精品解析：吉林省延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

延边第二中学2024-2025学年度第一学期期中检测 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分100分 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）二部分，考试结束后，将答题卡交回。 注意事项： 1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。 2. 选择题必修使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，要求字体工整、笔记清楚。 3. 请按照题号顺序在各题目的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。 4. 作图可先使用铅笔画出，确定后必须使用0.5毫米黑色签字笔描黑。 5. 保持卡面清洁，不得折叠，不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 第Ⅰ卷（客观题46分） 一、选择题（本大题共10小题，共46分。在1-7题中，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，每题4分；8-10题中有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，选错得0分。） 1. 关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷 B. 图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号 C. 图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电 D. 图丁，工作人员在超高压下带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全 2. 两个小灯泡，分别标有“1A 4W”和“2A 1W”的字样，不考虑阻值随温度的变化，以下说法中正确的是（　　） A. 两小灯泡电阻阻值之比为2∶1 B. 它们串联使用时，能达到的最大功率为5W C. 它们并联使用时，能达到的最大功率为5W D. 它们串联使用时能达到最大功率比并联使用时能达到的最大功率大 3. 已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小 其中Ⅰ为电流，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体 abcd— efgh的两条边 dh和 hg上且彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g， h g中电流大小是dh中电流大小的两倍。已知c点的磁感应强度大小为B，则a点的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流 C. 若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势升高 D. 若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势升高 5. 如图，电流天平的右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈平面向里。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。再使电流反向，大小不变。为使两臂达到新的平衡，在左盘中增加砝码的质量为（重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 6. 真空中固定两个电荷量分别为和的点电荷，在其连线上有A、B、C、D、E、F六个点，位置如图所示。规定无限远处电势为零，在和产生的电场中，各点电势大小为，，。则（　　） A. 、均为正电荷 B. C点电场强度为零 C. 电子在C点的电势能小于在B点的电势能 D. 将电子从A点移动到D点电场力做的功为 7. 如图所示，在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点，c点坐标为（，）。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，b、c、d三点电势分别为2V、10V、4V，将一电荷量为的点电荷从a点沿abcd移动到d点，下列说法不正确的是（　　） A. 坐标原点O的电势为 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 该点电荷在a点的电势能为 D. 将该点电荷从a点移动到d点过程中，电场力做功为 8. 如图所示，R1、R2、R3的电阻之比是2：3：5，电流表内阻忽略不计，电压表内阻无穷大，电路两端的电压恒定，则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为（　　） A. 电压表的示数之比3：5 B. 电压表的示数之比5：8 C. 电流表的示数之比16：25 D. 电流表的示数之比2：5 9. 在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A. 当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B. 当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C. 当a、b两端接上元件A时， D. 当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W 10. 如图甲所示，长为L的两块正对金属板A、B水平放置，两板接上如图乙所示随时间变化的交变电压UAB，电子流沿中心线OO′从O点以初速度射入板间，电子都不会碰到极板，已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力及电子间相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 两板间距 B. 电子在t=0时刻从O点射入时一定从中心线离开电场 C. 电子在时刻从O点射入时偏离中心线距离离开电场 D. 电子无论在哪一时刻从O点射入，离开电场时的速率一定为v0 第Ⅱ卷（主观题54分） 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 某小组要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω），采用图所示电路。 （1）为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选______（选填选项前的字母）。 A. 电流表（0～0.6A），电压表（0～3V） B. 电流表（0～0.6A），电压表（0~15V） C. 电流表（0～3A），电压表（0~3V） D. 电流表（0～3A），电压表（0~15V） （2）经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图中画出了图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值______V（保留三位有效数字），内阻的测量值______（保留两位有效数字）。 12. 某同学要测量一段金属圆柱的电阻率。 （1）该同学先用螺旋测微器测金属圆柱的直径，示数如图1 所示，则金属圆柱的直径为D=_________mm。 （2）用多用电表欧姆挡粗测金属圆柱的电阻，将选择开关拨到多用电表欧姆挡的“×1”倍率挡，插入红、黑表笔并短接进行欧姆调零；测得金属圆柱体的电阻如图2 所示，则测得的电阻值为R=_________Ω。 （3）为了精确测量金属圆柱体电阻，该同学设计了如图3 所示电路，闭合开关S1前，将图3 中的滑动变阻器滑片移到最左端，断开开关S2，闭合开关S1，调节电阻箱并移动滑动变阻器滑片，使两电流表的指针偏转均较大，记录此时电阻箱接入电路的阻值R1、电流表A2的示数I0；闭合开关S2，调节电阻箱使电流表 A2的示数仍为I0，记录此时电阻箱接入电路的阻值 R2，则电流表 A1的内阻RA1=_________；再断开开关S2，重新调整电路，记录这时电流表A1、A2的示数I1、I2，电阻箱的阻值R0，，则金属圆柱体的电阻Rx=_________（用I₁、I₂、R0、表示）。若金属圆柱体的长为L，则金属圆柱体的电阻率ρ=_________（用Rx、D、L表示）。 三、解答题（13题10分，14题12分，15题16分） 13. 如图所示，电源电动势E为3V，内阻r为1Ω，定值电阻R1为1Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为4Ω，求： （1）滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，R1两端的电压； （2）滑动变阻器R2接入电路的电阻为1Ω时，通电1min电阻R1上产生的热量。 14. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波。其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量、电荷量的带负电的粒子从点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上做往返运动。忽略粒子的重力等因素，求： （1）x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比； （2）该粒子运动的最大速度； （3）该粒子运动的周期T。 15. 如图所示，一足够长的竖直圆筒筒壁上有小孔O，筒内所有区域存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，粒子源不停地水平向右发射速率为v0的带正电荷的粒子，粒子通过孔O沿筒的半径方向进入圆筒，已知粒子质量为m，电量为q，圆筒半径为，筒内壁有吸收粒子的涂层，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。 （1）求单个粒子从射入圆筒到打到筒壁过程中动量的变化量大小∆p； （2）若圆筒绕其竖直中心轴以恒定角速度转动，粒子打在筒壁上的点均与孔O处于同一竖直线上，求圆筒的角速度ω； （3）若在孔O和圆筒中心轴的竖直平面内不断改变粒子的发射方向，粒子源在120°范围内发射粒子到孔O，求所有粒子打到筒壁时电势能的最大差值∆Ep。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 延边第二中学2024-2025学年度第一学期期中检测 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分100分 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）二部分，考试结束后，将答题卡交回。 注意事项： 1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。 2. 选择题必修使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，要求字体工整、笔记清楚。 3. 请按照题号顺序在各题目的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。 4. 作图可先使用铅笔画出，确定后必须使用0.5毫米黑色签字笔描黑。 5. 保持卡面清洁，不得折叠，不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 第Ⅰ卷（客观题46分） 一、选择题（本大题共10小题，共46分。在1-7题中，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，每题4分；8-10题中有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，选错得0分。） 1. 关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷 B. 图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号 C. 图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电 D. 图丁，工作人员在超高压下带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲，把大地和导体棒看成一个整体，导体棒是近端，因静电感应A端和B端均带负电荷，故A错误； B．图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电屏蔽，使金属外衣内不受外衣外的电场的干扰，故B错误； C．图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电，故C正确； D．图丁中，超高压带电作业的工作人员，穿上金属丝制成的衣服，起到静电屏蔽的作用，可以保证安全，故D错误。 故选C。 2. 两个小灯泡，分别标有“1A 4W”和“2A 1W”的字样，不考虑阻值随温度的变化，以下说法中正确的是（　　） A. 两小灯泡的电阻阻值之比为2∶1 B. 它们串联使用时，能达到的最大功率为5W C. 它们并联使用时，能达到的最大功率为5W D. 它们串联使用时能达到最大功率比并联使用时能达到的最大功率大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可得两个小灯泡的电阻分别为 ， 则两小灯泡的电阻阻值之比为 故A错误； B．串联电路的最大电流取额定电流较小值，故只能取1A，则它们串联使用时，能达到的最大功率为 故B错误； C．根据 可知两个小灯泡的额定电压分别为 ， 并联电路最大电压取额定电压最小值，故取，则它们并联使用时，能达到的最大功率为 故C错误； D．根据以上分析可知它们串联使用时能达到最大功率比并联使用时能达到的最大功率大，故D正确。 故选D。 3. 已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小 其中Ⅰ为电流，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体 abcd— efgh的两条边 dh和 hg上且彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g， h g中电流大小是dh中电流大小的两倍。已知c点的磁感应强度大小为B，则a点的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题可知，dh导线到c和a距离相等，则dh导线中电流在c和a产生的磁感应强度大小均为，由安培定则可知，在c产生的磁感应强度的方向为bc，在a产生的磁感应强度的方向为ab，hg中电流是dh中电流强度的两倍，hg导线到c是到 e距离，则hg导线中的电流a产生的磁感应强度大小为，由安培定则可知，在a产生的磁感应强度的方向垂直ha斜向下，在a产生的合磁感应强度为 故选A。 4. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流 C. 若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势升高 D 若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势升高 【答案】B 【解析】 【详解】A．开始时，重力和电场力平衡，故有 mg=qE 在S仍闭合的情况下，两板间电压不变，将A板向下移，d变小，由可知，E变大，故油滴应向上加速运动，根据，，可得 因电压U不变，随着间距d减小，故电容器电荷量增大，即充电，故G中有a→b的电流，故A错误； B．若将A板向右平移一小段位移，即减小正对面积，由可知，因间距d不变，那么E不变，油滴仍静止，根据，，可得 故电容器电荷量减小，即放电，故G中有b→a的电流，故B正确； C．若将S断开，Q不变，A向左平移一小段距离，根据可知，电容C减小，再根据可知，U增大，根据可知，E增大；电场力增大，油滴向上运动，但由于电荷量不变，故G中无电流，由于电场强度E变大，则BP电势差增大，而B板接地，因此P点电势降低，故C错误； D．若将S断开，Q不变，再将A板向下平移一小段位移，根据可知，电容C增大；根据，，可得 故电场强度不变，故电场力不变，油滴仍然静止，G中没有电流，且P点电势也不变，故D错误。 故选B。 5. 如图，电流天平的右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈平面向里。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。再使电流反向，大小不变。为使两臂达到新的平衡，在左盘中增加砝码的质量为（重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，此时 使电流反向，大小不变，在左盘中增加砝码后达成新的平衡 联立解得 故选D。 6. 真空中固定两个电荷量分别为和点电荷，在其连线上有A、B、C、D、E、F六个点，位置如图所示。规定无限远处电势为零，在和产生的电场中，各点电势大小为，，。则（　　） A. 、均为正电荷 B. C点电场强度为零 C. 电子在C点的电势能小于在B点的电势能 D. 将电子从A点移动到D点电场力做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．规定无限远处电势为零，可知正点电荷产生的电场中的电势为正值，且离正点电荷越近，电势越高；负点电荷产生的电场中的电势为负值，且离负点电荷越近，电势越低；由题意各点电势数值可知，为正电荷，为负电荷，故A错误； B．由于为正电荷，为负电荷，可知、之间的场强方向由指向，则C点电场强度不为零，故B错误； C．根据 由于，且电子带负电，所以电子在C点的电势能大于在B点的电势能，故C错误； D．将电子从A点移动到D点电场力做的功为 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点，c点坐标为（，）。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，b、c、d三点电势分别为2V、10V、4V，将一电荷量为的点电荷从a点沿abcd移动到d点，下列说法不正确的是（　　） A. 坐标原点O的电势为 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 该点电荷在a点的电势能为 D. 将该点电荷从a点移动到d点的过程中，电场力做功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于该电场是匀强电场，故沿着同一个方向相同距离电势差相等，则有 解得 故A正确； B．该电场沿轴方向的分场强大小为 沿轴方向的分场强大小为 则该电场的电场强度的大小为 故B错误； C．因，则有 解得 该点电荷在a点的电势能为 故C正确； D．该点电荷从a点移到d点，电场力做功为 故D正确。 故选B。 8. 如图所示，R1、R2、R3的电阻之比是2：3：5，电流表内阻忽略不计，电压表内阻无穷大，电路两端的电压恒定，则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为（　　） A. 电压表的示数之比3：5 B. 电压表的示数之比5：8 C. 电流表的示数之比16：25 D. 电流表的示数之比2：5 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，三个电阻串联，流经各电阻的电流相等，设电流为，由欧姆定律则有 ，， 电压表测量的是、串联后两端的电压，电压表测量的是、串联后两端的电压，则两电压表的示数分别为 因为 联立解得 故A错误，B正确； CD．对理想电流表，内电阻零，则电路图如图所示， 可知对图乙电路可等效为三个电阻并联，如图所示，设A、B两点的电压为，则流经各电阻的电流为 ，， 电流表测量的是流经电阻、的电流，则电流表的示数为 电流表测量的是流经电阻、的电流，则电流表的示数为 因为 联立解得 故C正确，D错误。 故选BC。 9. 在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A. 当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B. 当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C. 当a、b两端接上元件A时， D. 当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据元件B的图线知，当电压表示数为9V时，流过元件B的电流为0.3A，故元件B的电阻为 故A正确； B．元件B在不同电压下的阻值不同 当滑动变阻器R的滑片从左向右移动时，元件B两端的电压逐渐减小，由图可知，变大，故B错误； C．当a、b两端接上元件A时，根据闭合电路欧姆定律有 即 结合图线C可知 得电源的内阻 即 故C正确； D．由题图乙中图线A知，元件A的电阻 由题图乙中图线C知，电源的电动势 当a、b两端接上元件A时，令 滑动变阻器R消耗的功率 当 时，滑动变阻器R消耗的最大功率为 故D正确。 故选ACD。 10. 如图甲所示，长为L的两块正对金属板A、B水平放置，两板接上如图乙所示随时间变化的交变电压UAB，电子流沿中心线OO′从O点以初速度射入板间，电子都不会碰到极板，已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力及电子间相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 两板间距 B. 电子在t=0时刻从O点射入时一定从中心线离开电场 C. 电子在时刻从O点射入时偏离中心线距离离开电场 D. 电子无论在哪一时刻从O点射入，离开电场时的速率一定为v0 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．电子在电场中的运动时间为 解得 两板间距满足 解得 故A正确； B．电子在t=0时刻从O点射入时，离开电场时偏离中心线距离最大，故B错误； C．电子在时刻从O点射入时，沿电场方向，电子的运动分四段，第一阶段向正方向运动，位移为 第二阶段先正方向减速运动，位移为 速度减为零；第三阶段向负方向做加速运动，位移 第四阶段向负方向做减速运动，由对称可知，位移 则粒子的总位移为 即粒子偏离中心线距离 故C正确； D．依题意，电子在电场中的运动时间为T，无论在哪一时刻从O点射入电场，正向电场和反向电场对电子的作用时间都是，沿电场方向根据动量定理 解得 即出离电场时沿电场方向的速度为零，故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷（主观题54分） 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 某小组要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω），采用图所示电路。 （1）为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选______（选填选项前的字母）。 A. 电流表（0～0.6A），电压表（0～3V） B. 电流表（0～0.6A），电压表（0~15V） C. 电流表（0～3A），电压表（0~3V） D. 电流表（0～3A），电压表（0~15V） （2）经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图中画出了图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值______V（保留三位有效数字），内阻的测量值______（保留两位有效数字）。 【答案】（1）A （2） ①. 1.48 ②. 0.80 【解析】 【小问1详解】 由于一节干电池的电动势约为1.5V，则电压表应选（0～3V）；由于r约为1Ω，根据 考虑到外电阻，以及经过电源的电流不能太大，所以电流表应选（0～0.6A）。 故选A。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距等于电动势，则有 图像的斜率绝对值等于内阻，则有 12. 某同学要测量一段金属圆柱的电阻率。 （1）该同学先用螺旋测微器测金属圆柱的直径，示数如图1 所示，则金属圆柱的直径为D=_________mm。 （2）用多用电表欧姆挡粗测金属圆柱的电阻，将选择开关拨到多用电表欧姆挡的“×1”倍率挡，插入红、黑表笔并短接进行欧姆调零；测得金属圆柱体的电阻如图2 所示，则测得的电阻值为R=_________Ω。 （3）为了精确测量金属圆柱体的电阻，该同学设计了如图3 所示电路，闭合开关S1前，将图3 中的滑动变阻器滑片移到最左端，断开开关S2，闭合开关S1，调节电阻箱并移动滑动变阻器滑片，使两电流表的指针偏转均较大，记录此时电阻箱接入电路的阻值R1、电流表A2的示数I0；闭合开关S2，调节电阻箱使电流表 A2的示数仍为I0，记录此时电阻箱接入电路的阻值 R2，则电流表 A1的内阻RA1=_________；再断开开关S2，重新调整电路，记录这时电流表A1、A2的示数I1、I2，电阻箱的阻值R0，，则金属圆柱体的电阻Rx=_________（用I₁、I₂、R0、表示）。若金属圆柱体的长为L，则金属圆柱体的电阻率ρ=_________（用Rx、D、L表示）。 【答案】（1）4.700 （2）8.0 （3） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 由图可知，螺旋测微器的读数为4mm+0.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm 【小问2详解】 由于多用电表欧姆挡的“×1”倍率挡，所以测得的电阻值为8.0Ω 【小问3详解】 [1]由于闭合开关S2前后电流表 A2的示数仍为I0，那么可知变阻箱所在的支路电阻不变，即 解得 [2]由题意可知，流过上的电流为 两端的电压为 所以 [3]由电阻定律得 解得 三、解答题（13题10分，14题12分，15题16分） 13. 如图所示，电源的电动势E为3V，内阻r为1Ω，定值电阻R1为1Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为4Ω，求： （1）滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，R1两端的电压； （2）滑动变阻器R2接入电路的电阻为1Ω时，通电1min电阻R1上产生的热量。 【答案】（1）1.5V；（2）60J 【解析】 【详解】（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，根据闭合电路欧姆定律有 此时R1两端的电压 解得 （2）滑动变阻器R2接入电路的电阻为1Ω时，根据闭合电路欧姆定律有 解得 根据焦耳定律有 解得 14. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波。其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量、电荷量的带负电的粒子从点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上做往返运动。忽略粒子的重力等因素，求： （1）x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比； （2）该粒子运动的最大速度； （3）该粒子运动的周期T。 【答案】（1）2:1 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题图可知 由电场强度和电势差的关系可得左侧电场强度 右侧电场强度 由题图知， 联立可得 【小问2详解】 粒子运动到原点时速度最大，根据 解得 【小问3详解】 设粒子半个周期内在原点左右两侧运动的时间分别为、，由运动学公式得 联立解得粒子运动的周期 15. 如图所示，一足够长的竖直圆筒筒壁上有小孔O，筒内所有区域存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，粒子源不停地水平向右发射速率为v0的带正电荷的粒子，粒子通过孔O沿筒的半径方向进入圆筒，已知粒子质量为m，电量为q，圆筒半径为，筒内壁有吸收粒子的涂层，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。 （1）求单个粒子从射入圆筒到打到筒壁过程中动量的变化量大小∆p； （2）若圆筒绕其竖直中心轴以恒定的角速度转动，粒子打在筒壁上的点均与孔O处于同一竖直线上，求圆筒的角速度ω； （3）若在孔O和圆筒中心轴的竖直平面内不断改变粒子的发射方向，粒子源在120°范围内发射粒子到孔O，求所有粒子打到筒壁时电势能的最大差值∆Ep。 【答案】（1）mv0 （2）（n=0，1，2……） （3） 【解析】 【小问1详解】 设圆筒半径为r，粒子在筒中的运动时间 根据动量定理 解得 【小问2详解】 圆筒在时间t内转过的角度 （n=0，1，2……） 圆筒的角速度 解得 （n=0，1，2……） 【小问3详解】 对与水平线成60°斜向下射入粒子，竖直方向的位移 时间 根据牛顿第二定律可得 解得 同理，对与水平线成β角斜向上射入的粒子，竖直方向的位移 时间 解得 当时，有 此时粒子的电势能最大，所有粒子打到筒壁时电势能的最大差值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$