精品解析：山东临沂市临沭第一中学2026-2027学年高二上学期10月核心素养水平检测物理试题

高2025级学科核心素养水平检测 物理试题 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某同学通过实验，描绘出了两个电阻R1、R2的伏安特性曲线。如图所示。两条图线交于P点，R2的图像在P点的切线与纵轴的交点坐标为0.4A。下列说法正确的是（ ） A. R1的电阻为0.5Ω B. R2的电阻随电压的增大而增大 C. 当U=1V时，R2的电阻小于R1的电阻 D. 当U=1V时，R2的电阻为2.5Ω 2. 如图，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点，现在在A、B两点分别固定两个等量异种点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度不同，电势相同 B. 电场强度相同，电势均不相同 C. 电场强度和电势均不相同 D. 电场强度和电势均相同 3. 如图所示，氕核（m、+q）、氘核（2m、+q）氚核（3m、+q）三种粒子从同一位置无初速度飘入电场线水平向右的加速电场E1；之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（ ） A. 三种粒子一定打到屏上的不同位置 B. 三种粒子打到屏上时速度最大为氘核 C. 三种粒子运动到屏上所用时间最长为氕核 D. 偏转电场E2对三种粒子做功一样多 4. 一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为R1、电阻率为ρ1；将该金属棒的长度拉伸至原来的x倍后，仍为圆柱形，其电阻为R2、电阻率为ρ2。下列关系式正确的是（　　） A. ρ2=3ρ1 B. ρ2=6ρ1 C. R2=x2R1 D. R2=xR1 5. 在真空中建立一个x轴，在x=-6m处固定一个电荷量为Q1的点电荷，原点O处固定一个电荷量为Q2的点电荷。取无限远处为电势能零点，距离点电荷为r处的电势决定式为（Q为场源电荷的电荷量，k为静电力常量），x轴上的电势φ的分布与位置x的关系如图所示，其中图像与x轴的交点分别为A点和B点，C点为x>0范围内的最低点。关于这两个电荷及其激发的电场的描述，下列说法正确的是（　　） A. B. Q1为正电荷 C. B点的横坐标为2m D. A点的电场方向沿x轴正方向 6. 下列关于欧姆表的使用和操作不正确的是（ ） A. 若操作步骤规范，欧姆挡及指针位置如图甲、乙所示，则测量阻值为160Ω B. 用多用电表测量电阻R时，红表笔插入正（+）孔，且红表笔电势高 C. 欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很大，为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量 D. 若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图丙所示，由图丙可知该二极管的正极为A端 7. 某同学连接的电路如图所示，闭合开关S后，发现灯不亮。为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是，则此电路的故障可能是（ ） A. 开关S接触不良 B. 电灯L灯丝断了 C. 电灯L短路 D. 电阻R短路 8. 如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一仅受电场力作用的负电荷在等势面L1上某点的动能为10J，运动至等势面L3上的某一点时动能变为2J，若取L2为零电势面，则此电荷的电势能与动能之和为（ ） A. 6J B. 8J C. 10J D. 12J 二、多项选择题：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，有错的得0分。 9. 实验中常用两个可变电阻器串、并联后调节电路中的电流强度，一个作粗调（调节时电路中电流改变较大），一个作细调（调节时电路中电流改变较小）。在如图六所示中，，，，调节一个可变电阻器时，另一个调到最大，则（ ） A. R1、R3可作粗调 B. R2、R4可作细调 C. R1、R4可作粗调 D. R2、R3可作细调 10. 如图所示，a、b、c三点所在直线与极板垂直，b是平行板电容器两板间距的中点，a、b间距离与b、c间距离均等于上下极板间距离的四分之一，已知a点的电势为。一电子从上极板小孔处以10eV的初动能进入电容器中，此后电子沿直线abc运动，电子从进入电场到运动到b点的过程中，电场力做功-4eV。下列说法正确的是（ ） A. 电容器中b点的电势 B. 电子经过c点的电势能-2eV C. 电子在a点的动能为8eV D. 电子在a点的速度大小是在c点的倍 11. 如图所示，一端固定在O点的长为L的绝缘轻绳悬挂一质量为m的绝缘小球，小球带正电q，可视为质点。初始时，小球静止于P点，现给空间施加一水平向右的匀强电场，小球恰好能到达Q点，OQ与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，已知重力加速度为g。则（　　） A. 电场强度E的大小为 B. P、Q两点的电势差大小为 C. 从P点到轻绳对小球的拉力最大时，小球的电势能减少 D. 轻绳对小球的拉力最大时，绳子的拉力大小为 12. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为1m，三角形所在的平面跟匀强电场平行，已知A、B、C三点的电势分别为6V、4V、2V，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向垂直于AC边 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 三角形ABC中心的电势为5V D. 将一个电子从A点沿直线移到B点，其电势能增加了2eV 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学在某次使用20分度的游标卡尺时看错了分度，读出来的错误读数为6.18mm，则该尺的主尺刻线上有一条与游标卡尺某刻线是对齐的，对齐主尺刻线的读数为___________mm。下图游标卡尺读数为___________mm，螺旋测微器读数为___________mm。 14. 为准确测量Rx（阻值约为20Ω）的电阻值，该同学设计了如图丙所示的电路，可供选择的实验器材有： A．电流表A1（量程为0~200mA，内阻r1约为2Ω） B．电流表A2（量程为0~3mA，内阻r2=100Ω） C．定值电阻 D．定值电阻 E．滑动变阻器R3（，允许通过的最大电流为2A） F．滑动变阻器R4（，允许通过的最大电流为0.6A） G．电池E（电动势为3V，内阻很小） H．开关S及若干导线 （1）上述器材中，A处电流表应选择___________（填“A1”或“A2”）；定值电阻R应选择___________（填“R1”或“R2”）；滑动变阻器应选择___________（填“R3”或“R4”）。 （2）调节滑动变阻器，测得多组电流表A的示数IA和电流表B的示数IB，并作出IB-IA图像如图丁所示，图像的斜率为k。测得细圆柱体Rx的长度为L，直径为d，已知定值电阻阻值为R0、电流表A的内阻为RA，则该细圆柱体的电阻率=___________（用π、R0、d、RA、k、L的字母表示）。 15. 小明同学要把一个电流计（满偏电流为10mA，内阻未知）改装成一个量程为3V的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中R1为总阻值较大的滑动变阻器。连接好电路后，小明同学进行了如下实验操作： ①开关闭合之前将R1、R2调到最大值； ②只闭合开关S1，将R1由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流Ig； ③保持R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2的值，使电流计读数等于，同时记录下此时电阻箱的读数为60Ω。 （1）根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻______Ω； （2）小明同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为3V的电压表，需要串联一个R =______Ω的电阻； （3）小明同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表实际量程为______V（保留两位有效数字），改装电表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）； （4）要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k =______。 16. 一根长为L，横截面积为S的铜棒，两端电压为U，铜棒的电阻R，铜内单位体积内自由电子的数目为n，电子电量为，求： （1）通过铜棒的电流； （2）自由电子定向移动速率。 17. 如图所示，在水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道 MN平滑连接，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径 。一质量 ，带电荷量 的小滑块，与水平轨道间的动摩擦因数 ，将滑块从水平轨道上距离 N 点 处由静止释放，小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点 C。g取 ，不计运动过程中的空气阻力，求： （1）电场强度大小E； （2）滑块从 C 至落地前的最小速度大小。 18. 如图所示，电源电动势E=3V，内阻不计，R1、R2、R3为定值电阻，阻值分别为、、 ，R4、R5为电阻箱，最大阻值均为，右侧竖直放置一个电容为的理想平行板电容器，电容器板长0.2m，板间距为0.125m。一带负电粒子以0.8m/s的速度沿平行板中线进入，恰好匀速通过，不计空气阻力，此时R4、R5阻值分别为、。取g=10m/s2，试求： （1）带电粒子匀速穿过电容器时，求该粒子的比荷和电容器的电荷量； （2）欲使粒子向上偏转但又刚好不打到电容器的上板，则R4阻值应调到多少？（保留2位有效数字） 19. 如图所示，三条竖直虚线A、B、C相互平行，A、B间距为L，B、C间距为2L。在A、B间有平行于虚线向下的匀强电场Ⅰ，场强大小为E1；在B、C间有平行于虚线向下的匀强电场Ⅱ，垂直于虚线的直线分别交A、C于P、Q点。在P点与PQ成60°斜向右上射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子恰好垂直虚线B进入电场Ⅱ，经电场Ⅱ偏转恰好到达Q点，不计粒子的重力，求： （1）粒子在电场Ⅰ中运动的时间； （2）电场Ⅱ的电场强度大小； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2025级学科核心素养水平检测 物理试题 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某同学通过实验，描绘出了两个电阻R1、R2的伏安特性曲线。如图所示。两条图线交于P点，R2的图像在P点的切线与纵轴的交点坐标为0.4A。下列说法正确的是（ ） A. R1的电阻为0.5Ω B. R2的电阻随电压的增大而增大 C. 当U=1V时，R2的电阻小于R1的电阻 D. 当U=1V时，R2的电阻为2.5Ω 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，的图线表明是线性元件，电阻值不变，可得电阻，故A错误； B．由图可知，其图线上的点与坐标原点的连线的斜率倒数与电阻变化情况一致，随着电压增大图线上的点与坐标原点的连线斜率变小，可知其电阻值变大，故B正确； CD．由图可知，的图线表明为非线性元件，根据图线的交点坐标，可计算其时的电阻为 即的电阻等于的电阻，故CD错误。 故选B。 2. 如图，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点，现在在A、B两点分别固定两个等量异种点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度不同，电势相同 B. 电场强度相同，电势均不相同 C. 电场强度和电势均不相同 D. 电场强度和电势均相同 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据等量异种点电荷的电场分布可知，CD所在的直线在过两电荷连线的垂直平分面上，为等势面，则CD两点电势相等；CD两点距离AB中点的距离相等，可知两点的场强相等。 故选D。 3. 如图所示，氕核（m、+q）、氘核（2m、+q）氚核（3m、+q）三种粒子从同一位置无初速度飘入电场线水平向右的加速电场E1；之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（ ） A. 三种粒子一定打到屏上的不同位置 B. 三种粒子打到屏上时速度最大为氘核 C. 三种粒子运动到屏上所用时间最长为氕核 D. 偏转电场E2对三种粒子做功一样多 【答案】D 【解析】 【详解】设加速电场的电压为，偏转电场的水平长度为，偏转电场出口到屏的距离为，粒子质量为，三种粒子的电荷量均为。 A．粒子在加速电场中由静止加速，根据动能定理有 粒子进入偏转电场后，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，分别有， 粒子到达屏时的竖直偏移量为 联立解得 偏移量与粒子质量无关，三种粒子打在屏上的同一位置，故A错误； B．从开始加速到打在屏上，根据动能定理有 解得 三种粒子的相同，故质量越小，到达屏时速度越大，氕核质量最小，速度最大，故B错误； C．设加速电场的水平长度为，粒子在加速电场中做初速度为零的匀加速直线运动，其平均速度为，总运动时间为 代入的表达式，解得 运动时间与质量的平方根成正比，氚核质量最大，所用时间最长，故C错误； D．偏转电场对粒子做的功为 三种粒子的电荷量和竖直偏移量均相同，因此偏转电场对三种粒子做功一样多，故D正确。 故选D。 4. 一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为R1、电阻率为ρ1；将该金属棒的长度拉伸至原来的x倍后，仍为圆柱形，其电阻为R2、电阻率为ρ2。下列关系式正确的是（　　） A. ρ2=3ρ1 B. ρ2=6ρ1 C. R2=x2R1 D. R2=xR1 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电阻率是材料特性，拉伸后材料未变，故，故AB错误； CD．拉伸后金属棒的体积不变，原体积，拉伸后长度变为，则横截面积变为，根据电阻定律可得拉伸后电阻，故C正确，D错误。 故选C。 5. 在真空中建立一个x轴，在x=-6m处固定一个电荷量为Q1的点电荷，原点O处固定一个电荷量为Q2的点电荷。取无限远处为电势能零点，距离点电荷为r处的电势决定式为（Q为场源电荷的电荷量，k为静电力常量），x轴上的电势φ的分布与位置x的关系如图所示，其中图像与x轴的交点分别为A点和B点，C点为x>0范围内的最低点。关于这两个电荷及其激发的电场的描述，下列说法正确的是（　　） A. B. Q1为正电荷 C. B点的横坐标为2m D. A点的电场方向沿x轴正方向 【答案】C 【解析】 【详解】BD．根据电势的决定式可知，Q1附近的电势为负，Q1为负电荷，同理Q2为正电荷，由于沿着电场线电势降低，A点场强方向沿x轴负方向，故BD错误； A．设Q1所在位置为D点，C点电场强度为零，根据电场强度的定义式可得 解得，故A错误； C．设OB距离为x，B点电势为零，根据电势定义式 解得 故B点的横坐标为2m，故C正确。 故选C。 6. 下列关于欧姆表的使用和操作不正确的是（ ） A. 若操作步骤规范，欧姆挡及指针位置如图甲、乙所示，则测量阻值为160Ω B. 用多用电表测量电阻R时，红表笔插入正（+）孔，且红表笔电势高 C. 欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很大，为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量 D. 若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图丙所示，由图丙可知该二极管的正极为A端 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图甲所示选择开关旋转到欧姆挡倍率“×10”的位置，如图乙所示，指针指到16，故测量阻值为，故A正确； B．黑色表笔连接欧姆表内部电源的正极，故用多用电表测量电阻R时，若红表笔插入正（）孔，则电流从黑表笔流出，经过电阻然后从红表笔流入多用电表内部，故红表笔电势低，B错误； C．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度较大，说明电阻较小，为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量，故C正确； D．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图丙所示，左边图表指针偏转角度较小，电阻较大，说明给二极管加的是反向电压；右边图表指针偏转角度较大，电阻较小，说明二极管加的是正向电压，因“”极接多用电表内部电源的正极，则由图丙可知该二极管的正极为A端，故D正确。 由于本题选错误的，故选B。 7. 某同学连接的电路如图所示，闭合开关S后，发现灯不亮。为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是，则此电路的故障可能是（ ） A. 开关S接触不良 B. 电灯L灯丝断了 C. 电灯L短路 D. 电阻R短路 【答案】C 【解析】 【详解】电压表测量结果，说明电压表两接线柱间含电源部分电路A-G-F之间是连通的；，说明含电源部分电路D-C-B-A-G-F间的电路是连通的，且电路D-E-F部分无短路现象发生，则选项A、B、D可排除。故可以断定电路的故障可能为电灯L短路。 故选C。 8. 如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一仅受电场力作用的负电荷在等势面L1上某点的动能为10J，运动至等势面L3上的某一点时动能变为2J，若取L2为零电势面，则此电荷的电势能与动能之和为（ ） A. 6J B. 8J C. 10J D. 12J 【答案】A 【解析】 【详解】负电荷仅受电场力作用，根据动能定理有 由于相邻等势面间的电势差相等，即有 又由于 则可以解得电荷通过相邻等势面电场力做的功为，根据动能定理有 解得 电荷运动过程中的电势能与动能之和守恒，由于处电势能为零，则电荷的电势能与动能之和为 6J。 故选A。 二、多项选择题：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，有错的得0分。 9. 实验中常用两个可变电阻器串、并联后调节电路中的电流强度，一个作粗调（调节时电路中电流改变较大），一个作细调（调节时电路中电流改变较小）。在如图六所示中，，，，调节一个可变电阻器时，另一个调到最大，则（ ） A. R1、R3可作粗调 B. R2、R4可作细调 C. R1、R4可作粗调 D. R2、R3可作细调 【答案】CD 【解析】 【详解】设电源电压为，忽略电源内阻，粗调、细调应比较滑片移动相同比例时电流变化的大小，而不是只比较全程调节的电流范围。 串联电路中，设两个变阻器接入的电阻分别为、，根据欧姆定律有 另一个变阻器保持最大阻值时，将所调变阻器由最大阻值调至一半，调节前的总电阻均为；调节后总电阻为，调节后总电阻为，前者电流变化较大，因此用于粗调，用于细调。 并联电路中，设两个变阻器接入的电阻分别为、，并联等效电阻为 电路中的总电流为 另一个变阻器保持最大阻值时，同样将所调变阻器由最大阻值调至一半，调节前并联等效电阻约为；调节后约为，调节后约为，后者使总电阻和电流变化更大，因此用于粗调，用于细调。 故选CD。 10. 如图所示，a、b、c三点所在直线与极板垂直，b是平行板电容器两板间距的中点，a、b间距离与b、c间距离均等于上下极板间距离的四分之一，已知a点的电势为。一电子从上极板小孔处以10eV的初动能进入电容器中，此后电子沿直线abc运动，电子从进入电场到运动到b点的过程中，电场力做功-4eV。下列说法正确的是（ ） A. 电容器中b点的电势 B. 电子经过c点的电势能-2eV C. 电子在a点的动能为8eV D. 电子在a点的速度大小是在c点的倍 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．粒子在a点时的电势能为 粒子由上极板运动到c点的过程电场力做负功，电势能增加，由于从上极板到c点的三段距离相等，每段距离电势能变化均为，则电子在b点的电势能为零，所以b点的电势为零，故A正确； B．由以上分析可知电子在c的电势能应为，故B错误； CD．根据以上分析和能量守恒知，电子在a点的动能为，电子在等势面c的动能为，由公式可知，a点时的速度为经过c点时速度的倍，故CD正确。 故选ACD。 11. 如图所示，一端固定在O点的长为L的绝缘轻绳悬挂一质量为m的绝缘小球，小球带正电q，可视为质点。初始时，小球静止于P点，现给空间施加一水平向右的匀强电场，小球恰好能到达Q点，OQ与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，已知重力加速度为g。则（　　） A. 电场强度E的大小为 B. P、Q两点的电势差大小为 C. 从P点到轻绳对小球的拉力最大时，小球的电势能减少 D. 轻绳对小球的拉力最大时，绳子的拉力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从P到Q由动能定理 解得电场强度的大小为，选项A错误； B． P、Q两点的电势差大小为，选项B正确； C．小球在平衡位置时轻绳拉力最大，由对称性可知，该位置在细线与竖直方向的夹角为30°的位置，则从P点到轻绳对小球的拉力最大时，小球的电势能减少，选项C错误； D．轻绳对小球的拉力最大时，重力和电场力的合力为 从P点到该位置由动能定理 且在平衡位置时满足 联立解得绳子的拉力大小为，选项D正确。 故选BD。 12. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为1m，三角形所在的平面跟匀强电场平行，已知A、B、C三点的电势分别为6V、4V、2V，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向垂直于AC边 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 三角形ABC中心的电势为5V D. 将一个电子从A点沿直线移到B点，其电势能增加了2eV 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设AC中点为D，根据匀强电场中场强与电势差的关系可推知D点的电势为 则 所以BD为一条等势线。根据电场线与等势面垂直，且由高电势处指向低电势处，可知电场强度方向由A指向C，如图所示，故A错误； B．AC间的电势差为 匀强电场的电场强度大小为 故B正确； C．因为BD为一条等势线，且三角形ABC中心在BD边线上，所以三角形ABC中心的电势为4V，故C错误； D．将一个电子从A点沿直线移到B点，电场力做功为 则电子的电势能增加了，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学在某次使用20分度的游标卡尺时看错了分度，读出来的错误读数为6.18mm，则该尺的主尺刻线上有一条与游标卡尺某刻线是对齐的，对齐主尺刻线的读数为___________mm。下图游标卡尺读数为___________mm，螺旋测微器读数为___________mm。 【答案】 ①. 15.0 ②. 102.30 ③. 0.900 【解析】 【详解】[1]20分度游标卡尺的精度为，错误读数的小数部分为，说明该同学误按50分度游标卡尺的精度读数，对齐的是游标第条刻线，有 实际读数为，游标每格长度为，因此对齐主尺刻线的读数为 [2]图中游标零刻线位于主尺与之间，游标第条刻线与主尺刻线对齐，根据游标卡尺读数规则有 代入数据解得 [3]螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为40.0，其分度值为，根据读数规则有 代入数据解得 14. 为准确测量Rx（阻值约为20Ω）的电阻值，该同学设计了如图丙所示的电路，可供选择的实验器材有： A．电流表A1（量程为0~200mA，内阻r1约为2Ω） B．电流表A2（量程为0~3mA，内阻r2=100Ω） C．定值电阻 D．定值电阻 E．滑动变阻器R3（，允许通过的最大电流为2A） F．滑动变阻器R4（，允许通过的最大电流为0.6A） G．电池E（电动势为3V，内阻很小） H．开关S及若干导线 （1）上述器材中，A处电流表应选择___________（填“A1”或“A2”）；定值电阻R应选择___________（填“R1”或“R2”）；滑动变阻器应选择___________（填“R3”或“R4”）。 （2）调节滑动变阻器，测得多组电流表A的示数IA和电流表B的示数IB，并作出IB-IA图像如图丁所示，图像的斜率为k。测得细圆柱体Rx的长度为L，直径为d，已知定值电阻阻值为R0、电流表A的内阻为RA，则该细圆柱体的电阻率=___________（用π、R0、d、RA、k、L的字母表示）。 【答案】（1） ①. ②. R1 ③. R3 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]电源电动势为，A处电流表与定值电阻串联后并联在待测电阻两端，需要利用其内阻已知的特性测量并联电压；若选，其内阻约为，未知且量程过大，读数误差大，故A处选内阻为的。 [2]A处电流表量程为，与定值电阻串联后两端最大电压约为，由可知所选定值电阻应约为，故选。 [3] 图中滑动变阻器采用分压接法，为方便调节并获得较大范围的电流变化，应选择总阻值较小的；其允许通过的最大电流为，满足实验要求。 【小问2详解】 由电路可知，电流表测下支路电流，电流表测干路电流，则待测电阻所在支路的电流为。并联部分电压相等，根据欧姆定律有 整理得 因此图像的斜率 解得 根据电阻定律有，其中 代入解得 15. 小明同学要把一个电流计（满偏电流为10mA，内阻未知）改装成一个量程为3V的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中R1为总阻值较大的滑动变阻器。连接好电路后，小明同学进行了如下实验操作： ①开关闭合之前将R1、R2调到最大值； ②只闭合开关S1，将R1由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流Ig； ③保持R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2的值，使电流计读数等于，同时记录下此时电阻箱的读数为60Ω。 （1）根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻______Ω； （2）小明同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为3V的电压表，需要串联一个R =______Ω的电阻； （3）小明同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表实际量程为______V（保留两位有效数字），改装电表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）； （4）要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k =______。 【答案】（1）60 （2）240 （3） ①. 3.2 ②. 偏小 （4） 【解析】 【小问1详解】 本题采用半偏法测电流计的内阻，保持不变，闭合后，认为干路总电流近似不变，电流计读数为时，电阻箱的电流也为，并联电压相等，根据 可得 【小问2详解】 改装成量程的电压表，满偏时总电阻满足 因此串联电阻 【小问3详解】 [1]由图乙可知，标准电压表读数为，而电流计读数为，由正比关系可得，电流计满偏对应的实际电压 即实际量程为。 [2]半偏法中，闭合​后总电阻减小，干路总电流​ 流过的电流 可得 测量值 因此测量值比真实值偏小。 【小问4详解】 根据实际量程 可得 改装成量程为需要的总电阻为，因此新串联的电阻 所以 16. 一根长为L，横截面积为S的铜棒，两端电压为U，铜棒的电阻R，铜内单位体积内自由电子的数目为n，电子电量为，求： （1）通过铜棒的电流； （2）自由电子定向移动速率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据欧姆定律可得，通过铜棒的电流为 （2）根据电流微观表达式 可得 17. 如图所示，在水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道 MN平滑连接，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径 。一质量 ，带电荷量 的小滑块，与水平轨道间的动摩擦因数 ，将滑块从水平轨道上距离 N 点 处由静止释放，小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点 C。g取 ，不计运动过程中的空气阻力，求： （1）电场强度大小E； （2）滑块从 C 至落地前的最小速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点 C，可知在C点重力提供其向心力 小滑块从由静止释放到 C点的过程，由动能定理得 代入题中数据，联立以上方程解得 ， 【小问2详解】 把重力和电场力合成一个恒力G1，设G1与竖直方向成，如图 结合图像可知 故 分析可知，小球从C点出来后，粒子沿G1方向做减速运动，垂直于G1方向匀速运动，故当G1方向的分速度减为0时，粒子有最小速度，即 18. 如图所示，电源电动势E=3V，内阻不计，R1、R2、R3为定值电阻，阻值分别为、、 ，R4、R5为电阻箱，最大阻值均为，右侧竖直放置一个电容为的理想平行板电容器，电容器板长0.2m，板间距为0.125m。一带负电粒子以0.8m/s的速度沿平行板中线进入，恰好匀速通过，不计空气阻力，此时R4、R5阻值分别为、。取g=10m/s2，试求： （1）带电粒子匀速穿过电容器时，求该粒子的比荷和电容器的电荷量； （2）欲使粒子向上偏转但又刚好不打到电容器的上板，则R4阻值应调到多少？（保留2位有效数字） 【答案】（1）粒子的比荷大小为，电容器的电荷量为 （2）5.7Ω 【解析】 【小问1详解】 已知电容，极板长，板间距，粒子的初速度；设粒子电荷量的大小为，电容器两端电压为。电路稳定后，电容器所在支路没有电流，因此两端电压为零，电容器两端电压等于与并联部分的总电压。 与的并联电阻为 根据串联电路的分压关系有 代入数据解得， 粒子匀速通过电容器，说明向上的电场力与向下的重力平衡，根据平衡条件有 解得粒子的比荷大小为 代入数据解得 根据电容的定义有 代入数据解得 【小问2详解】 粒子向上偏转时，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。“刚好不打到上板”的临界情况是粒子到达极板右端时，向上的位移恰好为。 设调整后电容器两端电压为，粒子的向上加速度为，运动时间为，根据运动学公式分别有， 联立解得 根据牛顿第二定律有 结合，解得 代入数据解得 设调整后与的并联电阻为，根据分压关系有 解得 代入数据解得 根据并联电阻关系有 解得 代入数据并保留两位有效数字，解得 19. 如图所示，三条竖直虚线A、B、C相互平行，A、B间距为L，B、C间距为2L。在A、B间有平行于虚线向下的匀强电场Ⅰ，场强大小为E1；在B、C间有平行于虚线向下的匀强电场Ⅱ，垂直于虚线的直线分别交A、C于P、Q点。在P点与PQ成60°斜向右上射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子恰好垂直虚线B进入电场Ⅱ，经电场Ⅱ偏转恰好到达Q点，不计粒子的重力，求： （1）粒子在电场Ⅰ中运动的时间； （2）电场Ⅱ的电场强度大小； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 取水平向右为轴正方向、竖直向上为轴正方向，设粒子的初速度大小为，则初速度分量分别为， 粒子在电场Ⅰ中沿水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速运动，加速度大小为 粒子恰好垂直虚线进入电场Ⅱ，说明到达时竖直分速度为零，因此有， 联立解得 【小问2详解】 设粒子到达时距直线$PQ$的高度为，由竖直方向的平均速度可得 粒子在两电场中水平分速度保持不变，由于、间距为$2L$，粒子在电场Ⅱ中的运动时间为 粒子进入电场Ⅱ时竖直分速度为零，经电场Ⅱ偏转后到达点，因此有， 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $