齐鲁名校大联考 2023届山东省高三第二次学业质量联合检测历史答案

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18.(13分)在如图所示的电路中，电源的电动势E=28V,内阻r=22,定值电阻R1=122,R2=R4=42,R3=82,C为平行板电容器，其电容C=3.0pF,虚线到两极板的距离相等，极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10-2m,取g=10m/s2。(1)若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，通过R,的电荷量为多少？(2)若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v。=2.0/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线做匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间能否从极板间射出？（要求写出计算和分析过程）【答案】(1)6.0×10-12C(2)带电微粒不能从极板间射出【解析】(1)开关S断开时，定值电阻R,两端的电压ER:U=R,十R+t(1分)解得U3=16V开关S闭合后，外电路的总电阻RR,(R2+R3)R:+R2+R3(1分)解得R=62路端电压ERU-R+r(1分)解得U=21V定值电阻R?两端的电压R3Ug=R2十RU(1分)解得U3=14V闭合开关后通过R4的电荷量△Q=CU3-CUg(2分)解得△Q=6.0×10-12C(1分)(2)设带电微粒的质量为m、电荷量为g,当开关S断开时，有U3a d三mg(1分)当开关S闭合后，设带电微粒的加速度大小为a,则有Umg一qd=ma(2分)假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有4=L(1分)o竖直方向有1y=at(1分)d联立解得y=6.25X10-3m>(1分)故带电微粒不能从极板间射出

17.(12分)如图甲所示，电路中R,为定值电阻，R2为滑动变阻器，M为电动机，电动机线圈电阻r1=0.52,A、V1、V2均为理想电表。闭合开关S1、断开开关S2,在将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表V,、V2的示数随电流表示数变化的完整图线如图乙中图线A、B所示。(1)求电源的电动势E和内阻r。(2)求滑动变阻器R2的最大功率Pm。(3)若滑动变阻器的滑片P滑到最左端后，再闭合开关S2,此时电流表的示数I=1.0A,求此状态下电动机的输出功率P。↑U/V0.20.40.6A甲乙【答案】(1)6V22(2)0.9W(3)1.875W【解析】(1)由题图乙可知，图线B的延长线与纵轴交点表示电源电动势，则电源电动势E=6 V由题图乙中图线A可知△U1R=(1分)△I1解得R,=8Ω电压表V2的示数为U2=E-(R+r)I(1分)可知题图乙中图线B的斜率大小等于R1十r,即△U2△I2=R1十r(1分)解得r=22(1分)(2)由题图乙中图线B可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值为R=20Ω，将R,和r等效为新电源的内阻，当R2=R,十r=102时，R2的功率最大，此时电流表的示数为EI'=R+R+7(1分)解得I'=0.3A达华滑动变阻器R2的最大功率为0Pm=I'2R2(1分)解得Pm=0.9W(1分)(3)当电流表的示数I=1A时，路端电压为U$=E一Ir(1分)解得U感=4V此时通过R,的电流为U路I=(1分)解得I1=0.5A通过电动机的电流为12=I-I(1分)解得I2=0.5A则电动机的输出功率为P输出=UI2一I22r1(1分)解得P输出=1.875W(1分)