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第1页(共1页)2026-2027秋季福建地区高二(上)物理期中模拟试卷(一)一.选择题(共4小题)1.(2025秋•思明区校级期中)比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法,所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。下列几组公式均属于比值定义的式子是()A.E=kQr2,C=QU BC.R=UI,C=ɛrS4πkd2.(2025秋•思明区校级期中)雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,a、b、c、d为等差等势面,一个正电荷在电场中的运动轨迹如图中实线所示,A、B是轨迹上的两点,不计电荷的重力。下列说法正确的是()A.云层带正电 B.A点的电场强度大于B点的电场强度 C.电荷在A点的电势能小于在B点的电势能 D.电荷在A点速度比在B点速度小3.(2025秋•思明区校级期中)在如图所示的匀强电场中,不可伸长的轻质绝缘细线一端固定于O点,另一端系一带电的小球,初始静止于A位置。现保持匀强电场的方向不变,通过改变电场强度的大小,使小球缓慢地从A位置移动到B位置,则在此过程中()A.细线的拉力先变小后变大 B.细线的拉力逐渐变小 C.电场强度先变大后变小 D.小球所受合力变小4.(2025秋•思明区校级期中)如图所示,两个相同的小球A和B,质量均为m,现用长度相同的三根细线连接两小球,并把两球悬挂在水平天花板上的同一点0。若只让A球带上+q的电荷,且加一水平向右的匀强电场,当两小球均处于静止状态时,三根细线均处于直线状态,且OB线恰好处于竖直方向。不考虑静电感应,则所加匀强电场的场强的大小为()A.0 B.mgq C.3mg3q 二.多选题(共4小题)(多选)5.(2025秋•思明区校级期中)在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是()A.甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反 B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相同 C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反 D.丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反(多选)6.(2025秋•思明区校级期中)多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是()A.若该读数是选用电阻挡“×100”倍率得到的,应该更换“×10”倍率,欧姆调零后再次进行测量 B.多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“×10”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为15Ω C.若选用的是直流电压“0~10V”量程,则指针读数应为9V D.测直流电流时,应让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路负极(多选)7.(2025秋•思明区校级期中)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中C为ND段上电势最低的点,则下列说法正确的是()A.q1、q2为等量异种电荷 B.N、C两点间场强方向沿x轴负方向 C.N、D两点间的电场强度大小先减小后增大 D.将一正点电荷从N点移到D点,电势能先减小后增大(多选)8.(2025秋•思明区校级期中)如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,且阻值与电源内阻相等。R2为滑动变阻器,当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U,电表A1、A2和V的示数变化量绝对值为ΔI1、ΔI2和ΔU,将R2的滑动触点向b端移动的过程中,下列判断正确的是()A.I1变大,I2变小 B.电源的输出功率一定增加 C.I1变化量ΔI1大于I2变化量ΔI2 D.ΔUΔ三.填空题(共4小题)9.(2025秋•厦门校级期中)夏季某日,永安某地区距地面一定高度的空中有两朵相距3km的足够大的乌云,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109V不变,已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m,云团间的电场可视为匀强电场,则两团云相距_________m时会发生放电现象,距此时大约再经过________s将会发生放电现象;在这次放电中,若从一块云团移到另一块云团的电量为500C,闪电历时0.01s,则此过程中的平均电流强度为__________A。10.(2025秋•厦门校级期中)质量m,带电量+q的小球,用一长l的绝缘轻绳系住,绳另一端固定在O点,现加一匀强电场,场强大小为2mgq,电场线和轻绳均在竖直平面内,考虑小球重力,重力加速度为g(1)如图甲,电场强度竖直向下,若小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,则小球通过圆周最高点A的最小速度vA为_________________。(用题目中已知条件表示)(2)如图乙,电场强度水平向右,小球静止在M点,在M点给小球一个垂直于OM方向的初速度vM,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,则vM大小为____________________。(用题目中已知条件表示)11.(2025秋•厦门校级期中)如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表,已知表头G的满偏电流为Ig,定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为I1,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为I2,可得I1I2=________;若仅使R1阻值变小,则I1_______,12.(2025秋•厦门校级期中)某实验小组为了测量一多用电表内电源的电动势,同时测量一段金属丝的电阻率。具体实验步骤如下:(1)设计了如图甲所示的电路,测量多用电表内电源的电动势,同时测量金属丝R1的电阻率。多用电表欧姆挡的内部电路等效为一个有内阻的电源,实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻度盘上0~250的刻度线“125”正好对齐,如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡,并进行欧姆调零,在该欧姆挡时内阻r=________Ω。(2)正确连接电路后,闭合开关S,改变电阻箱的阻值,得到多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R,作出1I-R图像如图丙所示,则可得出多用电表电源的电动势E=_________V(结果保留三位有效数字);不考虑偶然误差,该实验的电动势测量值(3)实验中使用的电流表内阻为20Ω,根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻R1=_______Ω,用螺旋测微器测量待测金属丝的直径,测量结果如图丁所示,其示数为__________mm,实验中连入电路中的金属丝长度L为39.90cm,根据以上数据可得出金属丝的电阻率ρ=___________Ω•m(结果保留一位有效数字)。四.实验题(共1小题)13.(2025秋•厦门校级期中)某小组同学从一种报废的自动控制电路中拆下来一个电阻,为测其阻值,现有器材:A.待测电阻Rx(约20Ω)B.电源E(电动势3V,内阻可忽略)C.电压表V(量程为0~3V,内阻约为2kΩ)D.电流表A1(量程为0~150mA,内阻r1为2Ω)E.电流表A2(量程为0~0.6A,内阻r2约为0.5Ω)F.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)G.滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)H.开关S与导线若干(1)为尽可能准确测量电阻的阻值,则电流表选用_____;滑动变阻器选用_____。(填仪器前的字母序号)(2)为减小误差,且方便调节。如图是实验电路的实物图,图中已连接了部分导线,请补充完成图中实物间的连线。(3)实验开始前,应将滑动变阻器的滑片调节到_____端(填“a”或“b”)。五.解答题(共3小题)14.(2025秋•龙岩期中)如图所示,在电场强度大小E=300N/C的匀强电场中,A、B两点距离为10cm,AB连线与电场线的夹角θ=37°,一电荷量q=2×10﹣9C的点电荷,从A点移动到B点,(已知cos37°=0.8)(1)求点电荷受到的电场力;(2)求电场力做的功;(3)如果A点的电势φA=30V,求B点的电势φB。15.(2025秋•龙岩期中)某小组通过实验测得玩具电动机电流随电压变化的I﹣U图像如图所示,电压小于1V时,电动机不转,且图像为直线;当电压U=6V时,电动机恰好正常工作。忽略电动机内阻变化。求:(1)电动机的内阻r;(2)电动机正常工作时电动机的输出功率P和机械效率η(计算结果保留两位有效数字)。16.(2025秋•龙岩期中)如图所示,ABC是位于竖直平面内、半径R=0.5m的半圆弧的光滑绝缘轨道,B为半圆轨道的中点,A与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103N/C。今有一质量为m=0.1kg、带电荷量q=+8×10﹣5C的小滑块(可视为点电荷),若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,取重力加速度大小g=10m/s2。(1)若小滑块从水平轨道某位置由静止释放,恰能运动到半圆轨道的最高点C,则到达C处的速度是多大?(2)按(1)中位置释放,则滑块通过B点时对轨道压力是多大?(3)若小滑块从半圆轨道内侧B点由静止释放,小滑块在水平轨道上的总路程为多少?
解答一.选择题(共4小题)1.(2025秋•思明区校级期中)比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法,所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。下列几组公式均属于比值定义的式子是()A.E=kQr2,C=QU BC.R=UI,C=ɛrS4πkd【分析】根据比值定义法、决定式和计算式等知识进行分析解答。【解答】解:A.公式E=kQr2B.电场强度公式E=Fq,电流强度公式I=QC.C=ɛrSD.R=ρLS是电阻的决定式,不是比值定义法,故故选:B。【点评】考查物理学研究方法应用,了解比值定义法和决定式的内容,理解这些物理思想和方法对于推动物理学的发展所起的作用。2.(2025秋•思明区校级期中)雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,a、b、c、d为等差等势面,一个正电荷在电场中的运动轨迹如图中实线所示,A、B是轨迹上的两点,不计电荷的重力。下列说法正确的是()A.云层带正电 B.A点的电场强度大于B点的电场强度 C.电荷在A点的电势能小于在B点的电势能 D.电荷在A点速度比在B点速度小【分析】A.结合题意,由曲线运动的特点、电场力方向的特点、电场线与等势面的关系,即可分析判断;B.同一电场中,等差等势面越密集的地方电场强度越大,据此分析判断;C.结合A选项分析,由沿电场方向电势逐渐降低及电势与电势能的关系,即可分析判断;D.结合前面分析及题意,由电场力做功与电势能变化的关系及动能定理,即可分析判断。【解答】解:A.因为正电荷做曲线运动所受合力(电场力)指向运动轨迹凹侧、正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同、电场线与等势面相交处互相垂直,所以该正电荷所受电场力方向大致向上、云层下的电场方向由避雷针向云层,由此可知,云层带负电,故A错误;B.同一电场中,等差等势面越密集的地方电场强度越大,则由图可知,A点的电场强度小于B点的电场强度,故B错误;C.因为沿电场方向电势逐渐降低,则结合A中分析可知,A点电势低于B点电势,又因为该电荷为正电荷,所以该电荷在A点的电势能小于在B点的电势能,故C正确;D.因为该电荷在A点的电势能小于在B点的电势能,所以若该电荷由A运动到B,则电势能增加,则电场力做负功,故由动能定理可知,动能减少,则该电荷点A点的动能大于在B点的动能,由此可知,电荷在A点速度比在B点速度大,故D错误;故选:C。【点评】本题主要考查对电场中功能关系的掌握,解题时需注意,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增大。3.(2025秋•思明区校级期中)在如图所示的匀强电场中,不可伸长的轻质绝缘细线一端固定于O点,另一端系一带电的小球,初始静止于A位置。现保持匀强电场的方向不变,通过改变电场强度的大小,使小球缓慢地从A位置移动到B位置,则在此过程中()A.细线的拉力先变小后变大 B.细线的拉力逐渐变小 C.电场强度先变大后变小 D.小球所受合力变小【分析】小球静止时,受重力、拉力和电场力,三力平衡,做出受力分析图,根据图解法解题。【解答】解:小球的受到重力mg、拉力T和电场力qE作用处于平衡状态,如图所示:根据动态平衡图解法可知,小球缓慢地从A位置运动到B位置的过程中,细线的拉力T先变小再变大,电场力qE一直变小,即电场强度变小,小球受到的合外力始终为0,故A正确,BCD错误。故选:A。【点评】本题考查了电场强度和电场力,关键是明确小球的受力情况,利用动态平衡图解法解题。4.(2025秋•思明区校级期中)如图所示,两个相同的小球A和B,质量均为m,现用长度相同的三根细线连接两小球,并把两球悬挂在水平天花板上的同一点0。若只让A球带上+q的电荷,且加一水平向右的匀强电场,当两小球均处于静止状态时,三根细线均处于直线状态,且OB线恰好处于竖直方向。不考虑静电感应,则所加匀强电场的场强的大小为()A.0 B.mgq C.3mg3q 【分析】先分析B球的受力(OB竖直说明A、B间细线无作用力),再对A球进行受力分析(受重力、电场力、OA线拉力),结合细线长度相同的几何关系可知OA与竖直方向夹角为60°,列水平、竖直方向的平衡方程,联立求解得出匀强电场的场强。【解答】解:OB线竖直,说明B球水平方向不受力,因此A、B间的细线对B无作用力,否则B会偏离竖直方向。A球受三个力:重力mg(竖直向下)、匀强电场的电场力qE(水平向右)、OA线的拉力T,如图所示:由于三根细线长度相同,OA与A、B间细线构成等边三角形,OA线与竖直方向夹角为60°。根据平衡条件,水平方向有qE=Tsin60°,竖直方向有mg=Tcos60°联立两式可得qE=mgtan60°,解得E=3mgq。故ABC故选:D。【点评】本题考查带电体在电场中的平衡问题,涵盖受力分析、几何关系的应用及平衡条件的列式计算,检验对电场力、重力等力的合成与分解,以及利用平衡方程解决电场中力学问题的能力。二.多选题(共4小题)(多选)5.(2025秋•思明区校级期中)在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是()A.甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反 B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相同 C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反 D.丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反【分析】电场强度为矢量,电场线的疏密表示电场强度的大小,箭头表示电场强度的方向。【解答】解:A.甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相等,方向不相反,故A错误;B.对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等、方向相同,故B正确;C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向相反,故C正确;D.对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,方向不同,故D错误。故选:BC。【点评】本题考查了常见电场的特点以及电场线的特点:疏密表示场强的大小,切线表示场强的方向。(多选)6.(2025秋•思明区校级期中)多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是()A.若该读数是选用电阻挡“×100”倍率得到的,应该更换“×10”倍率,欧姆调零后再次进行测量 B.多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“×10”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为15Ω C.若选用的是直流电压“0~10V”量程,则指针读数应为9V D.测直流电流时,应让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路负极【分析】根据多用电表的内部结构、使用要求和注意事项,电压表的读数和中值电阻等知识进行分析解答。【解答】解:A.根据题图可知,指针偏转过大,所以若该读数是选用电阻挡“×100”倍率得到的,应该更换“×10”倍率,欧姆调零后再测,故A正确;B.若选用的是“×10”倍率测电阻,中值电阻为150Ω,则欧姆表内阻约为150Ω,故B错误;C.若选用的是直流电压“10V”量程,分度值为0.2V,则指针读数为9.0V,故C错误;D.根据电流红进黑出,必须让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路负极,故D正确。故选:AD。【点评】考查多用电表的使用和读数问题,理解多用电表的原理,属于基础题。(多选)7.(2025秋•思明区校级期中)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中C为ND段上电势最低的点,则下列说法正确的是()A.q1、q2为等量异种电荷 B.N、C两点间场强方向沿x轴负方向 C.N、D两点间的电场强度大小先减小后增大 D.将一正点电荷从N点移到D点,电势能先减小后增大【分析】题目给出两固定点电荷q1和q2在x轴上产生的电势分布图像,要求分析相关结论。解题时需结合电势随距离变化的图像特征,判断电荷性质与电场分布。从图像趋势可知两电荷均为正电荷,排除等量异种电荷的可能。通过分析电势变化斜率可确定场强方向及大小变化规律,电势最低点对应场强为零。正电荷移动时电势能变化与电势变化趋势一致,需结合图像分段分析。【解答】解:A、由φ﹣x图像可知,当x趋近于O点和M点时,电势φ均趋于+∞。根据点电荷电势公式φ=kQr分析,O、M两处的点电荷q1、q2必须同为正电荷(若为异号电荷,则一处电势趋于+∞,另一处趋于﹣∞),故B、根据电场线方向与电势变化关系,沿电场线方向电势降低。观察图像可得,从N点到C点φ随x增大而减小,说明该区域场强方向沿x轴正方向(由N指向C),故B错误;C、φ﹣x图像斜率绝对值|ΔφΔx|表示场强大小。由图可知,N到D过程中,斜率绝对值先减小(C点处斜率为零,场强为零)后增大,说明N、DD、对正点电荷从N移至D,由Ep=qφ可知其电势能变化与φ变化一致。图像显示φ先减后增,故该电荷电势能先减小后增大,故D正确。故选:CD。【点评】本题通过φ﹣x图像综合考查静电场中电势分布、场强与电势关系、电势能变化等核心知识,计算量适中但思维深度较高。题目要求学生熟练掌握点电荷电势公式φ=kQr,并能将图像斜率与电场强度建立联系,体现对图像分析能力和物理建模能力的考查。关键点在于准确识别C点作为电势极值点对应的场强为零特征,以及通过ϕ变化趋势判断场强方向。选项C和(多选)8.(2025秋•思明区校级期中)如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,且阻值与电源内阻相等。R2为滑动变阻器,当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U,电表A1、A2和V的示数变化量绝对值为ΔI1、ΔI2和ΔU,将R2的滑动触点向b端移动的过程中,下列判断正确的是()A.I1变大,I2变小 B.电源的输出功率一定增加 C.I1变化量ΔI1大于I2变化量ΔI2 D.ΔUΔ【分析】将R2的滑动触点向b端移动的过程中,分析电路总电阻的变化,判断干路电流和路端电压的变化,再判断并联部分电压的变化,即可判断I1的变化。根据内外电阻关系和外电阻变化情况分析电源的输出功率变化情况。结合干路电流的变化分析I2的变化,并判断ΔI1与ΔI2大小。根据闭合电路欧姆定律列式分析ΔUΔ【解答】解:AC、将R2的滑动触点向b端移动的过程中,R2减小,外电路总电阻减小,干路电流I增大,电源的内电压增大,路端电压减小,R3的电压增大,则R1和R2并联电压减小,I1变小。根据I=I1+I2,I变大,I1变小,则I2变大,且I1变化量ΔI1小于I2变化量ΔI2,故AC错误;B、当外电路总电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大。由题意可知,外电路总电阻大于电源内阻,当R2的滑动触点向b端移动时,外电路总电阻减小,逐渐与内阻接近,所以电源输出功率一直增加,故B正确;D、根据闭合电路欧姆定律有U=E﹣Ir,可得:ΔUΔI由C选项的结论可得:ΔI=ΔI2﹣ΔI1可得:ΔUΔI2-Δ故选:BD。【点评】解决本题的关键抓住电动势和内电阻不变,按局部到整体再到局部的顺序分析,可以直接根据结论“串反并同”分析各物理量的变化。三.填空题(共4小题)9.(2025秋•厦门校级期中)夏季某日,永安某地区距地面一定高度的空中有两朵相距3km的足够大的乌云,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109V不变,已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m,云团间的电场可视为匀强电场,则两团云相距1000m时会发生放电现象,距此时大约再经过400s将会发生放电现象;在这次放电中,若从一块云团移到另一块云团的电量为500C,闪电历时0.01s,则此过程中的平均电流强度为50000A。【分析】由U=Ed公式求出刚好发生放电现象时两云团间的距离d,根据公式t=sv求出时间,由电流定义式【解答】解:由E=U可得两团云发生放电现象时,相距d=1000m发生放电现象时,已经过t=2d此过程中的平均电流强度为I=q故答案为:1000,400,50000【点评】解题关键是要确切理解公式U=Ed和I=q10.(2025秋•厦门校级期中)质量m,带电量+q的小球,用一长l的绝缘轻绳系住,绳另一端固定在O点,现加一匀强电场,场强大小为2mgq,电场线和轻绳均在竖直平面内,考虑小球重力,重力加速度为g(1)如图甲,电场强度竖直向下,若小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,则小球通过圆周最高点A的最小速度vA为3gl。(用题目中已知条件表示)(2)如图乙,电场强度水平向右,小球静止在M点,在M点给小球一个垂直于OM方向的初速度vM,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,则vM大小为55gl【分析】(1)在圆周运动最高点重力和电场力的合力提供做圆周运动的向心力,结合牛顿第二定律求解;(2)小球静止在M点,将重力和电场力的合力看成等效重力,等效最高点在MO延长线与圆周的交点处,该点处合力提供向心力,结合动能定理求解速度大小。【解答】解:(1)甲图模型为竖直平面内圆周运动中的绳球模型,在圆周运动最高点重力和电场力的合力提供做圆周运动的向心力,即mg+Eq=mv代入题中电场强度大小,解得小球通过圆周最高点A的最小速度vA(2)小球静止在M点,将重力和电场力的合力看成等效重力F合则等效最高点在MO延长线与圆周的交点N处,该点处合力提供向心力,即F合根据动能定理可得-F方程联立解得vM故答案为:(1)3gl;(2)5【点评】本题主要是考查带电小球在电场中的圆周运动,解答本题的关键是知道小球的受力情况和运动情况,知道小球在等效最高点时电场力和重力的合力全部提供向心力,这是解答此题的突破口。11.(2025秋•厦门校级期中)如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表,已知表头G的满偏电流为Ig,定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为I1,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为I2,可得I1I2=2:1;若仅使R1阻值变小,则I1变大,I【分析】根据电流表的改装原理,串并联电路的特点列式结合表达式进行分析解答。【解答】解:设R1=R2=Rg=R,根据电流表改装原理可得,当使用1和2两个端点时,电流表的量程为I当使用1和3两个端点时,电流表的量程为I所以I由上面分析可知,若仅使R1阻值变小,则I1和I2均变大。故答案为:2:1;变大;变大【点评】本题考查电表的改装,串并联电路的特点,熟练掌握相应的电流表达式是关键,属于较低难度考题。12.(2025秋•厦门校级期中)某实验小组为了测量一多用电表内电源的电动势,同时测量一段金属丝的电阻率。具体实验步骤如下:(1)设计了如图甲所示的电路,测量多用电表内电源的电动势,同时测量金属丝R1的电阻率。多用电表欧姆挡的内部电路等效为一个有内阻的电源,实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻度盘上0~250的刻度线“125”正好对齐,如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡,并进行欧姆调零,在该欧姆挡时内阻r=150Ω。(2)正确连接电路后,闭合开关S,改变电阻箱的阻值,得到多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R,作出1I-R图像如图丙所示,则可得出多用电表电源的电动势E=1.50V(结果保留三位有效数字);不考虑偶然误差,该实验的电动势测量值小于(3)实验中使用的电流表内阻为20Ω,根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻R1=10Ω,用螺旋测微器测量待测金属丝的直径,测量结果如图丁所示,其示数为0.398mm,实验中连入电路中的金属丝长度L为39.90cm,根据以上数据可得出金属丝的电阻率ρ=3×10﹣6Ω•m(结果保留一位有效数字)。【分析】(1)根据多用电表的欧姆挡中值电阻等于内阻,欧姆表指针读数与挡位的乘积是欧姆表读数分析;(2)根据闭合电路欧姆定律可得1I(3)根据1I【解答】解:(1)根据多用电表的欧姆挡中值电阻等于内阻,可知在该欧姆挡时内阻为r=10×15Ω=150Ω(2)根据闭合电路欧姆定律可得E=I(R+r+RA+R1)整理可得1则图像的斜率为k=解得E=1.50V多用电表内部也存在电路,该实验测得的是多用电表的输出电压,小于电表电源的电动势。(3)1I-R代入数据解得R1=10Ω螺旋测微器的读数为39.8×0.01mm=0.398mm(0.398mm~4.000mm都可以)根据电阻定律可得R其中S=代入数据联立解得ρ≈3×10﹣6Ω•m故答案为:(1)150;(2)1.50,小于;(3)10,0.398,3×10﹣6【点评】要掌握常用器材的使用方法与读数方法;理解实验原理是解题的前提,应用闭合回路欧姆定律与电阻定律即可解题。四.实验题(共1小题)13.(2025秋•厦门校级期中)某小组同学从一种报废的自动控制电路中拆下来一个电阻,为测其阻值,现有器材:A.待测电阻Rx(约20Ω)B.电源E(电动势3V,内阻可忽略)C.电压表V(量程为0~3V,内阻约为2kΩ)D.电流表A1(量程为0~150mA,内阻r1为2Ω)E.电流表A2(量程为0~0.6A,内阻r2约为0.5Ω)F.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)G.滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)H.开关S与导线若干(1)为尽可能准确测量电阻的阻值,则电流表选用D;滑动变阻器选用F。(填仪器前的字母序号)(2)为减小误差,且方便调节。如图是实验电路的实物图,图中已连接了部分导线,请补充完成图中实物间的连线。(3)实验开始前,应将滑动变阻器的滑片调节到a端(填“a”或“b”)。【分析】(1)根据欧姆定律求解电路中的最大电流,然后选择电流表;为了测量更多实验数据,滑动变阻器采用分压式接法,据此选择滑动变阻器;(2)根据滑动变阻器采用分压式接法,由于电流表的内阻已知,所以应选择电流表的内接法,完成实验电路的连接;(3)滑动变阻器采用分压式接法,从保证电路安全的角度分析作答。【解答】解:(1)通过待测电阻的最大电流约为Im=ERx,解得I(2)由于电流表的内阻已知,所以应选择电流表的内接法,为减小误差,实验过程中需要多测几组数据,且方便调节,滑动变阻器采用分压接法。实物连接如图所示(3)为保护电路,实验开始前,应将滑动变阻器的滑片调节到a端。故答案为:(1)D,F;(2)如图所示:(3)a【点评】本题主要考查了伏安法测电阻的实验,要明确实验原理,掌握实验器材和实验电路的选择方法是解题的关键。五.解答题(共3小题)14.(2025秋•龙岩期中)如图所示,在电场强度大小E=300N/C的匀强电场中,A、B两点距离为10cm,AB连线与电场线的夹角θ=37°,一电荷量q=2×10﹣9C的点电荷,从A点移动到B点,(已知cos37°=0.8)(1)求点电荷受到的电场力;(2)求电场力做的功;(3)如果A点的电势φA=30V,求B点的电势φB。【分析】(1)根据F=qE求解电场力大小;(2)根据U=Ed(d为沿电场线方向距离)求解A、B两点的电势差;(3)根据UAB=φA﹣φB求解B点的电势。【解答】解:(1)点电荷受到的电场力F=qE=300×2×10﹣9N=6×10﹣7N(2)A、B两点的电势差为UAB=EdABcos37°=300×0.1×0.8V=24V电场力所做的功为W(3)由于A、B两点电势差为24V,则UAB=φA﹣φB,解得φB=6V答:(1)点电荷受到的电场力等于6×10﹣7N;(2)电场力做的功等于4.8×10﹣8J;(3)B点的电势为6V。【点评】解决本题的关键是根据U=Ed求解A、B两点的电势差,注意d为沿电场线方向距离。15.(2025秋•龙岩期中)某小组通过实验测得玩具电动机电流随电压变化的I﹣U图像如图所示,电压小于1V时,电动机不转,且图像为直线;当电压U=6V时,电动机恰好正常工作。忽略电动机内阻变化。求:(1)电动机的内阻r;(2)电
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