精品解析:广东深圳市西乡中学2026-2027学年高二上学期期中考试物理试题
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内容正文:
西乡中学2026-2027学年第一学期高二年级期中考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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. 下面说法中正确的是( )
A. 根据知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B. 根据可知,带电荷量为1 C的正电荷,从点移动到点克服电场力做功为1 J,则、两点间的电势差
C. 根据可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
D. 根据可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.是电场强度的比值定义式,电场中某点的电场强度与试探电荷的带电量、试探电荷受到的电场力均无关,故A错误;
B.根据电势差定义式,带1C正电荷从A到B克服电场力做功1J,说明电场力做功
代入计算得,故B错误;
C.是电容的比值定义式,电容器的电容与电容器所带电荷量、两极板间的电压均无关,故C错误;
D.是真空中点电荷的场强决定式,式中Q为场源电荷的电荷量,r为研究点到场源电荷的距离,因此电场中某点的电场强度与场源电荷的带电荷量有关,故D正确。
故选D。
2. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度相同的是( )
A. 甲图:与点电荷等距的a、b两点
B. 乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C. 丙图:点电荷与带电平板形成的电场中靠近平板上表面的a、b两点
D. 丁图:匀强电场中的a、b两点
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图为单独一个正电荷,则a、b两点电势相等,电场强度大小相等但方向不同,A错误;
B.乙图为等量异种电荷,则a、b两点电势均为零,且电场强度相同,B正确;
C.丙图中a电场强度小于b点电场强度,a点距负电极板更近,电势低于b点电势,C错误;
D.丁图为匀强电场,则a、b两点电场强度相同,沿电场线方向电势降低,则a点电势低于b点电势,D错误。
故选B。
3. 如图是一块均匀的长方体样品,其长度为,宽度为,厚度为。测得间的电阻为,则间的电阻是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】测得间的电阻为,根据
可得
则间的电阻
联立可得
故选B。
4. 一带电小球在从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功7J,电场力做功2J,克服空气阻力做功0.5J,则下列判断正确的是( )
A. 动能增大9.5J B. 机械能增大1.5J
C. 重力势能增大7J D. 电势能增大2J
【答案】B
【解析】
【详解】A.由动能定理可得,△EK=7J+2J-0.5J=8.5J,故A不符合题意;
B. 重力外之其它力做的总功等于机械能的增加量,机械能的增加量为2J-0.5J=1.5J,故B符合题意;
C.重力做功7J,重力势能减小7J,故C不符合题意.
D.电场力做正功电势能减少,电场力做负功电势能增加,电场力做了2J的功,电势能减少2J,故D不符合题意;
5. 当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬间变暗。某同学设计了如图所示的电路来研究这个现象。电路中,灯泡规格为“6V 6W”,电源电动势为7.2V,电动机线圈的电阻为1Ω,电流表内阻可忽略。仅闭合开关,灯泡恰好正常发光。闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为2A,不考虑灯泡电阻变化,则此时( )
A. 灯泡两端电压为5V B. 灯泡的电功率为4W
C. 电动机的电功率为7.2W D. 电动机输出的机械功率为4.32W
【答案】D
【解析】
【详解】A.灯泡的电阻,仅闭合开关,电路中的电流,由闭合电路欧姆定律有,闭合开关,灯泡两端电压等于路端电压,有,选项A错误;
B.结合前面选项数据,灯泡的电功率,选项B错误;
C.结合前面选项数据,通过电动机的电流,电动机的电功率,选项C错误;
D.结合前面选项数据,电动机输出的机械功率,选项D正确。
故选D。
6. 如图所示平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连。实验中极板所带电荷量不变,下列说法正确的是( )
A. 在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板,电容C变小
B. A板与静电计的指针带的是异种电荷
C. 将B板向左平移少许,两极板间电场强度不变
D. 将B板向上平移少许,静电计指针张角变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.在两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板,介电常数变大,根据电容公式可知,电容C变大,故A错误;
B.A板与静电计的金属部分直接相连,电荷会从A板传导到静电计指针上,二者带同种电荷,故B错误;
C.将B板向左平移少许,根据
由于电容器所带电荷量可认为不变,所以两极板间电场强度不变,故C正确;
D.将B板向上平移少许,正对面积减小,根据可知,电容C变小;根据,可知极板间的电势差变大,则静电计指针张角变大,故D错误。
故选C。
7. 如图是围棋棋盘的一部分,棋盘上每个宫格都是正方形,边长为10cm。a、b、c点为棋盘上三个格点。空间中存在与棋盘平面平行的匀强电场(未画出),测得a、b、c三点的电势分别为0V、5V、10V。若棋子带正电,电荷量,下列说法正确的是( )
A. ab之间的电势差
B. 场强大小E=25V/m
C. 把棋子从a移动到c,电场力做正功
D. 在图示棋盘范围内移动棋子,静电力做功的最大值为0.32J
【答案】D
【解析】
【详解】A.ab之间的电势差,A错误;
B.ac中点的电势
可知ac中点与b点连线为等势面,电场线与等势面正交,可知场强方向由c指向a,大小为,B错误;
C.棋子带正电,则把棋子从a移动到c,电场力做负功,C错误;
D.在图示棋盘范围内移动棋子,沿对角线从右下角到左上角移动时,静电力做功最大,则静电力做功的最大值为,D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 在工业生产中,静电喷漆技术可用于汽车、家电、仪表等金属外壳的喷涂。带负电的油漆微粒运动轨迹及电场线分布如图所示,图中、、三点位于同一直线上,且。假设油漆微粒只受静电力作用,则下列说法正确的是( )
A. 运动过程中同一油漆微粒的动能越来越大
B. 油漆微粒的运动轨迹与喷枪与工件之间的电场线重合
C. 、之间的电势差与、之间的电势差相等
D. 同一油漆微粒从到过程中加速度越来越小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.油漆微粒带负电,工件带正电,微粒受到的静电力方向指向工件,与运动方向相同,静电力做正功,根据动能定理可知动能越来越大,故A正确;
B.油漆微粒的运动轨迹由初速度和受力情况共同决定,只有在电场线为直线且微粒初速度为零或初速度方向与电场线共线时,轨迹才与电场线重合,本题中电场线为曲线,故轨迹与电场线不重合,故B错误;
C.由图可知,喷枪附近电场线较密,工件附近电场线较疏,则点场强大于点场强,点场强大于点场强,即,根据可知,间的平均场强大于间的平均场强,因,所以,故C错误;
D.油漆微粒只受静电力作用,根据牛顿第二定律有,由于从到场强逐渐减小,所以加速度越来越小,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中,在O点固定一点电荷,A、B、C、D是以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四个点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直,已知B点的电场强度为零,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. 点电荷的电荷量为 B. D点的电场强度大小也为零
C. A点的电场强度大小为2E D. OD中点处的电场强度大小为5E
【答案】AD
【解析】
【详解】A.已知B点的电场强度为零,可知该点电荷为负电荷,根据解得点电荷的电荷量为,选项A正确;
B.在D点点电荷和匀强电场在该点的场强同向,且大小相等,可知D点的电场强度大小为2E,选项B错误;
C.点电荷在A点的场强方向向下,大小为E,可知A点的电场强度大小为,选项C错误;
D.OD中点处的电场强度大小为,选项D正确。
故选AD。
10. 如图所示,间距为的平行板电容器极板A、B竖直正对放置,两板在竖直方向足够长,板间悬挂一带电小球,静止时细线与竖直方向夹角为。电源内阻不计,开关S闭合且电路稳定。小球的质量为,电荷量大小为;定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,重力加速度为。初始时滑片位于滑动变阻器正中间,小球离B板的水平距离为,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势大小为
B. 只将滑片向右滑动,夹角变小
C. 只将滑片向右滑动的过程中,电流表示数不为零,电流表的示数变小
D. 只剪断细绳,小球到达B板的时间为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.对小球进行受力分析如下图所示:
得
在平行板电容器中电势差与电场强度满足,
平行板电容器与定值电阻相连,则可得
初始时滑片位于滑动变阻器正中间,则由闭合电路欧姆定律得电源电动势满足
电流
联立解得,故A错误;
B.设滑动变阻器接入电路的阻值为,则由上述分析得此时
只将滑片向右滑动时得增大,则由公式、、、、、得减小、减小、减小、减小、减小、减小,故B正确;
C.由上述分析可知,只将滑片向右滑动时,电容器两端电势差减小,则由电容器所带电荷量公式得电容器所带电荷量减小,得电流表有电荷流过,因此电流表示数不为零,电流表串联在电路中,则由闭合电路电流减小得电流表的示数变小,故C正确;
D.小球受电场力向右,则剪断细绳,小球向右极板运动,两板在竖直方向足够长,则运动时间为水平方向匀加速到达B极板所用时间,在水平方向由牛顿第二定律得
由匀加速运动位移与时间公式得
联立解得,故D正确。
故选BCD。
三、实验题(本题共2小题,共16分,考生根据要求作答)
11. 物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中为电源,S为单刀双掷开关,为定值电阻,C为电容器,A为理想电流表,V为理想电压表。
(1)当开关S接__________(填“1”或“2”)时,电容器处于充电过程
(2)开关S掷向2后,通过电流表A的电流方向为________________。(填“从左到右”或“从右到左”)
(3)图乙为电容器放电时的图像,已知电容器放电之前的电压为3 V,乙图中图像与横轴围成的面积约(),该电容器的实测电容值为__________F(结果保留2位有效数字)。
(4)若不改变电路其他参数,只减小电阻,放电时曲线与横轴所围成的面积将__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)1 (2)从左到右
(3)
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
当开关S接1时,电容器与电源连接,处于充电过程。
【小问2详解】
由电路连接方式知电容器下极板与电源正极相连,充的是正电荷,开关S掷向2后,电容器放电,通过电流表A的电流方向为从左到右。
【小问3详解】
图像“面积”表示电荷量,电容器储存的电荷量
代入已知数据、解得
【小问4详解】
由题设条件知,只减小电阻,不改变电容器的电容,电容器的电容不变,储存的电荷量不变,放电时对应的面积不变。
12. 在“测定金属的电阻率”的实验中,小璋同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的电阻丝的阻值(约为5Ω),随后将其固定在带有刻度尺的木板上,准备进一步精确测量其电阻。
(1)他用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为__________mm。
(2)现有电源(电动势为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(0~100Ω,额定电流1A)
①为减小误差,且便于操作,在实验中电流表应选__________,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________(选填器材前的字母)。
②为了使金属丝两端电压调节范围更大,并使测量结果尽可能准确,小璋同学选用下图所示的甲电路进行实验。
(3)下图是测量金属丝电阻的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在②问中所选的电路图,补充完成下图实物间的连线__________。开关闭合前,滑动变阻器的滑片应当调到最__________(选填“左”或“右”端)
(4)实验中改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的图线如图所示,若图线的斜率为,金属线的长度为,直径为,则金属丝电阻率的表达式__________;(用、、表示)
(5)小桐同学在测量金属丝实验中设计了如图所示的实验,电源电动势为,内阻不计,电流表内阻为,保护电阻阻值为,已测出电阻丝的横截面积为,用一个带有接线柱的小金属夹沿电阻丝滑动,可改变接入电路中电阻丝的长度,实验中记录了几组不同长度对应的电流,他用描点法绘制出一个的图像,图像斜率为,并利用图像求出电阻率__________。(用题中所给字母表示)
【答案】(1)0.238##0.237##0.239
(2) ①. B ②. C ③. E
(3) ①. ②. 左
(4)
(5)SEk
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器精确值为0.01mm,由图可知其读数为
【小问2详解】
[1][2]电源电动势E=3.0V,故电压表应选C;电阻丝的阻值约为5Ω,则有
故电流表应选B;
[3]为减小误差,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选阻值较小的E。
【小问3详解】
[1]由于所选的甲电路图中,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法;则完整的实物连线如图所示
[2]为了保护电路,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应当调到最左端。
【小问4详解】
根据电阻定律可得
又
联立可得金属丝电阻率的表达式
【小问5详解】
根据闭合电路欧姆定律得
整理得
所以
解得
四、解答题(本题共3小题,共38分,考生根据要求作答)
13. 如图所示,匀强电场的场强,A、B两点距离,两点连线与电场的夹角,有一电荷量为的带负电的粒子,从A点运动到B点,不计粒子的重力,求:
(1)电荷从A点运动到B点电场力做功;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)设A点的电势,求B点的电势以及该粒子在B点的电势能。
【答案】(1)
(2)
(3);
【解析】
【小问1详解】
匀强电场中的电场力恒定,取电场方向为正方向,用表示电场力在该方向的分量,则。图中从到的位移与电场方向夹角为,由恒力做功公式得
代入数据得
负号表示电场力做负功。
【小问2详解】
根据电势差的定义,,代入第(1)问的结果得
【小问3详解】
两点电势差等于初位置与末位置的电势之差,因此点电势为
粒子在点的电势能满足,代入数据得
14. 在如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻, 且R1=100Ω, R2的阻值未知, R3是滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的。
(1)电源的电动势和内阻分别为多少?
(2)定值电阻R2的阻值为多少?
(3)滑动变阻器R3的最大值为多少?
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律可得
将图像中A、B两点的电压和电流代入可得,
联立解得,
【小问2详解】
当R3的滑片自左向右滑时,R3阻值变小,使电路总电阻变小,而总电流变大。由此可知,图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑片位于最右端时,,R1被短路,外电路总电阻即为R2,则有
【小问3详解】
当滑片在最左端时,其阻值最大,并对应着图线上的A点,则
又
代入数值解得滑动变阻器的最大值为
15. 某静电除尘器结构如图所示,长方体通道的上下底面是金属板,长为L,宽为b,前、后两面是绝缘的透明有机玻璃,高为d。大量尘埃颗粒从左端以相同的水平速度v0射入除尘器,尘埃颗粒分布均匀。假设尘埃颗粒都相同,质量均为m,带电量均为-q。当上下两面连接到电压为U的高压电源两极时,在两金属板间产生一个很强的匀强电场,尘埃颗粒如果能被下极板吸附即可实现除尘。不计尘埃颗粒的重力、空气阻力以及颗粒之间的相互作用力。
(1)若尘埃颗粒从左端射入,右端飞出,求:
a、颗粒穿过除尘器所需要的时间t;
b、粒子在电场中运动的加速度大小;
c、颗粒穿出时偏离水平方向的距离y;
(2)若电压为U0时,除尘效率是25%(即射入颗粒有25%能被极板吸附),要想使除尘效率达到100%,应该如何调整高压电源的电压U;
(3)当除尘效率刚好达到100%,经过一段时间,下极板左半部分的吸附颗粒与右半部分吸附颗粒的数量比。
【答案】(1)a、,b、,c、
(2)高压电源的电压要提高至4U0以上
(3)1:3
【解析】
【小问1详解】
a.尘埃做类平抛运动,水平方向
解得
b.根据,,可得
c.尘埃做类平抛运动,竖直方向
解得
【小问2详解】
除尘效率,效率25%时,,要想使除尘效率达到100%,应该至少,由,则,可知高压电源的电压要提高至4U0以上。
【小问3详解】
由,当U一定时,,可得离下底面高度范围内的尘埃落在下极板前半部分;离下底面高度范围内的尘埃落在下极板后半部分;
故数量比1:3。
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西乡中学2026-2027学年第一学期高二年级期中考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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. 下面说法中正确的是( )
A. 根据知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B. 根据可知,带电荷量为1 C的正电荷,从点移动到点克服电场力做功为1 J,则、两点间的电势差
C. 根据可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
D. 根据可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
2. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度相同的是( )
A. 甲图:与点电荷等距的a、b两点
B. 乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C. 丙图:点电荷与带电平板形成的电场中靠近平板上表面的a、b两点
D. 丁图:匀强电场中的a、b两点
3. 如图是一块均匀的长方体样品,其长度为,宽度为,厚度为。测得间的电阻为,则间的电阻是( )
A. B. C. D.
4. 一带电小球在从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功7J,电场力做功2J,克服空气阻力做功0.5J,则下列判断正确的是( )
A. 动能增大9.5J B. 机械能增大1.5J
C. 重力势能增大7J D. 电势能增大2J
5. 当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬间变暗。某同学设计了如图所示的电路来研究这个现象。电路中,灯泡规格为“6V 6W”,电源电动势为7.2V,电动机线圈的电阻为1Ω,电流表内阻可忽略。仅闭合开关,灯泡恰好正常发光。闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为2A,不考虑灯泡电阻变化,则此时( )
A. 灯泡两端电压为5V B. 灯泡的电功率为4W
C. 电动机的电功率为7.2W D. 电动机输出的机械功率为4.32W
6. 如图所示平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连。实验中极板所带电荷量不变,下列说法正确的是( )
A. 在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板,电容C变小
B. A板与静电计的指针带的是异种电荷
C. 将B板向左平移少许,两极板间电场强度不变
D. 将B板向上平移少许,静电计指针张角变小
7. 如图是围棋棋盘的一部分,棋盘上每个宫格都是正方形,边长为10cm。a、b、c点为棋盘上三个格点。空间中存在与棋盘平面平行的匀强电场(未画出),测得a、b、c三点的电势分别为0V、5V、10V。若棋子带正电,电荷量,下列说法正确的是( )
A. ab之间的电势差
B. 场强大小E=25V/m
C. 把棋子从a移动到c,电场力做正功
D. 在图示棋盘范围内移动棋子,静电力做功的最大值为0.32J
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 在工业生产中,静电喷漆技术可用于汽车、家电、仪表等金属外壳的喷涂。带负电的油漆微粒运动轨迹及电场线分布如图所示,图中、、三点位于同一直线上,且。假设油漆微粒只受静电力作用,则下列说法正确的是( )
A. 运动过程中同一油漆微粒的动能越来越大
B. 油漆微粒的运动轨迹与喷枪与工件之间的电场线重合
C. 、之间的电势差与、之间的电势差相等
D. 同一油漆微粒从到过程中加速度越来越小
9. 如图所示,在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中,在O点固定一点电荷,A、B、C、D是以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四个点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直,已知B点的电场强度为零,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. 点电荷的电荷量为 B. D点的电场强度大小也为零
C. A点的电场强度大小为2E D. OD中点处的电场强度大小为5E
10. 如图所示,间距为的平行板电容器极板A、B竖直正对放置,两板在竖直方向足够长,板间悬挂一带电小球,静止时细线与竖直方向夹角为。电源内阻不计,开关S闭合且电路稳定。小球的质量为,电荷量大小为;定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,重力加速度为。初始时滑片位于滑动变阻器正中间,小球离B板的水平距离为,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势大小为
B. 只将滑片向右滑动,夹角变小
C. 只将滑片向右滑动的过程中,电流表示数不为零,电流表的示数变小
D. 只剪断细绳,小球到达B板的时间为
三、实验题(本题共2小题,共16分,考生根据要求作答)
11. 物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中为电源,S为单刀双掷开关,为定值电阻,C为电容器,A为理想电流表,V为理想电压表。
(1)当开关S接__________(填“1”或“2”)时,电容器处于充电过程
(2)开关S掷向2后,通过电流表A的电流方向为________________。(填“从左到右”或“从右到左”)
(3)图乙为电容器放电时的图像,已知电容器放电之前的电压为3 V,乙图中图像与横轴围成的面积约(),该电容器的实测电容值为__________F(结果保留2位有效数字)。
(4)若不改变电路其他参数,只减小电阻,放电时曲线与横轴所围成的面积将__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
12. 在“测定金属的电阻率”的实验中,小璋同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的电阻丝的阻值(约为5Ω),随后将其固定在带有刻度尺的木板上,准备进一步精确测量其电阻。
(1)他用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为__________mm。
(2)现有电源(电动势为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(0~100Ω,额定电流1A)
①为减小误差,且便于操作,在实验中电流表应选__________,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________(选填器材前的字母)。
②为了使金属丝两端电压调节范围更大,并使测量结果尽可能准确,小璋同学选用下图所示的甲电路进行实验。
(3)下图是测量金属丝电阻的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在②问中所选的电路图,补充完成下图实物间的连线__________。开关闭合前,滑动变阻器的滑片应当调到最__________(选填“左”或“右”端)
(4)实验中改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的图线如图所示,若图线的斜率为,金属线的长度为,直径为,则金属丝电阻率的表达式__________;(用、、表示)
(5)小桐同学在测量金属丝实验中设计了如图所示的实验,电源电动势为,内阻不计,电流表内阻为,保护电阻阻值为,已测出电阻丝的横截面积为,用一个带有接线柱的小金属夹沿电阻丝滑动,可改变接入电路中电阻丝的长度,实验中记录了几组不同长度对应的电流,他用描点法绘制出一个的图像,图像斜率为,并利用图像求出电阻率__________。(用题中所给字母表示)
四、解答题(本题共3小题,共38分,考生根据要求作答)
13. 如图所示,匀强电场的场强,A、B两点距离,两点连线与电场的夹角,有一电荷量为的带负电的粒子,从A点运动到B点,不计粒子的重力,求:
(1)电荷从A点运动到B点电场力做功;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)设A点的电势,求B点的电势以及该粒子在B点的电势能。
14. 在如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻, 且R1=100Ω, R2的阻值未知, R3是滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的。
(1)电源的电动势和内阻分别为多少?
(2)定值电阻R2的阻值为多少?
(3)滑动变阻器R3的最大值为多少?
15. 某静电除尘器结构如图所示,长方体通道的上下底面是金属板,长为L,宽为b,前、后两面是绝缘的透明有机玻璃,高为d。大量尘埃颗粒从左端以相同的水平速度v0射入除尘器,尘埃颗粒分布均匀。假设尘埃颗粒都相同,质量均为m,带电量均为-q。当上下两面连接到电压为U的高压电源两极时,在两金属板间产生一个很强的匀强电场,尘埃颗粒如果能被下极板吸附即可实现除尘。不计尘埃颗粒的重力、空气阻力以及颗粒之间的相互作用力。
(1)若尘埃颗粒从左端射入,右端飞出,求:
a、颗粒穿过除尘器所需要的时间t;
b、粒子在电场中运动的加速度大小;
c、颗粒穿出时偏离水平方向的距离y;
(2)若电压为U0时,除尘效率是25%(即射入颗粒有25%能被极板吸附),要想使除尘效率达到100%,应该如何调整高压电源的电压U;
(3)当除尘效率刚好达到100%,经过一段时间,下极板左半部分的吸附颗粒与右半部分吸附颗粒的数量比。
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