个中间开有小孔的金属筒组成,彼此间存在很窄的狭缝,右侧有一个接收屏,距离右侧出口上方处固定一个电荷量为的点电荷。现让带电量,质量的粒子从紧挨金属板右侧虚线处静止释放,同时接通如图所示交流电,且初始时奇数筒电势高。粒子在每个狭缝中都能一直加速,最后从右侧射出后,最终打在接收屏上。已知点电荷周围电势为,不计点电荷对左侧区域的影响,忽略粒子的重力,则( )
A. 粒子在左侧区域,一直做加速运动
B. 各筒长可能满足
C. 接收屏接收粒子位置在出口上方处
D. 粒子在右侧区域飞行的时间为
【答案】BD
【详解】A.在金属筒内,由于静电屏蔽内部场强为0,此时为匀速直线运动,故A错误;B.若在每个筒内飞行时间均为则可以满足每次在狭缝中均为加速。又在筒中存在即速度比为匀速飞行,则长度比为,故B正确;C.从5号筒飞出后动能为,速度为势能为,设飞至接收屏时离Q的距离为b,存在类比天体运动特点还应存在联立可得则接收粒子位置应为出口上方处,C错误;D.类比天体运动,飞行周期应与半径为的圆周运动周期一致。则有可得则飞行时间为,故D正确。故选BD。
22.(2026·江西·联考)某同学为测定一节干电池的电动势和内阻,准备的实验器材有:
电流表A(量程为0~200 mA,内阻r1=1 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为2000 Ω);
滑动变阻器Rx(0~5 Ω,额定电流为1 A);
两个定值电阻(R1=2 Ω,R2=0.4 Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至 (填“左”或“右”)端。
(2)由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700 mA,则定值电阻应选 (填“R1”或“R2”)。
(3)按图甲正确连线后规范操作,记录电压表和电流表的示数U、I,并作出U-I图像如图乙所示,则该电源的电动势为 V,内阻为 Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)右 (2) (3)① 1.40 ② 1.90
【讲解】(1) 滑动变阻器采用的是限流式接法,为保护电路,应使它接入电路中的电阻最大,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至右端。
(2) 由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700mA,由并联知识,定值电阻故定值电阻应选。
(3) [1][2]乙图像纵轴截距为电动势,则该电源的电动势,题图乙图像斜率的绝对值为内阻,则内阻由于电流表量程已经改装为0~700mA,所以图像中电流的实际值应变为其数值的3.5倍,则内阻
23.(2026·江西·阶段性训练)某同学把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中,就制成了一个水果电池。为了测量其电动势和内阻,他用到的实验器材有电阻箱(最大阻值为)、数字万用表电压挡(内阻远大于普通电压表)、开关、导线若干。实验步骤如下:
①将该水果电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接;
②调节电阻箱阻值,闭合开关,待数字万用表示数稳定后,记录电阻箱的阻值和数字万用表的示数后立即断开开关;
③每次将电阻箱的阻值增大,重复实验,计算出相应的和,数据记录如表所示:
R/Ω
U/V
2000
0.206
0.500
4.854
3000
0.275
0.333
3.636
4000
0.335
0.250
2.985
5000
0.380
0.200
2.632
6000
0.425
0.167
2.353
④根据表中数据,绘制出关系图线如图甲中的直线所示。
请回答下列问题:
(1)根据闭合电路欧姆定律,可以得到与的关系表达式为 (用、和表示);
(2)根据由实验数据绘制的图线可得该水果电池的电动势为 V,内阻为 (结果均保留两位有效数字);
(3)若用普通的电压表代替数字万用表进行实验,得到的图线可能是图乙中的直线 (填“a”“b”“c”或“”)。
【答案】(1) (2)① 0.85 .86 .87 .88 .89 .90 .91 .92 .93 .94 .95 ② 6.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 .0 .1 .2 .3 .4 .5 (3)a
【讲解】(1) 根据闭合电路欧姆定律 整理得:
(2) 由(1)可知图线纵轴截距为,斜率为。根据表格数据和图线,可得纵轴截距约为,斜率约为[1]电动势[2]内阻:
(3) 普通电压表内阻不是无穷大,实际外电路为与并联,等效电阻重新整理闭合电路欧姆定律得: 可见斜率不变(与原直线平行),纵轴截距增大,因此新图线为平行于且截距更大的直线。
24.(2026·江西南昌·二模)某同学利用自制传感器探究电容器的充放电现象。简化电路图如图(a)所示。
(1)按照图(a)完成电路连接。实验所用电源输出的电压恒定不变。打开手机端的物理工坊应用程序,使手机通过蓝牙与电压、电流传感器建立连接,该应用程序可实时展示电压、电流随时间的变化曲线。本实验中电压传感器和电流传感器均视为理想电表,且电容器在充电前不带电。
(2)进行实验操作,给电容充电、放电,得到图(b)、图(c)中的实线图像。图(c)中实线图像时刻为 过程(填“充电”或“放电”)。图(b)为图像,其中与轴围成的面积分别为、,则 (填“>”“=”或“<”)。为了探究不同电阻情况下电容器电压随时间的变化规律,该同学更换电阻后再次进行实验,得到的图像为图(c)中的虚线,则第二次实验更换了一个阻值 的电阻(填“更大”或“更小”)。
(3)图(b)是未更换电阻时电容充放电得到的图像,不考虑电容器的容抗,则未更换前电阻 。
【答案】① 放电 ② = ③ 更小 ④ 1100
【详解】
(2)[1]由图(c)可知,在时间段内,电容器两端电压随时间从逐渐减小到,说明电容器正在释放电荷,故为放电过程。[2]图(b)中图像与时间轴围成的面积表示流过的电荷量,表示充电过程充入的电荷量,表示放电过程放出的电荷量的绝对值,根据电荷守恒,充入的电荷量等于放出的电荷量,故。[3]由可知,初始时刻,电流,虚线斜率大说明初始电流大,故电阻更小。
(3)[4]由图(c)可知,电容器充电完毕后的最大电压即电源电动势。由图(b)可知,充电开始瞬间的电流在充电瞬间,根据解得
25.(2026·江西·模拟预测)学校物理兴趣小组要测量一个小量程电流表G的内阻,并将电流表G改装成电压表。
(1)测量电流表G内阻的电路如图甲所示。闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器接入电路的阻值,使电流表G满偏,此时电流表G的示数为200μA;然后保持接入电路的阻值不变,闭合调节电阻箱接入电路的阻值,使电流表G的示数为150μA,此时电阻箱的示数为1.5kΩ,则电流表G的内阻 kΩ(结果保留两位有效数字)。由于系统误差,电流表G内阻的测量值 (填“大于”或“小于”)真实值。
(2)将电流表G与电阻箱R串联,改装成量程为2V的电压表,电阻箱R接入电路的阻值应为 kΩ(结果保留两位有效数字)。
(3)用标准电压表对改装后的电压表进行校准,电路如图乙所示。若校准过程中,当标准电压表V的示数为1.8V时,电流表G的示数为179μA,则应 (填“增大”或“减小”)电阻箱R接入电路的阻值。
【答案】(1)① ② 小于 (2) (3)减小
【讲解】(1) [1]根据题意,由欧姆定律有其中,,解得[2]闭合之后,电路总电阻减小,总电流增大,则通过电路的测量值偏小,可知,电流表G内阻的测量值小于真实值。
(2) 将电流表G与电阻箱R串联,改装成量程为2V的电压表,由欧姆定律有解得
(3) 当标准电压表V的示数为1.8V时,则改装电压表两端电压也为1.8V,根据改装原理可知,改装后电表两端电压为1.8V时,通过电表理论上的电流为而电流表G的示数为179μA,比理论值偏小,说明串联的电阻箱阻值偏大,则应减小电阻箱R接入电路的阻值。
26.(2026·江西新余·二模)一实验小组将铜片和锌片贴着透明长方体塑料杯平行插入杯中,在杯中注入某种一定浓度的电解质溶液,形成一个可变内阻的原电池,如图甲所示。经查阅资料发现该原电池的电动势约为1V并与电解质溶液的体积无关。为了测量该原电池的电动势E和该电解质溶液的电阻率ρ,实验小组按照如图乙所示的电路图将阻值的定值电阻、数字式多用电表、原电池、开关等元件用导线连接成如图丙所示的实物图。实验步骤如下:
①测出透明杯的内部宽度、铜片和锌片间的距离,如图甲所示。
②在透明杯中注入一定量的该种溶液,通过贴在杯上的刻度尺读出溶液的高度h。
③选择数字式多用电表合适量程的电流挡后,闭合开关,读出电表示数I。
④多次注入该种溶液,每注入一次溶液都重复步骤②③,得到的数据如下表所示。
⑤断开电路,整理器材。
组数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
高度h/mm
5
10
15
20
25
30
35
40
45
电流I/mA
3.3
6.3
9.7
12.8
16.2
19.3
22.5
25.2
28.1
请回答下列问题:
(1)通过上表数据发现,随溶液高度增加,原电池内阻 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)已知电解质溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,则原电池的内阻 (用“ρ”“L””d”和“h”表示)。
(3)该小组利用WPS表格软件对上表实验数据进行处理,分别作出了和的图像如下图A、B所示。为了能够根据闭合电路欧姆定律和图像信息计算出该原电池电动势E和该电解质溶液的电阻率ρ,应选图 (选填“A”或“B”)更合适。
(4)根据(3)中选择的图像拟合的函数关系式,可得出该原电池电动势 V,该电解质溶液的电阻率 Ω·m。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)减小 (2) (3)B (4)① 0.95 ② 0.48
【讲解】(1) 当溶液高度h增加时,电流I增大,根据可知总电阻R+r减小。由于定值电阻R不变,因此原电池内阻r减小。
(2) 电解质溶液的电阻遵循电阻定律,故
(3) 根据闭合电路欧姆定律有整理得可知图像是线性关系,便于通过图像斜率和截距计算E和。因此选图B。
(4) [1][2]结合图B的拟合函数,可知,代入题中数据,联立解得,
27.(2026·江西九江·二模)某同学为测量电压表的内阻,实验室仅提供了:
A.待测电压表(量程为3V,内阻约为)
B.电源E(电动势为6.0V,内阻很小)
C.滑动变阻器(最大阻值为)
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.电阻箱(满足实验要求)
F.开关2个,导线若干
该同学利用上述器材连接了如图电路后,进行了下述操作:
(1)先将滑动变阻器的滑片调到最左端,闭合开关和,调节滑动变阻器使电压表满偏;
(2)保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开,调节电阻箱使电压表指到满刻度的一半,此时电阻箱的读数为。
①滑动变阻器选用 。(填写对应序号)
②待测电压表内阻为 ,测量值 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】① D ② 28.5 ③ 大于
【详解】[1]本实验采用半偏法,滑动变阻器为分压接法,分压接法优先选择最大阻值较小的滑动变阻器,阻值越小,实验过程中分压部分的电压变化越小,误差越小,因此选最大阻值的。[2]保持滑动变阻器滑片位置不变,认为接入电阻箱后并联部分总电压不变,当电压表半偏时,电阻箱分压与电压表分压相等,串联电流相同,因此电压表内阻等于电阻箱读数,即测量值为。[3]断开接入电阻箱后,并联部分总电阻增大,实际并联部分总电压会略大于原来电压表满偏时的电压,因此电阻箱两端电压略大于电压表的半偏电压,由可知,电阻箱读数(即测量值)大于电压表内阻的真实值。
28.(2026·江西宜春·模拟考试)据公安部交通管理局发布的统计数据,2024年共查处酒驾违法行为192.8万起,醉驾违法犯罪39.3万起。酒驾肇事占交通事故死亡总数的,是威胁道路交通安全的主要隐患之一、某实验小组利用酒精气体传感器和一些实验器材设计了一款酒精测试仪,其原理图如图乙所示。
(1)由于该小组只有量程为100mA、内阻为的表头,为了把该表头改装成量程为2V的电压表,应将电阻箱的阻值调为 。
(2)该小组使用的电源电动势,内阻,酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图甲所示,若同学们想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上2V处(表盘已改装完毕),则应将电阻箱的阻值调为 。
(3)已知酒精气体浓度在之间属于饮酒驾驶;酒精气体浓度达到或超过属于醉酒驾驶。在正确完成步骤(2)、开关闭合的情况下,若电压表的示数为1.6V(表盘已改装完毕),则该驾驶员属于 (填“正常”“饮酒”或“醉酒”)驾驶。
(4)该仪器使用较长时间后,电源内阻增大,电源电动势变小,若不做任何调整直接测量,则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) (2) (3)饮酒 (4)偏大
【讲解】(1) 根据可得,故需再串联一个的电阻。
(2) 若,则和也分2V即又由甲可知,酒精浓度0时电阻为,有则
(3) 若,则有即则可推出传感器电阻约为,属于饮酒驾驶。
(4) 考虑电压表分同样电压情况下应更大,即传感器电阻应更大,对应图甲可知酒精浓度偏小,测量偏大。
29.(2026·江西·联考)某实验小组准备测量一款充电宝的电动势与内阻,经查阅资料后获悉,充电宝电动势稳定,内阻小。
(1)他们先用多用电表的10V直流电压挡直接测量充电宝电动势,表盘示数如图甲所示,则充电宝的电动势为 V;
(2)小组同学进一步用伏安法测量充电宝的电动势与内阻,讨论后设计了如图乙所示的电路,其中R0为定值电阻,R1为电阻箱,R2为滑动变阻器。已知伏特表量程为3V,内阻为3kΩ,定值电阻R0=0.5Ω,现把电阻箱的阻值调为6kΩ,调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,以电压表读数为纵坐标,电流表读数为横坐标,作出U-I图线如图丙,则该充电宝的电动势E= V(保留3位有效数字),内阻r= Ω(保留2位有效数字)。
(3)定值电阻R0的作用是(写出一条即可) 。
【答案】(1)7.2V (2)① 7.08V~7.17V ② 0.18~0.23 (3)保护电路作用;移动滑动变阻器滑片时让电压表变化明显
【讲解】(1) 由于电压表量程为10V,则刻度盘每一小格为0.2V,所以充电宝的电动势为
(2) [1][2]根据闭合电路欧姆定律变形可得结合图线可得,所以,
(3) 若没有接入R0,当不小心将滑动变阻器的阻值调到零时,会先使电源短路,损坏电源,接入R0可对电源起到保护作用,同时可以使移动滑动变阻器滑片时电压表变化明显。
30.(2026·江西丰城中学·一模)某实验小组欲测量某化学电池的电动势,实验室提供器材如下:
待测化学电池(电动势1~1.5V,内阻较小);
微安表(量程100μA),内阻约1500Ω);
滑动变阻器R0(最大阻值25Ω);
电阻箱R1(0~9999Ω);
电阻箱R2(0~999.9Ω);
开关S、导线若干。
(1)该小组设计的实验方案首先需要扩大微安表的量程。在测量微安表内阻时,该小组连接实验器材,如图1所示闭合S前,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“a”或“b”);闭合S,滑动P至某一位置后保持不动,调节电阻箱R1,记录多组R1的阻值和对应微安表示数,微安表示数用国际单位制表示为I1后,绘制图像,拟合直线,得出,可知微安表内阻为 Ω;
(2)为将微安表量程扩大为25mA,把微安表与电阻箱R2并联,并调整R2的阻值为 Ω(保留1位小数);
(3)微安表量程扩大后,按图2所示电路图连接实验器材。保持电阻箱 (选填“R1”或“R2”)的阻值不变,闭合S,调节电阻箱 (选填“R1”或“R2”)的阻值R,记录多组R和对应微安表示数,计算得出干路电流I2后,作图像,如图3所示可知化学电池的电动势为 V(保留2位小数)。
【答案】(1)① a ② 1619 (2)6.5 (3)① R2 ② R1 ③ 1.16
【讲解】(1) [1]如图1所示闭合S前,滑动变阻器的滑片P应置于端a,使微安表支路的电压从0开始调节;[2]闭合S,滑动P至某一位置后保持不动,由于微安表支路的电阻远大于滑动变阻器的阻值,则可认为微安表支路的电压保持不变,根据欧姆定律可得可得结合可知微安表内阻为(2) 为将微安表量程扩大为25mA,把微安表与电阻箱R2并联,则有解得(3) [1][2]保持电阻箱R2的阻值不变,闭合S,调节电阻箱R1的阻值R;[3]设改装后电流表的内阻为,待测化学电池内阻为,根据闭合电路欧姆定律可得可得可知图像的斜率为
31.(2026·江西九江·一模)实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示部分实验电路。
(1)你认为图1的电路图是下图中的 。(选填“A”或“B”)
(2)请根据(1)所选电路图,完成实物连线 。
(3)由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势 V,内阻 Ω。(结果保留三位有效数字)
(4)小组成员在实验后进行反思,有人认为由于电表并不是真正的理想电表,实验测量结果会有所偏差,关于该实验方案的系统误差,你认为正确的是( )
A. 由于电流表的分压作用造成电动势测量值比真实值小,内阻测量值比真实值小
B. 由于电压表的分流作用造成电动势测量值比真实值小,内阻测量值比真实值小
C. 由于电流表的分压作用造成电动势测量值比真实值大,内阻测量值比真实值大
D. 由于电压表的分流作用造成电动势测量值比真实值大,内阻测量值比真实值大
【答案】(1)B (2) (3)① ② (4)B
【讲解】(1) 由图1的实物电路可知,电压表并联在电源与开关两端,电流表与滑动变阻器串联,这对应电路图B的结构
(2) 实物图连接如图所示:
(3) [1]由图2可知,电源的电动势为图线的纵轴截距,则有;[2]内阻为图线斜率的绝对值
(4) 在电流表外接法电路中,电压表直接并联在电源两端,其内阻并非无穷大,会导致部分电流通过电压表形成分流。这使得电流表读数小于实际干路电流,根据闭合电路欧姆定律,在图像中会造成斜率绝对值(电源内阻)和截距(电源电动势)均偏小。故选B。
32.(2026·江西上饶·一模)某露营爱好者需要检测一款便携式户外电源的电动势和内阻,并对改装的电压表进行校准,实验室备有下列器材:
A.待测电源(电动势约6V,内阻约1Ω)
B.电流表A(量程0~3A)
C.电压表V(量程0~3V,内阻为RV=3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~15Ω,3A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.电阻箱R3(0~9999.9Ω)
G.标准电压表V0(量程0~10V)
H.开关和导线若干
(1)实验中需将提供的电压表改装成量程为6V的电压表使用,如图(a)所示,应选 (选填R2、R3)与V串联,此时改装后电压表总电阻为 ;
(2)移动滑动变阻器滑片,记录多组电压表V的读数U(U为改装前电压表的读数)、电流表A的读数I,根据数据作出U-I图像,如图(b)所示,则该电池电动势的测量值E= V,内阻测量值r= Ω(结果均保留3位有效数字);
(3)同学们又利用一标准电压表,根据图(c)所示电路对改装后的电压表进行校准(虚线框内是改装后的电压表)。当标准电压表读数为4.50V时,电压表V的读数为2.50V,则改装后电压表的实际量程为0~ V(保留三位有效数字);
(4)由(3)可知改装后的电压表量程不符合要求,出现(3)结果的原因可能是: (答出一个原因即可)。
【答案】(1)① R3 ② 6kΩ (2)① 5.80 ② 0.950 .940 (3)5.40 (4)① 电阻箱实际接入电路的阻值偏小;② 改装前电压表实际内阻大于3kΩ
【讲解】(1) [1]根据改装原理,要改装成6V的电压表,应该串联的电阻大小为,则有可解得所以要选择范围更大的电阻箱。[2]改装后的总电阻大小为
(2) [1][2]根据闭合电路欧姆定律,可写出变形为所以截距电动势斜率的大小为解得
(3) 电压表改装时要与定值电阻串联,满足比例关系,所以实际量程应为
(4) 根据第3小问,改装后的电压表量程偏小,根据原理可能是原电压表的内阻比更大,使得串联一个电阻箱后在满量程时电阻箱上的电压小于3V,也可能是电阻箱接入的电阻小于。
33.(2026·江西南昌·一模)有一兴趣小组研究某种电学元件的伏安特性。
(1)他们打算用2个电流表测量,电流表(满偏电流,内阻为)、电流表(满偏电流,内阻约为)以及一个用作保护电路的定值电阻,测量电学元件,(不区分正负极)的阻值。将图甲中的器材符号的连线补充完整 。
(2)按完整的实验电路测量,某次测量中电流表和的示数分别为和,则= (用、和表示)。利用该方法测量的电阻值 真实的电阻值(填大于、小于、等于)。
(3)若该电学元件的U- I特性曲线如图乙所示,现在将该电学元件、定值电阻和电源3V(不计内阻)这3个元件组成简单串联电路,请问该元件两端的电压为 V(保留2位有效数字)。
【答案】(1) (2)① ② 等于 (3)1.6 .7 .8
【讲解】(1) 因电流表内阻已知,可将其与待测电阻并联,然后与电流表A2串联接入电路,电路如图
(2) [1]由电路可知[2]因为考虑了电流表A1的内阻,则利用该方法测量的电阻值无误差,即测量值等于真实的电阻值。
(3) 根据E=U+IR0,则U=3-200I,将此函数关系画在电阻的伏安特性曲线上,如图 交点坐标为U=1.7V,则该元件两端的电压为1.7V。
34.(2026·江西萍乡·二模)某小组利用下列实验器材测量某一圆柱形玻璃管中自来水的电阻率(不考虑温度对阻值的影响):管两端有密封完好的电极,管中自来水电阻约为、两节干电池、电压表V(量程3V,内阻约)、电流表A、滑动变阻器、开关、游标卡尺、导线若干。
(1)测出装满水的玻璃管两极间的距离h;用游标卡尺测玻璃圆柱体的内径d,测量结果如图乙所示,该读数 cm;
(2)为了保证实验能正常进行并减小测量误差,应从以下四个电路中选择________电路来测量自来水电阻;
A. B.
C. D.
(3)利用第(2)问中所选电路进行正确连接后,测得一组U、I数据:再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如下表所示,请在图丙的图像中标出相应坐标点并作出图线 ;
测量序号
1
2
3
4
5
电压
0.18
0.33
0.44
0.57
0.69
电流
1.4
3.2
4.5
5.6
5.7
(4)根据图丙图线可得出该玻璃管中自来水的电阻 (结果保留两位有效数字)。请从系统误差的角度比较该电阻的测量值与真实值的大小,测量值 (选填“大于”,“等于”,“小于”)真实值,并说明理由: 。
【答案】(1)5.020 (2)A (3) (4)① ② 大于 ③ 电流表采用内接法,则电压的测量值大于真实值,电流的测量值等于真实值,根据可知,该电阻的测量值大于真实值。
【讲解】(1) 图乙中游标卡尺是20分度的,精度为0.05mm,故
(2) 管中自来水的电阻约为,电压表的内阻约为,由于电流表的内阻很小,满足,因此电流表应采用内接法;由于滑动变阻器R的最大阻值为,远小于待测电阻的阻值,若采用限流式接法,电流的调节范围很小,因此滑动变阻器应采用分压式接法。故选A。
(3) 舍去偏离较远的点,让尽可能多的点落到直线上,落不到直线上的点应均匀的分布在直线两侧,则作出的U-I图线如图所示
(4) [1]根据图丙U-I图线可知,该玻璃管中自来水的电阻为[2][3]该实验将电流表内接,则电压的测量值大于真实值,电流的测量值等于真实值,根据可知,该电阻的测量值大于真实值。
35.(2026·吉安市第一中学·二模)简支梁是桥梁施工中常见的方法,工人只需将预制板直接安装在T形台上,板与板之间会留有一道伸缩缝(图1)
由于长时间雨水冲刷或者桥梁过载,出现过梁板垮塌,梁板从T形台上滑落,造成人员伤亡和财产损失。某学习小组设计如图2方案,用来监测梁板相对T形台左右发生位移并及时发出警报:
(1)他们将滑动变阻器R下面两接线柱连在一起;
(2)把两根完全一样的绝缘弹簧一端固定在梁板上,另一端焊接有一金属滑片,压紧,使两弹簧都处于压缩状态,装入伸缩缝中,此时滑片指示在滑动变阻器的中点O,以O点为基准点来表示滑片的位移,位移方向以向右为正,向左为负;
(3)将电源(电动势E=15V,内阻不计)、毫安表(量程30mA,内阻不计)、爆闪灯(电阻不计),保护电阻R′和滑动变阻器(最大阻值18kΩ,1kΩ/cm)串联连接成一个闭合回路。导线电阻不计。
回答下列问题:
(1)为了保护好电路,保护电阻R′最小阻值为 kΩ;
(2)假设左板和T形台固定,当滑片向右移动3cm时,毫安表示数为 mA;若爆闪灯在电流≥5mA时开始闪烁,此时右板已经移动了 cm。
(3)如果将毫安表的刻度改成能够反映梁板的位移刻度,那么刻度是 的(填“均匀”或者“非均匀”)
(4)如果两块板同时相对O点发生相等的位移,那么该方案 实现预警目的(填“能”或者“不能”)
【答案】(1)0.5 (2)① 3.3 ② 12 (3)非均匀 (4)不能
【讲解】(1) 当滑片移至两端时,滑动变阻器的总阻值为0,则
(2) [1]当滑片向右移动3cm时,则所以[2]当时,滑动变阻器的总阻值为2.5kΩ,滑片向右移动了6cm,两根弹簧形变量始终相等,右梁板向右侧移动了12cm。
(3) 由以上分析可知,假设右板移动x,滑片向右移动,滑动变阻器的总阻值电流为由于电流与x成非线性关系,刻度是非均匀的。
(4) 如果两块板同时相对O点发生相等的位移,滑片P不动,总电阻不变,无法对危险进行监测并报警,即不能实现预警目的。
36.(2026·江西上饶·二模)某兴趣小组在练习使用多用电表的实验过程中,进行了以下实验。
(1)某同学先是设计了一个只有一种倍率挡位的欧姆表,内部电路为图(a),已知电源电动势V、内阻,灵敏电流计满偏电流,内阻,表盘如图(b),欧姆表表盘中值刻度为“15”。将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后欧姆表的内阻为 ,将定值电阻接入红、黑表笔间,发现指针的偏转角度如图(b)所示。
(2)该同学重新改装了该欧姆表的内部结构,制作了一个有三种倍率挡位(“”、“”、“”)的欧姆表,如图(c),重新测量定值电阻的阻值,需要调到更合适的倍率挡位,应将开关K与 (选填“1”、“2”或“3”)接通。
(3)欧姆表的电源电动势原为V,使用较长时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表欧姆调零后测得某电阻的阻值为,则该电阻的真实值为 。
(4)该同学继续选择用欧姆挡,并将两表笔直接接到原本不带电的电容器两极,则观察到表盘指针的偏转情况是 。
【答案】(1)15000 (2)1 (3)1600 (4)先迅速向右偏转,然后逐渐向左偏转
【讲解】(1) 多用电表进行欧姆调零时,红黑表笔短接,外电路电阻为零,此时灵敏电流计满偏,根据闭合电路欧姆定律有解得调零后欧姆表的内阻为
(2) 欧姆表的倍率挡位与其中值电阻(即欧姆表内阻)成正比,若要重新测量阻值较大的电阻,需要调到更合适的、更大的倍率挡位,这就要求改装后的欧姆表具有更大的内阻,根据可知,在电源电动势固定的情况下,需要改装后的微安表整体满偏电流更小,观察图(c)的内部结构,这是一个多量程电流表的改装电路,微安表与分流电阻并联,当开关与1接通时,分流电阻为,此时流过干路的满偏电流最小,欧姆表的内阻最大,对应的倍率挡位最高,故应将开关与1接通。
(3) 电源电动势下降为后,重新进行欧姆调零,此时干路满偏电流仍为,则新的内阻为用此欧姆表测某电阻时,指针指在“2000”刻度处,说明表盘对应的干路电流与原电动势下测时的电流相同,根据闭合电路欧姆定律:原状态下对应的电流关系为新状态下真实的电流关系为解得该电阻的真实值为
(4) 将欧姆表的红、黑表笔直接接到原本不带电的电容器两极时,欧姆表内部的电源会对该电容器进行充电。在刚接通的瞬间,电容器两极板间电压为零,相当于短路,此时电路中电流达到最大,因此会观察到表盘指针迅速向右偏转;随着充电的进行,电容器极板间电压逐渐升高,反向电动势增大,电路中的充电电流逐渐减小,指针随之逐渐向左偏转;当电容器充满电后,电路中电流减小为零,指针最终停留在最左侧的“”刻度处。
37.(2026·江西·物理测试)为了测量电池的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路,图中c为金属夹,5个阻值相同的未知电阻,为阻值已知的定值电阻。
(1)该同学首先测量未知电阻的阻值,步骤如下:
①断开,接,夹在0处,闭合,此时电压表示数为;
②断开,闭合,接,将金属夹夹在位置2,闭合,电压表示数仍为;则未知电阻的阻值为 ;(用表示)
(2)该同学继续测量电池的电动势和内阻,步骤如下:
①断开,接,闭合;
②将金属夹依次夹在位置编号1、2、3、4、5处,记录对应的电压表示数U;
③作出电压表示数U与位置编号n的关系图像,如图乙所示;
④求出图乙中图线斜率为k,纵轴截距为b,则电池电动势为 ,内阻为 ;(用b、k和表示)
(3)该实验中电动势的测量值 (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,可能引起该误差的主要原因是 。
【答案】(1) (2)① ② (3)① < ② 电压表分流
【讲解】(1) 断开开关S2,S3接b,c夹在0处,闭合S1,此时电压表示数为,由电路图可知此时外电路只有,断开开关S1,闭合S2,S3接a,将金属夹c夹在位置2,闭合S1,电压表示数也为,由电路图可知此时外电路有,则有
(2) [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得整理可得根据题意可得,解得电源的电动势为电源的内阻为
(3) [1][2]由电路图可知,实验误差来源于电压表的分流;根据等效电源法可知则该实验中电动势的测量值小于真实值。
38.(2026·江西·联考)某同学自制了一个双量程的欧姆表,该简易欧姆表有“×1”、“×10”两个倍率,电表电路如图所示,A、B分别接表笔。所用器材如下:
A、电流表G(满偏电流Ig=2 mA,内阻Rg=200 Ω);
B、定值电阻R1=5 Ω、R2=45 Ω;
C、滑动变阻器R(最大阻值为120 Ω);
D、电源(电动势为1.5 V,内阻不计);
E、单刀双掷开关S;
F、红黑表笔各一支、导线若干。
(1)B端接 (填“红表笔”或“黑表笔”)。
(2)将S接接线柱1时,应为 (填“×10”或“×1”)倍率。
(3)现将S接接线柱2,经过欧姆调零后,将待测电阻Rx接在A、B间,发现指针指在表盘的正中央刻度处,该待测电阻的阻值为 Ω。(结果保留三位有效数字)
(4)若因长时间使用,欧姆表内电池的电动势略有下降,但仍可欧姆调零。当开关S接接线柱2时,欧姆调零后,实际阻值为270 Ω的标准电阻的测量值为300 Ω,分析可知表内电池的电动势等于 V。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)红表笔 (2)×1 (3)150 (4)1.35
【讲解】(1) 欧姆表内部电源的正极接黑表笔,负极接红表笔。由电路图可知,电源的负极通过滑动变阻器与B端相连,电源的正极通过开关S与内部电路相连,电流从A端流出经外部电阻流入B端,故B端接红表笔。
(2) 当S接1时,电阻与并联,改装后的电流表满偏电流此时欧姆表内阻当S接2时,与并联,满偏电流内阻S接1时内阻较小,对应倍率较小,故为×1倍率。
(3) S接2时,欧姆表内阻即中值电阻指针指在表盘正中央,说明电流为满偏电流的一半,根据闭合电路欧姆定律当时,
(4) 设新电动势为,原电动势,原内阻,满偏电流。欧姆调零后,新内阻测量值为时,对应电流该电流也是接入真实电阻时的实际电流,即联立解得解得
39.(2026·江西·临门一练)硅基负极锂电池是以硅基材料(如硅氧或硅碳复合材料)作为负极的锂离子电池,旨在突破传统石墨负极的能量密度瓶颈。某硅基负极电池内阻较小,电动势约为,实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势E和内阻r,设计了如下实验。其中定值电阻。
(1)按图甲接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U,获取了多组数据,作出图像如图乙所示,不考虑电压表的分流作用,则可得该电池组的电动势 V;内阻 。(结果均保留两位有效数字)
(2)若考虑电压表的分流作用,则该实验中电动势的测量值比真实值 。(选填“偏大”“偏小”或“相等”)
(3)该实验小组还设计了图丙所示的电路,其中为工作电源,为限流电阻,为粗细均匀同种材料的电阻丝,P为滑动触头,G为灵敏电流计,为它的保护电阻,为阻值已知的工作电阻。为了测量电源的内阻r,现做如下操作:
①先闭合,断开,调节滑动触头P的位置,当其位于A位置时,灵敏电流计示数为零;
②再闭合,调节滑动触头P的位置,当其位于B位置时,灵敏电流计示数再次为零,此时两端电压 ;(用、r、表示)
③测量出两次电阻丝和的长度分别为和。则电源内阻 。(用、、表示)
【答案】(1)① 2.7 ② 0.70 (2)偏小 (3)① ②
【讲解】(1) [1][2]根据闭合电路欧姆定律整理可得可知图线纵截距为,斜率为由图像可知,解得,
(2) 电压表分流情况下闭合电路欧姆定律为整理可得则图像的纵轴截距为整理可得故电动势的测量值与真实值相比偏小。
(3) [1]灵敏电流计示数为零,因此对、回路分析,根据闭合电路的欧姆定律可得两端电压[2]只闭合时灵敏电流计示数为零,则有同时闭合、则有又因为联立解得
40.(2026·江西·全真模拟)(多选)2B铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成,某小组通过实验测量一段笔芯的电阻。
(1)该小组先用多用电表欧姆挡“×10”挡测笔芯电阻,指针偏转如图虚线所示,更换倍率后再次测量的指针偏转如图实线所示,规范操作是 ;
A.换用“×1”挡倍率
B.换用“×100”挡倍率
C.换倍率后旋转a旋钮进行欧姆调零
D.换倍率后旋转b旋钮进行欧姆调零
(2)为更准确的测量铅笔芯的电阻,该小组又找来一些实验器材:
A.恒流源(电流恒定,数值未知)
B.电流表:量程0~0.6 A
C.电阻箱:量程0~99999 Ω,最小分度值为0.1 Ω
D.开关,导线(带鳄鱼夹)
(3)该小组设计了如图所示的电路进行实验,记录了实验数据,并描绘图像,部分数据点已在图中描出,还有一个数据点未描出,请在图中描出该点后作出图线。( )
5
10
15
20
25
30
0.200
0.100
0.067
0.050
0.040
0.033
0.10
0.15
0.20
0.21
0.22
0.24
10.00
6.67
5.00
4.76
4.55
4.17
(4)请写出的关系式 (用、、、表示);根据图中的数据可以求出笔芯电阻的测量值 Ω(保留三位有效数字)。
(5)该小组讨论认为利用以上数据还可以求出恒流源电流的值。由于电流表有内阻,的测量值可能 (大于、等于或小于)真实值,你的依据 。
【答案】① AD ② ③ ④ 11.4 .5 .6 .7 .8 ⑤ 等于 ⑥ 的测量值为与之和,的测量值偏大不影响利用斜率求
【详解】
(1)[1]如图所示指针的偏角过大,即待测电阻值较小,所以换用小倍率,即换用挡位,并旋转b旋钮进行欧姆调零。故选AD。
(3)[2]描点连线,如图所示 (4)[3]根据欧姆定律可得整理可得[4]由图可知,图线的纵截距为可得
(5)[5][6]若考虑电流表的内阻,则整理可得即的测量值为与之和,的测量值偏大不影响利用斜率求,故的测量值等于真实值。
41.(2026·江西新余·一模)如图所示,足够大的空间内存在方向与水平方向的夹角的匀强电场,长的绝缘轻绳一端系于水平天花板上的点,另一端系有质量,电荷量的小球(视为点电荷)。当轻绳与竖直方向的夹角也为时,小球恰能处于静止状态。现将小球拉至点右侧与点等高位置(轻绳刚好拉直)由静止释放,小球运动到轻绳上拉力最大时,轻绳恰好断裂(不影响小球瞬时速度),最终小球落在水平地面上。已知点到水平地面的高度,取重力加速度大小,,。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)轻绳断裂前瞬间轻绳上的弹力大小;
(3)小球落到水平地面上的位置到点的水平距离。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 当小球处于静止状态时,对小球受力分析有解得
(2) 将小球受到的电场力与重力的合力视为等效重力,该等效重力大小方向与竖直方向的夹角为,从小球被释放运动至轻绳与竖直方向的夹角为时,轻绳上的拉力最大,则有对轻绳断裂前瞬间的小球,受力分析有解得
(3) 轻绳断裂后瞬间,小球在竖直方向上的分速度大小小球在竖直方向上的加速度大小从轻绳断裂至小球落到水平地面上有解得小球在水平方向上的分速度大小小球在水平方向上的加速度大小小球落到水平地面上的位置到点的水平距离解得
试卷第1页,共3页
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专题09静电场恒定电流
@
考点1静电场及其性质
1.【答案】B
2.【答案】B
考点2电容器带电粒子在电场中的直线运动
1.【答案】BD
2.【答案】(1)多碱
(2)UL2L2+2L3
(3)①
4U1d2
kL2
U。+kAt
2u42L10□:②Ay-2U,a
kL2L3 At
d,
考点3电路基础与欧姆定律
1.【答案】A
考点4电学实验基础
7002
18k2
uA
1.【答案】(1)
+200mV
+2V
(2)①
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装电压表
值电
②使滑动变阻器滑片移到使定值电阻两端电压为零
的位置
7002
18k2
A
+200mV
+2V
(2)①[1]校准电压表需要让改装电压表和标准数字电压表并联在被
测定值电阻两端,同时滑动变阻器接成分压式(因为电源3V大于改装表2V量程,分压式可以实现0~2V
连续调压,完成全量程校准):将滑动变阻器的两个下接线柱接电源两端,滑动端和其中一个下接线柱作
为输出端,给定值电阻供电;改装电压表选择2V量程接线柱,和数字电压表正负极对应并联在定值电阻
数字电压表
改装电压表
值电阻
两端,如图所示
②[2]为了保证电路安全,通电前让待测部
分电压从0开始逐渐增大,避免初始电压过大损坏改装表头,即检查电路连接无误后,应先使滑动变阻器
滑片移到使定值电阻两端电压为零的位置,再打开电源,闭合开关,测量数据,进行校准。
考点5测量电阻率、电动势和内阻
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及板
kdh
1.【答案】①
图(a)
②
③
高
④0.46
V一年模孤练测园
模拟题精选
1.【答案】c
2.【答案】c
3.【答案】AC
4.【答案】C
5.【答案】AC
6.【答案】C
7.【答案】c
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】B
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11.【答案】CD
12.【答案】A
13.【答案】C
14.【答案】BC
15.【答案】AD
16.【答案】D
17.【答案】C
18.【答案】AD
19.【答案】ACD
20.【答案】AD
21.【答案】BD
22.【答案】(1)右
(2)R2
(3)①1.40
②1.90
23.【答案】(1)
r.1+1
ERE
(2)①0.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94.95
②6.0.1
.2.3.4.5.6.7.8.9.0.1.2.3.4.5
(3)a
24.【答案】①放电
②=
③更小
④1100
25.【答案】(1)①0.50
②小于
(2)9.5
(3)减小
26.【答案】(1)减小
(2)
PL
dh
(3)B
(4)①0.95
②
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0.48
27.【答案】①D
②28.5
③大于
28.【答案】(1)17
(2)15
(3)饮酒
(4)偏大
29.【答案】(1)7.2V
(2)①7.08V~7.17V
②0.180.23
(3)保护电路
作用;移动滑动变阻器滑片时让电压表变化明显
30.【答案】(1)①a
②1619
(2)6.5
(3)①R
②
③1.16
E=1.45V
31.【答案】(1)B
(2)
(3)①
②r=1.302
(4)B
U-I
(3)[1]由图2可知,电源的电动势为
图线的纵轴截距,则有
E=1.45V:[2]内阻,为U-图线斜率的绝对值,=
△U_1.45-0.80
2=1.302
△I
0.50
(4)在电流表外接法电路中,电压表直接并联在电源两端,其内阻并非无穷大,会导致部分电流通过电压
表形成分流。这使得电流表读数小于实际干路电流,根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,在U-I图像中会
造成斜率绝对值(电源内阻)和截距(电源电动势)均偏小。故选B。
32.【答案】(1)①R2
②6k2
(2)①5.80
②0.950.940
(3)
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5.40
(4)①电阻箱实际接入电路的阻值偏小:②改装前电压表实际内阻大于32
Rx121
33.【答案】(1)
(2)①
②等
于
(3)1.6.7.8
UA1=1
R=1R11
(2)[1]由电路可知
[2]因为考虑了电流表A1的内阻,
则利用该方法测量的电阻值无误差,即测量值等于真实的电阻值。
(3)根据E=U+IR,则U=3-200I,将此函数关系画在电阻的伏安特性曲线上,如图
电压八V
3.0
2.5
13
1.0
03
→电流/mA
0
10
15
20
交点坐标为U=1.7V,则该元件两端的电压为1.V。
34.【答案】(1)5.020
(2)A
(3)
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UN
0.8
0.6
0.4
1.0×109.0×1049.1×104
0.2
0
23456I/uA
(4)①
9.2×1049.3×1049.4×1049.5×1049.6×1049.7×1049.8×1049.9×1041.1×105
②大
③电流表采用内接法,则电压的测量值大于直实值,电流的测量值等于直实值,根据R号
一可
知,该电阻的测量值大于真实值。
个V
0.8
0.6
0.4
0.2
0
23456I1uA
(4)[1]根据图丙U一I图线可知,该玻璃管中自来水的电
0.6
原为风,号59X10QL0×0产2婴将电表内接,测电压的测型值大于真实值,电瓶
测量值等于真实值,根据R=号可知,该电阻的测量值大于真实值。
35.【答案】(1)0.5
(2)①3.3
②12
(3)非均匀
(4)不
能
36.【答案】(1)15000
(2)1
(3)1600
(4)先迅速向右偏转,然后
逐渐向左偏转
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37.【答案】(1)
(2)①2k
bRo-Ro
②2k
(3)①<
②
电压表分流
38.【答案】(1)红表笔
(2)×1
(3)150
(4)1.35
39.【答案】(1)①2.7
②0.70
(2)偏小
(3)①RE,
②
R,+r
0.20
0.15
0.10
0.05
1-10.1-1
R Rx I R
0
0.05
-0.10
40.【答案】①AD
②
2.004.006.008.0010.0012.00
③
④
11.4.5.6.7.8⑤等于
⑥Rx的测量值为Rx与RA之和,RA的测量值偏大不影响利用斜率求Io
41.【答案】(1)1.5×104N/C
(2)7.2N
(3)0.175m
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专题09 静电场 恒定电流
3年真题1年模拟
考点分类
江西考情
命题规律
考点1 静电场及其性质
2026江西(1题)、2024江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场强度的定义和单位。
·趋势:固定以单项选择题形式考查。
考点2 电容器 带电粒子在电场中的直线运动
2025江西(1题)、2024江西(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:带电粒子在匀强电场中做类抛体运动计算、带电粒子在周期性变化电场运动(初速度垂直电场)、带电物体(计重力)在匀强电场中直线运动。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点3 电路基础与欧姆定律
2025江西(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电容器的充放电与储能。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点4 电学实验基础
2026江西(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:灵敏电流计改装成电压表。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点5 测量电阻率、电动势和内阻
2024江西(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:测量电阻丝的电阻率。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 静电场及其性质
1.(2026·江西·高考真题)两块可视为无限大非平行金属板、接在恒定电压的电源上,其截面如图所示,虚线表示等势线,相邻等势线间的电势差相等。若一电子仅受电场力作用从处运动到处,则关于电场线分布和电子运动轨迹,下列选项可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·江西·高考真题)蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质, 将其置于电压恒定的两平行金属板间, 板间电场视为匀强电场, 如图所示. 若两金属板间距减小, 关于火焰中电子所受的电场力, 下列说法正确的是 ( )
A. 电场力增大,方向向左
B. 电场力增大,方向向右
C. 电场力减小,方向向左
D. 电场力减小,方向向右
考点2 电容器 带电粒子在电场中的直线运动
1.(2024·江西·高考真题)(多选)如图所示,垂直于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆,质量均为m、带同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆,两小球均可视为点电荷,带电荷量分别为q和Q。在图示的坐标系中,小球乙静止在坐标原点,初始时刻小球甲从处由静止释放,开始向下运动。甲和乙两点电荷的电势能(r为两点电荷之间的距离,k为静电力常量)。最大静摩擦力等于滑动摩擦力f,重力加速度为g。关于小球甲,下列说法正确的是( )
A. 最低点的位置
B. 速率达到最大值时的位置
C. 最后停留位置x的区间是
D. 若在最低点能返回,则初始电势能
2.(2025·江西·高考真题)精密条纹相机通过将时域信号转换成空间信息可实现超短激光脉冲持续时间的测量,其简化原理如图所示。某个待测激光脉冲的持续时间为,经过狭缝和聚焦透镜入射至真空条纹管的光电阴极中心。由于光电效应,产生与输入激光脉冲持续时间相同的电子脉冲。电子脉冲先后经加速和偏转等过程打到荧光屏上。阳极与光电阴极间的加速电压为,距离为。偏转极板间距和长度分别为和,其左端与阳极的距离为,右端与荧光屏的距离为。光电效应产生电子的初速度忽略不计,电子不会打到偏转极板上。电子质量为m,电荷量为e,不考虑电场力和相对论效应,以及电子之间相互作用。所有元件的中心在同一条直线上,并以荧光屏中心O为原点、竖直方向为y轴建立坐标系。(普朗克常量,光速)
(1)现有多碱、和三种常用的光电阴极材料,它们的逸出功分别约为。若要使波长范围为的入射激光都能打出光电子,请通过定量分析确定应选用哪种光电阴极材料。
(2)当偏转极板间电压U为常数时,求电子打在荧光屏上的位置。
(3)真实情况下,偏转极板间电压U与时间t的关系为(和k为大于零的常数),其零时刻与激光脉冲刚入射至光电阴极的时刻相同。
①求最后进入偏转极板间的电子离开偏转极板时y方向速度的大小:
②若小且,此时可忽略不同时刻电子在偏转极板间y方向位移的差别,求电子脉冲在荧光屏上的空间宽度与激光脉冲持续时间的关系。
考点3 电路基础与欧姆定律
1.(2025·江西·高考真题)超级电容器可集成到太阳能发电系统中,通过超级电容器储存和释放能量,优化功率输出,提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化,下列说法正确的是( )
A. Q增大,U增大
B. Q减小,U减小
C. Q减小,U增大
D. Q增大,U减小
考点4 电学实验基础
1.(2026·江西·高考真题)某小组利用一个量程为、内阻为的表头()和两个电阻箱(
)改装成量程为和双量程电压表,并进行校准。
(1)改装电压表的设计。请在图(a)虚线框内完成电路设计图,并在其中标出所用电阻的阻值。
(2)改装电压表(量程)的校准。
①用改装电压表和数字电压表同时测量定值电阻两端电压。现有改装电压表、数字电压表、定值电阻、滑动变阻器、直流电源()、开关和导线,请在图(b)中画线完成电路实物连接 。
②检查电路连接无误后,应先 ,再打开电源,闭合开关,测量数据,进行校准。
考点5 测量电阻率、电动势和内阻
1.(2024·江西·高考真题)某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计。
(1)如图(a)所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽和高。
(2)现有实验器材:电流表(量程,内阻)、电压表(量程或,内阻未知)、直流电源、滑动变阻器、开关和导线.请在图(a)中画线完成电路实物连接 。
(3)连接好电路,测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到,重复测量。绘出和水的图,分别如图(b)中甲、乙所示。
(4)若图线的斜率为k,则水的电阻率表达 (用k、d、h表示)。实验结果表明,温度 (填“高”或“低”)的水更容易导电。
(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变,选用内直径为的水管。若人体的安全电流为,热水器出水温度最高为,忽略其他电阻的影响(相当于热水器的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为 m。(保留两位有效数字)
模拟题精选
1.(2026·江西新余·一模)科学家研究发现,蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”如图,当地球表面带有负电荷,空气中有正电荷时,蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝,在电场力的作用下实现向上“起飞”下列说法错误的是( )
A. 蜘蛛往电势高处运动
B. 电场力对蛛丝做正功
C. 蛛丝的电势能增大
D. 蛛丝带的是负电荷
2.(2026·江西南昌·一模)中国民航局规定,规格“”的充电宝允许以随身物品的形式随乘客登机,“100Wh~160Wh"规格的充电宝需要经航司批准后方可携带,“>160Wh”规格严禁携带,以下为同一品牌不同型号充电宝的规格,其中严禁携带登机的是( )
A. B.
C. D.
3.(2026·江西新余·二模)(多选)传感器广泛应用在我们的生活中,常用的计算机键盘就是一种传感器,每个键内部电路如图甲所示。每个键下面都有由相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器,两金属片间有空气间隙。如图乙,在按键的过程中,下列说法正确的是( )
A. 计算机键盘使用的是电容传感器
B. 电容器的电容和电荷量Q均减小
C. 图甲中电流从N流向M
D. 电容器极板间的电场强度变小
4.(2026·江西·模拟预测)静电除尘是一种利用高压静电场使气体电离,从而使尘粒带电并吸附到电极上的气体除尘方法。某静电除尘装置内部的电场线分布如图所示。一带电尘粒(视为点电荷,重力不计)仅在电场力作用下从M点沿虚线运动到N点。关于尘粒从M点运动到N点的过程,下列说法正确的是( )
A. 尘粒所在位置的电场强度逐渐减小
B. 尘粒所在位置的电势逐渐升高
C. 尘粒的电势能逐渐增大
D. 尘粒的动能逐渐增大
5.(2026·江西·临门一练)(多选)真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上和的两点,在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如上图所示,选沿x轴方向为正方向,以下判断正确的是( )
A. 点电荷M、N均为正电荷
B. M、N所带电荷量的绝对值之比为
C. 将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.4a,该电荷的电势能先减小再增大
D. 沿x轴从0到3a电势逐渐降低
6.(2026·江西·质量检测)如图所示空间原有大小为、方向竖直向上的匀强电场,在此空间同一水平面的、点固定两个等量同种负点电荷。绝缘光滑圆环垂直放置,其圆心在的中点,半径为,和分别为竖直和水平的直径。质量为、电荷量为的小球套在圆环上,从点沿圆环以初速度做完整的圆周运动,则( )
A. 小球从到的过程中电势能减少
B. 小球不可能沿圆环做匀速圆周运动
C. 小球在点受到圆环的作用力可能为零
D. 小球在运动过程中受两负点电荷的作用力不变
7.(2026·江西九江·一模)竖直平面内有一圆形区域PQNK,匀强电场平行于该平面,方向如图所示,电场强度的大小为,一个电荷量的小球多次从圆周上的P点以相同的速率向各个方向发射,小球能到达圆周上的所有位置,PN、KQ分别是圆的水平和竖直直径,已知M是圆弧QN的中点,关于小球在圆周上各点,下列说法正确的是( )
A. 小球在Q点的电势能最大
B. 小球在M点的机械能最小
C. 小球在K点的电势能与动能之和最大
D. 小球在N点的动能最小
8.(2026·江西·联考)真空中有电荷量为-4q和+q的两个点电荷,分别固定在x轴上-1m和0m处。x正半轴上各点电势随x变化情况如图所示,处,;处,最低。则下列关于电场强度E说法正确的是( )
A. 处,E方向沿-x轴方向
B. 处,E=0
C. 处,E方向沿+x轴方向
D. 处,E=0
9.(2026·江西·全真模拟)如图所示,A、B是等量正点电荷,点为AB连线的中点,点位于AB连线的中垂线上,AB间的距离为,间的距离为,此时点的电场强度大小为;若仅将点电荷换成等量的负点电荷,点的电场强度大小变为。为使小于,和的大小应满足的关系为( )
A.
B.
C.
D.
10.(2026·江西·阶段性训练)在平面内,四个等量点电荷固定在正方形的四个顶点,为正方形中心。如图所示是其在平面内电势类比于地势的模拟图,轴表示电势,代表电势为正。已知,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 、两点的电场强度等大反向
C. O点场强为0,电势不为0
D. O点场强不为0,电势为0
11.(2026·江西·联考)(多选)如图所示,在竖直面内有一方向未知的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的小球从a点以速度v0沿与水平方向成60°角且斜向右上方抛出,先后经过b、c两点,a、c两点在同一水平线上。小球运动到b点时速度方向水平,大小为2v0,且从a点运动至b点的时间为,为重力加速度大小,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为
B. a、c两点间的距离为
C. 小球在c点的速度大小为
D. a、c两点间的电势差为
12.(2026·江西新余·二模)如图所示,水平绝缘平板固定在水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E。一个带电量为()的小物块放在平板上,刚好能保持静止(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。在平板上O点钉一小钉,在O点正前方d处(沿电场线方向)固定一光滑小圆环C。用一根绝缘的、自然长度为d的橡皮筋,一端系在O上,另一端穿过圆环后与物块相连,橡皮筋劲度系数为k且遵循胡克定律。保持物块、橡皮筋、圆环、钉子在同一直线上。当物块被拉至A点(在OC延长线上)时,物块恰好要沿板向左运动,此时A与O的距离为L。当物块被拉至另一位置B,使得BC与CA方向夹角为60°时,物块恰好也能保持静止。求此时B与C之间的距离x及橡皮筋的弹力大小F( )。
A.
B.
C.
D.
13.(2026·江西·物理测试)如图所示,在直角坐标平面中有三点,点坐标为。现加上一平行于平面的匀强电场,已知、、,电子的电荷量为,则下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小为
B. 电场强度大小为
C. 若在矩形中心由静止释放一个电子,则电子出矩形时的动能为6.5 eV
D. 若在矩形中心由静止释放一个电子,则电子出矩形时的动能为5.5 eV
14.(2026·吉安市第一中学·二模)(多选)如图,平行板电容器上下两极板长L,两板之间的距离也是L,存在竖直向下的匀强电场,两个质量均为m电荷量为q(q>0)的粒子甲和乙从电场的右边界射入电场,其中甲粒子从右边界的中点射入,速度的大小为,乙粒子从右边界的最下方射入,速度的大小为。两粒子都恰能从上极板的左端水平飞出,飞出的速度大小对应为和。那么( )
A. 粒子进入电场时
B. 粒子进入电场时
C. 粒子离开电场时
D. 粒子离开电场时
15.(2026·江西九江·二模)(多选)如图所示,质量为m、电荷量为的粒子从点以初速度沿x轴正方向射出,为使其打在x轴上的点,可在整个空间施加电场或磁场,不计粒子所受重力,下列说法正确的是( )
A. 仅施加一平行于y轴正方向的匀强电场,则电场强度
B. 仅施加一垂直于xOy平面向外的匀强磁场,则磁感应强度
C. 仅施加由A点指向C点方向的匀强电场,该粒子可能打在C点
D. 仅施加由A点指向C点方向的匀强磁场,该粒子可能打在C点
16.(2026·江西上饶·二模)带电量为的粒子在库仑力作用下绕着带电量为的源电荷做轨迹为椭圆的曲线运动,源电荷固定在椭圆左焦点上,椭圆焦距为,半长轴为,、分别为椭圆长轴和短轴的端点。已知与源电荷相距的点的电势为,带电粒子运动过程动能与电势能之和守恒,带电粒子速度的平方与其到源电荷距离的倒数关系如图所示。则该带电粒子( )
A. 从到的运动过程中,电场力对其做功
B. 从到的运动过程中,电场力对其做功
C. 在椭圆轨道运动时动能与电势能之和为
D. 在椭圆轨道运动时动能与电势能之和为
17.(2026·江西师范大学附中·学情自测)如图1所示,一个半径为R,均匀带电的圆环水平放置。以圆环圆心O为坐标原点,竖直向上为正方向建立y轴,则y轴上各点的电势与其坐标间的关系图像如图2所示。现将一质量为m,电荷量绝对值为q的小球自y轴上处由静止释放,小球下落至处时加速度恰好为零。已知图线在处切线的斜率绝对值最小,静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法不正确的是( )
A. 圆环一定带负电
B. 圆环带电量的绝对值为
C. 小球沿y轴一直加速且加速度先减小后增大
D. 小球运动至处时速度大小为
18.(2026·江西·阶段性训练)(多选)一绝缘的固定斜面,倾角为37°,空间中存在沿斜面向下的匀强电场(图中未画出)。质量分别为2m、m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接,可看成质点的M带正电,电荷量为q,N不带电。初始时有外力作用使M静止在斜面上的O点,以O点为坐标原点沿斜面向下建立x轴。物块与斜面间的动摩擦因数与坐标x的关系为,使M从静止释放,第一次到达最低点的时间为t。已知重力加速度为g,电场强度大小为,斜面足够长,不计滑轮质量与摩擦,物块N始终不会与滑轮相撞。,,则( )
A. 释放时M的加速度为
B. M下滑的最大距离为L
C. M下滑的最大速度为
D. M下滑的距离为时,所用时间为
19.(2026·江西丰城中学·一模)(多选)如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和,A、D两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是( )
A. 点与点的电场强度大小相等
B. 点与点的电场强度方向相同
C. 点与点的电势差小于点与点的电势差
D. 将试探电荷由F点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小
20.(2026·江西上饶·一模)(多选)如图所示,在竖直面内建立平面直角坐标系。空间中存在平行于坐标平面的匀强电场。一带正电的小球质量为m=1kg,带电量为q=1C,从坐标原点O(0m,0m)以初动能4.5J沿不同方向抛出,经过M点时动能为36.5J,经过N点时动能为86.5J。已知M、N点坐标分别为(4m,0m)、(8m,3m),重力加速度 g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. UMN=80V
B. 电场强度大小E=10V/m
C. 电场强度的方向与x轴正方向的夹角为37°
D. 小球从O点抛出后不可能先后经过M、N两点
21.(2026·江西宜春·模拟考试)(多选)某实验小组设计了一个装置,左边由1块金属板和5个中间开有小孔的金属筒组成,彼此间存在很窄的狭缝,右侧有一个接收屏,距离右侧出口上方处固定一个电荷量为的点电荷。现让带电量,质量的粒子从紧挨金属板右侧虚线处静止释放,同时接通如图所示交流电,且初始时奇数筒电势高。粒子在每个狭缝中都能一直加速,最后从右侧射出后,最终打在接收屏上。已知点电荷周围电势为,不计点电荷对左侧区域的影响,忽略粒子的重力,则( )
A. 粒子在左侧区域,一直做加速运动
B. 各筒长可能满足
C. 接收屏接收粒子位置在出口上方处
D. 粒子在右侧区域飞行的时间为
22.(2026·江西·联考)某同学为测定一节干电池的电动势和内阻,准备的实验器材有:
电流表A(量程为0~200 mA,内阻r1=1 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为2000 Ω);
滑动变阻器Rx(0~5 Ω,额定电流为1 A);
两个定值电阻(R1=2 Ω,R2=0.4 Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至 (填“左”或“右”)端。
(2)由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700 mA,则定值电阻应选 (填“R1”或“R2”)。
(3)按图甲正确连线后规范操作,记录电压表和电流表的示数U、I,并作出U-I图像如图乙所示,则该电源的电动势为 V,内阻为 Ω。(结果均保留三位有效数字)
23.(2026·江西·阶段性训练)某同学把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中,就制成了一个水果电池。为了测量其电动势和内阻,他用到的实验器材有电阻箱(最大阻值为)、数字万用表电压挡(内阻远大于普通电压表)、开关、导线若干。实验步骤如下:
①将该水果电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接;
②调节电阻箱阻值,闭合开关,待数字万用表示数稳定后,记录电阻箱的阻值和数字万用表的示数后立即断开开关;
③每次将电阻箱的阻值增大,重复实验,计算出相应的和,数据记录如表所示:
R/Ω
U/V
2000
0.206
0.500
4.854
3000
0.275
0.333
3.636
4000
0.335
0.250
2.985
5000
0.380
0.200
2.632
6000
0.425
0.167
2.353
④根据表中数据,绘制出关系图线如图甲中的直线所示。
请回答下列问题:
(1)根据闭合电路欧姆定律,可以得到与的关系表达式为 (用、和表示);
(2)根据由实验数据绘制的图线可得该水果电池的电动势为 V,内阻为 (结果均保留两位有效数字);
(3)若用普通的电压表代替数字万用表进行实验,得到的图线可能是图乙中的直线 (填“a”“b”“c”或“”)。
24.(2026·江西南昌·二模)某同学利用自制传感器探究电容器的充放电现象。简化电路图如图(a)所示。
(1)按照图(a)完成电路连接。实验所用电源输出的电压恒定不变。打开手机端的物理工坊应用程序,使手机通过蓝牙与电压、电流传感器建立连接,该应用程序可实时展示电压、电流随时间的变化曲线。本实验中电压传感器和电流传感器均视为理想电表,且电容器在充电前不带电。
(2)进行实验操作,给电容充电、放电,得到图(b)、图(c)中的实线图像。图(c)中实线图像时刻为 过程(填“充电”或“放电”)。图(b)为图像,其中与轴围成的面积分别为、,则 (填“>”“=”或“<”)。为了探究不同电阻情况下电容器电压随时间的变化规律,该同学更换电阻后再次进行实验,得到的图像为图(c)中的虚线,则第二次实验更换了一个阻值 的电阻(填“更大”或“更小”)。
(3)图(b)是未更换电阻时电容充放电得到的图像,不考虑电容器的容抗,则未更换前电阻 。
25.(2026·江西·模拟预测)学校物理兴趣小组要测量一个小量程电流表G的内阻,并将电流表G改装成电压表。
(1)测量电流表G内阻的电路如图甲所示。闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器接入电路的阻值,使电流表G满偏,此时电流表G的示数为200μA;然后保持接入电路的阻值不变,闭合调节电阻箱接入电路的阻值,使电流表G的示数为150μA,此时电阻箱的示数为1.5kΩ,则电流表G的内阻 kΩ(结果保留两位有效数字)。由于系统误差,电流表G内阻的测量值 (填“大于”或“小于”)真实值。
(2)将电流表G与电阻箱R串联,改装成量程为2V的电压表,电阻箱R接入电路的阻值应为 kΩ(结果保留两位有效数字)。
(3)用标准电压表对改装后的电压表进行校准,电路如图乙所示。若校准过程中,当标准电压表V的示数为1.8V时,电流表G的示数为179μA,则应 (填“增大”或“减小”)电阻箱R接入电路的阻值。
26.(2026·江西新余·二模)一实验小组将铜片和锌片贴着透明长方体塑料杯平行插入杯中,在杯中注入某种一定浓度的电解质溶液,形成一个可变内阻的原电池,如图甲所示。经查阅资料发现该原电池的电动势约为1V并与电解质溶液的体积无关。为了测量该原电池的电动势E和该电解质溶液的电阻率ρ,实验小组按照如图乙所示的电路图将阻值的定值电阻、数字式多用电表、原电池、开关等元件用导线连接成如图丙所示的实物图。实验步骤如下:
①测出透明杯的内部宽度、铜片和锌片间的距离,如图甲所示。
②在透明杯中注入一定量的该种溶液,通过贴在杯上的刻度尺读出溶液的高度h。
③选择数字式多用电表合适量程的电流挡后,闭合开关,读出电表示数I。
④多次注入该种溶液,每注入一次溶液都重复步骤②③,得到的数据如下表所示。
⑤断开电路,整理器材。
组数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
高度h/mm
5
10
15
20
25
30
35
40
45
电流I/mA
3.3
6.3
9.7
12.8
16.2
19.3
22.5
25.2
28.1
请回答下列问题:
(1)通过上表数据发现,随溶液高度增加,原电池内阻 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)已知电解质溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,则原电池的内阻 (用“ρ”“L””d”和“h”表示)。
(3)该小组利用WPS表格软件对上表实验数据进行处理,分别作出了和的图像如下图A、B所示。为了能够根据闭合电路欧姆定律和图像信息计算出该原电池电动势E和该电解质溶液的电阻率ρ,应选图 (选填“A”或“B”)更合适。
(4)根据(3)中选择的图像拟合的函数关系式,可得出该原电池电动势 V,该电解质溶液的电阻率 Ω·m。(结果均保留两位有效数字)
27.(2026·江西九江·二模)某同学为测量电压表的内阻,实验室仅提供了:
A.待测电压表(量程为3V,内阻约为)
B.电源E(电动势为6.0V,内阻很小)
C.滑动变阻器(最大阻值为)
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.电阻箱(满足实验要求)
F.开关2个,导线若干
该同学利用上述器材连接了如图电路后,进行了下述操作:
(1)先将滑动变阻器的滑片调到最左端,闭合开关和,调节滑动变阻器使电压表满偏;
(2)保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开,调节电阻箱使电压表指到满刻度的一半,此时电阻箱的读数为。
①滑动变阻器选用 。(填写对应序号)
②待测电压表内阻为 ,测量值 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
28.(2026·江西宜春·模拟考试)据公安部交通管理局发布的统计数据,2024年共查处酒驾违法行为192.8万起,醉驾违法犯罪39.3万起。酒驾肇事占交通事故死亡总数的,是威胁道路交通安全的主要隐患之一、某实验小组利用酒精气体传感器和一些实验器材设计了一款酒精测试仪,其原理图如图乙所示。
(1)由于该小组只有量程为100mA、内阻为的表头,为了把该表头改装成量程为2V的电压表,应将电阻箱的阻值调为 。
(2)该小组使用的电源电动势,内阻,酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图甲所示,若同学们想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上2V处(表盘已改装完毕),则应将电阻箱的阻值调为 。
(3)已知酒精气体浓度在之间属于饮酒驾驶;酒精气体浓度达到或超过属于醉酒驾驶。在正确完成步骤(2)、开关闭合的情况下,若电压表的示数为1.6V(表盘已改装完毕),则该驾驶员属于 (填“正常”“饮酒”或“醉酒”)驾驶。
(4)该仪器使用较长时间后,电源内阻增大,电源电动势变小,若不做任何调整直接测量,则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
29.(2026·江西·联考)某实验小组准备测量一款充电宝的电动势与内阻,经查阅资料后获悉,充电宝电动势稳定,内阻小。
(1)他们先用多用电表的10V直流电压挡直接测量充电宝电动势,表盘示数如图甲所示,则充电宝的电动势为 V;
(2)小组同学进一步用伏安法测量充电宝的电动势与内阻,讨论后设计了如图乙所示的电路,其中R0为定值电阻,R1为电阻箱,R2为滑动变阻器。已知伏特表量程为3V,内阻为3kΩ,定值电阻R0=0.5Ω,现把电阻箱的阻值调为6kΩ,调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,以电压表读数为纵坐标,电流表读数为横坐标,作出U-I图线如图丙,则该充电宝的电动势E= V(保留3位有效数字),内阻r= Ω(保留2位有效数字)。
(3)定值电阻R0的作用是(写出一条即可) 。
30.(2026·江西丰城中学·一模)某实验小组欲测量某化学电池的电动势,实验室提供器材如下:
待测化学电池(电动势1~1.5V,内阻较小);
微安表(量程100μA),内阻约1500Ω);
滑动变阻器R0(最大阻值25Ω);
电阻箱R1(0~9999Ω);
电阻箱R2(0~999.9Ω);
开关S、导线若干。
(1)该小组设计的实验方案首先需要扩大微安表的量程。在测量微安表内阻时,该小组连接实验器材,如图1所示闭合S前,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“a”或“b”);闭合S,滑动P至某一位置后保持不动,调节电阻箱R1,记录多组R1的阻值和对应微安表示数,微安表示数用国际单位制表示为I1后,绘制图像,拟合直线,得出,可知微安表内阻为 Ω;
(2)为将微安表量程扩大为25mA,把微安表与电阻箱R2并联,并调整R2的阻值为 Ω(保留1位小数);
(3)微安表量程扩大后,按图2所示电路图连接实验器材。保持电阻箱 (选填“R1”或“R2”)的阻值不变,闭合S,调节电阻箱 (选填“R1”或“R2”)的阻值R,记录多组R和对应微安表示数,计算得出干路电流I2后,作图像,如图3所示可知化学电池的电动势为 V(保留2位小数)。
31.(2026·江西九江·一模)实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示部分实验电路。
(1)你认为图1的电路图是下图中的 。(选填“A”或“B”)
(2)请根据(1)所选电路图,完成实物连线 。
(3)由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势 V,内阻 Ω。(结果保留三位有效数字)
(4)小组成员在实验后进行反思,有人认为由于电表并不是真正的理想电表,实验测量结果会有所偏差,关于该实验方案的系统误差,你认为正确的是( )
A. 由于电流表的分压作用造成电动势测量值比真实值小,内阻测量值比真实值小
B. 由于电压表的分流作用造成电动势测量值比真实值小,内阻测量值比真实值小
C. 由于电流表的分压作用造成电动势测量值比真实值大,内阻测量值比真实值大
D. 由于电压表的分流作用造成电动势测量值比真实值大,内阻测量值比真实值大
32.(2026·江西上饶·一模)某露营爱好者需要检测一款便携式户外电源的电动势和内阻,并对改装的电压表进行校准,实验室备有下列器材:
A.待测电源(电动势约6V,内阻约1Ω)
B.电流表A(量程0~3A)
C.电压表V(量程0~3V,内阻为RV=3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~15Ω,3A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.电阻箱R3(0~9999.9Ω)
G.标准电压表V0(量程0~10V)
H.开关和导线若干
(1)实验中需将提供的电压表改装成量程为6V的电压表使用,如图(a)所示,应选 (选填R2、R3)与V串联,此时改装后电压表总电阻为 ;
(2)移动滑动变阻器滑片,记录多组电压表V的读数U(U为改装前电压表的读数)、电流表A的读数I,根据数据作出U-I图像,如图(b)所示,则该电池电动势的测量值E= V,内阻测量值r= Ω(结果均保留3位有效数字);
(3)同学们又利用一标准电压表,根据图(c)所示电路对改装后的电压表进行校准(虚线框内是改装后的电压表)。当标准电压表读数为4.50V时,电压表V的读数为2.50V,则改装后电压表的实际量程为0~ V(保留三位有效数字);
(4)由(3)可知改装后的电压表量程不符合要求,出现(3)结果的原因可能是: (答出一个原因即可)。
33.(2026·江西南昌·一模)有一兴趣小组研究某种电学元件的伏安特性。
(1)他们打算用2个电流表测量,电流表(满偏电流,内阻为)、电流表(满偏电流,内阻约为)以及一个用作保护电路的定值电阻,测量电学元件,(不区分正负极)的阻值。将图甲中的器材符号的连线补充完整 。
(2)按完整的实验电路测量,某次测量中电流表和的示数分别为和,则= (用、和表示)。利用该方法测量的电阻值 真实的电阻值(填大于、小于、等于)。
(3)若该电学元件的U- I特性曲线如图乙所示,现在将该电学元件、定值电阻和电源3V(不计内阻)这3个元件组成简单串联电路,请问该元件两端的电压为 V(保留2位有效数字)。
34.(2026·江西萍乡·二模)某小组利用下列实验器材测量某一圆柱形玻璃管中自来水的电阻率(不考虑温度对阻值的影响):管两端有密封完好的电极,管中自来水电阻约为、两节干电池、电压表V(量程3V,内阻约)、电流表A、滑动变阻器、开关、游标卡尺、导线若干。
(1)测出装满水的玻璃管两极间的距离h;用游标卡尺测玻璃圆柱体的内径d,测量结果如图乙所示,该读数 cm;
(2)为了保证实验能正常进行并减小测量误差,应从以下四个电路中选择________电路来测量自来水电阻;
A. B.
C. D.
(3)利用第(2)问中所选电路进行正确连接后,测得一组U、I数据:再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如下表所示,请在图丙的图像中标出相应坐标点并作出图线 ;
测量序号
1
2
3
4
5
电压
0.18
0.33
0.44
0.57
0.69
电流
1.4
3.2
4.5
5.6
5.7
(4)根据图丙图线可得出该玻璃管中自来水的电阻 (结果保留两位有效数字)。请从系统误差的角度比较该电阻的测量值与真实值的大小,测量值 (选填“大于”,“等于”,“小于”)真实值,并说明理由: 。
35.(2026·吉安市第一中学·二模)简支梁是桥梁施工中常见的方法,工人只需将预制板直接安装在T形台上,板与板之间会留有一道伸缩缝(图1)
由于长时间雨水冲刷或者桥梁过载,出现过梁板垮塌,梁板从T形台上滑落,造成人员伤亡和财产损失。某学习小组设计如图2方案,用来监测梁板相对T形台左右发生位移并及时发出警报:
(1)他们将滑动变阻器R下面两接线柱连在一起;
(2)把两根完全一样的绝缘弹簧一端固定在梁板上,另一端焊接有一金属滑片,压紧,使两弹簧都处于压缩状态,装入伸缩缝中,此时滑片指示在滑动变阻器的中点O,以O点为基准点来表示滑片的位移,位移方向以向右为正,向左为负;
(3)将电源(电动势E=15V,内阻不计)、毫安表(量程30mA,内阻不计)、爆闪灯(电阻不计),保护电阻R′和滑动变阻器(最大阻值18kΩ,1kΩ/cm)串联连接成一个闭合回路。导线电阻不计。
回答下列问题:
(1)为了保护好电路,保护电阻R′最小阻值为 kΩ;
(2)假设左板和T形台固定,当滑片向右移动3cm时,毫安表示数为 mA;若爆闪灯在电流≥5mA时开始闪烁,此时右板已经移动了 cm。
(3)如果将毫安表的刻度改成能够反映梁板的位移刻度,那么刻度是 的(填“均匀”或者“非均匀”)
(4)如果两块板同时相对O点发生相等的位移,那么该方案 实现预警目的(填“能”或者“不能”)
36.(2026·江西上饶·二模)某兴趣小组在练习使用多用电表的实验过程中,进行了以下实验。
(1)某同学先是设计了一个只有一种倍率挡位的欧姆表,内部电路为图(a),已知电源电动势V、内阻,灵敏电流计满偏电流,内阻,表盘如图(b),欧姆表表盘中值刻度为“15”。将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后欧姆表的内阻为 ,将定值电阻接入红、黑表笔间,发现指针的偏转角度如图(b)所示。
(2)该同学重新改装了该欧姆表的内部结构,制作了一个有三种倍率挡位(“”、“”、“”)的欧姆表,如图(c),重新测量定值电阻的阻值,需要调到更合适的倍率挡位,应将开关K与 (选填“1”、“2”或“3”)接通。
(3)欧姆表的电源电动势原为V,使用较长时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表欧姆调零后测得某电阻的阻值为,则该电阻的真实值为 。
(4)该同学继续选择用欧姆挡,并将两表笔直接接到原本不带电的电容器两极,则观察到表盘指针的偏转情况是 。
37.(2026·江西·物理测试)为了测量电池的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路,图中c为金属夹,5个阻值相同的未知电阻,为阻值已知的定值电阻。
(1)该同学首先测量未知电阻的阻值,步骤如下:
①断开,接,夹在0处,闭合,此时电压表示数为;
②断开,闭合,接,将金属夹夹在位置2,闭合,电压表示数仍为;则未知电阻的阻值为 ;(用表示)
(2)该同学继续测量电池的电动势和内阻,步骤如下:
①断开,接,闭合;
②将金属夹依次夹在位置编号1、2、3、4、5处,记录对应的电压表示数U;
③作出电压表示数U与位置编号n的关系图像,如图乙所示;
④求出图乙中图线斜率为k,纵轴截距为b,则电池电动势为 ,内阻为 ;(用b、k和表示)
(3)该实验中电动势的测量值 (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,可能引起该误差的主要原因是 。
38.(2026·江西·联考)某同学自制了一个双量程的欧姆表,该简易欧姆表有“×1”、“×10”两个倍率,电表电路如图所示,A、B分别接表笔。所用器材如下:
A、电流表G(满偏电流Ig=2 mA,内阻Rg=200 Ω);
B、定值电阻R1=5 Ω、R2=45 Ω;
C、滑动变阻器R(最大阻值为120 Ω);
D、电源(电动势为1.5 V,内阻不计);
E、单刀双掷开关S;
F、红黑表笔各一支、导线若干。
(1)B端接 (填“红表笔”或“黑表笔”)。
(2)将S接接线柱1时,应为 (填“×10”或“×1”)倍率。
(3)现将S接接线柱2,经过欧姆调零后,将待测电阻Rx接在A、B间,发现指针指在表盘的正中央刻度处,该待测电阻的阻值为 Ω。(结果保留三位有效数字)
(4)若因长时间使用,欧姆表内电池的电动势略有下降,但仍可欧姆调零。当开关S接接线柱2时,欧姆调零后,实际阻值为270 Ω的标准电阻的测量值为300 Ω,分析可知表内电池的电动势等于 V。(结果保留三位有效数字)
39.(2026·江西·临门一练)硅基负极锂电池是以硅基材料(如硅氧或硅碳复合材料)作为负极的锂离子电池,旨在突破传统石墨负极的能量密度瓶颈。某硅基负极电池内阻较小,电动势约为,实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势E和内阻r,设计了如下实验。其中定值电阻。
(1)按图甲接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U,获取了多组数据,作出图像如图乙所示,不考虑电压表的分流作用,则可得该电池组的电动势 V;内阻 。(结果均保留两位有效数字)
(2)若考虑电压表的分流作用,则该实验中电动势的测量值比真实值 。(选填“偏大”“偏小”或“相等”)
(3)该实验小组还设计了图丙所示的电路,其中为工作电源,为限流电阻,为粗细均匀同种材料的电阻丝,P为滑动触头,G为灵敏电流计,为它的保护电阻,为阻值已知的工作电阻。为了测量电源的内阻r,现做如下操作:
①先闭合,断开,调节滑动触头P的位置,当其位于A位置时,灵敏电流计示数为零;
②再闭合,调节滑动触头P的位置,当其位于B位置时,灵敏电流计示数再次为零,此时两端电压 ;(用、r、表示)
③测量出两次电阻丝和的长度分别为和。则电源内阻 。(用、、表示)
40.(2026·江西·全真模拟)(多选)2B铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成,某小组通过实验测量一段笔芯的电阻。
(1)该小组先用多用电表欧姆挡“×10”挡测笔芯电阻,指针偏转如图虚线所示,更换倍率后再次测量的指针偏转如图实线所示,规范操作是 ;
A.换用“×1”挡倍率
B.换用“×100”挡倍率
C.换倍率后旋转a旋钮进行欧姆调零
D.换倍率后旋转b旋钮进行欧姆调零
(2)为更准确的测量铅笔芯的电阻,该小组又找来一些实验器材:
A.恒流源(电流恒定,数值未知)
B.电流表:量程0~0.6 A
C.电阻箱:量程0~99999 Ω,最小分度值为0.1 Ω
D.开关,导线(带鳄鱼夹)
(3)该小组设计了如图所示的电路进行实验,记录了实验数据,并描绘图像,部分数据点已在图中描出,还有一个数据点未描出,请在图中描出该点后作出图线。( )
5
10
15
20
25
30
0.200
0.100
0.067
0.050
0.040
0.033
0.10
0.15
0.20
0.21
0.22
0.24
10.00
6.67
5.00
4.76
4.55
4.17
(4)请写出的关系式 (用、、、表示);根据图中的数据可以求出笔芯电阻的测量值 Ω(保留三位有效数字)。
(5)该小组讨论认为利用以上数据还可以求出恒流源电流的值。由于电流表有内阻,的测量值可能 (大于、等于或小于)真实值,你的依据 。
41.(2026·江西新余·一模)如图所示,足够大的空间内存在方向与水平方向的夹角的匀强电场,长的绝缘轻绳一端系于水平天花板上的点,另一端系有质量,电荷量的小球(视为点电荷)。当轻绳与竖直方向的夹角也为时,小球恰能处于静止状态。现将小球拉至点右侧与点等高位置(轻绳刚好拉直)由静止释放,小球运动到轻绳上拉力最大时,轻绳恰好断裂(不影响小球瞬时速度),最终小球落在水平地面上。已知点到水平地面的高度,取重力加速度大小,,。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)轻绳断裂前瞬间轻绳上的弹力大小;
(3)小球落到水平地面上的位置到点的水平距离。
试卷第1页,共3页
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