1、2016-2017学年江西省南昌十中高二（上）期中物理试卷一、选择题（本题包括10小题，共40分在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（）AvqBCqvSD2电源电动势为E、内阻为r，向可变电阻R供电，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系，下列说法正确的是（）a因为电源电动势不变，所以路端电压也不变b因为U=IR
2、，所以当I增大时，路端电压也增大c因为U=EIr，所以当I增大时，路端电压减小d若外电路断开，则路端电压为零e若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大f若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小g若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小h若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和AabBchCdfDbh3在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则电池板的内阻值约为（）A0.14B0.16C6.23D7.354如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象当t=0时，在此匀强电场中由静
3、止释放一个带正电的粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）A带电粒子将始终向同一个方向运动B2 s末带电粒子回到原出发点C3 s末带电粒子的速度不为零D03 s内，电场力做的总功为零5如图所示的长方体是用电阻率为的均匀金属制成的，长度为2L，其横截面为正方形，边长为L，若将它的a、b端接入电路时的电阻为R，则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是（）ARBCD4R6如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（）A小球带负电B当滑动头
4、从a向b滑动时，细线的偏角变大C当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率7一电压表由电流表G与电阻R串联而成，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是（）A在R上串联一个比R小得多的电阻B在R上串联一个比R大得多的电阻C在R上并联一个比R小得多的电阻D在R上并联一个比R大得多的电阻8如图所示，图线1、2、3分别表示导体A、B、C的伏安特性曲线，其中导体C为一非线性电阻，当串联接在电压恒为6V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是（）A此时流过三导体的电
5、流均为1 ABR1：R2：R3=1：3：2C若将三导体串联后接在3 V直流电源上，则三导体的阻值之比不变D若将三导体并联后接在3 V直流电源上，则通过它们的电流比I1：I2：I3=3：2：19如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，下面判断正确的是（）AL1和L3变亮，L2变暗BL1变暗，L2变亮，L3亮度不变CL1中电流变化值小于L3中电流变化值DL1上电压变化值小于L2上的电压变化值10如图，电源电动势E=6V，内阻r=4，R1=2，R2的变化范围是010下列说法正确的是（）A电源的最大输出功率为2.25WBR1消耗的最大功率为2WCR1消耗的最大功率为
6、1.5WDR2消耗的最大功率为1.5W二、填空题（本题包括2小题，每空2分，共22分）11某金属体的电阻约为几欧姆，小米同学想测量该金属体的电阻率取粗细均匀的金属体，先用螺旋测微器测出金属体的直径d，然后分别测出不同长度L1、L2、L3、L4的金属体的电阻R1、R2、R3、R4，以R为纵坐标，以L为横坐标建立直角坐标系，画出RL图象；最后由RL图象和螺旋测微器测出的直径D可求出金属体的电阻率（1）测金属体的直径时，螺旋测微器的示数如图1，可知金属体的直径d= mm测金属体的长度时，游标卡尺的示数如图2，可知此次测量金属体的长度L= mm（2）图3是测金属体电阻的电路图，请在图4中完成实物连接图
7、；（3）接通3V学生电源，改变滑动变阻器电阻，某次电表示数如图5所示，对应的电流表示数I=A、电压表示数U=V可得该电阻的测量值Rx=，测量值Rx比真实值（填“大”或“小”）（4）若画出RL图象的斜率为k，则金属体电阻率的表达式为（用题中所给K、D符号表示）12在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：A小灯泡（3.8V，1.5W）B直流电源（电动势4V，内阻约0.4）C电流表A（量程500mA，内阻约0.5）D电压表V（量程2V，内阻为2k）E滑动变阻器R （05，额定电流2A）F三个定值电阻（R1=1k，R2=2k，R3=8k）G开关一个，导线若干（1）如果既要满足测量要求，又要
8、使测量误差较小，应选择如图所示四个电路中的，（2）同学研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装在给定的定值电阻中选用（选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表（选填“串联”或“并联”），完成改装三、计算题（本题包括5小题，共48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，作图清晰准确，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13如图所示的电路中，电源电压是18V且保持不变，闭合电键时，理想安培表的示数是1.2A，理想伏特表的示数是12V求：（1）R1的电阻（2）R2的电阻14如图所示电路中，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30，小灯
9、泡L的额定功率为4.5W，额定电压为3V，当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，求：（1）电源的内阻；（2）当电键S接位置2时，小灯泡两端的电压15如图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5，电动机的电阻R0=1.0，电阻R1=1.5电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：（1）电动机电能转化为机械能的功率；（2）电源的输出功率16在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L=1m的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=5106C带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程
10、中：取g=10m/s2，求：（1）小球到达B点时的速度多大？（2）小球到达B点时，杆对小球的作用力大小？17两块水平的平行金属板如图1所示放置，金属板左侧为一加速电场，电压U0=2500V，大量质量m=1.61014kg、电荷量q=3.21010 C的带电粒子（不计重力）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地通过小孔后沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间当两板电势差为零时，这些带电粒子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图2所示的周期为2t0，幅值恒为U0（U0=2500V）的周期性电压时，恰好能使所有粒子均从两板间通过已知t0=2106s求：（1）带电粒子从加速电场出来时的速度？（
11、2）这些粒子刚穿过两板时，偏转位移的最大值和最小值分别是多少？（3）偏转位移为最大值和最小值的情况下，带电粒子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？2016-2017学年江西省南昌十中高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题包括10小题，共40分在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（）AvqBCqv
12、SD【考点】电流、电压概念【分析】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，则每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，由电流的定义式I=求解等效电流【解答】解：棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量Q=qv，根据电流的定义式I=，t=1s，得到等效电流为 I=qv故A正确，BCD错误故选：A2电源电动势为E、内阻为r，向可变电阻R供电，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系，下列说法正确的是（）a因为电源电动势不变，所以路端电压也不变b因为U=IR，所以当I增大时，路端电压也增大c因为
13、U=EIr，所以当I增大时，路端电压减小d若外电路断开，则路端电压为零e若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大f若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小g若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小h若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和AabBchCdfDbh【考点】路端电压与负载的关系【分析】给定的电源，其电动势和内阻都不变，与外电路无关，而路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小根据闭合电路欧姆定律分析；闭合电路里，电源的电动势等于内电压与外电压之和外电压变化时，内电压也随之变化，但电源的电动势不变【解答】解：a、电源的电动势不
14、变，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小故a错误b、当R增大时，I减小，不能根据U=IR判断路端电压的变化，而由U=EIr分析，E、r不变，I减小，得到U增大故b错误c、因为U=EIr，所以当I增大时，路端电压U减小，故c正确；d、若外电路断开，电流为零，根据U=EIr，路端电压为E，故d错误；e、如外电压增大，则内电压减小，电源电动势保持不变故e错误f、如外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变故f错误 g、如外电压不变，则内电压也不变故g错误 h、根据闭合电路欧姆定律得到，电源的电动势等于内电压与外电压之和，如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势保持恒量故h正确故选：
15、B3在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则电池板的内阻值约为（）A0.14B0.16C6.23D7.35【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率【分析】由闭合电路的欧姆定律可求得电池的内电阻【解答】解：根据太阳能路灯的电池板铭牌可知，开路电压即为电源电动势，所以E=43V，短路电流I=5.85A，则内电阻为：r=7.35；故选：D4如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电的粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）A带电粒子将始终向同一个方向运动B2 s末带电粒子回到
16、原出发点C3 s末带电粒子的速度不为零D03 s内，电场力做的总功为零【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】由图象可知，电场强度的大小与方向的变化，当带电粒子由静止释放仅在电场力作用下，根据运动与力的关系可确定运动情况【解答】解：由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度为 a1=，为第2s内加速度a2=的，因此先加速1s再减小0.5s时速度为零，接下来的0.5s将反向加速，vt图象如图所示：A、带电粒子在前1秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误B、根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t=2s时，带电粒子离出发点最远，故B错误；
17、C、由图可知，粒子在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，3s末的瞬时速度刚减到0，故C错误；D、因为第3s末粒子的速度刚好减为0，根据动能定理知粒子只受电场力作用，前3s内动能变化为0，即电场力做的总功为零故D正确故选：D5如图所示的长方体是用电阻率为的均匀金属制成的，长度为2L，其横截面为正方形，边长为L，若将它的a、b端接入电路时的电阻为R，则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是（）ARBCD4R【考点】电阻定律【分析】根据电阻定律，结合a、b端接入电路时电阻为R，即可确定两个侧面c、d接入电路时的电阻【解答】解：当a、b端接入电路时，面积为L2，长为2L；根据电阻定律可知
18、：R=；当c、d接入电路时，横截面积为2L2，长为L，电阻：R=；所以：R=故B正确，ACD错误故选：B6如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（）A小球带负电B当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角变大C当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率【考点】闭合电路的欧姆定律；电场强度；电容；电功、电功率【分析】由题，小球向右偏，可判断小球所受电场力方向，根据电场方向，能判断出
19、小球的电性滑动头从a向b滑动时，接入电路电阻变小，由欧姆定律可分析电容器的电压的变化，从而判断细线的偏角变化，同时可判断电容器是充电还是放电，得出电流表中电流方向利用电源的输出功率与外电阻关系，可判断输出功率大小【解答】解：A、由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右细线向右偏，电场力向右，则小球带正电故A错误 B、滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U=EIr变小，电容器电压变小，细线偏角变小，故B错误 C、滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下故C正确 D、根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于
20、内阻时，输出功率最大外电阻大于内阻，外电阻减小 输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小故D错误故选C7一电压表由电流表G与电阻R串联而成，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是（）A在R上串联一个比R小得多的电阻B在R上串联一个比R大得多的电阻C在R上并联一个比R小得多的电阻D在R上并联一个比R大得多的电阻【考点】把电流表改装成电压表【分析】电流表与电流表都是由表头改装成的，电压表是本题与分压电阻串联成的，根据串并联规律可知，若电压表读数总比准确值小，说明通过本题的电流较小，应减小分
21、压电阻的大小，根据并联电阻需要任一支路电阻可知，应在R上并联一个比R大得多的电阻【解答】解：电压表的读数总比准确值稍小一些，说明通过电流表G的电流偏小，串联的电阻R偏大，为减小串联电阻R的阻值需在R上并联一个比R大得多的电阻，所以D正确；故选：D8如图所示，图线1、2、3分别表示导体A、B、C的伏安特性曲线，其中导体C为一非线性电阻，当串联接在电压恒为6V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是（）A此时流过三导体的电流均为1 ABR1：R2：R3=1：3：2C若将三导体串联后接在3 V直流电源上，则三导体的阻值之比不变D若将三导体并联后接在3 V直流电源上，则通
22、过它们的电流比I1：I2：I3=3：2：1【考点】路端电压与负载的关系【分析】图象的斜率表示电阻的倒数；由图象可知两定值电阻的电阻，从而即可求解【解答】解：AB、由图可知，R1为1，R2为3当三个电阻串联时，通过各个电阻的电流相等，则三个电阻两端的电压之和应为6V；则由图可知，三个电阻中的电流应为1A；电压分别为1V、2V、3V；则由欧姆定律可知，电阻之比为：R1：R2：R3=1：3：2；故A正确，B也正确；C、若将三个电阻串联接在3V的电源上时，两定值电阻的阻值不变，而C由于电压变化，则电阻一定变化，比值即变化；故C错误；D、若将三个电阻并联在3V的电源上，各电阻的电流分别为，I1：I2：I
23、3=3：1：2；故D错误；故选：AB9如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，下面判断正确的是（）AL1和L3变亮，L2变暗BL1变暗，L2变亮，L3亮度不变CL1中电流变化值小于L3中电流变化值DL1上电压变化值小于L2上的电压变化值【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】由图可知L3与R串联后与L2并联，再与R0、L1串联；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则可知总电阻的变化；由闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化，即可知L1亮度的变化；将R0、L1作为内电阻处理，由U=EIr可知并联部分电压的变化，由欧姆定律可得出两灯亮度的变化；因两灯电阻均为定值
24、，则可由欧姆定律得出电压变化值的大小关系【解答】解：A、B当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大，故L1变亮；电路中总电流增大，故内电压及R0、L1两端的电压增大，而电动势不变，故并联部分的电压减小，故L2变暗；因L2中电流减小，干路电流增大，故流过L3的电流增大，故L3变亮；故A正确，B错误；C、因L1中电流增大，L3中电流增大，而L2中电流减小；开始时有：I1=I2+I3，故I1电流的变化值一定小于L3中电流的变化值；故C正确；D、因并联部分的电压与L1、R0及内电阻上的总电压等于电源的电动势；L2两端的电压减小，L1、R0及内阻r
25、两端的电压增大，而电动势不变，故L1上电压变化值小于L2上的电压变化值，故D正确；故选ACD10如图，电源电动势E=6V，内阻r=4，R1=2，R2的变化范围是010下列说法正确的是（）A电源的最大输出功率为2.25WBR1消耗的最大功率为2WCR1消耗的最大功率为1.5WDR2消耗的最大功率为1.5W【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】当电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大当电路中电流最大时，R1消耗的功率最大将R1看成电源的内阻，当等效电源的内阻与R2相等时R2消耗的功率最大根据功率公式和欧姆定律求解【解答】解：A、当电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，电源的最大输出功率为 Pm=2.
26、25W，故A正确BC、当R2=0时，电路中电流最大，R1消耗的功率最大，R1消耗的最大功率 Pm1=（）2R1=（）22=2W，故B正确，C错误D、将R1看成电源的内阻，当R2=R1+r=6时，R2消耗的功率最大，R2消耗的最大功率为 Pm2=（）2R2=（）26=1.5W，故D正确故选：ABD二、填空题（本题包括2小题，每空2分，共22分）11某金属体的电阻约为几欧姆，小米同学想测量该金属体的电阻率取粗细均匀的金属体，先用螺旋测微器测出金属体的直径d，然后分别测出不同长度L1、L2、L3、L4的金属体的电阻R1、R2、R3、R4，以R为纵坐标，以L为横坐标建立直角坐标系，画出RL图象；最后由
27、RL图象和螺旋测微器测出的直径D可求出金属体的电阻率（1）测金属体的直径时，螺旋测微器的示数如图1，可知金属体的直径d=6.700 mm测金属体的长度时，游标卡尺的示数如图2，可知此次测量金属体的长度L=50.15 mm（2）图3是测金属体电阻的电路图，请在图4中完成实物连接图；（3）接通3V学生电源，改变滑动变阻器电阻，某次电表示数如图5所示，对应的电流表示数I=0.50A、电压表示数U=2.60V可得该电阻的测量值Rx=5.2，测量值Rx比真实值小（填“大”或“小”）（4）若画出RL图象的斜率为k，则金属体电阻率的表达式为（用题中所给K、D符号表示）【考点】测定金属的电阻率【分析】（1）解
28、决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（2）根据电路图来连接实物图，注意电表的正负极，并分几个回路来连接；（3）由电压表与电流表读数，应用欧姆定律求出电阻阻值（4）应用电阻定律求出图象的函数表达式，然后求出电阻率的表达式【解答】解：（1）1、螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为20.00.01mm=0.200mm，所以最终读数为6.5mm+0.200mm=6.700mm，2、游标卡尺的主尺读数为：5.0cm=50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为30.05m
29、m=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm（2）实物电路图如图所示（3）由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为：I=0.50A；由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为：U=2.60V；电阻阻值：R=5.2；误差来源于电压表分流作用，导致电流测量值偏大，根据欧姆定律R=，可知电阻测量值偏小；（4）由电阻定律可知，电阻阻值：R=L，RL图象的斜率：k=，电阻率：=；故答案为：（1）6.700，50.15；（2）如图所示；（3）0.50，2.60，5.2，小；（4）12在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：A小灯泡（3.8V，1.5W）B直流
30、电源（电动势4V，内阻约0.4）C电流表A（量程500mA，内阻约0.5）D电压表V（量程2V，内阻为2k）E滑动变阻器R （05，额定电流2A）F三个定值电阻（R1=1k，R2=2k，R3=8k）G开关一个，导线若干（1）如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示四个电路中的丙，（2）同学研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装在给定的定值电阻中选用R2（选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表串联（选填“串联”或“并联”），完成改装【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线【分析】（1）根据实验原理进行分析，从而选择正确的电路；（2）明确实验中给出
31、的额定电压和电流，明确给出的电压表量程小于额定电压，故需要扩大电压表量程，根据串联电路规律可以明确应串联的电阻大小【解答】解：（1）灯泡电压需要从零开始调节，因此应使用滑动变阻器外接法，同时因灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法；故电路选丙；（2）灯泡额定电压为3.8V，可以把电压表改装为4V量程；因电压表量程为2V，内阻为2k，要把电压表改装成4V的电压表，则根据串联电路规律可知： =解得：R=2k，故应选择R2与电压表串联； 故答案为：（1）丙；（2）R2；串三、计算题（本题包括5小题，共48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，作图清晰准确，有数值计算的题，答案中必须明确写
32、出数值和单位）13如图所示的电路中，电源电压是18V且保持不变，闭合电键时，理想安培表的示数是1.2A，理想伏特表的示数是12V求：（1）R1的电阻（2）R2的电阻【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】由电路图可知，两电阻串联，伏特表测两端的电压，安培表测电路中的电流根据欧姆定律求出和的电阻【解答】解：（1）由电路图可知，两电阻串联，伏特表测两端的电压，安培表测电路中的电流由I=可得，电阻的阻值分别为：=，（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，的阻值： =答：（1）R1的电阻10（2）R2的电阻514如图所示电路中，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30，小灯泡L的额定功率为4.5W，额
33、定电压为3V，当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，求：（1）电源的内阻；（2）当电键S接位置2时，小灯泡两端的电压【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】灯泡的电阻不变，发光情况根据实际电流如何变化来判断当开关接1时，根据闭合欧姆定律，得到电动势与内阻的关系，再根据闭合电路欧姆定律，研究开关接2时，灯泡的电流与额定电流比较【解答】解：（1）灯泡的额定电流IL=，电阻RL=2 当开关接1时，电阻R的电流I=， 根据根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir=3+0.1r， 解得：r=2， （2）当开关接2时，灯泡的电压UL=答：（1）电源的内阻为2；（2）当电键S接位置2时，小灯泡两端的电压为1.6V15如
34、图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5，电动机的电阻R0=1.0，电阻R1=1.5电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：（1）电动机电能转化为机械能的功率；（2）电源的输出功率【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率【分析】（1）通过电阻两端的电压求出电路中的电流，电由U内=Ir可求得电源内阻分得电压，电动机两端的电压为U=EU1U内，电动机消耗的功率为P动=UI；输出功率等于电动机消耗功率与电动机内阻消耗功率的差值；（2）由P热=I2r可求的电源内阻消耗的功率，而电源的输出功率为P出=PP热【解答】解：（1）电路中的电流为I=2A，电源内阻分的电压为U内=Ir=20.
35、5V=1V，电动机两端的电压为U=EU1U内=1031V=6V，电动机消耗的功率为P动=UI=62W=12W故电动机输出的机械功率为：P出=P动I2R0=1241=8W；（2）电源的总功率为P=EI=102W=20W；内阻消耗的功率为P内=I2r=220.5W=2W，电源输出功率为P出=PP热=202W=18 W答：（1）电动机电能转化为机械能的功率为8W；（2）电源的输出功率为18W16在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L=1m的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=5106C带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动现将杆从水平位置A
36、轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中：取g=10m/s2，求：（1）小球到达B点时的速度多大？（2）小球到达B点时，杆对小球的作用力大小？【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；向心力【分析】（1）根据动能定理求出小球到达B点时的速度大小（2）根据牛顿第二定律，结合竖直方向上的合力提供向心力求出杆对小球的作用力大小【解答】解：（1）根据动能定理得：，解得：v=m/s=4.5m/s（2）根据牛顿第二定律得：Fmg=m，解得：F=mg+=N=6.1N答：（1）小球到达B点的速度为4.5m/s（2）小球到达B点时，杆对小球的作用力大小为6.1N17两块水平的平行金属板如图1所示放置，金属板左侧为
37、一加速电场，电压U0=2500V，大量质量m=1.61014kg、电荷量q=3.21010 C的带电粒子（不计重力）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地通过小孔后沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间当两板电势差为零时，这些带电粒子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图2所示的周期为2t0，幅值恒为U0（U0=2500V）的周期性电压时，恰好能使所有粒子均从两板间通过已知t0=2106s求：（1）带电粒子从加速电场出来时的速度？（2）这些粒子刚穿过两板时，偏转位移的最大值和最小值分别是多少？（3）偏转位移为最大值和最小值的情况下，带电粒子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？【考点】带
38、电粒子在匀强电场中的运动；牛顿运动定律的综合应用；动能定理【分析】（1）由动能定理求解带电粒子从加速电场出来时的速度；（2）以电场力的方向为y轴正方向，画出电子在t=0时和t=t0时进入电场后沿电场力方向的速度vy随时间t变化的vyt图象分别如图a和图b所示，根据牛顿第二定律求解加速度，再根据图象与坐标轴围成的面积计算位移；（3）根据（2）可得射出偏转电场的最大速度和最小速度，根据动能定理得到射出电场时的动能，再求解比值【解答】解：（1）由动能定理得：qU0=mv12 解得v1=1106m/s；（2）以电场力的方向为y轴正方向，画出电子在t=0时和t=t0时进入电场后沿电场力方向的速度vy随时间t变化的vyt图象分别如图a和图b所示，设两平行板之间的距离为d根据牛顿第二定律可得粒子在电场中运动的加速度大小为；图a中，由图（a）可得电子的最大侧移为：=；而，解得：d=m=3.464cm 由图（b）可得电子的最小侧移为，所以=1.732cm Symin=0.866cm （3）根据（2）可得：，电子经电压U0加速：，所以=答：（1）带电粒子从加速电场出来时的速度1106m/s；（2）这些粒子刚穿过两板时，偏转位移的最大值为1.732cm，最小值为0.866cm； （3）偏转位移为最大值和最小值的情况下，带电粒子在刚穿出两板之间时的动能之比为16：132016年12月19日
