高二上册物理压轴题考卷03（9～13章全册）-2024-2025学年高中物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版2019必修第三册）

高二上册物理压轴题考卷03（原卷版） 高中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第三册第9~13章。 2．本卷平均难度系数0.15。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中（图中未画出），相距为l的两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置。两导线均通有方向垂直于纸面向里、大小相等的电流时，纸面内与两导线距离均为l的a点处磁感应强度为零。b点与a点关于PQ连线对称。下列说法正确的是（    ） A．匀强磁场的方向平行于PQ向右 B．P的电流在a点处磁场的磁感应强度大小为 C．将P中的电流方向反向，PQ连线中点磁场方向垂直PQ向上 D．将Q中的电流方向反向时，b点的磁感应强度大小为 2．如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为，电压表的量程为，小灯泡参数“?V ?W”模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片Р。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（    ） ①小灯泡的参数为“” ②电源电压为 ③只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为1：3 ④只闭合开关S、S1，定值电阻的功率最大值与的滑动变阻器的功率最大值之比为4：1 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 3．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3V。第一次只闭合、，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端，第二次只闭合开关，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表的示数为1.5V，滑到最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表、示数关系图像，下列说法不正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.75W B．定值电阻的阻值为 C．滑动变阻器R的最大阻值为 D．两次实验中，电路最小功率为0.36W 4．如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。不计电流表内阻。如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与的定值电阻串联，接在电动势为、内阻不计的电路上，则下列选项中正确的是（　　） A．电阻消耗的功率约为 B．电阻消耗的功率约为 C．每个灯的实际功率约为 D．每个灯的实际功率约为 5．如图所示，真空中有M、N两点，纸面内到M、N两点的距离之比等于2的点的集合为图中圆心为O、半径为d的圆，P、T、S为圆上的三点，PO⊥MO，T、S两点为圆与直线MN的交点，显然，MO=2d。在M、N两点分别固定两点电荷Q1、Q2，点电荷Q2所带电荷量为，P点的电场方向恰好指向圆心O。已知真空中带电荷量为Q的点电荷在空间产生的电场中某点的电势，式中r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量，下列说法不正确的是（　　） A．Q1所带电荷量为2q B．S点的电场强度大小为 C．T点的电势为0 D．球心为O、半径为d的球面上任意一点的电场方向均指向球心 6．如图，在正方形的四个顶点各固定一个电荷，电荷量大小相等，电性如图所示，直角坐标系的x轴、y轴为正方形的对称轴，设无穷远处电势为零。将一负点电荷在原点O处静止释放，它在以后运动过程中的最大速度为v0。若将该负点电荷从x轴负半轴上无限远处以初速度3v0沿+x方向射入，它在以后运动过程中（    ）    A．该电荷经过原点O时电势能为负值 B．在原点O点处速度最大 C．最小速度为 D．最大速度为 7．在如图所示电路中，电压表为理想电压表，两电流表由相同的表头改装而成，电流表A1量程为1A，电流表A2量程为0.6A，闭合开关S，滑动变阻器的滑片位于a点时，电压表的读数分别为U1、两电流表示数和为I1，滑动变阻器的滑片位于b点时，电压表的读数为U2、两电流表示数和为I2，下列判断正确的是（　　） A． U1>U2，I2>I1 B．两电流表A1与A2示数相同 C．滑片由a滑到b，会变化 D．两电流表A1与A2指针偏角相同 8．两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O，M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A，N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（　　） A．N点的电场强度大小为零 B．q1<q2 C．NC间场强方向沿x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加 9．（多选）如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是（ ） A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转 B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转 C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转 D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转 10．（多选）如图甲所示，A、B间电压为且恒定，滑动变阻器与并联部分电阻为，的最大值为（即滑动变阻器总电阻为），移动滑片P的位置，就可以改变两端的电压，多次操作后可以得到图线（图乙中图线1）。更换滑动变阻器，重复实验，得到另一条图线（图乙中图线2），可知：（　　） A．图线1对应的滑动变阻器总阻值较大 B．图线2对应的滑动变阻器总阻值较大 C．采用图线1对应的滑动变阻器更易于调节电压 D．采用图线2对应的滑动变阻器更易于调节电压 11．（多选）如图所示，在长为2L、宽为L的矩形区域ABCD内有电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场，其中P、Q分别为AD、BC边的中点。现一质量为m，电量为q的带负电的小球（可视为质点），以平行于AD的初速度从A点射入该区域，结果该质点恰能从C点射出。（已知重力加速度为g）下列各项说法正确的是（　　） A．该带电小球从A点进入该区域时的初速度大小为 B．小球在运动过程中，恰好能经过PQ连线的中点 C．若将PQCD区域内的电场撤去，则该小球的初速度时仍能从C点射出 D．若将ABQP区域内的电场撤去，则该小球的初速度时仍能从C点射出 12．（多选）如图甲所示，定值电阻，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，得到多组R、I值，并作出了如图乙所示的图线，则（　　） A．电源电动势为5.0V B．电源内阻为2.5Ω C．从系统误差角度看，利用该装置测得的电动势大于其真实值 D．从系统误差角度看，利用该装置测得的内阻大于其真实值 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,共20分） 13．某同学在做“测电源的电动势和内阻”的实验中，给电源串联了一只的保护电阻，实验电路如图（a）所示。 (1)用完好的导线连好电路后，该同学闭合开关S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零，检查发现各接线柱均未接错，且接触良好，他用多用电表的电压挡检查电路； ①在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度处，应先调整图（b）中多用电表的 （选填“A”“B”或“C”）； ②将两表笔分别接b、c和d、e时，示数均为零，两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障原因是 ； (2)排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据，并且根据数据在坐标系中描出了对应的点，如图（c）所示，请画出U-I图像； 0.10 0.017 0.25 0.30 0.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55 (3)由U-I图像求出实验中电源的电动势E= V，内阻r= Ω；（结果均保留三位有效数字） (4)本次实验产生系统误差的原因是 。 14．要精确测量阻值大约为15Ω的电阻Rx，要求电表示数可以从零开始调节，有下列实验器材供选用： 电源E：电动势6V，内阻忽略不计： 电流表A1：量程0～25mA，内阻r1为90Ω； 电流表A2：量程0～1A，内阻r2约0.6Ω； 电压表V：量程0～6V，内阻RV约3kΩ： 滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω： 定值电阻R1：阻值为10Ω： 定值电阻R2：阻值为100Ω： 开关S、导线若干。 (1)为使测量尽量准确，电流表应选用 ，请在虚线方框中补充画出完整的实验电路图，并标出所选用的设备符号； (2)若电压表和电流表示数分别为U和I，未知电阻表达式Rx= （用U、I和数字表示）。 三、计算题（本题共3小题，共32分） 15．某码头用电动势为电源的电路控制电动机（如图2）带动传送带（如图1）向高处传送物品，电路中接有一标有“6V  12W”字样的小灯泡L。现将一质量为的小物体（可视为质点）轻放在传送带的点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，其额定电压为6V，电动机带动传送带以的速度匀速运动，传送带长为，与水平面之间的夹角为，小物体与传送带之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从点传送到最高点点的过程中，，求： (1)电源内阻； (2)小物体运动至传送带顶端的速度； (3)为传送小物体，电动机多输出的能量？ 16．如图所示电路中，、、、、，b处接地，干路电流。 （1）当S断开，d处电势为多少？ （2）当S闭合，通过的电流，干路电流不变，则c点的电势为多少？通过的电流为多少？ 17．如图所示，在水平地面上有一条足够长直轨道，只有AB段粗糙，AB段长为，其余部分均光滑，以B点为分界线，B点左侧存在方向水平向右的匀强电场，有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿水平地面靠在一起，总长为L，总质量为M，但不粘接，每个小方块质量都相等，都带有等量的正电荷（各小方块在运动过程中电荷量保持不变），每个小方块所受的电场力为自身重力的0.25。开始时用外力控制，所有小方块均处于静止状态，最前端（最右端）距A点为2L。在某一时刻将它们由静止释放，当最前端运动到A点右侧距A为时小方块运动的速度达到最大。（重力加速度为g） （1）小方块与粗糙地面的动摩擦因数为多少？ （2）已知所有小方块最终均静止于AB之间，求小方块静止时的位置？ （3）要使所有小方块都能通过B点，由静止释放时小方块的前端（最右端）距A点的距离至少为多少？ （4）如果所有的小方块都已经通过B点，这些小方块从B点射出时的动能会各不相同，试求所有小方块动能之和的最小值为多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二上册物理压轴题考卷03（解析版） 高中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第三册第9~13章。 2．本卷平均难度系数0.15。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中（图中未画出），相距为l的两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置。两导线均通有方向垂直于纸面向里、大小相等的电流时，纸面内与两导线距离均为l的a点处磁感应强度为零。b点与a点关于PQ连线对称。下列说法正确的是（    ） A．匀强磁场的方向平行于PQ向右 B．P的电流在a点处磁场的磁感应强度大小为 C．将P中的电流方向反向，PQ连线中点磁场方向垂直PQ向上 D．将Q中的电流方向反向时，b点的磁感应强度大小为 【答案】D 【详解】AB．对 a 点的磁场分析如图甲所示 设P 和Q在a点产生的磁场的磁感应强度大小均为B，当P和Q中的电流都垂直于纸面向里时，根据安培定则可知，P在a点产生的磁场的磁感应强度方向为水平向右偏下30°, Q在a点产生的磁场的磁感应强度方向为水平向右偏上30°，由矢量的平行四边形法则可知两者在a点产生的合磁场的磁感应强度大小为 方向水平向右，所以匀强磁场的方向为水平向左；因a点的磁感应强度大小为零，故 解得 故AB错误； C．将P中的电流方向反向，P、Q在PQ连线中点产生的磁场大小相等，方向垂直PQ向上，匀强磁场水平向左，所以PQ连线中点磁场方向为斜左上方，故C错误； D．将Q中的电流方向反向时，P在b点产生的磁场的磁感应强度方向为水平向左偏下30°, Q在a点产生的磁场的磁感应强度方向为水平向右偏下30°，如下图所示。 根据平行四边形定则得b点的磁感应强度为 故D正确。 故选D。 2．如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为，电压表的量程为，小灯泡参数“?V ?W”模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片Р。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（    ） ①小灯泡的参数为“” ②电源电压为 ③只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为1：3 ④只闭合开关S、S1，定值电阻的功率最大值与的滑动变阻器的功率最大值之比为4：1 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 【答案】D 【详解】②只闭合开关S、S1，滑片P移动到b端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为 I大=0.6A 滑片在a端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A；由欧姆定律得，电源电压 U=I大R0=I小R0+4V 解得 R0=10Ω 电源电压 U=I大R0=0.6A×10Ω=6V 故②错误； ①图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像，由图像可知，电压表示数最小为1.5V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压 U额=U-U小=6V-1.5V=4.5V 此时电路中的电流 I额=0.5A 则小灯泡的额定功率 P额=U额I额=4.5V×0.5A=2.25W 则小灯泡的参数为“4.5V 2.25W”，故①正确； ③只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，电路中的电流最大，由图像知最大电流为0.5A，滑动变阻器的电压为1.5V，灯泡电压为4.5V，根据P=UI可知灯与滑动变阻器的功率之比 PL：P滑=ULI：U滑I=4.5V：1.5V=3：1 故③错误； ④根据P=I2R可知定值电阻的功率最大值 P0=I大2R0=（0.6A）2×10Ω=3.6W 滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙可知此时电路中的电流为0.2A，滑动变阻器两端的电压为4V，由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值 滑动变阻器的功率 当 R0=R滑=10Ω 时，滑动变阻器的功率最大，为 只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，定值电阻与滑动变阻器的功率之比为4：1，故④正确。 故选D。 3．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3V。第一次只闭合、，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端，第二次只闭合开关，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表的示数为1.5V，滑到最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表、示数关系图像，下列说法不正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.75W B．定值电阻的阻值为 C．滑动变阻器R的最大阻值为 D．两次实验中，电路最小功率为0.36W 【答案】B 【详解】第一次只闭合、，定值电阻与滑动变阻器R串联，电压表测路端电压，电流表A测量此时的电路电流，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端，滑动变阻器R接入的电阻由最大变为0。第二次只闭合开关，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测量灯泡的电压。将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表的示数为1.5V，滑到最上端时，电路中只有灯泡工作，小灯泡正常发光。说明电源电压等于灯泡的额定电压3V。 A．从乙图中可以看出，灯泡正常发光时的电流 小灯泡的额定功率为 故A正确，不符合题意； B．从乙图中可以看出，当电路中只有定值电阻工作时，两端电压为路端电压，电路的电流为 的阻值为 故B错误，符合题意； C．第二次只闭合开关，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测量灯泡的电压。将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表的示数为1.5V，从乙图中可以看出，此时电路的电流 此时滑动变阻器的电压 滑动变阻器R的最大阻值为 故C正确，不符合题意； D．从乙图可以看出，定值电阻与滑动变阻器R串联，且滑动变阻器接入的电阻最大时，电路的电流最小，此时电功率最小，两次实验中，电路最小功率为 故D正确，不符合题意。 故选B。 4．如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。不计电流表内阻。如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与的定值电阻串联，接在电动势为、内阻不计的电路上，则下列选项中正确的是（　　） A．电阻消耗的功率约为 B．电阻消耗的功率约为 C．每个灯的实际功率约为 D．每个灯的实际功率约为 【答案】B 【详解】设此时电灯两端的电压为U，流过每个电灯的电流为I，由串并联电路的规律得 代入数据，可得 在图甲中画出此直线如图所示 可得到该直线与曲线的交点为(10V，0.50A)，即流过电灯的电流为0.50A，电灯两端电压为10V，电阻消耗的功率约为 每个电灯的实际功率约为 故B正确；ACD错误。 故选B。 5．如图所示，真空中有M、N两点，纸面内到M、N两点的距离之比等于2的点的集合为图中圆心为O、半径为d的圆，P、T、S为圆上的三点，PO⊥MO，T、S两点为圆与直线MN的交点，显然，MO=2d。在M、N两点分别固定两点电荷Q1、Q2，点电荷Q2所带电荷量为，P点的电场方向恰好指向圆心O。已知真空中带电荷量为Q的点电荷在空间产生的电场中某点的电势，式中r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量，下列说法不正确的是（　　） A．Q1所带电荷量为2q B．S点的电场强度大小为 C．T点的电势为0 D．球心为O、半径为d的球面上任意一点的电场方向均指向球心 【答案】B 【详解】A．图下图所示，根据几何关系有 ， 根据库仑定律有 ， 解得 故A正确； B．S点的电场强度大小为 故B错误； C．T点的电势为 故C正确； D．空间中到两点电荷的距离之比等于2的点的集合为球面，所以两电荷在此球面上任意一点对应的电势互为相反数，此球面上任意一点的电势均为零，此球面为等电势面，所以球心为O、半径为d的球面上任意一点的电场方向均指向球心，故D正确。 故选B。 6．如图，在正方形的四个顶点各固定一个电荷，电荷量大小相等，电性如图所示，直角坐标系的x轴、y轴为正方形的对称轴，设无穷远处电势为零。将一负点电荷在原点O处静止释放，它在以后运动过程中的最大速度为v0。若将该负点电荷从x轴负半轴上无限远处以初速度3v0沿+x方向射入，它在以后运动过程中（    ）    A．该电荷经过原点O时电势能为负值 B．在原点O点处速度最大 C．最小速度为 D．最大速度为 【答案】D 【详解】A．将四个点电荷看为两组等量异种点电荷，根据等量异种点电荷的电场分布特征，可知电场在y轴上的电场强度方向均沿x轴正方向，由于等势线与电场线垂直，则y轴为一条等势线，即O点电势等于0，根据 可知该电荷经过原点O时电势能为0，故A错误； B．根据上述可知，负点电荷在y轴上受到的电场力方向均沿x负方向，当将负点电荷在O点由静止释放，负电荷将沿x轴负方向一定，当其运动至y轴左侧某点E所受电场力为零时，负电荷速度达到最大值v0，则有 当将负电荷由无穷远处以初速度3v0沿+x方向射入，负电荷在E点前受电场力向右而加速，E点至其关于原点的对称点F点受电场力向左而减速，F点后受电场力向右而加速至3v0，故其在E点速度最大，在F点速度最小，故B错误； C．根据上述有 在E点速度最大，在F点速度最小，根据对称性有 根据动能定理有 解得 故C错误； D．根据上述可知，O点的电势与无穷远处电势相等，均为0，则无穷远至E点与O点至E点之间的电势差相等，即有 根据动能定理有 结合上述解得 故D正确。 故选D。 7．在如图所示电路中，电压表为理想电压表，两电流表由相同的表头改装而成，电流表A1量程为1A，电流表A2量程为0.6A，闭合开关S，滑动变阻器的滑片位于a点时，电压表的读数分别为U1、两电流表示数和为I1，滑动变阻器的滑片位于b点时，电压表的读数为U2、两电流表示数和为I2，下列判断正确的是（　　） A． U1>U2，I2>I1 B．两电流表A1与A2示数相同 C．滑片由a滑到b，会变化 D．两电流表A1与A2指针偏角相同 【答案】D 【分析】串反并同指的是在一个闭合的电路中，当滑动变阻器的阻值发生变化时，与滑动变阻器串联的电学元件的物理量的变化与其变化趋势相反，与其串联的电学元件的物理量的变化趋势与其相同，其中串联指的是只要有电流流进流出即可。 【详解】A．让滑动变阻器的滑片从a点移动到b点，滑动变阻器的阻值增大，由串反并同规律，与滑动变阻器并联的电压表的读数增大，U2>U1 ，A错误； B．两个电流表的量程不同，内阻不同，并联时电压相同，电流一定不同，B错误； C．由闭合回路的欧姆定律可知 两电流表内阻的并联值 保持不变，C错误； D．两电流表由相同的表头改装而成，并联时所加电压相同，电流相同，两电流表指针偏角一定相同，D正确。 故选D。 8．两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O，M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A，N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（　　） A．N点的电场强度大小为零 B．q1<q2 C．NC间场强方向沿x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加 【答案】D 【详解】A. N点的斜率不等于零，则N点的电场强度大小不为零，A错误； B. ND段中的C点电势最高，C点切线一定是水平的，C点合场强等于零，则q1>q2，B错误； C. q2附近电势为负值，q2一定带负电，q2附近的电场线是汇聚的，NC间场强方向沿x轴负方向，C错误； D. 若在电场强度等于零，该点两侧场强方向一定相反。则NC段电场强度的方向向左，CD段电场强度方向向右，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先向右做正功电势能减少，电场力后向左做负功电势能增加，D正确。 故选D。 【点睛】若在电场强度等于零，该点两侧场强方向一定相反。 9．（多选）如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是（ ） A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转 B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转 C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转 D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转 【答案】AD 【详解】A．先闭合S2，构成闭合电路，当后闭合S1的瞬间时，通过线圈A的电流增大，导致穿过线圈B的磁通量发生变化，从而产生感应电流，则指针发生偏转，故A正确； B．当S1、S2闭合后，稳定后线圈B中没有磁通量的变化，因而线圈B中没有感应电流，在断开S2的瞬间，当然指针也不偏转，故B错误； C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，穿过线圈B的磁通量没有变化，则不会产生感应电流，故C错误； D．当S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，导致穿过线圈B的磁通量发生变化，因而出现感应电流，故D正确， 故选AD 10．（多选）如图甲所示，A、B间电压为且恒定，滑动变阻器与并联部分电阻为，的最大值为（即滑动变阻器总电阻为），移动滑片P的位置，就可以改变两端的电压，多次操作后可以得到图线（图乙中图线1）。更换滑动变阻器，重复实验，得到另一条图线（图乙中图线2），可知：（　　） A．图线1对应的滑动变阻器总阻值较大 B．图线2对应的滑动变阻器总阻值较大 C．采用图线1对应的滑动变阻器更易于调节电压 D．采用图线2对应的滑动变阻器更易于调节电压 【答案】BC 【详解】AB. 回路中Rx和R0并联电阻为 回路中的总电阻为 所以 取个特殊值，当时 当Rm越大，就越小，故A错误，B正确； CD. 根据图像的走势，图像1更加平缓，从而更容易调节电压，故C正确，D错误。 故选BC。 11．（多选）如图所示，在长为2L、宽为L的矩形区域ABCD内有电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场，其中P、Q分别为AD、BC边的中点。现一质量为m，电量为q的带负电的小球（可视为质点），以平行于AD的初速度从A点射入该区域，结果该质点恰能从C点射出。（已知重力加速度为g）下列各项说法正确的是（　　） A．该带电小球从A点进入该区域时的初速度大小为 B．小球在运动过程中，恰好能经过PQ连线的中点 C．若将PQCD区域内的电场撤去，则该小球的初速度时仍能从C点射出 D．若将ABQP区域内的电场撤去，则该小球的初速度时仍能从C点射出 【答案】AC 【详解】A．带电粒子在电场中做类平抛运动，则 联立解得：，A正确； B．带电粒子恰好到达PQ边时 联立解得： ，因此小球在运动过程中，不能经过PQ连线的中点，B错误； C．带电粒子恰好到达PQ边时 PQCD区域内，从C点射出时，则有 联立解得：，C正确； D．若将ABQP区域内的电场撤去，带电粒子做平抛运动，则有 PQCD区域内，从C点射出时，则有 联立解得：，D错误； 故选AC。 12．（多选）如图甲所示，定值电阻，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，得到多组R、I值，并作出了如图乙所示的图线，则（　　） A．电源电动势为5.0V B．电源内阻为2.5Ω C．从系统误差角度看，利用该装置测得的电动势大于其真实值 D．从系统误差角度看，利用该装置测得的内阻大于其真实值 【答案】AD 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律 解得 根据图像 解得 A正确，B错误； C．该装置电流表内阻位置，实际的欧姆定律可得 整理 因此可发现斜率不变则测量的电动势和真实电动势一样，C错误； D．该装置测得的内阻是定值电阻、电源内阻、电流表内阻的串联值，由于电流表内阻未知，所以内阻测量值大于真实值，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,共20分） 13．某同学在做“测电源的电动势和内阻”的实验中，给电源串联了一只的保护电阻，实验电路如图（a）所示。 (1)用完好的导线连好电路后，该同学闭合开关S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零，检查发现各接线柱均未接错，且接触良好，他用多用电表的电压挡检查电路； ①在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度处，应先调整图（b）中多用电表的 （选填“A”“B”或“C”）； ②将两表笔分别接b、c和d、e时，示数均为零，两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障原因是 ； (2)排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据，并且根据数据在坐标系中描出了对应的点，如图（c）所示，请画出U-I图像； 0.10 0.017 0.25 0.30 0.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55 (3)由U-I图像求出实验中电源的电动势E= V，内阻r= Ω；（结果均保留三位有效数字） (4)本次实验产生系统误差的原因是 。 【答案】 A 活动变阻器断路 1.50 1.40 电压表的分流 【详解】(1)[1]机械调零，应先调整图（b）中多用电表的A； [2]两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，表明除滑动变阻器之外的元件良好，由此可推断故障原因是活动变阻器断路； (2)U-I图像如图所示 (3)[3]实验中电源的电动势1.50V [4]电源的内阻为 (4)[5]本次实验产生系统误差的原因是电压表的分流。 14．要精确测量阻值大约为15Ω的电阻Rx，要求电表示数可以从零开始调节，有下列实验器材供选用： 电源E：电动势6V，内阻忽略不计： 电流表A1：量程0～25mA，内阻r1为90Ω； 电流表A2：量程0～1A，内阻r2约0.6Ω； 电压表V：量程0～6V，内阻RV约3kΩ： 滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω： 定值电阻R1：阻值为10Ω： 定值电阻R2：阻值为100Ω： 开关S、导线若干。 (1)为使测量尽量准确，电流表应选用 ，请在虚线方框中补充画出完整的实验电路图，并标出所选用的设备符号； (2)若电压表和电流表示数分别为U和I，未知电阻表达式Rx= （用U、I和数字表示）。 【答案】 A1 【详解】(1)[1][2]题中要求电表示数可以从零开始调节，所以滑动变阻器采用分压接法； 待测电阻的电流约为 电流表A1的量程不足，A2的量程太大，所以要改装一个电流表。把A1并联R1后改装成新的电流表，新电流表的量程为 改装后的电流表能够满足实验要求，所以电流表选择A1； 由于新电流表的内阻已知，为使测量尽量准确，采用电流表内接法，电路如下图所示 (2)[3]通过Rx的电流为 新电流表的内阻为 未知电阻为 解得 三、计算题（本题共3小题，共32分） 15．某码头用电动势为电源的电路控制电动机（如图2）带动传送带（如图1）向高处传送物品，电路中接有一标有“6V  12W”字样的小灯泡L。现将一质量为的小物体（可视为质点）轻放在传送带的点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，其额定电压为6V，电动机带动传送带以的速度匀速运动，传送带长为，与水平面之间的夹角为，小物体与传送带之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从点传送到最高点点的过程中，，求： (1)电源内阻； (2)小物体运动至传送带顶端的速度； (3)为传送小物体，电动机多输出的能量？ 【答案】(1)1Ω；(2)；(3)107.5J 【详解】(1)电源内电压 电流 即 解得电源内阻 (2)物体刚放上A点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体做匀加速直线运动，此时 假设物体能与皮带达到相同的速度，则物体加速上滑的位移为 由于 所以物体可以加速到与皮带速度相同，又 所以物体先沿着皮带向上匀加速，再与皮带保持相对静止一起匀速到顶端，说明到达B点时速度为 (3)从A到B物体加速的时间为 物体在加速阶段的相对位移为 所以由功能关系得电动机多输出的能量为 其中 解得 16．如图所示电路中，、、、、，b处接地，干路电流。 （1）当S断开，d处电势为多少？ （2）当S闭合，通过的电流，干路电流不变，则c点的电势为多少？通过的电流为多少？ 【答案】（1）；（2）， 【详解】（1）当S断开时，由图可知R1和R4串联，串联电阻为，R2和R5串联，串联电阻为，然后并联，总电阻为 kΩ=2kΩ 根据欧姆定律可得ad间的电势差为 因为R2和R5串联且阻值相等，R5两端电势差为 b处接地故b处的电势为零，所以有： 可得，即d处电势为-9V； （2）由题意可知当S闭合，通过的电流，则两端的电势差为 流过的电流为 两端的电势差为 设a点的电势为，则有 又因为b处的电势为零，故可得，即c点的电势为。所以 通过R3的电流为 所以流过R5的电流为 17．如图所示，在水平地面上有一条足够长直轨道，只有AB段粗糙，AB段长为，其余部分均光滑，以B点为分界线，B点左侧存在方向水平向右的匀强电场，有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿水平地面靠在一起，总长为L，总质量为M，但不粘接，每个小方块质量都相等，都带有等量的正电荷（各小方块在运动过程中电荷量保持不变），每个小方块所受的电场力为自身重力的0.25。开始时用外力控制，所有小方块均处于静止状态，最前端（最右端）距A点为2L。在某一时刻将它们由静止释放，当最前端运动到A点右侧距A为时小方块运动的速度达到最大。（重力加速度为g） （1）小方块与粗糙地面的动摩擦因数为多少？ （2）已知所有小方块最终均静止于AB之间，求小方块静止时的位置？ （3）要使所有小方块都能通过B点，由静止释放时小方块的前端（最右端）距A点的距离至少为多少？ （4）如果所有的小方块都已经通过B点，这些小方块从B点射出时的动能会各不相同，试求所有小方块动能之和的最小值为多少？ 【答案】（1）0.5；（2）小方块静止时的位置为B点；（3）3L；（4） 【详解】（1）释放后所有小方块在电场力作用下加速向右运动，随着小方块开始通过A点，以所有小方块为研究对象，受到的滑动摩擦力逐渐增大，当所有小方块进入AB区域的过程中，小方块不分离，当最前端运动到A点右侧距A为时，速度达到最大值，则有 通过A点的小方块总质量为 解得 （2）当所有小方块进入AB区域后，小方块所受到的摩擦力不变，设小方块静止时最右端离A点距离为，小方块的总数为N，根据动能定理和数学知识有 解得 最右端小方块刚好停在B点，所以小方块静止时的位置为B点； （3）只要最左端的小方块恰好能通过B点，则所有小方块都能通过B点，设最右端的小方块距离A点由静止释放，则物块刚好全部进入A点右侧区域时的速度为，根据动能定理和数学知识可知 小方块从全部进入AB区域到离开AB区域的过程中，最后一个物块的加速度不变，做减速运动，到达B点时的速度恰好为零，根据动能定理有 解得 （4）当最左端小方块恰好通过B点时，每个小方块在B点的动能之和最小，根据动能定理和数学知识可知最小值为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$