湖南师范大学附属中学2020-2021学年高二下学期第二次大练习物理试题 含答案
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2020┄2021学年湖南师大附中高二(上)第二次段考物理试卷一、选择题(14小题,共56分,第1-9题每题只有一个正确答案,第10-14题每题至少有一个正确答案,选对但没选全的得2分,全部选对的得4分,有错选的得0分)1.有关磁场的下列叙述,正确的是()A.磁感线越密的地方磁感应强度越大,磁通量也越大B.顺着磁感线的方向,磁感应强度越来越小C.安培力的方向一定与磁场方向垂直D.在回旋加速器中,磁场力使带电粒子的速度增大2.对于某一闭合电路,下列说法中正确的是()A.外电阻越大,电源的路端电压就越大B.电源的路端电压越大,电源的输出功率就越大C.电源的输出功率越大,电源的效率就越大D.电流总是从电势高的地方流向电势低的地方3.如图所示为一个半径为R的均匀带电圆环,其单位长度带电量为η.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的距离为x,以无限远处为零电势,P点电势的大小为φ.下面给出φ的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的电势φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性进行判断.根据你的判断,φ的合理表达式应为()A.φ=ﻩB.φ=C.φ=D.φ=4.两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的,V1表的量程是5V,V2表的量程是15V,把它们串联起来接人电路中.则()A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等B.它们的示数之比为1:3.指针偏转角度相等C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:35.如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定,P为与圆环良好接触的滑动头,闭合开关S,在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点过程中,电容器C所带的电荷量将()A.由少变多ﻩB.由多变少C.先增多后减少 D.先减少后增多6.如图所示,一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,当铝棒中通过的电流I方向从左到右时,弹簧的长度变化了△x,则下面说法正确的是( )A.弹簧长度缩短了△x,B=B.弹簧长度缩短了△x,B=C.弹簧长度伸长了△x,B=D.弹簧长度伸长了△x,B=7.如图条形磁铁放在桌面上,一条通电的直导线由S极的上端平移到N极的上端,在此过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图,则这个过程中磁铁受力情况为()A.支持力先大于重力后小于重力B.支持力始终大于重力C.摩擦力的方向由向右变为向左D.摩擦力的方向保持不变8.三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中运动的时间之比为( )A.3:2:1 B.1:2:3ﻩC.1:1:1 D.1::9.如图所示,在粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电小球,整个装置处在有水平匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场组成的足够大的复合场中,小球由静止开始下滑,在整个运动过程中,关于描述小球运动的v﹣t图象中正确的是( )A.ﻩB.ﻩC.D.10.如图示,相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO,竖直放置在重力场中,a、b为两个带有同种电量的小球(可以近似看成点电荷),当用水平向左作用力F作用于b时,a、b紧靠挡板处于静止状态.现若稍改变F的大小,使b稍有向左移动一段小距离,则当a、b重新处于静止状态后( )A.a、b间电场力增大ﻩB.作用力F将减小C.系统重力势能增加ﻩD.系统的电势能将增加11.电池A和B的电动势分别为E A和E B,内阻分别为rA和r B,若这两个电池分别向同一电阻R供电时,这个电阻消耗的电功率相同;若电池A、B分别向另一个阻值比R大的电阻R'供电时,R'消耗的电功率分别为P A、P B.已知EA>EB,则下列判断中正确的是( )A.电池内阻rA>r BﻩB.电池内阻r A<rBC.电功率PA>PB D.电功率P A<PB12.如图所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电阻,当滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点时,电压表的示数为U,电流表的示数为I.那么,滑片P由中点向上移动的全过程中( )A.电压表的示数始终小于UB.电流表的示数始终大于IC.电压表的示数先增大后减小ﻩD.电流表的示数先减小后增大13.竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的圆弧MN和半径为r的半圆弧NP拼接而成(两段圆弧相切于N点),小球带正电,质量为m,电荷量为q.已知将小球由M点静止释放后,它刚好能通过P点,不计空气阻力.下列说法正确的是( )A.若加竖直向上的匀强电场E(Eq<mg),则小球能通过P点B.若加竖直向下的匀强电场,则小球不能通过P点C.若加垂直纸面向里的匀强磁场,则小球不能通过P点D.若加垂直纸面向外的匀强磁场,则小球不能通过P点14.如图所示,空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场,且电场方向和磁场方向相互垂直.在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内.一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上.初始,给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动,电量保持不变.已知,磁感应强度大小为B,电场强度大小为E=,则以下说法正确的是()A.小球的初速度为v0=B.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止C.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止D.若小球的初速度为,则运动中克服摩擦力做功为二、实验题15.(2015秋•湖南校级月考)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图甲所示,则金属丝的直径的读数是.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0﹣10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5V,内阻很小.则图乙电路图中(填图乙电路图下方的字母代号)电路为本次实验应采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值(填“大”或“小”).(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA是已知的,那么准确测量金属丝电阻R x的最佳电路应是图乙中的电路(填图乙电路图下的字母代号),此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=(用题中字母代号表示).16.(2011秋•许昌校级期中)某同学采用如图1所示的电路测定电源电动势和内电阻.已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为1Ω;电压表(0﹣3V,3kΩ)、电流表(0~0.6A,1.0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一只.①实验中滑动变阻器应选用(填“R1”或“R2”).②在图2中画出实验电路图.③在实验中测得多组电压和电流值,得到如图3所示的U﹣I图线,由图可较准确地求出该电源电动势E= V;内阻,r=Ω.三、计算题17.(2015秋•牡丹江校级期中)一个质量m=0.1g的小滑块,带有q=5×10﹣4C的电荷,放置在倾角α=30°的光滑斜面上(斜面绝缘),斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示.小滑块由静止开始沿斜面下滑,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面.问:(1)小滑块带何种电荷?(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大?(3)该斜面的长度至少多长?18.(2015秋•湖南校级月考)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间,小球恰能到达A板.若小球带电荷量为q=1×10﹣2C,质量为m=2×10﹣2kg,重力加速度g=10m/s2,不考虑空气阻力.求:(1)此时AB两板的电压U是多少?(2)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时?(3)此时电源的输出功率是多大?19.(2014秋•汉阳区校级期中)如图所示,在边长为a的正方形ABCD的对角线AC左右两侧,分别存在垂直纸面向内磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左电场强度大小为E的匀强电场,AD、CD是两块固定荧光屏(能吸收打到屏上的粒子).现有一群质量为m、电量为q的带正电粒子,从A点沿AB方向以不同速率连续不断地射入匀强磁场中,带电粒子速率范围为≤v≤.已知E=,不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用.求:(1)恰能打到荧光屏CD上的带电粒子的入射速度;(2)AD、CD两块荧光屏上形成亮线的长度.2020┄2021学年湖南师大附中高二(上)第二次段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(14小题,共56分,第1-9题每题只有一个正确答案,第10-14题每题至少有一个正确答案,选对但没选全的得2分,全部选对的得4分,有错选的得0分)1.有关磁场的下列叙述,正确的是( )A.磁感线越密的地方磁感应强度越大,磁通量也越大B.顺着磁感线的方向,磁感应强度越来越小C.安培力的方向一定与磁场方向垂直D.在回旋加速器中,磁场力使带电粒子的速度增大【考点】磁现象和磁场;质谱仪和回旋加速器的工作原理.【分析】磁感线是为了形象地描述磁场假想的线,外部由N指向S,内部由S指向N,磁感线的疏密表示磁场的强弱,切线方向表示磁场的方向.磁通量:Φ=BScosθ;在回旋加速器中,电场力使带电粒子的速度增大.【解答】解:A、磁感线越密的地方磁感应强度越大,而磁通量:Φ=BScosθ,还要与线圈的面积、线圈与磁场之间的夹角有关,故A错误.B、磁感线越密的地方磁感应强度越大,与是否顺着磁感线的方向无关.故B错误;C、根据左手定则可知,安培力的方向一定与磁场方向垂直.故C正确.D、洛伦兹力只改变粒子运动的方向,不改变粒子速度的大小,在回旋加速器中,电场力使带电粒子的速度增大,故D错误.故选:C.【点评】该题考查到磁场的知识点比较多,解决本题的关键知道与磁通量相关的因素,以及知道磁感线和电场线的相同点和不同点,基础题.2.对于某一闭合电路,下列说法中正确的是( )A.外电阻越大,电源的路端电压就越大B.电源的路端电压越大,电源的输出功率就越大C.电源的输出功率越大,电源的效率就越大D.电流总是从电势高的地方流向电势低的地方【考点】闭合电路的欧姆定律;电源的电动势和内阻.【专题】恒定电流专题.【分析】根据闭合电路欧姆定律分析电流与外电阻的关系,得出内电压和路端电压的变化.根据推论,当电源的外电阻等于内电阻时,输出功率最大.在闭合电路的外电路中,电流总是从电势高的地方流向电势低的地方.【解答】解:A、在闭合电路中,外电阻越大,由闭合电路欧姆定律知,电路中的电流越小,内电压越小,则电源的路端电压就越大.故A正确.B、闭合电路中,电源的路端电压越大,说明外电阻越大,根据推论:当电源的外电阻等于内电阻时,输出功率最大,可知,电源的输出功率不一定越大.故B错误.C、当电源的外电阻等于内电阻时,输出功率最大,此时的效率只有50%,不是最大.故C错误.D、在闭合电路的外电路中,电流总是从电势高的地方流向电势低的地方,而在内电路中,电流总是从电势低的地方流向电势高的地方.故D错误.故选:A【点评】闭合电路中,路端电压随外电阻的增大而增大,减小而减小.抓住电源的内电阻不变,内电压与电流成正比是关键.3.如图所示为一个半径为R的均匀带电圆环,其单位长度带电量为η.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的距离为x,以无限远处为零电势,P点电势的大小为φ.下面给出φ的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的电势φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性进行判断.根据你的判断,φ的合理表达式应为()A.φ=B.φ=C.φ=ﻩD.φ=【考点】电势;力学单位制.【专题】电场力与电势的性质专题.【分析】除点电荷的周围电势的公式外,我们没有学习其它带电体周围的电势公式,本题看似无从下手,实际上我们可以采取“特值法”,将一些特值如x=0等代入公式,从而得出正确结果.【解答】解:电势的高低与圆环带电量的大小有关,B表达式显然与电量Q无关,因此B错误;无论圆环带什么电荷,圆环中心处的电势均不为零,因此x=0时,电势不为零,故D错误;同理x=R处的电势为无穷大,也不可能,故C错误;故只有A正确.故选A.【点评】“特值法”、“代入法”是解答选择题经常用到的方法,因此要熟练掌握.4.两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的,V1表的量程是5V,V2表的量程是15V,把它们串联起来接人电路中.则( )A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等B.它们的示数之比为1:3.指针偏转角度相等C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3【考点】把电流表改装成电压表.【专题】实验题;恒定电流专题.【分析】两电压表量程不同总内阻不同,两内阻之比为量程之比,再据电压表的改装原理和电路连接关系分析求解.【解答】解:A 串联后电流一样故偏转角度相等但两表的读数为两电压表的分压,读数之比为两者的电阻之比故不相等;故A错误B因是串联关系通过两电压表的电流相同,故指针偏转的角度相同,读数之比为两者的电阻之比为1:3.故B正确C 它们示数不等.故C错误D 它们偏转角度相等故D错误故选:B【点评】电压表的改装是由一电流表串联电阻构成的.分析电流与电压当成一电阻根据电路连接关系分析即可.5.如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定,P为与圆环良好接触的滑动头,闭合开关S,在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点过程中,电容器C所带的电荷量将( )A.由少变多 B.由多变少 C.先增多后减少D.先减少后增多【考点】电容.【专题】电容器专题.【分析】由电路图可知,当触点P由m点经n点移到q点的过程中,电路总电阻先变大后变小,由闭合电路欧姆定律分析答题电路中电流变化,再根据部分电路欧姆定律分析R的电压变化,即可知道电容器电压的变化,由C=分析电量的变化.【解答】解:当触点P由m点经n点移到q点的过程中,电路总电阻先变大后变小,由闭合电路欧姆定律得知,电路中电流先变小后变大,R的电压先变小后变大,对于电容器,其电压等于R两端的电压,则由电量公式Q=CU,可知电容器的电量先变小后变大.故选:D【点评】本题是一道闭合电路的动态分析题,分析清楚电路结构、熟练应用并联电路特点及欧姆定律、电容器电量公式Q=CU即可正确解题.6.如图所示,一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,当铝棒中通过的电流I方向从左到右时,弹簧的长度变化了△x,则下面说法正确的是()A.弹簧长度缩短了△x,B=B.弹簧长度缩短了△x,B=C.弹簧长度伸长了△x,B=D.弹簧长度伸长了△x,B=【考点】安培力.【分析】根据左手定则判断安培力的方向,则可明确弹簧的形变量的变化;分别对金属杆由平衡条件列式,联立可求得磁感应强度.【解答】解:根据安培力和力的平衡条件有(设棒的重力为mg,原来的形变量为x):因放入磁场后,由左手定则可知,安培力向上;故形变量减小了△x;没有通电流时,由平衡关系可得:mg=2Kx当电流方向由左向右时:BIL+2K(x﹣△x)=mg联立解得:B=故选:A.【点评】本题考查安培力的计算,要注意正确应用共点力的平衡条件的应用;并掌握安培力方向的判断.7.如图条形磁铁放在桌面上,一条通电的直导线由S极的上端平移到N极的上端,在此过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图,则这个过程中磁铁受力情况为( )A.支持力先大于重力后小于重力B.支持力始终大于重力C.摩擦力的方向由向右变为向左D.摩擦力的方向保持不变【考点】安培力.【分析】由左手定则判断出导线所受安培力的方向,根据牛顿第三定律判断磁铁所受磁场力的方向,然后判断磁铁受到的摩擦力方向和如何变化【解答】解:如图所示,导线在S极上端时导线所受安培力方向斜向左上方,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场力斜向右下方,磁铁有向右的运动趋势,则磁铁受到的摩擦力水平向左;同理当导线在N极上端时,导线所受安培力方向斜向右上方,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场力斜向左下方,磁铁有向左的运动趋势,则磁铁受到的摩擦力水平向右;由以上分析可知,磁铁受到的摩擦力先向左后向右,正上方时为零,故摩擦力先减小后增大.磁铁受到的磁场力始终有向下的分力,所以支持力始终大于重力.故ADC错误,B正确;故选:B【点评】首先根据左手定则确定出通电导线所受安培力方向,然后根据牛顿第三定律确定出条形磁铁所受安培力的方向,最后根据共点力的平衡确定出静摩擦力的方向和变化规律,是此类题目的解答思路8.三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中运动的时间之比为()A.3:2:1ﻩB.1:2:3ﻩC.1:1:1 D.1::【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.【分析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据粒子的运动的轨迹和粒子做圆周运动的周期公式可以判断粒子的运动的时间.【解答】解:粒子在磁场中运动的周期的公式为T=,由此可知,粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关,所以粒子在磁场中的周期相同,由粒子的运动的轨迹可知,三种速度的粒子的偏转角分别为90°、60°、30°,所以偏转角为90°的粒子的运动的时间为T,偏转角为60°的粒子的运动的时间为T,偏转角为30°的粒子的运动的时间为T.所以有T:T:T=3:2:1,选项A正确.故选:A.【点评】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是1、画轨迹:确定圆心,几何方法求半径并画出轨迹.2、找联系:轨迹半径与磁感应强度、速度联系;偏转角度与运动时间相联系,时间与周期联系.9.如图所示,在粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电小球,整个装置处在有水平匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场组成的足够大的复合场中,小球由静止开始下滑,在整个运动过程中,关于描述小球运动的v﹣t图象中正确的是( )A.B. C.ﻩD.【考点】带电粒子在混合场中的运动.【专题】带电粒子在复合场中的运动专题.【分析】对小球受力分析,开始时洛伦兹力较小,所以木杆对小球的支持力较大,摩擦力较大,加速度较小,随着速度的增加,分析竖直方向的合力变化,从而判断加速度的变化.了解了加速度变化的情况,也就知道了v﹣t图象的变化规律.【解答】解:在小球下滑的过程中,对小球受力分析,如图所示,word版高中物理受到重力mg、电场力qE、洛伦兹力qvB、摩擦力f,还有木杆对小球的支持力N,开始时,速度较小,qvB较小,N较大,随着速度的增加,N在减小,由f=μN可知f减小,竖直方向的合力增加,加速度增加;当速度增加到一定的程度,qvB和qE相等,此时N为零,f为零,加速度为g,达到最大;速度继续增加,N要反向增加,f增加,竖直方向上的合力减小,加速度减小,当f与mg相等时,竖直方向上的加速度为零,速度达到最大.所以选项ABD所示的v﹣t图象不符合所分析的运动规律,C选项符合.故选:C.【点评】解得此题的关键是正确的对小球进行受力分析.受力分析时要注意各力的特点:重力场中所受的重力以及在匀强电场中所受的电场力均为恒力,其合力也是恒定的;而洛伦兹力情况却不同,随着速度的变化而变化.此题由于洛伦兹力的变化,引起了摩擦力的变化,从而使竖直方向上的合外力发生变化,这也是解决此题的关键所在.分析物体运动中的临界状态也是至关重要的,像该题的最大加速度的时刻和刚好最大速度的时刻.10.如图示,相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO,竖直放置在重力场中,a、b为两个带有同种电量的小球(可以近似看成点电荷),当用水平向左作用力F作用于b时,a、b紧靠挡板处于静止状态.现若稍改变F的大小,使b稍有向左移动一段小距离,则当a、b重新处于静止状态后( )A.a、b间电场力增大ﻩB.作用力F将减小C.系统重力势能增加D.系统的电势能将增加【考点】电势能;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.【专题】电场力与电势的性质专题.【分析】以a球为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件分析a、b间电场力和挡板对小球的弹力如何变化,由库仑定律分析两间距离的变化情况,根据电场力做功正负判断系统电势能的变化.对整体研究,分析作用力F如何变化.【解答】解:A、B以a球为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件得:电场力F电=,α减小,cosα增大,则电场力F电减小.挡板对a的弹力N=mgtanα,α减小,N减小.对整体研究:水平方向:F=N,则作用力F将减小.故A错误,B正确.C、D电场力F电减小,根据库仑定律得知,两球间的距离增大,电场力做正功功,系统的电势能减小,而F做正功,根据功能关系可知,系统重力势能增加.故C正确,D错误.故选BC。
湖南师大附中2020-2021学年度高二第一学期第二次大练习数学一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知对数函数y =log a x (a >0,a ≠1)的图象经过点P (3,1-),则幂函数a x y =的图象是A .B .C .D .2.设m 为给定的实常数,命题p :∀x ∈R ,x 2﹣4x +2m ≥0,则“m ≥1”是“p 为真命题”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.下列结论中正确的是A .椭圆14522=+y x 的焦点坐标是(3±,0)B .双曲线13422=-x y 的顶点坐标是(2±,0)C .抛物线x y 122-=的准线方程是3=x D .直线0143=+-y x 与圆()()42122=-++y x 相交4.已知△ABC 的面积为233,︒=60A ,且2sin B =3sin C ,则△ABC 的周长为A .75+B .105+C .195+D .125.在某次高中学科竞赛中,4000名考生的参赛成绩按[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100)分成六组,其频率分布直方图如图所示,则下列说法中错误的是A .成绩在[70,80)内的考生人数最多B .不及格(60分以下)的考生人数约为1000人C .考生竞赛成绩平均分的估计值为70.5分D .考生竞赛成绩中位数的估计值为75分6.已知△ABC 是边长为3的正三角形,点M 是AB 的中点,点N 在AC 边上,且NC AN 2=,则BN CM ⋅=A .23-B .23-C .233-D .29-7.已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点F 在x 轴正半轴上,点M 为圆O :1222=+y x 与C 的一个交点,且3=MF ,则C 的标准方程是A .y 2=2xB .y 2=3xC .y 2=4xD .y 2=6x8.已知四棱锥S ﹣ABCD 的所有顶点都在同一球面上,底面ABCD 是经过球心O 的正方形,当该四棱锥的体积取最大值时,其表面积为344+,则球O 的体积等于A .π324B .π328C .π3216D .π3232二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.对于两条不同直线m ,n 和两个不同平面α,β,则下列说法中正确的是A .若m ⊥α,n ⊥α,则m ∥n B .若m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥βC .若α⊥β,m ⊂α,则m ⊥βD .若α⊥β,m ⊥β,m ⊄α,则m ∥α10.对于函数f (x )=cos (x 3π+),下列结论正确的是A .f (x )的一个周期为π2-B .f (x )在 ⎝⎛2π,)π上单调递减C .f (x )的图象关于直线x =38π对称D .6π=x 为f (x π+)的一个零点11.设双曲线C :12222=-by a x (0>a ,0>b )的右焦点为F ,直线l 为C 的一条斜率为正数的渐近线,O 为坐标原点.若在C 的左支上存在点P ,使点P 与点F 关于直线l 对称,则下列结论正确的是A .bPF 2=B .△POF 的面积为ab C .双曲线C 的离心率为3D .直线l 的方程是xy 2=12.已知函数f (x )=()⎩⎨⎧≥-<--03032x x f x x x ,,,则下列结论正确的是A .f (x )在区间[4,6]上是增函数B .f (﹣2)+f (2020)=4C .若函数y =f (x )﹣m 在(﹣∞,6)上有6个零点x i (i =1,2,…,6),则∑=61i ix =9D .当311-<<-k 时,关于x 的方程f (x )=kx +1恰有3个实根三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.使{1,2}=M {1,2,3}成立的集合M 共有个.14.已知a ,b 为单位向量,且a ⊥()b a 2+,则向量a 与b 的夹角为.15.已知0>a ,0>b ,且6=+b a ,则31+++b a 的最大值为.16.已知点A (1,0),B (1-,0),动点M 满足:直线AM 与直线BM 的斜率之积为定值m ()0≠m .(1)若点M 的轨迹是焦点在y 轴上的椭圆(除去点A 、B ),则m 的取值范围是;(2)若点M 的轨迹是焦距为4的双曲线(除去点A 、B ),则m =.四、解答题:本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)设函数f (x )=sin (6πω-x )+sin (2πω-x ),其中0<ω<3,已知f (6π)=0.(1)求f (x )的最小正周期;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将整个图象向左平移4π个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在区间[4π-,43π]上的最小值.18.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足a 1=4,当n ≥2时,n n n a a 221=--.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{a n }的前n 项和为S n ,证明:S n ≤()*N ∈-n a n 42.某工厂生产不同规格的一种产品,根据统计分析,其合格产品的质量y (g )与尺寸x (mm )之间的相关关系可用回归模型y =cx b (b ,c 都为正常数)进行拟合.现随机抽取6件合格产品,其检测数据如下表:尺寸x (mm )384858687888质量y (g )16.818.820.722.42425.5质量与尺寸的比xy0.4420.3920.3570.3290.3080.290(1)检测标准指出,当产品质量与尺寸的比值在区间(0.302,0.388)内时为优等品.现从所抽取的6件合格产品中再任选2件,求选中的2件产品均为优等品的概率;(2)经计算,6.24ln 61=∑=i ix,3.18ln 61=∑=i iy,()4.101ln 612=∑=i ix ,3.75ln ln 61=∙∑=i iiyx ,求y 关于x 的回归方程.附:对于样本数据(u i ,v i )(i =1,2,…,n ),其回归直线a u b vˆˆˆ+=的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:()(()∑∑∑∑====--=---=ni ini i i ni ini i iu n uv u n vu u uv v u ub1221121ˆ,u b v aˆˆ-=.如图所示,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AD =AA 1=1,AB =2,点E 在棱AB 上移动.(1)证明:D 1E ⊥A 1D ;(2)求当AE 为何值时,二面角D 1﹣EC ﹣D 的大小为45°?21.(本小题满分12分)新冠肺炎疫情的发生促进了医药科研的发展.某医药研究所研发了一种治疗新冠肺炎的新药,经临床试验,该药物在病人血液中的含量不低于2克时,它才能起到有效的治疗作用,且每服用m (1≤m ≤4且m ∈R )个单位的药剂,药剂在血液中的含量y (克)随着时间x (小时)变化的函数关系式近似为y =mf (x ),其中f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤-<≤+.8624,60410x x x x,,(1)若病人一次服用3个单位的药剂,则有效治疗时间可达多少小时?(2)若病人第一次服用2个单位的药剂,在有效治疗时间末端再服用m 个单位的药剂.要使接下来的2小时中能够持续有效治疗,求m的最小值.如图,设椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,A 、B 为椭圆长轴的两个端点,F 为椭圆的右焦点.已知椭圆的离心率为23,且|AF |•|BF |=4.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设M 是椭圆C 上不同于A ,B 的一个动点,直线AM ,BM 分别与直线x =6相交于点D ,E ,求|DE |的最小值.。
湖南师范大学附中2025届高中毕业班第二次诊断性检侧(物理试题理)试题注意事项: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,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、某篮球运动员垂直起跳的高度为100cm,则该运动员的滞空时间(运动员起跳后,从双脚都离开地面到任意一只脚接触地面的时间间隔)约为()A.0.20s B.0.45s C.0.90s D.1.60s2、下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中,正确的是()A.库仑提出一种观点,认为在电荷周围存在着由它产生的电场B.伽利略通过观察发现了行星运动的规律C.牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因D.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量3、如图所示为A.B两辆摩托车沿同一直线运动的速度一时间(v-t)图象,已知:t=0时刻二者同时经过同一地点,则下列说法正确的是()A.摩托车B在0~6s内一直在做加速度减小的加速运动B.t=6s时A、B两辆摩托车恰好相遇C.t=12s时A、B两辆摩托车相距最远D.率托车A在0~12s内的平均速度大小为10m/s4、高空抛物是一种不文明的行为,而且会带来很大的社会危害2019年6月26日,厦门市某小区楼下一位年轻妈妈被从三楼阳台丢下的一节5号干电池击中头部,当场鲜血直流,若一节质量为0.1kg的干电池从1.25m高处自由下落到水平地面上后又反弹到0.2m高度,电池第一次接触地面的吋间为0.01s,第一次落地对地面的冲击力跟电池重量的比值为k,重力加速度大小g=10m/s2,则()A.该电池的最大重力势能为10JB.该电池的最大动能为100JC.k=71D .电池在接触地面过程中动量的变化量大小为0.3kg•m/s5、如图,两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点,现将细绳拉至水平后由静止释放小球,当两小球通过最低点时,两球一定有相同的 ( )A .速度B .角速度C .加速度D .机械能6、质量相等的A 、B 两个物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力、的作用而从静止开始做匀加速直线运动,经过时间0t 和40t ,A 、B 的速度分别达到20v 和0v 时,分别撤去1F 和2F ,以后物体继续做匀减速直线运动直至停止,两个物体速度随时间变化的图象如图所示,设1F 和2F 对A 、B 的冲量分别为1I 和2I ,1F 和2F ,对A 、B 做的功分别为1W 和2W ,则下列结论正确的是A . 12I I >,12W W >B . 12I I <,12W W >C . 12I I <,12W W <D . 12I I >,12W W <二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
湖南师大附中2020-2021学年度高二第一学期第二次大练习物理时量:90分钟满分:100分得分:_______________一、单选题(本大题共9小题,共27分)1.以下叙述中正确的是()A.卡文迪许发现了万有引力定律B.随着科技的发展,地球同步卫星一定能出现在我国首都上空C.滑动变阻器分压接法比限流接法的电压测量范围小D.法拉第首先提出了电场的概念2.某兴趣小组调查一条河流的水质情况,通过计算结果表明,被污染的河里一分钟内有相当于6C的正离子和9C的负离子向下游流去,则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是()A.0.25A逆流而上B.0.05A逆流而上C.0.10A顺流而下D.0.15A顺流而下3.如图所示,绝缘水平面上有A、B、C、D四点,依次相距L,若把带电金属小球甲(半径远小于L)固定在B点,测得D点处的电场强度大小为E;现将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后,再把球乙置于A点,此时D点处的电场强度大小为()A.1318E B.119E C.1118E D.139E4.一个电源接8Ω电阻时,通过电源的电流为0.20A,接3Ω电阻时,通过电源的电流为0.40A,则电源的电动势和内阻分别为()A.2V 1.5ΩB.1.5V 2ΩC.2V 2ΩD.1.5V 1.5Ω5.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为一根光滑绝缘细杆,放在两电荷连线的中垂线上,a、b、c三点所在水平直线平行于两点电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.下列说法中正确的是()A.a 点的场强方向与b 点的场强方向相同B.a 点的电势大小与c 点的电势大小相同C.b 点的场强大于d 点的场强D.套在细杆上的带电小环由静止释放后将做匀加速直线运动6.有一根长1.20m 的导线,横截面积为20.10mm .在它两端加0.60V 电压时,通过它的电流正好是0.10A.则这根导线是由_____________制成的(下表是常温下几种材料的电阻率,单位为m Ω⋅)A.镍铜合金B.铜丝C.锰铜合金D.铝丝7.中医药在新冠肺炎疫情中发挥重要作用.如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图,在大导体板MN 上铺一薄层中药材,针状电极O 和平板电极MN 接高压直流电源,其间产生较强的电场.水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电,另一端带等量负电;水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去,在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥.图中虚线ABCD 是某一水分子从A 处由静止开始的运动轨迹.下列说法正确的是( )A.A 处的电场强度大于D 处B.B 处的电势高于C 处C.水分子做匀变速曲线运动D.水分子由A 运动到C 的过程中电势能减少8.有两盏电灯1L 和2L ,用图中所示的两种方式连接到电路中,已知电压U 相同,且两盏电灯均能发光.比较在甲、乙两个电路中电灯1L 的亮度,下列说法正确的是( )A.甲图电路中灯1L 比乙图电路中灯1L 亮B.乙图电路中灯1L 比甲图电路中灯1L 亮C.两个电路中灯1L 一样亮D.不知它们的额定电压和额定功率,无法判断9.如图所示,11H 、21H 、31H 三种粒子从同一位置无初速度地飘入水平向右的匀强电场,被加速后进入竖直向下的匀强电场发生偏转,最后打在屏上,整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )A.偏转电场对11H 做功最大B.三种粒子打到屏上时动能相等C.三种粒子被加速后运动到屏上所用时间相同D.三种粒子打到屏上时速度的方向不同二、多选题(本大题共5小题,共20分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分) 10.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线在P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中不正确的是( )A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小B.对应P 点,小灯泡的电阻为12U R IC.对应P 点,小灯泡的电阻为121U R I I =- D.对应P 点,小灯泡的功率的数值等于图中矩形PQON 所围的面积大小11.物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,准确地测定了电子的电荷量.如图所示,平行板电容器两极板M 、N 与电压恒定为U 的电源两极相连,板的间距为d.现有一质量为m 的带电油滴在极板间匀速下落,则( )A.此时极板间的电场强度U E d= B.油滴带电荷量为mgdUC.减小极板间电压,油滴将加速下落D.将极板N 向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动12.如图所示,图线1表示导体A 的电阻,设为1R ,图线2表示导体B 的电阻,设为2R ,则下列说法正确的是( )A.12:3:1R R =B.把A 拉长为原来的3倍后,其电阻等于B 的电阻2RC.将A 与B 串联后接在电源上,二者消耗的功率之比12:1:3P P =D.将A 与B 并联后接于电源上,通过二者的电流之比12:3:1I I =13..真空中有一半径为0r 的均匀带电金属球,以球心为原点建立x 轴,轴上各点的电势ϕ分布如图所示,1r 、2r 分别是x +轴上A 、B 两点到球心的距离.下列说法中正确的有( )A.00~r 范围内电场强度不为零B.A 点电场强度小于B 点电场强度C.A 点电场强度的方向由A 指向BD.正电荷从A 点移到B 点过程中电场力做正功14.1R 和2R 是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体,但1R 的尺寸比2R 大得多,把它们分别连接在如图所示电路的A 、B 两端,接1R 时电压表的读数为1U ,接2R 时电压表的读数为2U ,则下列判断正确的是( )A.12R R =B.12R R >C.12U U >D.12U U =三、实验题(本大题共2个小题,共16分)15.现有一合金制成的圆柱体.为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端的电阻,用游标卡尺测量该圆柱体的长度,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,游标卡尺和螺旋测微器的示数如图甲和乙所示.(1)由图读得圆柱体的长度为_______________cm ,直径为_________________mm.(2)若流经圆柱体的电流为I ,圆柱体两端的电压为U ,圆柱体的直径和长度分别用D 、L 表示,则用D 、L 、I 、U 表示的电阻率的关系式为ρ=______________.16.小明同学用伏安法测定额定电压为2.5V 的小灯泡的伏安特性曲线.(1)图甲是连接好的实物电路图,在开关闭合前,小明同学又再次仔细检查了电路的连接,发现电路有误.请你帮他纠正错误_________________(任意写出两处即可).(2)为使测量尽量准确,滑动变阻器应选用图乙中的_____________(填“1R ”或“2R ”).(3)在纠正错误后,小明同学进行了多次的实验,某次得到电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为_________________V.(4)若小明在实验过程中,不知道应该采用电流表内接还是外接,于是他两种接法各做了一次,根据数据,分别得到了伏安特性曲线“1”和“2”.则实验中误差较小的操作应选择曲线______________(填“1”或“2”). (5)请把小明同学最后修正好的测定该小灯泡伏安特性曲线的电路图画在以下方框中.四、计算题(本大题共3小题,共37分)17.(10分)如图所示,已知路端电压36V U =,电容器19μF C =、26μF C =,电阻118R =Ω、26R =Ω.(1)开关S 先断开再闭合,电容器1C 的电荷量改变了多少? (2)保持开关S 闭合,电路稳定后,求电阻1R 和2R 消耗的总功率.18.(12分)如图所示的电路中,小量程电流表的内阻200g R =Ω,满偏电流1mA g I =,12800R =Ω,20.2R =Ω.(1)当1S 和2S 均断开时,改装所成的表是什么表?量程多大? (2)当1S 和2S 均闭合时,改装所成的表是什么表?量程多大? (3)当2S 闭合1S 断开时,改装所成的表是什么表?量程多大?19.(15分)如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO 是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD 沿该电场线放置.质量为1m 、电荷量为1q +的A 球和质量为2m 、电荷量为2q +的B 球穿过细杆(均可视为点电荷).0t =时A 、B 两小球分别从O 点和O 点右侧某处以初速度0v 和1v 向左运动,且10v v >.小球A 做匀速运动,0t 时运动到P 点(图中未画出),此时B 恰好到达O 点(未进入非匀强电场区域),且两电荷间距离最小.非匀强电场PO 两点间电势差为0U .(静电力常量为k )(1)求00~t 时间内A 所受非匀强电场力的冲量I ; (2)求杆所在直线上场强的最大值E ;(3)求A 、B 两电荷组成的系统在0t 时间内电势能的改变量p E ∆.湖南师大附中2020-2021学年度高二第一学期第二次大练习物理参考答案一、单选题(本大题共9小题,共27分)1.D 【解析】牛顿发现了万有引力定律,选项A 错误;同步卫星只能定点在赤道的上空,不可能出现在我国首都上空,选项B 错误;滑动变阻器分压接法比限流接法的电压测量范围大,选项C 错误;法拉第首先提出了电场的概念,选项D 正确.2.B 【解析】在1min 内通过横截面的总电荷量应为6C 9C 3C q =-=-,所以电流||0.05A q I t==,方向与河水的流动方向相反,即电流的方向为逆流而上,选项B 正确. 3.A 【解析】由点电荷的电场强计算式2Q E kr =,得()22Q E k L =,两球接触后,电荷量平分,有122Q Q Q ==,()()22213227223D Q QkkQ E k L L L =+=,联立得1318D E E =,所以选项A 正确. 5.D 【解析】根据等量异种电荷的电场线分布可知,b 点的场强方向水平向右,a 点的场强方向斜向上,方向不同,选项A 错误;从a 点向c 点移动一个正试探电荷,电场力做正功,电势能减小,电势减小,a 点的电势大于与c 点的电势,选项B 错误;b 点的场强小于两点电荷连线中点处的场强,而两点电荷连线中点处的场强小于d 点的场强,则b 点的场强小于d 点的场强,选项C 错误;套在细杆上的带电小环由靜止释放后,由于竖直方向只受重力,电场力垂直细杆方向,则小环将做匀加速直线运动,选项D 正确. 6.A 【解析】由U R I =及l R S ρ=得75.010m USIlρ-==⨯Ω⋅,所以导线是由镍铜合金制成的. 7.D 【解析】电场线密的地方电场强度大,A 处的电场强度小于D 处,所以选项A 错误;顺着电场线方向电势降低,B 处的电势低于C 处,所以选项B 错误;水分子受到的电场力是变力,所以做变加速运动,选项C 错误;水分子两端带等量异种电荷,所以水分子的棒状与电场方向平行,且上端的电场强度大,受到较大的电场力,故水分子受到的合力沿电场线向上,即电场力对水分子做正功,根据功能关系可知电势能减少,选项D 正确.8.B 【解析】因为电压U 相同,两盏电灯串联后,电压要按照电灯阻值的大小分配,1L 两端电压小于U ;两盏电灯并联后,加在电灯两端的电压都为U ,因此并联后的灯泡较亮,选项B 正确.9.B 【解析】粒子在加速电场中运动时有2012qU mv =加,进入偏转电场的侧向位移可表示为2222200112224qE L qEL EL y at m v mv U ⎛⎫==⋅⋅== ⎪⎝⎭加.出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角满足200tan 2y v at qEL ELv v mv U θ====加,侧向位移和角度的正切都与粒子的比荷无关,故它们一定打到屏上同一位置,且速度方向相同,D 项错误;三种粒子电荷量相同,经过加速电场做功和偏转电场做功均相冋,由动能定理知打到屏上时动能均相同,B 项正确,A 项错误.三种粒子水平方向的速度不同而水平位移相同,故运动到屏上所用时间不同,C 项错误. 二、多选题(本大題共5小题,共20分)10.ACD 【解析】I U -图线上点与O 点连线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐増大,A 项错误;对应P 点,小灯泡的电阻为11221U U R I I I =≠-,B 项正确,C 项错误;对应P 点,小灯泡的功率为21P I U =,此值恰为图中矩形PQOM 所围面积的大小,D 项错误.11.ABC 【解析】极板间电压为U ,间距为d ,是匀强电场,故场强UE d=,故选项A 正确;油滴受重力和电场力,处于平衡状态,故U mg qd =,解得mgd q U=,故选项B 正确;减小极板间电压,场强减小,电场力小于重力,合力向下,故油滴将加速下落,故选项C 正确;将极板N 向下缓慢移动一小段距离,板间距増加,场强减小,电场力减小,电场力小于重力,合力向下,故油滴将加速下落,故选项D 错误. 12.CD 【解析】根据I U -图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以12:1:3R R =,A 项错误;根据公式l R S ρ=可得,把A 拉长为原来的3倍后,横截面积减小为原来的13,所以电阻变为原来的9倍,B 项错误;串联电路电流相等,将A 与B 串联后接于电源上,根据公式2P I R =可得,消耗的功率之比12:1:3P P =,C 项正确;并联电路电压相等,电流之比等于电阻之反比,所以将A 与B 并联后接在电源上,通过二者的电流之比12:3:1I I =,D 项正确.13.CD 【解析】报据E xϕ∆=∆可知,x ϕ-图象的斜率表示电场强度的大小,由图可知在00~r 范围内斜率为0,故在00~r 范围内电场强度处处为零,故A 项错误;根据场强公式2kQE r=,得A 点的电场强度大于B 点的电场强度,故B 项错误;A 到B 电势降低,所以A 点的电场强度方向由A 指向B ,故C 项正确;正电荷沿直线从A 移到B 的过程中,电场力方向由A 指向B ,所以电场力做正功,故D 项正确.14.AD 【解析】电流从导体的横截面流过,由电阻定律L a R S ad dρρρ===,可见电阻与边长a 无关,选项A 正确,B 错误;因外电阻相同,故路端电压相等,选项C 错误,D 正确. 三、实验题(本大题共2个小题,每空2分,共16分) 15.(6分)(1)10.355 1.1961.195~1.197均可)(2)24D UILπ【解析】(1)游标卡尺的固定刻度读数为10.3cm ,游标尺读数为0.0511mm 0.55mm 0.055cm ⨯==,所以最终读数为:10.3cm 0.055cm 10.355cm +=.螺旋测微器的固定刻度读数为1mm ,可动刻度读数为0.0119.6mm 0.196mm ⨯=, 所以最终读数为:1mm 0.196mm 1.196mm +=; (2)由欧姆定律U R I =和电阻定律LR Sρ=, 联立得24RS US D U L IL ILπρ===. 16.(10分)(1)电源的正负两极对换;滑动变阻器应该选择分压式接法(2)2R (3)2.40(2.39~2.41)(4)1(5)如图所示【解析】1)电流应从电流表、电压表的正接柱流入,所以应将电源的正负两极对换,本实验中灯泡两端电压从零开始变化,所以滑动变阻器应改为分压式接法.(2)滑动变阻器分压式接法中,滑动变阻器的总阻值应选较小的,故应选2R . (3)由图可知,电压表的精确度为0.1V ,所以读数为2.40V .(4)由于灯泡电阻较小,为了减小误差,实验中应选用电流表外接,在电压表示数相同,电流表外接时,电流表的示数较大,故应选1.(5)滑动变阻器分压式接法,电流表外接法. 四、计算题(本大题共3小题,共37分)17.(10分)解析】(1)开关S 断开时,两电容器电压都为U ,设电容器1C 的带电量为1Q ,有11Q C U =①.…………………………………………………………………………1分开关S 闭合时两电阻串联,电容器1C 的电压为U ':112R U U R R '=+②…………………………………………………………………………1分 电容器1C 的带电量为2Q ,有21Q C U '=③………………………………………………………………………1分电容器1C 电荷量减少了12Q Q Q ∆=-④………………………………………………………………1分 代入数据得:58.110C Q -∆=⨯……………………………………………………2分(2)开关S 闭合时两电阻串联,电阻1R 和2R 消耗的总功率为 212U P R R =+⑤………………………………………………2分 代入数据得:54W P =.……………………………………………………2分18.(12分)【解析】(1)当1S 和2S 均断开时,改装成了电压表,量程设为1U1g 1gU I R R =+①…………………………………………………2分 代入数据得:13V U =…………………………………………………2分(2)当1S 和2S 均闭合时,改装成了电流表,其量程设为1Ig12g g I R I I R =+②……………………………………………2分代入数据得:11A I =.…………………………………………………………2分(3)当2S 闭合1S 断开时,相当于将(1)问中的电压表再改装所成电流表,其量程设为2I()122g g g I R R I I R +=+③…………………………………………………………2分代入数据得:215A I =.…………………………………………………………2分19.(15分)【解析】(1)B 球运动过程中水平方向只受A 球对它的库仑力作用,当它运动到O 点时速度跟A 球相同为0v ,此时两电荷间距最小.设此过程中A 、B 两电荷间相互作用力彼此的冲量大小为0I .取向左为正方向.对A 球,由动量定理01010I I m v m v +=-①…………………………………………………………1分 对B 球,由动量定理02021v I m m v -=-②…………………………………………………………1分 由①②得()210I m v v =--,故所求冲量大小为()210m v v -,方向向右………………………2分(2)因为A 球始终做匀速运动时,0t 时间内运动的位移00x v t =③………………………………………………………………………………………1分 此时的库仑力122q q F k x=④…………………………………………………………………1分 因为A 球始终做匀速运动,所以非匀强电场对它的作用力与B 球对它的库仑力是一对平衡力.当B 球到达O 点时,两带电小球间的距高最小,库仑力最大,因此,电场对A 的作用力也最大,电场强度也最大. 1F E q =⑤…………………………………………………………………1分 联立③④⑤得杆所在直线上场强的最大值为:22200kq E v t =…………………………………………2分 (3)B 球向A 球靠近的过程中,设B 对A 做功1W ,A 对B 做功2W ,对A 、B 分别由动能定理.对A 球:2211010101122W q U m v m v -=-⑥………………………………………………………………1分 对B 球:22221211122W m v m v =-⑦………………………………………………………………1分 A 、B 两电荷组成的系统在0t 时间内电势能的改变量()P 12E W W ∆=-+⑧………………………………………………………………2分由⑥⑦⑧式,得A 、B 两电荷组成的系统增加的电势能为22P 2120101122E m q v v m U ∆=--………………………………………………………………2分。