一、單選題
1．了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要.以下符合事實的是( )
A.伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律
B.庫侖總結(jié)出了點電荷間相互作用的規(guī)律
C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕
D.牛頓將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動
2．當導(dǎo)線中分別通以圖示方向的電流，小磁針靜止時極指向讀者的是( )
A.B.
C.D.
3．有研究發(fā)現(xiàn)，某神經(jīng)細胞傳遞信號時，離子從細胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨膜電流。若將該細胞膜視為的電容器，在2 ms內(nèi)細胞膜兩側(cè)的電勢差從-7 0mV變?yōu)?0 mV，則該過程中跨膜電流的平均值為( )
A.B.C.D.
4．如圖所示，電源的電動勢為，內(nèi)阻，保護電阻，ab是一段粗細均勻且電阻率較大的電阻絲，總阻值為10Ω，長度，橫截面積為。下列說法正確的是( )
A.當電阻絲接入電路的阻值為1Ω時，電阻絲的功率最大
B.當電阻絲接入電路的阻值為4Ω時，保護電阻的功率最大
C.電源效率的最小值為80%
D.電阻絲的電阻率為
5．阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E（內(nèi)阻可忽略）連接成如圖所示電路.開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為，閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為.與的比值為( )
A.B.C.D.
6．如圖，矩形ABCD位于勻強電場中，電場方向平行于矩形平面。已知，P是CD的中點。A、B、C的電勢分別為8V、6V、4V。用外力將一個電子從A點移動到P點，已知元電荷電量為e，下列說法正確的是( )
A.該過程中，電子的電勢能增加5eV
B.該過程中，電子的電勢能減少3eV
C.該過程中，電場力對電子做正功5eV
D.該勻強電場的場強大小為，方向垂直BD斜向右上方
7．如圖，絕緣座放在光滑水平面上，間距為d的平行板電容器豎直固定在絕緣座上，A板有小孔O，水平絕緣光滑桿穿過O固定在B板上，電容器、底座和絕緣桿的總質(zhì)量為M。給電容器充電后，一質(zhì)量為m的帶正電圓環(huán)P套在桿上以某一速度對準O向左運動，在電容器中P距B板最近的位置為S，。若板外側(cè)無電場、內(nèi)部為勻強電場，P過孔O時與板無接觸，不計P對板間電場的影響，則下列說法錯誤的是( )
A.P在S處的速度不為0
B.P進入兩板間所受的電場力為
C.P從O至S的過程中，絕緣座的位移大小為
D.P從O至S的過程中，整個系統(tǒng)電勢能的增加量為
二、多選題
8．如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，為定值電阻，電容器的電容為C。閉合開關(guān)S，增大電阻箱R阻值的過程中，理想電壓表示數(shù)的變化量的絕對值為，理想電流表示數(shù)的變化量的絕對值為，則下列說法中正確的是( )
A.電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的比值為R
B.和的比值為
C.電源的效率和輸出功率一定都增加
D.電容器電荷量的減小量為
9．如圖所示，質(zhì)量均為的木塊A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點系一長為的細線，細線另一端系一質(zhì)量為的球C?，F(xiàn)將C球拉起使細線水平伸直，并由靜止釋放C球，重力加速度為。從開始釋放C到A、B兩木塊恰好分離的過程，下列說法正確的是( )
A.兩物塊A和B分離時，A、B的速度大小均為
B.兩物塊A和B分離時，C的速度大小為
C.C球由靜止釋放到最低點的過程中，木塊移動的距離為
D.C球由靜止釋放到最低點，A對B的彈力的沖量大小為
10．如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為定值電阻，，為滑動變阻器，C為下極板接地的平行板電容器，電表均為理想電表。初始狀態(tài)的和均閉合，滑片P位于中點，此時兩極板之間的固定帶電油滴M所受電場力恰好與重力平衡。下列說法正確的是( )
A.現(xiàn)保持閉合，將斷開?；琍向下移動，則示數(shù)和電源效率均減小
B.現(xiàn)保持閉合，將斷開。滑片P向上移動，則電源總功率和輸出功率均增大
C.僅將上極板向下平移一小段距離，則V的示數(shù)不變，帶電油滴M的電勢能增大
D.僅將下極板向下平移一小段距離，則M的電勢增大，流過的電流方向為
三、實驗題
11．某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實驗器材有：電源E（電動勢1.5 V，內(nèi)阻很?。?，電流表（量程10 mA，內(nèi)阻約10 Ω），微安表（量程100 μA，內(nèi)阻待測，約1 kΩ），滑動變阻器R（最大阻值10 Ω），定值電阻（阻值10 Ω），開關(guān)S，導(dǎo)線若干.
（1）將圖中所示的器材符號連線，畫出實驗電路原理圖；
（2）某次測量中，微安表的示數(shù)為90.0 μA，電流表的示數(shù)為9.00 mA，由此計算出微安表內(nèi)阻_______Ω.
12．某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內(nèi)阻，考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大，為了提高實驗的精度，需要測量電壓表的內(nèi)阻。實驗室中恰好有一塊零刻度在中央的雙向電壓表，該同學(xué)便充分利用這塊表，設(shè)計了如圖所示的實驗電路，既能實現(xiàn)對該電壓表內(nèi)阻的測量，又能利用該表完成水果電池組電動勢和內(nèi)阻的測量。該同學(xué)用到的實驗器材有：待測水果電池組（電動勢約4V、內(nèi)阻約），雙向電壓表（量程為2V、內(nèi)阻約為），電阻箱（），滑動變阻器（），一個單刀雙擲開關(guān)及若干導(dǎo)線。
（1）該同學(xué)按如圖1所示電路圖連線后，首先測量了電壓表的內(nèi)阻。請完善測量電壓表內(nèi)阻的實驗步驟：
①將的滑動觸片滑至最左端，將開關(guān)S撥向1位置，將電阻箱阻值調(diào)為0；
②調(diào)節(jié)的滑動觸片，使電壓表示數(shù)達到滿偏U；
③保持不變，調(diào)節(jié)，使電壓表的示數(shù)達到，讀出電阻箱的阻值，記為，則電壓表的內(nèi)阻__________。
（2）若測得電壓表內(nèi)阻為，可分析此測量值應(yīng)__________（填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
（3）接下來測量電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗步驟如下：
①將開關(guān)S撥至__________（填“1”或“2”）位置，將的滑片移到最__________端，不再移動；
②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達到一合適值，記錄電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；
③重復(fù)第二步，記錄多組電壓表的示數(shù)和對應(yīng)的電阻箱的阻值。
（4）若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為R，作出圖像，如圖2所示，其中縱軸截距為b，斜率為k，則電動勢的表達式為__________，內(nèi)阻的表達式為__________。
四、計算題
13．如圖，圖甲中M為一電動機，當滑動變阻器R的觸頭從左端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示。已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時，電動機沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動，不考慮電表對電路的影響，求：
（1）電源電動勢和內(nèi)阻；
（2）滑動變阻器的最大阻值；
（3）電動機的內(nèi)阻和最大輸出功率。
14．如圖所示，質(zhì)量為的滑道靜止在光滑的水平面上，滑道的部分是半徑為的四分之一圓弧，圓弧底部與滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一個輕彈簧，滑道部分粗糙，長為，動摩擦因數(shù)，其余部分均光滑?，F(xiàn)讓質(zhì)量為的物塊可視為質(zhì)點自A點由靜止釋放，此后整個運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，取，求：
（1）物塊第一次到達B點時的速度大??；
（2）整個運動過程中，彈簧具有的最大彈性勢能；
（3）物塊最終停止的位置和彈簧被壓縮的總次數(shù)N。
15．示波器的核心部件是示波管，其內(nèi)部抽成真空，如圖是它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化原理圖。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。熾熱的金屬絲可以連續(xù)發(fā)射電子，電子質(zhì)量為m，電荷量為e。發(fā)射出的電子由靜止經(jīng)電壓加速后，從金屬板的小孔O射出，沿進入偏轉(zhuǎn)電場，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上。偏轉(zhuǎn)電場是由兩個平行的相同金屬極板組成，已知極板的長度為l，兩板間的距離為d，極板間電壓為，偏轉(zhuǎn)電場極板的右端到熒光屏的距離為L。不計電子受到的重力和電子之間的相互作用。
（1）求電子從小孔O穿出時的速度大??；
（2）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y；
（3）若將極板間所加的直流電壓換成如圖2所示最大值為、周期為T的隨時間變化的掃描電壓（由于被加速后電子的速度較大，它們都能從偏轉(zhuǎn)極板右端穿出極板，且時間極短，此過程中可認為偏轉(zhuǎn)極板間的電壓不變），此時電子打在熒光屏上形成的亮斑會在熒光屏上移動。請分析時間內(nèi)亮斑移動的速度大小是否變化？若不變，請推導(dǎo)出這個速度的大??；若改變，請推導(dǎo)出這個速度隨時間的變化關(guān)系式。
參考答案
1．答案：B
解析：行星運動定律由開普勒、牛頓等人發(fā)現(xiàn)，選項A錯誤；庫侖總結(jié)出了點電荷間相互作用的規(guī)律，選項B正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕，故C錯誤；伽利略將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動，故D錯誤；
2．答案：A
解析：A.由右手螺旋定則可知，導(dǎo)線下方磁場垂直紙面向外，故小磁針N極會指向讀者，A正確；
B.由右手螺旋定則可知，螺線管內(nèi)部磁場向左，故小磁針N極指向左，B錯誤；
C.小磁針處的磁場垂直紙面向內(nèi)，故小磁針N極指向紙內(nèi)，C錯誤；
D.環(huán)形電流內(nèi)部磁場垂直紙面向內(nèi)，故小磁針N極指向紙內(nèi)，D錯誤。
故選A.
3．答案：D
解析：將該細胞膜視為的電容器，在2 ms內(nèi)細胞膜兩側(cè)的電勢差從-70 mV變?yōu)?0 mV，則電容器的電荷量改變量為，根據(jù)電流的定義可知電流的平均值，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得，D正確。
4．答案：C
解析：
5．答案：C
解析：電路中四個電阻阻值相等，開關(guān)S斷開時，外電路的連接等效為圖1，由于不計電池的內(nèi)阻，設(shè)每個定值電阻的阻值為R，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點可知，電容器兩端的電壓為；當開關(guān)S閉合后，外電路的連接等效為圖2，則電容器兩端的電壓為，由可知，，C正確。
6．答案：D
解析：C.根據(jù)勻強電場強度與電勢差的關(guān)系可得
解得D的電勢為
P是CD的中點，P點電勢為
一個電子從A點移動到P點電場力做功為
可知該過程中，電子的電場力做負功3eV，故C錯誤；
AB.根據(jù)功能關(guān)系可知該過程中，電子的電勢能增加3eV，故AB錯誤；
D.B點和D點電勢為6V，故BD為等勢線，等勢線與電場線垂直，故電場線方向與BD垂直，沿電場線方向電勢降低，故電場強度方向垂直BD斜向右上方，則電場強度大小為
故D正確。選D。
7．答案：B
解析：
8．答案：AB
解析：A.電壓表測得是電阻R上的電壓，電流表測的是通過電阻R的電流，根據(jù)歐姆定律可得它們的比值為電阻的阻值R；
B.根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I滿足的關(guān)系為
可知該圖象的斜率為，即電壓表示數(shù)的變化量的絕對值與電流表示數(shù)的變化量的絕對值之比為
故B正確；
C.電源的效率為
出總可知當R增大時，電源的效率增大；而電源的輸出功率為
而
故可得
根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知當時有電源的輸出功率最大值，但因為不確定各個電阻阻值的關(guān)系，故不確定輸出功率如何變化，故C錯誤；
D.當電阻箱阻值增大時，電阻箱的電壓即電容器上的電壓增大，電容器的電荷量增大，故D錯誤。
故選AB。
9．答案：BC
解析：AB.球C下落到最低點時，AB將要分離，根據(jù)機械能守恒定律有
系統(tǒng)水平方向動量守恒，根據(jù)動量守恒定律有
聯(lián)立解得
，
故A錯誤，B正確；
C.C球由靜止釋放到最低點的過程中，設(shè)C對地的水平位移大小為，AB對地的水平位移大小為，則有
，
解得
故C正確；
D.C球由靜止釋放到最低點的過程中，選B為研究對象，由動量定理有
故D錯誤。
故選BC。
10．答案：BD
解析：
11．答案：（1）見解析（2）990
解析：（1）為了準確測出微安表兩端的電壓，可以讓微安表與定值電阻并聯(lián)，再與電流表串聯(lián)，通過電流表與微安表的示數(shù)之差，求出流過定值電阻的電流，從而求出微安表兩端的電壓，進而求出微安表的內(nèi)阻，由于電源電壓過大，并且為了測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法，實驗電路原理圖如圖所示.
（2）流過定值電阻的電流，微安表兩端的電壓，則微安表的內(nèi)阻.
12．答案：（1）（2）大于（3）①2；左（4）；
解析：（1）滑動變阻器接入電路的阻值不變，電壓表與電阻箱兩端電壓不變，電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓時，則電阻箱分壓，電阻箱接入電路的阻值等于電壓表內(nèi)阻的2倍，則電壓表內(nèi)阻.
（2）調(diào)節(jié)電阻箱阻值使電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓的時，電路總電阻變大，電路總電流變小，滑動變阻器與電源內(nèi)阻分壓變小，電阻箱與電壓表兩端總電壓變大，當電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓時，電阻箱兩端電壓大于電壓表滿偏電壓的，實際上電壓表內(nèi)阻小于，則電壓表內(nèi)阻的測量值偏大.
（3）①測電源電動勢與內(nèi)阻，應(yīng)將開關(guān)S撥至2位置，將的滑動觸片移到最左端，不再移動.
④由圖示電路圖可知，在閉合電路中，電源電動勢
則
由圖示圖象可知，圖象截距
圖象斜率
則電源電動勢
電源內(nèi)阻
13．答案：（1）3.6V，2Ω（2）30Ω（3）4Ω，0.54W
解析：（1）由圖可知電壓表表示路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
所以其圖像為一條斜向下的傾斜直線，且其斜率絕對值表示電源內(nèi)阻，則由圖可得電源內(nèi)阻為
且由圖可得，電流時，，則由閉合電路歐姆定律得，電源的電動勢為
（2）當時，電路中電流最小，此時變阻器的電阻為最大值，結(jié)合圖像可得
（3）電動機不轉(zhuǎn)時相當于純電阻，根據(jù)圖像可得，電動機的電阻為
由圖像可得，電路中電流為時，電動機電壓為3V，此時電動機輸出功率最大為
14．答案：（1）2m/s（2）2.8J（3）見解析
解析：（1）下滑過程和組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，
有：
由能量守恒定律，有
代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得
（2）滑塊每次經(jīng)過段系統(tǒng)損耗的機械能
彈簧第一次被壓縮至最短時，具有最大的彈性勢能，依能量守恒：
（3）系統(tǒng)機械能最終被摩擦生熱損耗，設(shè)滑塊在段運動的總路程為s，有：
解得
每次通過粗糙部分走過的路程為L，故滑塊段運動的次數(shù)
考慮到運動過程，可知系統(tǒng)靜止時滑塊最終停在D點，其間彈簧總共被壓縮次
15．答案：（1）（2）（3）不改變，
解析：（1）電子在加速電場做加速運動，有
解得
（2）在偏轉(zhuǎn)電場中，水平方向電子做勻速運動，有
豎直方向，電子受到電場力作用，由牛頓第二定律有
其做勻加速直線運動，所以有
（3）在偏轉(zhuǎn)電場中，水平方向電子做勻速運動，有
豎直方向，電子受到電場力作用，設(shè)此時偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U，由牛頓第二定律有
其做勻加速直線運動，所以有
離開偏轉(zhuǎn)電場豎直方向速度為，有
電子離開偏轉(zhuǎn)電場打到熒光屏上，做勻速直線運動，運動時間為，水平方向有
豎直方向有
則電子所打位置與之間的距離為
由題圖可知，其偏轉(zhuǎn)電場U與時間在內(nèi)關(guān)系由題圖結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知為
將其帶入，整理有
由速度的定義可知，其是物體運動的位移與其時間的比值，在數(shù)學(xué)上的表示即為位移與時間函數(shù)的一階導(dǎo)，所以其速度為

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