精品解析：江西南昌市第一中学2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题

南昌一中2026-2027学年度上学期高二期中考试 物理试卷 一、选择题（1-7题为单选，每小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10题为多选，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错的得0分。共46分） 1. 电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是（ ） A. 中的场强E是电荷q产生的 B. 中的场强E是电荷Q生的 C. 中的F表示单位正电荷的受力 D. 和都只对点电荷适用 2. 如图所示，A、B两个带电小球分别用绝缘细线悬于水平天花板上，两球静止时在同一水平线上，悬线a比b长，不计小球的大小，下列说法正确的是（　　） A. 两球带同种电荷 B. B球带电荷量大于A 球带电荷量 C. A球受到的库仑力大于B球受到的库仑力 D. 悬线a上拉力小于悬线b上拉力 3. 如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电＋2q，而另一半圆ADC均匀带电－2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为（ ） A. 2E，方向由O指向D B. 4E，方向由O指向D C. 2E，方向由O指向B D. 0 4. 在竖直平面内构建直角坐标系xOy，其中x轴水平；坐标系中存在一方向沿x轴正方向的匀强电场，如图所示。现从y正半轴上的a点，沿x轴正方向抛出一个带负电的小球，小球经过x轴上的b点（图中未画出），不考虑空气阻力。关于该小球的运动，以下说法正确的是（ ） A. b点一定位于x正半轴上 B. b点一定位于x负半轴上 C. 小球在a点和b点的机械能可能相等 D. 小球从a点到b点经历的时间与电场强度的大小有关 5. 如图甲所示，直线加速器由一个金属圆板（序号为0）和多个横截面积相同的金属圆筒组成，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度遵照一定的规律依次增加。圆板和圆筒与交流电源相连，序号为奇数的圆筒和电源的一极相连，圆板和序号为偶数的圆筒和该电源的另一极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。若电压的绝对值为U，电子电量大小为e，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。在t=0时刻，圆板中央的一个电子在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子在每个圆筒中运动的时间均小于T，且电子均在电压变向时恰从各圆筒中射出，不考虑相对论效应，则下列说法不正确的是（ ） A. 由于静电屏蔽作用，圆筒内不存在电场 B. 电子运动到第n个圆筒时动能为neU C. 在时奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为负值 D. 第n个和第n+1个圆筒的长度之比为 6. 如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间存在竖直方向的匀强电场，现从电容器左侧中点O处以相同初速度射入三个电荷量均为q（q>0）、质量不同的小球1、2、3，三个小球在电场中的运动轨迹如图所示，其中轨迹2为直线，轨迹1、3关于轨迹2对称，若带电小球1、2的质量分别为m1、m2，则带电小球3的质量为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示电路图，R1和R2为定值电阻，R3为某光敏电阻，其阻值与光照关系满足（k为常数，E为光照强度），P为电容器中的一点。已知R1=15Ω，R2=10Ω，电源内阻r=2Ω。闭合开关S，在某一光照强度下，R3=7Ω，此时电容器两端的电压为0.7V。下列说法正确的是（　　） A. 电源电动势为1.3V B. 减小光照强度，电容器放电 C. 保持光照强度不变，将电容器下极板向下移动，P点的电势变小 D. 若R3的变化范围为2~20Ω，则R3在该电路中最大功率约为0.07W 8. 如图所示的电路中，、为同种材料制成的电阻，其中的长度为，截面积为，的长度为，截面积为。现闭合开关S，设、两端的电压分别为、，、中自由电荷定向移动的速率分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 空间存在水平向右的匀强电场，粗糙水平地面上，一个质量为m带正电的物块以一定的初速度向右运动，物块的动能和电势能如下图的两条图线，已知重力加速度为g。则（ ） A. 图线Ⅰ是变化曲线，图线Ⅱ是变化曲线 B. 过程物块的动能与电势能之和保持不变 C. 电场力是阻力的3倍 D. 由图线可求得动摩擦因数 10. 如图所示，为水平放置的平行板电容器极板，其正对面积为，板间距为。电容器原本不带电，现有带电油滴不断从距离板上方处无初速度地滴下，油滴质量均为，电荷量均为。油滴穿过板上的小孔后落在极板上，其所带电荷立即均匀分布在板上，由于静电感应，板将带上与板等量的负电荷，若每次前一滴油滴结束运动后，下一滴才落下，已知两板间的介电常数，静电力常量，重力加速度。不计空气阻力及油滴间的相互作用，以下正确的是（　　） A. 若前后两滴油滴均在极板间加速下落且加速度分别为与，则一定有 B. 若第滴油滴恰好能在极板间匀速下落，则有 C. 板间电压能达到的最大值 D. 板的电量能达到的最大值 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 如图为简易多用电表的电路图。电源E为直流电源，和是定值电阻，是可变电阻，表头G的满偏电流为，内阻为，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个挡位，分别为：直流电压挡和挡，直流电流挡和挡，欧姆挡。 （1）多用电表的A端应与____________（填“红”或“黑”）表笔相连接。 （2）若要使用直流电流挡，则换挡开关应与____________（填“1”或“2”）相连接。 （3）根据题干信息可得____________，R4=____________Ω。 12. 某中学实验小组的同学在测量阻值约为200 Ω的电阻Rx的阻值时，从实验室选取了如下的实验器材： 电动势为E=3 V、内阻可忽略不计的电源 量程为15 mA的电流表A1、rA1≈100 Ω 量程为300 μA的电流表A2、rA2=1 000 Ω 最大值为20 Ω的滑动变阻器R1 最大值为2 000 Ω的滑动变阻器R2 定值电阻R3=9 000 Ω 定值电阻R4=200 Ω 开关S以及导线若干 请回答以下问题： (1) 为了减小实验误差，小组的同学设计了如图所示的电路图，并从以上实验器材中选择合适的实验器材，则滑动变阻器应选___________ ，定值电阻应选___________（选填实验器材的符号）。 (2)某次操作时，将滑动变阻器的滑动触头移到合适位置，此时电流表A1的读数为8 mA，电流表A2的读数为150μA，通过计算可得，电阻Rx的阻值为___________Ω（结果保留整数） 。 (3)由该电路中产生的系统误差分析可知，该电阻Rx的测量值___________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 三、计算题（本题共3题，共38分） 13. 图为汽车蓄电池供电的简单电路，内燃机启动时需借助起动机推动活塞完成初始循环，之后起动机断开。当闭合时，起动机工作，干路电流，已知蓄电池电动势，内阻，两灯泡规格均为“12V，72W”，起动机线圈内阻为，不计灯泡的电阻变化。当起动机工作时，求： （1）考虑到电源的内阻，通过每个灯泡的实际电流； （2）起动机的输出功率。 14. 如图所示，A、B、C三个质量均为、可视为质点的带电物体处于同一竖直平面内且三个物体的连线构成等边三角形，A、B两物体放在水平绝缘水平面上，三个物体恰好处于静止状态。已知A、B两物体的电荷量均为，物体C的电荷量为，静电力常量为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）等边三角形的边长； （2）绝缘水平面对A物体的支持力的大小； （3）A物体与绝缘水平面间的动摩擦因数。 15. 光滑且绝缘的水平桌面（纸面）上固定与桌面垂直的平行金属板MN、PQ，并联接入电路，如图甲所示（俯视图），其中电源电动势，内阻，为可调节电阻（最大阻值999.9Ω）；定值电阻，平行金属板板长，板间距离，O为两金属板左侧且距两板等距的点，物块的质量，电量（视为质点）。 （1）将调为，闭合开关K，求两金属板间的电压； （2）闭合开关K，同时物块以的初速度沿平行于金属板方向从O点射入，如图甲所示。要使物块碰上金属板，求的阻值的调节范围； （3）在金属板间固定与桌面垂直的绝缘挡板，挡板的两端分别位于O点和Q点，如图乙所示。物块与挡板间动摩擦因数。将调为6Ω，时刻，对物块施加大小的拉力和的初速度，和F都与桌面和挡板平行。时，闭合开关K，时，断开开关K，之后每经，开关闭合和断开交替操作。分析物块最终能否通过Q点，若能通过，求物块经过Q点时的速度；若不能通过，求物块最终离Q点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南昌一中2026-2027学年度上学期高二期中考试 物理试卷 一、选择题（1-7题为单选，每小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10题为多选，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错的得0分。共46分） 1. 电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是（ ） A. 中的场强E是电荷q产生的 B. 中的场强E是电荷Q生的 C. 中的F表示单位正电荷的受力 D. 和都只对点电荷适用 【答案】B 【解析】 【详解】A．中的q是试探电荷的电量，场强E与电荷q是无关的，选项A错误； B．中的Q是场源电荷，即场强E是电荷Q产生的，选项B正确； C．中的E表示单位正电荷的受力，选项C错误； D．适应于所有电场，都只对点电荷适用，选项D错误． 2. 如图所示，A、B两个带电小球分别用绝缘细线悬于水平天花板上，两球静止时在同一水平线上，悬线a比b长，不计小球的大小，下列说法正确的是（　　） A. 两球带同种电荷 B. B球带电荷量大于A 球带电荷量 C. A球受到的库仑力大于B球受到的库仑力 D. 悬线a上拉力小于悬线b上拉力 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，两球相互吸引，带异种电荷，A项错误； BC．两球所受库仑力等大反向，两球带电荷量大小无法确定，B、C项错误； D．设悬线a上拉力大小为Fa，与水平方向夹角为α，悬线b上拉力大小为Fb，与水平方向的夹角为θ，由题可知，α<θ，根据平衡条件有 可得，D项正确。 故选D。 3. 如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电＋2q，而另一半圆ADC均匀带电－2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为（ ） A. 2E，方向由O指向D B. 4E，方向由O指向D C. 2E，方向由O指向B D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】当圆环的均匀带电，电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，根据微元法及对称性可知，电场方向沿圆环对称轴由圆心指向背离带电圆环一侧；当半圆ABC的带电荷量为＋2q，由如图所示的矢量合成可得，在圆心O处的电场强度大小为，方向由O指向D； 当另一半圆ADC均匀带电，同理，在圆心O处的电场强度大小为，方向由O指向D；根据矢量的合成法则，圆心O处的电场强度的大小为，方向由O指向D。 故选A。 4. 在竖直平面内构建直角坐标系xOy，其中x轴水平；坐标系中存在一方向沿x轴正方向的匀强电场，如图所示。现从y正半轴上的a点，沿x轴正方向抛出一个带负电的小球，小球经过x轴上的b点（图中未画出），不考虑空气阻力。关于该小球的运动，以下说法正确的是（ ） A. b点一定位于x正半轴上 B. b点一定位于x负半轴上 C. 小球在a点和b点的机械能可能相等 D. 小球从a点到b点经历的时间与电场强度的大小有关 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设小球质量为，电荷量的绝对值为，抛出速度大小为，点距轴的高度为，运动时间为。小球受重力和水平向左的电场力，竖直方向做自由落体运动，有，因此 取水平向右为正方向，由牛顿第二定律得 小球在水平方向做匀变速直线运动，到达点时的横坐标为 由于，，，和之间没有给定约束，可以为正、为负或为零，因此点可以位于轴正半轴、负半轴或原点，故AB错误； C．从到，根据功能关系，小球机械能的变化等于电场力做功，有 由前述计算可知，是可能的，此时电场力做的总功为零，，两点的机械能相等，故C正确； D．由前述竖直方向的运动可知，运动时间仅由高度和重力加速度决定，与电场强度大小无关，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，直线加速器由一个金属圆板（序号为0）和多个横截面积相同的金属圆筒组成，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度遵照一定的规律依次增加。圆板和圆筒与交流电源相连，序号为奇数的圆筒和电源的一极相连，圆板和序号为偶数的圆筒和该电源的另一极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。若电压的绝对值为U，电子电量大小为e，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。在t=0时刻，圆板中央的一个电子在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子在每个圆筒中运动的时间均小于T，且电子均在电压变向时恰从各圆筒中射出，不考虑相对论效应，则下列说法不正确的是（ ） A. 由于静电屏蔽作用，圆筒内不存在电场 B. 电子运动到第n个圆筒时动能为neU C. 在时奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为负值 D. 第n个和第n+1个圆筒的长度之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属圆筒对外电场起静电屏蔽作用，在理想模型中圆筒内部电场为零，故A正确； BD．电子每次通过间隙时均被加速，电场力每次做功为。电子从静止开始运动，由动能定理，进入第个圆筒时的动能为 设电子质量为，在第个圆筒中的速度大小为，由动能表达式得 由电压随时间变化的图像可知，相邻两次电压变向的时间间隔为。电子在每个圆筒中运动的时间小于，且均在电压变向时射出，所以在各圆筒中运动的时间均为。设第个圆筒的长度为，电子在筒内做匀速直线运动，有 同理，第个圆筒中有，。由以上各式得，故BD正确； C．圆板0与偶数圆筒相连，奇数圆筒接电源另一端。电子带负电，开始时从圆板向圆筒1加速，因此初始时奇数圆筒电势高于偶数圆筒。由电压随时间变化的图像可知，时电压与初始时同号，此时奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差仍为正，故C错误。 本题选择错误的，故选C。 6. 如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间存在竖直方向的匀强电场，现从电容器左侧中点O处以相同初速度射入三个电荷量均为q（q>0）、质量不同的小球1、2、3，三个小球在电场中的运动轨迹如图所示，其中轨迹2为直线，轨迹1、3关于轨迹2对称，若带电小球1、2的质量分别为m1、m2，则带电小球3的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由轨迹1、3关于轨迹2对称可知，轨迹1、3所对应的带电小球在电场中运动时的加速度大小相等，方向相反。 轨迹1所对应小球；轨迹2所对应小球；轨迹3所对应小球； 联立解得带电小球3的质量。 故选A。 7. 如图所示电路图，R1和R2为定值电阻，R3为某光敏电阻，其阻值与光照关系满足（k为常数，E为光照强度），P为电容器中的一点。已知R1=15Ω，R2=10Ω，电源内阻r=2Ω。闭合开关S，在某一光照强度下，R3=7Ω，此时电容器两端的电压为0.7V。下列说法正确的是（　　） A. 电源电动势为1.3V B. 减小光照强度，电容器放电 C. 保持光照强度不变，将电容器下极板向下移动，P点的电势变小 D. 若R3的变化范围为2~20Ω，则R3在该电路中最大功率约为0.07W 【答案】D 【解析】 【详解】A．R1和R2并联后的电阻 电路的总电流 可得电源电动势为，A错误； B．减小光照强度，则R3阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则R并和内阻r上的电压减小，则电容器两极板间电压变大，根据Q=CU可知电容器带电量变大，电容器充电，B错误； C．保持光照强度不变，则电容器两极板间电压不变，将电容器下极板向下移动，两极板间场强变小，根据U=Ed可知P点与上极板间的电势差减小，则P点的电势变大，C错误； D．若R3的变化范围为2~20Ω，则当R3=R并+r=8Ω时R3功率最大，则在该电路中最大功率约为，D正确。 故选D。 8. 如图所示的电路中，、为同种材料制成的电阻，其中的长度为，截面积为，的长度为，截面积为。现闭合开关S，设、两端的电压分别为、，、中自由电荷定向移动的速率分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据可知，、的电阻之比为 两个电阻并联的电阻为 串联电路中电流相等，电压之比等于电阻之比，故，故A错误，B正确； CD．两个电阻a中电流相等，均等于电阻b中电流的一半，即 由可知， 故，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 空间存在水平向右的匀强电场，粗糙水平地面上，一个质量为m带正电的物块以一定的初速度向右运动，物块的动能和电势能如下图的两条图线，已知重力加速度为g。则（ ） A. 图线Ⅰ是变化曲线，图线Ⅱ是变化曲线 B. 过程物块的动能与电势能之和保持不变 C. 电场力是阻力的3倍 D. 由图线可求得动摩擦因数 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电场力做正功电势能减小，图线Ⅱ是变化曲线，图线Ⅰ是变化曲线，故A正确； B．由于摩擦力f做功，过程物块的动能与电势能之和减小，故B错误； C．图像的斜率绝对值表示电场力大小 图像的斜率表示合外力大小 由，解得阻力大小为 则 即电场力是阻力的2倍，故C错误； D．克服摩擦力做功 解得动摩擦因数，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，为水平放置的平行板电容器极板，其正对面积为，板间距为。电容器原本不带电，现有带电油滴不断从距离板上方处无初速度地滴下，油滴质量均为，电荷量均为。油滴穿过板上的小孔后落在极板上，其所带电荷立即均匀分布在板上，由于静电感应，板将带上与板等量的负电荷，若每次前一滴油滴结束运动后，下一滴才落下，已知两板间的介电常数，静电力常量，重力加速度。不计空气阻力及油滴间的相互作用，以下正确的是（　　） A. 若前后两滴油滴均在极板间加速下落且加速度分别为与，则一定有 B. 若第滴油滴恰好能在极板间匀速下落，则有 C. 板间电压能达到的最大值 D. 板的电量能达到的最大值 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．平行板电容器电容公式为，题目给，因此 B板带电量随油滴下落逐渐增加，板间电场，方向竖直向上，正油滴所受电场力竖直向上，合力满足 随着油滴不断落在B板，B板带电量逐渐增大，板间场强逐渐增大，由可知，加速度逐渐减小。因此前一滴加速度一定大于后一滴加速度​，故A正确； B．第滴下落时，已有滴油滴落在B板，总电量 匀速下落时，代入 整理得 ，故B正确； C．当板间电压达到最大值时，下一滴油滴到达B板时速度刚好减为0，之后油滴无法到达B板，电量不再增加。对油滴用动能定理 ，故C错误； D．最大带电量，故D正确。 故选ABD。 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 如图为简易多用电表的电路图。电源E为直流电源，和是定值电阻，是可变电阻，表头G的满偏电流为，内阻为，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个挡位，分别为：直流电压挡和挡，直流电流挡和挡，欧姆挡。 （1）多用电表的A端应与____________（填“红”或“黑”）表笔相连接。 （2）若要使用直流电流挡，则换挡开关应与____________（填“1”或“2”）相连接。 （3）根据题干信息可得____________，R4=____________Ω。 【答案】（1）黑 （2）1 （3） ①. 450 ②. 120 【解析】 【小问1详解】 欧姆挡工作时，电源正极经表头流向端，再经外电路流回端，因此端连接黑表笔。 【小问2详解】 开关接2时，和串联后与表头并联；接1时，与表头、串联的支路并联。表头均满偏时，接1时两端电压大于接2时和两端的电压，因而中的电流大于接2时流过和的电流，总电流也更大。因此100毫安挡应接1，10毫安挡应接2。 【小问3详解】 [1]设表头满偏电流为、内阻为，10毫安挡满偏时总电流为。接2时，根据并联支路两端电压相等及电流关系，有 代入数据得 [2]开关接4或5时，表头与和组成的并联部分分别串联或和，因此接4为3伏挡。设该挡满偏电压为，由串联电路的电压关系得 代入数据得 12. 某中学实验小组的同学在测量阻值约为200 Ω的电阻Rx的阻值时，从实验室选取了如下的实验器材： 电动势为E=3 V、内阻可忽略不计的电源 量程为15 mA的电流表A1、rA1≈100 Ω 量程为300 μA的电流表A2、rA2=1 000 Ω 最大值为20 Ω的滑动变阻器R1 最大值为2 000 Ω的滑动变阻器R2 定值电阻R3=9 000 Ω 定值电阻R4=200 Ω 开关S以及导线若干 请回答以下问题： (1) 为了减小实验误差，小组的同学设计了如图所示的电路图，并从以上实验器材中选择合适的实验器材，则滑动变阻器应选___________ ，定值电阻应选___________（选填实验器材的符号）。 (2)某次操作时，将滑动变阻器的滑动触头移到合适位置，此时电流表A1的读数为8 mA，电流表A2的读数为150μA，通过计算可得，电阻Rx的阻值为___________Ω（结果保留整数） 。 (3)由该电路中产生的系统误差分析可知，该电阻Rx的测量值___________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 ①. R1 ②. R3 ③. 191 ④. 等于 【解析】 【详解】(1)[1][2]滑动变阻器因为要接成分压电路，则应选阻值较小的R1 ，定值电阻选R3，与电流表A2串联后改装成了量程为 的电压表 。 (2)[3]电阻Rx的阻值为 (3)[4]实验中考虑了电流表A2的内阻影响，则由该电路中产生的系统误差分析可知，该电阻Rx的测量值等于真实值。 三、计算题（本题共3题，共38分） 13. 图为汽车蓄电池供电的简单电路，内燃机启动时需借助起动机推动活塞完成初始循环，之后起动机断开。当闭合时，起动机工作，干路电流，已知蓄电池电动势，内阻，两灯泡规格均为“12V，72W”，起动机线圈内阻为，不计灯泡的电阻变化。当起动机工作时，求： （1）考虑到电源的内阻，通过每个灯泡的实际电流； （2）起动机的输出功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 起动机工作，干路电流，电源内阻分压为 根据闭合电路欧姆定律可得每个灯泡的实际电压为 两灯泡规格均为“12V，72W”，根据可得电灯泡电阻为 解得 可得每个灯泡的实际电流 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律可得起动机的电压为 干路电流，每个灯泡的实际电流，可得起动机的电流为 起动机的总功率为 起动机线圈的功率为 可得起动机的输出功率 14. 如图所示，A、B、C三个质量均为、可视为质点的带电物体处于同一竖直平面内且三个物体的连线构成等边三角形，A、B两物体放在水平绝缘水平面上，三个物体恰好处于静止状态。已知A、B两物体的电荷量均为，物体C的电荷量为，静电力常量为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）等边三角形的边长； （2）绝缘水平面对A物体的支持力的大小； （3）A物体与绝缘水平面间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据平衡条件，对物体C分析 解得 【小问2详解】 对A分析，根据平衡条件 又 解得 【小问3详解】 又水平方向 且 联立解得 15. 光滑且绝缘的水平桌面（纸面）上固定与桌面垂直的平行金属板MN、PQ，并联接入电路，如图甲所示（俯视图），其中电源电动势，内阻，为可调节电阻（最大阻值999.9Ω）；定值电阻，平行金属板板长，板间距离，O为两金属板左侧且距两板等距的点，物块的质量，电量（视为质点）。 （1）将调为，闭合开关K，求两金属板间的电压； （2）闭合开关K，同时物块以的初速度沿平行于金属板方向从O点射入，如图甲所示。要使物块碰上金属板，求的阻值的调节范围； （3）在金属板间固定与桌面垂直的绝缘挡板，挡板的两端分别位于O点和Q点，如图乙所示。物块与挡板间动摩擦因数。将调为6Ω，时刻，对物块施加大小的拉力和的初速度，和F都与桌面和挡板平行。时，闭合开关K，时，断开开关K，之后每经，开关闭合和断开交替操作。分析物块最终能否通过Q点，若能通过，求物块经过Q点时的速度；若不能通过，求物块最终离Q点的距离。 【答案】（1）3V （2） （3）能；0.12m/s 【解析】 【小问1详解】 闭合开关后，直流电路中电容器相当于开路，电流流过、和电源内阻，根据闭合电路欧姆定律有 电容器并联在两端，因此板间电压等于两端电压，大小为 【小问2详解】 物块在电场中做类平抛运动，沿板方向匀速运动，运动时间 要使物块碰上金属板，垂直板方向偏移量 根据牛顿第二定律有 联立代入数据解得 板间电压U是两端电压，满足 解得 阻值非负，因此调节范围为 【小问3详解】 由几何关系，OQ总长度为 设OQ与水平方向夹角为θ，则有， 0~1s内，开关闭合，板间电压为3V，电场力为 根据牛顿第二定律有 解得 加速度为0，说明物块匀速运动，位移为 1~2s内，开关断开，板间电场消失，物块不受电场力，垂直挡板的压力为0，摩擦力为0，物块只受外力大小为F，加速度为 2s末的速度为 第2s的位移为 2s内的位移为 剩余位移为 2s后开关再次闭合，物块恢复匀速运动，剩余位移远小于1s匀速位移，因此物块能通过Q点，经过Q点的速度为0.12m/s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $