物理卷·2018届贵州省安顺市平坝一高高二上学期期中物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届贵州省安顺市平坝一高高二上学期期中物理试卷 （解析版）

2016-2017 学年贵州省安顺市平坝一高高二（上）期中物理试卷 一、选择题（本大题共 12 小题，共计 48 分．1-8 小题只有一个选项符合题意，9-12 小题有多 个选项符合题意，全部选对得 4 分，选对但不全得 2 分，选错得 0 分） 1．在真空中电量为 q1 的点电荷产生的电场中有一个点 P，P 点与 q1 的距离为 r，把一个电量 为 q2 的检验电荷放在 P 点，它受的静电力为 F，则 P 点电场强度大小为（ ） （1） （2） （3）k （4）k ． A．（1）（2） B．（1）（3） C．（2）（3） D．（2）（4） 2．在使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是（ ） A．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越大 B．在测量电阻时，电流从红表笔流出，经被测电阻到黑表笔，再流入多用电表 C．测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较小的挡来测量 D．待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量 3．一个电流表的满偏电流 Ig=1mA．内阻为 300Ω，要把它改装成一个量程为 10V 的电压表， 则应在电流表上（ ） A．串联一个 10000Ω的电阻 B．并联一个 10000Ω的电阻 C．串联一个 9700Ω的电阻 D．并联一个 9700Ω的电阻 4．下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中错误的是（ ） A．带电粒子在电场中运动，电场力方向不一定与电场线方向相同 B．带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合 C．沿电场线方向，电势降低；电势降低的方向就是电场的方向 D．在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功 5．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹是图中虚 线，由 M 运动到 N，以下说法正确的是（ ） A．粒子是负电荷 B．粒子在 M 点的加速度大于 N 点的加速度 C．粒子在 M 点的电势能小于 N 点的电势能 D．粒子在 M 点的动能小于 N 点的动能 6．电阻 R1、R2 的 I﹣U 关系图象如图（甲）所示，现把它们串联成如图（乙）所示的电路， 则（ ） A．由甲图可知 R1＜R2 B．若电源两端的电压保持不变，要使 R1 的功率增大，变阻器 R0 的滑片应向左滑动 C．两电阻消耗的电功率 P1＞P2 D．调节 R0，可以使 R1、R2 电压相等 7．如图所示是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间 距离的过程中（ ） A．电阻 R 中没有电流B．电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 C．电容器的电容变大 D．电容器两端电压变大 8．如图所示，平行板电容器的电容为 C，带电荷量为 Q，板间距离为 d，今在两板的中点 d 处放一电荷 q，则它所受电场力的大小为（ ） A． B．k C． D．k 9．如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为 1cm 的圆与两坐标 轴的交点，已知 A、B、C 三点的电势分别为 UA=15V，UB=3V，UC=﹣3V，由此可得 D 点和 O 点电势分别为（ ） A．UD=9V B．UD=6V C．UO=12V D．UO=6V 10．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V，线圈电阻为 2Ω，通过线圈的电流为 10A， 这台电动机正常工作 1s 消耗的电能为 W，产生的热量为 Q，则（ ） A．W=200J B．Q=3800J C．W=3800J D．Q=200J 11．NTC 热敏电阻器即负温度系数热敏电阻器，也就是指阻值随温度的升高而减小的电阻．负 温度系数的热敏电阻 R 2 接入如右图所示电路中，R1 为定值电阻，L 为小灯泡，当温度降低时 （不考虑灯泡和定值电阻阻值随温度变化）（ ） A．小灯泡变亮 B．小灯泡变暗 C．R 1 两端的电压增大 D．电流表的示数减小 12．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的 U﹣I 图象，U 为路端电压，I 为电路中的总 电流，则下列说法中正确的是（ ） A．.电动势 E1=E2．内阻 r1＞r2 B．.电动势 E1=E2，短路电流 I1＞I2 C．电动势 E1＞E2，内阻 r1＜r2 D．.当通过两电源的电流相同时，电源 2 的路端电压较小 二、填空题（每空 2 分，共 12 分） 13．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示， 用米尺测出金属丝的长度 L，金属丝的电阻大约为 5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻 R2，然 后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． ①从如图中读出金属丝的直径为 mm． ②为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A．电压表 0～3V，内阻 10kΩ B．电压表 0～15V，内阻 50kΩ C．电流表 0～0.6A，内阻 0.05Ω D．电流表 0～3A，内阻 0.01Ω E．滑动变阻器，0～10Ω F．滑动变阻器，0～l000Ω 要求较准确地测出其阻值，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器 应选．（填序 号） 14．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这 一问题，实验室备有的器材是： 电压表（3V，电阻约为 3kΩ） 电流表（0～0.6A，电阻约为 2Ω） 电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干． 实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上． （1）他们应选用图 1 中图所示的 电路进行实验； （2）读出图 2 中游标卡尺的读数是 cm． 三、计算题（共 40 分，请写出必要的文字说明和计算步骤） 15．如图所示，用某一直流电动机来提升重物，重物的质量 m=50kg．当电压 U1=12V 时没有 提起重物，即输出功率为 0，这时电流为 I1=3A．当电动机的电压为 U2=110V，重物被提起．不 计各种摩擦，当重物向上运动的速率恒定时，电路中的电流强度 I2=5.0A，求： （1）该电动机的电阻． （2）重物被电动机匀速提升时的速率？（取 g=10m/s2）． 16．如图所示，R1=14Ω R2=9Ω．当开关处于位置 1 时，电流表读数 I1=0.2A；当开关处于位 置 2 时，电流表的读数 I2=0.3A．求电源的电动势 E 和内电阻 r． 17．如图所示，水平绝缘粗糙的轨道 AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道 BC 平滑连 接，半圆形轨道的半径 R=0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所 在的平面平行，电场强度 E=1.0×104N/C，现有一电荷量 q=+1.0×10﹣4 C，质量 m=0.1kg 的带 电体（可视为质点），在水平轨道上的 P 点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高 点 C，然后落至水平轨道上的 D 点．取 g=10m/s2． 试求： （1）带电体运动到圆形轨道 C 点时的速度大小； （2）带电体运动到圆形轨道 B 点时对圆形轨道的压力大小； （3）D 点到 B 点的距离 xDB． 2016-2017 学年贵州省安顺市平坝一高高二（上）期中物 理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（本大题共 12 小题，共计 48 分．1-8 小题只有一个选项符合题意，9-12 小题有多 个选项符合题意，全部选对得 4 分，选对但不全得 2 分，选错得 0 分） 1．在真空中电量为 q1 的点电荷产生的电场中有一个点 P，P 点与 q1 的距离为 r，把一个电量 为 q2 的检验电荷放在 P 点，它受的静电力为 F，则 P 点电场强度大小为（ ） （1） （2） （3）k （4）k ． A．（1）（2） B．（1）（3） C．（2）（3） D．（2）（4） 【考点】电场强度． 【分析】电量为 q1 的点电荷场源电荷，在 P 点产生的电场强度的大小根据公式 E=k 可以 确定．电量为 q2 的实验电荷在 P 点所受的电静电力为 F，根据电场强度的定义式 E= 也可 以确定 P 点电场强度的大小． 【解答】解：电量为 q2 的实验电荷在 P 点所受的电静电力为 F，根据电场强度的定义式得到： P 点电场强度的大小 E= ．故（1）错误，（2）正确． 电量为 q1 的点电荷场源电荷，在 P 点产生的电场强度的大小为 E=k ．故（3）正确，（4） 错误． 故选：C． 2．在使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是（ ） A．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越大 B．在测量电阻时，电流从红表笔流出，经被测电阻到黑表笔，再流入多用电表 C．测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较小的挡来测量 D．待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量 【考点】用多用电表测电阻． 【分析】用欧姆表测电阻，要选择合适的挡位，使指针指针中央刻度线附近；欧姆表换挡后 要进行欧姆调零，电流从欧姆表的黑表笔流出从红表笔流入． 【解答】解：A、用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越小，故 A 错误； B、在测量电阻时，电流从黑表笔流出，经被测电阻到红表笔，再流入多用电表，故 B 错误； C、测量时若发现表针偏转的角度较小，说明所选挡位太小，为减小测量误差，应该更换倍率 较大的挡来测量，故 C 错误； D、为保护电表安全，待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测 量，故 D 正确； 故选：D． 3．一个电流表的满偏电流 Ig=1mA．内阻为 300Ω，要把它改装成一个量程为 10V 的电压表， 则应在电流表上（ ） A．串联一个 10000Ω的电阻 B．并联一个 10000Ω的电阻 C．串联一个 9700Ω的电阻 D．并联一个 9700Ω的电阻 【考点】把电流表改装成电压表． 【分析】电流表串联电阻起分压作用为电压表，电压表串联电阻为总电阻减去电流表的内 阻．总电阻=量程除以满偏电流． 【解答】解：应串联电阻为 R= ﹣Rg= ﹣300=9.7×103Ω A、由上式知应串联 9.7KΩ的电阻．故 A 错误 B、改装成电压表应串联电阻不是并联．故 B 错误 C、由解析式得应串联 9.7KΩ的电阻．故 C 正确 D、不应并联应串联电阻．故 D 错误 故选：C． 4．下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中错误的是（ ） A．带电粒子在电场中运动，电场力方向不一定与电场线方向相同 B．带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合 C．沿电场线方向，电势降低；电势降低的方向就是电场的方向 D．在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止；正电荷在某点受到 的电场力方向即为该点的电场强度方向，而电场线某点的切线方向为该点的电场强度方向．因 此可根据电场力与带电粒子的运动来确定运动轨迹与电场线的关系． 【解答】解：A、带电粒子在电场中运动，正电荷电场力方向与电场线方向相同，负电荷电场 力方向与电场线方向相反，故电场力方向不一定与电场线方向相同，故 A 正确； B、带电粒子在电场中运动时，如仅受电场力作用其加速度方向可能与电场强度方向相同或相 反，若是匀强电场且静止开始运动，则电场力方向与电场线共线，若是正电荷则方向相同， 故 B 正确； C、电场线的方向是电势降低最快的方向，电势降低的方向不一定是电场线的方向，只要是指 向电势低的方向就是电势降低的方向，故 C 错误； D、电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动 点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，故 D 正确； 本题选错误的，故选：C 5．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹是图中虚 线，由 M 运动到 N，以下说法正确的是（ ） A．粒子是负电荷 B．粒子在 M 点的加速度大于 N 点的加速度 C．粒子在 M 点的电势能小于 N 点的电势能 D．粒子在 M 点的动能小于 N 点的动能 【考点】电场线；电场强度；电势能． 【分析】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电 场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功 时，电势能增加． 【解答】解：A、带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧， 由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，所 以 A 错误； B、由电场线的分布可知，电场线在 N 点的时候较密，所以在 N 点的电场强，粒子在 N 点时 受到的电场力大，所以 B 错误； C、粒子带正电，从 M 到 N 的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，即 粒子在 M 点的电势能大于 N 点的电势能，所以 C 错误； D、粒子带正电，从 M 到 N 的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的动能要增加，即粒子在 M 点的动能小于 N 点的动能，所以 D 正确； 故选 D． 6．电阻 R1、R2 的 I﹣U 关系图象如图（甲）所示，现把它们串联成如图（乙）所示的电路， 则（ ） A．由甲图可知 R1＜R2 B．若电源两端的电压保持不变，要使 R1 的功率增大，变阻器 R0 的滑片应向左滑动 C．两电阻消耗的电功率 P1＞P2 D．调节 R0，可以使 R1、R2 电压相等 【考点】闭合电路的欧姆定律；欧姆定律． 【分析】I﹣U 图象斜率的倒数等于电阻，根据斜率的大小可判断电阻的大小； 要使 R1 的功率增大，电路中电流应增大，变阻器接入电路的电阻应减小，即可判断变阻器 R0 的滑片移动方向；两电阻串联电流相等，根据公式 P=I2R 分析两电阻功率的关系；根据欧姆定 律分析电压关系． 【解答】解： A、根据电阻的定义式 R= = ，k 是 I﹣U 图象的斜率，可知斜率 k 越大，R 越小，所以 R1 ＞R2．故 A 错误． B、若电源两端的电压保持不变，要使 R1 的功率增大，电路中电流应增大，变阻器接入电路 的电阻应减小，所以变阻器 R0 的滑片应向右移动．故 B 错误． C、两电阻串联，电流相等，R1＞R2，根据公式 P=I2R 分析可知：P1＞P2．故 C 正确． D、两电阻的电流相等，R1＞R2，根据欧姆定律 U=IR 可知，无论怎样调节 R0，不可能使 R1、 R2 电压相等．故 D 错误． 故选：C 7．如图所示是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间 距离的过程中（ ） A．电阻 R 中没有电流B．电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 C．电容器的电容变大 D．电容器两端电压变大 【考点】闭合电路的欧姆定律；电容． 【分析】电路稳定时，电容器的电压等于电源的电动势．在增大电容器两板间距离的过程中， 电容减小，电容器放电，根据电容器极板所电荷的电性，分析电路中形成的电流方向． 【解答】解：在增大电容器两板间距离的过程中，电容 C 减小，电压 U 不变，则电量 Q=CU 减小，电容器放电．由于电容器上极板带正电，则电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流．故 B 正确， ACD 错误． 故选：B 8．如图所示，平行板电容器的电容为 C，带电荷量为 Q，板间距离为 d，今在两板的中点 d 处放一电荷 q，则它所受电场力的大小为（ ） A． B．k C． D．k 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】根据电容的定义式求出两极板间的电势差，结合匀强电场的场强公式求出电场强度 的大小，从而得出电荷 q 所受的电场力． 【解答】解：两极板间的电势差为：U= ， 则两极板间的电场强度为：E= ， 电荷 q 所受的电场力为：F=qE= ． 故选：A 9．如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为 1cm 的圆与两坐标 轴的交点，已知 A、B、C 三点的电势分别为 UA=15V，UB=3V，UC=﹣3V，由此可得 D 点和 O 点电势分别为（ ） A．UD=9V B．UD=6V C．UO=12V D．UO=6V 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系． 【分析】在匀强电场中，沿着同一方向，每前进相同的距离，电势的降低相等；先求解出 D 点的电势，然后找出等势面，进一步求解 A、D 连线中点的电势． 【解答】解：在匀强电场中，沿着同一方向，每前进相同的距离，电势的降低相等； 故：φA﹣φB=φD﹣φC 代入数据，有：15﹣6=φD﹣（﹣3） 解得：φD=6V； φA﹣φO=φO﹣φC， 所以：φO= ，所以 AD 正确，BC 错误； 故选：AD． 10．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V，线圈电阻为 2Ω，通过线圈的电流为 10A， 这台电动机正常工作 1s 消耗的电能为 W，产生的热量为 Q，则（ ） A．W=200J B．Q=3800J C．W=3800J D．Q=200J 【考点】电功、电功率． 【分析】电动机为非纯电阻电路，根据 W=UIt 求解电功，根据 Q=I2rt 求解电热，而输出功等 于 W 出=W﹣Q． 【解答】解：消耗的电能 W=UIt=380×10×1=3800J； 产生的热量 Q=I2Rt=100×2×1=200J； 故 CD 正确，AB 错误． 故选：CD． 11．NTC 热敏电阻器即负温度系数热敏电阻器，也就是指阻值随温度的升高而减小的电阻．负 温度系数的热敏电阻 R 2 接入如右图所示电路中，R1 为定值电阻，L 为小灯泡，当温度降低时 （不考虑灯泡和定值电阻阻值随温度变化）（ ） A．小灯泡变亮 B．小灯泡变暗 C．R 1 两端的电压增大 D．电流表的示数减小 【考点】闭合电路的欧姆定律． 【分析】首先看懂电路图中各用电器的连接方式，热敏电阻 R2 在电路中与滑动变阻器的作用 一样，也是动态电路分析的题目．当温度降低时，R2 的电阻的电阻增大，总电阻增大，据闭 合电路的欧姆定律知干路电流减小，电阻 R1 两端的电压减小，灯 L 两端的电压增大，即可判 断选项． 【解答】解：当温度降低时，R2 的电阻值增大，外电路总电阻增大，据闭合电路的欧姆定律 知干路电流减小，即电流表的示数减小； 据 UR1=IR1 知，电阻 R1 两端的电压减小； 再据 E=UR1+UL+U 内知：灯 L 两端的电压增大，即小灯泡变亮，故 AD 正确，BC 错误． 故选：BC． 12．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的 U﹣I 图象，U 为路端电压，I 为电路中的总 电流，则下列说法中正确的是（ ） A．.电动势 E1=E2．内阻 r1＞r2 B．.电动势 E1=E2，短路电流 I1＞I2 C．电动势 E1＞E2，内阻 r1＜r2 D．.当通过两电源的电流相同时，电源 2 的路端电压较小 【考点】闭合电路的欧姆定律． 【分析】明确闭合电路欧姆定律的基本内容，知道 U﹣I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动 势，与 I 轴的交点表示短路电流，斜率表示内阻． 【解答】解：A．U﹣I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势 E1=E2， 内阻 r1＜r2，故 A 错误； B、U﹣I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动势，与 I 轴的交点表示短路电流，故电动势 E1=E2， 发生短路时的电流 I1＞I2，故 B 正确； C．U﹣I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势 E1=E2，内阻 r1＜r2， 故 C 错误； D．．当通过两电源的电流相同时，两图象对应的横坐标相等，则根据图象可知，电源 2 的对 应的纵坐标较小，故说明电源 2 的路端电压较小，故 D 正确． 故选：BD． 二、填空题（每空 2 分，共 12 分） 13．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示， 用米尺测出金属丝的长度 L，金属丝的电阻大约为 5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻 R2，然 后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． ①从如图中读出金属丝的直径为 0.679mm～0.681 mm． ②为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A．电压表 0～3V，内阻 10kΩ B．电压表 0～15V，内阻 50kΩ C．电流表 0～0.6A，内阻 0.05Ω D．电流表 0～3A，内阻 0.01Ω E．滑动变阻器，0～10Ω F．滑动变阻器，0～l000Ω 要求较准确地测出其阻值，电压表应选 A ，电流表应选 C ，滑动变阻器 E 应选．（填 序号） 【考点】测定金属的电阻率． 【分析】①螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数． ②根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻 值较小的滑动变阻器；根据电路图分析答题． 【解答】解：①由图所示螺旋测微器可知，其示数为 0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；因此 金属丝的直径在 0.679mm～0.681mm． ②两节新的干电池，电源电动势为 3V，若选取电压表 15V，测量读数误差较大，因此电压表 选 A；电路最大电流约为 I= = =0.6A，电流表应选 C； 金属丝的电阻大约为 5Ω，为方便实验操作滑动变阻器应选 E． 故答案为：①0.679mm～0.681mm；②A，C，E． 14．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这 一问题，实验室备有的器材是： 电压表（3V，电阻约为 3kΩ） 电流表（0～0.6A，电阻约为 2Ω） 电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干． 实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上． （1）他们应选用图 1 中图所示的 B 电路进行实验； （2）读出图 2 中游标卡尺的读数是 2.98 cm． 【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线． 【分析】（1）根据实验要求可以确定滑动变阻器的分压接法，由电阻关系可得出电流表的接 法； （2）根据游标卡尺的读数方法进行读数即可． 【解答】解：（1）由于电压电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，正常工 作时灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．故电路原理图选 B； （2）游标卡尺的主尺读数为：2.9cm=29mm，游标尺上第 8 个刻度和主尺上某一刻度对齐， 所以游标读数为 8×0.1mm=0.8mm，所以最终读数为：29mm+0.8mm=29.8mm=2.98cm 故答案为：（1）B；（2）2.98． 三、计算题（共 40 分，请写出必要的文字说明和计算步骤） 15．如图所示，用某一直流电动机来提升重物，重物的质量 m=50kg．当电压 U1=12V 时没有 提起重物，即输出功率为 0，这时电流为 I1=3A．当电动机的电压为 U2=110V，重物被提起．不 计各种摩擦，当重物向上运动的速率恒定时，电路中的电流强度 I2=5.0A，求： （1）该电动机的电阻． （2）重物被电动机匀速提升时的速率？（取 g=10m/s2）． 【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律． 【分析】（1）根据欧姆定律求解电动机的内电阻； （2）输出功率等于电动机的输入功率减去发热功率，由此求解． 【解答】解：（1）电动机输出功率为零时符合欧姆定律，则有： ； （2）设重物匀速运动的速率为 v，则根据功率关系可得： U2I2﹣I22r=mgv， 解得：v=0.9m/s． 答：（1）该电动机的电阻为 4Ω． （2）重物被电动机匀速提升时的速率为 0.9m/s． 16．如图所示，R1=14Ω R2=9Ω．当开关处于位置 1 时，电流表读数 I1=0.2A；当开关处于位 置 2 时，电流表的读数 I2=0.3A．求电源的电动势 E 和内电阻 r． 【考点】闭合电路的欧姆定律． 【分析】根据闭合电路欧姆定律分别列出开关处于位置 1 和 2 时的电流表达式，联立组成方 程组求解电源的电动势 E 和内电阻 r． 【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得 E=I1（R1+r）① E=I2（R2+r）② 联立组成方程组得，r= 代入解得，r=1Ω 将 r=1Ω代入①得，E=3V 答：电源的电动势 E=3V，内电阻 r=1Ω． 17．如图所示，水平绝缘粗糙的轨道 AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道 BC 平滑连 接，半圆形轨道的半径 R=0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所 在的平面平行，电场强度 E=1.0×104N/C，现有一电荷量 q=+1.0×10﹣4 C，质量 m=0.1kg 的带 电体（可视为质点），在水平轨道上的 P 点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高 点 C，然后落至水平轨道上的 D 点．取 g=10m/s2． 试求： （1）带电体运动到圆形轨道 C 点时的速度大小； （2）带电体运动到圆形轨道 B 点时对圆形轨道的压力大小； （3）D 点到 B 点的距离 xDB． 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】（1）带电体恰好到达最高点 C，在最高点 C，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律 求出带电体在圆形轨道 C 点的速度大小； （2）根据动能定理求得带电体通过 B 点的速度，通过牛顿第二定律求出支持力的大小，从而 求出带电体运动到圆形轨道 B 点时对圆形轨道的压力大小； （3）带电体离开 C 点后，在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀变速直线运动， 抓住等时性，由分位移公式求出 D 点到 B 点的距离 xDB． 【解答】解：（1）设带电体通过 C 点时的速度为 vC，根据牛顿第二定律得： mg=m 代入数据解得：vc=2m/s （2）设带电体通过 B 点时的速度为 vB，设轨道对带电体的支持力大小为 FB，带电体从 B 运 动到 C 的过程中，根据动能定理得： ﹣mg•2R= ﹣ 带电体在 B 点时，根据牛顿第二定律有：FB﹣mg=m 联立解得：FB=6N 根据牛顿第三定律可知，带电体对轨道的压力为：FB′=FB=6N （2）设带电体从最高点 C 落至水平轨道上的 D 点经历的时间为 t，根据运动的分解有： 竖直方向有：2R= gt2， 故：xDB=vCt﹣ • 联立解得：xDB=0 答：（1）带电体运动到圆形轨道 C 点时的速度大小是 2m/s； （2）带电体运动到圆形轨道 B 点时对圆形轨道的压力大小是 6N； （3）D 点到 B 点的距离 xDB 是 0． 2016 年 12 月 21 日