精品解析：江西九江第一中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试卷

2026-2027学年度九江一中高二10月月考物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 北京时间2023年10月3日，据诺贝尔奖官方网站公布，2023年诺贝尔物理学奖颁发给Pierre等三位物理学家，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。阿秒（as）这种时间尺度，适合用来描述电子在原子内部运动的情况，，例如电子绕氢原子核一周大约是。已知电子所带电荷量为，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据电流的定义式 故选A。 2. 如图所示，在匀强电场中，边长为的等边三角形ABC所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为，，。则关于匀强电场的电场强度的说法正确的是（ ） A. 方向由B指向O B. 方向由A指向C C. 大小为 D. 大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设为的中点。匀强电场中，同一直线上的电势差与位移成正比，因此 由于，线段为等势线，匀强电场垂直于等势线；又等边三角形的 ，所以电场方向平行。电场方向由高电势指向低电势，故实际方向由指向，故AB错误； CD．，在电场方向上的位移投影大小为 匀强电场中电势差的绝对值等于场强与沿电场方向位移的乘积，所以，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带负电的粒子仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（ ） A. 三个等势面中，等势面a的电势最高 B. 带电粒子一定是从P点向Q点运动 C. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小 D. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时大 【答案】A 【解析】 【详解】A．带负电粒子仅受电场力，且电场力垂直等势面；结合轨迹弯曲方向可知电场力指向等势面一侧。负电荷受力方向与电场方向相反，故电场由指向；沿电场线方向电势降低，所以，故A正确； B．图中没有给出速度方向，粒子可以沿同一轨迹向或向运动，故不能确定其一定由到，故B错误； C．相邻等势面电势差相同，等势面越密处电场强度越大。由图可见，附近等势面和的间距小于附近等势面和的间距，因此。对同一粒子，由及牛顿第二定律可知加速度大小随增大而增大，故，故C错误； D．在等势面上，在等势面上，故 粒子带负电，且仅受电场力，动能和电势能之和守恒；由电势能关系，可知负电荷在电势较高的处电势能较小，所以，故D错误。 故选A。 4. a、b是位于x轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势如图中曲线所示（取无穷远电势为零），M、N、P为x轴上的三点，P点对应图线的最低点，a、P间距离大于P、b间距离。一质子以某一初速度从M点出发，仅在电场力作用下沿x轴从M点运动到N点，下列说法正确的是（ ） A. P点处的电场强度最大 B. a和b一定是带等量同种电荷 C. 质子在运动过程中速率先增大后减小 D. 质子在运动过程中加速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．是图线最低点，切线斜率为0，因此点电场强度为，故A错误； B．点合场强为，说明、在点的场强抵消，二者一定是同种电荷；根据点电荷场强公式，点满足，已知，因此​，二者不是等量电荷，故B错误； C．质子带正电，电势能，从到，电势降低，质子电势能减小，电场力做正功，速率增大；从到，电势升高，质子电势能增大，电场力做负功，速率减小。因此速率先增大后减小，故C正确； D．从到，图线斜率绝对值逐渐减小到，场强逐渐减小；从到，斜率绝对值逐渐增大，场强逐渐增大。加速度​，因此加速度先减小后增大，故D错误。 故选C。 5. 某同学设计了甲、乙两个电路，都能将同一个小量程电流表改装成0~1mA、0~10mA的两个量程的电流表，电路如图所示，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中量程I1=10mA时，分流电阻R1与电流表并联，则由并联电压相等，可得 量程I2=1mA时，分流电阻R2与电流表并联，则由并联电压相等，可得 可知，故A错误； BCD．乙图中量程I1=10mA时，可得 乙图中量程I2=1mA时，可得 比较可知，，，故B正确，CD错误； 故选B。 6. 某湿度传感器利用平行板电容器测量空气湿度。电容器上极板（可移动）与固定支架间嵌入一种吸湿材料，当环境湿度增加时，吸湿材料体积膨胀，反之则体积缩小。将该电容器与恒压电源、电流表连接成如图所示的电路，闭合开关。下列说法正确的是（ ） A. 环境湿度增加时，电容器的电容会变小 B. 环境湿度增加时，极板间电场强度变小 C. 保持滑片位置不变，若出现从到的电流，说明环境湿度降低 D. 环境湿度一定时，滑片向下移动，电容器所带电荷量会增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据平行板电容器电容决定式 环境湿度增加时，吸湿材料体积膨胀，推动可移动极板下移，极板间距减小，因此电容变大，故A错误； B．极板间电场强度 湿度增加时，极板间距减小，若滑片位置不变，电容器两端电压保持不变，因此极板间电场强度变大，故B错误； C．保持滑片位置不变，即电容器两端电压不变，由图可知，电容器下极板与电源负极相连接，带负电，若出现从到的电流，说明下极板的负电荷在减少，也就是电容器在放电；由可知电容变小，对应极板间距增大，说明吸湿材料体积缩小，环境湿度降低，故C正确； D．环境湿度一定时，极板间距不变，即电容不变。滑片向下移动时，电容器两端的分压减小，由可知，电容器所带电荷量会减小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，电路中电源电动势，内阻，定值电阻，，导电弹性绳的初始值为，其在拉伸过程中总体积和材料的电阻率保持不变。闭合开关和将缓慢均匀地从原长拉伸至，已知所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ） A. 拉伸后弹性绳电阻变为 B. 在弹性绳拉长过程中，电压表、电流表示数都变大 C. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值 D. 在弹性绳长度为的状态下，闭合开关时电源效率小于断开开关时电源效率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电阻定律弹性绳拉伸时体积不变，满足 联立得 即电阻与长度平方成正比。长度从拉伸至时，电阻变为原来的4倍，的初始值为，故拉伸后应为，故A错误； B．在弹性绳拉长过程中，​阻值增大，电路总电阻增大，总电流（电流表示数）减小；电压表测量并联部分的电压，满足 可知电压表示数增大，故B错误； C．由闭合电路欧姆定律可知 可知电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值，故C错误； D．电源的效率 可知外电阻越大，电源效率越高。断开开关时，外电路阻值为 闭合开关时，外电路阻值为 并联部分总电阻小于，因此闭合后外总电阻更小，电源效率更低，即闭合时电源效率小于断开时的效率，故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。） 8. 图中的实线分别是电阻、的伏安特性曲线，虚线是（）的切线，、相互平行，下列说法正确的是（ ） A. 时，的电阻为 B. 时，、的电阻相等 C. 的电阻随电压的升高而减小 D. 时，、的电阻相等 【答案】AD 【解析】 【详解】伏安特性曲线中，某点对应的电阻遵循欧姆定律，即 故阻值大小是该点与坐标原点连线的斜率的倒数，而非切线斜率的倒数。 A．时，对应的电流为，因此的电阻，故A正确； B．是过原点的直线，为定值电阻，阻值大小满足 故时，、的电阻不相等，故B错误； C．对，随电压升高，取点与坐标原点连线，可知其斜率的倒数逐渐增大，因此的电阻随电压的升高而增大，故C错误； D．时，对应的电流为，阻值大小满足，故D正确。 故选AD。 9. 某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标系中，如图所示。以下判断正确的是（　　） A. 电源的最大输出功率 B. 电源的电动势，内电阻 C. 、图线的交点与、图线的交点的横坐标之比一定为，纵坐标之比一定为 D. 在、、三条图线上分别取横坐标相同的三点，这三点的纵坐标不一定满足关系 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电源的输出功率，则图像为开口向下的抛物线，即图线c，可知最大输出功率，A错误； B．由图像可知当I=3A时 即 解得电源的电动势，内电阻，B正确； C．因当电源内阻等于外电阻时电源输出功率最大，此时内阻和外电阻消耗的功率相等，（即、图线的交点）此时电流， 由图像可知，a、b图线的交点，；则、图线的交点与、图线的交点的横坐标之比一定为，纵坐标之比一定为，C正确； D．根据电源的总功率等于输出功率与内阻上的功率之和可知，在、、三条图线上分别取横坐标相同的三点，这三点的纵坐标一定满足关系，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为的绝缘细线，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 B. 匀强电场的电场强度 C. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其机械能先减小后增大再减小 D. 小球动能的最小值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．机械能的变化由除重力外的其他力做功决定，本题中只有电场力做功改变机械能，由题意可知，小球静止时细线与竖直方向成角，小球带负电，电场力方向水平向右，因此小球运动到圆周轨迹最靠左的位置时，电场力做的总负功最多，机械能最小，故A错误； B．小球静止时受力平衡，水平方向电场力与竖直方向重力的合力沿细线反方向，受力分析如图所示 由平衡条件得 故匀强电场的电场强度，故B正确； C．小球从初始位置开始向右运动到圆周最右端的过程中，位移水平分量向右，与向右的电场力同向，电场力做正功，机械能增大；从最右端运动到圆周最左端的过程中，位移水平分量向左，电场力做负功，机械能减小；从最左端回到初始位置的过程中，位移水平分量再次向右，电场力做正功，机械能增大。因此机械能的变化是先增大，再减小，再增大，故C错误； D．将重力与电场力的合力视为等效重力，由平衡条件可得等效重力的大小为 小球恰能做竖直平面内的圆周运动，在等效场的“等效最高点”（即初始静止位置关于点的对称点）时，细线拉力为0，等效重力完全提供向心力，满足 解得 故小球动能的最小值为，故D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，共16分。将正确答案填在答题卡相应的空白位置上。） 11. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标，国标GB19298-2014《食品安全国家标准包装饮用水》规定：饮用纯净水的电导率合格限值为≤10μS/cm（25℃）。某学习小组在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管两端用插有铜钉的橡皮塞塞住，通过测量该纯净水的电阻进而得出其电导率。 （1）注水前，用螺旋测微器测玻璃管直径d，如图1所示，d=_________mm；用20分度游标卡尺测玻璃管长度L，如图2所示，L=_________cm； （2）为了测量所取纯净水的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表（量程0~3mA，电阻约为5Ω） B．电压表（量程0~6V，电阻约为10kΩ） C．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A） D．电源（能提供6V的恒定电压） E．开关一只、导线若干 ①根据本实验具体情况，结合高中所学物理知识，设计一个系统误差较小的实验电路，要求能够实现在0~6.0V的范围内进行测量。请在图3的实物图中将电路连接完整_______； ②图4为根据电流表和电压表的实验数据所画的U-I图像，根据U-I图像，求出该纯净水的电阻R=_________Ω（保留2位有效数字）。 （3）计算纯净水的电导率表达式=_________（用符号π、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。 【答案】（1） ①. 6.122##6.121##6.123 ②. 10.225 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的精度为0.01mm，可知 [2]20分度游标卡尺的精度为0.05mm，可知 【小问2详解】 [1]纯净水电阻大，用电流表内接法；要求能够实现在0~6.0V的范围内进行测量，滑动变阻器用分压式接法。实物连线如图所示 [2]根据欧姆定律可得 【小问3详解】 根据电阻定律可得 又电导率 联立可得电导率 12. 热敏电阻是一种阻值随温度显著变化的半导体电阻元件。某小组通过图甲所示的电路探究一个热敏电阻的特性，热敏电阻处在虚线所示的温控室中。 （1）实验前，将滑动变阻器的滑片移到______（填“”或“”）端；实验时，记录温控室的温度，将打到1，闭合，调节滑动变阻器，使电流表的示数为；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将打到2，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，记录此时电阻箱的示数，即为热敏电阻的阻值，此方法为______。 A．微元法 B.等效替代法 C.极限法 （2）多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组数据，作出图像如图乙所示。 （3）该小组将打到1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，当温控室的温度为110℃时，电流表恰好满偏；当温控室的温度为60℃时，电流表恰好半偏；当电流表指在满偏的时，温控室的温度为______℃（保留两位有效数字）。 【答案】 ①. ②. B ③. 28##29##30 【解析】 【小问1详解】 [1]图甲中，滑动变阻器的端与滑片接入电路，采用限流接法。实验前应使接入电路的阻值最大，以限制电流、保护电流表，因此滑片应移到端。 [2]保持滑片位置不变，热敏电阻与电阻箱轮流接入同一串联电路。设除被替换电阻外的其余电阻之和为，包括电源内阻、电流表内阻和滑动变阻器接入电路的阻值。两次电流均为，由闭合电路欧姆定律分别有和 电源电动势及不变，比较两式得，电阻箱替换热敏电阻后保持电流相同，据此确定热敏电阻的阻值，采用的是等效替代法。 故选B。 [3]图乙是热敏电阻的图像，纵坐标表示相应温度下的电阻。从图中读得，时的热敏电阻阻值为，时为。设电流表的满偏电流为，本问中除热敏电阻外的其余电阻之和为；滑片位置不变，故不变。满偏、半偏时，由闭合电路欧姆定律分别有和 联立得 设四分之一满偏时热敏电阻的阻值为，此时有 与满偏时的方程联立，得到 在图乙中由对应的纵坐标找到曲线上的点，再读其温度横坐标，所对应的温度约为，本题填写均可。 四、解答题（本题共3小题，共38分。） 13. 如图，电源电动势，内阻，电阻，电容，开关闭合电路稳定后，电动机恰好正常工作，已知电动机额定电压，线圈电阻，求： （1）电动机正常工作时的机械功率； （2）电动机突然发生故障被卡死，卡死前后电容器上电量的变化量。 【答案】（1） （2）减少 【解析】 【小问1详解】 电路稳定后，电容器支路无电流，电动机与电阻、电源内阻串联。设正常工作时电路中的电流为，电动机两端电压等于额定电压，由闭合电路欧姆定律得 解得 电动机的输入电功率为，根据焦耳定律，线圈的热功率为。正常工作时，输入电功率等于机械功率与热功率之和，故机械功率为 代入数据得 【小问2详解】 电动机被卡死后不再输出机械功率，线圈按纯电阻处理；待电路重新稳定，电容器支路仍无电流。设此时电路中的电流为，由闭合电路欧姆定律得 解得 由原电路图可知，电容器与电动机并联，两者两端电压相同。设卡死前、后稳定状态下电容器两端电压分别为和，卡死前有 卡死后，由线圈的欧姆定律得 设卡死前、后电容器的电荷量分别为和，以卡死后减去卡死前定义变化量。由电容定义式，两状态下的电荷量分别为和 因此 负号表示电荷量减少，即电容器电荷量减少。 14. 如图甲所示，电源的电动势，内阻为，闭合开关，滑动变阻器的滑片从端滑至端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图Ⅰ描述电源的输出功率随路端电压的变化规律，图Ⅱ描述路端电压随电流的变化规律、图Ⅲ描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。 （1）电源的内阻； （2）Ⅰ图上点的坐标； （3）Ⅱ图上点的坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对图Ⅱ（路端电压-电流图），当滑动变阻器滑片滑到端、外电阻为0时，电路处于短路状态，此时路端电压为0，对应短路电流 根据闭合电路欧姆定律，短路时 代入数据解得电源的内阻 【小问2详解】 电源输出功率满足 由数学规律可知当时，电源输出功率达到最大值，此时路端电压 输出功率最大值 故Ⅰ图上点的坐标为。 【小问3详解】 电源效率定义为 图Ⅲ中点对应滑片滑到端、滑动变阻器接入最大外电阻的状态，此时 代入效率表达式得 解得 图Ⅱ的点对应外电阻最大的工作状态，此时电路电流 对应的路端电压 故Ⅱ图上点的坐标为。 15. 中科院高能物理研究所利用电场约束带电粒子的运动，其简化模型如图1所示，一粒子发射源固定在坐标原点O，该装置可以沿x轴正方向连续发射质量为m、电荷量为的粒子P，粒子的初速度均为。在平面内的第一象限和第四象限加一沿y轴正方向的匀强电场，（未知），粒子刚好能过第一象限内的M点，已知M点坐标为，不计重力及粒子间的相互作用。 （1）求匀强电场的场强大小； （2）若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图 2 所示，场强为正值时表示电场方向沿y轴正方向，题干中其他条件均不变，时刻从坐标原点射出的粒子P仍能过M点，求图2中与的比值； （3）在（2）问的条件下, 在处放置一垂直于x轴、可吸收带电粒子的挡板，挡板长度为，挡板中心在x轴上。求在至时间内发射的粒子，哪个时间范围内发射能打到挡板上。 【答案】（1） （2）4 （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，有 根据牛顿第二定律有 联立可得 【小问2详解】 换成交变电场后，粒子P运动至M点的运动时间仍为 结合题图2可知，交变电场在此期间经历了两个周期，粒子P沿y轴的分速度随时间变化的图像如图所示 所以整个运动过程其在y轴方向运动的距离为 可解得 故 【小问3详解】 粒子P运动至M点的运动时间仍为 设时刻发射出的粒子，在时间内，沿y轴正方向做初速度为0的匀加速，沿y轴方向的位移大小 根据对称性可知，粒子在时间内，沿y轴正方向减速为0。 时间内，粒子沿y轴负方向做初速度为0的匀加速，沿y轴方向的位移大小 由对称性可知，粒子时间内，沿y轴负方向匀减速至0，因此=T时间内，粒子沿y轴正方向的运动距离 若粒子恰好打在挡板上沿，则 解得 若粒子恰好打在挡板下沿，则 解得 可知在时间范围内射出的粒子能打到挡板上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度九江一中高二10月月考物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 北京时间2023年10月3日，据诺贝尔奖官方网站公布，2023年诺贝尔物理学奖颁发给Pierre等三位物理学家，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。阿秒（as）这种时间尺度，适合用来描述电子在原子内部运动的情况，，例如电子绕氢原子核一周大约是。已知电子所带电荷量为，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，在匀强电场中，边长为的等边三角形ABC所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为，，。则关于匀强电场的电场强度的说法正确的是（ ） A. 方向由B指向O B. 方向由A指向C C. 大小为 D. 大小为 3. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带负电的粒子仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（ ） A. 三个等势面中，等势面a的电势最高 B. 带电粒子一定是从P点向Q点运动 C. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小 D. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时大 4. a、b是位于x轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势如图中曲线所示（取无穷远电势为零），M、N、P为x轴上的三点，P点对应图线的最低点，a、P间距离大于P、b间距离。一质子以某一初速度从M点出发，仅在电场力作用下沿x轴从M点运动到N点，下列说法正确的是（ ） A. P点处的电场强度最大 B. a和b一定是带等量同种电荷 C. 质子在运动过程中速率先增大后减小 D. 质子在运动过程中加速度先增大后减小 5. 某同学设计了甲、乙两个电路，都能将同一个小量程电流表改装成0~1mA、0~10mA的两个量程的电流表，电路如图所示，则（　　） A. B. C. D. 6. 某湿度传感器利用平行板电容器测量空气湿度。电容器上极板（可移动）与固定支架间嵌入一种吸湿材料，当环境湿度增加时，吸湿材料体积膨胀，反之则体积缩小。将该电容器与恒压电源、电流表连接成如图所示的电路，闭合开关。下列说法正确的是（ ） A. 环境湿度增加时，电容器的电容会变小 B. 环境湿度增加时，极板间电场强度变小 C. 保持滑片位置不变，若出现从到的电流，说明环境湿度降低 D. 环境湿度一定时，滑片向下移动，电容器所带电荷量会增加 7. 如图所示，电路中电源电动势，内阻，定值电阻，，导电弹性绳的初始值为，其在拉伸过程中总体积和材料的电阻率保持不变。闭合开关和将缓慢均匀地从原长拉伸至，已知所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ） A. 拉伸后弹性绳电阻变为 B. 在弹性绳拉长过程中，电压表、电流表示数都变大 C. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值 D. 在弹性绳长度为的状态下，闭合开关时电源效率小于断开开关时电源效率 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。） 8. 图中的实线分别是电阻、的伏安特性曲线，虚线是（）的切线，、相互平行，下列说法正确的是（ ） A. 时，的电阻为 B. 时，、的电阻相等 C. 的电阻随电压的升高而减小 D. 时，、的电阻相等 9. 某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标系中，如图所示。以下判断正确的是（　　） A. 电源的最大输出功率 B. 电源的电动势，内电阻 C. 、图线的交点与、图线的交点的横坐标之比一定为，纵坐标之比一定为 D. 在、、三条图线上分别取横坐标相同的三点，这三点的纵坐标不一定满足关系 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为的绝缘细线，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 B. 匀强电场的电场强度 C. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其机械能先减小后增大再减小 D. 小球动能的最小值为 三、实验题（本题共2小题，共16分。将正确答案填在答题卡相应的空白位置上。） 11. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标，国标GB19298-2014《食品安全国家标准包装饮用水》规定：饮用纯净水的电导率合格限值为≤10μS/cm（25℃）。某学习小组在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管两端用插有铜钉的橡皮塞塞住，通过测量该纯净水的电阻进而得出其电导率。 （1）注水前，用螺旋测微器测玻璃管直径d，如图1所示，d=_________mm；用20分度游标卡尺测玻璃管长度L，如图2所示，L=_________cm； （2）为了测量所取纯净水的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表（量程0~3mA，电阻约为5Ω） B．电压表（量程0~6V，电阻约为10kΩ） C．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A） D．电源（能提供6V的恒定电压） E．开关一只、导线若干 ①根据本实验具体情况，结合高中所学物理知识，设计一个系统误差较小的实验电路，要求能够实现在0~6.0V的范围内进行测量。请在图3的实物图中将电路连接完整_______； ②图4为根据电流表和电压表的实验数据所画的U-I图像，根据U-I图像，求出该纯净水的电阻R=_________Ω（保留2位有效数字）。 （3）计算纯净水的电导率表达式=_________（用符号π、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。 12. 热敏电阻是一种阻值随温度显著变化的半导体电阻元件。某小组通过图甲所示的电路探究一个热敏电阻的特性，热敏电阻处在虚线所示的温控室中。 （1）实验前，将滑动变阻器的滑片移到______（填“”或“”）端；实验时，记录温控室的温度，将打到1，闭合，调节滑动变阻器，使电流表的示数为；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将打到2，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，记录此时电阻箱的示数，即为热敏电阻的阻值，此方法为______。 A．微元法 B.等效替代法 C.极限法 （2）多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组数据，作出图像如图乙所示。 （3）该小组将打到1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，当温控室的温度为110℃时，电流表恰好满偏；当温控室的温度为60℃时，电流表恰好半偏；当电流表指在满偏的时，温控室的温度为______℃（保留两位有效数字）。 四、解答题（本题共3小题，共38分。） 13. 如图，电源电动势，内阻，电阻，电容，开关闭合电路稳定后，电动机恰好正常工作，已知电动机额定电压，线圈电阻，求： （1）电动机正常工作时的机械功率； （2）电动机突然发生故障被卡死，卡死前后电容器上电量的变化量。 14. 如图甲所示，电源的电动势，内阻为，闭合开关，滑动变阻器的滑片从端滑至端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图Ⅰ描述电源的输出功率随路端电压的变化规律，图Ⅱ描述路端电压随电流的变化规律、图Ⅲ描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。 （1）电源的内阻； （2）Ⅰ图上点的坐标； （3）Ⅱ图上点的坐标。 15. 中科院高能物理研究所利用电场约束带电粒子的运动，其简化模型如图1所示，一粒子发射源固定在坐标原点O，该装置可以沿x轴正方向连续发射质量为m、电荷量为的粒子P，粒子的初速度均为。在平面内的第一象限和第四象限加一沿y轴正方向的匀强电场，（未知），粒子刚好能过第一象限内的M点，已知M点坐标为，不计重力及粒子间的相互作用。 （1）求匀强电场的场强大小； （2）若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图 2 所示，场强为正值时表示电场方向沿y轴正方向，题干中其他条件均不变，时刻从坐标原点射出的粒子P仍能过M点，求图2中与的比值； （3）在（2）问的条件下, 在处放置一垂直于x轴、可吸收带电粒子的挡板，挡板长度为，挡板中心在x轴上。求在至时间内发射的粒子，哪个时间范围内发射能打到挡板上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $