第四、五章 闭合电路 电源与能源的可持续发展 能力提升测试题-2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册

粤教版高二物理《 第四章 闭合电路 第五章 电源与能源的可持续发展》能力 提升测试题 班级 姓名 学号 总分 本试卷满分：100分；考试时间：75分钟 第I卷（选择题，共46分） 1、 单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）。 1.我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道。卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　） A．0.20V B．0.40V C．0.60V D．0.80V 2．我国某企业正式发布了全液冷兆瓦（MW）级充电装置（图甲），其持续充电电流约为2400 A，每分钟可充电20度，装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行，现采用水冷却技术，如图乙所示，让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统，经过热交换后流出，水温升至25℃。则（ ） A．充电装置的输出功率约为12 MW B．充电装置的输出电压约为5000V C．单位时间水吸收的热量J D．单位时间水吸收的热量 3．某研究小组设计了一种压敏电阻式超载报警器，可将其安装在升降机底部，其简化原理图如图所示。当升降机装载货物的质量超过某一数值时为超载，已知压敏电阻R0的阻值随所受压力增大而减小，电源电动势大小可调，内阻不变，流过超载报警器电流增大到I0时触发报警。下列说法正确的是（　　） A．货物以某一速度落入升降机时触发报警，升降机一定超载 B．若装载货物后的升降机静止时未报警，则其在加速上升过程中一定不会报警 C．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将图中电源电动势调小 4．某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（ ） A．， B．， C．， D．， 5．“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太阳能电池电动势，内阻未知，电动机线圈电阻，电热丝定值电阻。当火星车正常行驶时，电动机两端电压，电热丝消耗功率。当光照强度一定，火星车正常行驶时，下列说法正确的是（　　） A．通过电热丝电流为1.25A B．太阳能电池的内阻为30 C．电动机的发热功率为40W D．电动机的效率为80% 6．某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线（如图甲），设计了图乙所示的恒温箱温度控制电路图乙中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源的电动势，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（ ） A．若要使恒温箱内温度保持20℃，应将调为500Ω B．若要使恒温箱内温度升高，应将减小 C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将减小 D．保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化 7．图甲为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图乙所示。电源电动势E=8 V，内阻r=2 Ω，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是声敏电阻。已知定值电阻的阻值为10 Ω，电压表的量程为0～3 V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（ ） A．电压表的示数与声音强度呈线性关系 B．为定值电阻，为声敏电阻 C．该电路能测量的最大声音强度为120 dB D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和干路电流的关系图像，图线是某光敏电阻的图像，虚直线为图线过点的切线，在该光照强度下，将它们组成闭合回路时（ ） A．太阳能电池的电动势为6V B．光敏电阻的功率为0.8W C．光敏电阻的阻值为 D．太阳能电池的内阻为 9．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P向上缓慢滑动的过程中（　　） A．小灯泡L变亮 B．电压表的示数增大 C．电流表的示数增大 D．电容器C的电荷量增大 10．如图所示，一节电动势为1.5V的干电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，灯泡不发光。某同学保持开关闭合，将多用电表调至直流电压挡，红表笔始终与a端接触，再用黑表笔分别与b、c、d、e接触进行电路故障排查。若电路中仅存在一处断路故障，下列说法正确的是（　　） A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，则断路故障在a-b之间 B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在a-b-c之间 C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，则断路故障在d-e-f之间 D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在e-f之间 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本大题共2小题，共15分） 11．（6分）用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻，定值电阻阻值为，电压表可视为理想电表。操作步骤：1．只闭合时，电压表读数为1.44V；2．再闭合，电压表读数如图乙所示。 (1)电路电源电动势__________； (2)图乙中电压表读数为__________； (3)电源内阻__________（结果保留两位有效数字）。 12.(9分)工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，中间的液体即电阻的有效部分。小明想测量某导电溶液的电阻率，在一透明塑料长方体容器内部左右两侧正对插入与容器等宽、与导电溶液等高的电极，两电极的正对面积为S=30 cm2，电极电阻不计。实验提供的器材如下: 电压表(量程15 V，内阻约为40 kΩ); 电流表(量程300 μA，内阻约为100 Ω); 滑动变阻器R1(100 Ω，0.1 A); 滑动变阻器R2(20 Ω，1 A); 电池组(电动势E=12 V，内阻r约为6 Ω); 单刀单掷开关一个; 导线若干。 (1)小明先用欧姆表粗测溶液电阻，选择欧姆“×100”挡后测量结果如图乙所示，为了使读数更精确些，接下来要进行的步骤是　　　　(填选项前的字母)。  A.换为“×10”挡，先机械调零再测量 B.换为“×1 k”挡，先欧姆调零再测量 C.换为“×10”挡，先欧姆调零再测量 D.换为“×1 k”挡，先机械调零再测量 (2)实验中，滑动变阻器应选择　　　　(选填“R1”或“R2”)。  (3)为了准确测量溶液电阻阻值，需测量多组电压表、电流表数据，请用笔画线代替导线，将图丙的实物电路补充完整。 (4)实验时，仅改变两电极间距d，测得多组U、I数据，计算出对应的电阻R，描绘出如图丁所示的R－d图线，由图像可得该导电溶液的电阻率ρ=　　　　 Ω·m(计算结果保留3位有效数字)。  (5)小明在实验中未考虑电表内阻的影响，从原理看，他用图像法计算出的电阻率ρ将　　　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。  四、解答题（本大题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．（10分）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 14．（12分）车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功（），求电池的输出功率。 15.（17分）在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。 (1)若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少； (2)若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则：当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程) 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 粤教版高二物理《 第四章 闭合电路 第五章 电源与能源的可持续发展》能力 提升测试题 班级 姓名 学号 总分 本试卷满分：100分；考试时间：75分钟 第I卷（选择题，共46分） 1、 单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）。 1.我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道。卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　） A．0.20V B．0.40V C．0.60V D．0.80V 【答案】B 【解析】根据题意可知电池板的电动势为，内阻为，若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压为；故选B。 2．我国某企业正式发布了全液冷兆瓦（MW）级充电装置（图甲），其持续充电电流约为2400 A，每分钟可充电20度，装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行，现采用水冷却技术，如图乙所示，让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统，经过热交换后流出，水温升至25℃。则（ ） A．充电装置的输出功率约为12 MW B．充电装置的输出电压约为5000V C．单位时间水吸收的热量J D．单位时间水吸收的热量 【答案】C 【解析】每分钟可充电20度，即每分钟输出电能，输出功率为单位时间的输出电能： ，故A错误；根据功率公式可得输出电压： ，故B错误； 电路的发热功率全部被水吸收，单位时间水吸收的热量等于发热功率，故C正确、D错误。故选C。 3．某研究小组设计了一种压敏电阻式超载报警器，可将其安装在升降机底部，其简化原理图如图所示。当升降机装载货物的质量超过某一数值时为超载，已知压敏电阻R0的阻值随所受压力增大而减小，电源电动势大小可调，内阻不变，流过超载报警器电流增大到I0时触发报警。下列说法正确的是（　　） A．货物以某一速度落入升降机时触发报警，升降机一定超载 B．若装载货物后的升降机静止时未报警，则其在加速上升过程中一定不会报警 C．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将图中电源电动势调小 【答案】D 【解析】A．货物落入升降机时，会产生瞬时冲击压力，压力大于货物实际重力，即使货物质量未超载，也会因瞬时压力过大使过小，触发报警。因此触发报警不代表一定超载，A错误；B．升降机加速上升时，物体处于超重状态，压敏电阻受到的压力大于静止时的压力，比静止时更小，电流比静止时更大。静止时未报警，加速上升时电流增大，可能达到触发报警，B错误；C．要求“装载货物质量更大时启动报警器”，即触发报警时对应更小（压力更大）。由报警条件可知滑动变阻器接入电阻应该大一些，滑片应向左滑动，C错误；D．若调电动势：将电源电动势调小，可得更小，同样对应更大货物质量才报警，D正确。故选 D。 4．某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（ ） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【解析】 从图像中读出两点坐标的信息：状态:Ua​=0.6 V，，则 ，，状态：，，则 ，，故电阻变化量为2Ω，电功率变化量为0.68W。故选B。 5．“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太阳能电池电动势，内阻未知，电动机线圈电阻，电热丝定值电阻。当火星车正常行驶时，电动机两端电压，电热丝消耗功率。当光照强度一定，火星车正常行驶时，下列说法正确的是（　　） A．通过电热丝电流为1.25A B．太阳能电池的内阻为30 C．电动机的发热功率为40W D．电动机的效率为80% 【答案】C 【解析】A．由题可知，电热丝的功率，解得通过电热丝的电流，故A错误；B．根据欧姆定律可知，外电路的电压，则太阳能电池的内阻为，故B错误；C．电动机的发热功率大小为，故C正确；D．电动机的电功率大小为，则电动机的效率，故D错误。故选C。 6．某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线（如图甲），设计了图乙所示的恒温箱温度控制电路图乙中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源的电动势，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（ ） A．若要使恒温箱内温度保持20℃，应将调为500Ω B．若要使恒温箱内温度升高，应将减小 C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将减小 D．保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化 【答案】C 【解析】A．控制系统的电流等于2mA时，电路中的总电阻；20℃热敏电阻的阻值为Rt1=4000Ω，若要使恒温箱内温度保持20℃应将R1调为4500Ω-4000Ω-200Ω =300Ω，故A错误；B．由于加热系统关闭的电流临界值2mA一定，即加热系统关闭的电路中临界的总电阻始终4500Ω。可知若要使恒温箱内保持的温度值升高，即热敏电阻的阻值减小，则必须使R1增大，故B错误；C．若恒温箱内温度降低，热敏电阻阻值增大，通过控制系统的电流减小，故C正确；D．根据图1可知，恒温箱内的温度与热敏电阻的阻值成线性关系，通过控制系统的电流可知，通过控制系统的电流大小与热敏电阻的阻值不是线性关系，即保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化，故D错误。故选C。 7．图甲为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图乙所示。电源电动势E=8 V，内阻r=2 Ω，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是声敏电阻。已知定值电阻的阻值为10 Ω，电压表的量程为0～3 V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（ ） A．电压表的示数与声音强度呈线性关系 B．为定值电阻，为声敏电阻 C．该电路能测量的最大声音强度为120 dB D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大 【答案】D 【解析】声音强度越大，声敏电阻的阻值R越小，根据串联电路的分压原理，其分得的电压越小，而电压表的示数也越大，说明为定值电阻，为声敏电阻，根据闭合电路的欧姆定律，即，声敏电阻的阻值随声音强度L是非线性关系，故电压表的示数与声音强度L呈非线性关系，故A、B错误；由得，解得声敏电阻最小为，与图像甲对比得该电路能测量的最大声音强度约为104 dB，故C错误；由得，换用阻值小的定值，E、r一定，要使U最大仍达到3V，则声敏电阻的阻值变小，即能测量的最大声音强度将变大,故D正确。故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和干路电流的关系图像，图线是某光敏电阻的图像，虚直线为图线过点的切线，在该光照强度下，将它们组成闭合回路时（ ） A．太阳能电池的电动势为6V B．光敏电阻的功率为0.8W C．光敏电阻的阻值为 D．太阳能电池的内阻为 【答案】BD 【解析】A．由闭合电路欧姆定律可得，当电流为0时，图线a的纵截距表示电源电动势，所以，故A错误；BC．由图可知在某光照强度下将它们组成闭合回路时，则该电阻两端电压为4V，通过该电阻的电流为0.2A，则该电阻的阻值为，光敏电阻的功率为，故B正确，C错误；D．太阳能电池的内阻为，故D正确。故选BD。 9．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P向上缓慢滑动的过程中（　　） A．小灯泡L变亮 B．电压表的示数增大 C．电流表的示数增大 D．电容器C的电荷量增大 【答案】BCD 【解析】AB．滑片P向上缓慢滑动，滑动变阻器接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内电压减小，则路端电压增大，即小灯泡L变暗，电压表的示数增大，故A错误，B正确；C．结合上述，干路电流减小，小灯泡两端电压减小，由于路端电压增大，则并联部分电压增大，可知，电流表的示数增大，故C正确；D．结合上述可知，并联部分电压增大，根据可知，电容器C的电荷量增大，故D正确。故选BCD。 10．如图所示，一节电动势为1.5V的干电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，灯泡不发光。某同学保持开关闭合，将多用电表调至直流电压挡，红表笔始终与a端接触，再用黑表笔分别与b、c、d、e接触进行电路故障排查。若电路中仅存在一处断路故障，下列说法正确的是（　　） A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，则断路故障在a-b之间 B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在a-b-c之间 C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，则断路故障在d-e-f之间 D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在e-f之间 【答案】BC 【解析】A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，说明a、b之间导通，断路在之间，不是之间，A错误；B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，说明c到f是导通的，断路在之间，即断路在之间，B正确；C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，说明之间导通，断路在之间，即断路在之间，C正确；D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，说明e到f导通，断路在之间，不是之间，D错误。故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本大题共2小题，共15分） 11．（6分）用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻，定值电阻阻值为，电压表可视为理想电表。操作步骤：1．只闭合时，电压表读数为1.44V；2．再闭合，电压表读数如图乙所示。 (1)电路电源电动势__________； (2)图乙中电压表读数为__________； (3)电源内阻__________（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)1.44 (2)1.20 (3) （每小题2分，共6分） 【解析】（1）只闭合S1，理想电压表所在支路相当于断路，电压表示数为电源电动势，则电源电动势, （2）由题图乙可知，电压表的分度值为0.1V，电压表读数为1.20V。 （3）S1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 12.(9分)工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，中间的液体即电阻的有效部分。小明想测量某导电溶液的电阻率，在一透明塑料长方体容器内部左右两侧正对插入与容器等宽、与导电溶液等高的电极，两电极的正对面积为S=30 cm2，电极电阻不计。实验提供的器材如下: 电压表(量程15 V，内阻约为40 kΩ); 电流表(量程300 μA，内阻约为100 Ω); 滑动变阻器R1(100 Ω，0.1 A); 滑动变阻器R2(20 Ω，1 A); 电池组(电动势E=12 V，内阻r约为6 Ω); 单刀单掷开关一个; 导线若干。 (1)小明先用欧姆表粗测溶液电阻，选择欧姆“×100”挡后测量结果如图乙所示，为了使读数更精确些，接下来要进行的步骤是　　　　(填选项前的字母)。  A.换为“×10”挡，先机械调零再测量 B.换为“×1 k”挡，先欧姆调零再测量 C.换为“×10”挡，先欧姆调零再测量 D.换为“×1 k”挡，先机械调零再测量 (2)实验中，滑动变阻器应选择　　　　(选填“R1”或“R2”)。  (3)为了准确测量溶液电阻阻值，需测量多组电压表、电流表数据，请用笔画线代替导线，将图丙的实物电路补充完整。 (4)实验时，仅改变两电极间距d，测得多组U、I数据，计算出对应的电阻R，描绘出如图丁所示的R－d图线，由图像可得该导电溶液的电阻率ρ=　　　　 Ω·m(计算结果保留3位有效数字)。  (5)小明在实验中未考虑电表内阻的影响，从原理看，他用图像法计算出的电阻率ρ将　　　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。  【答案】　(1)B（2分）　(2)R2（2分）　(3)见解析图（3分）　 (4)287(285~289均可) （1分）　(5)等于（1分） 【解析】　(1)由题图乙可知，其指针偏转角度过小，说明所选倍率挡偏低，应该选择更高挡来重新进行测量，但是每次换挡后需要重新进行欧姆调零后再进行测量，故B正确。 (2)该实验需要尽可能多的测量数据，所以控制电路应该选择分压式电路，所以滑动变阻器应该选择阻值小的R2。 (3)根据图乙可粗略估计该待测电阻的阻值约为50 000 Ω，根据Rx>，所以应采用电流表内接法，因此其实物图如图所示。 (4)根据电阻定律有R=d 由题意可知S=30 cm2=3×10－3 m2 根据图丁的斜率，求得ρ=285 Ω·m。 (5)若考虑电表的内阻，有R=ρ+RA，由于该实验中是通过图像的斜率去求电阻率，而斜率与电流表内阻无关，因此计算结果与真实值相比会不变。 四、解答题（本大题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．（10分）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为：（2分） 当时MN间电阻R的阻值最大，为：（2分） 故MN间电阻R的变化范围为：（1分） （2）当，通过电热器B的电流为：（2分） 此时电热器B消耗的功率为：（2分） 解得：（1分） 14．（12分）车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功（），求电池的输出功率。 【答案】(1)3600C (2) (3) 【解析】（1）由于1h=3600s，所以（2分） （2）因为（2分） 所以根据题意有（2分） （3）根据题意可知汽车匀速行驶时，牵引力等于总阻力，即（2分） 汽车牵引力的功率为（2分） 又因为电池的输出功率（2分） 15.（17分）在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。 (1)若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少； (2)若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则：当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程) 【答案】(1)6.0×10－12 C　(2)带电微粒不能从极板间射出 【解析】(1)S断开时，电阻R3两端的电压：U3＝＝16 V（2分） S闭合后，外电路的总电阻：R＝＝6 Ω（2分） 路端电压：U＝＝21 V（2分） 电阻R3两端的电压：U3′＝U＝14 V（1分） 闭合开关后流过R的电荷量：ΔQ＝CU3－CU3′＝6.0×10－12 C。（1分） (2) 设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时有：q＝mg（2分） 当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有：mg－q＝ma（2分） 假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有：t＝（1分） 竖直方向有：y＝at2（2分） 由以上各式得：y＝6.25×10－3 m＞（1分） 故带电微粒不能从极板间射出（1分） 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $