精品解析：四川绵阳市2025-2026学年高二上学期期末物理试题

绵阳高中2024级第三学期期末教学质量测试 物理 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，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。 3. 考试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，矩形线圈 与通电直导线在同一竖直平面内，线圈的两条边与导线平行。保持导线中电流不变，只进行下列操作，线圈中能产生感应电流的是（　　） A. 线圈不动 B. 线圈向右平动 C. 线圈向下平动 D. 线圈向上平动 2. 在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是（　　） A. B. C. D. 3. 由红、蓝两种单色光组成的复色光以一定的入射角从空气射向平行玻璃砖，射出时形成如图中 、 所示的两束光。下列说法正确的是（　　） A. 光为蓝光 B. 光在玻璃砖中的传播速度较大 C. 光在玻璃砖中的传播速度较大 D. 、 光在玻璃砖中传播的速度相等 4. 杨氏双缝干涉实验中，双缝之间的距离为，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。光屏上标记两条亮纹中心位置，测其间距为，则（　　） A. 相邻两暗条纹间距为 B. 相邻两亮条纹间距为 C. 双缝与光屏间的距离为 D. 双缝与光屏间的距离为 5. 两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定电阻、电源的电动势和内电阻。调节滑动变阻器的滑动触头向某一方向移动，一个同学记录了电流表和电压表的示数，另一同学记录的是电流表和电压表的示数。根据记录的数据描绘了如图乙所示的两条直线。下列说法正确的是（　　） A. 电源的内阻为 B. 电源的电动势为 C. 电源的输出功率最大为 D. 定值电阻上消耗电能的最大功率为 6. 如图所示，轴与某静电场中一条电场线重合，、、是轴上三个点，，轴上的各点电势分布图线关于轴对称。有一电子从点静止释放，仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A. 点电场强度方向沿轴负方向 B. 点的电场强度与点的电场强度大小相等，方向相同 C. 电子在点的动能小于在点的动能 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能 7. 一平行板电容器充放电电路如图甲所示。开关 接 ，电源 给电容器 充电；开关 接 ，电容器 对电阻 放电，并通过电流传感器记录放电电流随时间变化情况如图乙所示。其中 表示电容器的电容， 是阻值为 的定值电阻， 是电源电动势（电源内阻可忽略），下列说法正确的是（　　） A. 充电过程中，充电电流大小增大，电容器两极板间电势差增加 B. 放电过程中，放电电流大小增大，电容器两极板间电势差减小 C. 加在电容器两极板的最大电压约为 ，电容器电容约为 D. 加在电容器两极板的最大电压约为 ，电容器电容约为 8. 离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备，其工作原理如图1所示。从离子源 释放的正离子（初速度视为零）经电压为 的电场加速后，沿 方向射入电压为 的两极板之间的电场， 平行于两极板的中轴线，极板长度为 、间距为 ， 关系如图2所示；样品长度为 ，垂直放置在两极板右端的右侧某处，与右端相距为 ，样品中心位于 点。假设单个离子在通过 的电场区域的极短时间内，电压 可视为不变。当 时，离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 的最大值 B. 当 且 时，离子恰好能打到样品边缘 C. 若其他条件不变，要增大离子对样品的辐照范围，需增大 D. 若其他条件不变，要增大离子对样品的辐照范围，需使用比荷更大的离子 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。 9. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 均匀变化的电场或磁场都能产生电磁波 B. 按正弦规律变化的电场或磁场都能产生电磁波 C. 电磁波是纵波，没有偏振现象 D. 电磁波是横波，具有偏振现象 10. 如图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为处质点的速度—时间图像，规定向上振动为速度的正方向，下列说法正确的是（　　） A. 该波的传播速度为 B. 该波沿轴正方向传播 C. 质点在时刻的位移为0 D. 质点在内通过的路程为 11. 如图所示，P、Q是电荷量相等的两个点电荷，O为P、Q连线的中点，c、d是P、Q连线延长线上的两点，a、b是P、Q中垂线上的两点，a与b关于O点对称，c与d 关于O点对称。则（　　） A. 若P、Q为同种电荷，则a与b点电场强度相同，c与d点电场强度相同 B. 若P、Q为同种电荷，则a与b点电场强度不同，c与d点电场强度不同 C. 若P、Q为异种电荷，则a与b点电场强度相同，c与d点电场强度相同 D. 若P、Q为异种电荷，则a与b点电场强度不同，c与d点电场强度不同 12. 如图所示，一倾角为 的绝缘斜面固定在水平地面上，空间中存在平行斜面向下的匀强电场 ，物块 、 用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接， 的另一端与弹簧连接，弹簧的另一端固定在地面。初始时，用外力使 静止在斜面上，轻绳恰好伸直且无张力；撤去外力， 经过时间 第一次到达最低点。已知物块 带正电，电荷量为 ，物块 不带电，、 质量相等为 ，电场强度 ，弹簧劲度系数为 。不计一切摩擦。则（　　） A. 下滑的最大距离为 B. 释放时 的加速度为 C. 下滑的最大速度为 D. 下滑的距离为 时，所用时间为 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，共16分。 13. 在“用单摆测重力加速度”实验中： （1）下列器材中，应选用______。（填序号） A. 小铁球 B. 小塑料球 C. 30 cm长的摆线 D. 100 cm长的摆线 E. 打点计时器 F. 秒表 （2）摆球在竖直面内摆动，从摆球某次通过平衡位置开始计时，数出摆球通过平衡位置的次数 （摆球第一次通过平衡位置计数为0），所用的时间为 。单摆振动的周期 ______。 （3）若测得的 值偏小，可能的原因是______。（填序号） A. 单摆振动过程中振幅太小 B. 测摆长时，仅测了摆线长度 C. 测摆长时，将线长加了小球直径 D. 选用摆球质量偏大 14. 物理实验小组将一电流表G（量程为1 mA）改装成一个量程为3 V的电压表，并用改装后的电压表和电阻箱测一电源的电动势和内阻。实验过程： （1）先用多用电表欧姆挡粗测电流表G的内阻。将选择开关旋置“×10”倍率，欧姆调零后将红表笔与电流表G的______（选填“正”或“负”）接线柱连接，正确接好电路后，多用电表示数如图甲所示，则电流表G的内阻为______ 。 （2）再用如图乙的电路较准确地测量电流表G的内阻。供选择的器材： A. 电源（电动势为3V，内阻几欧） B. 电源（电动势为20V，内阻几十欧） C. 滑动变阻器（最大阻值约为6 kΩ） D. 电阻箱（0~9999.9Ω） E. 开关两只，导线若干 ①电源应该选择______（选填“”或“”）； ②正确连接电路后，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表G的示数为1mA；闭合开关，调节电阻箱，当阻值为149.0时，电流表 的示数为0.5mA，则电流表G的内阻为______ 。 （3）接着，把电流表改装成量程为3 V电压表V。需要将与电流表G串联的电阻箱阻值调为______ 。 （4）最后，用如图丙所示的电路图测量电源的电动势和内阻。闭合开关，调节电阻箱阻值为时，记录改装的电压表V示数U，测量多组数据，建立坐标系，得到 图线如图丁所示，则电源电动势为______ V，内阻为______ 。 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 如图所示，折射率为 的透明材料制成的中空柱状管道，其横截面的内圆半径为。单色光线平行于横截面从 点以入射角 射入透明柱状管道，恰好在内圆表面发生全反射。。求： （1）透明材料的临界角 ； （2）管道横截面的外圆半径 。 16. 小型直流电动机提升重物的装置和电路如图甲所示。闭合开关，电动机稳定运行，重物以速度 匀速上升过程中，电压表和电流表测得电动机的输入电压 和输入电流 与时间 的关系图像如图乙所示。电源电动势为 ，提升的重物重力为 。不计一切摩擦及电表内阻的影响。 取 。求： （1）电源内阻； （2）电动机的内阻； （3） 时刻电动机的效率。（结果保留2位有效数字） 17. 如图所示，竖直平面内的直角坐标系，轴水平向右，在区域存在水平向右的匀强电场，在区域存在竖直向上的匀强电场，在第Ⅲ象限的某点固定一点电荷，轴上安装有带孔的特殊装置，能屏蔽点电荷对区域的影响，带电小球又能无接触地通过该装置。一带正电小球在点由静止释放，沿直线经坐标原点第一次穿过轴，在区域绕点电荷做匀速圆周运动，一段时间后，经点第三次穿过轴。匀强电场的场强大小，重力加速度取，静电力常量。求： （1）小球的比荷及小球第一次穿过轴时的速度大小； （2）点电荷的电荷量； （3）小球从释放到第三次经过轴所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳高中2024级第三学期期末教学质量测试 物理 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，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。 3. 考试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，矩形线圈 与通电直导线在同一竖直平面内，线圈的两条边与导线平行。保持导线中电流不变，只进行下列操作，线圈中能产生感应电流的是（　　） A. 线圈不动 B. 线圈向右平动 C. 线圈向下平动 D. 线圈向上平动 【答案】B 【解析】 【详解】A．线圈不动时，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中不产生感应电流，故A错误； B．线圈向右平动时，穿过线圈的磁通量减少，线圈中会产生感应电流，故B正确； CD．线圈向下平动或向上平动时，穿过线圈的磁通量不变，则不产生感应电流，故CD错误 。 故选B。 2. 在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】因为M、N在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度与M在竖直方向的分速度大小相等， 设M做匀速圆周运动的角速度为，半径为r，其竖直方向分速度 即 则D正确，ABC错误。 故选D。 3. 由红、蓝两种单色光组成的复色光以一定的入射角从空气射向平行玻璃砖，射出时形成如图中 、 所示的两束光。下列说法正确的是（　　） A. 光为蓝光 B. 光在玻璃砖中的传播速度较大 C. 光在玻璃砖中的传播速度较大 D. 、 光在玻璃砖中传播的速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像可知b光的偏折程度较大，则玻璃对b光的折射率较大，可知b光的频率较大，故a光为红光，b光为蓝光，故A错误； BCD．因为玻璃对b光的折射率较大，根据 可知b光在玻璃砖中的传播速度较小，a光在玻璃砖中的传播速度较大，故BD错误，C正确。 故选C。 4. 杨氏双缝干涉实验中，双缝之间的距离为，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。光屏上标记两条亮纹中心位置，测其间距为，则（　　） A. 相邻两暗条纹间距为 B. 相邻两亮条纹间距为 C. 双缝与光屏间的距离为 D. 双缝与光屏间的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意，由图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为，故A错误，B错误； CD．公式 代入 解得双缝与光屏间的距离，故C正确，D错误。 故选C。 5. 两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定电阻、电源的电动势和内电阻。调节滑动变阻器的滑动触头向某一方向移动，一个同学记录了电流表和电压表的示数，另一同学记录的是电流表和电压表的示数。根据记录的数据描绘了如图乙所示的两条直线。下列说法正确的是（　　） A. 电源的内阻为 B. 电源的电动势为 C. 电源的输出功率最大为 D. 定值电阻上消耗电能的最大功率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，根据闭合电路欧姆定律有 变形有 所以图乙中的直线甲为电源的路端电压和电流的变化图像，故图像与纵轴的截距就是电源的电动势，即电源的电动势为 同理图像斜率的绝对值就是电源的内阻，所以电源的内阻为，故AB错误； C．图乙中的直线乙为电阻两端电压随电流变化的图像，所以有 电源的输出功率与外电阻的关系图像如图所示： 所以当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大。由于，故随着滑动触头P向右滑动，外电阻不断增大，而电源的输出功率逐渐减小，所以当P滑到最左端时外电阻最小，此时电源的输出功率最大。由图乙可知，此时电源的路端电压为，电路的电流为，所以电源输出功率的最大值为，故C错误； D．由可知，当P滑到最左端时外电阻最小，此时电路中的电流最大，故此时定值电阻上消耗电能的功率有最大值。由图乙可知，此时电阻两端的电压为，电路的电流为，所以定值电阻上消耗电能的最大功率为，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，轴与某静电场中一条电场线重合，、、是轴上三个点，，轴上的各点电势分布图线关于轴对称。有一电子从点静止释放，仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A. 点电场强度方向沿轴负方向 B. 点的电场强度与点的电场强度大小相等，方向相同 C. 电子在点的动能小于在点的动能 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．沿电场线方向电势降低，故点电场强度方向沿轴正方向，故A错误； B．点的电场强度与点的电场强度大小相等，方向相反，故B错误； C．由，电子带负电，，故电子在点的电势能小于在点的电势能，电子仅受电场力作用，电势能和动能之和保持不变，电子在点的动能大于在点的动能，故C错误； D．由，电子带负电，，故电子在点的电势能大于在点的电势能，故D正确。 故选D。 7. 一平行板电容器充放电电路如图甲所示。开关 接 ，电源 给电容器 充电；开关 接 ，电容器 对电阻 放电，并通过电流传感器记录放电电流随时间变化情况如图乙所示。其中 表示电容器的电容， 是阻值为 的定值电阻， 是电源电动势（电源内阻可忽略），下列说法正确的是（　　） A. 充电过程中，充电电流大小增大，电容器两极板间电势差增加 B. 放电过程中，放电电流大小增大，电容器两极板间电势差减小 C. 加在电容器两极板的最大电压约为 ，电容器电容约为 D. 加在电容器两极板的最大电压约为 ，电容器电容约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．充电过程电容器所带电量Q逐渐增加，电容器两极板间电势差增加，但由于极板间电势差与电源电动势的差值越来越小，即电阻R的电压减小，根据欧姆定律可知流过电阻R的电流减小，即充电电流减小，故A错误； B．放电过程中，电容器极板上的电荷量逐渐减少，电容器两极板间电势差减小。即电阻R的电压减小，根据欧姆定律可知流过电阻R的电流减小，即放电电流减小，故B错误； CD．放电瞬间（t=0），电流最大，此时电容器的电压等于电源电动势，从图乙可知，最大电流，则加在电容器两极板的最大电压 图面积表示电荷量，图乙可知电容器放电量为 故电容 联立解得，可知选项C错误，选项D较为接近。 故选D。 8. 离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备，其工作原理如图1所示。从离子源 释放的正离子（初速度视为零）经电压为 的电场加速后，沿 方向射入电压为 的两极板之间的电场， 平行于两极板的中轴线，极板长度为 、间距为 ， 关系如图2所示；样品长度为 ，垂直放置在两极板右端的右侧某处，与右端相距为 ，样品中心位于 点。假设单个离子在通过 的电场区域的极短时间内，电压 可视为不变。当 时，离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 的最大值 B. 当 且 时，离子恰好能打到样品边缘 C. 若其他条件不变，要增大离子对样品的辐照范围，需增大 D. 若其他条件不变，要增大离子对样品的辐照范围，需使用比荷更大的离子 【答案】B 【解析】 【详解】A.离子在加速电场中有，得 在偏转电场中，，，，得 当，时 解得 故A错误； B. 离子离开电场运动至样品处的过程中满足，得 （Y为离子打在样品上的位置距O'的距离） 当，时，若离子恰好打在样品边缘，则 解得 故B正确； C. 增大U1则Y减小，样品的辐照范围变小， 故C错误； D. 易得使用比荷更大的离子时，对离子对样品的辐照范围没有影响， 故D错误。 故选B。 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。 9. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 均匀变化的电场或磁场都能产生电磁波 B. 按正弦规律变化的电场或磁场都能产生电磁波 C. 电磁波是纵波，没有偏振现象 D. 电磁波是横波，具有偏振现象 【答案】BD 【解析】 【详解】A．均匀变化的电场会产生恒定的磁场，均匀变化的磁场会产生恒定的电场，恒定的电场或磁场无法继续产生新的场，因此不能产生电磁波。故A错误； B．按正弦规律变化的电场（或磁场）是周期性变化的，它会产生周期性变化的磁场（或电场），这种相互激发的过程可以持续进行，从而形成电磁波。故B正确； CD．在电磁波传播的过程中，电场和磁场的振动方向都与波的传播方向垂直，满足横波的定义，故电磁波是横波；由于横波具有偏振现象，所以电磁波具有偏振现象，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为处质点的速度—时间图像，规定向上振动为速度的正方向，下列说法正确的是（　　） A. 该波的传播速度为 B. 该波沿轴正方向传播 C. 质点在时刻的位移为0 D. 质点在内通过的路程为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则该波的传播速度为，故A正确； B．由图乙可知时刻质点向上振动，根据波形平移法可知，该波沿轴负方向传播，故B错误； C．由图乙可知质点在时刻的速度达到负向最大，此时质点处于平衡位置向下振动，即此时位移为0，故C正确； D．根据 可知质点在内通过的路程为，故D正确。 故选ACD。 11. 如图所示，P、Q是电荷量相等的两个点电荷，O为P、Q连线的中点，c、d是P、Q连线延长线上的两点，a、b是P、Q中垂线上的两点，a与b关于O点对称，c与d 关于O点对称。则（　　） A. 若P、Q为同种电荷，则a与b点电场强度相同，c与d点电场强度相同 B. 若P、Q为同种电荷，则a与b点电场强度不同，c与d点电场强度不同 C. 若P、Q为异种电荷，则a与b点电场强度相同，c与d点电场强度相同 D. 若P、Q为异种电荷，则a与b点电场强度不同，c与d点电场强度不同 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若P、Q为同种电荷，则由对称性可知，a与b点电场强度大小相同，方向相反，c与d点电场强度大小相同，方向相反，A错误，B正确； CD．若P、Q为异种电荷，根据等量异种电荷的电场分布可知，a与b点电场强度大小方向都相同，c与d点电场强度大小方向都相同，C正确，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，一倾角为 的绝缘斜面固定在水平地面上，空间中存在平行斜面向下的匀强电场 ，物块 、 用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接， 的另一端与弹簧连接，弹簧的另一端固定在地面。初始时，用外力使 静止在斜面上，轻绳恰好伸直且无张力；撤去外力， 经过时间 第一次到达最低点。已知物块 带正电，电荷量为 ，物块 不带电，、 质量相等为 ，电场强度 ，弹簧劲度系数为 。不计一切摩擦。则（　　） A. 下滑的最大距离为 B. 释放时 的加速度为 C. 下滑的最大速度为 D. 下滑的距离为 时，所用时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．初始时，静止，受力分析 解得 整体受力分析 解得，B错误； 、速度最大时，即位于平衡位置，此时 解得 根据简谐运动对称性可知，下滑的最大距离为 ，A错误； C．从初始位置运动到最大速度过程,弹簧形变量，弹性势能不发生变化 动能定理 解得，C正确； D．简谐运动振幅， 简谐运动表达式  下滑的距离为  时， 解得，D正确； 故选 CD。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，共16分。 13. 在“用单摆测重力加速度”实验中： （1）下列器材中，应选用______。（填序号） A. 小铁球 B. 小塑料球 C. 30 cm长的摆线 D. 100 cm长的摆线 E. 打点计时器 F. 秒表 （2）摆球在竖直面内摆动，从摆球某次通过平衡位置开始计时，数出摆球通过平衡位置的次数 （摆球第一次通过平衡位置计数为0），所用的时间为 。单摆振动的周期 ______。 （3）若测得的 值偏小，可能的原因是______。（填序号） A. 单摆振动过程中振幅太小 B. 测摆长时，仅测了摆线长度 C. 测摆长时，将线长加了小球直径 D. 选用摆球质量偏大 【答案】（1）ADF （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 本题实验为了减小空气阻力的影响和测量误差，应选择长约100cm的摆线和小铁球构成单摆，需要用秒表测量时间，故需要的器材有：ADF 【小问2详解】 从摆球某次通过平衡位置开始计时，摆球通过平衡位置两次，小球摆动一个周期，计第一次通过平衡位置计数为0，则当计数为时，小球共完成了次完整的振动，可知单摆的周期为 【小问3详解】 A．根据单摆的周期公式 可知 因此单摆的周期与振幅、小球质量无关，故AD错误； B．若测摆长时，仅测了摆线长度，没考虑小球的半径，则的测量值偏小，由上述分析可知的测量值偏小，故B正确； C．测摆长时，将线长加了小球直径，则的测量值偏大，由上述分析可知的测量值偏大，故C错误。 故选B。 14. 物理实验小组将一电流表G（量程为1 mA）改装成一个量程为3 V的电压表，并用改装后的电压表和电阻箱测一电源的电动势和内阻。实验过程： （1）先用多用电表欧姆挡粗测电流表G的内阻。将选择开关旋置“×10”倍率，欧姆调零后将红表笔与电流表G的______（选填“正”或“负”）接线柱连接，正确接好电路后，多用电表示数如图甲所示，则电流表G的内阻为______ 。 （2）再用如图乙的电路较准确地测量电流表G的内阻。供选择的器材： A. 电源（电动势为3V，内阻几欧） B. 电源（电动势为20V，内阻几十欧） C. 滑动变阻器（最大阻值约为6 kΩ） D. 电阻箱（0~9999.9Ω） E. 开关两只，导线若干 ①电源应该选择______（选填“”或“”）； ②正确连接电路后，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表G的示数为1mA；闭合开关，调节电阻箱，当阻值为149.0时，电流表 的示数为0.5mA，则电流表G的内阻为______ 。 （3）接着，把电流表改装成量程为3 V电压表V。需要将与电流表G串联的电阻箱阻值调为______ 。 （4）最后，用如图丙所示的电路图测量电源的电动势和内阻。闭合开关，调节电阻箱阻值为时，记录改装的电压表V示数U，测量多组数据，建立坐标系，得到 图线如图丁所示，则电源电动势为______ V，内阻为______ 。 【答案】（1） ①. 负 ②. 150 （2） ①. E2 ②. 149.0 （3）2851 （4） ①. 2 ②. 1 【解析】 【小问1详解】 [1][2]将选择开关旋至“×10”倍率，欧姆调零后，根据“红进黑出”，则将红表笔与电流表G的负接线柱连接；电流表G的内阻为15×10Ω=150Ω。 【小问2详解】 ①[1]用半偏法测电阻时，闭合开关S2的前后，认为干路电流保持不变，则要求滑动变阻器总电阻较大，而此时要使电流表满偏时，则要求电源电动势较大，所以电源需要选择E2； ②[2]闭合开关，调节电阻箱，当阻值为149.0时，电流表的示数为0.5mA，可知通过电流表的电流等于通过电阻箱的电流，可知电流表G的内阻等于电阻箱的电阻，为rg=149.0。 【小问3详解】 把电流表改装成量程为3 V电压表V。需要将与电流表G串联的电阻箱阻值调为 【小问4详解】 [1][2]根据 可得 由图像可知 解得E=2V，r=1Ω 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 如图所示，折射率为 的透明材料制成的中空柱状管道，其横截面的内圆半径为。单色光线平行于横截面从 点以入射角 射入透明柱状管道，恰好在内圆表面发生全反射。。求： （1）透明材料的临界角 ； （2）管道横截面的外圆半径 。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 临界角C满足 代入题中数据，解得 【小问2详解】 光路图如图所示 设入射角θ＝45°时折射角为β，则 几何关系有 联立解得 16. 小型直流电动机提升重物的装置和电路如图甲所示。闭合开关，电动机稳定运行，重物以速度 匀速上升过程中，电压表和电流表测得电动机的输入电压 和输入电流 与时间 的关系图像如图乙所示。电源电动势为 ，提升的重物重力为 。不计一切摩擦及电表内阻的影响。 取 。求： （1）电源内阻； （2）电动机的内阻； （3） 时刻电动机的效率。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）r=1Ω （2）R=0.5Ω （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题图乙可知，电动机正常工作时的电压和电流分别为， 设电源内阻为，根据闭合电路欧姆定律 解得 【小问2详解】 设电源对电动机的输入功率为，电动机的输出功率为，电动机的内部消耗的功率为，电动机提升的重物的拉力大小为，电动机的内阻为，则 解得 【小问3详解】 时刻，电动机电流，根据闭合电路欧姆定律 代入数据可知电动机电流 设电动机输入功率为，热功率为，输出功率为，则 ， 输出功率 则时刻电动机效率满足 17. 如图所示，竖直平面内的直角坐标系，轴水平向右，在区域存在水平向右的匀强电场，在区域存在竖直向上的匀强电场，在第Ⅲ象限的某点固定一点电荷，轴上安装有带孔的特殊装置，能屏蔽点电荷对区域的影响，带电小球又能无接触地通过该装置。一带正电小球在点由静止释放，沿直线经坐标原点第一次穿过轴，在区域绕点电荷做匀速圆周运动，一段时间后，经点第三次穿过轴。匀强电场的场强大小，重力加速度取，静电力常量。求： （1）小球的比荷及小球第一次穿过轴时的速度大小； （2）点电荷的电荷量； （3）小球从释放到第三次经过轴所经历的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设AO与x轴的夹角为θ，则 小球由静止释放，沿直线AO运动，所以合力沿AO方向，设小球质量m，电荷量为q，则 解得 小球从A到O，设小球第一次穿过x轴时的速度大小为，则 解得 【小问2详解】 带电小球在区域，有 电荷与带电小球之间的库仑力充当向心力，设运动半径为R，则 设固定点电荷的位置是B点，则连线垂直速度，所以带电小球在区域转过四分之三圆周后第二次经过轴。第二次穿过轴后，速度方向与轴正方向夹角为，此时在区域，再经过时间又经过点，将运动沿轴、轴方向进行分解。 在轴方向有 在轴方向有 解得，， 【小问3详解】 设A、O间距离为，小球从A到O的时间为，则， 解得 设粒子在区域做匀速圆周运动的周期为 运动时间为 小球从释放到第三次经过轴所经历的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $