2024-2025学年第一学期高二期末真题破题卷
物理试题(二)
选择题(46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.(2024·贵州毕节·期末)如图所示,在绝缘且光滑水平地面上有两个带异种电荷的小球A、B,质量分别为、带电量分别为、当用力 F向右拉着A时,A、B小球共同运动,两小球之间的间距为。当用力F向左拉着B时,A、B小球共同运动,两小球之间的间距为,则和的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对A、B整体由牛顿第二定律有
可知,无论拉力作用在A上还是作用在B上两球共同运动的加速度大小相同,则当拉力作用在A上时,对小球B由牛顿第二定律有
当拉力作用在B上时,对小球A由牛顿第二定律有
解得
故选C。
2.(2024·黑龙江哈尔滨·期末)用如图甲所示的电路给一电容器充电,通过电压传感器和电流传感器测得的电容器两端电压随时间变化的图像以及电路中的充电电流随时间变化的图像如图乙所示,实验后用透明方格薄膜覆盖于图像上,根据图像可知此电容器的电容约为( )
A.3.2mF B.3.2F C.32mF D.320μF
【答案】C
【解析】根据图像中面积表示电荷量,由图乙图像可知,每个小格表示的电荷量为
图像围成的面积约个小格,则电容器充电结束时,极板上的带电量为
由图乙图像可知,电容器充电结束时,极板间间电压为,由公式可得,电容器电容约为
故选C。
3.(2024·山西·期末)b、c两点各固定一个点电荷,以b、c的中点O为坐标原点,两点的连线在x轴上,x轴上各点的电势φ关于位置的分布规律如图所示,已知图像关于纵轴对称,O点处图像的切线平行于x轴,规定无穷远处的电势为0。下列说法正确的是( )
A.坐标原点O处的电场强度大小为零
B.关于O点对称的任意两点电场强度相同
C.b、c两点固定的点电荷均带负电,且所带电荷量相等
D.电子在a点的电势能大于在d点的电势能
【答案】A
【解析】A.根据图像的切线斜率表示场强大小,可知坐标原点O处的电场强度大小为零,故A正确;
B.根据图像可知,关于O点对称的任意两点电场强度大小相等,方向相反,故B错误;
C.由于图像的电势均为正,且离点电荷越近电势越高,结合对称性可知b、c两点固定的点电荷均带正电,且所带电荷量相等,故C错误;
D.由题图可知a点的电势大于d点的电势,根据,由于电子带负电,所以电子在a点的电势能小于在d点的电势能,故D错误。
故选A。
4.(2024·湖南长沙·期末)一匀强电场的方向平行于平面,平面内三点的位置如图所示,三点的电势分别为、、。下列说法正确的是( )
A.坐标原点处的电势为0
B.电场强度的大小为
C.电子在点的电势能比在点的小
D.电子从点运动到点,克服电场力做功为
【答案】B
【解析】A.根据题意有
解得
故A错误;
B.根据题意,由公式可得,电场沿着轴方向电场分量
电场沿着轴方向电场分量
因此电场强度
故B正确;
C.由公式可知,电子在点的电势能为
电子在点的电势能为
可知,电子在点的电势能比在点的大,故C错误;
D.电子从点运动到点,电场力做功为
故D错误。
故选B。
5.(2024·福建龙岩·期末)交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体,它是一种气敏电阻,吸附酒精气体后表面能态会发生改变,从而引起电阻率发生变化。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲,图乙是含有气敏电阻的电路。图中电源内阻很小,可忽略不计。当吸附酒精气体浓度升高时( )
A.电阻的阻值减小 B.干路中的电流增大
C.小灯泡L变亮 D.消耗的功率增大
【答案】C
【解析】如图可知,当吸附酒精气体浓度升高,电阻的阻值增大,电路总电阻增大,干路电流减小,干路部分电阻R1、R2的电压减小,并联部分电阻的电压增大,小灯泡L中电流增大,灯泡变亮,支路中电流减小,的电压减小,所以的电压增大,所以消耗的功率不一定增大。
故选C。
6.(2024·福建三明·期末)研究小组用手机磁传感器测量三明市区的地磁场。将手机置于水平桌面,建立如图甲所示的三维直角坐标系,某次测量中,x、y、z三个方向上的磁感应强度数值如图乙所示,B表示此处的磁感应强度,表示穿过手机正面的磁通量,则( )
A.;绕x轴旋转会发生变化 B.;绕x轴旋转不变
C.;绕z轴旋转会发生变化 D.;绕z轴旋转不变
【答案】A
【解析】地磁场磁感应强度大小为
假手机正面面积为S,绕x轴旋转手机时穿过手机正面磁感线条数发生变化,磁通量会变化。当绕z轴旋转时穿过手机正面磁感线条数不变,磁通量不变化。
故选A。
7.(2024·湖北·期末)新闻报道,浙江嘉兴一名女童不慎从离地高的楼顶坠落,千钧一发之际,一路过女子张开双臂奋力接住了坠落的女童;救人女子吴菊萍亦因双臂承受巨大冲击力发生骨折,被送往医院治疗后康复。网友亲切将吴菊萍唤作“最美妈妈”。若女童的质量约为,与施救者双臂接触约后停止运动,重力加速度取。则吴菊萍当时双臂承受的冲击力约为地表处质量多大的物体受到的重力( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】女童从楼顶坠落的过程中,有
根据动量定理
解得吴菊萍当时双臂承受的冲击力约为
根据
解得
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题列出的四个选项中,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.(2024·江西宜春·期末)质量为M的小车置于光滑的水平面上,左端固定一根水平轻弹簧,质量为m的光滑物块放在小车上,压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端,开始时小车与物块都处于静止状态,此时物块与小车右端相距为L,如图所示,当突然烧断细线后,以下说法正确的是( )
A.物块和小车组成的系统机械能守恒
B.物块和小车组成的系统动量守恒
C.当物块速度大小为v时(未离开小车),小车速度大小为v
D.当物块离开小车时,小车向左运动的位移为L
【答案】BC
【解析】A.弹簧推开物块和小车的过程,若取物块、小车和弹簧组成的系统为研究对象,则无其他力做功,机械能守恒,但选物块和小车组成的系统,弹力做功属于系统外其他力做功,弹性势能转化成系统的机械能,此时系统的机械能不守恒,选项A错误;
B.取物块和小车组成的系统为研究对象,所受合外力为零,故系统的动量守恒,选项B正确;
C.由物块和小车组成的系统动量守恒得
0=mv-Mv′
解得
v′=v
选项C正确;
D.弹开的过程满足反冲原理和“人船模型”,在相同时间内,有
且
x+x′=L
联立得
x′=
选项D错误。
故选BC。
9.(2024·安徽黄山·期末)如图所示,AC是长度为L的光滑绝缘杆,杆与水平面的夹角为。在A的正下方与C等高的B点放有电荷量为的点电荷,杆上端A处套有一质量为m带电荷量为可看作质点的圆环。若圆环从A处由静止释放,到达C处时速度大小为v,BM与AC垂直,,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.圆环向下一直做匀加速运动 B.圆环在M点时的加速度大小为
C.NC间的电势差为 D.AC间的电势差为
【答案】BC
【解析】A.因为点电荷之间的电场力为
随着圆环的下滑,两电荷之间的电场力在不断发生改变,所以圆环受到的合外力在不断改变,所以圆环不可能做匀加速运动,A错误;
B.圆环在M点受到的电场力垂直于直的杆子,所以垂直于杆方向上平衡,因此时加速度大小为
B正确;
CD.因为,所以,而,所以,所以,所以A点电势与N点电势相等,从A到B用动能定理,有
解得
因为A点电势与N点电势相等,所以
C正确,D错误;
故选BC。
10.(2024·黑龙江哈尔滨·期末)图甲为两水平金属板,在两板间加上周期为T的交变电压u,电压u随时间t变化的图线如图乙所示。质量为m、电荷量为、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间,经时间T从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是( )
A.时入射的粒子,在电场中运动的T时间内电场力做功为
B.时入射的粒子,在电场中运动的T时间内电场力的冲量为零
C.时入射的粒子,离开电场时偏离中线的距离最大
D.无论哪个时刻入射的粒子,离开电场时的速度都相同
【答案】BD
【解析】ABD.根据题意可知,无论哪个时刻入射的粒子,在一个时间内,正向电压和反向电压作用的时间是相同的,所以在竖直方向上电场力的冲量为零,所以离开电场时的速度方向都是水平的,大小都等于初速度,由动能定理可知,在电场中运动的T时间内电场力做功为0,故A错误,BD正确;
C.时入射的粒子,在竖直方向上,时间内进行加速,时间内进行反向减速,速度恰好为零,时间内进行反向加速,时间内再次反向减速,直到速度为零,由对称性可知,此时粒子回到中线,故C错误。
故选BD。
非选择题(54分)
三、非选择题(本大题共5小题,共54分。第11题6分,第12题9分,第13题10分,第14题12分,第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.(2024·江苏宿迁·期末)如图甲,用“碰撞”实验验证动量守恒定律,用天平测得A、B球的质量分别为和,O点是轨道末端在白纸上的投影点,M、P、N为三个落点的平均位置.测出M、P、N与O的距离分别为s1、s2、s3,如图乙所示。
(1)关于实验器材,下列说法正确的是( )
A.A、B球的半径可以不同
B.斜槽末端必须水平,斜槽必须光滑
C.重锤的作用是标定斜槽末端在白纸上的投影点
(2)关于实验操作,下列说法正确的是( )
A.实验时白纸和复写纸可以随时调整位置
B.A球每次必须从同一位置由静止释放
C.实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式 ,则可以认为两球碰撞前后在水平方向上动量守恒;(用题中测量量表示)
(4)若实验中测得s1=15.50cm、s2=25.50cm、s3=40.00cm,假设碰撞过程中动量守恒,则m1与m2之比为 ;
(5)若该碰撞是弹性碰撞,则小球落点距离应满足的定量关系为 用(s1、s2、s3表示)。
【答案】(1)C
(2)B
(3)
(4)4
(5)
【解析】(1)[1]A.为满足对心碰撞,则A、B球的半径必须相同,故A错误;
B.为保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,斜槽无需光滑,故B错误;
C.重锤的作用是标定斜槽末端在白纸上的投影点,故C正确;
故选C。
(2)[2]A.实验时白纸和复写纸不能随时调整位置,故A错误;
B.为保证A球每次碰撞前的速度相等,A球每次必须从同一位置由静止释放,故B正确;
C.根据实验原理可知,斜槽末端距地面的高度相同,则运动时间相同,可用水平位移代替水平初速度,无需测量地面的高度,故C错误;
故选B。
(3)[3]根据动量守恒定律有
结合平抛运动规律
,
可知有
(4)[4]将s1=15.50cm、s2=25.50cm、s3=40.00cm代入
解得
(5)[5]若这个碰撞是弹性碰撞,由能量守恒可得
解得
12.(2024·浙江杭州·期末)某同学在研究标有额定工作状态为“3V 1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中,实验室提供以下器材:
电流表(量程100mA,内阻约为)
电流表(量程600mA,内阻约为)
电压表V(量程3.0V,阻约为)
滑动变阻器(最大阻值为)
滑动变阻器(最大阻值为)
电源E(电动势为4V,内阻不计)
单刀单掷开关与单刀双掷开关若开,导线若干
(1)为了提高测量的准确度与有效性,应该选择电流表 ,滑动变阻器 (填器材后面的代号);
(2)若实验电路如图1所示,在实验过程中,应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的 端(填“左”或“右”);调整好滑片位置后将单刀双掷开关置 点(“a”或“b”)。
(3)将滑片P向右调节,得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据、记录在表格中,描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。
(4)将这个小灯泡接入新电路(图3所示)中,电源内阻不计,该电路中其他元件的相关参数如图中标识,则该小灯泡在该电路中的实际工作功率为 W(结果保留三位有效数字)。
【答案】 A2 R1 左 b 0.384
【解析】(1)[1]灯泡的额定电流为
为了提高测量的准确度与有效性,应该选择电流表A2;
[2]灯泡的电阻约为
为了方便调节,滑动变阻器应选阻值较小的R1。
(2)[3]为了使灯泡的电流最小,在实验过程中,应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端;
[4]根据前面所选器材,分析有
则电流表应选择外接法,调整好滑片位置后将单刀双掷开关S3置b点。
(3)[5]由图(3)电路图,设灯泡的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据整理得
将此函数图像在图(2)中画出来,如图所示
根据图线交点可知该小灯泡在该电路中的实际工作功率为
13.(2024·四川德阳·期末)如图所示,一质量为、带电量为的带正电金属小滑块放置在倾角为绝缘固定的斜面上,空间加有一平行斜面向下、场强大小为的匀强电场.现给滑块一个初速度为从初始位置M点向上滑动,当滑块向上运动到最高点时,保持场强大小不变,立即把场强的方向改为垂直斜面向下,已知滑块和斜面间的动摩擦因数,重力加速度大小为,,,斜面足够长.
求:
(1)滑块向上滑动时的加速度大小;
(2)滑块向上滑动过程中电场力的冲量大小;
(3)滑块从初始位置M点向上滑动直到返回M点的过程中,滑块与斜面间因摩擦而产生的热量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)向上滑动的过程中,由牛顿第二定律
代入数据得
(2)滑块向上减速运动到速度为零,所用时间为t,则
电场力的冲量大小
代入数据得
(3)当滑块向上减速运动,位移为
代入数据得
摩擦生热
代入数据得
向下返回使的摩擦热
代入数据得
代入数据得往返总热量
代入数据得
14.(2024·江西赣州·期末)如图所示,平面直角坐标系xOy仅在第Ⅰ象限内分布着沿y轴负方向的匀强电场,匀强电场的场强为,第二象限一个带正电的粒子从电容器左板处点静止开始加速,穿过右板后垂直于y轴从C点射入电场,在第四象限AB两点正下方放一张与x轴平行的感光胶片,且与x轴的距离为d,带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光。为了观察更好的效果,胶片四周密封良好,粒子只能从AB开口之间射入。已知C点的坐标为,A点的坐标为,B点的坐标为,带电粒子的电荷量为q,质量为m,不考虑带电粒子的重力。
(1)若电容器两端电压为,求粒子离开电容器的速度大小;
(2)若电容器两端电压为,求粒子经过x轴的坐标;
(3)若改变电容器的两极板电压,求感光胶片可曝光的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)在粒子开始加速到离开电容器由动能定理可知
代入数据求得
(2)粒子进入第一象限做类平抛运动,在竖直方向
,
在水平方向
代入数据求得
(3)由(1)可知粒子恰好从A点进入感光胶片区域,粒子做匀速直线运动,此时速度与水平方向的夹角为,则有
,
则曝光距离为
15.(2024·江苏南京·期末)如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为的物块,现有一质量为的子弹以的水平速度射入物块并留在物块中(不计空气阻力和子弹与物块作用的时间,取,求:
(1)圆环、物块和子弹所组成的这个系统损失的机械能;
(2)物块所能达到的最大高度;
(3)金属圆环的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)子弹射入物块过程中,系统的动量守恒,取向右方向为正方向,根据动量守恒定律得则有
得
机械能只在该过程有损失,损失的机械能有
解得
(2)物块(含子弹)在向上摆动过程中,以物块(含子弹)和圆环组成的系统为研究对象,根据系统水平方向的动量守恒则有
解得
根据机械能守恒定律有
代入数据可解得
(3)当子弹、物块、圆环达到共同速度后,子弹和物块将向下摆动,在此过程中圆环一直受绳子水平向右的分力作用,圆环速度一直增大,当子弹和物块运动到圆环正下方时圆环速度最大。
设此时子弹和物块的速度为,圆环速度为,则有
及
由上述两式联立可解得
故金属圆环的最大速度为。绝密★启用前
2024-2025学年第一学期高二期末真题破题卷
物理试题(二)
本试卷满分100分,考试时间75分钟
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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:必修三全册、选择性必修一第一章。
选择题(46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.(2024·贵州毕节·期末)如图所示,在绝缘且光滑水平地面上有两个带异种电荷的小球A、B,质量分别为、带电量分别为、当用力 F向右拉着A时,A、B小球共同运动,两小球之间的间距为。当用力F向左拉着B时,A、B小球共同运动,两小球之间的间距为,则和的比值为( )
A. B. C. D.
2.(2024·黑龙江哈尔滨·期末)用如图甲所示的电路给一电容器充电,通过电压传感器和电流传感器测得的电容器两端电压随时间变化的图像以及电路中的充电电流随时间变化的图像如图乙所示,实验后用透明方格薄膜覆盖于图像上,根据图像可知此电容器的电容约为( )
A.3.2mF B.3.2F C.32mF D.320μF
3.(2024·山西·期末)b、c两点各固定一个点电荷,以b、c的中点O为坐标原点,两点的连线在x轴上,x轴上各点的电势φ关于位置的分布规律如图所示,已知图像关于纵轴对称,O点处图像的切线平行于x轴,规定无穷远处的电势为0。下列说法正确的是( )
A.坐标原点O处的电场强度大小为零
B.关于O点对称的任意两点电场强度相同
C.b、c两点固定的点电荷均带负电,且所带电荷量相等
D.电子在a点的电势能大于在d点的电势能
4.(2024·湖南长沙·期末)一匀强电场的方向平行于平面,平面内三点的位置如图所示,三点的电势分别为、、。下列说法正确的是( )
A.坐标原点处的电势为0
B.电场强度的大小为
C.电子在点的电势能比在点的小
D.电子从点运动到点,克服电场力做功为
5.(2024·福建龙岩·期末)交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体,它是一种气敏电阻,吸附酒精气体后表面能态会发生改变,从而引起电阻率发生变化。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲,图乙是含有气敏电阻的电路。图中电源内阻很小,可忽略不计。当吸附酒精气体浓度升高时( )
A.电阻的阻值减小 B.干路中的电流增大
C.小灯泡L变亮 D.消耗的功率增大
6.(2024·福建三明·期末)研究小组用手机磁传感器测量三明市区的地磁场。将手机置于水平桌面,建立如图甲所示的三维直角坐标系,某次测量中,x、y、z三个方向上的磁感应强度数值如图乙所示,B表示此处的磁感应强度,表示穿过手机正面的磁通量,则( )
A.;绕x轴旋转会发生变化 B.;绕x轴旋转不变
C.;绕z轴旋转会发生变化 D.;绕z轴旋转不变
7.(2024·湖北·期末)新闻报道,浙江嘉兴一名女童不慎从离地高的楼顶坠落,千钧一发之际,一路过女子张开双臂奋力接住了坠落的女童;救人女子吴菊萍亦因双臂承受巨大冲击力发生骨折,被送往医院治疗后康复。网友亲切将吴菊萍唤作“最美妈妈”。若女童的质量约为,与施救者双臂接触约后停止运动,重力加速度取。则吴菊萍当时双臂承受的冲击力约为地表处质量多大的物体受到的重力( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题列出的四个选项中,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.(2024·江西宜春·期末)质量为M的小车置于光滑的水平面上,左端固定一根水平轻弹簧,质量为m的光滑物块放在小车上,压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端,开始时小车与物块都处于静止状态,此时物块与小车右端相距为L,如图所示,当突然烧断细线后,以下说法正确的是( )
A.物块和小车组成的系统机械能守恒
B.物块和小车组成的系统动量守恒
C.当物块速度大小为v时(未离开小车),小车速度大小为v
D.当物块离开小车时,小车向左运动的位移为L
9.(2024·安徽黄山·期末)如图所示,AC是长度为L的光滑绝缘杆,杆与水平面的夹角为。在A的正下方与C等高的B点放有电荷量为的点电荷,杆上端A处套有一质量为m带电荷量为可看作质点的圆环。若圆环从A处由静止释放,到达C处时速度大小为v,BM与AC垂直,,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.圆环向下一直做匀加速运动 B.圆环在M点时的加速度大小为
C.NC间的电势差为 D.AC间的电势差为
10.(2024·黑龙江哈尔滨·期末)图甲为两水平金属板,在两板间加上周期为T的交变电压u,电压u随时间t变化的图线如图乙所示。质量为m、电荷量为、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间,经时间T从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是( )
A.时入射的粒子,在电场中运动的T时间内电场力做功为
B.时入射的粒子,在电场中运动的T时间内电场力的冲量为零
C.时入射的粒子,离开电场时偏离中线的距离最大
D.无论哪个时刻入射的粒子,离开电场时的速度都相同
非选择题(54分)
三、非选择题(本大题共5小题,共54分。第11题6分,第12题9分,第13题10分,第14题12分,第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.(2024·江苏宿迁·期末)如图甲,用“碰撞”实验验证动量守恒定律,用天平测得A、B球的质量分别为和,O点是轨道末端在白纸上的投影点,M、P、N为三个落点的平均位置.测出M、P、N与O的距离分别为s1、s2、s3,如图乙所示。
(1)关于实验器材,下列说法正确的是( )
A.A、B球的半径可以不同
B.斜槽末端必须水平,斜槽必须光滑
C.重锤的作用是标定斜槽末端在白纸上的投影点
(2)关于实验操作,下列说法正确的是( )
A.实验时白纸和复写纸可以随时调整位置
B.A球每次必须从同一位置由静止释放
C.实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式 ,则可以认为两球碰撞前后在水平方向上动量守恒;(用题中测量量表示)
(4)若实验中测得s1=15.50cm、s2=25.50cm、s3=40.00cm,假设碰撞过程中动量守恒,则m1与m2之比为 ;
(5)若该碰撞是弹性碰撞,则小球落点距离应满足的定量关系为 用(s1、s2、s3表示)。
12.(2024·浙江杭州·期末)某同学在研究标有额定工作状态为“3V 1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中,实验室提供以下器材:
电流表(量程100mA,内阻约为)
电流表(量程600mA,内阻约为)
电压表V(量程3.0V,阻约为)
滑动变阻器(最大阻值为)
滑动变阻器(最大阻值为)
电源E(电动势为4V,内阻不计)
单刀单掷开关与单刀双掷开关若开,导线若干
(1)为了提高测量的准确度与有效性,应该选择电流表 ,滑动变阻器 (填器材后面的代号);
(2)若实验电路如图1所示,在实验过程中,应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的 端(填“左”或“右”);调整好滑片位置后将单刀双掷开关置 点(“a”或“b”)。
(3)将滑片P向右调节,得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据、记录在表格中,描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。
(4)将这个小灯泡接入新电路(图3所示)中,电源内阻不计,该电路中其他元件的相关参数如图中标识,则该小灯泡在该电路中的实际工作功率为 W(结果保留三位有效数字)。
13.(2024·四川德阳·期末)如图所示,一质量为、带电量为的带正电金属小滑块放置在倾角为绝缘固定的斜面上,空间加有一平行斜面向下、场强大小为的匀强电场.现给滑块一个初速度为从初始位置M点向上滑动,当滑块向上运动到最高点时,保持场强大小不变,立即把场强的方向改为垂直斜面向下,已知滑块和斜面间的动摩擦因数,重力加速度大小为,,,斜面足够长.
求:
(1)滑块向上滑动时的加速度大小;
(2)滑块向上滑动过程中电场力的冲量大小;
(3)滑块从初始位置M点向上滑动直到返回M点的过程中,滑块与斜面间因摩擦而产生的热量。
14.(2024·江西赣州·期末)如图所示,平面直角坐标系xOy仅在第Ⅰ象限内分布着沿y轴负方向的匀强电场,匀强电场的场强为,第二象限一个带正电的粒子从电容器左板处点静止开始加速,穿过右板后垂直于y轴从C点射入电场,在第四象限AB两点正下方放一张与x轴平行的感光胶片,且与x轴的距离为d,带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光。为了观察更好的效果,胶片四周密封良好,粒子只能从AB开口之间射入。已知C点的坐标为,A点的坐标为,B点的坐标为,带电粒子的电荷量为q,质量为m,不考虑带电粒子的重力。
(1)若电容器两端电压为,求粒子离开电容器的速度大小;
(2)若电容器两端电压为,求粒子经过x轴的坐标;
(3)若改变电容器的两极板电压,求感光胶片可曝光的距离。
15.(2024·江苏南京·期末)如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为的物块,现有一质量为的子弹以的水平速度射入物块并留在物块中(不计空气阻力和子弹与物块作用的时间,取,求:
(1)圆环、物块和子弹所组成的这个系统损失的机械能;
(2)物块所能达到的最大高度;
(3)金属圆环的最大速度。