2023-2024学年上海交大附中高二（上）期中物理试卷.docxVIP

2023-2024学年上海交大附中高二(上)期中物理试卷

一、(48分)电池的研究与使用

1.(48分)电池的研究与使用

(1)干电池可以作为电源，维持电路中稳定的电流。关于某一根金属导线中的电流，下列说法正确的是。

A.电流是矢量，其方向与电子定向移动的方向相反

B.电流越大，表示单位时间通过该导体横截面的电荷量越多

C.电流与通过导体横截面的电荷量成正比

D.电流与电子运动的平均速率成正比

(2)为了更好地说明“电动势”的概念，有的教材中提到了如图1所示的游乐系统模型。系统中有A、B两个高台，分别高5m和3m，里面各有一部电梯。当质量为50kg的人处在A顶端时，会经滑梯B滑向B的地面，然后在B坐电梯上升到顶部，再滑向距地面1m的A台底部，然后乘电梯而上回到A台顶端。若将人的质量类比为点电荷的电荷量，则可类比为电池中电荷受到的“静电力”，可类比为电池中电荷受到的“非静电力”。系统中有一个能与电源电动势类比的物理量，其具体值为m2/s2,g=9,8m/s2.

5号充电锂电池电池规格五号/AA电池规格2775mWh*输出电压1.5V恒压*放电电流3A(Max)*电池重量18g使用寿命1000循环*使用温度O

5号充电锂电池

电池规格五号/AA

电池规格2775mWh*

输出电压1.5V恒压*

放电电流3A(Max)*

电池重量18g

使用寿命1000循环*

使用温度O

图2

(3)电池的容量是衡量电池性能的重要指标之一，即电池充满电后全部放电的电荷量。某种可充电锂电池的部分参数如图2，由此可以估算这种电池的容量约为mA?h；一节锂电池以1.5V的电压正常工作，能以最大放电电流连续工作分钟。

(4)若用充电器给1节锂电池充电，若等效电路如图3所示。在充电开始后的一段时间t内，充电器的输出电压U、输出电流/可认为是恒定不变的，锂电池的内阻为r，则时间t内，锂电池存储的化学能为，充电器给锂电池充电的效率为。

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(5)用干电池作为电源，完成“观察电容器的充、放电现象”实验，实验原理图如图4所示。若通过图中的电流传感器电流方向向右，电容器处于(选填“A.充电”或“B.放电”)状态，电压传感器示数(选填“A.增大”、“B.不变”或“C.减小”)，电流传感器示数(选填“A.增大”、“B.不变”或“C.减小”)，在此过程中，整个电路中的能量是如何转化的?

(6)将可充电锂电池作为电源连入如图5所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A?,A?,A?的示数变化量的绝对值分别为Δl?,Δ

A.电压表V的示数增大

B.电流表A?的示数变小

C.△I?一定小于A

D.△U与△I?比值一定小于电源内阻r

(7)某同学用图6装置测量锂电池的电动势和内阻，电池组由两节相同的锂电池串联，定值电阻R

①图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片置于一端，还需要在电路中用导线将电流表的负接线柱c和相连，开关上的c和相连(均填涂下列选项)。在完成上述导线连接后，可以直接闭合开关开始测量，并记录实验数据。

A.a

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B.b

C.c

D.d

E.e

F.f

G.g

H.h

②该同学根据实验数据，作图如7所示，请你从优点、缺点两个方面对该同学的作图进行评价。

③根据该同学拟合的直线，可以求得一节锂电池的电动势E=V，内阻r=Ω。

二、(32分)带电小球

1.(32分)带电小球

绝缘小球A和B，均可视为质点，质量和带电情况如下表：

带电小球

质量

带电电性

电荷量大小

A

M

正电

Q

B

m

负电

q

已知Mm,Qq且比荷关系:Q

(1)本题均选填：“A.大于”、“B.等于”、“C.小于”或“D.无法确定”若使A和B在真空中保持静止，且只考虑两球之间的相互作用，

①A球和B球受到的静电力分别为FA和

①A球和B球受到的静电力分别为FA和FB

②B球在A处产生的电场场强为

②B球在A处产生的电场场强为E?,A球在B处产生的电场场强为

③保持另一个小球静止，分别从静止释放A球或B球，释放瞬间小球的加速度分别为a?和aρ，则a

④保持另一个小球静止，分别将A球和B球从各自的初始位置移到无穷远，静