精品解析：甘肃兰州第一中学2026-2027学年高二上学期期中物理试题

兰州一中2026—2027—1学期期中考试试题 高二物理 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共15小题，满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题共10个小题，43分；1～7小题为单项选择题，每小题4分；8～10小题为多项选择题，每小题全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 已知通电导线会在周围产生磁场。电流大小不变时，离导线越近，磁场越强；离导线越远，磁场越弱。所以高压线一般都是建在较高或者较远的位置。如图所示，线框平面与直导线共面。施加外力使线框从图示实线位置向左加速平移到虚线位置，此时直导线正好平分线框。该过程中穿过线框的磁通量将（　　） A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 2. 一带电粒子射入一固定在O点的点电荷形成的电场中，粒子运动轨迹如图中实线abc所示。图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面。粒子仅在电场力作用下运动，可以判断（ ） A. 粒子在c点受到O点的点电荷的作用力为吸引力 B. 粒子在a点和c点的速度大小相等 C. 粒子在b点的电势能一定小于在a点的电势能 D. 该点电荷形成的电场b点的电势一定高于a点的电势 3. 现代电器设备的集成电路对各种电子元件微型化的要求特别高，需要考虑微型化对电阻的影响。如图所示的集成电路中有两块相同材料制成的方形金属导体R1、R2，上下表面均为正方形，R1的上、下表面面积大于R2的上、下表面面积，R1的厚度h1小于R2的厚度h2，下列说法正确的是（　　） A. R1、R2的电阻相等 B. R1的电阻大于R2的电阻 C. 若R1、R2沿竖直方向接入电路，电阻是相等的 D. 若R1、R2沿竖直方向接入电路，R1的电阻大于R2的电阻 4. 在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（ ） A. 小灯泡L实际消耗的电功率为2.25 W B. 小灯泡L接入电源时的电阻为1 Ω C. 电源电动势为3.0 V D. 电源内阻为0.5 Ω 5. 如图所示，有一只小量程电流表，满偏电流为，内阻为，现将它改装成、的双量程电流表和、的双量程电压表，下列说法正确的是（ ） A. 选择开关接2时，该表量程是 B. 选择开关接3时，该表量程是 C. 的值是 D. 的值是 6. 如图所示，电源的电动势为、内阻为，平行板电容器下极板和静电计外壳均接地，开关K保持闭合，平行板电容器之间O处的带电粒子处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A. 处的带电粒子带正电 B. 将上极板水平向左缓慢移动一小段距离，则点的电势将变大 C. 将下极板竖直向下缓慢移动一小段距离，处的带电粒子向上加速运动 D. 断开开关，将上极板竖直向下缓慢移动一小段距离，则电容器的电容变大，平行板间的电场强度不变 7. 如图所示，在原点O和x轴负半轴上坐标为-x1处分别固定两点电荷Q1、Q2。一带正电的试探电荷从坐标为x2处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为x3，图线最高点对应的横坐标为x4。不计试探电荷的重力，下列说法正确的是（　　） A. x轴正半轴上，x4处的电势最低 B. 点电荷Q1、Q2均带正电 C. 从x2到x4，电场强度大小逐渐减小 D. 试探电荷从x2运动至x4的过程中，电场力先做正功后做负功 8. 用电动机提升重物的简化电路如图所示，其中定值电阻，电压表、电流表均为理想电表。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，电流表的示数为2A。故障修复后，再次闭合开关S，稳定后电动机正常工作，此时电压表的示数为7V，电流表的示数为1A。下列说法正确的是（　　） A. 电动机的内阻为 B. 电源电动势，电源内阻 C. 电动机正常工作时的输出功率为4W D. 电动机正常工作时的效率为90% 9. 如图甲所示，A、B两极板与交变电源相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，A板的电势为0，质量为m，电荷量为的电子仅在电场力作用下，在时刻从A板的小孔处由静止释放进入两极板间运动，恰好能到达B板，则（　　） A. A、B两板间的距离为 B. 电子在两板间的最大速度为 C. 电子在两板间做匀加速直线运动 D. 若电子在时刻进入两极板，它将一直向B板运动，最终到达B板 10. 如图所示，电源电动势、内阻恒定，定值电阻的阻值等于，闭合开关，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ） A. 带电液滴将向下运动，电阻中有从流向的瞬间电流 B. C. 小于 D. 电源的输出功率变大，电源效率变小 第Ⅱ卷（非选择题） 二、填空题（本题共2小题，共16分） 11. 小明为测量某种干电池的电动势和内阻，用如图甲所示的电路进行实验，器材如下： 电流表（量程为）； 定值电阻（阻值为）； 电阻箱（最大阻值为）； 开关，导线若干。 （1）闭合开关，多次改变并记录电阻箱的阻值，记下电流表的对应读数。某次电阻箱的示数如图乙所示，读出电阻箱的阻值为___________。 （2）根据实验数据，绘制出图像，如图丙所示，不考虑电流表内阻，根据图像可求得电源电动势___________，内阻___________。（结果均保留2位有效数字） （3）若电流表的内阻不能忽略，用该方法测得的电源电动势___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）、电源内阻___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12. 某实验小组要测量一块量程为的电压表的内阻。 （1）某同学在实验前练习使用多用电表测量某电阻的阻值，选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，表针如图甲所示，此时，红表笔（上）接触点的电势比黑表笔（下）______（填“高”或“低”）。观察此时指针的偏转情况，为了使测量结果更精确，该同学应该使倍率更换为______（选填“”“”或“”），更换倍率后需要______，然后再进行测量。 （2）为精确测量电压表内阻，小组设计如图乙所示电路，实验步骤如下： 第一步，按电路图乙正确连接好电路，把滑动变阻器的滑片滑到端，并将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关； 第二步，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度； 第三步，保持开关闭合和滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，调整电阻箱的阻值。由于阻值受限，电压表无法达到半偏，所以调节阻值使电压表的指针指到满刻度的位置，此时电阻箱的阻值为。 实验提供的器材除待测电压表、多用电表、电阻箱（最大阻值）、电池（电动势约，内阻可忽略不计）、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材： A．滑动变阻器（最大阻值） B．滑动变阻器（最大阻值） C．滑动变阻器（最大阻值） 根据以上设计的实验方法，回答下列问题： ①为了使测量结果比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器应选用______（填字母代号）。 ②根据实验数据，求得电压表的阻值______。 ③对于该测量方法，根据实验原理可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 三、计算题（本题共3小题，共41分。解答要写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。） 13. 如图1所示，为定值电阻，为滑动变阻器（最大阻值为25Ω），现闭合电路中的开关S，将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端的过程中，由电表的测量数据得到U－I图线如图2所示（电表均为理想电表）。求： （1）定值电阻阻值； （2）电源的电动势和内阻； （3）滑动变阻器的最大功率。 14. 如图所示的电路，电源电动势E=21V，内阻r=1Ω，电阻R1=R4=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω，电容C=2μF。 （1）开关S断开时，求通过电源的电流； （2）开关S闭合时，求通过电源的电流和通过R2的电流； （3）开关S由断开到闭合，电路稳定后，求电容器电荷量改变的大小（取绝对值）。 15. 如图所示，空间中存在两个光滑水平平台上分布ABCD四个点，C点在B点正下方，以过BC的竖直虚线为界，虚线左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小；虚线右侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小。将一个质量为m带电量为q的小物块从A点由静止释放，运动到B点离开上方平台后最终落在下方平台上的D点处。如图AB=BC=l，忽略空气阻力作用，重力加速度为g。求： （1）小物块到达B点的速度大小。 （2）D到C的距离的大小。 （3）若虚线右侧电场E2方向变成水平向左，滑块从离开B后最小速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兰州一中2026—2027—1学期期中考试试题 高二物理 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共15小题，满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题共10个小题，43分；1～7小题为单项选择题，每小题4分；8～10小题为多项选择题，每小题全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 已知通电导线会在周围产生磁场。电流大小不变时，离导线越近，磁场越强；离导线越远，磁场越弱。所以高压线一般都是建在较高或者较远的位置。如图所示，线框平面与直导线共面。施加外力使线框从图示实线位置向左加速平移到虚线位置，此时直导线正好平分线框。该过程中穿过线框的磁通量将（　　） A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】通电直导线产生稳定的磁场，离导线越远磁场越弱，磁感线越疏，则当线框靠近通电导线，线框的左侧边框没有通过导线所在位置时，穿过线框的磁感线的条数越来越多，磁通量将逐渐增大，当线框平移到虚线位置，此时直导线正好平分矩形线框，故磁通量逐渐减小，直至为零。 故D正确。 2. 一带电粒子射入一固定在O点的点电荷形成的电场中，粒子运动轨迹如图中实线abc所示。图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面。粒子仅在电场力作用下运动，可以判断（ ） A. 粒子在c点受到O点的点电荷的作用力为吸引力 B. 粒子在a点和c点的速度大小相等 C. 粒子在b点的电势能一定小于在a点的电势能 D. 该点电荷形成的电场b点的电势一定高于a点的电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．曲线运动的合力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，故A错误； B．c点和a点在同一个等势面上，电场力做功为零，动能不变，故它们的速度的大小相等，故B正确； C．粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，故C错误； D．因未知粒子带电性质，无法判断电场强度的方向，故无法确定a、b两点哪点电势高，故D错误。 故选B。 3. 现代电器设备的集成电路对各种电子元件微型化的要求特别高，需要考虑微型化对电阻的影响。如图所示的集成电路中有两块相同材料制成的方形金属导体R1、R2，上下表面均为正方形，R1的上、下表面面积大于R2的上、下表面面积，R1的厚度h1小于R2的厚度h2，下列说法正确的是（　　） A. R1、R2的电阻相等 B. R1的电阻大于R2的电阻 C. 若R1、R2沿竖直方向接入电路，电阻是相等的 D. 若R1、R2沿竖直方向接入电路，R1的电阻大于R2的电阻 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设正方形边长为L，材料电阻率为ρ，则电阻 由于R1的厚度h1小于R2的厚度h2，则有，故A错误，B正确； CD．若R1、R2沿竖直方向接入电路，则有 由于R1的上、下表面面积大于R2的上、下表面面积，R1的厚度h1小于R2的厚度h2，则有，故CD错误。 故选B。 4. 在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（ ） A. 小灯泡L实际消耗的电功率为2.25 W B. 小灯泡L接入电源时的电阻为1 Ω C. 电源电动势为3.0 V D. 电源内阻为0.5 Ω 【答案】C 【解析】 【详解】AB．该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，恰好符合曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标，小灯泡L实际消耗的电功率为 小灯泡L接入电源时的电阻为 故AB错误； CD．设电源电动势为E、内阻为r，根据代入图中（1.5，0.75）（2.0，0）两点坐标解得， 故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，有一只小量程电流表，满偏电流为，内阻为，现将它改装成、的双量程电流表和、的双量程电压表，下列说法正确的是（ ） A. 选择开关接2时，该表量程是 B. 选择开关接3时，该表量程是 C. 的值是 D. 的值是 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据串并联电路电流与电压之间的关系可知，改装成电流表需要并联定值电阻进行分流，且并联的定值电阻阻值越小量程越大。开关接1时，是表头与串联后与并联，有 开关接2时，是与串联后与表头并联，有 可知选择开关接1时，为大量程电流表，即为量程的电流表；选择开关接2时，为小量程电流表，即为量程的电流表，代入数据解得，，故A错误，C正确； BD．根据串并联电路电流与电压之间的关系可知，改装成电压表需要串联定值电阻进行分压，且串联的定值电阻阻值越大量程越大。开关接3时有 接4时有 可得接3时为小量程电压表，即为量程的电压表；接4时为大量程电压表，即为量程的电压表，代入数据解得，，故BD错误。 故选C。 6. 如图所示，电源的电动势为、内阻为，平行板电容器下极板和静电计外壳均接地，开关K保持闭合，平行板电容器之间O处的带电粒子处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A. 处的带电粒子带正电 B. 将上极板水平向左缓慢移动一小段距离，则点的电势将变大 C. 将下极板竖直向下缓慢移动一小段距离，处的带电粒子向上加速运动 D. 断开开关，将上极板竖直向下缓慢移动一小段距离，则电容器的电容变大，平行板间的电场强度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．电源正极连接上极板，下极板接地，板间电场竖直向下。带电粒子静止，重力竖直向下，电场力必须竖直向上，因此粒子带负电，故A错误； B．开关闭合且电容器达到稳定状态时，电路中没有电流，内阻无压降，两板电压等于电源电动势。上极板水平移动不改变板间距，忽略边缘效应，板间场强不变；下极板接地，点距下极板的竖直距离也不变，由匀强电场中电势差与距离的关系知点电势不变，故B错误； C．开关闭合时两板电压不变。下极板向下移动使板间距增大，板间场强减小，粒子所受向上的电场力随之减小，重力大于电场力，粒子向下加速，故C错误； D．断开开关后，电容器所带电荷量不变。设极板正对面积为、间距为，介电常数为，静电力常量为。上极板下移使减小，由平行板电容器电容决定式可知电容增大，再由电容定义式知两板电压减小。结合匀强电场中场强与电压的关系，联立得，平行板间的电场强度不变，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在原点O和x轴负半轴上坐标为-x1处分别固定两点电荷Q1、Q2。一带正电的试探电荷从坐标为x2处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为x3，图线最高点对应的横坐标为x4。不计试探电荷的重力，下列说法正确的是（　　） A. x轴正半轴上，x4处的电势最低 B. 点电荷Q1、Q2均带正电 C. 从x2到x4，电场强度大小逐渐减小 D. 试探电荷从x2运动至x4的过程中，电场力先做正功后做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．试探电荷带正电，根据可得，电势越高，电势能越大，x4处电势能最大，故x4处电势最高，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，则沿电场线方向正电荷的电势能逐渐减少，所以从O到x4电场线方向向左，因此点电荷Q1带负电，由于Ep-x图线斜率表示电场力，则x4处电场强度为0，因此Q2带正电，故B错误； C．Ep-x图线的斜率的绝对值表示电场力大小，试探电荷从x2运动至x4的过程中，电场力一直减小，电场强度大小逐渐减小，故C正确； D．试探电荷从x2运动至x4的过程中，电势能一直增大，电场力一直做负功，故D错误。 故选C。 8. 用电动机提升重物的简化电路如图所示，其中定值电阻，电压表、电流表均为理想电表。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，电流表的示数为2A。故障修复后，再次闭合开关S，稳定后电动机正常工作，此时电压表的示数为7V，电流表的示数为1A。下列说法正确的是（　　） A. 电动机的内阻为 B. 电源电动势，电源内阻 C. 电动机正常工作时的输出功率为4W D. 电动机正常工作时的效率为90% 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电动机被卡死时，电路是纯电阻电路，电压表的示数为，电流表的示数为，电阻，根据欧姆定律，得 解得电动机的内阻为，故A正确； B．电动机被卡死时，根据闭合电路欧姆定律，得 电动机正常工作时，电压表的示数为，电流表的示数为，根据闭合电路欧姆定律，得 联立解得电源电动势，电源内阻，故B错误； C．电动机正常工作时的电压为 电动机消耗的电功率为 由焦耳定律可知，电动机发热的功率为 根据能量守恒定律，电动机的输出功率为，故C错误； D．电动机正常工作时的效率为，故D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，A、B两极板与交变电源相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，A板的电势为0，质量为m，电荷量为的电子仅在电场力作用下，在时刻从A板的小孔处由静止释放进入两极板间运动，恰好能到达B板，则（　　） A. A、B两板间的距离为 B. 电子在两板间的最大速度为 C. 电子在两板间做匀加速直线运动 D. 若电子在时刻进入两极板，它将一直向B板运动，最终到达B板 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．电子在时刻由静止释放进入两极板间运动，先加速后减速，在时刻到达B板，设两板的间距为d，加速度 则有 解得 A正确； B．由题意可知，经过后电子速度最大，则最大速度 B正确； C．电子在两板间先向右做匀加速直线运动，然后向右做匀减速直线运动，C错误； D．若电子在时刻进入两极板，在时间内电子做匀加速直线运动，位移 说明电子会一直向B板运动并打在B板上，不会向A板运动，D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，电源电动势、内阻恒定，定值电阻的阻值等于，闭合开关，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ） A. 带电液滴将向下运动，电阻中有从流向的瞬间电流 B. C. 小于 D. 电源的输出功率变大，电源效率变小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律 可知电路电流增大，根据 定值电阻与电容器串联，稳定时电容器两端电压即为，可知电容器极板间电压减小，根据 知电容器的电荷量减少，电容器放电，所以定值电阻中有从流向的瞬间电流；由 可知极板间匀强电场的电场强度减小，向上的电场力减小，则带电液滴将向下运动，故A错误； B．理想电压表测量定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可得 理想电压表测量电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可得 则有， 定值电阻的阻值等于，故有，故B正确； C．根据 可知，故C错误； D．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于定值电阻的阻值等于电源内阻，则电路的外电阻大于内阻，且在减小，则电源的输出功率变大；电源效率为 由于外电阻减小，则电源效率减小，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、填空题（本题共2小题，共16分） 11. 小明为测量某种干电池的电动势和内阻，用如图甲所示的电路进行实验，器材如下： 电流表（量程为）； 定值电阻（阻值为）； 电阻箱（最大阻值为）； 开关，导线若干。 （1）闭合开关，多次改变并记录电阻箱的阻值，记下电流表的对应读数。某次电阻箱的示数如图乙所示，读出电阻箱的阻值为___________。 （2）根据实验数据，绘制出图像，如图丙所示，不考虑电流表内阻，根据图像可求得电源电动势___________，内阻___________。（结果均保留2位有效数字） （3）若电流表的内阻不能忽略，用该方法测得的电源电动势___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）、电源内阻___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）12.3 （2） ①. 4.2 ②. 2.7 （3） ①. 不变 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，电阻箱的阻值为 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 由图丙可知 ， 解得 【小问3详解】 根据（2）的表达式可知电源电动势测量值等于真实值，电源内阻的测量值为其真实值与电流表内阻之和，所以偏大。 12. 某实验小组要测量一块量程为的电压表的内阻。 （1）某同学在实验前练习使用多用电表测量某电阻的阻值，选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，表针如图甲所示，此时，红表笔（上）接触点的电势比黑表笔（下）______（填“高”或“低”）。观察此时指针的偏转情况，为了使测量结果更精确，该同学应该使倍率更换为______（选填“”“”或“”），更换倍率后需要______，然后再进行测量。 （2）为精确测量电压表内阻，小组设计如图乙所示电路，实验步骤如下： 第一步，按电路图乙正确连接好电路，把滑动变阻器的滑片滑到端，并将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关； 第二步，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度； 第三步，保持开关闭合和滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，调整电阻箱的阻值。由于阻值受限，电压表无法达到半偏，所以调节阻值使电压表的指针指到满刻度的位置，此时电阻箱的阻值为。 实验提供的器材除待测电压表、多用电表、电阻箱（最大阻值）、电池（电动势约，内阻可忽略不计）、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材： A．滑动变阻器（最大阻值） B．滑动变阻器（最大阻值） C．滑动变阻器（最大阻值） 根据以上设计的实验方法，回答下列问题： ①为了使测量结果比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器应选用______（填字母代号）。 ②根据实验数据，求得电压表的阻值______。 ③对于该测量方法，根据实验原理可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1） ①. 低 ②. ③. 欧姆调零 （2） ①. A ②. 3622 ③. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1] 多用电表欧姆挡内部自带电源，黑表笔接内部电源的正极，红表笔接内部电源的负极，因此电流从黑表笔流出、红表笔流入，红表笔接触点的电势比黑表笔低。 [2]由图甲可知，选用倍率时，指针偏转角极大，说明被测电阻阻值很小、当前倍率偏大，需要换更小的倍率，因此选择挡。 [3]欧姆表每次更换倍率后，内部电路参数改变，必须重新进行欧姆调零，才能保证测量准确。 【小问2详解】 ①[1]由于电源电动势约为，而电压表的满偏电压为，电路采用的是分压式接法，则选用最大阻值小的滑动变阻器更容易进行调节，使电压表达到满偏；另外，当电压表达到满偏时，由于电压表的内阻大于滑动变阻器与之并联部分的电阻，则并联后的总电阻接近滑动变阻器左侧电阻的阻值；滑动变阻器左侧电阻与电压表内阻并联后再与滑动变阻器右侧电阻串联而分压，当断开接入电阻箱后，并联部分电阻将增大，分压也将增大，而增大后的电阻更接近滑动变阻器左侧电阻，左侧电阻越大，接入电阻箱后等效电阻的增加量就越大，因此等效电阻分去的电压就越大，实验误差就越大，综合可知，应选择总阻值最小的滑动变阻器。 故选A。 ②[2]由于电阻箱与电压表串联，根据串联分压，且分压比等于电阻之比可得 代入数据解得 ③[3]当将电阻箱接入电路后，滑动变阻器左侧与电压表所在电路并联后的等效电阻，因电阻箱的接入使并联等效电阻变大，而由于忽略电源的内阻，滑动变阻器的左侧电阻与电压表所在电路并联后与滑动变阻器右侧电阻串联，根据串联分压原理可知，当电阻箱接入电路后，滑动变阻器左侧与电压表并联部分的电压变大，因此，当电压表的指针指到满刻度的位置时，实际上电阻箱分担的电压大于电压表满偏刻度的，根据 得 可知实际测出的电压表内阻的测量值大于真实值。 三、计算题（本题共3小题，共41分。解答要写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。） 13. 如图1所示，为定值电阻，为滑动变阻器（最大阻值为25Ω），现闭合电路中的开关S，将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端的过程中，由电表的测量数据得到U－I图线如图2所示（电表均为理想电表）。求： （1）定值电阻阻值； （2）电源的电动势和内阻； （3）滑动变阻器的最大功率。 【答案】（1）10Ω （2）12V，10Ω （3）1.8W 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端的过程中，接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电路电流减小，两端的电压减小，故乙表示示数的变化，甲表示示数的变化，由题图2可知图线乙的斜率表示定值电阻的阻值，则有 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律可得 可知图线甲斜率的绝对值为 可得电源内阻为 图线甲纵轴截距表示电源电动势，则有 【小问3详解】 滑动变阻器消耗的功率为 根据数学基本不等式可知，当滑动变阻器接入阻值为时，滑动变阻器消耗的功率最大，为 14. 如图所示的电路，电源电动势E=21V，内阻r=1Ω，电阻R1=R4=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω，电容C=2μF。 （1）开关S断开时，求通过电源的电流； （2）开关S闭合时，求通过电源的电流和通过R2的电流； （3）开关S由断开到闭合，电路稳定后，求电容器电荷量改变的大小（取绝对值）。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由电路图分析可得，开关S断开时，电阻、、串联接入电路，由闭合电路的欧姆定律得，通过电源的电流 【小问2详解】 开关S闭合时，电阻、、串联再与并联，则整个电路的总电阻为 由闭合电路的欧姆定律得，通过电源的电流 路端电压为 由欧姆定律得，通过的电流为 【小问3详解】 开关S断开时，电容器的电压等于、串联的总电压，即电容器两端的电压 由得，此时电容器的带电量为 开关S闭合时，电容器的电压等于的电压，即电容器两端的电压 同理得，此时电容器的带电量为 经分析，电荷量为时是电容器的上极板带正电，电荷量为时是电容器的下极板带正电，则电容器电荷量改变的大小为 15. 如图所示，空间中存在两个光滑水平平台上分布ABCD四个点，C点在B点正下方，以过BC的竖直虚线为界，虚线左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小；虚线右侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小。将一个质量为m带电量为q的小物块从A点由静止释放，运动到B点离开上方平台后最终落在下方平台上的D点处。如图AB=BC=l，忽略空气阻力作用，重力加速度为g。求： （1）小物块到达B点的速度大小。 （2）D到C的距离的大小。 （3）若虚线右侧电场E2方向变成水平向左，滑块从离开B后最小速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在光滑水平平台上从点运动到点，重力和支持力均不做功，只有电场力做功。由动能定理并代入题给场强，得 代入题给场强，解得 【小问2详解】 物块从点水平飞出，在右侧电场中，水平方向不受力，做匀速直线运动；竖直方向受重力和向下的电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，轨迹如下图所示 取竖直向下为正方向，设竖直加速度大小为，由牛顿第二定律得 代入题给场强，得 设从点到点的飞行时间为，由竖直方向的位移关系得 解得 水平方向的位移即点与点间的距离，故 【小问3详解】 右侧电场改为水平向左后，物块在上平台上的运动不变，离开点时的速度仍为。取水平向右为轴正方向，竖直向下为轴正方向，从离开点起计时。在右侧电场中，由牛顿第二定律，水平方向有 解得 竖直方向有，故 物块首次返回分界线之前，水平方向的速度由匀变速直线运动规律得 竖直方向的速度为 由互相垂直的速度分量合成，速率满足 平方项不小于零，故取得最小速率的时刻为 最小速率为 此时水平、竖直速度分量分别为，，两分量及合速度的关系如下图所示 还需核对该时刻处在上述运动阶段内。物块在右侧电场中的水平位移为 令，除出发时刻外，首次返回分界线的时刻为 比较两时刻的表达式可知，物块取得上述最小速率时尚未返回分界线；此时下落高度为 因此物块尚未到达下平台。首次返回分界线时，竖直速度已满足 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $