精品解析:陕西安康市2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题
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内容正文:
高二阶段性检测
物理(A)
本试卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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,只有一项符合题目要求。
1. 汉阴县某智能化纺织车间内,电动机驱动纺织机正持续运转。在生产中,纱线与胶辊、导纱器高速摩擦,产生显著的静电现象。下列说法正确的是( )
A. 纺织机的电动机正常工作时,消耗的电能全部转化为机械能
B. 电势越高的地方,放在该处的电荷具有的电势能一定越大
C. 某一小段纱线与胶辊高速摩擦后带上了电,只要它所带电荷量很小,就可以把它看作点电荷
D. 摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,摩擦后两物体所带电荷的代数和保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.电动机正常工作时属于非纯电阻用电器,电能一部分转化为机械能,一部分转化为内能,并非全部转化为机械能,故A错误;
B.电荷的电势能满足关系,若为负电荷(),电势越高,电势能反而越小,因此电势越高的位置,电荷的电势能不一定越大,故B错误;
C.点电荷的判定依据是:当带电体的形状、大小对所研究问题的影响可以忽略时,才可将其视为点电荷,该判定与带电体所带电荷量的大小没有必然联系,故C错误;
D.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,根据电荷守恒定律,摩擦过程中两物体组成的系统总电荷(即两物体所带电荷的代数和)保持不变,故D正确。
故选D。
2. 如图,一个均匀带电小球A固定在光滑的定滑轮下方d处。绝缘细线绕过定滑轮与另一均匀带电小球B连接。开始时A、B两球间距也为d,在同一水平面上处于静止状态。现有一力F缓慢拉动细线,在A、B连线转至与水平面成45°的过程中,下列说法正确的是( )
A. 两球之间的距离始终不变
B. 拉动细线前后B球所受库仑力之比为
C. 细线与竖直方向的夹角θ不会变化
D. B球受到的库仑力对B球做正功
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对小球B受力分析:受重力(竖直向下)、细线拉力T(沿方向指向定滑轮)、库仑力F(沿方向,两球带同种电荷相斥)。
由三力平衡,力三角形与几何三角形相似,其中T对应边(长L)、F对应边(长r)、对应边(长d),故有
得
又由库仑定律
与上式联立得
式中各量均为常量,故两球间距保持定值。初始时两球间距
因此全过程保持不变,即两球之间的距离始终不变,库仑力大小恒为
拉动细线前后B球所受库仑力之比为1∶1,A正确,B错误;
C.细线与竖直方向夹角并不恒定。由前面知且
在中由余弦定理
代入、
得
化简得
拉动过程中L逐渐减小,故减小、增大,即会变化,C错误;
D.由r不变,B球始终在以A为圆心的圆弧上运动,其速度方向沿圆弧切线,而库仑力F始终沿半径方向,二者始终垂直,故库仑力对B球不做功,D错误;
故选A。
3. 匀强电场中的三点、、是一个直角三角形的三个顶点,,边与边的长度均为,电场线方向平行于所在平面,如图所示。已知、、三点的电势分别为、和。一电荷量为的点电荷从点移到点,电场力做的功为,该匀强电场的电场强度大小为,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】根据电场力做功公式
电荷从点移到点,电场力做功为
已知
可以将电场强度分解为沿方向和沿方向的分量。沿方向的分量大小为
沿方向的分量大小为
根据矢量合成法则,匀强电场的场强大小为
故选A。
4. 某电镀车间的电镀槽内盛有酸性硫酸铜溶液。通电后,溶液中的、向阴极定向移动,向阳极定向移动。已知在内通过溶液某一横截面的个数为个、个数为个、个数为个,电子的电荷量。则通过该横截面的电流为( )
A. 大小为,方向与定向移动的方向相同
B. 大小为,方向与定向移动的方向相同
C. 大小为,方向与定向移动的方向相同
D. 大小为0,因为正、负离子定向移动方向相反,两者形成的电流相互抵消
【答案】B
【解析】
【详解】根据电流定义
电解液中电流为正、负离子定向移动贡献的电荷量之和,内通过横截面的带电量
内通过横截面的带电量
为负离子,定向移动方向与正离子相反,其对电流的贡献等效于等量正电荷沿正离子移动方向通过横截面,对应带电量
故总电荷量
对应电流
电流方向规定为正电荷定向移动的方向,因此与、的定向移动方向一致。
故选B。
5. 2026年10月10日,国家电网烟威1000千伏特高压交流输变电工程全面建成投运。作为输电能力对比参考,陕北至安徽特高压直流工程额定输送容量800万千瓦、直流线路全长约。取该直流工程(正、负极输电线在送电端对地电势分别为与)每极输电线路单位长度的电阻。工程以双极方式满容量输送万千瓦的电功率时,下列说法正确的是( )
A. 每极输电电流约为
B. 输电线路损失的总电功率约为
C. 若输送功率不变而把每极对地输电电压降为,线路上损失的电功率将变为原来的1.6倍
D. 为进一步减小线路损耗,可采用分裂导线,增大输电导线的横截面积
【答案】D
【解析】
【详解】A.双极输电时,正、负极间的电势差为
根据功率公式,每极输电电流为,故A错误;
B.每极线路的总电阻为
双极输电时正、负极线路串联在输电回路中,总线路电阻
总功率损耗为,故B错误;
C.当每极对地输电电压降为时,正、负极间的电势差为
输送功率不变,此时输电电流为
线路总电阻不变,此时损耗为
与原损耗的比值为
即损耗变为原来的2.56倍,故C错误;
D.根据电阻定律
增大输电导线的横截面积会减小线路电阻;在输送电流不变的情况下,线路损耗满足
可知损耗会随减小而降低。分裂导线通过多根导线并联等效增大了输电导线的横截面积,因此可以减小线路损耗,故D正确。
故选D。
6. 据新华社2026年10月4日报道,2026年国庆假期前三天全国高速公路新能源汽车充电296.86万次、充电量7161.93万千瓦时。假设某服务区充电站某日共为400辆次新能源汽车提供充电服务,累计充电量为。已知该站快充桩的正常输出电压为,单次充电过程中的平均电流为。下列说法正确的是( )
A. 该日充电站输出的总电能约为
B. 若每次充电时电压恒为,电流恒为,则平均每次充电时间约为
C. 若每次充电时电压恒为,电流恒为,每次充电过程中通过充电桩的电荷量约为
D. 保持输出电压不变,若将充电电流增大到,则平均每次充电时间变为
【答案】B
【解析】
【详解】A.该日充电站输出的总电能约为,故A错误;
B.平均每辆车的充电量为
充电功率为
由得平均充电时间,故B正确;
C.单次充电时间
通过充电桩的电荷量为,故C错误;
D.输出电压不变,电流增大到时,充电功率变为单次需要充入的电能不变,故充电时间,故D错误。
故选B。
7. 某工业静电除尘装置的简化模型如图所示,两块水平放置的平行金属板构成电容器,上极板接直流电源正极,下极板接电源负极并接地,电路中接有开关。开关闭合时,板间有一质量的微粒,恰好静止悬浮在距下极板处。已知板间距,电源电压,取。下列说法正确的是( )
A. 微粒带正电,其电荷量为
B. 保持开关闭合,仅将下极板向下移动一段距离,微粒将向上加速
C. 固定微粒的位置不动,保持开关闭合,仅将上极板向下移动一小段距离,微粒的电势能减小
D. 先断开开关,再增大两板间的距离,微粒将向下加速
【答案】C
【解析】
【详解】A.微粒静止悬浮,受重力和电场力平衡,重力竖直向下,故电场力竖直向上。上极板接正极,板间电场方向竖直向下,故微粒带负电,由平衡条件
解得,故A错误;
B.保持开关闭合,电压不变,仅将下极板向下移动一段距离,板间距增大,由
可知板间场强 减小,微粒所受电场力满足
故电场力减小,则,微粒将向下加速,故B错误;
C.保持开关闭合,电压不变。仅将上极板向下移动一小段距离,板间距减小,由
可知板间场强 增大。下极板接地电势为0,设微粒距下极板距离为,微粒所在处的电势
故升高,微粒带负电,由电势能公式可知,微粒的电势能减小,故C正确;
D.断开开关,电容器带电量不变。由,,
联立得
可知,改变板间距离,板间场强不变,微粒所受电场力不变,微粒仍保持静止,故D错误。
故选C。
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. 国家能源局2026年8月28日《数智让电网更“聪明”》报道:云南楚雄为提升配网线路防灾避险能力,采用“人机协同”作业模式——人工完成避雷器安装等低风险工序后,由带电作业机器人完成电气搭接等高风险操作,实现10 kV配网作业不停电。作业人员须穿着织入金属丝的屏蔽服,下列说法正确的是( )
A. 作业人员登上10 kV带电导线后,人体与导线等电势,人体上没有持续的电流通过
B. 屏蔽服中织入金属丝,其作用是使人体与导线保持等电位并屏蔽外部电场,而不是把人体的电势降到零
C. 若屏蔽服某处破损,破损处两端出现ΔU=10 V的电势差,人体该段电阻按R=1 kΩ计,则通过该段人体的电流约为10 mA
D. 机器人金属外壳对内部电子元件起静电屏蔽作用,是因为金属壳内部的电场比外部强得多
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.作业人员登上10kV带电导线后,人体与导线直接等电势,人体和导线之间没有电势差,因此不会有持续的电流通过人体,故A正确;
B.屏蔽服织入金属丝的核心作用是利用静电屏蔽效应,一方面让人体和导线保持等电势,屏蔽外部电场,避免人体处于强电场中;另一方面并不会把人体电势降到零,因为作业场景下导线本身电势为10kV,人体需要和导线电势保持一致才能保证无电势差带来的电流,故B正确;
C.根据欧姆定律,故C正确;
D.机器人金属外壳对内部电子元件起静电屏蔽作用,处于静电平衡时,导体壳内部电场强度为 0,故D 错误。
故选ABC。
9. 某同学将一电源(电动势为,内阻为)、定值电阻和电阻箱串联接成闭合电路。调节电阻箱的阻值,测得电阻箱消耗的电功率随其阻值变化的关系示意图如图所示,图中曲线在处达到最大值。下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电源的电动势为
C. 本电路中电源的最大输出功率为
D. 电阻箱消耗的功率最大时,电源的效率约为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.测得电阻箱消耗的电功率满足
由对勾函数的性质可知当时,电阻箱消耗的电功率最大,此时电阻箱的阻值
可知电源的内阻
结合最大电功率
代入电功率的表达式,解得,故A错误,B正确;
C.电源的输出功率满足
同理可知,当外总电阻等于电源内阻时输出功率最大,但本题中外电路的定值电阻已经大于电源内阻,因此外电阻越小电源输出功率越大:当电阻箱电阻为0时,外阻等于,此时电源最大输出功率,故C错误;
D.电源效率
电阻箱消耗的功率最大时,电阻箱阻值为
故
,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示电路中,电源电动势,内阻。滑动变阻器的总阻值为,其端接电源负极,端经开关与电源正极相连,滑片将分为、两段。与之间接有负载:定值电阻与、的并联部分串联,已知,,;电容器接在、并联部分的两端,开关与并联。初始时闭合、断开,滑片位于段阻值的位置。下列说法正确的是( )
A. 初始状态段的电流大小为
B. 此时两端的电压与、并联部分两端电压之比为,通过、的电流之比为
C. 将、都闭合,、并联部分两端的电压减小,电容器所带的电荷量减少
D. 保持闭合、断开,将滑片向端缓慢移动的过程中,段电阻两端的电压一直减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题意知与的并联电阻
与串联后总电阻
已知
故滑动变阻器段与负载的并联电阻为
滑动变阻器段阻值
电路总电流
故段电流,故A正确;
B.初始状态下,与串联,电流相等,因此电压比
并联电路电流与电阻成反比,通过与的电流比,故B错误;
C.将、都闭合后,与并联,被短路,与并联部分的负载总电阻从减小为,故减小,外电路总电阻减小,总电流增大,同时负载总电阻减小,分流增大,故通过与的电流均增大,、并联部分两端的电压增大,电容器两端的电压满足
故电容器的电压增大,根据电容器所带的电荷量增大,故C错误;
D.保持闭合、断开,滑片向端移动时,增大、减小,滑动变阻器段与负载的并联电阻随上移逐渐增大,根据串联电路分压原理
整理得
因此随着减小,一直减小,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组测量某电池组的电动势E和内阻r。实验室提供的器材有:待测电池组(电动势约为2 V)、电压表V1(量程0~3 V,内阻约3 kΩ)、电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ)、电阻箱R(阻值范围0~999.9 Ω)、开关S及导线若干。小组选用其中一个电压表,按图1所示电路进行实验:闭合开关前将电阻箱接入电路的阻值调到最大,闭合开关后逐次调小电阻箱的阻值R,记录多组R与电压表示数U的数据,并以为纵坐标、为横坐标描点,得到图2所示的拟合直线,其纵截距为b,斜率为k。回答下列问题:
(1)为了减小读数误差,实验中电压表应选用_________(选填“V1”或“V2”);
(2)若实验测得图线的纵截距b=0.50 V-1、斜率k=0.25 Ω/V,忽略电压表分流,请根据闭合电路欧姆定律推导随变化的关系式_______________,并求出该电池组测量值电动势E=_____________V和测量值内阻r=_________Ω(结果均保留两位有效数字);
(3)小组意识到电压表的分流会影响测量结果。已知所用电压表的内阻为RV,则电动势和内阻的测量值与真实值相比均_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”),因此实验中电压表内阻应_________(选填“远大于”“远小于”或“等于”)电池内阻。
【答案】(1)V1 (2) ①. ②. 2.0 ③. 0.50
(3) ①. 偏小 ②. 远大于
【解析】
【小问1详解】
待测电池组电动势约2V,选用量程0~3V的V1可减小读数误差
【小问2详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律
变形可得
[2][3]根据可知图线斜率
纵截距
解得,
【小问3详解】
[1][2]考虑电压表分流时,电路的总电流是电阻箱的电流与电压表的电流之和,真实的闭合电路欧姆定律应为
整理得
忽略分流的测量表达式对比:测量时我们仍用,计算,最终得到的测量值,
可知电动势和内阻的测量值与真实值相比均偏小,当时,电压表的分流可以忽略,就能大幅减小该系统误差。
12. 某实验小组利用灵敏电流计(满偏电流,内阻)、定值电阻和、滑动变阻器、一节干电池(电动势,内阻忽略不计)及开关、导线若干,设计了如图所示的简易多用电表电路。图中A、B为两个表笔插孔,选择开关分别接1、2、3时,该电表可分别作为电流表(量程)、电压表(量程)和欧姆表使用。
(1)接1时为电流挡,则_________;
(2)接2时为电压挡,则_________;
(3)接3时为欧姆挡,需要进行的操作是________,调节使指针满偏,此时接入电路的阻值为________;
(4)若该干电池用久后电动势降为(内阻仍忽略不计,仍能进行欧姆调零),重新调零后用该欧姆挡测量一阻值为的定值电阻,则指针所指的刻度读数为________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 将红、黑表笔短接##欧姆调零 ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
接1时为电流挡,量程
根据并联电路电压相等、总电流为两支路电流之和:灵敏电流计满偏时满足
代入数据解得
【小问2详解】
接2时为电压挡,是先得到改装后的电流表,再串联分压电阻扩电压量程。改装后电流表的总内阻
满偏时总电压为
根据串联电路规律
代入数据解得
【小问3详解】
[1][2]欧姆挡使用前必须进行欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节滑动变阻器使指针满偏。 欧姆调零时,表笔短接外接电阻为0,电路总满偏电流为改装后电流表的量程,由闭合电路欧姆定律
代入数据解得
【小问4详解】
旧电池电动势
重新欧姆调零后,新的欧姆表中值电阻(内阻)为
代入数据解得
测量的电阻时,电路总电流
原欧姆表()的刻度是按标定的,其中
代入电流值解得表盘读数
13. 西康高铁全长约。2026年6月17日,龙潭、镇安西、麻坪、安康西4座牵引变电所相继合闸,全线接触网送电成功,9月28日正式开通运营,西安至安康的运行时间由约3小时缩短到1小时以内。列车所受供电电压,牵引电动机为非纯电阻用电器,将供电系统视为理想直流电路。求:
(1)某时刻列车供电系统输入电功率,求此时通过电动机的电流;
(2)列车以平均速度通过全线,若输入电功率保持不变,求全程消耗的电能(用表示);
(3)将列车牵引电动机线圈的电阻视为,求电流为时电动机线圈的发热功率,并结合能量转化说明为什么电动机消耗的电能总是大于它输出的机械能。
【答案】(1)
(2)
(3);根据能量守恒,电动机输入的总电能分为两部分:绝大部分转化为牵引列车的机械能对外输出,还有一小部分通过线圈电阻的电流热效应转化为内能,以热量形式散失到环境中,因此电动机消耗的总电能必然大于它输出的机械能。
【解析】
【小问1详解】
已知供电电压是电动机的输入电压,输入电功率
故通过电动机的电流
【小问2详解】
西康高铁全长约,故列车以平均速度通过全线所需的时间
全程消耗的电能
【小问3详解】
线圈的发热功率满足
原因见答案。
14. 板式静电除尘器的除尘区可简化为两块竖直放置的平行金属板A、B,如图甲所示。两板间的距离d=0.20 m,板间电压始终为U=2.0×104 V,A板电势高于B板,B板接地。含尘气体中的某带电微粒(可视为点电荷)进入板间后,在电场力作用下向B板运动并被收集。板间电场可视为匀强电场,忽略微粒所受重力与空气阻力。图中P为板间一点,到A板的距离x=0.05 m;微粒的电荷量q=+2.0×10-5 C,质量m=2.0×10-13 kg。
(1)求板间电场强度E的大小和P点的电势φP;
(2)该微粒在A板附近由静止释放,求它到达B板时的速度大小v;
(3)为监测板间电压,在A、B两板间接入如图乙所示的分压网络,其中定值电阻R1=9.0×107 Ω与一段导电陶瓷R2串联,理想电压表测R2两端的电压。已知R2的电阻率ρ=1.0×102 Ω·m,长度l=0.10 m,横截面积S=1.0×10-6 m2,求电压表的示数和分压网络消耗的总功率。
【答案】(1),
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
板间为匀强电场,电场强度为
B板接地,则,P点到B板的距离为
故P点电势
【小问2详解】
微粒运动过程只有电场力做功,由动能定理得
代入数据解得
【小问3详解】
由电阻定律得的阻值
代入数据可得
与串联,总电阻
电路总电流
电压表测两端电压,故电压表示数
分压网络消耗的总功率
15. 如图甲所示,空间中有M、N两块竖直放置的平行金属板,两板中心处各有一个小孔,P板水平放置,Q板位于P板正下方,两板长度等长,两板间的距离d=0.3 m,Q板的长度L未知,P、Q两板间区域的中轴线与M、N两板小孔的连线重合。如图乙所示,电源的电动势E=22 V、内阻r=2 Ω,定值电阻R=6 Ω与电阻箱R0串联后接在电源两端。接线柱C与M板相连,接线柱D与N、P两板相连,接线柱F与Q板相连。一比荷的带正电粒子从M板中心处由静止释放,不计粒子受到的重力,将板间场视为匀强电场。当电阻箱接入电路的阻值调至R0=3 Ω时,粒子恰好在P、Q板间区域的右端从Q板上方擦过。求:
(1)粒子从N板飞出时的速度大小v0与Q板的长度L;
(2)仅改变电阻箱接入电路的阻值R0,为使粒子从P、Q板间飞出时的速度最小,求此时电阻箱接入电路的阻值及粒子的最小速度(结果保留根式);
(3)在(2)的情形下,求粒子飞出时速度方向与中轴线夹角的正切值。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
电路总电流
M接C、N接D,因此M、N间的加速电压等于定值电阻R两端的电压,即
粒子在M、N间由静止加速,根据动能定理
解得
P接D、Q接F,因此P、Q间的偏转电压等于电阻箱两端的电压,即
粒子在P、Q间做类平抛运动:竖直方向(垂直初速度方向)的位移为,加速度
由匀变速位移公式
水平方向匀速运动,板长
联立解得
【小问2详解】
设电路总电流为,则加速电压
偏转电压
电压满足
对粒子全程用动能定理:粒子从释放到飞出P、Q电场,根据动能定理
粒子在PQ内运动的水平位移恒为L,运动时间
竖直方向速度
粒子出偏转电场的合速度v满足
联立可得
由基本不等式,当即时,有最小速度为
【小问3详解】
此时回路电流
加速电压
初速度
竖直分速度
粒子飞出时速度方向与中轴线夹角的正切值
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高二阶段性检测
物理(A)
本试卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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,只有一项符合题目要求。
1. 汉阴县某智能化纺织车间内,电动机驱动纺织机正持续运转。在生产中,纱线与胶辊、导纱器高速摩擦,产生显著的静电现象。下列说法正确的是( )
A. 纺织机的电动机正常工作时,消耗的电能全部转化为机械能
B. 电势越高的地方,放在该处的电荷具有的电势能一定越大
C. 某一小段纱线与胶辊高速摩擦后带上了电,只要它所带电荷量很小,就可以把它看作点电荷
D. 摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,摩擦后两物体所带电荷的代数和保持不变
2. 如图,一个均匀带电小球A固定在光滑的定滑轮下方d处。绝缘细线绕过定滑轮与另一均匀带电小球B连接。开始时A、B两球间距也为d,在同一水平面上处于静止状态。现有一力F缓慢拉动细线,在A、B连线转至与水平面成45°的过程中,下列说法正确的是( )
A. 两球之间的距离始终不变
B. 拉动细线前后B球所受库仑力之比为
C. 细线与竖直方向的夹角θ不会变化
D. B球受到的库仑力对B球做正功
3. 匀强电场中的三点、、是一个直角三角形的三个顶点,,边与边的长度均为,电场线方向平行于所在平面,如图所示。已知、、三点的电势分别为、和。一电荷量为的点电荷从点移到点,电场力做的功为,该匀强电场的电场强度大小为,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 某电镀车间的电镀槽内盛有酸性硫酸铜溶液。通电后,溶液中的、向阴极定向移动,向阳极定向移动。已知在内通过溶液某一横截面的个数为个、个数为个、个数为个,电子的电荷量。则通过该横截面的电流为( )
A. 大小为,方向与定向移动的方向相同
B. 大小为,方向与定向移动的方向相同
C. 大小为,方向与定向移动的方向相同
D. 大小为0,因为正、负离子定向移动方向相反,两者形成的电流相互抵消
5. 2026年10月10日,国家电网烟威1000千伏特高压交流输变电工程全面建成投运。作为输电能力对比参考,陕北至安徽特高压直流工程额定输送容量800万千瓦、直流线路全长约。取该直流工程(正、负极输电线在送电端对地电势分别为与)每极输电线路单位长度的电阻。工程以双极方式满容量输送万千瓦的电功率时,下列说法正确的是( )
A. 每极输电电流约为
B. 输电线路损失的总电功率约为
C. 若输送功率不变而把每极对地输电电压降为,线路上损失的电功率将变为原来的1.6倍
D. 为进一步减小线路损耗,可采用分裂导线,增大输电导线的横截面积
6. 据新华社2026年10月4日报道,2026年国庆假期前三天全国高速公路新能源汽车充电296.86万次、充电量7161.93万千瓦时。假设某服务区充电站某日共为400辆次新能源汽车提供充电服务,累计充电量为。已知该站快充桩的正常输出电压为,单次充电过程中的平均电流为。下列说法正确的是( )
A. 该日充电站输出的总电能约为
B. 若每次充电时电压恒为,电流恒为,则平均每次充电时间约为
C. 若每次充电时电压恒为,电流恒为,每次充电过程中通过充电桩的电荷量约为
D. 保持输出电压不变,若将充电电流增大到,则平均每次充电时间变为
7. 某工业静电除尘装置的简化模型如图所示,两块水平放置的平行金属板构成电容器,上极板接直流电源正极,下极板接电源负极并接地,电路中接有开关。开关闭合时,板间有一质量的微粒,恰好静止悬浮在距下极板处。已知板间距,电源电压,取。下列说法正确的是( )
A. 微粒带正电,其电荷量为
B. 保持开关闭合,仅将下极板向下移动一段距离,微粒将向上加速
C. 固定微粒的位置不动,保持开关闭合,仅将上极板向下移动一小段距离,微粒的电势能减小
D. 先断开开关,再增大两板间的距离,微粒将向下加速
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. 国家能源局2026年8月28日《数智让电网更“聪明”》报道:云南楚雄为提升配网线路防灾避险能力,采用“人机协同”作业模式——人工完成避雷器安装等低风险工序后,由带电作业机器人完成电气搭接等高风险操作,实现10 kV配网作业不停电。作业人员须穿着织入金属丝的屏蔽服,下列说法正确的是( )
A. 作业人员登上10 kV带电导线后,人体与导线等电势,人体上没有持续的电流通过
B. 屏蔽服中织入金属丝,其作用是使人体与导线保持等电位并屏蔽外部电场,而不是把人体的电势降到零
C. 若屏蔽服某处破损,破损处两端出现ΔU=10 V的电势差,人体该段电阻按R=1 kΩ计,则通过该段人体的电流约为10 mA
D. 机器人金属外壳对内部电子元件起静电屏蔽作用,是因为金属壳内部的电场比外部强得多
9. 某同学将一电源(电动势为,内阻为)、定值电阻和电阻箱串联接成闭合电路。调节电阻箱的阻值,测得电阻箱消耗的电功率随其阻值变化的关系示意图如图所示,图中曲线在处达到最大值。下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电源的电动势为
C. 本电路中电源的最大输出功率为
D. 电阻箱消耗的功率最大时,电源的效率约为
10. 如图所示电路中,电源电动势,内阻。滑动变阻器的总阻值为,其端接电源负极,端经开关与电源正极相连,滑片将分为、两段。与之间接有负载:定值电阻与、的并联部分串联,已知,,;电容器接在、并联部分的两端,开关与并联。初始时闭合、断开,滑片位于段阻值的位置。下列说法正确的是( )
A. 初始状态段的电流大小为
B. 此时两端的电压与、并联部分两端电压之比为,通过、的电流之比为
C. 将、都闭合,、并联部分两端的电压减小,电容器所带的电荷量减少
D. 保持闭合、断开,将滑片向端缓慢移动的过程中,段电阻两端的电压一直减小
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组测量某电池组的电动势E和内阻r。实验室提供的器材有:待测电池组(电动势约为2 V)、电压表V1(量程0~3 V,内阻约3 kΩ)、电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ)、电阻箱R(阻值范围0~999.9 Ω)、开关S及导线若干。小组选用其中一个电压表,按图1所示电路进行实验:闭合开关前将电阻箱接入电路的阻值调到最大,闭合开关后逐次调小电阻箱的阻值R,记录多组R与电压表示数U的数据,并以为纵坐标、为横坐标描点,得到图2所示的拟合直线,其纵截距为b,斜率为k。回答下列问题:
(1)为了减小读数误差,实验中电压表应选用_________(选填“V1”或“V2”);
(2)若实验测得图线的纵截距b=0.50 V-1、斜率k=0.25 Ω/V,忽略电压表分流,请根据闭合电路欧姆定律推导随变化的关系式_______________,并求出该电池组测量值电动势E=_____________V和测量值内阻r=_________Ω(结果均保留两位有效数字);
(3)小组意识到电压表的分流会影响测量结果。已知所用电压表的内阻为RV,则电动势和内阻的测量值与真实值相比均_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”),因此实验中电压表内阻应_________(选填“远大于”“远小于”或“等于”)电池内阻。
12. 某实验小组利用灵敏电流计(满偏电流,内阻)、定值电阻和、滑动变阻器、一节干电池(电动势,内阻忽略不计)及开关、导线若干,设计了如图所示的简易多用电表电路。图中A、B为两个表笔插孔,选择开关分别接1、2、3时,该电表可分别作为电流表(量程)、电压表(量程)和欧姆表使用。
(1)接1时为电流挡,则_________;
(2)接2时为电压挡,则_________;
(3)接3时为欧姆挡,需要进行的操作是________,调节使指针满偏,此时接入电路的阻值为________;
(4)若该干电池用久后电动势降为(内阻仍忽略不计,仍能进行欧姆调零),重新调零后用该欧姆挡测量一阻值为的定值电阻,则指针所指的刻度读数为________。
13. 西康高铁全长约。2026年6月17日,龙潭、镇安西、麻坪、安康西4座牵引变电所相继合闸,全线接触网送电成功,9月28日正式开通运营,西安至安康的运行时间由约3小时缩短到1小时以内。列车所受供电电压,牵引电动机为非纯电阻用电器,将供电系统视为理想直流电路。求:
(1)某时刻列车供电系统输入电功率,求此时通过电动机的电流;
(2)列车以平均速度通过全线,若输入电功率保持不变,求全程消耗的电能(用表示);
(3)将列车牵引电动机线圈的电阻视为,求电流为时电动机线圈的发热功率,并结合能量转化说明为什么电动机消耗的电能总是大于它输出的机械能。
14. 板式静电除尘器的除尘区可简化为两块竖直放置的平行金属板A、B,如图甲所示。两板间的距离d=0.20 m,板间电压始终为U=2.0×104 V,A板电势高于B板,B板接地。含尘气体中的某带电微粒(可视为点电荷)进入板间后,在电场力作用下向B板运动并被收集。板间电场可视为匀强电场,忽略微粒所受重力与空气阻力。图中P为板间一点,到A板的距离x=0.05 m;微粒的电荷量q=+2.0×10-5 C,质量m=2.0×10-13 kg。
(1)求板间电场强度E的大小和P点的电势φP;
(2)该微粒在A板附近由静止释放,求它到达B板时的速度大小v;
(3)为监测板间电压,在A、B两板间接入如图乙所示的分压网络,其中定值电阻R1=9.0×107 Ω与一段导电陶瓷R2串联,理想电压表测R2两端的电压。已知R2的电阻率ρ=1.0×102 Ω·m,长度l=0.10 m,横截面积S=1.0×10-6 m2,求电压表的示数和分压网络消耗的总功率。
15. 如图甲所示,空间中有M、N两块竖直放置的平行金属板,两板中心处各有一个小孔,P板水平放置,Q板位于P板正下方,两板长度等长,两板间的距离d=0.3 m,Q板的长度L未知,P、Q两板间区域的中轴线与M、N两板小孔的连线重合。如图乙所示,电源的电动势E=22 V、内阻r=2 Ω,定值电阻R=6 Ω与电阻箱R0串联后接在电源两端。接线柱C与M板相连,接线柱D与N、P两板相连,接线柱F与Q板相连。一比荷的带正电粒子从M板中心处由静止释放,不计粒子受到的重力,将板间场视为匀强电场。当电阻箱接入电路的阻值调至R0=3 Ω时,粒子恰好在P、Q板间区域的右端从Q板上方擦过。求:
(1)粒子从N板飞出时的速度大小v0与Q板的长度L;
(2)仅改变电阻箱接入电路的阻值R0,为使粒子从P、Q板间飞出时的速度最小,求此时电阻箱接入电路的阻值及粒子的最小速度(结果保留根式);
(3)在(2)的情形下,求粒子飞出时速度方向与中轴线夹角的正切值。
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