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广东省揭阳一中2015-2016学年高二上学期第二次段考物理试卷


2015-2016 学年广东省揭阳一中高二(上)第二次段考物理试卷

一、单项选择:本大题共 6 小题,每小题 4 分,满分 24 分.在每小题给出的四个选项中,只 有有一个选项符合题目要求. 1.如图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的 24 户居民,所以整幢居民楼里有各种 不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等.停电时,用多用电表测得 A、B

间的电 阻为 R;供电后,各家电器同时使用,测得 A、B 间电压为 U,进线电流为 I,则计算该幢居民 楼用电的总功率可以用的公式是( )

A.P=I2R B.P= C.P=IU D.以上公式都可以

2.一电压表由电流表 G 与电阻 R 串联而成,如图所示,若在使用中发现此电压表的读数总比 准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进( )

A.在 R 上串联一比 R 小得多的电阻 B.在 R 上串联一比 R 大得多的电阻 C.在 R 上并联一比 R 小得多的电阻 D.在 R 上并联一比 R 大得多的电阻

3.当接通电源后,小磁针 A 的指向如图所示,则(

)

A.小磁针 B 的 N 极向纸外转

B.小磁针 B 的 N 极向纸里转 C.小磁针 B 不转动 D.因电流未标出,所以无法判断小磁针 B 如何转动

4.如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似打点计时器.当电 流从电磁铁的接线柱 a 流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是( )

A.电磁铁的上端为 N 极,小磁铁的下端为 N 极 B.电磁铁的上端为 S 极,小磁铁的下端为 S 极 C.电磁铁的上端为 N 极,小磁铁的下端为 S 极 D.电磁铁的上端为 S 极,小磁铁的下端为 N 极

5.如图①、②、③、④四幅图中,四个相同的磁体都处于平衡状态,且弹簧处于伸长状态, 则( )

A.对地面压力最大的是④ B.对地面压力最大的是① C.对地面压力最大的是①、③、④ D.对地面压力最大的是③、④

6.如图所示直线是真空中某电场的一条电场线,A、B 是这条直线上的两点,一电子以速度 vA 经过 A 点向 B 点运动, 经过一段时间后, 电子以速度 vB 经过 B 点, 且 vA 与 vB 方向相反, 则( )

A.A 点的场强一定大于 B 点的场强 B.A 点的电势一定低于 B 点的电势 C.电子在 A 点的动能一定小于它在 B 点的动能 D.电子在 A 点的电势能一定小于它在 B 点的电势能

二、多项选择:本大题共 4 小题,每小题 4 分,满分 16 分.在每小题给出的四个选项中,有 多个选项符合题目要求,全部选对得 4 分,选不全得 2 分,有选错或不答的得 0 分. 7.下列现象中,能表明电和磁有联系的是( A.摩擦起电 B.两块磁铁相互吸引或排斥 C.小磁针靠近通电导线时发生偏转 D.雷电过后,能使磁性材料产生磁性 )

8.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的 S 极转向纸内, 如图所示,那么这束带电粒子可能是( )

A.向右飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束

B.向左飞行的正离子束 D.向左飞行的负离子束

9.为了保证行车安全和乘客身体健康,动车上装有烟雾报警装置,其原理如图所示.M 为烟 雾传感器,其阻值 RM 随着烟雾浓度的改变而变化,电阻 R 为可变电阻.车厢内有人抽烟时, 烟雾浓度增大,导致 S 两端的电压增大,装置发出警报.下列说法正确的是( )

A.RM 随烟雾浓度的增大而增大 B.RM 随烟雾浓度的增大而减小 C.若要提高报警灵敏度可增大 R D.若要提高报警灵敏度可减小 R

10.如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中 A、B 是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云, 在放电的过程中,两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针 N 极 转向纸里,S 极转向纸外,则关于 A、B 的带电情况说法中正确的是( )

A.带同种电荷

B.带异种电荷

C.B 带正电 D.A 带正电

三、实验题:本题共 2 小题,每空 3 分,共 15 分. 11.某同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻,身边的器材仅“一个多用电表、一个滑 动变阻器 (R1 可调范围 0 到 20Ω ) 、 一个约为几欧的定值电阻 (R2) 、 一个电键 (S) 、 导线若干”. 小 明利用上述器材设计了实验原理图(如图 1 所示) ,并进行了如下实验步骤: ①根据原理图,连接实验器材,且 S 断开; ②多用电表选择“R×1”挡,先__________,后红表笔接 b 端,黑表笔接 c 端,记录下 R2 示 数(如图 3 所示) ; ③S 闭合,多用电表选择“直流电压 1V”挡,红表笔接 b 端,黑表笔接 a 端,记录下 Uba 示数; 然后红表笔接 c 端,黑表笔接 b 端,记录下 Ucb 示数; ④改变滑动变阻器滑片位置,重复步骤③,至少记录六组数据; ⑤然后以 c、b 两端电压为横轴,b、a 两端电压为纵轴,描点并连线,画出“Uba﹣Ucb”关系图 (如图所示) . (1)请你完成上述操作步骤中空白处填空. (2)由图可知 R2 测量值为__________Ω ,由“Uba﹣Ucb”图象可得旧干电池的电动势为 __________V.

12.在测量电源的电动势和内阻实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小, 某同学设计了如图所示的实物电路.根据实验数据描点,绘出的 ﹣R 图象是一条直线,若直 线的斜率为 k,在坐标轴上的截距为 b,则该电源的电动势 E=__________,内阻 r=__________ (用 k、b 和 R0 表示)

四、解答题:本题共 3 小题,每题 15 分,共计 45 分.解答时请写出必要的文字说明、方程 式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数 值和单位. 13.如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区 域,场强 E=5×104N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量 m=5×10﹣3kg 的带电小球,静止时 小球偏离竖直方向的夹角 θ =45°,g 取 10m/s .试求: (1)小球的带电量和电性; (2)悬线的拉力.
2

14.如图所示,内壁光滑、内径很小的 圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径 r 为 0.2m,在 圆心 O 处固定一个电荷量为﹣1.0×10
﹣9

C 的点电荷.质量为 0.06kg、略小于圆管截面的带电

小球,从与 O 点等高的 A 点沿圆管内由静止运动到最低点 B,到达 B 点小球刚好与圆弧没有作 用力,然后从 B 点进入板距 d=0.08m 的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运 动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作.已知电源的电动势为 12V,内阻为 1Ω ,定值电 阻 R 的阻值为 6Ω ,电动机的内阻为 0.5Ω .求(取 g=10m/s2,静电力常量 k=9.0×109N?m2/C2) (1)小球到达 B 点时的速度; (2)小球所带的电荷量; (3)电动机的机械功率.

15.如图所示,ABCD 为固定在竖直平面内的轨道,AB 段光滑水平,BC 段为光滑圆弧,对应的 圆心角 θ =37°,半径 r=2.5m,CD 段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在 区域有场强大小为 E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量 m=5×l0﹣2kg、电荷 量 q=+1×10﹣6C 的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在 C 点以速度 v0=3m/s 冲上斜轨. 以小物体通过 C 点时为计时起点, 0.1s 以后, 场强大小不变, 方向反向. 已 知斜轨与小物体间的动摩擦因数 μ =0.25.设小物体的电荷量保持不变,取 g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8. (1)求弹簧枪对小物体所做的功; (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为 P,求 CP 的长度.

2015-2016 学年广东省揭阳一中高二(上)第二次段考物理试卷

一、单项选择:本大题共 6 小题,每小题 4 分,满分 24 分.在每小题给出的四个选项中,只 有有一个选项符合题目要求. 1.如图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的 24 户居民,所以整幢居民楼里有各种 不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等.停电时,用多用电表测得 A、B 间的电 阻为 R;供电后,各家电器同时使用,测得 A、B 间电压为 U,进线电流为 I,则计算该幢居民 楼用电的总功率可以用的公式是( )

A.P=I2R B.P= C.P=IU D.以上公式都可以 【考点】电功、电功率. 【分析】该幢楼内用电器有纯电阻的用电器,也有非纯电阻的用电器,总功率 P=UI. 【解答】解:A、B、C 由题可知,该幢楼内用电器有纯电阻的用电器,也有非纯电阻的用电器, 则该幢楼居民用电的总功率为 P=UI.由于欧姆定律不成立,U>IR,则 P>I R,P= 立.故 AB 错误,C 正确. D、由上述分析可知 D 错误. 故选:C. 【点评】 家用电器有纯电阻用电器,由非纯电阻用电器,求用电器的总功率, 应该用公式 P=UI 来求.
2

不再成

2.一电压表由电流表 G 与电阻 R 串联而成,如图所示,若在使用中发现此电压表的读数总比 准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进( )

A.在 R 上串联一比 R 小得多的电阻

B.在 R 上串联一比 R 大得多的电阻 C.在 R 上并联一比 R 小得多的电阻 D.在 R 上并联一比 R 大得多的电阻 【考点】把电流表改装成电压表;串联电路和并联电路. 【分析】电流表与电流表都是由表头改装成的,电压表是本题与分压电阻串联成的,根据串 并联规律可知,若电压表读数总比准确值小,说明通过本题的电流较小,应减小分压电阻的 大小,根据并联电阻需要任一支路电阻可知,应在 R 上并联一个比 R 大得多的电阻. 【解答】解:电压表的读数总比准确值稍小一些,说明通过电流表 G 的电流偏小,串联的电 阻 R 偏大,为减小串联电阻 R 的阻值需在 R 上并联一个比 R 大得多的电阻,所以 D 正确; 故选:D 【点评】电流表、电压表的改装,实质上是电阻的串、并联问题,只要分清分电流、总电流, 分电压、总电压,应用欧姆定律就能解决

3.当接通电源后,小磁针 A 的指向如图所示,则(

)

A.小磁针 B 的 N 极向纸外转 B.小磁针 B 的 N 极向纸里转 C.小磁针 B 不转动 D.因电流未标出,所以无法判断小磁针 B 如何转动 【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向;磁感应强度. 【分析】由小磁针的指向,根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的左端为 S 极,右端 为 N 极,再根据右手螺旋定则得出电源的左端为正极,右端为负极. 【解答】解:如图,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以通电螺线管的左端是 S 极,右端是 N 极; 根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是通电螺线管的 N 极.可以判断电流从螺线管的左端上电流,从右端出电流,所以,电源的左端是正极,右端 是负极.

而小磁针 B 在电流产生磁场中, 根据右手螺旋定则可知, N 极的指向垂直纸面向外, 故 A 正确, BCD 错误; 故选:A. 【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则.利用右手螺旋定则既可由电流 的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法.

4.如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似打点计时器.当电 流从电磁铁的接线柱 a 流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是( )

A.电磁铁的上端为 N 极,小磁铁的下端为 N 极 B.电磁铁的上端为 S 极,小磁铁的下端为 S 极 C.电磁铁的上端为 N 极,小磁铁的下端为 S 极 D.电磁铁的上端为 S 极,小磁铁的下端为 N 极 【考点】电磁感应在生活和生产中的应用. 【分析】由安培定则知电磁铁的上端为 S 极,再根据同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥 判定小磁铁的极性. 【解答】解:电磁铁实际为通电螺线管,如题图,当电流从 a 流入电磁铁时上端为 S 极,由 异名磁极相互吸引知永磁铁下端为 N 极,故 A、B、D 错误,C 正确; 故选:C. 【点评】本题考查了安培定则在生活中的应用,要注意明确仪器原理,并掌握右手螺旋定则 的正确应用.

5.如图①、②、③、④四幅图中,四个相同的磁体都处于平衡状态,且弹簧处于伸长状态, 则( )

A.对地面压力最大的是④ B.对地面压力最大的是① C.对地面压力最大的是①、③、④ D.对地面压力最大的是③、④ 【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 【专题】定性思想;整体法和隔离法;共点力作用下物体平衡专题. 【分析】把两磁体看成一个整体,分别对其进行受力分析,运用共点力平衡进行求解. 【解答】解:把两磁体看成一个整体,分别对其进行受力分析, ①②都受重力、向上的细绳拉力和地面支持力, ③④受重力和地面支持力, 根据共点力平衡条件得①②重力大于地面支持力,③④受重力等于地面支持力, 地面支持力等于物体对地面压力,所以对地面压力最大的是③④,故 D 正确,ABC 错误; 故选:D 【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,掌握整体法和隔 离法的运用.

6.如图所示直线是真空中某电场的一条电场线,A、B 是这条直线上的两点,一电子以速度 vA 经过 A 点向 B 点运动, 经过一段时间后, 电子以速度 vB 经过 B 点, 且 vA 与 vB 方向相反, 则( )

A.A 点的场强一定大于 B 点的场强 B.A 点的电势一定低于 B 点的电势 C.电子在 A 点的动能一定小于它在 B 点的动能 D.电子在 A 点的电势能一定小于它在 B 点的电势能 【考点】电势能.

【分析】电场线的疏密表示电场的强弱,由于只有一条电场线,所以无法判断哪个位置电场 线更密集. 由于带正电的粒子在 A 点时速度方向向右而到达 B 点时速度方向向左,即可判断出电子所受 的电场力方向向左,电场线方向向右.沿电场线方向电势降低,由于从 A 到 B 过程中电场力 做负功,粒子的电势能增大,动能减小. 【解答】解: A、由于只有一条电场线,所以无法判断哪个位置电场线更密集,故无法判断 A、B 两点场强 的大小,故 A 错误. B、由于电子在 A 点时速度方向向右,而到达 B 点时速度方向向左,故电子所受的电场力方向 向左,而电子所受电场力的方向与电场的方向相反,故场强向右,所以 A 点电势一定高于 B 点的电势.故 B 错误. C、由于从 A 到 B 过程中电场力做负功,电子的动能减小,所以电子在 A 点的动能一定大于在 B 点的动能,故 C 错误. D、从 A 到 B 过程中电场力做负功,电子的电势能增大,所以电子在 A 点的电势能一定小于它 在 B 点的电势能,故 D 正确. 故选:D. 【点评】物体速度方向的变化说明物体所受的电场力方向向左,这是本题的突破口.学会寻 找解题的突破口是我们学习物理时必须具有的一种能力.

二、多项选择:本大题共 4 小题,每小题 4 分,满分 16 分.在每小题给出的四个选项中,有 多个选项符合题目要求,全部选对得 4 分,选不全得 2 分,有选错或不答的得 0 分. 7.下列现象中,能表明电和磁有联系的是( A.摩擦起电 B.两块磁铁相互吸引或排斥 C.小磁针靠近通电导线时发生偏转 D.雷电过后,能使磁性材料产生磁性 【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向. 【专题】定性思想;推理法;磁场 磁场对电流的作用. 【分析】电可以生磁,磁也可以生电,磁的本质是电.分子电流的有序流动,产生了磁场. 从本质上讲,磁场和电场实际上是一种物质的两种不同表现形式. )

【解答】解:A、摩擦起电,仅仅是电荷的转移,与磁场没有关系,故 A 错误; B、两块磁铁相互吸引或排斥,仅仅是磁场间的相互作用力,与电场没有关联,故 B 错误; C、小磁针靠近通电导线时,由于通电电线周围存在磁场,所以小磁针会发生偏转,因此这是 电与磁的联系,故 C 正确; D、雷电过后,能使磁性材料产生磁性,说明电流能产生磁场,故 D 正确; 故选:CD 【点评】此题主要考查了电流的磁效应,即电流周围存在磁场.这个实验证实了电可以生磁, 与电磁感应正好相反,要注意找出这两个实验的不同之处.

8.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的 S 极转向纸内, 如图所示,那么这束带电粒子可能是( )

A.向右飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束

B.向左飞行的正离子束 D.向左飞行的负离子束

【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向. 【分析】小磁针 N 极受力方向与磁场方向相同.电流方向与正电荷定向移动方向相同,与负 电荷定向移动方向相反.根据安培定则,将选项逐一代入检查,选择符合题意的选项. 【解答】解:A、向右飞行的正离子束形成的电流方向向右,根据安培定则可知,离子在下方 产生的磁场方向向里,则 N 极转向里,S 极转向外,不符合题意.故 A 错误. B、向左飞行的正离子束形成的电流方向向左,根据安培定则可知,离子在下方产生的磁场方 向向外,则 N 极转向外,S 极转向里,符合题意.故 B 正确. C、向右飞行的负离子束形成的电流方向向左,根据安培定则可知,离子在下方产生的磁场方 向向外,则 N 极转向外,S 极转向里,符合题意.故 C 正确. D、向左飞行的正离子束形成的电流方向向右,根据安培定则可知,离子在下方产生的磁场方 向向里,则 N 极转向里,S 极转向外,不符合题意.故 D 错误. 故选:BC. 【点评】本题考查应用物理基本定则的能力,B、C 两项是等效的,A、D 两项也是等效的,考 试时抓住等效性,可以节省时间.

9.为了保证行车安全和乘客身体健康,动车上装有烟雾报警装置,其原理如图所示.M 为烟 雾传感器,其阻值 RM 随着烟雾浓度的改变而变化,电阻 R 为可变电阻.车厢内有人抽烟时, 烟雾浓度增大,导致 S 两端的电压增大,装置发出警报.下列说法正确的是( )

A.RM 随烟雾浓度的增大而增大 B.RM 随烟雾浓度的增大而减小 C.若要提高报警灵敏度可增大 R D.若要提高报警灵敏度可减小 R 【考点】常见传感器的工作原理;闭合电路的欧姆定律. 【分析】利用“极限思维”:只要掌握一个规律,“两只电阻并联时,其总电阻总是比较其 中最小的那个阻值还小.因此,题目要求“S”上的电压增大最明显,也就是意味着“要求电 路中的电流增加的范围最大”,即等效电源的内阻减小范围最大,此时利用极限法. 【解答】解:AB、S 两端电压 U 增大,故传感器两端电压一定减小;当有烟雾,使传感器电阻 变化,即 RM 变小,则有 RM 随着烟雾浓度的增大而减小,故 A 错误,B 正确. CD、R 越大,M 与 R 并联的电阻 R 并越接近 RM,U 增大越明显,导致“S”上电压变化最明显, 故 C 正确,D 错误. 故选:BC. 【点评】此题利如果用传统的思维,即利用闭合电路欧姆定律,由电源电动势 E、内阻 r、电 阻 R 及 RM 得出 S 上的电压表达式,再进行讨论.其实,那是一个非常复杂的代数式,要讨论 还得将式子进行一系列变形才能进行,显然非常麻烦,方法不可取;此题如果利用“等效思 维”与“极限思维”便可一步到位,轻松突破.

10.如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中 A、B 是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云, 在放电的过程中,两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针 N 极 转向纸里,S 极转向纸外,则关于 A、B 的带电情况说法中正确的是( )

A.带同种电荷

B.带异种电荷

C.B 带正电 D.A 带正电

【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向. 【分析】用右手螺旋定则可判断出电流的方向,即用右手握住通电直导线,大拇指的方向指 向电流方向,弯曲四指的方向就是通电直导线的磁场方向. 故再据“正电荷定向移动的方向 是电流的方向的”特点即可判断该题的答案. 【解答】解:由于小磁针 N 极转向纸里,S 极转向纸外,故该通道所产生的磁场方向应该是垂 直于纸面向里,所以利用右手螺旋定则可以判断出电流的方向应该是由 A 流向 B,所以 A 带的 是正电荷;B 带的是负电荷,故 BD 正确,AC 错误. 故选:BD. 【点评】知道右手螺旋定则,并能利用该定则判断出电流的方向是解决该题的关键.

三、实验题:本题共 2 小题,每空 3 分,共 15 分. 11.某同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻,身边的器材仅“一个多用电表、一个滑 动变阻器 (R1 可调范围 0 到 20Ω ) 、 一个约为几欧的定值电阻 (R2) 、 一个电键 (S) 、 导线若干”. 小 明利用上述器材设计了实验原理图(如图 1 所示) ,并进行了如下实验步骤: ①根据原理图,连接实验器材,且 S 断开; ②多用电表选择“R×1”挡,先欧姆调零,后红表笔接 b 端,黑表笔接 c 端,记录下 R2 示数 (如图 3 所示) ; ③S 闭合,多用电表选择“直流电压 1V”挡,红表笔接 b 端,黑表笔接 a 端,记录下 Uba 示数; 然后红表笔接 c 端,黑表笔接 b 端,记录下 Ucb 示数; ④改变滑动变阻器滑片位置,重复步骤③,至少记录六组数据; ⑤然后以 c、b 两端电压为横轴,b、a 两端电压为纵轴,描点并连线,画出“Uba﹣Ucb”关系图 (如图所示) . (1)请你完成上述操作步骤中空白处填空. (2)由图可知 R2 测量值为 4.5Ω ,由“Uba﹣Ucb”图象可得旧干电池的电动势为 1.2V.

【考点】测定电源的电动势和内阻. 【专题】实验题;定性思想;推理法;实验分析法;恒定电流专题. 【分析】根据多用表测量电阻的实验要求明确实验测量步骤;根据多用电表的读数方法可得 出对应的电阻值; 根据闭合电路欧姆定律明确对应的曲线,根据图象规律可求得电动势 【解答】解: (1)在每次测量电阻之前均需要进行 欧姆调零; (2)万用表档位为×1;故多用表的读数为:4.5Ω ; 由欧姆定律可知,I= ;

则由闭合电路欧姆定律可知: Uab=E﹣Ir Uab=E﹣ r

则由图象可知 E=1.2V; r=2.25Ω ; 故答案为: (1)欧姆调零(2)4.5;1.2 【点评】本题考查闭合电路欧姆定律及多用表的使用方法,要注意掌握欧姆表的读数方法; 明确数据处理的方法,能正确根据图象得出有用信息.

12.在测量电源的电动势和内阻实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小, 某同学设计了如图所示的实物电路.根据实验数据描点,绘出的 ﹣R 图象是一条直线,若直 线的斜率为 k,在坐标轴上的截距为 b,则该电源的电动势 E= 和 R0 表示) ,内阻 r= (用 k、b

【考点】测定电源的电动势和内阻. 【专题】实验题;恒定电流专题. 【分析】 由题意及闭合电路欧姆定律可得出 从而可以得出电动势和内电阻. 【解答】解:由图可知,电源与 R0、R 串联;则由闭合电路欧姆定律可得:U= = + + ; ; 的关系, 结合图象可知其斜率及截距的含义,

由函数知识可知:图象的斜率 k= 故 E= ; ;

图象与纵坐标的交点 b= + r= ; ,

故答案为:

【点评】本题考查测定电动势和内阻的实验的数据的处理问题,要求能正确应用图象并结合 函数关系进行分析得出结果.

四、解答题:本题共 3 小题,每题 15 分,共计 45 分.解答时请写出必要的文字说明、方程 式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数 值和单位. 13.如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区 域,场强 E=5×10 N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量 m=5×10 kg 的带电小球,静止时 小球偏离竖直方向的夹角 θ =45°,g 取 10m/s2.试求: (1)小球的带电量和电性; (2)悬线的拉力.
4 ﹣3

【考点】共点力平衡的条件及其应用;匀强电场中电势差和电场强度的关系. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】带电小球在匀强电场中处于如图所示的位置,则可确定电场力方向从而得出带电性, 及电量.由力的平行四边形定则可求出拉力与重力的关系,则可算出拉力大小. 【解答】解: (1)小球受电场力向右,故带正电,受力分析如图所示.

由平衡条件有 qE=mgtan45° 解得:q= C

(2)由平衡条件得 F= 答: (1)小球的带正电和电荷量为 1×10
﹣6

N. C; (2)悬线的拉力 N.

【点评】对带电小球受力分析后,进行力的合成,从而确定电场力与重力的关系,拉力与重 力的关系.

14.如图所示,内壁光滑、内径很小的 圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径 r 为 0.2m,在 圆心 O 处固定一个电荷量为﹣1.0×10﹣9 C 的点电荷.质量为 0.06kg、略小于圆管截面的带电 小球,从与 O 点等高的 A 点沿圆管内由静止运动到最低点 B,到达 B 点小球刚好与圆弧没有作 用力,然后从 B 点进入板距 d=0.08m 的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运 动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作.已知电源的电动势为 12V,内阻为 1Ω ,定值电 阻 R 的阻值为 6Ω ,电动机的内阻为 0.5Ω .求(取 g=10m/s2,静电力常量 k=9.0×109N?m2/C2) (1)小球到达 B 点时的速度; (2)小球所带的电荷量;

(3)电动机的机械功率.

【考点】闭合电路的欧姆定律;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律;机械能守恒定 律;电功、电功率. 【专题】恒定电流专题. 【分析】 (1)小球从 A 运动到 B 过程,受重力、电场力和弹力,只有重力做功,机械能守恒, 根据守恒定律列式求解 B 点速度; (2)小球到达 B 点时刚好与圆弧没有作用力,受重力和静电引力,合力提供向心力,根据牛 顿第二定律列式求解; (3)球在电场中做匀速直线运动,受重力和电场力平衡,根据平衡条件求解出电压,然后根 据欧姆定律求解干路电流,最后结合闭合电路欧姆定律求解电动机的输入电压;电动机的机 械功率等于电功率减去热功率. 【解答】解: (1)由机械能守恒得:mgr= 解得:vB=2m/s (2)到达 B 点恰好作用力为 0,由牛顿第二定律得:

解得:q=8×10﹣3C (3)设电容器两端电压为 U,由二力平衡得: ① 由欧姆定律得:I= 所以,电动机两端电压:UM=E﹣U﹣Ir ② ③ ④ 联立①②③④解得:P 机=4.5W

答: (1)小球到达 B 点时的速度为 2m/s; (2)小球所带的电荷量为 8×10﹣3C; (3)电动机的机械功率为 4.5W. 【点评】本题是力电综合问题,关键明确粒子的运动规律,根据机械能守恒定律和平衡条件 求解电容器的电压,然后结合闭合电路欧姆定律列式求解电动机的输入电压和电流.

15.如图所示,ABCD 为固定在竖直平面内的轨道,AB 段光滑水平,BC 段为光滑圆弧,对应的 圆心角 θ =37°,半径 r=2.5m,CD 段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在 区域有场强大小为 E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量 m=5×l0﹣2kg、电荷 量 q=+1×10﹣6C 的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在 C 点以速度 v0=3m/s 冲上斜轨. 以小物体通过 C 点时为计时起点, 0.1s 以后, 场强大小不变, 方向反向. 已 知斜轨与小物体间的动摩擦因数 μ =0.25.设小物体的电荷量保持不变,取 g=10m/s .sin37°=0.6,cos37°=0.8. (1)求弹簧枪对小物体所做的功; (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为 P,求 CP 的长度.
2

【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律;电场强度;电势能. 【专题】压轴题;动能定理的应用专题. 【分析】 (1)设弹簧枪对小物体做功为 Wf,由动能定理即可求解; (2)对小物体进行受力分析,分析物体的运动情况,根据牛顿第二定律求出加速度,结合运 动学基本公式即可求解. 【解答】解: (1)设弹簧枪对小物体做功为 Wf,由动能定理得 Wf﹣mgr(l﹣cosθ )= mv0 ?① 代人数据得:Wf=0.475J?② (2)取沿平直斜轨向上为正方向.设小物体通过 C 点进入电场后的加速度为 a1, 由牛顿第二定律得:﹣mgsinθ ﹣μ (mgcosθ +qE)=ma1?③
2

小物体向上做匀减速运动,经 t1=0.1s 后,速度达到 v1,有:v1=v0+a1t1?④ 由③④可知 v1=2.1m/s,设运动的位移为 s1,有:sl=v0t1+ a1t12?⑤ 电场力反向后,设小物体的加速度为 a2,由牛顿第二定律得: ﹣mgsinθ ﹣μ (mgcosθ ﹣qE)=ma2?⑥ 设小物体以此加速度运动到速度为 0,运动的时间为 t2,位移为 s2,有: 0=v1+a2t2?⑦ s2=v1t2+ a2t22?⑧ 设 CP 的长度为 s,有:s=s1+s2?⑨ 联立相关方程,代人数据解得:s=0.57m 答: (1)弹簧枪对小物体所做的功为 0.475J; (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为 P,CP 的长度为 0.57m. 【点评】本题主要考查了动能定理、牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,要求同学 们能正确对物体受力分析,确定物体的运动情况,难度适中.


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