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2025-2026学年高二物理必修三（2019人教版）全册练习卷（A卷）
一．选择题（共12小题，每小题4分，共48分）
1．下列物理量中，用来描述磁场强弱和方向的是（ ）
A．磁通量 B．磁感应强度
C．电场强度 D．电势
2．我国的高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。今年9月份华为发布的新型手机更是能够轻松实现卫星电话通讯，此功能甚至强于美国马斯克的庞大“星链”。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波频率更高，具有“更高网速、低延时、低功率海量连接”等特点。根据上述信息可知与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波（ ）
A．波长更长 B．能量子的能量更小
C．能量子的能量更大 D．传播速度更快
3．如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（ ）
A．导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开
B．手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电
C．手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电
D．手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电
4．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C．图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点
D．图丁中某一电荷放在e点与放到f点，两点到极板距离相等，电势能相同
5．真空中有两个带电金属导体M、N，其中导体N内部存在空腔，两者间的电场线分布如图中带箭头实线所示，曲线PQ为某带电粒子仅在该电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d为电场中的四个点，O为空腔内部的一点，P、Q为轨迹上两点，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度Ec＞Ea＞Eb＞Ed＞EO
B．电势φc＞φa＞φb＞φd＞φO
C．带电粒子的动能EkQ＞EkP
D．该粒子可能带正电，从Q点运动到P点
6．电解池的主要应用是工业制纯度高的金属，它能将电能转化为化学能。如图所示，某电解池接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子和n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．正离子定向移动形成的电流方向是从A指向B，负离子定向移动形成的电流方向是从B指向A
B．当n1＝2n2时，电流大小为零
C．电流I
D．电流I
7．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数I1．下列判断正确的是（ ）
A．从0到t1时间内，升降机一定静止
B．从t1到t2时间内，升降机可能做匀加速直线运动
C．从t1到t2时间内，升降机运动时的加速度在变化
D．从t2到t3时间内，升降机可能向下匀加速运动
8．如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，定值电阻R＝4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝9W
B．图乙中R1＝5Ω，
C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大
D．将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后不变
9．如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压U＝5.0V、输出电流I＝0.6A，可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻r＝0.5Ω，则1min内（ ）
A．充电宝输出的电功率小于3W
B．充电宝产生的热功率为0.18W
C．手机电池储存的化学能为169.2J
D．手机电池产生的焦耳热为18J
10．“顿牟缀芥”是两千多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录，经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。在某处固定一个电荷量为Q的正点电荷，在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场（场强为E）作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l（l h），形成电偶极子（如图所示）。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p，p＝ql，这里q为原子核的电荷。实验显示，p＝αE，α为原子的极化系数，反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下，原子会被点电荷“缀”上去。下列说法正确的是（ ）
A．F为排斥力
B．F为吸引力，因为被极化的原子整体呈现带负电
C．若点电荷的电荷量变成2倍，则F变成4倍
D．若原子与点电荷间的距离减小一半，则F变为16倍
11．图甲为用电流传感器在计算机上观察电容器充、放电现象的电路图，U表示电源，R表示电阻，C表示电容器，将开关S分别拨到a、b两触点，得到充、放电过程中电路中的电流I与时间t的关系图像如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．t1～t2时间内，电路中的电流逐渐减少，因此电容器在放电
B．t2～t3时间内，电容器极板所带的电荷量减少为零，电容器在放电
C．在t轴上方和t轴下方，I﹣t图线与t轴围成的图形“面积”相等
D．t3时刻，对应甲图中的S拨到a触点，电容器开始充电
12．如图所示，一对平行金属板水平正对固定，板长为l，板间距为d。当两板间加有恒定电压U时，两板间充满竖直向下的匀强电场，忽略两极板以外的电场。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子从上极板左侧边缘以速度v0水平向右射入板间电场，能从两板间右侧飞出，且未与两极板碰撞。不计粒子重力，则v0的大小至少为（ ）
A． B． C． D．
二．多选题（共3小题，每小题4分，共12分）
13．如图甲所示，两个带正电的等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平地面上，间距为L，其连线的中点为O点，A、B为水平地面上两点电荷连线的中垂线上的两个点。一电荷量为q、质量为m的试探电荷从A点由静止释放，其运动的v﹣t图像如图乙所示，已知试探电荷t1时刻位于B点，且B点是图乙中图线切线斜率最大的位置（图乙中画出了该切线），下列说法正确的是（ ）
A．试探电荷带正电
B．B点的电场强度大小为
C．试探电荷从A点到B点电势能减小了
D．A点电场强度大于B点电场强度
14．如图甲所示，长为6d、间距为2d的平行金属板水平放置，电场中轴线OO'上的左端O点有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为v0、电荷量为q（q＜0）、质量为m的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场，取竖直向上为正方向，不计粒子重力。以下判断正确的是（ ）
A．t＝0时刻进入的粒子，在电场中运动的时间为
B．t时刻进入的粒子，在电场中运动的时间为
C．t＝0时刻进入的粒子，从O′点射出
D．时刻进入的粒子，从O′点射出
15．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法正确的是（ ）
A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440Ω
B．电饭煲消耗的电功率为110W，洗衣机电动机消耗的电功率为1100W
C．1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103J
D．洗衣机电动机发热功率明显小于110W
三．实验题（共2小题，16题6分，17题8分）
16．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻RA＝0.2Ω
C．电流表A2：量程0～3A，内阻约为0.1Ω
D．电压表V1：量程0～3V，内阻未知
E．电压表V2：量程0～15V，内阻未知
F．滑动变阻器R1：0～10Ω，2A
G．滑动变阻器R2：0～5000Ω，1A
H．开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）在上述器材中请选择适当的器材：电流表选 ，电压表选 ，滑动变阻器选 。（填写器材前的序号字母）
（2）实验电路图应选择下图中的 （填“甲”或“乙”）。
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图像。由此可知，干电池的电动势E＝ V，内电阻r＝ Ω。
17．电源的种类多种多样，除了常见的干电池，电容也可以作为电源使用，还有恒流源等一些特殊的电源。
（1）某同学测量直流恒流源（输出电流恒定）的输出电流I0和定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。
电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到 （选填“a”或“b”）处。
移动滑片P，读得多组U、I数据，请根据图乙中的数据点画出U﹣I图像。直流恒流源输出电流I0＝ A，待测电阻的阻值Rx＝ Ω。（保留至小数点后1位）
③在开关闭合的状态下， （选填“可以”或“不可以”）将多用表直接接在Rx两端测量其电阻。
（2）该同学查阅资料发现：石英钟的工作电流可视为定值，当电源电压大于U0时，其内部机芯能驱动表针走动；当电源电压小于U0时，石英钟停止走动。他设计了如图丙所示的实验，图中电源电动势E。实验时先使开关S掷向1，对电容器充电完毕后再把开关S掷向2，电容器（电容为C）对石英钟供电，表针停止前的走动时长t。
①当开关S掷向2，流过石英钟的电流方向为 。
②该石英钟的工作电流I＝ （用题中所提物理量表示）。
四．计算题（共3小题，18题6分，19题10分，20题10分）
18．某同学从闲置的电动螺丝刀内部取出电动机，带到学校物理实验室，设计了如图所示的电路。已知电源电动势E＝9.0V，内阻r＝2.0Ω，物块质量m＝0.3kg。当电阻箱阻值R＝8.0Ω时，理想电压表的示数U＝5.0V，电动机以速度v＝0.5m/s匀速向上提升物块。不计空气阻力和摩擦，重力加速度大小g取10m/s2。
（1）求匀速提升物块时电动机的输入电功率；
（2）求电动机的内阻；
（3）某时刻断开开关S，经过0.4s物块速度减为零，且未与转轴接触。求该过程中绳子拉力对物块的冲量大小。
19．如图所示，等量异种点电荷分别固定在水平线上的M、N两点处，O点位于M、N连线中点B的正上方且与B点之间的距离为L，质量为m、带电荷量为+q（可视为点电荷）的小球固定在长度为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O点且与M、N连线垂直的水平轴无摩擦转动。现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B时速度为v。取O点电势为零，忽略小球所带电荷量对等量异种点电荷所形成的电场的影响，重力加速度为g。
（1）求小球在经过B点时对杆的拉力大小；
（2）在等量异种点电荷形成的电场中，求A点的电势φA；
（3）小球继续向左摆动，求其经过与A等高的C点时的速度大小。
20．如图光滑圆弧轨道AB的圆心为O，半径R＝2.5m，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为L1＝2.5m，竖直虚线CD的左侧有E1＝25N/C、水平向左的匀强电场，竖直虚线CD的右侧有E2（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为L2＝1m，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，EF的高度也为L2＝1m。现将一电荷量为q＝+4×10﹣2C、质量为m＝1kg的绝缘滑块（视为质点）从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入虚线CD右侧。水平地面BE与滑块间动摩擦因数μ＝0.2，g＝10m/s2，∠AOB＝53°，sin53°＝0.8。求：
（1）滑块到达圆弧轨道的B点时，对B点的压力大小；
（2）滑块到达竖直虚线CD时速度的大小；
（3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，E2的取值范围。
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2025-2026学年高二物理必修三（2019人教版）全册练习卷（A卷）
一．选择题（共12小题，每小题4分，共48分）
1．下列物理量中，用来描述磁场强弱和方向的是（ ）
A．磁通量 B．磁感应强度
C．电场强度 D．电势
【解答】解：用来描述磁场强弱和方向的是磁感应强度，磁感应强度为矢量。故B正确，ACD错误；
故选：B。
2．我国的高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。今年9月份华为发布的新型手机更是能够轻松实现卫星电话通讯，此功能甚至强于美国马斯克的庞大“星链”。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波频率更高，具有“更高网速、低延时、低功率海量连接”等特点。根据上述信息可知与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波（ ）
A．波长更长 B．能量子的能量更小
C．能量子的能量更大 D．传播速度更快
【解答】解：A．因5G使用的电磁波频率更高，根据波长与频率的关系
5G信号的频率高，波长更短，故A错误；
BC．根据公式E＝hν可知，因为5G使用的电磁波频率比4G高，所以5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故B错误，C正确；
D．电磁波在真空中的传播速度等于光的传播速度，都是相同的，故D错误。
故选：C。
3．如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（ ）
A．导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开
B．手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电
C．手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电
D．手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电
【解答】解：A、带正电的物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电，各自下端的金属箔都张开，故A错误；
BC、用手摸一下导体A或B，则电子从大地流向B，中和正电荷，移去C后，导体A和B带负电，在A、B下部的金属都张开；故B正确，C错误；
D、由于静电感应，移去C前，A端带上负电，B端带上正电；先把A和B分开，则A端仍然带上负电，B端带上正电，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都张开，故D错误。
故选：B。
4．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C．图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点
D．图丁中某一电荷放在e点与放到f点，两点到极板距离相等，电势能相同
【解答】解：A.由题图可知，题图甲为等量异种点电荷形成的电场线，故A错误；
B.题图乙为正点电荷所形成的电场线分布，离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同，场强方向不同，故B错误；
C.正电荷在题图丙中c点受力沿电场线的切线方向，由静止释放时，不可能沿着电场线运动到d点，故C错误；
D.该电容器极板之间的电场为匀强电场，由图可知e点与f点在同一个等势面上，把某一电荷放在e 点与放到f 点，根据Ep＝qφ可知，它们的电势能相同。故D正确。
故选：D。
5．真空中有两个带电金属导体M、N，其中导体N内部存在空腔，两者间的电场线分布如图中带箭头实线所示，曲线PQ为某带电粒子仅在该电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d为电场中的四个点，O为空腔内部的一点，P、Q为轨迹上两点，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度Ec＞Ea＞Eb＞Ed＞EO
B．电势φc＞φa＞φb＞φd＞φO
C．带电粒子的动能EkQ＞EkP
D．该粒子可能带正电，从Q点运动到P点
【解答】解：A.因为同一电场中，电场线越密集的地方，电场强度越大，则由图可知，c、a、b、d、O几点中，a点的电场线最密集，则这几点中a点的电场强度最大，故A错误；
B.因为处于静电平衡的导体为等势体，且沿电场方向，电势降低，则由图可知，φc＝φa＞φb＞φd＝φO，故B错误；
CD.若粒子从Q点运动到P点，因为粒子所受电场力指向运动轨迹凹侧，则由图可知，该粒子所受电场力方向大致向左，与电场强度方向相反，则该粒子带负电；
因为沿电场方向，电势降低，则Q点电势高于P点电势，且该粒子带负电，则其在Q点电势能小于在P点电势能，由能量守恒可知，该粒子在电势能大的地方动能小，则：EkQ＞EkP，故C正确，D错误；
故选：C。
6．电解池的主要应用是工业制纯度高的金属，它能将电能转化为化学能。如图所示，某电解池接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子和n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．正离子定向移动形成的电流方向是从A指向B，负离子定向移动形成的电流方向是从B指向A
B．当n1＝2n2时，电流大小为零
C．电流I
D．电流I
【解答】解：A、电流方向与正电荷的定向移动方向相同，所以电流由A到B，故A错误；
BCD、由题意可知，流过容器截面上的电量q＝（n1+2n2）e，则电流I，故D正确，BC错误；
故选：D。
7．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数I1．下列判断正确的是（ ）
A．从0到t1时间内，升降机一定静止
B．从t1到t2时间内，升降机可能做匀加速直线运动
C．从t1到t2时间内，升降机运动时的加速度在变化
D．从t2到t3时间内，升降机可能向下匀加速运动
【解答】解：A、已知升降机静止时电流表的示数I1，从0﹣t1时间内，电流为I1不变，可知物体受到的支持力等于物块重力，物体所受合力为零，升降机可能静止也可能匀速运动，故A错误；
BC、t1到t2时间内，电流大于I1且均匀增大，压敏电阻阻值减小，因为压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以物体受到的支持力FN逐渐增大，0﹣t1时间内时FN＝mg，t1到t2时间内FN＞mg，根据牛顿第二定律FN﹣mg＝ma，可知加速度向上逐渐增大，升降机可能向上做加速度增大的加速运动或向下的加速度增大的减速运动，故B错误，C正确；
D、t2到t3时间内电流不变，电阻不变，压力不变，电流大于静止时的电流，压力大于静止时的压力，物块受到的支持力大于重力保持不变，根据牛顿第二定律FN﹣mg＝ma，加速度向上保持不变，所以t2到t3时间内升降机做匀加速上升运动或者匀减速下降运动，故D错误。
故选：C。
8．如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，定值电阻R＝4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝9W
B．图乙中R1＝5Ω，
C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大
D．将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后不变
【解答】解：A、把定值电阻R看作电源内阻的一部分，则等效内阻r'＝r+R，当电源内阻和滑动变阻器的阻值相等时电源的输出功率最大，即r'＝RP时，滑动变阻器消耗的最大功率为，代入数据解得P2＝1.8W，故A错误；
B、图乙中R1时，电阻器消耗的功率最大，则R1＝r'＝1Ω+4Ω＝5Ω，当变阻器的电阻为R2时，变阻器消耗的功率和变阻器的电阻为3Ω时的相等，根据功率公式有，代入数据解得R2＝3Ω或，故B正确；
C、根据P＝I2R可知，通过定值电阻的电流越大，定值电阻消耗的功率就越大，当滑动变阻器接入电路的电阻最小为零时，定值电阻消耗的功率最大，故C错误；
D、电源的效率为η，所以外电阻R'越大，电源的效率就越高，当将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，变阻器接入电路的电阻逐渐增大，外电阻逐渐增大，则电源的效率逐渐增大，故D错误。
故选：B。
9．如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压U＝5.0V、输出电流I＝0.6A，可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻r＝0.5Ω，则1min内（ ）
A．充电宝输出的电功率小于3W
B．充电宝产生的热功率为0.18W
C．手机电池储存的化学能为169.2J
D．手机电池产生的焦耳热为18J
【解答】解：A、充电宝的输出电压U＝5.0V、输出电流I＝0.6A，所以充电宝输出的电功率为P出＝UI＝5.0×0.6W＝3W，故A错误；
B、充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以产生的热功率无法计算，故B错误；
C、由题意及能量守恒定律，可得手机电池储存的化学能为：E化学能＝UIt﹣I2rt，其中t＝1min＝60s，代入数据解得：E化学能＝169.2J，故C正确；
D、根据焦耳定律，可知手机电池产生的焦耳热为Q＝I2rt＝0.62×0.5×60J＝10.8J，故D错误。
故选：C。
10．“顿牟缀芥”是两千多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录，经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。在某处固定一个电荷量为Q的正点电荷，在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场（场强为E）作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l（l h），形成电偶极子（如图所示）。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p，p＝ql，这里q为原子核的电荷。实验显示，p＝αE，α为原子的极化系数，反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下，原子会被点电荷“缀”上去。下列说法正确的是（ ）
A．F为排斥力
B．F为吸引力，因为被极化的原子整体呈现带负电
C．若点电荷的电荷量变成2倍，则F变成4倍
D．若原子与点电荷间的距离减小一半，则F变为16倍
【解答】解：AB.极化的原子整体依然是电中性，原子会被点电荷“缀”上去，即被吸上去，所以F为吸引力，故AB错误；
CD.设点电荷Q带正电，与电偶极子的作用力大小为，点电荷Q在离它距离为h的位置产生的电场强度大小为，故，则点电荷Q与极化原子之间的作用力为，若仅将固定点电荷的电量变为两倍，被极化的原子与点电荷之间的相互作用力将变为4F0，若被极化的原子与点电荷之间的距离减小一半，则二者之间的相互作用力将变为32F0，故C正确，D错误。
故选：C。
11．图甲为用电流传感器在计算机上观察电容器充、放电现象的电路图，U表示电源，R表示电阻，C表示电容器，将开关S分别拨到a、b两触点，得到充、放电过程中电路中的电流I与时间t的关系图像如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．t1～t2时间内，电路中的电流逐渐减少，因此电容器在放电
B．t2～t3时间内，电容器极板所带的电荷量减少为零，电容器在放电
C．在t轴上方和t轴下方，I﹣t图线与t轴围成的图形“面积”相等
D．t3时刻，对应甲图中的S拨到a触点，电容器开始充电
【解答】解：A.t1～t2时间内，电路中的电流逐渐减少，电容器在充电，故A错误；
B.t2～t3时间内，电容器极板所带的电荷量减少为零，电容器充电结束，电容器还未开始放电，故B错误；
C.I﹣t图像中，图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，电容器充电的电荷量和放电的电荷量相等，因此在t轴上方和t轴下方，I﹣t图线与t轴围成的图形“面积”相等，故C正确。
D.t3时刻，对应甲图中的S拨到a触点，电容器开始放电，故D错误。
故选：C。
12．如图所示，一对平行金属板水平正对固定，板长为l，板间距为d。当两板间加有恒定电压U时，两板间充满竖直向下的匀强电场，忽略两极板以外的电场。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子从上极板左侧边缘以速度v0水平向右射入板间电场，能从两板间右侧飞出，且未与两极板碰撞。不计粒子重力，则v0的大小至少为（ ）
A． B． C． D．
【解答】解：粒子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，粒子的加速度大小为a，粒子在电场中的运动时间为t，则水平方向有l＝v0t，要让粒子飞出，在竖直方向上要满足，联立解得，故C正确，ABD错误。
故选：C。
二．多选题（共3小题，每小题4分，共12分）
13．如图甲所示，两个带正电的等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平地面上，间距为L，其连线的中点为O点，A、B为水平地面上两点电荷连线的中垂线上的两个点。一电荷量为q、质量为m的试探电荷从A点由静止释放，其运动的v﹣t图像如图乙所示，已知试探电荷t1时刻位于B点，且B点是图乙中图线切线斜率最大的位置（图乙中画出了该切线），下列说法正确的是（ ）
A．试探电荷带正电
B．B点的电场强度大小为
C．试探电荷从A点到B点电势能减小了
D．A点电场强度大于B点电场强度
【解答】解：AD、由乙图可知，试探电荷先做加速度逐渐增加的加速运动，再做加速度逐渐隇小的加速运动，试探电荷受到电场力的方向从A到B，故带正电，由于A点的加速度小于B点的加速度，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，故A正确、D错误；
B、由乙图可知，B点的加速度
由牛顿第二定律
qE＝maB
解得
故B错误；
C、A到B的过程中，电场力做正功，电势能减小，由动能定理可知
故C正确。
故选：AC。
14．如图甲所示，长为6d、间距为2d的平行金属板水平放置，电场中轴线OO'上的左端O点有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为v0、电荷量为q（q＜0）、质量为m的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场，取竖直向上为正方向，不计粒子重力。以下判断正确的是（ ）
A．t＝0时刻进入的粒子，在电场中运动的时间为
B．t时刻进入的粒子，在电场中运动的时间为
C．t＝0时刻进入的粒子，从O′点射出
D．时刻进入的粒子，从O′点射出
【解答】解：AC、水平方向：粒子做匀速直线运动，速度为v0，设t＝0出发的粒子，下面分两个时间段讨论其运动情况
竖直方向：根据电场力公式F＝qE，牛顿第二定律F＝ma，可得加速度，
由图乙可知：，则：；
竖直方向：在 时间内，，根据位移公式：
代入数据可得：，恰好等于板间的一半。
粒子在：
根据，，，
则位移为：，大于板间距的一半。
综上分析，粒子会在t时刻恰好打到板上，在电场中运动时间为，故A正确、C错误；
BD、时刻进入的粒子：把粒子的运动时间分成的时间段，水平方向运动总时间，
竖直方向：在时间内，，，
在时间内，，，
在时间内，，
粒子不会打到板上，在电场中运动时间为，且在竖直方向上的总位移为0，会从O'点射出，故B错误，D正确。
故选：AD。
15．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法正确的是（ ）
A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440Ω
B．电饭煲消耗的电功率为110W，洗衣机电动机消耗的电功率为1100W
C．1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103J
D．洗衣机电动机发热功率明显小于110W
【解答】解：A．由于电饭煲是纯电阻元件，所以，解得：R1＝44Ω，但洗衣机不是纯电阻用电器，由欧姆定律求得的电阻440Ω是错误的，故A错误；
B．电饭煲消耗的功率P1＝UI1，得P1＝1100W，洗衣机电动机消耗的电功率为P2＝UI2，得P2＝110W，故B错误；
C．电饭煲在1min内消耗的电能W1＝UI1t，得：，洗衣机电动机在1min内消耗的电能为W2＝UI2t，得：，故C正确；
D．洗衣机电动机是非纯电阻电路，发热功率与机械功率之和为电功率，洗衣机电动机发热功率明显小于电功率110W，故D正确。
故选：CD。
三．实验题（共2小题，16题6分，17题8分）
16．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻RA＝0.2Ω
C．电流表A2：量程0～3A，内阻约为0.1Ω
D．电压表V1：量程0～3V，内阻未知
E．电压表V2：量程0～15V，内阻未知
F．滑动变阻器R1：0～10Ω，2A
G．滑动变阻器R2：0～5000Ω，1A
H．开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）在上述器材中请选择适当的器材：电流表选 ，电压表选 ，滑动变阻器选 。（填写器材前的序号字母）
（2）实验电路图应选择下图中的 （填“甲”或“乙”）。
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图像。由此可知，干电池的电动势E＝ V，内电阻r＝ Ω。
【解答】解：（1）因电源电动势为1.5V，电流较小，为了准确测量内阻，所以选择已知内阻的电流表，量程0～0.6A，内阻0.2Ω的B；
电压表选择量程0～3V的D；
由于内阻较小，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F；
（2）为了准确测量内阻，电流表与电池串联，将电流表内阻等效为电源内阻，故电路图选择乙；
（3）根据闭合电路欧姆定律有
U＝E﹣I（RA+r）
由U﹣I图可知，电源的电动势：
E＝1.50V
根据
RA+rΩ
可得内电阻为：
r＝0.8Ω
故答案为：（1）B；D；F；（2）乙；（3）1.5；0.8
17．电源的种类多种多样，除了常见的干电池，电容也可以作为电源使用，还有恒流源等一些特殊的电源。
（1）某同学测量直流恒流源（输出电流恒定）的输出电流I0和定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。
电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到 （选填“a”或“b”）处。
移动滑片P，读得多组U、I数据，请根据图乙中的数据点画出U﹣I图像。直流恒流源输出电流I0＝ A，待测电阻的阻值Rx＝ Ω。（保留至小数点后1位）
③在开关闭合的状态下， （选填“可以”或“不可以”）将多用表直接接在Rx两端测量其电阻。
（2）该同学查阅资料发现：石英钟的工作电流可视为定值，当电源电压大于U0时，其内部机芯能驱动表针走动；当电源电压小于U0时，石英钟停止走动。他设计了如图丙所示的实验，图中电源电动势E。实验时先使开关S掷向1，对电容器充电完毕后再把开关S掷向2，电容器（电容为C）对石英钟供电，表针停止前的走动时长t。
①当开关S掷向2，流过石英钟的电流方向为 。
②该石英钟的工作电流I＝ （用题中所提物理量表示）。
【解答】解：（1）①电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到a处，起保护电路作用；
②描点作图，如图
根据欧姆定律有I0＝I
变形可得U＝I0Rx﹣IRx
根据图像的斜率与截距可知I0Rx＝15.0V，RxΩ
解得Rx＝12.0Ω，I0＝1.3A
③多用电表内部有电源，开关闭合的状态下，不可以将多用表直接接在Rx两端测量其电阻。
（2）该同学查阅资料发现：石英钟的工作电流可视为定值，当电源电压大于U0时，其内部机芯能驱动表针走动；当电源电压小于U0时，石英钟停止走动。他设计了如图丙所示的实验，图中电源电动势E。实验时先使开关S掷向1，对电容器充电完毕后再把开关S掷向2，电容器（电容为C）对石英钟供电，表针停止前的走动时长t。
①电容器充电时，上极板带正电，当开关S掷向2，流过石英钟的电流方向从右向左；
②电容器电容C
变形得：ΔQ＝（E﹣U0）C
根据电流定义式有ΔQ＝It
解得I
故答案为：（1）①a；②1.3；12.0；③不可以；（2）①从右向左；②
四．计算题（共3小题，18题6分，19题10分，20题10分）
18．某同学从闲置的电动螺丝刀内部取出电动机，带到学校物理实验室，设计了如图所示的电路。已知电源电动势E＝9.0V，内阻r＝2.0Ω，物块质量m＝0.3kg。当电阻箱阻值R＝8.0Ω时，理想电压表的示数U＝5.0V，电动机以速度v＝0.5m/s匀速向上提升物块。不计空气阻力和摩擦，重力加速度大小g取10m/s2。
（1）求匀速提升物块时电动机的输入电功率；
（2）求电动机的内阻；
（3）某时刻断开开关S，经过0.4s物块速度减为零，且未与转轴接触。求该过程中绳子拉力对物块的冲量大小。
【解答】解：（1）由闭合电路欧姆定律，可知电路的电流满足：E＝Ir+IR+U，解得：I＝0.4A；
由电功率公式，即可知电动机的输入功率为：P＝UI，解得：P＝2W；
（2）由物体匀速上升，可知电动机的输出功率为：P1＝mgv，
由输入功率、输出功率、热功率的关系：，即可知电动机内阻为：RM＝3.125Ω；
（3）断开开关后，以向上为正方向，根据动量定理有：I﹣mgt＝0﹣mv，即可知拉力的冲量I＝1.05N s。
19．如图所示，等量异种点电荷分别固定在水平线上的M、N两点处，O点位于M、N连线中点B的正上方且与B点之间的距离为L，质量为m、带电荷量为+q（可视为点电荷）的小球固定在长度为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O点且与M、N连线垂直的水平轴无摩擦转动。现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B时速度为v。取O点电势为零，忽略小球所带电荷量对等量异种点电荷所形成的电场的影响，重力加速度为g。
（1）求小球在经过B点时对杆的拉力大小；
（2）在等量异种点电荷形成的电场中，求A点的电势φA；
（3）小球继续向左摆动，求其经过与A等高的C点时的速度大小。
【解答】解：（1）小球经B点时，在竖直方向上，有
由牛顿第三定律可知，小球对细杆的拉力大小
（2）O点电势为零，而OB在M、N连线的垂直平分线上，故B点的电势φB＝0
对小球从A点运动到B点的过程，由动能定理得
解得
（3）由电场的对称性可得φC＝﹣φA
所以UAC＝2φA
对小球从A点运动到C点的过程，由动能定理得
解得
20．如图光滑圆弧轨道AB的圆心为O，半径R＝2.5m，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为L1＝2.5m，竖直虚线CD的左侧有E1＝25N/C、水平向左的匀强电场，竖直虚线CD的右侧有E2（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为L2＝1m，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，EF的高度也为L2＝1m。现将一电荷量为q＝+4×10﹣2C、质量为m＝1kg的绝缘滑块（视为质点）从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入虚线CD右侧。水平地面BE与滑块间动摩擦因数μ＝0.2，g＝10m/s2，∠AOB＝53°，sin53°＝0.8。求：
（1）滑块到达圆弧轨道的B点时，对B点的压力大小；
（2）滑块到达竖直虚线CD时速度的大小；
（3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，E2的取值范围。
【解答】解：（1）滑块从A运动到B的过程中，根据动能定理可得
0
在B点时，根据牛顿第二定律可得
联立解得
FN＝16.4N
根据牛顿第三定律可知滑块到达圆弧轨道的B点时，对B点的压力大小为16.4N。
（2）滑块从B点运动到C点的过程中，根据牛顿第 二定律可得
qE1+μmg＝ma
代入数据解得
a＝3m/s2
根据速度一位移公式可得
根据速度一时间公式可得
v＝vB﹣at
联立解得
v＝1m/s
（3）当电场强度较小时，滑块刚好能与竖直墙壁底部E点碰撞，则
解得
E2＝187.5N/C
当电场强度较大时，滑块刚好能与竖直墙壁的顶部F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，则水平方向上
L2＝vt1
在竖直方向上
根据牛顿第二定律可得
qE2﹣mg＝may
联立解得
E2＝300N/C
则电场强度的范围为 187.5N/C＜E2＜300N/C
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