精品解析：山西大同市某校2026-2027学年上学期高二11月期中学情检测物理试题

2026—2027—1高二年级11月学情检测 物理试题 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 某区域静电场的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两个点。下列说法正确的是（　　） A. B点的电势比A点的低 B. B点的电场强度比A点的大 C. 将一负电荷从B点移动到A点，静电力做负功 D. 将一正电荷从B点由静止释放，仅在静电力作用下它将沿电场线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．沿电场线方向电势逐渐降低，由电场线方向可得 故B点的电势比A点的高，A错误； B．电场线的疏密表示场强大小，A点电场线比B点更密，因此​，B错误； C．负电荷从B点到A点，电势降低，根据电势能 可知，负电荷电势能增加，静电力做负功，C正确； D．只有电场线为直线时，正电荷从静止释放才会沿电场线运动，本题电场线是曲线，静电力始终沿电场线切线方向，速度方向会不断偏离原电场线，无法沿电场线运动，D错误。 故选 。 2. 如图所示，实线是竖直面内以O点为圆心的圆，MN和PQ是圆的两条相互垂直的直径，在竖直面内存在由Q点指向P点的匀强电场。从O点在竖直面内向各个方向以大小相同的初速度发射电荷量和质量完全相同的带正电小球，通过圆上各点的小球中，经过N点的小球速度最大。不计空气阻力及小球间的相互作用。小球通过圆上各点时，下列说法正确的是（　　） A. 通过Q点的小球，重力势能与动能之和最大 B. 通过P点的小球，重力势能与动能之和最大 C. 通过M点的小球，电势能与重力势能之和最小 D. 通过N点的小球，电势能与重力势能之和最大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据功能关系，电场力对小球做的功等于小球的机械能增加量，题意可知小球受到的电场力沿Q指向P方向，所以通过P点的小球，电场力对小球做正功最多，重力势能与动能之和（机械能）最大，故A错误，B正确； C．根据能量守恒可知，小球动能最大时电势能与重力势能之和最小，根据等效重力法可知，小球动能最大在圆的最低点与P之间，不可能在M点，故C错误； D．根据能量守恒可知，小球动能最小时电势能与重力势能之和最大，根据等效重力法可知，小球动能最小在圆的最高点与Q之间，不可能在N点，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一带负电的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，P点为轨迹的最低点，且轨迹关于经过P点的竖直线对称，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 油滴在P点的速度比在点Q的大 B. 从P到Q的过程中，油滴加速度逐渐减小 C. 从P到Q的过程中，油滴重力势能的增加量小于电势能的减小量 D. 无论如何改变电场强度的大小，油滴不可能做直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．油滴受重力和电场力，轨迹关于过点的竖直线对称且为最低点，说明合力方向竖直向上。从到过程中，合力做正功，根据动能定理，动能增加，速度增大，即。故A错误； B．油滴在匀强电场中运动，受恒定的重力和恒定的电场力，合力恒定，根据牛顿第二定律 可知加速度恒定。故B错误； C．从到过程中，油滴上升，重力做负功，重力势能增加 电场力做正功，电势能减小 由于合力竖直向上，则 所以 即电势能的减小量大于重力势能的增加量。故C正确； D．若改变电场强度大小使得 则油滴所受合力为零，若油滴有初速度，将做匀速直线运动。故D错误。 故选C。 4. 如图所示，a，b为同种材料的电阻，已知a的长度为，截面积，b的长度，横截面积，则在两支路a和b中，电荷移动的速率之比（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据电阻定律 可得， 两支路并联有 结合电流的微观表达式 对于同种材料n、q相同；联立可得 即 故选B。 5. 某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表，设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是（　　） A. 若将S调到1位置，则为改装后的安培表 B. 若将S调到2位置，则为改装后的伏特表 C. 若想扩大安培表的量程，可适当增大 D. 若想扩大伏特表的量程，可适当增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．将S调到1位置时，电阻与表头并联，这是扩大表头的电流量程，故其改装后是安培表，故A正确； B．将S调到2位置，电阻与改装后的电流表串联，电阻起到分压作用，则为改装后的伏特表，故B正确； C．若想扩大安培表的量程，电阻分流的增大，电流增大，根据欧姆定律可以知道需要减小电阻，故C错误； D．若想扩大伏特表的量程，则电阻分压作用要增大，故需要适当增大，故D正确。 故选C。 6. 生产流水线上常要对产品计数。图1是利用光敏电阻自动计数的示意图，是一台发光强度可调的发光仪器，是接收处理光信号的仪器，核心元件为光敏电阻，特性曲线如图2所示。计数电路用来分析定值电阻两端的电压变化，当大于预设值时可以实现相应的计数功能。光敏电阻始终会受到流水线中环境光强的影响。下列说法正确的是（ ） A. 仅减小的发光强度，计数过程中将增大 B. 仅减小环境光强，计数过程中将减小 C. 仅增大环境光强，适当降低可以保证计数装置正常运行 D. 仅增大环境光强，不会影响装置的正常运行 【答案】C 【解析】 【详解】对电阻R，根据欧姆定律可得 设电源的电动势为E，内阻为r，则电路中的电流为 所以，当RG变化明显时，电流的变化量ΔI增大，则计数过程中ΔU将增大。 A．仅减小A的发光强度，则光敏电阻RG受到光照时的电阻减小，即光敏电阻RG的阻值变化量减小，所以计数过程中ΔU将减小，故A错误； B．仅减小环境光强，则光敏电阻RG未受到光照时的电阻减小，则光敏电阻RG的阻值变化量增大，所以计数过程中ΔU将增大，故B错误； CD．仅增大环境光强，则光敏电阻RG未受到光照时的电阻增大，则光敏电阻RG的阻值变化量减小，所以计数过程中ΔU将减小，若ΔU减小到小于UH则即装置不能正常运行，此时适当降低UH可以保证计数装置正常运行，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图甲，长4L、宽2L的光滑刚性绝缘矩形框内存在如图乙所示的交变电压，左边框上a点开有一小孔。时，质量m、电荷量Q的带电粒子（不计重力）以初速度v（未知）从a点水平射入，然后与上边框碰撞于b点。假设每次碰撞，粒子平行于边框的速度分量不变，垂直于边框的速度分量仅反向，电荷量不变。其中a、b均为中点，m、Q、T、L均为已知量，则（　　） A. 粒子带正电 B. 若粒子时刻到达b点，那么粒子有可能与下边框垂直碰撞 C. 若粒子时刻到达b点，那么粒子无法从a点射出 D. 粒子时刻到达b点时的电场强度为粒子时刻到达b点时电场强度的4倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，t=0时刻粒子往上做类平抛运动，所受电场力向上；此时上边框为高电势，电场竖直向下，粒子的受力方向与电场方向相反，故粒子带负电，故A错误； B．时刻到达b点的粒子，因电场力此时向下，故做斜下抛运动，其速度水平分量不可能为0，故不会与下边框垂直碰撞，故B错误； C．根据题意可知，时刻粒子在b点的碰后速度与碰前速度关于上边框对称，结合受力可知其运动轨迹具有对称性。故粒子最终将从a点水平向左飞出，故C错误； D．根据类平抛运动的规律有 解得 因为时间之比为1∶2，故电场强度之比为4∶1，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） 8. 黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12= 3.0V，U23= 2.5V，U34= －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ） A. 电源接在1、4之间，R接在1、3之间 B. 电源接在1、4之间，R接在2、4之间 C. 电源接在1、3之间，R接在1、4之间 D. 电源接在1、3之间，R接在2、4之间 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意画出电路图，如下 可见U34 > 0，A错误； B．根据题意画出电路图，如下 可见U34 > 0，B错误； C．根据题意画出电路图，如下 可见上述接法可符合上述测量结果，C正确； D．根据题意画出电路图，如下 可见上述接法可符合上述测量结果，D正确。 故选CD。 9. 有一辆电驱动实验小车，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。下表列出了该实验小车及所用电动机的主要技术参数。假设该实验小车在行驶过程中受到的阻力f大小恒定，且电动机始终处于额定工作状态下，则（　　） 型号 YP681 额定电压 48V 自重 10kg 额定电流 12A 最大行驶速度 20km/h 额定输出功率 350W A. 在额定工作状态下，电动机消耗的总功率为350W B. 当小车的速度为3.5m/s时，加速度为3.7m/s2 C. f为17.5N D. 电动机的内阻约为1.6Ω 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电动机消耗的总功率为 故A错误； C．该车受到的阻力为 故C错误； D．根据 可得电动机的内阻为 故D正确； B．当小车的速度为3.5m/s时，加速度为 故B正确。 故选BD。 10. 球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，A、B两点间距离为，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（　　） A. 甲的质量小于乙的质量 B. C点电势高于D点电势 C. E、F两点电场强度大小相等，方向相同 D. 沿直线从O点到D点，电势先升高后降低 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对甲、乙两小球受力分析如图所示，甲、乙两小球分别受到重力、支持力、库仑力作用保持平衡。 设与线段交点为点，由几何关系 解得 因此有， 根据正弦定理，对甲有 对乙有 因为 是一对相互作用力，可得 A错误； B．根据点电荷场强公式，由场强叠加知识，可知C到D之间的圆弧上各点场强方向都向右下方，若有一正试探电荷从C运动到D的过程中，电场力做正功，电势能减小，故可判断C点电势高于D点电势，B正确； C．两带电小球连线上的电场分布可以等效成一对等量异种点电荷的电场和在点带电量为的正点电荷的电场相互叠加的电场。在等量异种点电荷的电场中E、F两点电场强度大小相等，方向相同。但是点带电量为的正点电荷在E、F两点的电场强度不同。E、F两点电场强度大小不同，C错误； D．电势是标量，与线段的交点距离两带电小球最近，所以该点电势最大，那么沿直线从O点到D点，电势先升高后降低，D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中： （1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示，由图可知其长度__________；用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则__________。 （2）欲用伏安法测定一段阻值约为的金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A.电池组（输出电压为） B.电流表（，内阻约为） C.电流表（，内阻约为） D.电压表（，内阻约为） E.电压表（，内阻约为） F.滑动变阻器（，额定电流） G.滑动变阻器（，额定电流） H.开关、导线 要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，电路如图丙所示，上述器材中，电流表应选__________，电压表应选__________，滑动变阻器应选__________。（填写各器材的字母代号）电压表右端应连接__________（选填“M”或“N”） （3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则金属丝的电阻__________。 （4）请用笔画线代替导线，将图丁所示的实物电路连接补充完整。 （5）该金属丝电阻率的表达式______________。（用、、表示） 【答案】（1） ①. 50.20 ②. 4.700 （2） ①. C ②. D ③. F ④. M （3）5##5.0 （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 [1]20分度游标卡尺的精确值为，由图甲可知金属丝的长度为 [2]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知金属丝的直径为 【小问2详解】 [1][2][3]由于电池组输出电压为3V，则电压表应选D； 金属丝的电阻约为，则有 可知电流表应选C； 要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选阻值较小的F。 [4]待测电阻的阻值约为，根据，可知电流表应采用外接法，则电压表右端应连接M。 【小问3详解】 电压表和电流表的读数分别为，，根据欧姆定律可得金属丝的电阻为 【小问4详解】 滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，完整的实物连线如图所示 【小问5详解】 根据电阻定律可得 可得该金属丝电阻率的表达式 12. 某电学元件（最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V），某同学为了探究它的伏安特性，设计了如下电路（电压表未画出），在实验室他找到了阻值为的定值电阻R用于限流；电动势E为12V内阻可不计的电源；一只量程为10mA，内阻为5Ω的电流表；一只量程为2V，内阻为的电压表；两个滑动变阻器。 （1）若两个滑动变阻器参数如下： a.阻值0到200Ω，额定电流0.3A b.阻值0到20Ω，额定电流0.5A 实验中应选的滑动变阻器是________（填“a”或“b”）。 （2）这位同学计划将量程为2V，内阻为的电压表改装成量程为10V的电压表，他需要完成的操作是_____（填完整的改装措施）。 （3）正确接线后，测得数据如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U （V） 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I （mA） 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50 根据以上数据，改装后的电压表应并联在M与________之间（填“O”或“P”）。 （4）解读表中的数据画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图。 【答案】（1）a （2）串联电阻 （3）P （4） 【解析】 【小问1详解】 由欧姆定律可得 滑动变阻器a允许的最大电压为 滑动变阻器b两端所能加的最大电压为 为保证安全，滑动变阻器应选a； 【小问2详解】 由电压表改装原理可得，须串联一分压电阻，设为 则由串联分压知识可得 由欧姆定律得， 联立并代入数据可得 即改装成量程为10V的电压表，需要串联电阻。 【小问3详解】 由于电流表内阻已知，从计算方便程度上来讲用内接，所以P。 【小问4详解】 从表格中数据看，待测电学元件两端的电压先增大，然后趋向于稳定，所以MO两端的电压先增大后趋于稳定，UMO随UMN变化的示意图如图。 四、解答题（本题共3小题，共38分） 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算的，答案中须明确写出数值和单位。 13. 小型直流电动机（其线圈内阻为r=1Ω）与规格为“4V、4W””的小灯泡L并联，再与电阻（5Ω）串联，然后接至U=12V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： （1）通过电动机的电流； （2）电动机的输出功率P出； （3）电动机的效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 灯泡正常发光，且与电动机并联，因此两者两端电压均为。设串联电阻为，干路电流为。由串联电路的电压关系和电阻的欧姆定律得 解得干路电流为 设灯泡电流为，额定功率为。由电功率公式得 解得灯泡电流为 设通过电动机的电流为，由并联电路的电流关系得 所以电动机电流为 【小问2详解】 由第（1）问的电压、电流，电动机的输入电功率为 电动机线圈内阻为，由焦耳定律得线圈的发热功率为 电动机正常工作时，输入电能转化为机械能和线圈的内能，由能量守恒得 因此电动机的输出功率为 【小问3详解】 电动机的效率等于机械输出功率与输入电功率之比，因此 14. 反射式飞行时间质谱仪是通过测量离子在真空中的飞行时间来对其进行质量分析的仪器。原理如图所示，离子源 产生不同种类、初速度为零的正离子，离子经匀强电场加速后从 点射出，进入无场区做直线运动，然后从 点进入匀强反射电场，最后从反射电场射出。已知 、 间的距离为；加速电场和反射电场两极板间的电压分别为和（），间距分别为和；反射电场方向与 的夹角为。不计离子重力。 （1）证明从离子源 产生的正离子都能从同一点射出反射电场； （2）测得两种离子从 到射出反射电场所用时间之比，求其比荷之比。 【答案】（1）设离子电荷量为q、质量为m，经加速电场加速后速度为v，由动能定理有 离子进入反射电场，沿电场方向分速度 加速度大小 离子在反射电场中垂直电场方向分速度 反射电场往返时间 可得垂直电场方向位移 与离子比荷无关，结合沿电场方向最大位移与比荷无关，可得出所有正离子均从同一点射出反射电场。 （2） 【解析】 【小问1详解】 设离子电荷量为q、质量为m，经加速电场加速后速度为v，由动能定理有 离子进入反射电场，沿电场方向分速度 加速度大小 离子在反射电场中垂直电场方向分速度 由于则粒子在反射电场往返时间 可得垂直电场方向位移 与离子比荷无关，结合沿电场方向最大位移与比荷无关，可得出所有正离子均从同一点射出反射电场。 【小问2详解】 在加速电场中，根据位移时间关系 其中 可得加速电场中运动时间 无场区运动时间 离子从到射出反射电场所用时间 可知，即 可得 15. 如图（a），一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为m的小滑块A和B，其电荷量分别为和。A右端固定有轻质光滑绝缘细杆和轻质绝缘弹簧，弹簧处于原长状态。整个空间存在水平向右场强大小为E的匀强电场。A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其大小均为。时，A以初速度向右运动，B处于静止状态。在时刻，A到达位置S，速度为，此时弹簧未与B相碰；在时刻，A的速度达到最大，此时弹簧的弹力大小为；在细杆与B碰前的瞬间，A的速度为，此时。时间内A的图像如图（b）所示，为图线中速度的最小值，、、均为未知量。运动过程中，A、B处在同一直线上，A、B的电荷量始终保持不变，它们之间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力，静电力常量为k；B与弹簧接触瞬间没有机械能损失，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求时间内，合外力对A所做的功； （2）求时刻A与B之间的距离； （3）求时间内，匀强电场对A和B做的总功； （4）若增大A的初速度，使其到达位置S时的速度为，求细杆与B碰撞前瞬间A的速度。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）时间内根据动能定理可知合外力做的功为 （2）由图（b）可知时刻A的加速度为0，此时滑块A所受合外力为0，设此时A与B之间的距离为r0，根据平衡条件有 其中 联立可得 （3）在时刻，A的速度达到最大，此时A所受合力为0，设此时A和B的距离为r1，则有 且有 ， 联立解得 时间内，匀强电场对A和B做的总功 （4）过S后，A、B的加速度相同，则A、B速度的变化相同。设弹簧的初始长度为；A在S位置时，此时刻A、B的距离为，A速度最大时，AB距离为，细杆与B碰撞时，A、B距离为。 A以过S时，到B与杆碰撞时，A增加的速度为，则B同样增加速度为，设B与杠相碰时，B向左运动。设B与弹簧相碰到B与杆相碰时，B向左运动。对A根据动能定理有 对B有 当A以过S时，设B与杆碰撞时，A速度为，则B速度为，设B与杠相碰时，B向左运动。设B与弹簧相碰到B与杆相碰时，B向左运动。 对A根据动能定理有 对B 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027—1高二年级11月学情检测 物理试题 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 某区域静电场的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两个点。下列说法正确的是（　　） A. B点的电势比A点的低 B. B点的电场强度比A点的大 C. 将一负电荷从B点移动到A点，静电力做负功 D. 将一正电荷从B点由静止释放，仅在静电力作用下它将沿电场线运动 2. 如图所示，实线是竖直面内以O点为圆心的圆，MN和PQ是圆的两条相互垂直的直径，在竖直面内存在由Q点指向P点的匀强电场。从O点在竖直面内向各个方向以大小相同的初速度发射电荷量和质量完全相同的带正电小球，通过圆上各点的小球中，经过N点的小球速度最大。不计空气阻力及小球间的相互作用。小球通过圆上各点时，下列说法正确的是（　　） A. 通过Q点的小球，重力势能与动能之和最大 B. 通过P点的小球，重力势能与动能之和最大 C. 通过M点的小球，电势能与重力势能之和最小 D. 通过N点的小球，电势能与重力势能之和最大 3. 如图所示，一带负电的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，P点为轨迹的最低点，且轨迹关于经过P点的竖直线对称，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 油滴在P点的速度比在点Q的大 B. 从P到Q的过程中，油滴加速度逐渐减小 C. 从P到Q的过程中，油滴重力势能的增加量小于电势能的减小量 D. 无论如何改变电场强度的大小，油滴不可能做直线运动 4. 如图所示，a，b为同种材料的电阻，已知a的长度为，截面积，b的长度，横截面积，则在两支路a和b中，电荷移动的速率之比（　　） A. B. C. D. 5. 某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表，设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是（　　） A. 若将S调到1位置，则为改装后的安培表 B. 若将S调到2位置，则为改装后的伏特表 C. 若想扩大安培表的量程，可适当增大 D. 若想扩大伏特表的量程，可适当增大 6. 生产流水线上常要对产品计数。图1是利用光敏电阻自动计数的示意图，是一台发光强度可调的发光仪器，是接收处理光信号的仪器，核心元件为光敏电阻，特性曲线如图2所示。计数电路用来分析定值电阻两端的电压变化，当大于预设值时可以实现相应的计数功能。光敏电阻始终会受到流水线中环境光强的影响。下列说法正确的是（ ） A. 仅减小的发光强度，计数过程中将增大 B. 仅减小环境光强，计数过程中将减小 C. 仅增大环境光强，适当降低可以保证计数装置正常运行 D. 仅增大环境光强，不会影响装置的正常运行 7. 如图甲，长4L、宽2L的光滑刚性绝缘矩形框内存在如图乙所示的交变电压，左边框上a点开有一小孔。时，质量m、电荷量Q的带电粒子（不计重力）以初速度v（未知）从a点水平射入，然后与上边框碰撞于b点。假设每次碰撞，粒子平行于边框的速度分量不变，垂直于边框的速度分量仅反向，电荷量不变。其中a、b均为中点，m、Q、T、L均为已知量，则（　　） A. 粒子带正电 B. 若粒子时刻到达b点，那么粒子有可能与下边框垂直碰撞 C. 若粒子时刻到达b点，那么粒子无法从a点射出 D. 粒子时刻到达b点时的电场强度为粒子时刻到达b点时电场强度的4倍 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 8. 黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12= 3.0V，U23= 2.5V，U34= －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ） A. 电源接在1、4之间，R接在1、3之间 B. 电源接在1、4之间，R接在2、4之间 C. 电源接在1、3之间，R接在1、4之间 D. 电源接在1、3之间，R接在2、4之间 9. 有一辆电驱动实验小车，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。下表列出了该实验小车及所用电动机的主要技术参数。假设该实验小车在行驶过程中受到的阻力f大小恒定，且电动机始终处于额定工作状态下，则（　　） 型号 YP681 额定电压 48V 自重 10kg 额定电流 12A 最大行驶速度 20km/h 额定输出功率 350W A. 在额定工作状态下，电动机消耗的总功率为350W B. 当小车的速度为3.5m/s时，加速度为3.7m/s2 C. f为17.5N D. 电动机的内阻约为1.6Ω 10. 球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，A、B两点间距离为，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（　　） A. 甲的质量小于乙的质量 B. C点电势高于D点电势 C. E、F两点电场强度大小相等，方向相同 D. 沿直线从O点到D点，电势先升高后降低 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中： （1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示，由图可知其长度__________；用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则__________。 （2）欲用伏安法测定一段阻值约为的金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A.电池组（输出电压为） B.电流表（，内阻约为） C.电流表（，内阻约为） D.电压表（，内阻约为） E.电压表（，内阻约为） F.滑动变阻器（，额定电流） G.滑动变阻器（，额定电流） H.开关、导线 要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，电路如图丙所示，上述器材中，电流表应选__________，电压表应选__________，滑动变阻器应选__________。（填写各器材的字母代号）电压表右端应连接__________（选填“M”或“N”） （3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则金属丝的电阻__________。 （4）请用笔画线代替导线，将图丁所示的实物电路连接补充完整。 （5）该金属丝电阻率的表达式______________。（用、、表示） 12. 某电学元件（最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V），某同学为了探究它的伏安特性，设计了如下电路（电压表未画出），在实验室他找到了阻值为的定值电阻R用于限流；电动势E为12V内阻可不计的电源；一只量程为10mA，内阻为5Ω的电流表；一只量程为2V，内阻为的电压表；两个滑动变阻器。 （1）若两个滑动变阻器参数如下： a.阻值0到200Ω，额定电流0.3A b.阻值0到20Ω，额定电流0.5A 实验中应选的滑动变阻器是________（填“a”或“b”）。 （2）这位同学计划将量程为2V，内阻为的电压表改装成量程为10V的电压表，他需要完成的操作是_____（填完整的改装措施）。 （3）正确接线后，测得数据如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U （V） 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I （mA） 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50 根据以上数据，改装后的电压表应并联在M与________之间（填“O”或“P”）。 （4）解读表中的数据画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图。 四、解答题（本题共3小题，共38分） 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算的，答案中须明确写出数值和单位。 13. 小型直流电动机（其线圈内阻为r=1Ω）与规格为“4V、4W””的小灯泡L并联，再与电阻（5Ω）串联，然后接至U=12V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： （1）通过电动机的电流； （2）电动机的输出功率P出； （3）电动机的效率。 14. 反射式飞行时间质谱仪是通过测量离子在真空中的飞行时间来对其进行质量分析的仪器。原理如图所示，离子源 产生不同种类、初速度为零的正离子，离子经匀强电场加速后从 点射出，进入无场区做直线运动，然后从 点进入匀强反射电场，最后从反射电场射出。已知 、 间的距离为；加速电场和反射电场两极板间的电压分别为和（），间距分别为和；反射电场方向与 的夹角为。不计离子重力。 （1）证明从离子源 产生的正离子都能从同一点射出反射电场； （2）测得两种离子从 到射出反射电场所用时间之比，求其比荷之比。 15. 如图（a），一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为m的小滑块A和B，其电荷量分别为和。A右端固定有轻质光滑绝缘细杆和轻质绝缘弹簧，弹簧处于原长状态。整个空间存在水平向右场强大小为E的匀强电场。A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其大小均为。时，A以初速度向右运动，B处于静止状态。在时刻，A到达位置S，速度为，此时弹簧未与B相碰；在时刻，A的速度达到最大，此时弹簧的弹力大小为；在细杆与B碰前的瞬间，A的速度为，此时。时间内A的图像如图（b）所示，为图线中速度的最小值，、、均为未知量。运动过程中，A、B处在同一直线上，A、B的电荷量始终保持不变，它们之间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力，静电力常量为k；B与弹簧接触瞬间没有机械能损失，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求时间内，合外力对A所做的功； （2）求时刻A与B之间的距离； （3）求时间内，匀强电场对A和B做的总功； （4）若增大A的初速度，使其到达位置S时的速度为，求细杆与B碰撞前瞬间A的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $