高一物理下学期期末模拟卷03（必修三）（高一物理下学期沪科版）

**基本信息** 聚焦必修三核心内容，通过质点模型建构、电路动态分析、电容器充放电实验及带电粒子在电场中运动等情境，考查物理观念与科学思维，适配期末综合测评。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|14题/42分|静电场性质、电路规律、电场力做功|第1题考理想化模型，第8题结合宠物补水提示器体现应用| |填空|5题/20分|电势计算、电源特性曲线、场强叠加|第16题深化电势定义理解，第19题综合点电荷场强叠加| |实验|2题/14分|电容器充放电、电动势测定|第20题通过i-t图像考查科学探究，第21题结合传感器提升实验能力| |详解|2题/24分|带电粒子偏转、电动机功率|第22题综合能量与运动分析，第23题联系实际提升社会责任|

高一物理下学期期末模拟卷03（必修三） （满分100分，考试用时60分钟） 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 一．选择题（共30分，每小题3分） 1． D．控制变量法 【答案】C 2． 【答案】D 3． 【答案】D 4． 【答案】D 5． 【答案】D 6． 【答案】D 7． 【答案】C 8． 【答案】B 9． 【答案】C 10． 【答案】A 二．多选题（共12分，每小题3分） 11． 【答案】ABD 12． 【答案】ABD 13． 【答案】CD 14． 【答案】AC 三．填空题（共20分，每空2分） 15． 【答案】4×10﹣5，2。 16． 【答案】球形； 。 17． 【答案】20；1：3 18． 【答案】﹣1.6×10﹣11，5×108。 19． 【答案】；竖直向下。 四．实验题（共14分） 20．（6分） （1）（1分）电荷量 （2）（1分）＝ （3）（2分）0.15 （4）（2分）＜ 21．（8分） （1）（2分）电流；保护电源 （2）（4分）1.50；0.28 （3）（2分）B 五．详解题（共24分） 22．（12分） （1）（3分）带电粒子在加速电场中加速过程，根据动能定理得 解得 （2）（4分）粒子在偏转电场中做类平抛运动，则竖直方向偏移量为 又 联立解得y＝1.8×10﹣3m 粒子从静止开始到离开偏转电场的整个过程，由动能定理有 qU0+qEy＝Ek 其中 联立解得 （3）（5分）根据带电粒子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，如图所示。 由相似三角形得 代入数据解得 23．（12分）某实验小组使用一台直流电动机通过细绳提升重物，电路如图所示。电源电动势和内阻可调，已知定值电阻R0＝4Ω，电动机的内阻rM保持不变，电压表可视作理想电表。 （1）（2分）1，1 （2）（计算）将电路改接在电动势E2＝24V、内阻r2＝1Ω的电源上。闭合开关S，电动机正常工作，匀速提升质量m＝1.6kg的重物，此时电压表的示数为U2＝8V。 ①（3分）此时电流大小为A＝2A，电动机的电压UM＝E2﹣I2r2﹣U2＝24V﹣2×1V﹣8V＝14V。 ②（4分）此电动机的输出功率为，解得P出＝24W，所以提起重物的机械功率为P机＝80%P出＝mgv，联立可解得v＝1.2m/s。 ③（3分）转子卡住后，电动机可视为纯电阻，此时的电流为，解得I3＝4A，此时的，解得P热＝16W。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期末模拟卷03（必修三） （满分100分，考试用时60分钟） 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 一．选择题（共30分，每小题3分） 1．物理学中，“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是（　　） A．比值法 B．等效替代法 C．理想化模型 D．控制变量法 2．关于静电场，下列说法中正确的是（　　） A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 3．关于电场中等势面的认识，下列说法中错误的是（　　） A．将电场中电势相等的各点连起来即构成等势面 B．在同一等势面上移动电荷电场力不做功 C．等势面一定跟电场线垂直 D．等势面有可能与电场线不垂直 4．如图所示，O是带电量相等的两个正点电荷连线的中点，a、b是两电荷连线中垂线上位于O点上方的任意两点，下列关于a、b两点电场强度和电势的说法中，一定正确的是（　　） A．Ea＞Eb B．Ea＜Eb C．φa＞φb D．φa＜φb 5．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．θ增大，E增大 B．θ增大，EP增大 C．θ减小，EP减小 D．θ减小，E不变 6．关于电动势和电压的理解，下列说法正确的是（　　） A．电源两极间的电压就是电源的电动势 B．家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势 C．两者单位都是伏特，故电动势与电压属于同一物理量 D．电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领 7．如图所示的两电路中，R1：R2：R3＝1：2：3，电流表和电压表均为理想电表，在两电路a、b两端各加一相同恒定的电压U后，A1和A2示数分别为I1和I2，V1和V2示数分别为U1和U2，则（　　） A．I1：I2＝3：5 U1：U2＝3：5 B．I1：I2＝3：5 U1：U2＝5：9 C．I1：I2＝5：9 U1：U2＝3：5 D．I1：I2＝5：9 U1：U2＝5：9 8．小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器，其部分工作原理如图所示，R0为定值电阻。下列分析正确的是（　　） A．水量增加时，滑动变阻器的滑片向上移动 B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量减小 C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量减小 D．如果选择电流表，R0可以在水太少时保护电路 9．下列说法中正确的是（　　） A．根据电流的公式I，电流和电荷量成正比，电流与时间成反比 B．E和B都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，磁感应强度B的方向与安培力F的方向相同或相反 C．电势降落最快的方向就是场强的方向 D．电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线 10．在做“观察电容器的充、放电现象”实验时，先将开关S拨到位置1，一段时间后再拨到位置2。在此过程中，根据电压传感器与电流传感器测量数据得到的u﹣t和i﹣t图线可能为（　　） A． B． C． D． 二．多选题（共12分，每小题3分） 11．很多以煤做燃料的电厂，每天排出的烟气带走大量的煤粉，如图甲所示，这不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，为了消除烟气中的煤粉，可利用静电除尘，如图乙，在P、Q两点加高电压时，金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。m、n为金属管内两点。下列说法正确的是（　　） A．Q接电源的正极 B．金属圆筒内越靠近Q极电势越高 C．在煤粉颗粒靠近筒壁过程中，电场力对其做负功 D．m、n两点的电场强度Em＞En 12．如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R＝4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝1.5W B．图乙中R1＝6Ω，R2＝12Ω C．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的输出功率先增大后减小 D．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直增大 13．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI。当滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化），下列说法正确的是（　　） A．小灯泡L3变亮，L1、L2变暗 B．ΔU1＜ΔU2 C．不变 D．不变 14．如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，小球从A点到B点的过程中克服重力做功2J，电场力做功3J，则（　　） A．小球在B点的动能比在A点多1J B．小球在B点的动能为0J C．小球在C点的动能比在A点多12J D．小球在C点的动能比在B点多9J 三．填空题（共20分，每空2分） 15．如图所示，电源的电动势为E＝12V、内阻为r＝2Ω，定值电阻R1＝4Ω、R2＝6Ω、R3＝6Ω，电容器的电容为C＝10μF，闭合开关S1、S2。稳定后电容器所带的电荷量为 　 C。断开开关S2，稳定后电源内部消耗的功率为 　 　 W。 16．当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势（式中k为静电力常数，q为点电荷所带电荷）。则点电荷周围的等势面形状为 　 　 ，若取距该点电荷为R（R＞r）处的电势为零，则P点电势为 　 。 17．如图，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源A与电源B的路端电压随输出电流变化的特性曲线，曲线Ⅲ是一小灯泡的伏安特性曲线，则电源A的内阻为 　 　 Ω，若该小灯泡分别与电源A和电源B单独连接，则电源A和B的输出功率之比为 　 　 。 18．当雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场强达到一定程度时，空气将被击穿，从而形成我们看到的闪电。在某次闪电中，云和大地间的电压为1×108V，则一个电子从云层运动到地面，其电势能变化量ΔEp 为 　 J；若闪电持续1秒，通过云层和大地间空气层的电荷量约为5000C，则此次闪电消耗的功率 约为 　 kW。 19．如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度大小为 　　 ，方向 　竖直向下　 。 四．实验题（共14分） 20．（6分）电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势E＝8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i﹣t曲线如图乙所示。 （1）（1分）图像阴影为i﹣t图像与对应时间轴所围成的面积，表示的物理意义是 　 　 。 （2）（1分）乙图中阴影部分的面积S1　 　 S2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） （3）（2分）计算机测得S1＝1203mA•s，则该电容器的电容为 　 　 F。（保留两位有效数字） （4）（2分）由甲、乙两图可判断阻值R1　 　 R2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 21．（8分）“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示，其中定值电阻阻值R1＝1Ω。 （1）（2分）图（a）中A为 　 　 传感器，定值电阻R1在实验中起 　 　 的作用； （2）（4分）实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图（b）所示，由此得到电源电动势 E＝　 　 V，内阻r＝　 　 Ω； （3）（2分）实验测得的数据如图所示，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 　 　 A．0～5Ω B．0～20Ω C．0～50Ω D．0～200Ω 五．详解题（共24分） 22．（12分）如图所示，一质量m＝2.0×10−18kg、电荷量q＝1.0×10−12C的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点（图中未画出）。O′点是荧光屏的中心，已知加速电场电压U0＝2500V，偏转电场电压U＝100V，偏转电场极板的长度L1＝6.0cm，板间距离d＝2.0cm，极板的右端到荧光屏的距离L2＝3.0cm。不计粒子重力，求： （1）（3分）粒子射入偏转电场时的初速度大小v0； （2）（4分）粒子离开偏转电场时的动能Ek； （3）（5分）P点到O′点的距离。 23．（12分）某实验小组使用一台直流电动机通过细绳提升重物，电路如图所示。电源电动势和内阻可调，已知定值电阻R0＝4Ω，电动机的内阻rM保持不变，电压表可视作理想电表。 （1）（2分）将电路接在电动势E1＝6V、内阻r1＝1Ω的电源上。闭合开关S，电动机未转动，电压表的示数为U1＝4V，则此时流过电动机的电流I1＝ 　 　 A，电动机的内阻rM＝ 　 　 Ω。 （2）（计算）将电路改接在电动势E2＝24V、内阻r2＝1Ω的电源上。闭合开关S，电动机正常工作，匀速提升质量m＝1.6kg的重物，此时电压表的示数为U2＝8V。 ①（3分）求电动机正常工作时两端的电压UM。 ②（4分）电动机输出的机械功率转化为重物机械能的效率为80%，求重物匀速上升时速度v的大小。 ③（3分）若电动机在匀速提升重物的过程中，转子突然被异物卡住而停止转动，求此时电动机的发热功率P热。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期末模拟卷03（必修三） （满分100分，考试用时60分钟） 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 一．选择题（共30分，每小题3分） 1．物理学中，“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是（　　） A．比值法 B．等效替代法 C．理想化模型 D．控制变量法 【答案】C 【详解】解：“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是理想化模型，故ABD错误，C正确。 故选：C。 2．关于静电场，下列说法中正确的是（　　） A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 【答案】D 【详解】解：A．电场中两点间的电势差与场强的关系需结合具体情况。在匀强电场中，根据U＝Ed，电场中任意两点之间的电势差不但与这两点的场强有关，还与这两点沿电场线方向的距离有关，故A错误； B．对于负点电荷，电场强度大的地方电势低，电场强度小的地方电势高，故B错误； C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功不一定为零，例如将正点电荷从等量同种电荷连线中点移动到无限远处，电场力做正功，故C错误； D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向，故D正确。 故选：D。 3．关于电场中等势面的认识，下列说法中错误的是（　　） A．将电场中电势相等的各点连起来即构成等势面 B．在同一等势面上移动电荷电场力不做功 C．等势面一定跟电场线垂直 D．等势面有可能与电场线不垂直 【答案】D 【详解】解：A 在同一等势面上两点间移动电荷，各点电势相等，电势能不变，故电场力做功为零。故A正确，B也正确； C 等势面与电场线一定垂直，因若不垂直则在等势面上移动电荷时有电场力做功与实际情况不符。故C正确，D错误； 本题选择错误的，故选：D 4．如图所示，O是带电量相等的两个正点电荷连线的中点，a、b是两电荷连线中垂线上位于O点上方的任意两点，下列关于a、b两点电场强度和电势的说法中，一定正确的是（　　） A．Ea＞Eb B．Ea＜Eb C．φa＞φb D．φa＜φb 【答案】D 【详解】解：等量同种电荷电场线分布如图所示： AB、根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知，从O点向上，电场强度先增大后减小，由于不知道a和b点电场线的疏密，所以无法确定a和b点电场强度的大小，故AB错误； CD、根据沿电场线方向电势降低可得：φa＜φb，故C错误、D正确。 故选：D。 5．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．θ增大，E增大 B．θ增大，EP增大 C．θ减小，EP减小 D．θ减小，E不变 【答案】D 【详解】解：电容器极板上的电荷量不变，将上极板下移时，板间距离减小，由C可知，电容C增大，由可知，两板间的电压变小，静电计指针的偏角θ减小，结合得E，Q、k、S、εr均不变，则E不变，P点与零势面的距离不变，由U＝Ed可知P点与零势面间的电势差不变，则P点电势不变，故点电荷在P点的电势能EP不变，故ABC错误，D正确。 故选：D。 6．关于电动势和电压的理解，下列说法正确的是（　　） A．电源两极间的电压就是电源的电动势 B．家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势 C．两者单位都是伏特，故电动势与电压属于同一物理量 D．电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领 【答案】D 【详解】解：A.电源两极间的电压是路端电压，不是电源的电动势，故A错误； B.家用5号干电池的电动势等于7号干电池的电动势，都是1.5V，故B错误； CD.电动势和电压的单位都是伏特，但它们的物理意义不同，电动势反映的是电源把其它形式能量转化为电能的本领大小，即非静电力做功本领大小的物理量，电压反映的电场力做功本领的大小，故C错误，D正确。 故选：D。 7．如图所示的两电路中，R1：R2：R3＝1：2：3，电流表和电压表均为理想电表，在两电路a、b两端各加一相同恒定的电压U后，A1和A2示数分别为I1和I2，V1和V2示数分别为U1和U2，则（　　） A．I1：I2＝3：5 U1：U2＝3：5 B．I1：I2＝3：5 U1：U2＝5：9 C．I1：I2＝5：9 U1：U2＝3：5 D．I1：I2＝5：9 U1：U2＝5：9 【答案】C 【详解】解：由于定值电阻R1：R2：R3＝1：2：3，设定值电阻R1、R2、R3的电阻分别为1Ω、2Ω和3Ω，其所加电压U＝6V 图甲中，三个电阻为并联关系 根据欧姆定律，通过定值电阻R1的电流 通过定值电阻R2的电流 通过定值电阻R3的电流 电流表A1测量过R2和R3的电流之和，故其示数为I1＝IR2+IR3＝3A+2A＝5A 电流表A2测量过R1和R2的电流之和，故其示数为I2＝IR1+IR2＝6A+3A＝9A 故I1：I2＝5：9 图乙中，三个电阻为串联关系，电路中的电流 电压表V1测量R1和R2的电压之和，故U1＝I（R1+R2）＝1×（1+2）V＝3V 电压表V2测量R2和R3的电压之和，故U2＝I（R2+R3）＝1×（2+3）V＝5V 故U1：U2＝3：5 综上分析，故C正确，ABD错误。 故选：C。 8．小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器，其部分工作原理如图所示，R0为定值电阻。下列分析正确的是（　　） A．水量增加时，滑动变阻器的滑片向上移动 B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量减小 C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量减小 D．如果选择电流表，R0可以在水太少时保护电路 【答案】B 【详解】解：A.根据装置，当水量增加时，弹簧压缩量增大，滑片下移，故A错误； B.若电表为电压表，电压表测的为滑动变阻器滑片以上部分电阻对应的电压值，示数变小，说明滑片上移，水量减少，故B正确； C.若电表为电流表，滑动变阻器滑片以上部分电阻被短路，滑片以下部分电阻与R0串联，若示数变大，则滑动变阻器滑片下移，水量增多，故C错误； D.若选择电流表，在水太少时体现不出R0的作用，但在水太多时，变阻器接入电路的阻值就会很小，电路中的电流太大，如果没有R0可能会烧坏电源和电流表，所以R0是在水太多时保护电路，故D错误。 故选：B。 9．下列说法中正确的是（　　） A．根据电流的公式I，电流和电荷量成正比，电流与时间成反比 B．E和B都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，磁感应强度B的方向与安培力F的方向相同或相反 C．电势降落最快的方向就是场强的方向 D．电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线 【答案】C 【详解】解：A、电流的公式I是电流的定义式，不是决定式，I采用比值定义法，电流I和电荷量q、时间t无关，故A错误； B、E和B都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，磁感应强度B的方向与安培力F的方向垂直，故B错误； C、电势降落最快的方向就是电场强度的方向，故C正确； D、电场线和磁感线都是为了研究场的性质方便直观而假想的曲线，并不是客观存在的曲线。电场线不闭合，磁感线是闭合曲线，故D错误。 故选：C。 10．在做“观察电容器的充、放电现象”实验时，先将开关S拨到位置1，一段时间后再拨到位置2。在此过程中，根据电压传感器与电流传感器测量数据得到的u﹣t和i﹣t图线可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】解：开关S拨到位置1，电容器充电，电流传感器中的电流从最大值开始减小，电压传感器中的电压从0开始增大，且随着电压增大，电流减小的越来越慢； 开关S拨到位置2，电容器放电，此时电流传感器中的电流从最大值开始减小，电压传感器中的电压从最大值开始减小，且随着电压减小，电流减小的越来越慢； 充电电流与放电电流方向相反，充电时与放电时都是电容器右边极板是正极板； 综上分析可知，故A正确，BCD错误。 故选：A。 二．多选题（共12分，每小题3分） 11．很多以煤做燃料的电厂，每天排出的烟气带走大量的煤粉，如图甲所示，这不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，为了消除烟气中的煤粉，可利用静电除尘，如图乙，在P、Q两点加高电压时，金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。m、n为金属管内两点。下列说法正确的是（　　） A．Q接电源的正极 B．金属圆筒内越靠近Q极电势越高 C．在煤粉颗粒靠近筒壁过程中，电场力对其做负功 D．m、n两点的电场强度Em＞En 【答案】ABD 【详解】解：A、在P、Q两点加高电压时，管内产生强电场，使空气电离而产生正、负离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使煤粉带负电，所以Q应接高压电源的正极，P接负极，故A正确； B、根据上述分析可知，电场线由Q到P，沿电场线电势降低，由于P接电源负极，因此越靠近P电势会越小，越靠近Q极电势越高，故B正确； C、电场强度方向由Q到指向P，而煤粉颗粒带负电，所以煤粉颗粒所受电场力方向由P到指向Q，则在煤粉颗粒靠近筒壁过程中，电场力做正功，故C错误； D．P、Q两点加高电压时，构成类似于点电荷的辐向电场，因此越靠近金属丝的电场强度越强，则m、n两点的电场强度Em＞En，故D正确。 故选：ABD。 12．如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R＝4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝1.5W B．图乙中R1＝6Ω，R2＝12Ω C．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的输出功率先增大后减小 D．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直增大 【答案】ABD 【详解】解：A、由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻时，输出功率最大，最大值为： 把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当RP＝R1＝R+r＝4Ω+2Ω＝6Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为：P2W＝1.5W，故A正确； B、滑动变阻器的阻值为3Ω时与阻值为R2时消耗的功率相等，根据功率公式有： 解得：R2＝12Ω，故B正确； C、根据电源的输出功率最大公式的公式可知，由于当电源外电阻等于内阻时，输出功率最大，而定值电阻本身大于内阻，所以调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，滑动变阻器阻值Rp增大，则外电阻变大，所以电源的输出功率减小，故C错误； D、电源的效率： 由此可以看出：调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端时，Rp变大，则R外变大，电源的效率一直变大，故D正确。 故选：ABD。 13．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI。当滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化），下列说法正确的是（　　） A．小灯泡L3变亮，L1、L2变暗 B．ΔU1＜ΔU2 C．不变 D．不变 【答案】CD 【详解】解：A．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L2变亮；变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分的电压减小，则L3变暗；总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮，故A错误； B．由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V2的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所ΔU1＞ΔU2，故B错误； C．由得，不变，故C正确； D．由得，不变，故D正确； 故选：CD。 14．如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，小球从A点到B点的过程中克服重力做功2J，电场力做功3J，则（　　） A．小球在B点的动能比在A点多1J B．小球在B点的动能为0J C．小球在C点的动能比在A点多12J D．小球在C点的动能比在B点多9J 【答案】AC 【详解】解：A、由题意可知，小球从A到B的过程中，应用动能定理有：WG+W电＝ΔEkBA，解得ΔEkBA＝1J，故A正确； B、由A选项分析可知，小球在B点的动能比在A点时多1J，而小球在A点时即有竖直向上的速度，即其在A点时动能不为0，则在B点时的动能必然大于零，故B错误； C、根据小球在竖直方向的运动特点，可知小球从A到B的时间，与小球从B到C的时间相等； 由小球从A到B的过程中，水平方向从静止开始做匀加速运动，可得到小球在AB段、BC段水平分位移之比为：； 由电场力做功关系式W电＝Fx，可知小球从B到C的过程中，电场力做功与AB段电场力做功之比为：，即W电BC＝3W电＝3×3J＝9J， 结合动能定理，即可知：W电+W电BC＝ΔEkCA，即C点比A点的动能多了12J，故C正确； D、小球从B到C的过程，重力做功与从A到B的过程恰好相反，即：WG′＝﹣WG，由动能定理可知：W电BC+WG′＝ΔEkCB，得ΔEkCB＝11J， 即小球在C点的动能比B点多了11J，故D错误。 故选：AC。 三．填空题（共20分，每空2分） 15．如图所示，电源的电动势为E＝12V、内阻为r＝2Ω，定值电阻R1＝4Ω、R2＝6Ω、R3＝6Ω，电容器的电容为C＝10μF，闭合开关S1、S2。稳定后电容器所带的电荷量为 　 C。断开开关S2，稳定后电源内部消耗的功率为 　 　 W。 【答案】4×10﹣5，2。 【详解】解：闭合开关S1、S2，根据闭合电路欧姆定律得稳定后电路的总电流为 电容器两板间电压为 电容器所带的电荷量为 Q＝CU＝10×10﹣6×4C＝4×10﹣5C 断开开关S2，根据闭合电路欧姆定律得稳定后电路的总电流为 电源内部消耗的功率为 P＝I'2r＝12×2W＝2W 故答案为：4×10﹣5，2。 16．当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势（式中k为静电力常数，q为点电荷所带电荷）。则点电荷周围的等势面形状为 　 　 ，若取距该点电荷为R（R＞r）处的电势为零，则P点电势为 　 。 【答案】球形； 。 【详解】解：点电荷周围的等势面形状为球形；规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，距该点电荷为R处的电势为： 若取距该点电荷为R（R＞r）处的电势为零，P点电势为： 故答案为：球形； 。 17．如图，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源A与电源B的路端电压随输出电流变化的特性曲线，曲线Ⅲ是一小灯泡的伏安特性曲线，则电源A的内阻为 　 　 Ω，若该小灯泡分别与电源A和电源B单独连接，则电源A和B的输出功率之比为 　 　 。 【答案】20；1：3 【详解】解：根据电源U﹣I图线，斜率的绝对值等于内阻，rAΩ＝20Ω； 电源U﹣I图线在纵坐标的截距表示电动势的大小，所以E1＝E2＝10V，灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态 由图象得：电源A的路端电压随输出电流变化的特性曲线为：U＝﹣20I+10 同理得：电源B的路端电压随输出电流变化的特性曲线为：U＝﹣10I+10 则U1＝2v，I1＝0.4A；U2＝4V，I2＝0.6A， P1＝U1I1＝0.8W，P2＝U2I2＝2.4W， P1：P2＝1：3。 故答案为：20，1：3 18． 当雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场强达到一定程度时，空气将被击穿，从而形成我们看到的闪电。在某次闪电中，云和大地间的电压为1×108V，则一个电子从云层运动到地面，其电势能变化量ΔEp 为 　 J；若闪电持续1秒，通过云层和大地间空气层的电荷量约为5000C，则此次闪电消耗的功率 约为 　 kW。 【答案】﹣1.6×10﹣11，5×108。 【详解】解：已知云和大地间的电压为1×108V，电子从云层运动到地面，电场力做正功，电子的电势能减小，所以 此次闪电形成的电流为，代入数据解得I＝5000A 则此次闪电消耗的功率约为P＝UI＝（1×108×5000）W＝5×1011W＝5×108kW 故答案为：﹣1.6×10﹣11，5×108。 19．如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度大小为 　　 ，方向 　竖直向下　 。 【答案】；竖直向下。 【详解】解：四个电荷的电荷量相等，两对对角线的电荷都是一对等量异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电荷，且大小相等，如图，则合场强的方向竖直向下。 根据对称性可知，电场强度的大小为E合 故答案为：；竖直向下。 四．实验题（共14分） 20．（6分）电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势E＝8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i﹣t曲线如图乙所示。 （1）（1分）图像阴影为i﹣t图像与对应时间轴所围成的面积，表示的物理意义是 　 　 。 （2）（1分）乙图中阴影部分的面积S1　 　 S2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） （3）（2分）计算机测得S1＝1203mA•s，则该电容器的电容为 　 　 F。（保留两位有效数字） （4）（2分）由甲、乙两图可判断阻值R1　 　 R2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 【答案】（1）电荷量；（2）＝；（3）0.15；（4）＜ 【详解】解：（1）根据公式q＝it通过微积分方法可以知道：i﹣t图像中图像与对应d时间轴所围成的面积表示电荷量。 （2）充电和放电电荷量相等，所以乙图中阴影部分的面积S1＝S2； （3）由于电源内阻不计，可知电容器两端电压等于电源电动势，则该电容器的电容值为： C0.15F； （4）由图乙可知，充电时的最大电流大于放电时的最大电流，则可知，R1＜R2。 故答案为：（1）电荷量；（2）＝；（3）0.15；（4）＜ 21．（8分）“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示，其中定值电阻阻值R1＝1Ω。 （1）（2分）图（a）中A为 　 　 传感器，定值电阻R1在实验中起 　 　 的作用； （2）（4分）实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图（b）所示，由此得到电源电动势 E＝　 　 V，内阻r＝　 　 Ω； （3）（2分）实验测得的数据如图所示，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 　 　 A．0～5Ω B．0～20Ω C．0～50Ω D．0～200Ω 【答案】见试题详解内容 【详解】解：（1）A串联在电路中，测量电流的，所以A是电流传感器； B与滑动变阻器并联，测量电压，所以B是电压传感器；定值电阻R1在实验中的作用主要是保护电源，防止短路； （2）根据U＝E﹣Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E＝1.50V；图象的斜率表示内阻，则可知，rΩ＝0.28Ω； （3）由图可知，测出中的最小电流约为0.1A，此时对应的总电阻R总Ω＝15Ω，此时滑动变阻器接入电阻应为15﹣1﹣0.28＝13.7Ω；故滑动变阻器总阻值一定大于13.7Ω； 同时为了调节方便，总阻值不应过大，故应选择20Ω的总阻值，故B正确，ACD错误。 故答案为：（1）电流；保护电源；（2）1.50；0.28；（3）B。 五．详解题（共24分） 22．（12分）如图所示，一质量m＝2.0×10−18kg、电荷量q＝1.0×10−12C的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点（图中未画出）。O′点是荧光屏的中心，已知加速电场电压U0＝2500V，偏转电场电压U＝100V，偏转电场极板的长度L1＝6.0cm，板间距离d＝2.0cm，极板的右端到荧光屏的距离L2＝3.0cm。不计粒子重力，求： （1）（3分）粒子射入偏转电场时的初速度大小v0； （2）（4分）粒子离开偏转电场时的动能Ek； （3）（5分）P点到O′点的距离。 【答案】（1）粒子射入偏转电场时的初速度大小v0为5×104m/s； （2）粒子离开偏转电场时的动能Ek为2.509×10﹣9J； （3）P点到O′点的距离为3.6×10﹣3m。 【详解】解：（1）带电粒子在加速电场中加速过程，根据动能定理得 解得 （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，则竖直方向偏移量为 又 联立解得y＝1.8×10﹣3m 粒子从静止开始到离开偏转电场的整个过程，由动能定理有 qU0+qEy＝Ek 其中 联立解得 （3）根据带电粒子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，如图所示。 由相似三角形得 代入数据解得 答：（1）粒子射入偏转电场时的初速度大小v0为5×104m/s； （2）粒子离开偏转电场时的动能Ek为2.509×10﹣9J； （3）P点到O′点的距离为3.6×10﹣3m。 23．（12分）某实验小组使用一台直流电动机通过细绳提升重物，电路如图所示。电源电动势和内阻可调，已知定值电阻R0＝4Ω，电动机的内阻rM保持不变，电压表可视作理想电表。 （1）（2分）将电路接在电动势E1＝6V、内阻r1＝1Ω的电源上。闭合开关S，电动机未转动，电压表的示数为U1＝4V，则此时流过电动机的电流I1＝ 　 　 A，电动机的内阻rM＝ 　 　 Ω。 （2）（计算）将电路改接在电动势E2＝24V、内阻r2＝1Ω的电源上。闭合开关S，电动机正常工作，匀速提升质量m＝1.6kg的重物，此时电压表的示数为U2＝8V。 ①（3分）求电动机正常工作时两端的电压UM。 ②（4分）电动机输出的机械功率转化为重物机械能的效率为80%，求重物匀速上升时速度v的大小。 ③（3分）若电动机在匀速提升重物的过程中，转子突然被异物卡住而停止转动，求此时电动机的发热功率P热。 【答案】（1）1，1。 （2）①电动机正常工作时两端的电压UM为14V。 ②重物匀速上升时速度v的大小为1.2m/s。 ③电动机的发热功率P热为16W。 【详解】解：（1）电动机未工作时相当于纯电阻，此时回路中的电流为A＝1A，根据闭合电路欧姆定律，有E1＝U1+I1（r1+rM），解得rM＝1Ω。 （2）①此时电流大小为A＝2A，电动机的电压UM＝E2﹣I2r2﹣U2＝24V﹣2×1V﹣8V＝14V。 ②此电动机的输出功率为，解得P出＝24W，所以提起重物的机械功率为P机＝80%P出＝mgv，联立可解得v＝1.2m/s。 ③转子卡住后，电动机可视为纯电阻，此时的电流为，解得I3＝4A，此时的，解得P热＝16W。 故答案为：（1）1，1。 （2）①电动机正常工作时两端的电压UM为14V。 ②重物匀速上升时速度v的大小为1.2m/s。 ③电动机的发热功率P热为16W。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 高一物理下学期期末模拟卷03（必修三） （满分100分，考试用时60分钟） 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 一．选择题（共30分，每小题3分） 1．物理学中，“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是（　　） A．比值法 B．等效替代法 C．理想化模型 D．控制变量法 2．关于静电场，下列说法中正确的是（　　） A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 3．关于电场中等势面的认识，下列说法中错误的是（　　） A．将电场中电势相等的各点连起来即构成等势面 B．在同一等势面上移动电荷电场力不做功 C．等势面一定跟电场线垂直 D．等势面有可能与电场线不垂直 4．如图所示，O是带电量相等的两个正点电荷连线的中点，a、b是两电荷连线中垂线上位于O点上方的任意两点，下列关于a、b两点电场强度和电势的说法中，一定正确的是（　　） A．Ea＞Eb B．Ea＜Eb C．φa＞φb D．φa＜φb 5．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．θ增大，E增大 B．θ增大，EP增大 C．θ减小，EP减小 D．θ减小，E不变 6．关于电动势和电压的理解，下列说法正确的是（　　） A．电源两极间的电压就是电源的电动势 B．家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势 C．两者单位都是伏特，故电动势与电压属于同一物理量 D．电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领 7．如图所示的两电路中，R1：R2：R3＝1：2：3，电流表和电压表均为理想电表，在两电路a、b两端各加一相同恒定的电压U后，A1和A2示数分别为I1和I2，V1和V2示数分别为U1和U2，则（　　） A．I1：I2＝3：5 U1：U2＝3：5 B．I1：I2＝3：5 U1：U2＝5：9 C．I1：I2＝5：9 U1：U2＝3：5 D．I1：I2＝5：9 U1：U2＝5：9 8．小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器，其部分工作原理如图所示，R0为定值电阻。下列分析正确的是（　　） A．水量增加时，滑动变阻器的滑片向上移动 B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量减小 C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量减小 D．如果选择电流表，R0可以在水太少时保护电路 9．下列说法中正确的是（　　） A．根据电流的公式I，电流和电荷量成正比，电流与时间成反比 B．E和B都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，磁感应强度B的方向与安培力F的方向相同或相反 C．电势降落最快的方向就是场强的方向 D．电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线 10．在做“观察电容器的充、放电现象”实验时，先将开关S拨到位置1，一段时间后再拨到位置2。在此过程中，根据电压传感器与电流传感器测量数据得到的u﹣t和i﹣t图线可能为（　　） A． B． C． D． 二．多选题（共12分，每小题3分） 11．很多以煤做燃料的电厂，每天排出的烟气带走大量的煤粉，如图甲所示，这不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，为了消除烟气中的煤粉，可利用静电除尘，如图乙，在P、Q两点加高电压时，金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。m、n为金属管内两点。下列说法正确的是（　　） A．Q接电源的正极 B．金属圆筒内越靠近Q极电势越高 C．在煤粉颗粒靠近筒壁过程中，电场力对其做负功 D．m、n两点的电场强度Em＞En 12．如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R＝4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝1.5W B．图乙中R1＝6Ω，R2＝12Ω C．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的输出功率先增大后减小 D．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直增大 13．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI。当滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化），下列说法正确的是（　　） A．小灯泡L3变亮，L1、L2变暗 B．ΔU1＜ΔU2 C．不变 D．不变 14．如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，小球从A点到B点的过程中克服重力做功2J，电场力做功3J，则（　　） A．小球在B点的动能比在A点多1J B．小球在B点的动能为0J C．小球在C点的动能比在A点多12J D．小球在C点的动能比在B点多9J 三．填空题（共20分，每空2分） 15．如图所示，电源的电动势为E＝12V、内阻为r＝2Ω，定值电阻R1＝4Ω、R2＝6Ω、R3＝6Ω，电容器的电容为C＝10μF，闭合开关S1、S2。稳定后电容器所带的电荷量为 　 C。断开开关S2，稳定后电源内部消耗的功率为 　 　 W。 16．当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势（式中k为静电力常数，q为点电荷所带电荷）。则点电荷周围的等势面形状为 　 　 ，若取距该点电荷为R（R＞r）处的电势为零，则P点电势为 　 。 17．如图，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源A与电源B的路端电压随输出电流变化的特性曲线，曲线Ⅲ是一小灯泡的伏安特性曲线，则电源A的内阻为 　 　 Ω，若该小灯泡分别与电源A和电源B单独连接，则电源A和B的输出功率之比为 　 　 。 18．当雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场强达到一定程度时，空气将被击穿，从而形成我们看到的闪电。在某次闪电中，云和大地间的电压为1×108V，则一个电子从云层运动到地面，其电势能变化量ΔEp 为 　 J；若闪电持续1秒，通过云层和大地间空气层的电荷量约为5000C，则此次闪电消耗的功率 约为 　 kW。 19．如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度大小为 　　 ，方向 　竖直向下　 。 四．实验题（共14分） 20．（6分）电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势E＝8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i﹣t曲线如图乙所示。 （1）（1分）图像阴影为i﹣t图像与对应时间轴所围成的面积，表示的物理意义是 　 　 。 （2）（1分）乙图中阴影部分的面积S1　 　 S2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） （3）（2分）计算机测得S1＝1203mA•s，则该电容器的电容为 　 　 F。（保留两位有效数字） （4）（2分）由甲、乙两图可判断阻值R1　 　 R2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 21．（8分）“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示，其中定值电阻阻值R1＝1Ω。 （1）（2分）图（a）中A为 　 　 传感器，定值电阻R1在实验中起 　 　 的作用； （2）（4分）实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图（b）所示，由此得到电源电动势 E＝　 　 V，内阻r＝　 　 Ω； （3）（2分）实验测得的数据如图所示，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 　 　 A．0～5Ω B．0～20Ω C．0～50Ω D．0～200Ω 五．详解题（共24分） 22．（12分）如图所示，一质量m＝2.0×10−18kg、电荷量q＝1.0×10−12C的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点（图中未画出）。O′点是荧光屏的中心，已知加速电场电压U0＝2500V，偏转电场电压U＝100V，偏转电场极板的长度L1＝6.0cm，板间距离d＝2.0cm，极板的右端到荧光屏的距离L2＝3.0cm。不计粒子重力，求： （1）（3分）粒子射入偏转电场时的初速度大小v0； （2）（4分）粒子离开偏转电场时的动能Ek； （3）（5分）P点到O′点的距离。 23．（12分）某实验小组使用一台直流电动机通过细绳提升重物，电路如图所示。电源电动势和内阻可调，已知定值电阻R0＝4Ω，电动机的内阻rM保持不变，电压表可视作理想电表。 （1）（2分）将电路接在电动势E1＝6V、内阻r1＝1Ω的电源上。闭合开关S，电动机未转动，电压表的示数为U1＝4V，则此时流过电动机的电流I1＝ 　 　 A，电动机的内阻rM＝ 　 　 Ω。 （2）（计算）将电路改接在电动势E2＝24V、内阻r2＝1Ω的电源上。闭合开关S，电动机正常工作，匀速提升质量m＝1.6kg的重物，此时电压表的示数为U2＝8V。 ①（3分）求电动机正常工作时两端的电压UM。 ②（4分）电动机输出的机械功率转化为重物机械能的效率为80%，求重物匀速上升时速度v的大小。 ③（3分）若电动机在匀速提升重物的过程中，转子突然被异物卡住而停止转动，求此时电动机的发热功率P热。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第5页（共8页） 试题 第6页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $