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2024省齐齐哈尔普高联谊校高二上学期10月期中考试物理含解析
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这是一份2024省齐齐哈尔普高联谊校高二上学期10月期中考试物理含解析，共43页。
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3，考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4，本卷命题范围：新人教必修第三册、选择性必修第一册第一章第1节。
一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题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）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B. 微观世界的某些极少数带电粒子的能量的变化是连续的
C. 多用电表测量直流电流时，红表笔接触点的电势低
D. 多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，则需选择更小的倍率进行测量
2. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（ ）
A. 如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B. 如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C. 如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D. 如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
3. 如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（ ）
A. vqB. C. qvSD.
4. 如图所示，纸面内以O点为圆心的圆周卜有M、N、A、B四个点，MN、AB为直径且互相垂直。若将两根直导线垂直于纸面放在M、N处，并通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流。下列说法正确的是（ ）
A. O点磁感应强度的方向由O指向B
B. O点的磁感应强度大小为零
C. A、B两点磁感应强度相同
D. A点的磁感应强度方向与MN连线平行且方向向左
5. 如图所示，将一个内阻为、量程为1V的电压表与定值电阻R串联，改装成为一个量程为3V的电压表，则的阻值为（ ）
A B. C. D.
6. 心脏除颤器是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动的仪器。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电后电容器的电压为4.0kV，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是（ ）
A. 放电之前，电容器存储的电荷量为6×104C
B. 放电过程中通过人体的电流平均值为30A
C. 放电之后，电容器的电容为零
D. 放电之后，电容器的电压仍为4kV
7. 如图所示为某一点电荷所形成一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹
B. a虚线对应的粒子的加速度越来越小，b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大
C. a粒子的动能减小，b粒子的动能不变，c粒子的动能增大
D. b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
8. 关于动量，下列说法正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，动量不变
B. 做匀变速运动的物体，它的动量一定在改变
C. 物体的动能变化，动量也一定变化
D. 甲物体动量，乙物体动量，所以
9. 如图所示，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，电源的内电阻忽略不计。在滑动变阻器的滑片自最左端b缓慢滑动至最右端a的过程中，两电表均未超出量程，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数缓慢减小B. 电流表的示数缓慢变大
C. 消耗的电功率不变D. 流过滑动变阻器的电流变小
10. 多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（ ）
A. 金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动
B. t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来
C. 电子离开第8个圆筒的速度为
D. 第n个圆筒的长度正比于
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 如图所示是某实验小组“定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系”的装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。回答下列问题：
（1）下列说法正确是________。
A.本实验中静电计作用是测定该电容器两极板间的电势差变化
B.操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变
C.操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变
D.操作过程中，可认为电容器的电容始终不变
（2）在实验中观察到的现象：甲图中的手水平向左移动少许，静电计指针的张角________；乙图中的手竖直向上移动少许，静电计指针的张角________。（均填“变大”“变小”或“不变”）
（3）通过以上实验可归纳得到的结论是__________________________。
12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）你认为不合格的纯净水的电导率________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：
①用游标卡尺测量绝缘性能良好、长为L的圆柱形塑料容器内径如图甲所示，其示数为d=________mm。
②将采集的水样装满圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究：
A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）
B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ）
C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω）
D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω）
E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）
F.蓄电池（约为12V，内阻约为2Ω）
G.开关、导线若干
实验要求测量尽可能准确，电路中电压表应选择________，电流表应选择________（均填器材前面的字母序号）；请在图乙方框中设计出实验电路图________。
③水样电导率的表达式为σ=________。（用U、I、d、L表示）
三、计算题（本题共3小题，共38分．作答时应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. 某同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯和电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势，内阻。车灯接通，电动机未启动时，电流表示数，电动机启动的瞬间，电流表示数。已知车灯电阻不变，求：
（1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率；
（2）电动机启动瞬间，车灯的功率。
14. 如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现在水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，小球静止时绝缘轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为h，重力加速度大小为g，，。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）轻绳的拉力大小；
（3）若突然剪断轻绳，小球落地时的速度大小。
15. 如图所示，一质量为m=1×10-2°kg、带电量为q=+1×10-1°C的粒子，从静止开始被加速电场（图中未画出）加速后从R点沿中线水平方向飞入平行板电容器，初速度v0=3×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上O点的点电荷Q形成的电场区域（界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），粒子穿过界面PS后被点电荷Q施加的电场力俘获，从而以O点为圆心做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。已知两平行金属板A、B水平正对且长均为l=6cm，两板间距d=2cm，UAB=100V，两界面MN、PS相距为L=15cm，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，粒子重力不计。求：
（1）加速电场的电压；
（2）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离Y；
（3）点电荷Q的电荷量。（取，保留一位有效数字）
齐市普高联谊校2023～2024学年上学期期中考试
高二物理
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3，考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4，本卷命题范围：新人教必修第三册、选择性必修第一册第一章第1节。
一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题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）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B. 微观世界的某些极少数带电粒子的能量的变化是连续的
C. 多用电表测量直流电流时，红表笔接触点的电势低
D. 多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，则需选择更小的倍率进行测量
【答案】D
【解析】
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故A错误；
B．根据能量量子化原理，微观世界的带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值，即能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的，故B错误；
C．用多用电表测直流电流、电压时，多用电表内部不连接电池，电流由红表笔流入、黑表笔流出，红表笔电势高，故C错误；
D．多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏角太大，说明倍率大，示数小，则需选择更小的倍率进行测量，故D正确。
故选D。
2. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（ ）
A. 如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B. 如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C. 如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D. 如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．图甲、乙、丁中线框运动过程中穿过线框的磁通量均不变，不会产生感应电流，选项ABD错误；
C．图丙中线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，选项C正确。
故选C。
3. 如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（ ）
A. vqB. C. qvSD.
【答案】A
【解析】
【详解】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，单位时间内通过的距离为vΔt，单位时间内通过的电荷量
Q=qvΔt
得到等效电流为
故选A。
4. 如图所示，纸面内以O点为圆心的圆周卜有M、N、A、B四个点，MN、AB为直径且互相垂直。若将两根直导线垂直于纸面放在M、N处，并通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流。下列说法正确的是（ ）
A. O点磁感应强度的方向由O指向B
B. O点的磁感应强度大小为零
C A、B两点磁感应强度相同
D. A点的磁感应强度方向与MN连线平行且方向向左
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据安培定则可知M处电流在O点产生的磁感应强度的方向沿AB向下，N处电流在O点产生的磁感应强度的方向沿AB向上，由于两导线电流大小相等，O到M、N的距离相等，所以M、N处电流在O点产生的磁感应强度大小相等，根据矢量合成可知O处磁感应强度为零，选项A错误，B正确；
CD．根据安培定则可知M处电流产生的磁感应强度的方向以及N处电流产生的磁感应强度的方向如图
由图及矢量合成可知A、两处磁感应强度方向不同，A点的磁感应强度方向与MN连线平行，方向水平向右，选项CD错误。
故选B。
5. 如图所示，将一个内阻为、量程为1V的电压表与定值电阻R串联，改装成为一个量程为3V的电压表，则的阻值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由串联电路特点得
解得
故选C。
6. 心脏除颤器是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动的仪器。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电后电容器的电压为4.0kV，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是（ ）
A. 放电之前，电容器存储的电荷量为6×104C
B. 放电过程中通过人体的电流平均值为30A
C. 放电之后，电容器的电容为零
D. 放电之后，电容器的电压仍为4kV
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据
可知放电前，电容器储存的电量为0.06C，A错误；
B．放电过程通过人体的平均电流大小为
B正确；
C．电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电之后，电容器的电容是不变的，C错误；
D．放电之后，电容器的电荷量为零，电压为零，D错误。
故选B。
7. 如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹
B. a虚线对应的粒子的加速度越来越小，b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大
C. a粒子的动能减小，b粒子的动能不变，c粒子的动能增大
D. b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
【答案】D
【解析】
【详解】A．由运动轨迹可知a粒子受向左的电场力，b、c粒子受到向右的电场力，由于不知道电场的方向，所以无法确定a、b、c三个带电粒子的电性，A错误；
B．由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变，B错误；
C．由题意可知a粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，a粒子的动能增大，b粒子的运动方向始终和电场力垂直，电场力对其不做功，所以b粒子的动能不变，c粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，c粒子的动能增大，C错误；
D．a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，且三个粒子的电c荷量大小相等，故静电力相等，由于b粒子做圆周运动，说明向心力等于静电力，c粒子做向心运动，故静电力大于所需的向心力，根据可知c粒子质量较小，D正确。
故选D。
8. 关于动量，下列说法正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，动量不变
B. 做匀变速运动的物体，它的动量一定在改变
C. 物体的动能变化，动量也一定变化
D. 甲物体动量，乙物体动量，所以
【答案】BC
【解析】
【详解】A．动量是矢量，做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化，故动量时刻在变化，故A错误；
B．做匀变速直线运动的物体的速度大小时刻在变化，则动量一定在变化，故B正确；
C．物体的动能变化时，速度大小变化，故动量变化，故C正确；
D．动量是矢量，其数值的绝对值表示大小，由
可知甲物体动量小于乙物体动量，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，电源的内电阻忽略不计。在滑动变阻器的滑片自最左端b缓慢滑动至最右端a的过程中，两电表均未超出量程，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数缓慢减小B. 电流表的示数缓慢变大
C. 消耗的电功率不变D. 流过滑动变阻器的电流变小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由于电源的内电阻忽略不计，所以电压表的示数等于电源的电动势，大小不变，A错误；
B．滑动变阻器的滑片自最左端b缓慢滑动至最右端a的过程中，R变大，总电流变小，R1的分压变小，R2的电压变大，所以电流表的示数缓慢变大，B正确；
CD．总电流变小，R2所在的支路电流变大，所以R3所在的支路电流变小，R3消耗的电功率变小，流过滑动变阻器的电流变小，C错误，D正确。
故选BD。
10. 多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（ ）
A. 金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动
B. t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来
C. 电子离开第8个圆筒的速度为
D. 第n个圆筒的长度正比于
【答案】AD
【解析】
【详解】A．因一个筒只接一个电极，所以金属圆筒内部场强处处为0，电子在圆筒内做匀速运动，A正确；
B．因为筒长是按一定的规律增加的，那么电子在每个筒内运动的时间必须为交流电周期的一半，所以当t=0时，电子进入1号筒，当时，电子从1号筒中心飞出，以此类推，当t=3T时，电子刚从6号圆筒中心出来，B错误；
CD．设粒子进入第n个筒时的速度为vn，由动能定理可得
解得
故第n个筒的长度为
可以发现
C错误、D正确。
故选AD。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 如图所示是某实验小组“定性探究平行板电容器电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系”的装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。回答下列问题：
（1）下列说法正确的是________。
A.本实验中静电计的作用是测定该电容器两极板间的电势差变化
B.操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变
C.操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变
D.操作过程中，可认为电容器的电容始终不变
（2）在实验中观察到的现象：甲图中的手水平向左移动少许，静电计指针的张角________；乙图中的手竖直向上移动少许，静电计指针的张角________。（均填“变大”“变小”或“不变”）
（3）通过以上实验可归纳得到结论是__________________________。
【答案】 ①. AC ②. 变大 ③. 变大 ④. 平行板电容器极板间距d越大，电容C越小；两板间的正对面积S越小，电容C越小
【解析】
【详解】（1）[1] A．本实验中静电计的作用是测定该电容器两极板间的电势差变化，故A正确；
BCD．充电后与电源断开的平行板电容器，电容器两极板的电量不变，通过操作改变板间距等量，会改变电容器电容，进而改变电容器的电压和两板间的场强，故C正确BD错误。
（2）[2][3] 甲图中的手水平向左移动少许，板间距变大，根据可知，电容器电容减小，可知，板间电压变大，静电计指针的张角变大；乙图中的手竖直向上移动少许，减小了正对面积，电容器电容减小，可知，板间电压变大，静电计指针的张角变大。
（3）[4] 通过以上实验可归纳得到结论：平行板电容器极板间距d越大，电容C越小；两板间的正对面积S越小，电容C越小。
12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）你认为不合格的纯净水的电导率________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：
①用游标卡尺测量绝缘性能良好、长为L的圆柱形塑料容器内径如图甲所示，其示数为d=________mm。
②将采集的水样装满圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究：
A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）
B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ）
C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω）
D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω）
E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）
F.蓄电池（约为12V，内阻约为2Ω）
G.开关、导线若干
实验要求测量尽可能准确，电路中电压表应选择________，电流表应选择________（均填器材前面字母序号）；请在图乙方框中设计出实验电路图________。
③水样电导率的表达式为σ=________。（用U、I、d、L表示）
【答案】 ①. 偏大 ②. 50.20 ③. B ④. C ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]纯净水应为不含有杂质的纯水，而纯净水不合格，通常是含有一定的杂质，杂质通常是带电离子，故纯净水不合格通常是电导率偏大。
（2）①[2]该游标卡尺精确度为
圆柱形容器内径为
②[3][4][5]由于电源电压为12V，为了电压测量的安全性，电压表应选B；电路中电流约为
电流表应选C；该水样的电阻为1200Ω，电流表应采用内接法，由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小太多，所以采用分压接法，电路如图所示。
③[6]根据
，，
联立解得
电导率是电阻率的倒数，所以电导率为
三、计算题（本题共3小题，共38分．作答时应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. 某同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯和电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势，内阻。车灯接通，电动机未启动时，电流表示数，电动机启动的瞬间，电流表示数。已知车灯电阻不变，求：
（1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率；
（2）电动机启动的瞬间，车灯的功率。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）电动机未启动时，根据闭合电路欧姆定律有
解得路端电压
则车灯的功率为
（2）根据欧姆定律，灯泡电阻
电动机启动的瞬间，根据闭合电路欧姆定律有
解得路端电压
此时车灯的功率为
14. 如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现在水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，小球静止时绝缘轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为h，重力加速度大小为g，，。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）轻绳的拉力大小；
（3）若突然剪断轻绳，小球落地时的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析，如图所示
由平衡知识可知
解得
（2）由平衡知识可知
解得
（3）剪断轻绳后，小球受到重力和电场力的作用，合力为
由几何知识可知
由运动学公式可知
解得
15. 如图所示，一质量为m=1×10-2°kg、带电量为q=+1×10-1°C的粒子，从静止开始被加速电场（图中未画出）加速后从R点沿中线水平方向飞入平行板电容器，初速度v0=3×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上O点的点电荷Q形成的电场区域（界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），粒子穿过界面PS后被点电荷Q施加的电场力俘获，从而以O点为圆心做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。已知两平行金属板A、B水平正对且长均为l=6cm，两板间距d=2cm，UAB=100V，两界面MN、PS相距为L=15cm，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，粒子重力不计。求：
（1）加速电场的电压；
（2）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离Y；
（3）点电荷Q的电荷量。（取，保留一位有效数字）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在加速电场中，由动能定理有
解得
（2）粒子的运动轨迹如图所示，在偏转电场中，粒子做类平抛运动
平行于极板方向有
垂直于极板方向有
在垂直于极板方向，由牛顿第二定律有
联立解得
带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得
联立解得
（3）设粒子从偏转电场中飞出时沿电场方向的速度为，则
所以粒子从电场中飞出时的速度为
设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则
粒子做匀速圆周运动的半径
粒子做圆周运动，由牛顿第二定律得
联立解得
所以
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3，考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4，本卷命题范围：新人教必修第三册、选择性必修第一册第一章第1节。
一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题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）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B. 微观世界的某些极少数带电粒子的能量的变化是连续的
C. 多用电表测量直流电流时，红表笔接触点的电势低
D. 多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，则需选择更小的倍率进行测量
2. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（ ）
A. 如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B. 如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C. 如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D. 如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
3. 如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（ ）
A. vqB. C. qvSD.
4. 如图所示，纸面内以O点为圆心的圆周卜有M、N、A、B四个点，MN、AB为直径且互相垂直。若将两根直导线垂直于纸面放在M、N处，并通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流。下列说法正确的是（ ）
A. O点磁感应强度的方向由O指向B
B. O点的磁感应强度大小为零
C. A、B两点磁感应强度相同
D. A点的磁感应强度方向与MN连线平行且方向向左
5. 如图所示，将一个内阻为、量程为1V的电压表与定值电阻R串联，改装成为一个量程为3V的电压表，则的阻值为（ ）
A B. C. D.
6. 心脏除颤器是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动的仪器。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电后电容器的电压为4.0kV，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是（ ）
A. 放电之前，电容器存储的电荷量为6×104C
B. 放电过程中通过人体的电流平均值为30A
C. 放电之后，电容器的电容为零
D. 放电之后，电容器的电压仍为4kV
7. 如图所示为某一点电荷所形成一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹
B. a虚线对应的粒子的加速度越来越小，b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大
C. a粒子的动能减小，b粒子的动能不变，c粒子的动能增大
D. b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
8. 关于动量，下列说法正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，动量不变
B. 做匀变速运动的物体，它的动量一定在改变
C. 物体的动能变化，动量也一定变化
D. 甲物体动量，乙物体动量，所以
9. 如图所示，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，电源的内电阻忽略不计。在滑动变阻器的滑片自最左端b缓慢滑动至最右端a的过程中，两电表均未超出量程，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数缓慢减小B. 电流表的示数缓慢变大
C. 消耗的电功率不变D. 流过滑动变阻器的电流变小
10. 多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（ ）
A. 金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动
B. t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来
C. 电子离开第8个圆筒的速度为
D. 第n个圆筒的长度正比于
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 如图所示是某实验小组“定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系”的装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。回答下列问题：
（1）下列说法正确是________。
A.本实验中静电计作用是测定该电容器两极板间的电势差变化
B.操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变
C.操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变
D.操作过程中，可认为电容器的电容始终不变
（2）在实验中观察到的现象：甲图中的手水平向左移动少许，静电计指针的张角________；乙图中的手竖直向上移动少许，静电计指针的张角________。（均填“变大”“变小”或“不变”）
（3）通过以上实验可归纳得到的结论是__________________________。
12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）你认为不合格的纯净水的电导率________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：
①用游标卡尺测量绝缘性能良好、长为L的圆柱形塑料容器内径如图甲所示，其示数为d=________mm。
②将采集的水样装满圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究：
A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）
B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ）
C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω）
D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω）
E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）
F.蓄电池（约为12V，内阻约为2Ω）
G.开关、导线若干
实验要求测量尽可能准确，电路中电压表应选择________，电流表应选择________（均填器材前面的字母序号）；请在图乙方框中设计出实验电路图________。
③水样电导率的表达式为σ=________。（用U、I、d、L表示）
三、计算题（本题共3小题，共38分．作答时应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. 某同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯和电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势，内阻。车灯接通，电动机未启动时，电流表示数，电动机启动的瞬间，电流表示数。已知车灯电阻不变，求：
（1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率；
（2）电动机启动瞬间，车灯的功率。
14. 如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现在水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，小球静止时绝缘轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为h，重力加速度大小为g，，。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）轻绳的拉力大小；
（3）若突然剪断轻绳，小球落地时的速度大小。
15. 如图所示，一质量为m=1×10-2°kg、带电量为q=+1×10-1°C的粒子，从静止开始被加速电场（图中未画出）加速后从R点沿中线水平方向飞入平行板电容器，初速度v0=3×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上O点的点电荷Q形成的电场区域（界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），粒子穿过界面PS后被点电荷Q施加的电场力俘获，从而以O点为圆心做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。已知两平行金属板A、B水平正对且长均为l=6cm，两板间距d=2cm，UAB=100V，两界面MN、PS相距为L=15cm，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，粒子重力不计。求：
（1）加速电场的电压；
（2）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离Y；
（3）点电荷Q的电荷量。（取，保留一位有效数字）
齐市普高联谊校2023～2024学年上学期期中考试
高二物理
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3，考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4，本卷命题范围：新人教必修第三册、选择性必修第一册第一章第1节。
一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题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）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B. 微观世界的某些极少数带电粒子的能量的变化是连续的
C. 多用电表测量直流电流时，红表笔接触点的电势低
D. 多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏转太大，则需选择更小的倍率进行测量
【答案】D
【解析】
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故A错误；
B．根据能量量子化原理，微观世界的带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值，即能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的，故B错误；
C．用多用电表测直流电流、电压时，多用电表内部不连接电池，电流由红表笔流入、黑表笔流出，红表笔电势高，故C错误；
D．多用电表作为欧姆表使用时，若指针偏角太大，说明倍率大，示数小，则需选择更小的倍率进行测量，故D正确。
故选D。
2. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（ ）
A. 如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B. 如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C. 如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D. 如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．图甲、乙、丁中线框运动过程中穿过线框的磁通量均不变，不会产生感应电流，选项ABD错误；
C．图丙中线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，选项C正确。
故选C。
3. 如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（ ）
A. vqB. C. qvSD.
【答案】A
【解析】
【详解】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，单位时间内通过的距离为vΔt，单位时间内通过的电荷量
Q=qvΔt
得到等效电流为
故选A。
4. 如图所示，纸面内以O点为圆心的圆周卜有M、N、A、B四个点，MN、AB为直径且互相垂直。若将两根直导线垂直于纸面放在M、N处，并通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流。下列说法正确的是（ ）
A. O点磁感应强度的方向由O指向B
B. O点的磁感应强度大小为零
C A、B两点磁感应强度相同
D. A点的磁感应强度方向与MN连线平行且方向向左
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据安培定则可知M处电流在O点产生的磁感应强度的方向沿AB向下，N处电流在O点产生的磁感应强度的方向沿AB向上，由于两导线电流大小相等，O到M、N的距离相等，所以M、N处电流在O点产生的磁感应强度大小相等，根据矢量合成可知O处磁感应强度为零，选项A错误，B正确；
CD．根据安培定则可知M处电流产生的磁感应强度的方向以及N处电流产生的磁感应强度的方向如图
由图及矢量合成可知A、两处磁感应强度方向不同，A点的磁感应强度方向与MN连线平行，方向水平向右，选项CD错误。
故选B。
5. 如图所示，将一个内阻为、量程为1V的电压表与定值电阻R串联，改装成为一个量程为3V的电压表，则的阻值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由串联电路特点得
解得
故选C。
6. 心脏除颤器是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动的仪器。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电后电容器的电压为4.0kV，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是（ ）
A. 放电之前，电容器存储的电荷量为6×104C
B. 放电过程中通过人体的电流平均值为30A
C. 放电之后，电容器的电容为零
D. 放电之后，电容器的电压仍为4kV
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据
可知放电前，电容器储存的电量为0.06C，A错误；
B．放电过程通过人体的平均电流大小为
B正确；
C．电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电之后，电容器的电容是不变的，C错误；
D．放电之后，电容器的电荷量为零，电压为零，D错误。
故选B。
7. 如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹
B. a虚线对应的粒子的加速度越来越小，b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大
C. a粒子的动能减小，b粒子的动能不变，c粒子的动能增大
D. b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
【答案】D
【解析】
【详解】A．由运动轨迹可知a粒子受向左的电场力，b、c粒子受到向右的电场力，由于不知道电场的方向，所以无法确定a、b、c三个带电粒子的电性，A错误；
B．由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变，B错误；
C．由题意可知a粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，a粒子的动能增大，b粒子的运动方向始终和电场力垂直，电场力对其不做功，所以b粒子的动能不变，c粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，c粒子的动能增大，C错误；
D．a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，且三个粒子的电c荷量大小相等，故静电力相等，由于b粒子做圆周运动，说明向心力等于静电力，c粒子做向心运动，故静电力大于所需的向心力，根据可知c粒子质量较小，D正确。
故选D。
8. 关于动量，下列说法正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，动量不变
B. 做匀变速运动的物体，它的动量一定在改变
C. 物体的动能变化，动量也一定变化
D. 甲物体动量，乙物体动量，所以
【答案】BC
【解析】
【详解】A．动量是矢量，做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化，故动量时刻在变化，故A错误；
B．做匀变速直线运动的物体的速度大小时刻在变化，则动量一定在变化，故B正确；
C．物体的动能变化时，速度大小变化，故动量变化，故C正确；
D．动量是矢量，其数值的绝对值表示大小，由
可知甲物体动量小于乙物体动量，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，电源的内电阻忽略不计。在滑动变阻器的滑片自最左端b缓慢滑动至最右端a的过程中，两电表均未超出量程，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数缓慢减小B. 电流表的示数缓慢变大
C. 消耗的电功率不变D. 流过滑动变阻器的电流变小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由于电源的内电阻忽略不计，所以电压表的示数等于电源的电动势，大小不变，A错误；
B．滑动变阻器的滑片自最左端b缓慢滑动至最右端a的过程中，R变大，总电流变小，R1的分压变小，R2的电压变大，所以电流表的示数缓慢变大，B正确；
CD．总电流变小，R2所在的支路电流变大，所以R3所在的支路电流变小，R3消耗的电功率变小，流过滑动变阻器的电流变小，C错误，D正确。
故选BD。
10. 多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（ ）
A. 金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动
B. t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来
C. 电子离开第8个圆筒的速度为
D. 第n个圆筒的长度正比于
【答案】AD
【解析】
【详解】A．因一个筒只接一个电极，所以金属圆筒内部场强处处为0，电子在圆筒内做匀速运动，A正确；
B．因为筒长是按一定的规律增加的，那么电子在每个筒内运动的时间必须为交流电周期的一半，所以当t=0时，电子进入1号筒，当时，电子从1号筒中心飞出，以此类推，当t=3T时，电子刚从6号圆筒中心出来，B错误；
CD．设粒子进入第n个筒时的速度为vn，由动能定理可得
解得
故第n个筒的长度为
可以发现
C错误、D正确。
故选AD。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 如图所示是某实验小组“定性探究平行板电容器电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系”的装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。回答下列问题：
（1）下列说法正确的是________。
A.本实验中静电计的作用是测定该电容器两极板间的电势差变化
B.操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变
C.操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变
D.操作过程中，可认为电容器的电容始终不变
（2）在实验中观察到的现象：甲图中的手水平向左移动少许，静电计指针的张角________；乙图中的手竖直向上移动少许，静电计指针的张角________。（均填“变大”“变小”或“不变”）
（3）通过以上实验可归纳得到结论是__________________________。
【答案】 ①. AC ②. 变大 ③. 变大 ④. 平行板电容器极板间距d越大，电容C越小；两板间的正对面积S越小，电容C越小
【解析】
【详解】（1）[1] A．本实验中静电计的作用是测定该电容器两极板间的电势差变化，故A正确；
BCD．充电后与电源断开的平行板电容器，电容器两极板的电量不变，通过操作改变板间距等量，会改变电容器电容，进而改变电容器的电压和两板间的场强，故C正确BD错误。
（2）[2][3] 甲图中的手水平向左移动少许，板间距变大，根据可知，电容器电容减小，可知，板间电压变大，静电计指针的张角变大；乙图中的手竖直向上移动少许，减小了正对面积，电容器电容减小，可知，板间电压变大，静电计指针的张角变大。
（3）[4] 通过以上实验可归纳得到结论：平行板电容器极板间距d越大，电容C越小；两板间的正对面积S越小，电容C越小。
12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）你认为不合格的纯净水的电导率________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：
①用游标卡尺测量绝缘性能良好、长为L的圆柱形塑料容器内径如图甲所示，其示数为d=________mm。
②将采集的水样装满圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究：
A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）
B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ）
C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω）
D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω）
E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）
F.蓄电池（约为12V，内阻约为2Ω）
G.开关、导线若干
实验要求测量尽可能准确，电路中电压表应选择________，电流表应选择________（均填器材前面字母序号）；请在图乙方框中设计出实验电路图________。
③水样电导率的表达式为σ=________。（用U、I、d、L表示）
【答案】 ①. 偏大 ②. 50.20 ③. B ④. C ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]纯净水应为不含有杂质的纯水，而纯净水不合格，通常是含有一定的杂质，杂质通常是带电离子，故纯净水不合格通常是电导率偏大。
（2）①[2]该游标卡尺精确度为
圆柱形容器内径为
②[3][4][5]由于电源电压为12V，为了电压测量的安全性，电压表应选B；电路中电流约为
电流表应选C；该水样的电阻为1200Ω，电流表应采用内接法，由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小太多，所以采用分压接法，电路如图所示。
③[6]根据
，，
联立解得
电导率是电阻率的倒数，所以电导率为
三、计算题（本题共3小题，共38分．作答时应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. 某同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯和电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势，内阻。车灯接通，电动机未启动时，电流表示数，电动机启动的瞬间，电流表示数。已知车灯电阻不变，求：
（1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率；
（2）电动机启动的瞬间，车灯的功率。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）电动机未启动时，根据闭合电路欧姆定律有
解得路端电压
则车灯的功率为
（2）根据欧姆定律，灯泡电阻
电动机启动的瞬间，根据闭合电路欧姆定律有
解得路端电压
此时车灯的功率为
14. 如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现在水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，小球静止时绝缘轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为h，重力加速度大小为g，，。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）轻绳的拉力大小；
（3）若突然剪断轻绳，小球落地时的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析，如图所示
由平衡知识可知
解得
（2）由平衡知识可知
解得
（3）剪断轻绳后，小球受到重力和电场力的作用，合力为
由几何知识可知
由运动学公式可知
解得
15. 如图所示，一质量为m=1×10-2°kg、带电量为q=+1×10-1°C的粒子，从静止开始被加速电场（图中未画出）加速后从R点沿中线水平方向飞入平行板电容器，初速度v0=3×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上O点的点电荷Q形成的电场区域（界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），粒子穿过界面PS后被点电荷Q施加的电场力俘获，从而以O点为圆心做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。已知两平行金属板A、B水平正对且长均为l=6cm，两板间距d=2cm，UAB=100V，两界面MN、PS相距为L=15cm，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，粒子重力不计。求：
（1）加速电场的电压；
（2）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离Y；
（3）点电荷Q的电荷量。（取，保留一位有效数字）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在加速电场中，由动能定理有
解得
（2）粒子的运动轨迹如图所示，在偏转电场中，粒子做类平抛运动
平行于极板方向有
垂直于极板方向有
在垂直于极板方向，由牛顿第二定律有
联立解得
带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得
联立解得
（3）设粒子从偏转电场中飞出时沿电场方向的速度为，则
所以粒子从电场中飞出时的速度为
设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则
粒子做匀速圆周运动的半径
粒子做圆周运动，由牛顿第二定律得
联立解得
所以
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