重庆市杨家坪名校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题答案
全卷满分100分，75分钟完卷
第I卷选择题（共43分）
一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．真空中有两个静止的点电荷甲和乙，它们各自所带电荷量均保持不变，二者之间的距离记为，则下列关于它们之间的静电作用力的大小与距离关系的图像可能正确的是（ ）
A B C D
【答案】D
【详解】根据库仑定律可知真空中两个静止点电荷之间的相互作用力
若它们各自所带电荷量保持不变，则与成正比。
故选D。
2．在如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器Rx的最大阻值为，开关S闭合，下列判断正确的是（ ）
A．当时，定值电阻的功率最大 B．当时，定值电阻的功率最大
C．当时，电源的输出功率最大 D．当时，电源的输出功率最大
【答案】B
【详解】AB．根据欧姆定律可知，变阻器的阻值时，电路中电流最大，故根据可知定值电阻消耗的功率最大，故A错误，B正确；
CD．电源的输出功率
当，即时，电源的输出功率最大，故CD错误。
故选B。
3．如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是（ ）
A．a点场强小于b点场强 B．a点电势大于b点电势
C．带电粒子从a到b动能减小 D．带电粒子从a到b电势能减小
【答案】C
【详解】A．根据电场线的疏密表示电场强度的强弱，可知a点场强大于b点场强，A错误；
B．根据顺着电场线方向，电势降低，可知a点电势小于b点电势，B错误；
CD．粒子的运动轨迹向左弯曲，粒子受到的电场力沿电场线向左，若粒子从a到b，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，D错误，C正确。
故选C。
4．如图所示，在直角中，，，匀强电场的电场线平行于所在平面，且A、B、C点的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的方向沿方向
B．电场强度的大小为400eV
C．一个电子从A点移动到点，电场力做功为零
D．一个电子从B点移动到点，电场力做功为
【答案】C
【详解】A．A点和点电势相等，故为一条等势线，又电场线与等势线垂直，所以电场方向垂直于，故A错误；
B．电场强度的大小为
故B错误；
C．在等势线上移动电荷时电场力不做功，所以电子从A点移动到点时，电场力做功为零，故C正确；
D．一个电子从B点移动到点，电场力做功为
故D错误。
故选C。
5．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图甲，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图。把它们分别跟静电起电机的两级相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。当起电机摇动时，下列说法正确的是（ ）
A．室内的空气湿度越大，实验效果越好
B．若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面
C．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
D．锯条附近的电场强度小于在金属片附近的电场强度
【答案】B
【详解】A．加大空气湿度，由于潮湿的空气易于导电，则起电机产生的静电不容易在铁锯条和易拉罐（金属）片上积累，该实验不易成功，故A错误；
B．若锯条接电源负极，金属片接正极，而俘获电子的烟尘带负电，这些烟尘将附着在金属片上面，故B正确；
C．锯条和金属片周围的电场将空气电离，电离产生的电子让烟尘颗粒带电，不需先让烟尘颗粒带上电荷，故C错误；
D．根据电场的分布特点，尖端物体附近的电场线密集，所以瓶内存在的是辐射形的电场，不是匀强电场，在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，故D错误。
故选B。
6．微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（ ）
A．静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电
B．由静止突然向前加速时，电容器的电容增大
C．由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表
D．保持向前匀减速运动时，两板间的电场强度减小
【答案】C
【详解】A．静止时，由于电容器所带电荷量不变，则电容器没有充放电过程，则电流表示数为零，但由于电容器与电源连接，两端电压不为0，则电容器两极板带了电，故A错误；
B．由于静止突然向前加速时，弹簧被压缩，电容器极板之间的间距增大，根据
可知，电容器的电容减小，故B错误；
C．根据，
由于静止突然向前加速时，电容器极板之间的间距增大，电容减小，则极板所带电荷量减小，极板处于放电过程，由于极板N与电源负极连接，极板N带负电，电荷量减小，则极板N失去电子，即由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表，故C正确；
D．保持向前匀减速运动时，电容器极板之间的间距减小，电容增大，根据上述，有
电容器与电源连接，电压不变，间距减小，则两板间的电场强度增大，故D错误。
故选C。
7．某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变化关系如图乙所示，已知时间内，小车处于静止状态，则（ ）
A．时间内，弹簧处于原长状态
B．时间内，小车的加速度随时间均匀增大
C．时间内，小车做匀变速直线运动
D．时间内，小车可能向左做匀减速直线运动
【答案】D
【详解】A．0-t1时间内电压表示数不变，说明力敏电阻所受压力不变，由题意可知，弹簧上一定有力，M处于静止状态，合力为零，力敏电阻对M的弹力水平向左，弹簧对M弹力水平向右，所以在0-t1时间内弹簧也可能处于压缩状态，故A错误；
BC．t1-t2时间内，R两端电压均匀减小，电路中电流均匀减小，力敏电阻阻值变大，设时电路中总电阻为，电路中电流为，由闭合电路的欧姆定律得
解得
由图可知
解得
所以物块的加速度
T为弹簧弹力，大小不变，所以小车的加速度随时间不是均匀变化，故BC错误；
D．t2-t3时间内，电流不变，力敏电阻上所受压力不变，且M受到弹簧向右的力大于力敏电阻对M的压力，可知M的加速度向右且大小不变，所以小车可能向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动，故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选的得0分。
8．电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电势能的能力，因此电动势（ ）
A．由电源中非静电力的特性决定
B．越大，表明电源储存的电能越多
C．在数值上等于未接入电路时电源两端的电压
D．等于把1C的正电荷在电源内部从负极移到正极非静电力做的功
【答案】ACD
【详解】AB．电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，由非静电力的性质决定；电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，但不表明电源储存的电能越多，故A正确，B错误；
C．电源未接入电路时，电流I=0，由闭合电路欧姆定律可知
所以电动势在数值上等于未接入电路时电源两端的电压，故C正确；
D．电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，故D正确。
故选ACD。
9．P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积，将P1和P2按图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．若P1和P2的体积相同，则P1的电功率小于P2的电功率
B．若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流
C. 若P1和P2的厚度相同，则流过P1的电流小于流过P2的电流
D. 若P1和P2的厚度相同，则P1内自由电荷定向移动的速率比P2的更小
【答案】AD
【详解】AB．由电阻定律可得
若P1和P2的体积相同，则上下表面积越大的阻值越大，即
由电功率公式，可知P1的电功率小于P2的电功率，故A正确；
由电流公式，可知P1的电流小于P2的电流，故B错误；
CD．由电阻定律可得
若P1和P2的厚度相同，则电阻也相等；由于P1和P2是并联关系，所以P1两端的电压等于P2两端的电压，由电流公式，可知P1的电流等于P2的电流，故C错误。
由电流微观表达式，I=nqSv可知，P1表面积大于P2的表面积，故P1内自由电荷定向移动的速率比P2的更小，D正确
故选AD。
10．现代科技中常常利用电场来控制带电粒子的运动。某控制装置由加速电场、偏转电场和收集装置组成，如图所示。加速电场可以提供需要的电压，偏转电场为辐向电场，其内外圆形边界的半径分别为、，在半径相等的圆周上电场强度大小都相等，方向沿半径向外，且满足（r为半径），已知处的电场强度大小为，带电粒子的质量为m，电荷量为，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用。则（ ）
A．加速电场电压无论取多少，粒子只要垂直PB飞入电场，就一定能做匀速圆周运动
B． 要使粒子由静止加速后能从A点沿半径的圆形轨迹1到达C点，则加速电场的电压为
C．若粒子从B点垂直于OP方向射入，对应的轨迹2可能是抛物线
D．若加速后从PB间垂直PB方向进入的粒子都能做匀速圆周运动而到达收集装置，则粒子做圆周运动周期T与轨迹对应半径r应满足的关系式
【答案】BD
【详解】A．设加速电场电压U，粒子垂直PB飞入电场，做匀速圆周运动，则
联立两式得
A错误；
B．带电粒子在电场中加速，有
粒子在偏转电场中做匀速圆周运动，由电场力提供向心力，可得
又
联立上式解得
B正确；
C．若粒子从B点垂直于OP方向射入，且恰能从右侧3r0处D点垂直于OD方向射出，其轨迹如图中轨迹2所示，粒子在轨迹2的位置离O的距离为r时，粒子受到的电场力为
对比万有引力表达式
可知粒子在偏转电场中运动的受力特点与行星绕太阳转动的受力特点相似，故粒子在偏转电场中运动特点与行星的运动特点相似，粒子在偏转电场中的轨迹为椭圆，C错误；
D．若粒子在偏转电场中做圆周运动的半径为r，由电场力提供向心力可得
又
联立解得
D正确；
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题（共57分）
三、实验题:本题共2小题，第11题8分，第12题8分，共16分。
11．某同学用多用电表欧姆挡“×100”挡估测某一电压表内阻时，发现指针位置如图中虚线。
（1）应将挡位换为挡 （选填“×10”或“×1k”），然后将红、黑表笔短接，进行 （选填“机械调零”或“欧姆调零”）后再测量；
（2）重新正确测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线（实线为刻度盘的中线）所示，则电压表的内阻为 ，该欧姆表在此挡位时的内阻为 ；
（3）如图所示为用多用电表测量电压表内阻的电路图，其中a表笔是表笔 （选填“红”或“黑”）。
（4）某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值关系，他们分别画出了如图所示的几种图像，其中可能正确的是 ；（选填选项下面的字母）
A B C D
【答案】×1k 欧姆调零 15000 15000 黑 AC
【详解】（1）[1][2]用多用电表欧姆挡“×100”挡估测某一电压表内阻时，发现指针位置如图中虚线所示，可知待测电阻阻值较大，应将挡位换为×1k，然后将红、黑表笔短接，进行欧姆调零后再测量。
（2）[3]重新正确测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线（实线为刻度盘的中线）所示，则电压表的内阻为
[4]因为此时指针指在中间位置，电流为满偏电流的一半，则有
欧姆调零时，有
联立可得该欧姆表在此挡位时的内阻为
（3）[5]多用电表电流从红表笔流入，黑表笔流出，图中a表笔接电压表正接线柱，故a表笔是黑表笔。
（4）[6]根据欧姆定律可得
变形可得
其中为该挡位欧姆调零后欧姆表的内阻，可知图像是双曲线的一条；图像为一条纵轴截距为正的倾斜直线。
故选AC。
12．国标（GB／T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：
电源（电动势约为3V，内阻可忽略）；电压表V1（量程为3V，内阻很大）；
电压表V2（量程为3V，内阻很大）；定值电阻R1（阻值4kΩ）；
定值电阻R2（阻值2kΩ）；电阻箱R（最大阻值9999Ω）；
单刀双掷开关S；导线若干；游标卡尺；刻度尺。
实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；
C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
F．断开S，整理好器材。
（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d＝ mm；
（2）玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为：Rx＝ （用R1、R2、R表示）；
（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ＝ Ω·m（保留两位有效数字）；
（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】30.00 14 偏大
【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上0刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为：30.00mm，所以玻璃管内径：d=30.00mm
（2）[2]设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则电路电流为：
总电压：
当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为
总电压
由于两次总电压等于电源电压E，可得：
解得：
（3）[3]从图丙中可知，R=2×103Ω时，，此时玻璃管内水柱的电阻：
水柱横截面积：
由电阻定律得：
（4）[4]若电压表V1内阻不是很大，则把S拨到1位置时，此时电路中实际电流大于，根据可知测量的Rx将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大。
四、计算题:本题共3小题，第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分。
13．如图所示，电源输出电压恒定为U0=20V，电灯规格为“2V4W”，电动机线圈的电阻为R0＝1Ω，当可变电阻R＝4Ω时，电灯和电动机都正常工作，求：
（1）电动机的额定功率；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）整个电路工作2min消耗的电能；
（4）整个闭合电路工作2min放出的焦耳热。
【答案】（1）10V；（2）80%；（3）4800J；（4）2880J
【详解】（1）电灯正常工作，回路电流
电动机两端电压
解得
所以
（2）电动机热功率P热＝I2R0＝4W
P机＝PM－P热＝16W
（3）消耗电能
（4）电灯的电阻
电路放出焦耳热
14．如图所示，一电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度为g，，。
（1）求匀强电场的电场强度大小；
（2）若将电场强度减小为原来的，则物块的加速度为多大？
（3）若将电场强度减小为原来的，求物块下滑距离为L时的动能。
【答案】（1）；（2）0.3g；（3）0.3mgL
【详解】（1）小物块静止在斜面上，受到重力、静电力和斜面支持力，受力分析如图所示
则有
联立解得
（2）若电场强度减小为原来的，即
则由牛顿第二定律得
解得
（3）电场强度变化后，物块下滑距离为L时，重力做正功，静电力做负功，
由动能定理得
解得
15．如图1所示，在xOy平面直角坐标系第一象限存在竖直向下的匀强电场，场强大小为E；第二象限存在水平向右的匀强电场，场强大小也为E；第四象限存在竖直向上的匀强电场，场强大小为2E。一质量为m、电荷量为q的正离子从A点静止释放，A点位置坐标为。不计该离子的重力。
（1）求离子第一次通过y轴时的速度大小；
（2）求离子第二次通过x轴时的位置坐标；
（3）若离子第一次进入第四象限后开始计时，第四象限中的电场按图2规律变化（图中），忽略电场变化引起的电磁感应现象，求离子第4次通过x轴的位置坐标。
【答案】（1）（2）（4d，0）；（3）（13d，0）；
【详解】（1）根据动能定理
解得离子第一次通过y轴时的速度大小为
（2）离子在第一象限做类平抛运动，水平方向有x1=v1t1
竖直方向有
联立解得x1=2d
故离子第一次通过x轴时的位置坐标为（2d，0）。
因
则
此时粒子的速度方向与x轴正向的夹角
则θ=45°
进入第4象限的电场时粒子沿-y方向先做匀减速，速度减到零后反向加速，第二次回到x轴，则
沿x轴方向的位移
离子第二次通过x轴时的位置坐标（4d，0）；
（3）若离子第一次进入第四象限后开始计时，则在
时间内向下做减速运动，在时刻的速度
然后经过后再反向加速，仍经过后第2次回到x轴；粒子以与x轴成45°的方向斜射入第一象限，则经过
第3次回到x轴，此时第四象限的电场正处于向上的2E，则再经过粒子速度减为零，再经过两个，粒子开始反向运动，再经过第4次经过x轴，此时从计时开始粒子已经经过了11个的时间，则沿x方向的位移为
则此时的位置坐标为（13d，0）。重庆市杨家坪名校2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题
全卷满分100分，75分钟完卷
第I卷选择题（共43分）
一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．真空中有两个静止的点电荷甲和乙，它们各自所带电荷量均保持不变，二者之间的距离记为，则下列关于它们之间的静电作用力的大小与距离关系的图像可能正确的是（ ）
A B C D
2．在如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器Rx的最大阻值为，开关S闭合，下列判断正确的是（ ）
A．当时，定值电阻的功率最大
B．当时，定值电阻的功率最大
C．当时，电源的输出功率最大
D．当时，电源的输出功率最大
3．如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是（ ）
A．a点场强小于b点场强
B．a点电势大于b点电势
C．带电粒子从a到b动能减小
D．带电粒子从a到b电势能减小
4．如图所示，在直角中，，，匀强电场的电场线平行于所在平面，且A、B、C点的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的方向沿方向
B．电场强度的大小为400eV
C．一个电子从A点移动到点，电场力做功为零
D．一个电子从B点移动到点，电场力做功为
5．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图甲，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图。把它们分别跟静电起电机的两级相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。当起电机摇动时，下列说法正确的是（ ）
A．室内的空气湿度越大，实验效果越好
B．若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面
C．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
D．锯条附近的电场强度小于在金属片附近的电场强度
6．微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（ ）
A．静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电
B．由静止突然向前加速时，电容器的电容增大
C．由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表
D．保持向前匀减速运动时，两板间的电场强度减小
7．某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变化关系如图乙所示，已知时间内，小车处于静止状态，则（ ）
A．时间内，弹簧处于原长状态
B．时间内，小车的加速度随时间均匀增大
C．时间内，小车做匀变速直线运动
D．时间内，小车可能向左做匀减速直线运动
二、多项选择题:本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选的得0分。
8．电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电势能的能力，因此电动势（ ）
A．由电源中非静电力的特性决定
B．越大，表明电源储存的电能越多
C．在数值上等于未接入电路时电源两端的电压
D．等于把1C的正电荷在电源内部从负极移到正极非静电力做的功
9．P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积，将P1和P2按图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．若P1和P2的体积相同，则P1的电功率小于P2的电功率
B．若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流
C. 若P1和P2的厚度相同，则流过P1的电流小于流过P2的电流
D. 若P1和P2的厚度相同，则P1内自由电荷定向移动的速率比P2的更小
10．现代科技中常常利用电场来控制带电粒子的运动。某控制装置由加速电场、偏转电场和收集装置组成，如图所示。加速电场可以提供需要的电压，偏转电场为辐向电场，其内外圆形边界的半径分别为、，在半径相等的圆周上电场强度大小都相等，方向沿半径向外，且满足（r为半径），已知处的电场强度大小为，带电粒子的质量为m，电荷量为，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用。则（ ）
A．加速电场电压无论取多少，粒子只要垂直PB飞入电场，就一定能做匀速圆周运动
B． 要使粒子由静止加速后能从A点沿半径的圆形轨迹1到达C点，则加速电场的电压为
C．若粒子从B点垂直于OP方向射入，对应的轨迹2可能是抛物线
D．若加速后从PB间垂直PB方向进入的粒子都能做匀速圆周运动而到达收集装置，则粒子做圆周运动周期T与轨迹对应半径r应满足的关系式
第Ⅱ卷 非选择题（共57分）
三、实验题:本题共2小题，第11题8分，第12题8分，共16分。
11．某同学用多用电表欧姆挡“×100”挡估测某一电压表内阻时，发现指针位置如图中虚线。
（1）应将挡位换为挡 （选填“×10”或“×1k”），然后将红、黑表笔短接，进行 （选填“机械调零”或“欧姆调零”）后再测量；
（2）重新正确测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线（实线为刻度盘的中线）所示，则电压表的内阻为 ，该欧姆表在此挡位时的内阻为 ；
（3）如图所示为用多用电表测量电压表内阻的电路图，其中a表笔是表笔 （选填“红”或“黑”）。
（4）某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值关系，他们分别画出了如图所示的几种图像，其中可能正确的是 ；（选填选项下面的字母）
A B C D
12．国标（GB／T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：
电源（电动势约为3V，内阻可忽略）；电压表V1（量程为3V，内阻很大）；
电压表V2（量程为3V，内阻很大）；定值电阻R1（阻值4kΩ）；
定值电阻R2（阻值2kΩ）；电阻箱R（最大阻值9999Ω）；
单刀双掷开关S；导线若干；游标卡尺；刻度尺。
实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；
C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
F．断开S，整理好器材。
（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d＝ mm；
（2）玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为：Rx＝ （用R1、R2、R表示）；
（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ＝ Ω·m（保留两位有效数字）；
（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。
四、计算题:本题共3小题，第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分。
13．如图所示，电源输出电压恒定为U0=20V，电灯规格为“2V4W”，电动机线圈的电阻为R0＝1Ω，当可变电阻R＝4Ω时，电灯和电动机都正常工作，求：
（1）电动机的额定功率；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）整个电路工作2min消耗的电能；
（4）整个闭合电路工作2min放出的焦耳热。
14．如图所示，一电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度为g，，。
（1）求匀强电场的电场强度大小；
（2）若将电场强度减小为原来的，则物块的加速度为多大？
（3）若将电场强度减小为原来的，求物块下滑距离为L时的动能。
15．如图1所示，在xOy平面直角坐标系第一象限存在竖直向下的匀强电场，场强大小为E；第二象限存在水平向右的匀强电场，场强大小也为E；第四象限存在竖直向上的匀强电场，场强大小为2E。一质量为m、电荷量为q的正离子从A点静止释放，A点位置坐标为。不计该离子的重力。
（1）求离子第一次通过y轴时的速度大小；
（2）求离子第二次通过x轴时的位置坐标；
（3）若离子第一次进入第四象限后开始计时，第四象限中的电场按图2规律变化（图中），忽略电场变化引起的电磁感应现象，求离子第4次通过x轴的位置坐标。
