安徽省滁州市凤阳县艺荣高考辅导学校2022届高三物理上学期第五次月考试题（含解析）

安徽省滁州市凤阳县艺荣高考辅导学校2022届高三（上）第五次月考物理试卷一、选择题（每题4分）1．（4分）关于电流，下列说法正确的是（　　）　A．根据I=可知，I与q成正比　B．如果在相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流　C．电流有方向，因此电流是矢量　D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位　2．（4分）下面对电源电动势概念的认识正确的是（　　）　A．电源电动势等于电源两极间的电压　B．在闭合电路中，电动势等于内外电压之和　C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其形式的能转化为电能越多，电动势就越大　D．电动势、电压和电势差名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同　3．（4分）如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则（　　）　A．通过两棒的电流不相等　B．两棒的自由电子定向移动的平均速率不同，细棒中电子定向移动平均速度v1大于粗棒中的平均速度v2　C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内场强E2　D．细棒的电压U1小于粗棒的电压U2　4．（4分）（2022•上海）如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（　　）　A．R1断路B．R2断路C．R3短路D．R4短路　5．（4分）一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=10Ω，R2=120Ω，R3=40Ω，另有一测试电源电动势为100V，内阻忽略不计，则（　　）（1）当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40Ω-19-\n（2）当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40Ω（3）当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80V（4）当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V．　A．（1）（3）B．（1）（4）C．（2）（3）D．（2）（4）　6．（4分）（2022•湖南模拟）某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块，水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下关于A、B受力情况的说法中正确的是（　　）　A．A对B的压力变小B．A、B之间的摩擦力保持不变　C．A对B的摩擦力变大D．B对地面的压力保持不变　7．（4分）有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V、60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则（　　）　A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽的发热功率为60W　C．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗的总功率为60W　8．（4分）如图所示，额定电压都是110V，额定功率分别为PA=100W、PB=40W的两灯泡，接在220V电路上使用，使电灯能够正常发光，且电路中消耗电能最小的电路是哪一个（　　）　A．B．C．D．　9．（4分）（2022•宁夏）电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb．由图可知ηa、ηb的值分别为（　　）-19-\n　A．、B．、C．、D．、　10．（4分）（2022•海淀区模拟）在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示，下列比值错误的是（　　）　A．不变，不变B．变大，变大　C．变大，不变D．变大，不变　二．实验题（13.14.15.16小题每空2分，共18分）11．（2分）螺旋测微器的读数为　_________　mm．　12．（2分）游标卡尺的读数为　_________　mm　13．（6分）（2022•宁夏）图为一正在测量中的多用电表表盘．（1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为　_________　Ω．（2）如果是用直流10mA档测量电流，则读数为　_________　mA．（3）如果是用直流5V档测量电压，则读数为　_________　V．-19-\n　14．（8分）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时：①某同学连接的实物图如图1所示．但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了．那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是　_________　（写出所有可能断的导线的编号）．②某同学在实验时对该电路作了改进，其方法是：加接了一个定值电阻R0，如图2所示．他加接此电阻的作用是　_________　．③实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则E=　_________　，r=　_________　．　三．计算题（四个小题，共42分）15．（8分）如图中电源的电动势为E=6V，内阻为r=2Ω，R1为1Ω，R2全阻值为6Ω，试求（1）R1的最大功率．（2）滑动变阻器阻值多大时，电源的输出功率最大，输出的最大功率是多少？（3）滑动变阻器阻值多大时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？　16．（12分）在如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的．求：（1）电源的电动势和内阻；（2）定值电阻R2的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值．　-19-\n17．（10分）如图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为L=0.5m，匀强磁场方向如图，大小为B=0.5T．质量为m=0.05kg、长为L=0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为I=2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知MN=OP=R=1m，求：（1）金属细杆开始运动时的加速度大小（2）金属细杆运动到P点时的速度大小（3）金属细杆运动到P点时对轨道的作用力大小．　18．（12分）如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域（电子质量为m，电量为e），经一段时间后从边界MN射出．求：（1）它们从磁场中射出时，出射点间的距离；（2）它们从磁场中射出的时间差．　-19-\n2022-2022学年安徽省滁州市凤阳县艺荣高考辅导学校高三（上）第五次月考物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题（每题4分）1．（4分）关于电流，下列说法正确的是（　　）　A．根据I=可知，I与q成正比　B．如果在相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流　C．电流有方向，因此电流是矢量　D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位考点：电流、电压概念．专题：恒定电流专题．分析：电流由通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t共同决定；恒定电流的大小和方向始终保持不变；电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则；“安培”是国际单位制中七个基本单位中的一个，也是电学中的唯一一个．解答：解：A、根据I=可知I是通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t的比值，故如果通过的电量q大但所用时间更多，则电流I可能更小．故A错误．B、恒定电流是指电流的大小和方向始终保持不变的电流，而本选项中如果电流的方向发生了变化，或电流的大小发生变化仍能保证在相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，但不是恒定电流，故B错误．C、电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，故电流是标量，故C错误．D、电流的单位“安培”是国际单位制中七个基本单位中的一个，也是电学中的唯一一个．故D正确．故选D．点评：掌握了基本概念即可顺利解决此类物体，故要加强基本概念的积累．　2．（4分）下面对电源电动势概念的认识正确的是（　　）　A．电源电动势等于电源两极间的电压　B．在闭合电路中，电动势等于内外电压之和　C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其形式的能转化为电能越多，电动势就越大　D．电动势、电压和电势差名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同考点：电源的电动势和内阻．专题：恒定电流专题．分析：电源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；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，电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，电动势等于内外电路电压之和．解答：解：A、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故A错误；-19-\nB、在闭合电路中，电动势等于内外电压之和，故B正确；C、电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其形式的能转化为电能的多少与电源搬运的电荷量有关，电源把其形式的能转化为电能多，电动势不一定大，故C错误；D、电动势、电压和电势差虽然单位相同，但物理意义不同，是不同的物理量，故D错误；故选B．点评：知道电源的概念、物理意义、定义式即可正确解题，本题是一道基础题．　3．（4分）如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则（　　）　A．通过两棒的电流不相等　B．两棒的自由电子定向移动的平均速率不同，细棒中电子定向移动平均速度v1大于粗棒中的平均速度v2　C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内场强E2　D．细棒的电压U1小于粗棒的电压U2考点：串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：两导体串联，则由串联电路的规律可知电流关系；由电阻定律可知两导体的电阻关系，再由欧姆定律可得出电压关系；由U=Ed可判断场强的大小关系．解答：解：A、因两导体串联，则电流一定相等，故A错误；B、由I=nesv可知，电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因截面积不相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，故B正确；C、D、因电压相等，而由R=ρ可知，细棒的电阻较大，则由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，则由U=Ed可知，细棒内的电场强度大于粗棒内的电场强度，故C错误，D错误；故选：B．点评：本题考查串并联的电流、电压规律及欧姆定律等内容；同时要注意明确在导体中形成了沿导线的电场，U=Ed在这里同样适用．　4．（4分）（2022•上海）如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（　　）-19-\n　A．R1断路B．R2断路C．R3短路D．R4短路考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：首先认识电路的结构：没有发生故障前，R1与L1并联，R2与R3并联后与R4串联再与L2并联，两部分并联电路再串联，画出等效电路图．将选择逐一代入，根据欧姆定律分析，选择符合题意的选项．解答：解：没有发生故障前，等效电路如图所示．A、若R1断路，总外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压变大，L1变亮；ab部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、R4的电流都减小，L2变暗，符合题意．故A正确．B、若R2断路，总电阻变大，总电流减小，ac部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，R1、L1中电流都减小，L1变暗，与题意相矛盾，故B错洖．C、若R3短路或R4短路，总电阻减小，总电流增大，A中电流变大，与题意相矛盾，故CD错误．故选A．点评：本题是电路中动态变化分析问题，首先要识别电路的结构，其次按照“局部→整体→局部”的思路进行分析．　5．（4分）一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=10Ω，R2=120Ω，R3=40Ω，另有一测试电源电动势为100V，内阻忽略不计，则（　　）（1）当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40Ω（2）当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40Ω（3）当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80V（4）当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V．　A．（1）（3）B．（1）（4）C．（2）（3）D．（2）（4）考点：串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联．当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压．根据欧姆定律求解电压．解答：解：（1）当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为：-19-\nR=+R1=+10=40Ω；故正确；（2）当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为：R=+R2==128Ω；故错误；（3）当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，有：U=E==80V；故正确；（4）当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为：U3=E==25V；故错误；故选：A．点评：对于电路要明确电路的结构，并能正确应用串并联电路的规律进行分析，必要时应进行电路的简化．　6．（4分）（2022•湖南模拟）某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块，水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下关于A、B受力情况的说法中正确的是（　　）　A．A对B的压力变小B．A、B之间的摩擦力保持不变　C．A对B的摩擦力变大D．B对地面的压力保持不变考点：洛仑兹力；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．分析：对整体分析，判断加速度是否变化，再隔离分析，运用牛顿第二定律判断A、B间的摩擦力是否变化．通过整体和隔离受力分析，判断A与B、B与地面间的压力变化．解答：解：A、对整体分析，整体受重力、支持力、竖直向下的洛伦兹力和恒力F，合力为F不变，根据牛顿第二定律知加速度不变．A、B一起做匀加速直线运动．对A分析，受重力、支持力和洛伦兹力，洛伦兹力增大，则支持力增大，所以A对B的压力变大．故A错误．B、整体加速度不变，隔离对A分析，f=mAa，知A、B间的摩擦力不变．故B正确，C错误．D、整体受重力、支持力、竖直向下的洛伦兹力和恒力F，在竖直方向上，洛伦兹力增大，则地面的支持力增大，所以B对地面的压力增大．故D错误．故选B．点评：解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及会灵活运用整体法和隔离法对物体分析，运用牛顿第二定律求解．　-19-\n7．（4分）有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V、60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则（　　）　A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽的发热功率为60W　C．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗的总功率为60W考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由于电解槽和灯泡串联，根据灯泡正常发光，可以判断出电解槽的电压和电流，从而可以求得电解槽的输入功率、发热功率以及输出功率．解答：解：A、由于灯泡正常发光，所以电动机的电压为：U=220﹣110=110V，由于电解槽和灯泡串联，它们的电流相等，所以有：I=A，所以电解槽的输入功率为：P=UI=110×=60W，所以A错误．B、电解槽的发热功率为：P热=I2r=（）2×4.4=1.3W，所以B错误．C、电解槽消耗的总功率等于电解槽的输入功率为：P=UI=110×=60W，所以C正确．D、电路消耗总功率为为：P总=220V×A=120W，所以D错误．故选：C．点评：在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．　8．（4分）如图所示，额定电压都是110V，额定功率分别为PA=100W、PB=40W的两灯泡，接在220V电路上使用，使电灯能够正常发光，且电路中消耗电能最小的电路是哪一个（　　）　A．B．C．D．考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，在由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路．解答：解：A、由于AB两个灯泡的电阻大小不同，所以直接把AB串连接入电路的话，AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，所以A错误；B、由于额定电压都是110V，额定功率PA=100W、PB=40W，由此可知RB＞RA，把灯泡A与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，所以B错误；C、由于额定电压都是110V，额定功率PA=100W、PB=40W，由此可知RB＞RA-19-\n，把灯泡B与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使A与并联部分的电阻相同，所以AB能同时正常发光，并且并联电路消耗的功率与A灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W；D、把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为280W；由CD的分析可知，正常发光并且消耗的功率最小的为C，所以C正确．故选：C．点评：解答本题是一定要注意题目要同时满足两个条件即灯泡能够正常发光并且消耗的功率还要最小　9．（4分）（2022•宁夏）电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb．由图可知ηa、ηb的值分别为（　　）　A．、B．、C．、D．、考点：电源的电动势和内阻；测定电源的电动势和内阻．分析：电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．η===．所以电源的效率等于外电压与电动势之比．外电压和电动势可以从图象上读出．解答：解：电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．η===．E为电源的总电压（即电动势），在U﹣I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知Ua=、Ub=，则ηa=，ηb=．所以A、B、C错误，D正确．故选D．点评：解决本题的关键知道电源的效率也等于外电压与电动势之比以及会从U﹣I图象中读出电动势和外电压．　10．（4分）（2022•海淀区模拟）在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示，下列比值错误的是（　　）-19-\n　A．不变，不变B．变大，变大　C．变大，不变D．变大，不变考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：由题意知：R1是定值电阻，根据欧姆定律得知==R1．变阻器是可变电阻，根据闭合电路欧姆定律研究、与电源内阻的关系，再分析选择．解答：解：A、根据欧姆定律得知：==R1．故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，、均不变．故A正确．B、C，=R2，变大．根据闭合电路欧姆定律得：U2=E﹣I（R1+r），则有=R1+r，不变．故B错误，C正确．D、=R1+R2，变大．根据闭合电路欧姆定律得：U3=E﹣Ir，则有=r，不变．故D正确．本题选错误的，故选B点评：本题对于定值电阻，是线性元件有R==，对于非线性元件，R=≠．　二．实验题（13.14.15.16小题每空2分，共18分）11．（2分）螺旋测微器的读数为　2.150　mm．考点：螺旋测微器的使用．专题：实验题．-19-\n分析：螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．解答：解：螺旋测微器的固定刻度是2mm，可动刻度为0.01×15.0mm=0.150mm，所以最终读数为2.150mm．故答案为：2.150点评：螺旋测微器的读数方法，固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．　12．（2分）游标卡尺的读数为　10.60　mm考点：刻度尺、游标卡尺的使用．专题：实验题．分析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．解答：解：游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为12×0.05mm=0.60mm，所以最终读数为：10mm+0.60mm=10.60mm故答案为：10.60．点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．　13．（6分）（2022•宁夏）图为一正在测量中的多用电表表盘．（1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为　60　Ω．（2）如果是用直流10mA档测量电流，则读数为　7.18　mA．（3）如果是用直流5V档测量电压，则读数为　3.59　V．考点：用多用电表测电阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：根据不同的档位选择相应的表盘进行读数即可．要注意估读问题．解答：解：欧姆档在最上面的一排数据读取，读数为6×10Ω=60Ω；电流档取10mA，故测量时应读取中间的三排数据的最底下一排数据，读数为7.18mA；同样直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好，读数为35.9×0.1V=3.59V．故答案为：（1）60（2）7.18（3）3.59点评：-19-\n本题考查基本仪器、仪表的读数能力．仪器、仪表的读数是准确值加估计值，在仪器、仪表的读数中不可靠数字只保留一位，仪器或仪表中不可靠数字出现在哪一位，读数就读到哪一位．　14．（8分）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时：①某同学连接的实物图如图1所示．但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了．那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是　2、5、6　（写出所有可能断的导线的编号）．②某同学在实验时对该电路作了改进，其方法是：加接了一个定值电阻R0，如图2所示．他加接此电阻的作用是　防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短路）　．③实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则E=　　，r=　﹣R．　．考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题．分析：①当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，可知与电流表连接的回路中可能有断路的导线，电压表有示数，可知与电压表连接的回路不能有断路的导线，结合这两种情况确定可能断路的导线．②加接了一个定值电阻R0，防止电流过大，起保护电路的作用．③根据闭合电路欧姆定律列出两次中的方程，联立即可求解．解答：解：（1）①电流表示数为零，则可能断路的导线有：2、3、5、6，由于电压表有示数，则导线3不能断路，所以可能断路的导线有：2、5、6．②加接了一个定值电阻R0，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．③由闭合电路欧姆定律可知：U1=E﹣I1r′U2=E﹣I2r′联立解得：E=；r′=由于r′中含有保护电阻，故电源的电阻应为：r=r′﹣R=﹣R；故答案为：①2、5、6②防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．（或限制电流，防止电源短路）-19-\n③，﹣R．点评：本题需注意（1）由于电源电动势较大而内阻较小，故电路中应接入保护电阻；（2）本实验一般采用图象法求电动势和内电阻；本题中的计算法误差较大．　三．计算题（四个小题，共42分）15．（8分）如图中电源的电动势为E=6V，内阻为r=2Ω，R1为1Ω，R2全阻值为6Ω，试求（1）R1的最大功率．（2）滑动变阻器阻值多大时，电源的输出功率最大，输出的最大功率是多少？（3）滑动变阻器阻值多大时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：（1）R1为定值电阻，当电流最大时其功率最大．（2）当外电路的电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由功率公式代入数据计算即可．（3）把R1看成是电源的一部分，此时等效电源的电动势没变，内阻为R1+r，所以当R2=R1+r时，电阻R2的电功率最大，代入相关公式计算即可．解答：解：（1）当滑动变阻器阻值为0时，电路中电流最大，R1的功率最大，此时电路中电流为：I1==A=2AR1的最大功率为：P1max==22×1W=4W（2）当R1+R2=r时，电源输出功率最大．即：R2=r﹣R1=2﹣1=1Ω电源的最大输出功率为：Pmax==W=4.5W（3）当R2=R1+r=1+2=3Ω电阻R2的电功率最大，电阻R2的最大电功率为：P2max==W=3W答：（1）R1的最大功率是4W．（2）滑动变阻器阻值为1Ω时，电源的输出功率最大，输出的最大功率是4.5W．（3）滑动变阻器阻值为3Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是3W．点评：-19-\n本题难度不大，但是要知道电源的输出功率何时最大，当外电路的电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，最大为Pm=．　16．（12分）在如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的．求：（1）电源的电动势和内阻；（2）定值电阻R2的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值．考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：（1）电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，由闭合电路欧姆定律求出电动势．（2）当滑片滑到最右端时，R1被短路，外电路的电阻最小，电流最大，读出电流和电压，由欧姆定律求出R2的阻值；（3）滑动变阻器阻值最大时，外电阻最大，电流最小，由图读出电压和电流，由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．解答：解：（1）电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，则有内阻r=||=Ω=20Ω电源的电动势为E=U+Ir，取电压U=16V，电流I=0.2A，代入解得，E=20V．（2）当滑片滑到最右端时，R1被短路，外电路的电阻最小，电流最大，此时电压U=4V，电流I=0.8A，则定值电阻R2==5Ω（3）滑动变阻器阻值最大时，外电阻最大，电流最小，此时电压U=16V，电流I=0.2A，外电路总电阻为R==80Ω又R=R2+，R1=100Ω，R2=5Ω代入解得，R3=300Ω答：（1）电源的电动势和内阻分别为E=20V和r=20Ω；（2）定值电阻R2的阻值为5Ω；-19-\n（3）滑动变阻器的最大阻值为300Ω．点评：本题要理解电源的伏安特性曲线的意义，可由图线上两点的坐标建立方程组求解电源的电动势和内阻．　17．（10分）如图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为L=0.5m，匀强磁场方向如图，大小为B=0.5T．质量为m=0.05kg、长为L=0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为I=2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知MN=OP=R=1m，求：（1）金属细杆开始运动时的加速度大小（2）金属细杆运动到P点时的速度大小（3）金属细杆运动到P点时对轨道的作用力大小．考点：导体切割磁感线时的感应电动势．专题：电磁感应与电路结合．分析：（1）根据牛顿第二定律和安培力公式结合，求解金属细杆开始运动时的加速度大小．（2）对金属细杆从M点到P点的运动过程，运用动能定理列式，可求解金属细杆运动到P点时的速度大小．（3）金属细杆滑到圆弧段的P点时，由安培力和轨道的支持力的合力提供向心力，先根据动能定理求出金属杆到达P点时的速度大小，再根据牛顿第二定律求每个轨道对细杆的作用力，再由牛顿第三定律求细杆对每一条轨道的作用力．解答：解：（1）金属细杆开始运动时，由牛顿第二定律得：F安=BIL=ma解得：a==m/s2=10m/s2（2）对金属细杆从M点到P点的运动过程，由动能定理得：F安•（MN+OP）﹣mg•ON=mv2解得金属细杆运动到P点时的速度大小为：v==m/s=m/s（3）在P点对金属细杆，由牛顿第二定律得：FN﹣BIL=解得：FN=+BIL=+0.5×2×0.5=1.5N-19-\n则每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75N，由牛顿第三定律可知每一条轨道的作用力大小为0.75N．答：（1）金属细杆开始运动时的加速度大小为10m/s2；（2）金属细杆运动到P点时的速度大小为m/s；（3）金属细杆运动到P点时对每一条轨道的压力大小为0.75N．点评：本题中安培力是恒力，可以根据功的公式求功，运用动能定理求速度．对圆周运动，关键要正确分析受力，确定向心力的来源，再根据牛顿运动定律求解轨道的作用力，也就是说按力学的方法研究通电导体的运动问题．　18．（12分）如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域（电子质量为m，电量为e），经一段时间后从边界MN射出．求：（1）它们从磁场中射出时，出射点间的距离；（2）它们从磁场中射出的时间差．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：粒子做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力可知两粒子离开磁场时的距离，则可求出出射点的距离；根据两粒子在磁场中转动的时间可知时间差．解答：解（1）正、负电子在匀强磁场中圆周运动半径相同但绕行方向不同，分别作出正、负电子在磁场中运动的轨迹如图所示．由得：R=射出点距离为：PQ=4RsinθT=所以：θ=30°如图可知，两粒子离开时距O点均为R，所以出射点相距为：L=2R=（2）由得：负电子在磁场中运动时间：正电子在磁场中运动时间：所以两个电子射出的时间差：-19-\n答：（1）它们从磁场中射出时，出射点间的距离为；（2）它们从磁场中射出的时间差为．点评：带电粒子在电场中的运动关键在于由几何关系找出圆心和半径，再由洛仑兹力充当向心力及圆的性质可得出几何关系及转动时间．　-19-