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广东省广州市第七中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷
1．（2024高二上·越秀期中）如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则即将被吸附的带电粉尘（　　）
A．带正电
B．匀速靠近熔喷布
C．在靠近熔喷布的过程中电场力做负功
D．在靠近熔喷布的过程中电势能减少
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用；电势能
【解析】【解答】本题的关键是判断粉尘电场力做功的情况，注意电场力做正功，电势能减小。A．口罩表面带正电，则将被吸附的带电粉尘带负电，故A错误；
B．随着带电粉尘靠近熔喷布，受到的电场力增大，加速度增大，被吸附的带电粉尘加速靠近熔喷布，故B错误；
CD．在靠近熔喷布的过程中，被吸附的带电粉尘速度逐渐增大，电场力做正功，电势能减少，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据材料带正电，判断粉尘电性，根据电场力做功判断电势能的变化情况。
2．（2024高二上·越秀期中） 下面是某同学对电场和磁场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量成反比
B．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V
C．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
D．由磁感应强度公式，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向相同
【答案】B
【知识点】电容器及其应用；磁感应强度；电场强度；电势差
【解析】【解答】A、电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量无关，故A错误；
B、电场力对带电量为1C的正电荷做功为1J，根据
可知初、末位置的电势差为1V，故B正确；
C、电容器的电容与是否带电、带电多少无关，故C错误；
D、根据左手定则，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向垂直，故D错误。
故答案为：B。
【分析】电场强度时电场本身的故有属性，只与场源电荷有关。电容器的电容的大小只与本身固有的特性有关系。熟悉掌握电势差与电势能之间的关系，使用公式时注意电荷的电性。
3．（2024高二上·越秀期中）铜的电阻率为，单位体积内的自由电子数为。如图所示，长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c，当将与接入电压为的电路中形成电流时，已知电子的电荷量为，则该铜柱内自由电子定向移动的速率为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电阻定律；电流的微观表达式及其应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】本题考查了电阻定律、欧姆定律和电流的定义式；要弄清楚铜柱的哪个面表示导体的横截面积。沿电流方向铜柱的电阻为
通过铜柱的电流为
电流的微观表达式为
联立以上三式解得
故选B。
【分析】根据电阻定律求电阻，根据欧姆定律求电流，根据电流的定义式求铜柱内自由电子定向移动的速率。
4．（2024高二上·越秀期中）小张同学在做某个电学实验时，由于设计需要，连接了如图所示的电路图，电流表A由表头组合R3改装而成，电压表V由相同的表头组合R4改装而成，其中，通电后正常工作时，则（　　）
A．电流表的指针偏转角度大
B．电压表的指针偏转角度大
C．两表的指针偏转角度一样大
D．无法判断哪只表的指针偏转角度大
【答案】B
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】本题是电表的改装与电路的动态分析的综合，弄清电表的改装原理是前提，再结合电路的连接方式，结合已知条件进行电路的动态分析。根据电表改装可得等效电路图如下图所示
根据电路的串并联关系可知
又因为
表头两端的电压
表头两端的电压
可知表头两端的电压与表头两端的电压的大小关系为
可知的示数大于的示数，即电压表的偏转角度大于电流表的偏转角度，B正确。
故选B。
【分析】表头串联一个电阻改装成了大量程的电压表，表头并联一个小电阻改装成了大量程的电流表，再结合图示的电路判断两表指针的变化。
5．（2024高二上·越秀期中）锂离子电池已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域，锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在电池内部正极和负极之间移动来工作，某款手机充电锂离子电池的标识如图所示。下列说法正确的是（　　）
锂离子电池BLP565 标准电压：3.8V 电池容量：1900mA h 执行标准：GB/T18287-2013
A．该锂离子电池放电时，锂离子从正极运动到负极
B．该锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池弱
C．该锂离子电池充满电后可贮存约2.6×104J的电能
D．若该锂离子电池的待机电流为15mA，则其最长待机时间约为96h
【答案】C
【知识点】电功率和电功；电源电动势及内阻
【解析】【解答】本题考查了电动势的相关知识，理解电动势的定义和特点是解决此类问题的关键。A．锂离子电池放电时，在电池外部电流由正极流向负极，在电池内部，电流由负极流向正极，锂离子带正电，在电池内部锂离子从负极运动到正极，故A错误；
B．电动势表示电池把其他能转化为电能本领大小的物理量，电动势越大，该项本领越大，所以3.8V锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池强，故B错误；
C．该锂离子电池充满电后可贮存电能
故C正确；
D．若该锂离子电池的待机电流为15mA，根据电流定义式可知则其最长待机时间为
故D错误。
故选C。
【分析】根据锂离子电池放电时，在电池外部电流由正极流向负极，在电池内部，电流由负极流向正极，结合电动势表示电池把其他能转化为电能本领大小的物理量以及电能的计算式分析求解。
6．（2024高二上·越秀期中）某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图（a）所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图（b）所示的电路，闭合开关S后，若增加溶液浓度，则（　　）
A．电容器的电容增大
B．电容器两极板间电场强度不变
C．电容器两极板之间的电势差增大
D．溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】本题考查电容的定义式和决定式的综合应用，注意电容会随着相对介电常数、正对面积、极板间距的影响，与两端电压和储存的电荷量无关。A．根据平行板电容器的决定式与定义式可得
由图像可知，溶液浓度增加，相对介电常数减小，所以电容器的电容减小，故A错误；
BC．闭合开关S后，电容器的板间电压不变，根据电场强度与电势差的关系得
所以电容器两极板间电场强度不变，故B正确，C错误；
D．根据平行板电容器的决定式
溶液浓度降低，则电解质相对介电常数增加，那么电容器的电容增加，由电容器的定义式得
电容器板间电压U不变，所以极板上电荷量增加，电容器处于状态充电，则溶液浓度降低过程中电流方向为N→M，故D错误。
故选B。
【分析】根据相对介电常数εr与浓度Cm的关系曲线，可知溶液浓度增大时，相对介电常数的变化情况，结合电容的决定式，可判断电容的变化情况；由电路连接情况，及匀强电场的电场强度计算方法，可知电场强度、电势差的变化情况；由电容的定义式，可判断电容储存的电荷量的变化情况，即充放电情况，从而判断电流方向。
7．（2024高二上·越秀期中）如图所示，两根通电导线、沿垂直纸面的方向放置，导线、中通有电流、，电流的方向图中未画出，点为两导线垂直纸面连线的中点，、两点关于点对称，、两点关于点对称，将一段通有垂直纸面向外的电流的直导线放在点时所受的磁场力为零，放在点时所受的磁场力水平向右，则下列说法正确的是(　　)
A．中的电流方向向外、中的电流方向向里
B．
C．通电直导线垂直纸面放在点时所受的磁场力为零
D．通电直导线垂直纸面放在、两点时所受的磁场力相同
【答案】A
【知识点】磁感应强度；左手定则—磁场对通电导线的作用；平行通电直导线间的相互作用
【解析】【解答】AB、因为一段通有垂直纸面向外的电流的直导线放在c点时所受的磁场力为零，则c点处的磁感应强度为零，即P、Q导线在c点产生的磁场等大反向，则P、Q导线的电流反向，又因为Qc大于Pc，所以Q中的电流大于P中的电流；通有垂直纸面向外的电流的直导线放在d点时所受的磁场力水平向右，根据左手定则，d点处的磁感应强度方向向下，又因为Pd大于Qd，且Q中的电流大于P中的电流，所以Q在d点处的磁感应强度向下，P在d点处的磁感应强度向上，根据安培定则，Q的电流方向向里，P的电流方向向外，故A正确B，错误；
C、因为Q中的电流大于P中的电流，PO等于OQ，则O点处的磁场竖直向上，则通电直导线垂直纸面放在O点时所受的磁场力不为零，故C错误；
D、根据对称关系可知，a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向不同，则通电直导线垂直纸面放在a、b两点时所受的磁场力大小相等，方向不同，故D错误。
故答案为：A。
【分析】直导线放在点时所受的磁场力为零，即c点处的磁感应强度为零，即P、Q导线在c点产生的磁场等大反向，直导线放在d点时所受的磁场力水平向右，根据左手定则，确定d点处的磁感应强度方向。再根据右手定则及磁场叠加法则确定P、Q电流的方向及大小关系和其他各点磁感应强度方向，再根据左手定则确定导线c在各点处所受磁场力的关系。
8．（2024高二上·越秀期中）图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（　　）
A．电源的内阻为
B．当小灯泡两端的电压为时，它的电阻约为
C．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为
【答案】A,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】本题考查电源U—I图象的物理意义以及U-I图象交点含义，还考查电阻的定义式，题目比较典型。A．根据闭合电路欧姆定律可得
由图甲可得电动势为
内阻为
故A正确；
B．由图乙可得当小灯泡两端的电压时，电流，故电阻为
故B错误；
C．由图乙可得功率越大，则电压越大，图线上的点与原点连线的斜率越大，故电阻越大，故C错误；
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，如图所示
两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，故有，，所以小灯泡的功率为
故D正确。
故选AD。
【分析】根据闭合电路的欧姆定律确定U-I图象的物理意义，求出电源电动势与内阻，根据电阻的定义式确定小灯泡电阻变化情况，U-I图像交点表示小灯泡工作点。
9．（2024高二上·越秀期中）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。（电子电量为e，不计重力作用）下列说法中正确的是（　　）
A．若从时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上
B．若从时刻释放电子，电子可能在两板间振动
C．若从时刻释放电子，在恰好到达右极板，则到达右极板时电子的为
D．若从时刻释放电子，在时刻到达右极板，则到达右极板时的电子的动能是
【答案】A,D
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】本题中电子在周期性变化的电场中，电场力是周期性变化的，关键要根据牛顿定律分析电子的运动情况，分析时要注意速度不能突变。A B．若t=0时刻释放电子，电子将重复先加速后减速，直到打到右极板，不会在两板间振动，所以A正确，B错误；
C D．设两极板距离为，极板间电场强度大小
若从时刻释放电子，在时刻到达右极板，则电子经历了先加速再减速后加速三个过程，每段加速度大小
相同，则每段位大小相同，均为。全过程由动能定理得
得
又
得
C错误，D正确。
故选AD。
【分析】根据左极板接地，右极板电势随时间变化的规律，可分析出平行板电容器内部场强的E-t图象（场强方向选取水平向左为正方向，与U-t图象形状一样），再根据静止电子从那时刻释放判断电场力方向及作用时间， 从而判断电子的运动情况。
10．（2024高二上·越秀期中）如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于r，定值电阻的阻值等于2r，闭合开关S，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上滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　）
A．理想电压表示数增大，理想电压表示数增大，理想电流表A示数减小
B．带电液滴将向下运动，定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
C．
D．电源的输出功率减小
【答案】C,D
【知识点】含容电路分析；电路动态分析
【解析】【解答】本题考查电路动态分析问题，一般先要分析电路结构，把电容器看作开路，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，再按部分→整体→部分的思路进行分析。A．将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，理想电流表A示数减小；理想电压表V1测量定值电阻两端的电压，据欧姆定律可得
电路电流减小，则变小，即理想电压表示数减小；而理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小，电源内阻上分得的电压变小，电源路端电压增大，理想电压表V2的示数增大，故A错误；
B．理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小，则增大；根据
可知电容器的电荷量Q增大，电容器充电，所以定值电阻中有从b流向a的瞬间电流；
又，
可得
电荷量Q增大，E增大，向上的电场力增大，则带电液滴将向上运动，故B错误；
C．理想电压表V1测量定值电阻两端的电压，据欧姆定律可得
理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得
理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路中定值电阻的阻值等于电源内阻r的阻值，当电路中电流增大，电阻的阻值不变，故
故C正确；
D．电源的输出功率与外电阻变化的图像如下：
定值电阻的阻值等于电源内阻r的阻值，将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的外电阻阻值从大于内阻r继续增大，则电源的输出功率减小，故D正确。
故选CD。
【分析】理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当于短路。分析电路的连接关系，根据闭合电路欧姆定律分析各部分电压和电流的变化。分析电容器板间电压的变化，判断板间场强的变化，从而分析带电液滴的运动方向。通过分析电容器带电量的变化，再判断定值电阻R2中的电流方向。根据欧姆定律和闭合电路欧姆定律列式，来分析C项。根据内外电阻的关系，结合外电阻的变化分析电源输出功率的变化。
11．（2024高二上·越秀期中）某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径为　 　mm；用游标卡尺测其长度为L，用多用电表粗测其电阻如图乙所示，选择×1的挡位，可知其电阻为　 　Ω。
（2）为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体R0外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）
C．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，2.0A）
D．直流电源E（电动势为3V）
E．开关
F．导线若干
则该实验电路应选择下列电路中的_____。
A． B．
C． D．
（3）该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻还是比真实值小一些，该误差的主要来源是　 　。
（4）实验测出电压表读数为U，电流表读数为I，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为ρ=　 　。（用D、L、U、I表示，单位均已为国际单位）
【答案】（1）0.920；6.0
（2）D
（3）电压表的分流
（4）
【知识点】电阻定律；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量
【解析】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以直径为
多用电表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以粗测电阻值为
故答案为：0.920；6.0
（2）实验要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，所以滑动变阻器应采用分压式接法，由于，所以电流表应采用外接法。
故答案为：D。
（3）由于电压表分流，使得实际流过待测电阻的电流小于电流表读数，则测出的电阻比真实值小。
故答案为：电压表的分流
（4）根据电阻定律可得
，
联立可得
故答案为：
【分析】（1）螺旋测微器是固定刻度+可动刻度；多用电表是指针刻度×倍率。
（2）分压式实现电压从0开始调节；外接法适用于小电阻（ ）。
（3）外接法中电压表分流导致电流测量值偏大，电阻测量值偏小。
（4）电阻定律（ 与 、 关系 ）和欧姆定律（ 与 、 关系 ）结合。
（1）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以直径为
[2]多用电表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以粗测电阻值为
（2）实验要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，所以滑动变阻器应采用分压式接法，由于
所以电流表应采用外接法。
故选D。
（3）由于电压表分流，使得实际流过待测电阻的电流小于电流表读数，则测出的电阻比真实值小。
（4）根据电阻定律可得
联立可得
12．（2024高二上·越秀期中）某实验小组用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内电阻，其中R为电阻箱。
（1）实验小组的小明同学进行了如下的实验操作：
①按图甲电路进行连接，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为最大
②把与1连接，闭合开关，调节电阻箱的阻值，记录对应电压表示数U和电流表示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线，如上图乙所示。待测电源的电动势E=　 　V，内阻r=　 　。（结果均保留3位有效数字）。
④上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于电流表分压，电源内阻的测量值　 　电源内阻的真实值（选填“大于”或“小于”）。
⑤为了消除系统误差，小明同学接着又采取了如下实验操作：
小明同学把图甲的开关与2连接，闭合开关，当电阻箱的阻值为时，电压表的示数如上图丙所示，电流表的示数如上图丁所示。可求得电源内阻的真实值r=　 　.
（2）实验小组的小刚同学进行了如下的实验操作：
小刚同学记录了图甲单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据，绘制U-I图线如下图戊中所示的A、B两条图线，分析A、B两条图线，可求得电源内阻的真实值r=　 　。（用图中、、、表示）
【答案】（1）1.50；1.25；大于；0.25
（2）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】本题考查电源的电动势和内电阻的测量，理解实验原理是解题的前提，分析清楚图示电路结构，应用闭合电路的欧姆定律即可解题。
（1）③根据闭合电路欧姆定律有
结合图乙有
④将电流表与电源等效为一个新电源，测量的内阻等于电源的内阻和电流表内阻之和，所以电源内阻的测量值大于电源内阻的真实值。
⑤电压表与电流表的示数分别为
开关与2连接，闭合开关，当电阻箱的阻值为时，则有
解得
上述中测得的电源内阻的系统误差来源于电流表的分压，若将电流表与电源等效为一个新电源，实际上测量的是新电源的等效内阻，则有
解得
（2）接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于接2时，当电路短路时，电压表没有分压，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的U-I图线是A图线纵轴交点与B图线横轴交点的连线，可知
【分析】 （1）③求出图像的函数解析式，根据图示图像求出电源电动势与内阻；
④ 将电流表与电源等效为一个新电源，测量的内阻等于电源的内阻和电流表内阻之和，结果偏大；
⑤将电流表与电源等效为一个新电源，实际上测量的是新电源的等效内阻，结合欧姆定律和电路连接分析；
（2）电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，结合电路短路时以及U—I图像分析。
（1）③[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图乙有
④[3]将电流表与电源等效为一个新电源，测量的内阻等于电源的内阻和电流表内阻之和，所以电源内阻的测量值大于电源内阻的真实值。
⑤[4]电压表与电流表的示数分别为
开关与2连接，闭合开关，当电阻箱的阻值为时，则有
解得
上述中测得的电源内阻的系统误差来源于电流表的分压，若将电流表与电源等效为一个新电源，实际上测量的是新电源的等效内阻，则有
解得
（2）接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于接2时，当电路短路时，电压表没有分压，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的U-I图线是A图线纵轴交点与B图线横轴交点的连线，可知
13．（2024高二上·越秀期中）电源电动势，小灯泡L上标有“，”的字样，电动机M的电阻为=1Ω，开关S接1，当变阻器调到时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，求：
（1）电源内阻；
（2）开关S接2时电动机的输出功率；
（3）开关S接2时电源效率。
【答案】解：（1）小灯泡的额定电流为
当接1时，由闭合电路欧姆定律可知
解得
（2）当接2时灯泡正常发光，流过的电流为0.2A，电源内阻分的电压为
故电动机分的电压为
电动机的输出功率为
（3）电源的效率为
【知识点】焦耳定律；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）开关S接1时，运用闭合电路欧姆定律结合电功率公式，联立即可求出电源的内阻；
（2）开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律结合电功率公式P=UI求出电动机的输入功率，再根据公式P热=I2RM求出电动机产热功率，再结合能量守恒定律即可求出电动机M的输出功率；
（3）再根据效率公式即可求出电源的效率。
14．（2024高二上·越秀期中）如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为d，分别接在阻值1.6r两端，合上开关稳定后，电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放，小球恰好能下落到下极板。（结果可用分式表示）
（1）求电容器的电容；
（2）判断小球带电性质；
（3）求小球的质量（重力加速度为g）。
【答案】解：（1）4r、6r的电阻并联后阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
由电容定义式可得
（2）小球下落过程，在电场中做减速运动，由于电容器下极板带正电，可得小球带正电荷。
（3）由动能定理可得
解得
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律计算出1.6r的电压，然后根据电容的定义式求解电容器电容；
（2）电场力做负功，然后电场强度方向确定小球电性；
（3）对小球动能定理即可求解。
15．（2024高二上·越秀期中）如图所示，xOy平面内的第三象限内有加速电场，一比荷为k的带正电粒子从A点由静止加速，从B点进入第二象限内的辐向电场（电场强度方向指向O），沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，从C点进入第一象限内沿y轴负方向的匀强电场中，从点射出电场，不同象限内电场互不影响，不计粒子的重力。圆弧虚线处电场强度大小为E，求：
（1）加速电场的电势差U；
（2）第一象限匀强电场的场强大小；
（3）粒子从D射出电场时的速度。
【答案】解：（1）设带电粒子在电场中加速后，速度为v，在电场中加速，有
在辐向电场中运动，有
由以上两式，解得
（2）如图所示，带电粒子在第一象限内做类平抛运动，设运动的加速度为，时间为t
x轴方向，有
y轴方向，有
加速度
而在第（1）问中，求得
联立解得
（3）粒子从D点射出电场，设速度与x轴正向成角，将速度反向延长，过水平位移的中点，有
解得
所以
方向与x轴正方向成角。
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）在加速电场中，根据动能定理求解加速电场的电势差U；
（2）画出粒子运动的轨迹，从粒子在第一象限做类平抛运动，根据类平抛运动的规律求解第一象限匀强电场的场强大小；
（3）根据几何关系和速度的合成分解可求出粒子从D射出电场时的速度v'。
1 / 1广东省广州市第七中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷
1．（2024高二上·越秀期中）如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则即将被吸附的带电粉尘（　　）
A．带正电
B．匀速靠近熔喷布
C．在靠近熔喷布的过程中电场力做负功
D．在靠近熔喷布的过程中电势能减少
2．（2024高二上·越秀期中） 下面是某同学对电场和磁场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量成反比
B．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V
C．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
D．由磁感应强度公式，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向相同
3．（2024高二上·越秀期中）铜的电阻率为，单位体积内的自由电子数为。如图所示，长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c，当将与接入电压为的电路中形成电流时，已知电子的电荷量为，则该铜柱内自由电子定向移动的速率为（　　）
A． B． C． D．
4．（2024高二上·越秀期中）小张同学在做某个电学实验时，由于设计需要，连接了如图所示的电路图，电流表A由表头组合R3改装而成，电压表V由相同的表头组合R4改装而成，其中，通电后正常工作时，则（　　）
A．电流表的指针偏转角度大
B．电压表的指针偏转角度大
C．两表的指针偏转角度一样大
D．无法判断哪只表的指针偏转角度大
5．（2024高二上·越秀期中）锂离子电池已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域，锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在电池内部正极和负极之间移动来工作，某款手机充电锂离子电池的标识如图所示。下列说法正确的是（　　）
锂离子电池BLP565 标准电压：3.8V 电池容量：1900mA h 执行标准：GB/T18287-2013
A．该锂离子电池放电时，锂离子从正极运动到负极
B．该锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池弱
C．该锂离子电池充满电后可贮存约2.6×104J的电能
D．若该锂离子电池的待机电流为15mA，则其最长待机时间约为96h
6．（2024高二上·越秀期中）某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图（a）所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图（b）所示的电路，闭合开关S后，若增加溶液浓度，则（　　）
A．电容器的电容增大
B．电容器两极板间电场强度不变
C．电容器两极板之间的电势差增大
D．溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
7．（2024高二上·越秀期中）如图所示，两根通电导线、沿垂直纸面的方向放置，导线、中通有电流、，电流的方向图中未画出，点为两导线垂直纸面连线的中点，、两点关于点对称，、两点关于点对称，将一段通有垂直纸面向外的电流的直导线放在点时所受的磁场力为零，放在点时所受的磁场力水平向右，则下列说法正确的是(　　)
A．中的电流方向向外、中的电流方向向里
B．
C．通电直导线垂直纸面放在点时所受的磁场力为零
D．通电直导线垂直纸面放在、两点时所受的磁场力相同
8．（2024高二上·越秀期中）图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（　　）
A．电源的内阻为
B．当小灯泡两端的电压为时，它的电阻约为
C．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为
9．（2024高二上·越秀期中）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。（电子电量为e，不计重力作用）下列说法中正确的是（　　）
A．若从时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上
B．若从时刻释放电子，电子可能在两板间振动
C．若从时刻释放电子，在恰好到达右极板，则到达右极板时电子的为
D．若从时刻释放电子，在时刻到达右极板，则到达右极板时的电子的动能是
10．（2024高二上·越秀期中）如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于r，定值电阻的阻值等于2r，闭合开关S，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上滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　）
A．理想电压表示数增大，理想电压表示数增大，理想电流表A示数减小
B．带电液滴将向下运动，定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
C．
D．电源的输出功率减小
11．（2024高二上·越秀期中）某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径为　 　mm；用游标卡尺测其长度为L，用多用电表粗测其电阻如图乙所示，选择×1的挡位，可知其电阻为　 　Ω。
（2）为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体R0外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）
C．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，2.0A）
D．直流电源E（电动势为3V）
E．开关
F．导线若干
则该实验电路应选择下列电路中的_____。
A． B．
C． D．
（3）该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻还是比真实值小一些，该误差的主要来源是　 　。
（4）实验测出电压表读数为U，电流表读数为I，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为ρ=　 　。（用D、L、U、I表示，单位均已为国际单位）
12．（2024高二上·越秀期中）某实验小组用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内电阻，其中R为电阻箱。
（1）实验小组的小明同学进行了如下的实验操作：
①按图甲电路进行连接，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为最大
②把与1连接，闭合开关，调节电阻箱的阻值，记录对应电压表示数U和电流表示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线，如上图乙所示。待测电源的电动势E=　 　V，内阻r=　 　。（结果均保留3位有效数字）。
④上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于电流表分压，电源内阻的测量值　 　电源内阻的真实值（选填“大于”或“小于”）。
⑤为了消除系统误差，小明同学接着又采取了如下实验操作：
小明同学把图甲的开关与2连接，闭合开关，当电阻箱的阻值为时，电压表的示数如上图丙所示，电流表的示数如上图丁所示。可求得电源内阻的真实值r=　 　.
（2）实验小组的小刚同学进行了如下的实验操作：
小刚同学记录了图甲单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据，绘制U-I图线如下图戊中所示的A、B两条图线，分析A、B两条图线，可求得电源内阻的真实值r=　 　。（用图中、、、表示）
13．（2024高二上·越秀期中）电源电动势，小灯泡L上标有“，”的字样，电动机M的电阻为=1Ω，开关S接1，当变阻器调到时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，求：
（1）电源内阻；
（2）开关S接2时电动机的输出功率；
（3）开关S接2时电源效率。
14．（2024高二上·越秀期中）如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为d，分别接在阻值1.6r两端，合上开关稳定后，电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放，小球恰好能下落到下极板。（结果可用分式表示）
（1）求电容器的电容；
（2）判断小球带电性质；
（3）求小球的质量（重力加速度为g）。
15．（2024高二上·越秀期中）如图所示，xOy平面内的第三象限内有加速电场，一比荷为k的带正电粒子从A点由静止加速，从B点进入第二象限内的辐向电场（电场强度方向指向O），沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，从C点进入第一象限内沿y轴负方向的匀强电场中，从点射出电场，不同象限内电场互不影响，不计粒子的重力。圆弧虚线处电场强度大小为E，求：
（1）加速电场的电势差U；
（2）第一象限匀强电场的场强大小；
（3）粒子从D射出电场时的速度。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】静电的防止与利用；电势能
【解析】【解答】本题的关键是判断粉尘电场力做功的情况，注意电场力做正功，电势能减小。A．口罩表面带正电，则将被吸附的带电粉尘带负电，故A错误；
B．随着带电粉尘靠近熔喷布，受到的电场力增大，加速度增大，被吸附的带电粉尘加速靠近熔喷布，故B错误；
CD．在靠近熔喷布的过程中，被吸附的带电粉尘速度逐渐增大，电场力做正功，电势能减少，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据材料带正电，判断粉尘电性，根据电场力做功判断电势能的变化情况。
2．【答案】B
【知识点】电容器及其应用；磁感应强度；电场强度；电势差
【解析】【解答】A、电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量无关，故A错误；
B、电场力对带电量为1C的正电荷做功为1J，根据
可知初、末位置的电势差为1V，故B正确；
C、电容器的电容与是否带电、带电多少无关，故C错误；
D、根据左手定则，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向垂直，故D错误。
故答案为：B。
【分析】电场强度时电场本身的故有属性，只与场源电荷有关。电容器的电容的大小只与本身固有的特性有关系。熟悉掌握电势差与电势能之间的关系，使用公式时注意电荷的电性。
3．【答案】B
【知识点】电阻定律；电流的微观表达式及其应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】本题考查了电阻定律、欧姆定律和电流的定义式；要弄清楚铜柱的哪个面表示导体的横截面积。沿电流方向铜柱的电阻为
通过铜柱的电流为
电流的微观表达式为
联立以上三式解得
故选B。
【分析】根据电阻定律求电阻，根据欧姆定律求电流，根据电流的定义式求铜柱内自由电子定向移动的速率。
4．【答案】B
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】本题是电表的改装与电路的动态分析的综合，弄清电表的改装原理是前提，再结合电路的连接方式，结合已知条件进行电路的动态分析。根据电表改装可得等效电路图如下图所示
根据电路的串并联关系可知
又因为
表头两端的电压
表头两端的电压
可知表头两端的电压与表头两端的电压的大小关系为
可知的示数大于的示数，即电压表的偏转角度大于电流表的偏转角度，B正确。
故选B。
【分析】表头串联一个电阻改装成了大量程的电压表，表头并联一个小电阻改装成了大量程的电流表，再结合图示的电路判断两表指针的变化。
5．【答案】C
【知识点】电功率和电功；电源电动势及内阻
【解析】【解答】本题考查了电动势的相关知识，理解电动势的定义和特点是解决此类问题的关键。A．锂离子电池放电时，在电池外部电流由正极流向负极，在电池内部，电流由负极流向正极，锂离子带正电，在电池内部锂离子从负极运动到正极，故A错误；
B．电动势表示电池把其他能转化为电能本领大小的物理量，电动势越大，该项本领越大，所以3.8V锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池强，故B错误；
C．该锂离子电池充满电后可贮存电能
故C正确；
D．若该锂离子电池的待机电流为15mA，根据电流定义式可知则其最长待机时间为
故D错误。
故选C。
【分析】根据锂离子电池放电时，在电池外部电流由正极流向负极，在电池内部，电流由负极流向正极，结合电动势表示电池把其他能转化为电能本领大小的物理量以及电能的计算式分析求解。
6．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】本题考查电容的定义式和决定式的综合应用，注意电容会随着相对介电常数、正对面积、极板间距的影响，与两端电压和储存的电荷量无关。A．根据平行板电容器的决定式与定义式可得
由图像可知，溶液浓度增加，相对介电常数减小，所以电容器的电容减小，故A错误；
BC．闭合开关S后，电容器的板间电压不变，根据电场强度与电势差的关系得
所以电容器两极板间电场强度不变，故B正确，C错误；
D．根据平行板电容器的决定式
溶液浓度降低，则电解质相对介电常数增加，那么电容器的电容增加，由电容器的定义式得
电容器板间电压U不变，所以极板上电荷量增加，电容器处于状态充电，则溶液浓度降低过程中电流方向为N→M，故D错误。
故选B。
【分析】根据相对介电常数εr与浓度Cm的关系曲线，可知溶液浓度增大时，相对介电常数的变化情况，结合电容的决定式，可判断电容的变化情况；由电路连接情况，及匀强电场的电场强度计算方法，可知电场强度、电势差的变化情况；由电容的定义式，可判断电容储存的电荷量的变化情况，即充放电情况，从而判断电流方向。
7．【答案】A
【知识点】磁感应强度；左手定则—磁场对通电导线的作用；平行通电直导线间的相互作用
【解析】【解答】AB、因为一段通有垂直纸面向外的电流的直导线放在c点时所受的磁场力为零，则c点处的磁感应强度为零，即P、Q导线在c点产生的磁场等大反向，则P、Q导线的电流反向，又因为Qc大于Pc，所以Q中的电流大于P中的电流；通有垂直纸面向外的电流的直导线放在d点时所受的磁场力水平向右，根据左手定则，d点处的磁感应强度方向向下，又因为Pd大于Qd，且Q中的电流大于P中的电流，所以Q在d点处的磁感应强度向下，P在d点处的磁感应强度向上，根据安培定则，Q的电流方向向里，P的电流方向向外，故A正确B，错误；
C、因为Q中的电流大于P中的电流，PO等于OQ，则O点处的磁场竖直向上，则通电直导线垂直纸面放在O点时所受的磁场力不为零，故C错误；
D、根据对称关系可知，a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向不同，则通电直导线垂直纸面放在a、b两点时所受的磁场力大小相等，方向不同，故D错误。
故答案为：A。
【分析】直导线放在点时所受的磁场力为零，即c点处的磁感应强度为零，即P、Q导线在c点产生的磁场等大反向，直导线放在d点时所受的磁场力水平向右，根据左手定则，确定d点处的磁感应强度方向。再根据右手定则及磁场叠加法则确定P、Q电流的方向及大小关系和其他各点磁感应强度方向，再根据左手定则确定导线c在各点处所受磁场力的关系。
8．【答案】A,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】本题考查电源U—I图象的物理意义以及U-I图象交点含义，还考查电阻的定义式，题目比较典型。A．根据闭合电路欧姆定律可得
由图甲可得电动势为
内阻为
故A正确；
B．由图乙可得当小灯泡两端的电压时，电流，故电阻为
故B错误；
C．由图乙可得功率越大，则电压越大，图线上的点与原点连线的斜率越大，故电阻越大，故C错误；
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，如图所示
两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，故有，，所以小灯泡的功率为
故D正确。
故选AD。
【分析】根据闭合电路的欧姆定律确定U-I图象的物理意义，求出电源电动势与内阻，根据电阻的定义式确定小灯泡电阻变化情况，U-I图像交点表示小灯泡工作点。
9．【答案】A,D
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】本题中电子在周期性变化的电场中，电场力是周期性变化的，关键要根据牛顿定律分析电子的运动情况，分析时要注意速度不能突变。A B．若t=0时刻释放电子，电子将重复先加速后减速，直到打到右极板，不会在两板间振动，所以A正确，B错误；
C D．设两极板距离为，极板间电场强度大小
若从时刻释放电子，在时刻到达右极板，则电子经历了先加速再减速后加速三个过程，每段加速度大小
相同，则每段位大小相同，均为。全过程由动能定理得
得
又
得
C错误，D正确。
故选AD。
【分析】根据左极板接地，右极板电势随时间变化的规律，可分析出平行板电容器内部场强的E-t图象（场强方向选取水平向左为正方向，与U-t图象形状一样），再根据静止电子从那时刻释放判断电场力方向及作用时间， 从而判断电子的运动情况。
10．【答案】C,D
【知识点】含容电路分析；电路动态分析
【解析】【解答】本题考查电路动态分析问题，一般先要分析电路结构，把电容器看作开路，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，再按部分→整体→部分的思路进行分析。A．将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，理想电流表A示数减小；理想电压表V1测量定值电阻两端的电压，据欧姆定律可得
电路电流减小，则变小，即理想电压表示数减小；而理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小，电源内阻上分得的电压变小，电源路端电压增大，理想电压表V2的示数增大，故A错误；
B．理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小，则增大；根据
可知电容器的电荷量Q增大，电容器充电，所以定值电阻中有从b流向a的瞬间电流；
又，
可得
电荷量Q增大，E增大，向上的电场力增大，则带电液滴将向上运动，故B错误；
C．理想电压表V1测量定值电阻两端的电压，据欧姆定律可得
理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得
理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路中定值电阻的阻值等于电源内阻r的阻值，当电路中电流增大，电阻的阻值不变，故
故C正确；
D．电源的输出功率与外电阻变化的图像如下：
定值电阻的阻值等于电源内阻r的阻值，将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的外电阻阻值从大于内阻r继续增大，则电源的输出功率减小，故D正确。
故选CD。
【分析】理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当于短路。分析电路的连接关系，根据闭合电路欧姆定律分析各部分电压和电流的变化。分析电容器板间电压的变化，判断板间场强的变化，从而分析带电液滴的运动方向。通过分析电容器带电量的变化，再判断定值电阻R2中的电流方向。根据欧姆定律和闭合电路欧姆定律列式，来分析C项。根据内外电阻的关系，结合外电阻的变化分析电源输出功率的变化。
11．【答案】（1）0.920；6.0
（2）D
（3）电压表的分流
（4）
【知识点】电阻定律；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量
【解析】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以直径为
多用电表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以粗测电阻值为
故答案为：0.920；6.0
（2）实验要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，所以滑动变阻器应采用分压式接法，由于，所以电流表应采用外接法。
故答案为：D。
（3）由于电压表分流，使得实际流过待测电阻的电流小于电流表读数，则测出的电阻比真实值小。
故答案为：电压表的分流
（4）根据电阻定律可得
，
联立可得
故答案为：
【分析】（1）螺旋测微器是固定刻度+可动刻度；多用电表是指针刻度×倍率。
（2）分压式实现电压从0开始调节；外接法适用于小电阻（ ）。
（3）外接法中电压表分流导致电流测量值偏大，电阻测量值偏小。
（4）电阻定律（ 与 、 关系 ）和欧姆定律（ 与 、 关系 ）结合。
（1）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以直径为
[2]多用电表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以粗测电阻值为
（2）实验要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，所以滑动变阻器应采用分压式接法，由于
所以电流表应采用外接法。
故选D。
（3）由于电压表分流，使得实际流过待测电阻的电流小于电流表读数，则测出的电阻比真实值小。
（4）根据电阻定律可得
联立可得
12．【答案】（1）1.50；1.25；大于；0.25
（2）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】本题考查电源的电动势和内电阻的测量，理解实验原理是解题的前提，分析清楚图示电路结构，应用闭合电路的欧姆定律即可解题。
（1）③根据闭合电路欧姆定律有
结合图乙有
④将电流表与电源等效为一个新电源，测量的内阻等于电源的内阻和电流表内阻之和，所以电源内阻的测量值大于电源内阻的真实值。
⑤电压表与电流表的示数分别为
开关与2连接，闭合开关，当电阻箱的阻值为时，则有
解得
上述中测得的电源内阻的系统误差来源于电流表的分压，若将电流表与电源等效为一个新电源，实际上测量的是新电源的等效内阻，则有
解得
（2）接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于接2时，当电路短路时，电压表没有分压，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的U-I图线是A图线纵轴交点与B图线横轴交点的连线，可知
【分析】 （1）③求出图像的函数解析式，根据图示图像求出电源电动势与内阻；
④ 将电流表与电源等效为一个新电源，测量的内阻等于电源的内阻和电流表内阻之和，结果偏大；
⑤将电流表与电源等效为一个新电源，实际上测量的是新电源的等效内阻，结合欧姆定律和电路连接分析；
（2）电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，结合电路短路时以及U—I图像分析。
（1）③[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图乙有
④[3]将电流表与电源等效为一个新电源，测量的内阻等于电源的内阻和电流表内阻之和，所以电源内阻的测量值大于电源内阻的真实值。
⑤[4]电压表与电流表的示数分别为
开关与2连接，闭合开关，当电阻箱的阻值为时，则有
解得
上述中测得的电源内阻的系统误差来源于电流表的分压，若将电流表与电源等效为一个新电源，实际上测量的是新电源的等效内阻，则有
解得
（2）接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于接2时，当电路短路时，电压表没有分压，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的U-I图线是A图线纵轴交点与B图线横轴交点的连线，可知
13．【答案】解：（1）小灯泡的额定电流为
当接1时，由闭合电路欧姆定律可知
解得
（2）当接2时灯泡正常发光，流过的电流为0.2A，电源内阻分的电压为
故电动机分的电压为
电动机的输出功率为
（3）电源的效率为
【知识点】焦耳定律；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）开关S接1时，运用闭合电路欧姆定律结合电功率公式，联立即可求出电源的内阻；
（2）开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律结合电功率公式P=UI求出电动机的输入功率，再根据公式P热=I2RM求出电动机产热功率，再结合能量守恒定律即可求出电动机M的输出功率；
（3）再根据效率公式即可求出电源的效率。
14．【答案】解：（1）4r、6r的电阻并联后阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
由电容定义式可得
（2）小球下落过程，在电场中做减速运动，由于电容器下极板带正电，可得小球带正电荷。
（3）由动能定理可得
解得
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律计算出1.6r的电压，然后根据电容的定义式求解电容器电容；
（2）电场力做负功，然后电场强度方向确定小球电性；
（3）对小球动能定理即可求解。
15．【答案】解：（1）设带电粒子在电场中加速后，速度为v，在电场中加速，有
在辐向电场中运动，有
由以上两式，解得
（2）如图所示，带电粒子在第一象限内做类平抛运动，设运动的加速度为，时间为t
x轴方向，有
y轴方向，有
加速度
而在第（1）问中，求得
联立解得
（3）粒子从D点射出电场，设速度与x轴正向成角，将速度反向延长，过水平位移的中点，有
解得
所以
方向与x轴正方向成角。
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）在加速电场中，根据动能定理求解加速电场的电势差U；
（2）画出粒子运动的轨迹，从粒子在第一象限做类平抛运动，根据类平抛运动的规律求解第一象限匀强电场的场强大小；
（3）根据几何关系和速度的合成分解可求出粒子从D射出电场时的速度v'。
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