精品解析:广东广州市育才中学2026-2027学年高二第一学期期中考试物理试卷
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内容正文:
广东广州市育才中学2026-2027学年高二第一学期期中考试物理试卷
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
一、单项选择题:(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. 关于下列四幅图画的说法,正确的是( )
A. 甲图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后,A所带电荷量小于B所带电荷量
B. 乙图中,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,箔片会张开
C. 丙图中,将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针,利用的是尖端放电原理
D. 丁图中,A、B两点电场强度相同,电势也相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒定律,甲图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后,A所带电荷量等于B所带电荷量,故A错误;
B.根据静电屏蔽,乙图中,用金属网把验电器罩起来,使其内部不受影响,故带电金属球靠近验电器,箔片不会张开,故B错误;
C.丙图中避雷针是利用尖端放电原理制成的。尖锐的金属棒尖端电荷密度大,电场强,容易使周围空气电离,从而将云层中的电荷导入大地,避免建筑物被雷击,故C正确;
D.丁图为等量异种点电荷形成的电场,A,B关于中点O中心对称,电场强度相同;但电势在中心对称点大小相等、符号相反(A,B不在零电势面),所以电势不相同,故D错误。
故选C。
2. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
B. 图中所示的A、B两点场强相同
C. 图中所示A、C两点的电势
D. 空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都向悬挂电极聚集且电势能增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意,带正电的钾、钙离子受电场力的方向指向根部,而正电荷所受电场力的方向与电场方向相同,因此电场方向是由悬挂电极指向地面。钾、钙离子带正电,它们向根部聚集的过程中,电场力方向向下,位移方向也向下,电场力做正功,电荷的电势能减小,故A正确;
B.电场强度是矢量,图中A、B两点处电场线的切线方向不同,即电场强度的方向不同,因此A、B两点的电场强度不相同,故B错误;
C.电场线从正电荷或高电势处出发,终止于负电荷或低电势处,所以悬挂电极应接电源的正极,地面接电源的负极,顺着电场线电势逐渐降低,则,故C错误;
D.空气中带负电的尘埃微粒受到的电场力方向与电场线方向相反,即指向悬挂电极,则空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都向悬挂电极聚集,电场力做正功,电荷的电势能减小,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,平行板电容器充电后断开电源,在极板M、N间的位置P固定电荷量为q的正点电荷。现将极板N沿远离另一极板方向平移一小段距离。此过程中电容器的电容C、两极板间的电场能E(已知)、点电荷q受到的电场力F、具有的电势能随两板间距离d变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器电容决定式
可知与板间距成反比,图像应为反比例曲线,故A错误;
B.题给电场能公式
结合、,代入可得:
可见电场能与板间距成正比,应为过原点的倾斜直线,故B错误;
C.对于带电量固定的平行板电容器,推导板间场强:
可知板间匀强电场的场强和板间距无关,是定值。点电荷受到的电场力
因此不随变化,为水平直线,故C正确;
D.由题图可知极板N接地(电势为0),设固定点电荷到M板的距离为,则点的电势
点电荷的电势能
由于不变、的位置固定,x不变,因此随总板间距增大而增大,故D错误;
故选 C。
4. 一电子(电荷量大小为e,质量为m)由静止释放,经的加速电压加速后,沿平行于板面方向进入匀强电场。如图所示,两板相距为d,板长为l,极板间的电压为。电子射出偏转电场时速度偏转角为,偏移的距离为y。则下列选项正确的是( )
A. 偏转电场中电场线竖直向上
B. 加速电场中左极板电势较高
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,电子在加速电场中从左向右加速运动,则加速电场右极板为正极,电势较高;电子进入偏转电场之后,向上偏转,说明上极板为正极,偏转电场中电场线竖直向下,故AB错误;
CD.根据题意可知,电子在加速电场中,由动能定理有
在偏转电场中,水平方向上有
竖直方向上有,,
又有
联立解得,,故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,矩形匀强电场区I、II的高和间距均为,电场强度大小为,方向竖直向下。质量为的带电小球(可视为质点)由静止释放,进入电场I和II时的速度相等,不计空气阻力,重力加速度为,则( )
A. 穿过电场I的时间小于在两电场之间的运动时间
B. 刚进入电场I时加速度方向可能竖直向下
C. 从进入电场I到穿出电场II小球的动能减少
D. 穿过两电场后小球的电势能增加
【答案】C
【解析】
【详解】B.若加速度方向竖直向下,小球从进入电场I到进入电场II速度会一直增大,进入电场II速度一定大于进入电场I速度,与题意矛盾,因此加速度不可能向下,故B错误;
A.设进入电场I时速度为,进入电场II时速度也为,从进入I到进入II的过程,总位移为,由动能定理,有
解得
电场方向竖直向下,电场力向上,说明小球带负电。在电场中,由牛顿第二定律,得
解得加速度
方向竖直向上,设出电场I时速度为,由匀变速直线运动速度与时间的关系,穿过电场I的时间满足关系
在两电场之间的运动时间满足关系
联立解得
过I的时间等于两电场间运动时间,故A错误;
C.从进入I到穿出II,总位移为,总功
由动能定理可知,外力做的总功等于物体动能的变化,所以动能减少,故C正确;
D.电势能变化量
总电场力做功
因此,即电势能增加,故D错误。
故选C。
6. 某款智能手表搭载的锂离子电池铭牌参数如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该电池电动势为4.4V
B. 该电池储存的电荷量为300mAh
C. 该手表待机时间为5天
D. 用0.5A的无线充电器充满该电池理论上需1小时
【答案】B
【解析】
【详解】A.该电池电动势为3.85V,故A错误;
B.该电池储存的电荷量为
故B正确;
C.因待机电流为5mA,该手表待机时间为天
故C错误;
D.用0.5A的无线充电器充满该电池理论上需
故D错误。
故选B。
7. 真空中存在静电场,其电势φ随x的分布如图所示。现将一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标原点静止释放,粒子仅在电场力作用下沿x轴运动。下列说法正确的是( )
A. 沿x轴,在区间内,电场方向沿x负方向
B. 粒子从到的过程中,加速度逐渐减小
C. 粒子运动到处时,电势能达到最大
D. 粒子将越过处,沿x轴一直运动下去
【答案】B
【解析】
【详解】A.沿电场线电势降低,结合图像在区间内,电势逐渐降低,可知在该区间内电场线沿x正方向,故A错误;
B.由电场强度与电势差的关系
可知在图像中,图像的斜率为电场强度的大小,结合图像可知,从处到处,图像的斜率逐渐减小,电场强度逐渐减小,因此粒子的加速度逐渐减小,故B正确;
CD.由能量守恒可知,粒子的初动能为零,当其运动到最远处时,电势能和初始处的电势能相等,该位置处于与之间,因此粒子无法越过处。结合图像,处的电势比处的电势低,由于粒子带正电,因此粒子在处电势能最小,故CD错误。
故选B。
二、多选题(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. 在如图所示的U-I图像中,直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。若只用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断正确的是( )
A. 电阻R的阻值为1Ω
B. 电源的内阻为1Ω
C. 电源的电动势为3V
D. 电源输出效率约为67%
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由部分电路欧姆定律
知直线Ⅱ的斜率即电阻R,由图读出、
故,A正确;
BC.由闭合电路欧姆定律
知直线I的纵截距为电动势、斜率的绝对值为内阻,由图得、,故B错误,C正确;
D.电源效率
只用该电源与电阻R组成闭合电路,说明此时的电流和路端电压为图线交点上的电流与电压值,
由交点读出
得,D正确。
故选ACD。
9. 如图甲所示,单刀双掷开关S原来跟2相接,从t=0时刻开始,开关改接1,得到流过电路中Р点的电流Ⅰ随时间t变化的图像如图乙所示,t=t1时,把开关改接2,则在0~t2内,下列关于流过电路中Р点的电流Ⅰ大小随时间t变化的图像、电容器两极板的电势差UAB随时间t变化的图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AD.时间内,开关接1,电容器充电,两极板间电压逐渐增大,充电电流逐渐减小,由可知图像切线斜率逐渐减小;时刻充电结束,达到最大值。时刻后,开关接2,电容器放电,电压逐渐减小,放电电流逐渐减小,由可知图像切线斜率绝对值逐渐减小,故A正确,D错误;
BC.时间内,充电电流逐渐减小到0;时刻后,放电电流从最大值逐渐减小到0,且随着放电时间变长,电压减小,电流减小的越来越慢,故C正确,B错误。
故选AC。
10. 如图a所示是用电泳技术分离蛋白质的装置,溶液中有上下正对放置的平行金属板电极,溶液中甲、乙两个蛋白质颗粒与上下极板恰好等距。甲蛋白质颗粒体积更大且甲的质量是乙的两倍,带电量与pH值的关系如图b所示。未接通极板电源时,甲、乙颗粒均悬浮。现调节溶液pH=3,接通电源,不计粘滞阻力和甲乙之间的作用力。对于两种蛋白质颗粒,正确的说法是( )
A. 甲、乙加速度大小之比为1:2
B. 甲、乙到达极板过程中,甲的电势能减少量比乙大
C. 甲的运动时间比乙的运动时间短
D. 增大pH值,甲受到的电场力先减小后增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.未接通电源时甲、乙均悬浮,重力与浮力平衡,通电后二者仍平衡,合力即电场力。由图b知时甲、乙带电量分别为、,大小相等,
故所受电场力大小相等;由牛顿第二定律得
即
因
故
甲的加速度大小为乙的一半,A正确;
B.甲、乙分别向异号极板运动,电场力均做正功,电势能均减小;
由
两者电荷量大小q相等、场强E相同、到各自极板的距离d相等,故电场力做功相等、电势能减少量相等,B错误;
C.两颗粒到各自极板的距离均为d,
由
得
故
甲的运动时间比乙长,C错误;
D.由图b可知,增大pH值,甲所带电荷量的大小先由减小到0(时),再随pH继续增大而增大,
由
知其所受电场力大小先减小后增大,D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、非选择题(本题共5小题,共54分,考生根据要求作答。)
11. 电流传感器可以像电流表一样测量电流,它可以和计算机相连,能在电脑上显示出电流随时间的变化图像。某同学利用甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。某时刻该同学将开关S接1给电容器充电,一段足够时间后,再把开关S改接2,电容器放电。
(1)当他将开关S接1后,电容器下极板带________________________(选填“正电”或“负电”)。再把开关S与2接通,电容器通过电阻R开始放电,此时通过电阻R的电流方向是________________________(选填“由a到b”或“由b到a”)。
(2)整个充、放电过程,电流传感器会将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的i-t图像。如图乙所示为放电过程的i-t图像,可估算出该放电过程释放的总的电荷量约为________________________C。若该同学使用的电源两端输出电压恒为10V,该电容器电容为________________________F。(结果保留两位有效数字)
(3)在电容器充、放电实验中,若改接不同阻值的电阻放电,则整个放电过程i-t图线与坐标轴所围面积________________________(选填“改变”或“不变”),图线的a、b、c三条曲线中对应电阻最小的一条是________________________(选填“a”、“b”或“c”)。
【答案】(1) ①. 负电 ②. 由到
(2) ①. ②.
(3) ①. 不变 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]当他将开关S接1后,电容器充电,电容器下极板与电源负极连接,带负电。
[2]开关S与2接通,电容器通过电阻R开始放电,电容器上极板带正电,下极板带负电,电流由上极板到下极板,即由到。
【小问2详解】
[1]电流的定义式;图像与t轴围成的面积等于电容器的带电量,约为35格,横坐标一小格为0.4s,纵坐标一小格为;则可算出该放电过程释放的总的电荷量约为
[2]电容器电容
【小问3详解】
[1]电容器的带电量;在电容器充、放电实验中,若改接不同阻值的电阻放电,电源电压U不
变,电容器电容不变,则电容器的带电量不变。图像与轴围成的面积等于电容器的带电量,所以面积不变。
[2]、、充电时使用同一电源,时,电容器提供的电压相同,此时的电流
根据欧姆定律;可得;所以三条曲线中对应电阻最小的一条是b
12. 要测定绕制滑动变阻器金属丝(阻值约为100Ω)的有效长度。
(1)用螺旋测微器测量金属丝线头的直径,其结果d=______________mm。
(2)为了更精确测定金属丝的电阻,现有如下器材:
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
电流表A1(量程0~50mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约1Ω)
电压表V1(量程0~5V,内阻约15kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约30kΩ)
滑动变阻器R(阻值范围0~10Ω,允许最大电流0.5A)
电键1个,导线若干条
实验时电流表应选择______________,电压表应选择___________(填仪器字母代号),并在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路______________。
(3)若金属丝的电阻率为、直径为d,电流表、电压表的读数分别为I和U,则金属丝长度的表达式为L=___________________。
【答案】(1)1.975##1.974##1.976
(2) ①. ②. ③.
(3)
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的读数为
【小问2详解】
[1]金属丝两端电压不超过电源电动势,估算最大电流为
因此选用量程为50mA的电流表,读数更精确。
[2]电源电动势为4V,选用量程为5V的电压表。
[3]滑动变阻器总电阻远小于待测电阻,采用分压接法,便于调节电压并获取多组数据。电流表内阻与待测电阻相近,而电压表内阻远大于待测电阻,采用电流表外接法,减小测量误差。电路如图所示
【小问3详解】
忽略电压表分流产生的误差,金属丝电阻和横截面积分别为,
根据电阻定律有
联立解得
13. 如图所示,在水平方向的匀强电场中,有A、B、C三点,构成一个直角三角形。,AB=8cm,BC=6cm。已知AB边沿水平方向。将一个电荷量为的试探电荷从A点移动到C点,电场力做功。
(1)求A、C两点间的电势差;
(2)求匀强电场的电场强度的大小和方向;
(3)若取A点电势为0(),求B点的电势以及该试探电荷在B点所具有的电势能。
【答案】(1)
(2),水平向右
(3),
【解析】
【小问1详解】
根据电势差的定义式有
代入已知数据解得
【小问2详解】
因为匀强电场沿水平方向,且边沿水平方向,,则边方向与电场线垂直,即边为一条等势线,所以、两点电势相等,两点间的电势差为
根据电势差的关系有
解得
匀强电场的电场强度大小为
代入数据解得
因为,即,电场线方向由高电势指向低电势,故电场强度方向水平向右。
【小问3详解】
根据电势差与电势的关系分别有
已知,联立解得
该试探电荷在点所具有的电势能为
代入数据解得
14. 如图所示,长L=1m的轻质细线上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,质量为m=0.4kg、小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,取重力加速度,,。求:
(1)电场强度的大小E;
(2)若某时刻将细线剪断,经过2s后小球电势能变化了多少;
(3)若不剪断细线,保持细线伸直状态,沿纸面向右,把小球拉到与悬点等高处,由静止释放,当小球运动到细线竖直时,求细线张力的大小。
【答案】(1)
(2)减少了45J (3)6N
【解析】
【小问1详解】
小球受重力、电场力F和细线拉力处于平衡状态,如图
根据平衡条件有
电场强度为
解得
【小问2详解】
将细线剪断后,小球只受重力和电场力作用,如图
其合力大小为
由,可得加速度为
小球由静止开始做匀加速直线运动,在内小球沿合力方向发生的位移大小为
解得
根据功能关系可知小球电势能的变化量为
由,解得
即小球的电势能减少了45J。
【小问3详解】
对小球,从释放到最低点,由动能定理
解得
在最低点,根据牛顿第二定律,有
解得细线张力的大小为
15. 在“质子疗法”中,质子先被加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死肿瘤细胞。如图所示,质量为m,电荷量为q的质子从极板A处由静止加速,极板AA1间的加速电压。然后从坐标系xoy中的B点(o,d)平行于x坐标轴进入yop区域,该区域充满沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,op与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界op的C点。质子比荷为,d=0.5m,不计重力作用。求:
(1)通过极板A1中间的小孔射出时的速度v0;
(2)B、C两点电势差;
(3)电场强度E的大小及质子击中边界OP的C点坐标。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
由动能定理可得
解得
【小问2详解】
质子在电场中偏转垂直击中边界的点,如图
速度与水平方向的夹角为,则质子到达点时的速度
解得
质子从点到点由动能定理得
、两点电势差
【小问3详解】
质子在电场中运动到达上的点的水平位移为,竖直位移为,根据几何关系有
又
其中
则
由,
可得
联立可得
根据匀强电场的特点有
可得电场强度的大小,
可得
所以点坐标为
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广东广州市育才中学2026-2027学年高二第一学期期中考试物理试卷
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
一、单项选择题:(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. 关于下列四幅图画的说法,正确的是( )
A. 甲图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后,A所带电荷量小于B所带电荷量
B. 乙图中,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,箔片会张开
C. 丙图中,将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针,利用的是尖端放电原理
D. 丁图中,A、B两点电场强度相同,电势也相同
2. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
B. 图中所示的A、B两点场强相同
C. 图中所示A、C两点的电势
D. 空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都向悬挂电极聚集且电势能增大
3. 如图所示,平行板电容器充电后断开电源,在极板M、N间的位置P固定电荷量为q的正点电荷。现将极板N沿远离另一极板方向平移一小段距离。此过程中电容器的电容C、两极板间的电场能E(已知)、点电荷q受到的电场力F、具有的电势能随两板间距离d变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 一电子(电荷量大小为e,质量为m)由静止释放,经的加速电压加速后,沿平行于板面方向进入匀强电场。如图所示,两板相距为d,板长为l,极板间的电压为。电子射出偏转电场时速度偏转角为,偏移的距离为y。则下列选项正确的是( )
A. 偏转电场中电场线竖直向上
B. 加速电场中左极板电势较高
C.
D.
5. 如图所示,矩形匀强电场区I、II的高和间距均为,电场强度大小为,方向竖直向下。质量为的带电小球(可视为质点)由静止释放,进入电场I和II时的速度相等,不计空气阻力,重力加速度为,则( )
A. 穿过电场I的时间小于在两电场之间的运动时间
B. 刚进入电场I时加速度方向可能竖直向下
C. 从进入电场I到穿出电场II小球的动能减少
D. 穿过两电场后小球的电势能增加
6. 某款智能手表搭载的锂离子电池铭牌参数如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该电池电动势为4.4V
B. 该电池储存的电荷量为300mAh
C. 该手表待机时间为5天
D. 用0.5A的无线充电器充满该电池理论上需1小时
7. 真空中存在静电场,其电势φ随x的分布如图所示。现将一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标原点静止释放,粒子仅在电场力作用下沿x轴运动。下列说法正确的是( )
A. 沿x轴,在区间内,电场方向沿x负方向
B. 粒子从到的过程中,加速度逐渐减小
C. 粒子运动到处时,电势能达到最大
D. 粒子将越过处,沿x轴一直运动下去
二、多选题(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. 在如图所示的U-I图像中,直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。若只用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断正确的是( )
A. 电阻R的阻值为1Ω
B. 电源的内阻为1Ω
C. 电源的电动势为3V
D. 电源输出效率约为67%
9. 如图甲所示,单刀双掷开关S原来跟2相接,从t=0时刻开始,开关改接1,得到流过电路中Р点的电流Ⅰ随时间t变化的图像如图乙所示,t=t1时,把开关改接2,则在0~t2内,下列关于流过电路中Р点的电流Ⅰ大小随时间t变化的图像、电容器两极板的电势差UAB随时间t变化的图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图a所示是用电泳技术分离蛋白质的装置,溶液中有上下正对放置的平行金属板电极,溶液中甲、乙两个蛋白质颗粒与上下极板恰好等距。甲蛋白质颗粒体积更大且甲的质量是乙的两倍,带电量与pH值的关系如图b所示。未接通极板电源时,甲、乙颗粒均悬浮。现调节溶液pH=3,接通电源,不计粘滞阻力和甲乙之间的作用力。对于两种蛋白质颗粒,正确的说法是( )
A. 甲、乙加速度大小之比为1:2
B. 甲、乙到达极板过程中,甲的电势能减少量比乙大
C. 甲的运动时间比乙的运动时间短
D. 增大pH值,甲受到的电场力先减小后增大
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、非选择题(本题共5小题,共54分,考生根据要求作答。)
11. 电流传感器可以像电流表一样测量电流,它可以和计算机相连,能在电脑上显示出电流随时间的变化图像。某同学利用甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。某时刻该同学将开关S接1给电容器充电,一段足够时间后,再把开关S改接2,电容器放电。
(1)当他将开关S接1后,电容器下极板带________________________(选填“正电”或“负电”)。再把开关S与2接通,电容器通过电阻R开始放电,此时通过电阻R的电流方向是________________________(选填“由a到b”或“由b到a”)。
(2)整个充、放电过程,电流传感器会将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的i-t图像。如图乙所示为放电过程的i-t图像,可估算出该放电过程释放的总的电荷量约为________________________C。若该同学使用的电源两端输出电压恒为10V,该电容器电容为________________________F。(结果保留两位有效数字)
(3)在电容器充、放电实验中,若改接不同阻值的电阻放电,则整个放电过程i-t图线与坐标轴所围面积________________________(选填“改变”或“不变”),图线的a、b、c三条曲线中对应电阻最小的一条是________________________(选填“a”、“b”或“c”)。
12. 要测定绕制滑动变阻器金属丝(阻值约为100Ω)的有效长度。
(1)用螺旋测微器测量金属丝线头的直径,其结果d=______________mm。
(2)为了更精确测定金属丝的电阻,现有如下器材:
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
电流表A1(量程0~50mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约1Ω)
电压表V1(量程0~5V,内阻约15kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约30kΩ)
滑动变阻器R(阻值范围0~10Ω,允许最大电流0.5A)
电键1个,导线若干条
实验时电流表应选择______________,电压表应选择___________(填仪器字母代号),并在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路______________。
(3)若金属丝的电阻率为、直径为d,电流表、电压表的读数分别为I和U,则金属丝长度的表达式为L=___________________。
13. 如图所示,在水平方向的匀强电场中,有A、B、C三点,构成一个直角三角形。,AB=8cm,BC=6cm。已知AB边沿水平方向。将一个电荷量为的试探电荷从A点移动到C点,电场力做功。
(1)求A、C两点间的电势差;
(2)求匀强电场的电场强度的大小和方向;
(3)若取A点电势为0(),求B点的电势以及该试探电荷在B点所具有的电势能。
14. 如图所示,长L=1m的轻质细线上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,质量为m=0.4kg、小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,取重力加速度,,。求:
(1)电场强度的大小E;
(2)若某时刻将细线剪断,经过2s后小球电势能变化了多少;
(3)若不剪断细线,保持细线伸直状态,沿纸面向右,把小球拉到与悬点等高处,由静止释放,当小球运动到细线竖直时,求细线张力的大小。
15. 在“质子疗法”中,质子先被加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死肿瘤细胞。如图所示,质量为m,电荷量为q的质子从极板A处由静止加速,极板AA1间的加速电压。然后从坐标系xoy中的B点(o,d)平行于x坐标轴进入yop区域,该区域充满沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,op与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界op的C点。质子比荷为,d=0.5m,不计重力作用。求:
(1)通过极板A1中间的小孔射出时的速度v0;
(2)B、C两点电势差;
(3)电场强度E的大小及质子击中边界OP的C点坐标。
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