物理卷·2018届江西省上饶市德兴一中高二上学期期中物理试卷（3-12班） （解析版）

物理卷·2018届江西省上饶市德兴一中高二上学期期中物理试卷（3-12班） （解析版）

‎2016-2017学年江西省上饶市德兴一中高二（上）期中物理试卷（3-12班）‎ ‎　‎ 一、选择题：（本题包括10小题，共40分，1-7小题只有一个选项符合题意，8-10小题有多个选项符合题意，选不全得2分，错选或不选不得分）‎ ‎1．关于三个公式：①P=UI，②P=I2R，③P=，下列叙述正确的是（　　）‎ A．公式①适用于任何电路的电功率 B．公式③适用于任何电路的热功率 C．公式①②③适用于任何电路电功率 D．上述说法都不正确 ‎2．关于电场力的功及电势能变化情况错误的是（　　）‎ A．电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功 B．电场中某点的电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能 C．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能都要减少 D．正电荷沿电场线方向移动，电势能增加；负电荷沿电场线方向移动，电势能减少 ‎3．如图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=0，Ucd=4V．由此可知开路处为（　　）‎ A．灯L1 B．灯L2 C．变阻器 D．不能确定 ‎4．如图所示，匀强电场E方向水平向左，带有正电荷的物体沿绝缘水平面向右运动，经过A点时动能是100J，经过B点时，动能是A点的，减少的动能有转化成电势能，那么，当它再次经过B点时动能为（　　）‎ A．16J B．8J C．4J D．20J ‎5．在如图所示的电路中，闭合开关S，在将滑动变阻器的滑片P向下移动的过程中，以下说法正确的是（　　）‎ A．电压表和电流表的示数都增大 B．电源的总功率变小 C．灯L1变亮，电压表的示数减小 D．灯L2变亮，电容器的带电量增加 ‎6．粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等分，如图所示，当A、B点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为：（电源内阻不计）（　　）‎ A．3P B． C．P D．‎ ‎7．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．粒子带正电 B．粒子在A点加速度大 C．粒子在B点动能大 D．A、B两点相比，B点电势较低 ‎8．如图所示，在重力加速度为g的空间中，有一个带电量为+Q的场源电荷置于O点，B、C为以O为圆心，半径为R的竖直圆周上的两点，A、B、O在同一竖直线上，AB=R，O、C在同一水平线上，现在有一质量为m，电荷量为﹣Q的有孔小球，沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始下滑，滑至C点时速度的大小为，下列说法正确的是（　　）‎ A．从A到C小球做匀加速运动 B．从A到C小球的机械能不守恒 C．B、A两点间的电势差为 D．若小球不通过杆从A点自由释放，则下落到B点时的速度大小为2‎ ‎9．如图所示，在匀强电场中，有六个点A、B、C、D、E、F，正好构成一正六边形．点B、C、E的电势分别为﹣20V、20V和60V．一带电粒子从A点以某一速度沿AB方向射出后到达D点．不计重力．则下列判断正确的是（　　）‎ A．粒子带正电 B．点F的电势为20V C．粒子在A点的电势能小于在D点的电势能 D．A、C两点的电势差UAC等于F、D两点的电势差UFD ‎10．如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）‎ A．R的阻值为1.5Ω B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为1.5W ‎　‎ 二、填空题：（本题包括2小题，11小题每空2分，12小题每空3分，共15分）‎ ‎11．如图为一正在测量中的多用电表表盘．‎ ‎（1）如果是用×100Ω挡测量电阻，则读数为　　Ω．‎ ‎（2）如果是用直流50mA挡测量电流，则读数为　　mA．‎ ‎（3）如果是用直流10V挡测量电压，则读数为　　V．‎ ‎12．某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱．干电池的工作电流不宜超过0.5A．实验室提供的器材如下：电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0～999.9Ω）；开关、导线若干．‎ ‎①请根据图1的电路图，在图2中画出连线，将器材连接成实验电路．‎ ‎②实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到如下表所示的若干组R、U的数据．‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 电阻 R/Ω ‎60.5‎ ‎35.2‎ ‎20.0‎ ‎13.7‎ ‎9.9‎ ‎5.8‎ ‎4.3‎ ‎3.5‎ ‎2.9‎ ‎2.5‎ 电压 U/V ‎2.58‎ ‎2.43‎ ‎2.22‎ ‎2.00‎ ‎1.78‎ ‎1.40‎ ‎1.18‎ ‎1.05‎ ‎0.93‎ ‎0.85‎ 根据实验数据绘出如图3所示的﹣图线．由图象得出电池组的电动势E=　　V，内电阻r=　　Ω．‎ ‎③关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是　　．‎ A．电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差 B．同学读电压表读数引起的误差属于系统误差 C．本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差 D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差．‎ ‎　‎ 三、计算题：（本题包括4小题，请写出计算过程和必要的文字说明，共45分）‎ ‎13．如图所示电路中，R1=R2=R3=1Ω，当S接通时，电压表的示数为1V，当电键S断开时，电压表的示数为0.8V，求：电源电动势E及内阻r？‎ ‎14．如图所示，电池的电动势E=5V、内阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阻，在R0由零增加到400Ω的过程中，求：‎ ‎（1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率．‎ ‎（2）电池的内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和．‎ ‎15．如图所示，在E=1×103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm，一带正电q=10﹣4C的小滑块质量m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧1.5m处，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应以多大的初速度v0向左运动？‎ ‎（2）这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？‎ ‎16．如图所示，两平行金属板A、B板长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电量q=10﹣10C，质量m=10﹣20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，O点在中心线上距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k=9×109Nm2/C2）‎ ‎（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远？‎ ‎（2）试在图上粗略画出粒子运动的轨迹；‎ ‎（3）确定点电荷Q的电性并求其电量的大小．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江西省上饶市德兴一中高二（上）期中物理试卷（3-12班）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：（本题包括10小题，共40分，1-7小题只有一个选项符合题意，8-10小题有多个选项符合题意，选不全得2分，错选或不选不得分）‎ ‎1．关于三个公式：①P=UI，②P=I2R，③P=，下列叙述正确的是（　　）‎ A．公式①适用于任何电路的电功率 B．公式③适用于任何电路的热功率 C．公式①②③适用于任何电路电功率 D．上述说法都不正确 ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】明确功率公式的应用，P=IU适用于任何电路计算电功率；P=I2R适用于任何电路计算热功率；P=只能适用于纯电阻电路．‎ ‎【解答】解：‎ A、P=IU适用于任何电路计算电功率，故A正确．‎ B、P=I2R可用于计算纯电阻电路的热功率，在纯电阻电路中，欧姆定律U=IR成立，三个公式可通用，都可以用来计算电路的电功率和热功率；对非纯电阻电路欧姆定律不成立，计算电功率只能用公式P=UI，计算热功率只能用P=I2R，P=不能使用，故BCD错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎2．关于电场力的功及电势能变化情况错误的是（　　）‎ A．电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功 B．电场中某点的电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能 C．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能都要减少 D．正电荷沿电场线方向移动，电势能增加；负电荷沿电场线方向移动，电势能减少 ‎【考点】电势能；电场强度．‎ ‎【分析】根据电势差的公式U=，分析电势与电场力做功的关系．电势的定义式为φ=，电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能．只要电场力做正功，电荷电势能都要减少．正电荷沿电场线方向移动，根据电场力做功情况可知，电势能减小；而负电荷沿电场线方向移动，电势能增加．‎ ‎【解答】解：‎ A、根据电势差的公式UAO=，而A、O间电势差UAO=φA﹣φO，若取φO=0，则UAO=φA=，所以电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功．故A正确．‎ B、由电势的定义式为φ=，得知，电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能．故B正确．‎ C、只有电场力做正功，无论是正电荷还是负电荷，其电势能都要减小．故C正确．‎ D、正电荷沿电场线方向移动，电场力做正功，其电势能减小；而负电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增加．故D错误．‎ 本题选错误的，故选D ‎　‎ ‎3．如图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=0，Ucd=4V．由此可知开路处为（　　）‎ A．灯L1 B．灯L2 C．变阻器 D．不能确定 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】对于完好的电阻，阻值一定，电流I=0时，根据欧姆定律可知，其电压U=IR=0．若发生断路，其两端电压等于电源的电动势．‎ ‎【解答】解：A、B对于完好的电阻，阻值一定，电流I=0时，根据欧姆定律可知，其电压U=IR=0．由题：Uab=0，Ubc=0，则可知：灯L1、L2没有发生断路．故AB错误 ‎ C、由题Ucd=4V，则变阻器发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势．故C正确．‎ ‎ D、由上述分析可知D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎4．如图所示，匀强电场E方向水平向左，带有正电荷的物体沿绝缘水平面向右运动，经过A点时动能是100J，经过B点时，动能是A点的，减少的动能有转化成电势能，那么，当它再次经过B点时动能为（　　）‎ A．16J B．8J C．4J D．20J ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势能．‎ ‎【分析】设物体向右运动到C点静止，然后返回，AB间距离为x1，BC间距离为x2，则由动能定理可以求出两段距离之间的关系，又因为电场力做的功等于电势能的减少量，进而求出摩擦力做的功，因此，由B到C再回到B的过程中，﹣2fx2=EkB′﹣EkB，即可求解．‎ ‎【解答】解：设物体向右运动到C点静止，然后返回，AB间距离为x1，BC间距离为x2，则：由动能定理：﹣（f+qE）x1==﹣80 J ‎﹣（f+qE）x2==﹣20 J 所以x2=‎ 又qEx1=（）×=48 J 则qEx2=×48=12 J，即由B到C，电势能增加12 J，所以克服摩擦力做功fx2=8 J．‎ 因此，由B到C再回到B的过程中，﹣2fx2=EkB′﹣EkB 所以EkB′=EkB﹣2fx2=﹣2fx0=20﹣16=4 J．‎ 故选C ‎　‎ ‎5．在如图所示的电路中，闭合开关S，在将滑动变阻器的滑片P向下移动的过程中，以下说法正确的是（　　）‎ A．电压表和电流表的示数都增大 B．电源的总功率变小 C．灯L1变亮，电压表的示数减小 D．灯L2变亮，电容器的带电量增加 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电容；电功、电功率．‎ ‎【分析】根据电路结构明确滑片移动过程中，总电阻的变化；由闭合电路欧姆定律可得出路端电压及电流的变化；则可得出总功率的变化；由电容器的性质分析电容器带电量的变化．‎ ‎【解答】解：‎ 滑动变阻器和灯L2的并联，则有，将滑动变阻器的滑片P向下移动的过程中，R减小，则R并也减小，根据闭合电路欧姆定律，电路中的总电流I增大，即电流表的示数增大，灯L1变亮；电压表的示数U=E﹣Ir，因此，电压表的示数减小；根据部分电路欧姆定律，流过灯L2的电流减小，灯L2‎ 变暗；总电阻减小，总电流增大，故总功率增大；根据电容的定义式，可知电容器的带电量减小，所以正确选项为C．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等分，如图所示，当A、B点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为：（电源内阻不计）（　　）‎ A．3P B． C．P D．‎ ‎【考点】电功、电功率；串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】电源内阻不计，路端电压等于电动势，保持不变．设圆环每一等分的电阻为R，根据串并联电路的特点求出当A、B点接入电路中时总电阻及当A、D点接入电路中时总电阻，由功率公式P=，利用比例法求解当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率．‎ ‎【解答】解：设电源的电动势为E，金属环每一等分的电阻为R，则 当A、B点接入电路中时总电阻R1=R 当A、D点接入电路中时总电阻R2=‎ 由功率公式P=，U=E得到 P2：P1=R1：R2=4：3，‎ 又P1=P得到 P2=‎ 故选B ‎　‎ ‎7．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．粒子带正电 B．粒子在A点加速度大 C．粒子在B点动能大 D．A、B两点相比，B点电势较低 ‎【考点】电场线；电势能．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动轨迹与力关系可知，电场力偏向轨迹的内侧．‎ ‎【解答】解：A、根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电，故A错误．‎ B、由于A点的电场线疏，所以A点的场强小，即电场力小，据牛顿第二定律得：A点的加速度较小，故B错误．‎ C、粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，故C错误；‎ D、根据电场线与电势的关系知：沿着电场线电势越来越小，所以B点的电势低，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，在重力加速度为g的空间中，有一个带电量为+Q的场源电荷置于O点，B、C为以O为圆心，半径为R的竖直圆周上的两点，A、B、O在同一竖直线上，AB=R，O、C在同一水平线上，现在有一质量为m，电荷量为﹣Q的有孔小球，沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始下滑，滑至C点时速度的大小为，下列说法正确的是（　　）‎ A．从A到C小球做匀加速运动 B．从A到C小球的机械能不守恒 C．B、A两点间的电势差为 D．若小球不通过杆从A点自由释放，则下落到B点时的速度大小为2‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】小球由A到C的过程中，做功的力有重力和库仑力．由点电荷周围形成的电场特点可知，小球从A到C过程中，电场力是发生变化的，故可知小球不会做匀加速直线运动．因有库仑力做功，所以机械能不守恒．由A到C过程中，重力和库仑力做功，由动能定理可求出AC两点间的电势差和由到B是的速度．‎ ‎【解答】解：A、在运动的过程中，电场力是变力，合力不恒定，则从A到C小球做的运动不是匀加速运动．故A错误．‎ B、A到C，除重力做功外，还有库仑力做功，所以机械能不守恒．故B正确．‎ C、小球从A到C的过程中，重力和库仑力都做功，根据动能定理得，2mgR﹣qUAC=mv2，‎ 解得：v=，则UAC=﹣．‎ AB间的电势差与AC间的电势差相等，所以B、A间的电势差为，故C正确．‎ D、根据动能定理得，mgR+qU=mv2﹣0，得下落到B点时的速度大小：v=．故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，在匀强电场中，有六个点A、B、C、D、E、F，正好构成一正六边形．点B、C、E的电势分别为﹣20V、20V和60V．一带电粒子从A点以某一速度沿AB方向射出后到达D点．不计重力．则下列判断正确的是（　　）‎ A．粒子带正电 B．点F的电势为20V C．粒子在A点的电势能小于在D点的电势能 D．A、C两点的电势差UAC等于F、D两点的电势差UFD ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】根据匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等，求F点的电势为20V，说明FC为一条等势线，判断出电场线的方向，分析粒子的受力情况，确定粒子的电性．根据公式Ep=qφ分析电势能的大小．‎ ‎【解答】解：AB、根据匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等，则有 φB﹣φC=φF﹣φE；据题，φB=﹣20V，φC=20V，φE=60V，解得F点的电势为 φF=20V 则FC连线是一条等势线，电场线垂直于AC向上，带电粒子所受的电场力垂直于FC向下，所以该粒子带负电．故A错误，B正确；‎ C、根据顺着电场线方向电势降低，知A点的电势小于D点的电势，由公式Ep=qφ知，带负电的粒子在粒子在A点的电势能大于在D点的电势能．故C错误；‎ D、根据公式U=Ed，知A、C两点间沿电场线方向的距离等于F、D两点间沿电场线方向的距离，所以A、C两点的电势差UAC等于F、D两点的电势差UFD．故D正确；‎ 故选：BD ‎　‎ ‎10．如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）‎ A．R的阻值为1.5Ω B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为1.5W ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】由图象Ⅰ可知电源的电动势为3.0V，短路电流为2.0A；由图象Ⅱ可得外电路电阻R为1.5Ω，两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流．‎ ‎【解答】解：‎ A、由图象Ⅱ可知，外电阻R==Ω=1.5Ω，故A正确．‎ B、由图象Ⅰ可知，电源电动势E=3.0V，短路电流I短=2.0A，电源内阻r==1.5Ω，故B错误．‎ C、由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为1.5V，干路电流为1.0A，电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W，故C错误．‎ D、电源内部消耗功率为 P内=I2r=12×1.5W=1.5W，故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ 二、填空题：（本题包括2小题，11小题每空2分，12小题每空3分，共15分）‎ ‎11．如图为一正在测量中的多用电表表盘．‎ ‎（1）如果是用×100Ω挡测量电阻，则读数为　600　Ω．‎ ‎（2）如果是用直流50mA挡测量电流，则读数为　36.0　mA．‎ ‎（3）如果是用直流10V挡测量电压，则读数为　7.2　V．‎ ‎【考点】用多用电表测电阻．‎ ‎【分析】欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；‎ 根据多用电表测量的量与量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数．‎ ‎【解答】解：（1）如果是用×100Ω挡测量电阻，由图示表盘可知，其读数为：6×100=600Ω．‎ ‎（2）如果是用直流50mA挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为1mA，其读数为36.0mA．‎ ‎（3）如果是用直流10V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.2V，其读数为7.2V；‎ 故答案为：（1）600；（2）36.0；（3）7.2．‎ ‎　‎ ‎12．某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱．干电池的工作电流不宜超过0.5A．实验室提供的器材如下：电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0～999.9Ω）；开关、导线若干．‎ ‎①请根据图1的电路图，在图2中画出连线，将器材连接成实验电路．‎ ‎②实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到如下表所示的若干组R、U的数据．‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 电阻 R/Ω ‎60.5‎ ‎35.2‎ ‎20.0‎ ‎13.7‎ ‎9.9‎ ‎5.8‎ ‎4.3‎ ‎3.5‎ ‎2.9‎ ‎2.5‎ 电压 U/V ‎2.58‎ ‎2.43‎ ‎2.22‎ ‎2.00‎ ‎1.78‎ ‎1.40‎ ‎1.18‎ ‎1.05‎ ‎0.93‎ ‎0.85‎ 根据实验数据绘出如图3所示的﹣图线．由图象得出电池组的电动势E=　2.86　V，内电阻r=　5.70　Ω．‎ ‎③关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是　CD　．‎ A．电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差 B．同学读电压表读数引起的误差属于系统误差 C．本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差 D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差．‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】（1）已知电路图，根据电路图将电源、开关及电阻箱串接，电压表并联在电阻箱两端；注意接线要接在接线柱上，导线不能交叉；‎ ‎（2）由电路的接法利用闭合是路欧姆定律可得出表达式，再利用数学规律可求得电动势和内阻；‎ ‎（3）由于技术上的不完善及电路的设计、实验方法及测量技术等造成的误差为系统误差；而由于读数等造成的误差为偶然误差；采用图象法可以减小偶然误差．‎ ‎【解答】解：①由原理可知电路为简单的串联电路，将各元件串接，电压表并联在电阻箱两端；如下图所示 ‎②由原理图可知，本实验采用的是伏阻法，由闭合电路欧姆定律可得：‎ U=R；‎ 则=+•；‎ 故图象的斜率等于=k；截距b=；‎ 而由图可知，图象的斜率k==2；b=0.35；‎ 故解得：E==2.86V；r=5.70Ω．‎ ‎③电压表的分流作用是由于测量技术的不完善造成的，属于系统误差；而读数的误差为偶然误差；采用图象法分析可以有效避免偶然误差的影响；若将电压表内阻考虑进来，则可以减小系统误差；故AB错误；CD正确；‎ 故选CD；‎ 故答案为：（1）如图所示；（2）2.86（2.84﹣2.87均正确）5.70（5.70﹣5.76均正确）‎ ‎（3）CD．‎ ‎　‎ 三、计算题：（本题包括4小题，请写出计算过程和必要的文字说明，共45分）‎ ‎13．如图所示电路中，R1=R2=R3=1Ω，当S接通时，电压表的示数为1V，当电键S断开时，电压表的示数为0.8V，求：电源电动势E及内阻r？‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据开关的通断可知电路的结构，由闭合电路欧姆定律可得出电动势与内阻的表达式，联立即可求出电动势和内阻．‎ ‎【解答】解：‎ 设电源电动势为E，内阻为r，则当S接通，R1、R2并联再与R3串联，电压表测R3两端的电压，所以 U1=，‎ 即：1= ①‎ 当S断开，R2、R3串联，电压表测R3两端的电压，则：‎ U2=，‎ 即：1= ②‎ 由①②式得：E=2V，r=0.5Ω． ‎ 答：电动势为2V，内阻为0.5Ω．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，电池的电动势E=5V、内阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阻，在R0由零增加到400Ω的过程中，求：‎ ‎（1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率．‎ ‎（2）电池的内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和．‎ ‎【考点】电功、电功率；焦耳定律．‎ ‎【分析】（1）当电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大．可将R0是看成电源的内阻，当等效电源的内阻等于R时，R的功率最大，再由功率公式求解最大功率．‎ ‎（2）r和R0为定值电阻，R为可变电阻，根据P=I2R0可以分析电阻r和R0的功率之和，当R最大时，电路中电流最小，所求功率最小．‎ ‎【解答】解：（1）根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，当把R0和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做R0+r；‎ 当R=R0+r时，即R=100Ω时，电源的输出功率最大，即R上获得最大功率，此时电路中电流为：‎ I===0.025A R上消耗的最大热功率为：‎ P=I2R=0.0252×100W=0.0625W ‎（2）当R=400Ω的时候，电路中电流最小，则电池的内电阻r和电阻R0上消耗的热功率之和最小，此时电路中电流为：‎ Imin===0.01A 则内电阻r和电阻R0上消耗的热功率之和最小值为：‎ Pmin=Imax2（R0+r）=0.012×100=0.01W 答：（1）可变电阻上消耗热功率最大的条件是R为100Ω，最大热功率是0.0625W；‎ ‎（2）电池的内电阻r和电阻R0上消耗的热功率之和的最小值是0.01W．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，在E=1×103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm，一带正电q=10﹣4C的小滑块质量m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧1.5m处，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应以多大的初速度v0向左运动？‎ ‎（2）这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？‎ ‎【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；电场强度．‎ ‎【分析】（1）小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q时，由重力和电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出物块通过Q点的速度．滑块从开始运动到达Q点过程中，重力做功为﹣mg•2R，电场力做功为﹣qE•2R，摩擦力做功为﹣f•x，根据动能定理求解初速度v0．‎ ‎（2）滑块通过P点时，以滑块为研究对象，轨道的支持力提供滑块的向心力，根据动能定理求出滑块通过P点时的速度大小，由牛顿运动定律求解滑块通过P点时对轨道的压力．‎ ‎【解答】解：（1）设小球到达Q点时速度为v，小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q时，则有 滑块从开始运动到达Q点过程中，由动能定理得 ‎﹣（mg+qE）•2R﹣μ（mg+qE）x=﹣‎ ‎ 联立两式并代入数据解得：v0=7m/s ‎（2）设滑块到达P点时速度为v'，则从开始运动到P点过程：‎ ‎﹣μ（qE+mg）x﹣（mg+qE）R=﹣‎ 又在P点时：‎ 代入数据，解得FN=0.6N 根据牛顿第三定律得知，滑块通过P点时对轨道的压力大小为FN′=FN=0.6N．‎ 答：‎ ‎（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，滑块应以7m/s的初速度v0向左运动．‎ ‎（2）滑块通过P点时对轨道的压力是0.6N．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，两平行金属板A、B板长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电量q=10﹣10C，质量m=10﹣20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，O点在中心线上距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k=9×109Nm2/C2）‎ ‎（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远？‎ ‎（2）试在图上粗略画出粒子运动的轨迹；‎ ‎（3）确定点电荷Q的电性并求其电量的大小．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动．由牛顿定律求出加速度，由运动学公式求出粒子飞出电场时的侧移h，由几何知识求解粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离．‎ ‎（2）带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，在MN、PS间的无电场区域做匀速直线运动，界面PS右边做圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上，根据运动情况即可画出图象．‎ ‎（3）由运动学公式求出粒子飞出电场时速度的大小和方向．粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力，由几何关系求出轨迹半径，再牛顿定律求解Q的电量．‎ ‎【解答】解：（1）侧向位移：y=at2===0.03m=3cm ‎ ‎（2）第一段是抛物线、第二段必须是直线、第三段是圆．如图．‎ ‎（3）带正电带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动 Y=4y=12cm 此时带电粒子的速度方向：vx=v0=2×106m/s vy=at==1.5×106m/s v=2.5×106m/s 此时的速度方向垂直于Oa由题的描述：粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上，‎ 由此可以做出判断：该带正电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动，所以Q带负电．‎ 代人数据解得：Q=1.04×10﹣8C 答：（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离为3cm；‎ ‎（2）画出粒子运动的轨迹如图；‎ ‎（3）点电荷Q带负电，其电量的大小为1.04×10﹣8C．‎