周测12　综合检测（含解析）高中物理人教版（2019）必修第三册

周测12　综合检测
(时间：75分钟　满分：100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.(2024·邯郸市高二期末)如图所示为三根平行直导线的截面图，导线中的电流均相同，方向均垂直纸面向里。已知A、O、C三点共线，AC与OB垂直，OA=OB=OC，若在空间施加一匀强磁场，使得O点的磁感应强度为零。则匀强磁场的方向为(　　)
A.沿OA方向 B.沿OB方向
C.沿OC方向 D.沿BO方向
2.(2025·抚州市高二联考)如图为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，先将开关S接到位置1，电容器充电后电压为10 kV，再将开关S接到位置2，电容器在5 ms内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为20 μF，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是(　　)
A.这次电容器充电后所带电荷量为0.4 C
B.这次放电过程的平均电流为40 A
C.人体模型起到绝缘电介质的作用
D.若充电至20 kV，则该电容器的电容为40 μF
3.(2025·吉林省高二联考)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知(　　)
A.该电场有可能由负点电荷形成
B.带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
C.带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度
D.带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能
4.(2025·安徽省高二期中)如图甲、乙，均匀且环的粗细可忽略不计。图甲中圆心处的电场强度大小为E，图乙中圆心处的电场强度大小为(　　)
A.E B.E C.E D.E
5.(2024·三明市高二检测)放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，均可视为点电荷，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止，如图所示，若A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许重新平衡，下列说法正确的是(　　)
A.A对筒底的压力不变
B.B对筒壁的压力不变
C.A、B间的库仑力变小
D.A、B系统的电势能减小
6.(2025·阜阳市高二调研)如图甲所示，坐标原点O处固定有电荷量为-Q的点电荷，M、N点固定有电荷量为4Q的点电荷，Q>0。x轴上a、b、c三点的横坐标分别为x1、x2、x3，x轴上电势φ随x坐标的变化曲线如图乙所示，其中x2为图像最高点对应的横坐标，下列说法正确的是(　　)
A.y轴上M点到O点之间存在电场强度为零的点
B.b点电场强度大于c点电场强度
C.将一带负电的试探电荷由a点静止释放，试探电荷沿x轴运动可到达c点
D.将一带负电的试探电荷由a点静止释放，试探电荷沿x轴运动可到达O点
7.(2025·广安市高二检测)如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，小球从A点到B点的过程中克服重力做功2 J，静电力做功3 J，则(　　)
A.小球在B点的动能比在A点少1 J
B.小球在C点的电势能比在B点少3 J
C.小球在C点的机械能比在A点多12 J
D.小球在C点的动能为6 J
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.(2025·新乡市高二检测)下列说法正确的是(　　)
A.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电流
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
C.光谱中，可见光从红光到紫光，其波长越来越大
D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
9.(2024·内江市高二期末)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，电容器中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表。将滑动变阻器的滑片P向b端滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A.带电液滴一定带正电
B.电压表示数变大
C.电流表示数变小
D.电容器所带电荷量减少，液滴向下做加速运动
10.(2025·黄山市高二检测)单个点电荷q周围空间的电势φ=k，r为到点电荷的距离，k为静电力常量；系统的电势能等于每个电荷电势能总和的一半。现在光滑绝缘水平面上，有三个带电量均为+q、质量均为m的相同均匀带电小球(可视为点电荷)，用三根长为L的轻质绝缘细绳连接，处于静止状态。A、B、C分别为其中点，O为三角形中心，下列说法正确的是(　　)
A.O点的电场强度和电势均为零
B.A、B、C三点电场强度大小相等，方向不同
C.φA=φB=φC=
D.系统的总电势能为Ep=k
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(8分)(2024·揭阳市高二期中)某同学欲测量一阻值大约为10 Ω、粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A.电源E(电动势为6.0 V，内阻不计)
B.电压表V(量程为0~6 V，内阻约为8 kΩ)
C.电流表A1(量程为0~0.6 A，内阻约为0.2 Ω)
D.电流表A2(量程为0~3 A，内阻约为0.05 Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω，允许通过的最大电流为2 A)
(1)(2分)用游标卡尺测得该金属线的长度L如图甲所示，则L=　　　　mm；用螺旋测微器测得该金属线的直径D如图乙所示，则D=　　　　mm。
(2)(4分)测量金属线的电阻时，为了便于调节，且测量尽可能准确，实验中所用电流表应用　　　　(填所选仪器前的字母)。选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完整，把器材符号标在电路图上。
(3)(2分)设测得金属线的电阻为R，长度为L，直径为D，则金属线的电阻率为　　　　(用R、L、D三个物理量来表述)。
12.(8分)(2024·北京市海淀区101中学高二期末)用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A.电流表(量程0.6 A、3 A)；
B.电压表(量程3 V、15 V)
C.定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)
D.定值电阻(阻值10 Ω，额定功率10 W)
E.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A)
F.滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A)
(1)(4分)要正确完成实验，电压表的量程应选择　　　V，电流表的量程应选择　　　A；R0应选择　　　 Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是　　　 Ω的滑动变阻器。
(2)(1分)关于该实验中存在的误差，下列分析正确的是　　　　。
A.电流表的分压作用
B.电压表的分流作用
C.读数过程中存在偶然误差
D.读数过程中存在系统误差
(3)(2分)该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了如图所示的U-I图像，则电源的电动势测量值E=　　　V，电源内阻测量值r=　　　 Ω。
(4)(1分)在上述实验过程中存在系统误差。在如图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是　　　　。
13.(10分)(2024·湖州市高二期末)如图所示的电路中，R1=3 Ω，R2=6 Ω，R3=1.5 Ω，电源电动势E=4 V，内阻未知。 当开关S1和S2都闭合时，电源的总功率为4 W，求：
(1)(5分)电源的内阻r；
(2)(5分)保持S1闭合，S2断开时，电源的输出功率。
14.(10分)(2025·北京市通州区高二检测)如图所示，AB是半径为R的圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=，g为重力加速度。今有一质量为m、带电荷量为+q的小滑块(体积很小可视为质点)，从A点由静止释放。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.5，求：
(1)(4分)滑块通过B点时的速度大小；
(2)(3分)在B点轨道对小滑块的支持力大小；
(3)(3分)小滑块最终停止的位置与B点间距离x。
15.(18分)(2025·南阳市高二期中)如图甲所示，A、B是竖直放置的平行金属板，A、B之间有一个光滑绝缘的玻璃管水平放置，左端O1刚好接触A板，右端刚好接触B板正中央的小孔O2。紧邻B板右侧水平放置金属板M、N，金属板M、N间的电压变化规律如图乙所示，周期为T0，M、N的间距为d，O1O2延长线经过金属板M、N的中间与足够长竖直挡板PQ的交点为O3。在O1位置静止释放一质量为m、电荷量为-q的小球(可视为点电荷)，t=0时刻小球刚好到达O2位置，金属板M、N的长度及挡板PQ距金属板M、N右端的距离均为2T0，g为重力加速度，UAB=-U0=-。求：
(1)(3分)小球到O2位置时的速度大小；
(2)(9分)小球从金属板M、N间射出时速度方向与水平方向夹角的正切值；
(3)(6分)小球撞击挡板的位置距O3的距离。
周测12　综合检测
(时间：75分钟　满分：100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.(2024·邯郸市高二期末)如图所示为三根平行直导线的截面图，导线中的电流均相同，方向均垂直纸面向里。已知A、O、C三点共线，AC与OB垂直，OA=OB=OC，若在空间施加一匀强磁场，使得O点的磁感应强度为零。则匀强磁场的方向为(　　)
A.沿OA方向 B.沿OB方向
C.沿OC方向 D.沿BO方向
答案　A
解析　根据安培定则，可知A、C处两导线在O点产生的合磁感应强度为零，B处导线在O点产生的磁感应强度沿OC方向，在空间施加一匀强磁场，使得O点的磁感应强度为零，则匀强磁场的方向应沿OA方向，故选A。
2.(2025·抚州市高二联考)如图为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，先将开关S接到位置1，电容器充电后电压为10 kV，再将开关S接到位置2，电容器在5 ms内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为20 μF，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是(　　)
A.这次电容器充电后所带电荷量为0.4 C
B.这次放电过程的平均电流为40 A
C.人体模型起到绝缘电介质的作用
D.若充电至20 kV，则该电容器的电容为40 μF
答案　B
解析　由电容的定义式C=可得，这次电容器充电后所带电荷量Q=CU=20×10-6×10×103 C=0.2 C，故A错误；由电流的定义式I=可得，这次放电过程的平均电流为I== A=40 A，故B正确；人体模型是导体，不能起到绝缘电介质的作用，故C错误；电容器的电容与极板间的电势差无关，仍为20 μF，故D错误。
3.(2025·吉林省高二联考)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知(　　)
A.该电场有可能由负点电荷形成
B.带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
C.带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度
D.带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能
答案　D
解析　带负电粒子做曲线运动，静电力指向曲线的凹侧，所以静电力的方向向右，电场线方向向左，故该电场有可能由正点电荷形成，故A错误；由电场线疏密可知，P点电场强度比Q点电场强度大，所以带电粒子在P点的静电力大，则带电粒子在P点的加速度大，故B错误；若带电粒子从P运动到Q，静电力做负功，带电粒子的电势能增大，动能减小，即带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度，带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小，故C错误，D正确。
4.(2025·安徽省高二期中)如图甲、乙，均匀且环的粗细可忽略不计。图甲中圆心处的电场强度大小为E，图乙中圆心处的电场强度大小为(　　)
A.E B.E C.E D.E
答案　A
解析　题图甲中环可以分成两个四分之一的圆环，在圆心产生的电场强度的合电场强度为E，而这两个四分之一圆环分别产生的电场强度成90°夹角，根据平行四边形定则，单个四分之一圆环产生的电场强度大小为E，题图乙中环在圆心产生的库仑力可以等效为三个四分之一的圆环产生的合电场强度，而关于圆心对称的两个四分之一圆环在圆心的合电场强度为零，所以圆心处电场强度为剩余的四分之一的圆环在圆心产生的电场强度，但题图乙圆环的电荷线密度是题图甲的2倍，故四分之一的圆环在圆心产生的电场强度为E，故选A。
5.(2024·三明市高二检测)放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，均可视为点电荷，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止，如图所示，若A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许重新平衡，下列说法正确的是(　　)
A.A对筒底的压力不变
B.B对筒壁的压力不变
C.A、B间的库仑力变小
D.A、B系统的电势能减小
答案　A
解析　对A、B系统由整体法可知，A对筒底的压力不变，故A正确；对球B受力分析如图所示，当B球下降时，F库与水平方向的夹角α变小，在竖直方向上有F库sin α=mBg，当α变小时，F库是变大的，而FN=F库cos α，显然FN变大，故B、C错误；因为B下降后更靠近A球，克服库仑斥力做功，系统电势能增大，故D错误。
6.(2025·阜阳市高二调研)如图甲所示，坐标原点O处固定有电荷量为-Q的点电荷，M、N点固定有电荷量为4Q的点电荷，Q>0。x轴上a、b、c三点的横坐标分别为x1、x2、x3，x轴上电势φ随x坐标的变化曲线如图乙所示，其中x2为图像最高点对应的横坐标，下列说法正确的是(　　)
A.y轴上M点到O点之间存在电场强度为零的点
B.b点电场强度大于c点电场强度
C.将一带负电的试探电荷由a点静止释放，试探电荷沿x轴运动可到达c点
D.将一带负电的试探电荷由a点静止释放，试探电荷沿x轴运动可到达O点
答案　C
解析　因在M、N两点的正电荷在MO之间形成的电场的合电场强度方向沿y轴负方向，而在O点的负电荷在M、O之间的电场强度也沿y轴负方向，可知y轴上M点到O点之间不存在电场强度为零的点，选项A错误；因φ-x图像的斜率表示电场强度，则b点电场强度为零，c点电场强度不为零，则b点电场强度小于c点电场强度，选项B错误；沿电场线电势降低，可知a、b间的电场强度由b到a，b、c间的电场强度由b到c，则将一带负电的试探电荷由a点静止释放，则在ab间加速，在bc间减速，因a、c两点电势相等，可知试探电荷恰能到达c点，然后反向运动，只能回到a点，选项C正确，D错误。
7.(2025·广安市高二检测)如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，小球从A点到B点的过程中克服重力做功2 J，静电力做功3 J，则(　　)
A.小球在B点的动能比在A点少1 J
B.小球在C点的电势能比在B点少3 J
C.小球在C点的机械能比在A点多12 J
D.小球在C点的动能为6 J
答案　C
解析　从A→B，根据动能定理有WAB-mgh=ΔEk，解得ΔEk=1 J，即小球在B点的动能比在A点多1 J，故A错误；设小球在A点初速度为v0，小球在竖直方向上只受重力，做加速度为g的匀变速运动，故从A→B和B→C的时间相等，而水平方向只受到静电力作用，设从A→B的水平分位移为x1，从B→C的水平分位移为x2，则可知=，则WBC=3WAB=9 J，由于静电力做正功，则小球在C点的电势能比在B点少9 J，故B错误；根据功能关系可知，从A→C机械能增加量为ΔE=WAB+WBC=12 J，由于重力势能不变，则从A→C动能增加12 J，即小球在C点的动能大于12 J，故C正确，D错误。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.(2025·新乡市高二检测)下列说法正确的是(　　)
A.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电流
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
C.光谱中，可见光从红光到紫光，其波长越来越大
D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
答案　AB
解析　根据电磁感应规律知，当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电流，选项A正确；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料种类及表面状况无关，选项B正确；从红光到紫光，波长越来越短，电磁波在真空中的速度均为光速，选项C、D错误。
9.(2024·内江市高二期末)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，电容器中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表。将滑动变阻器的滑片P向b端滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A.带电液滴一定带正电
B.电压表示数变大
C.电流表示数变小
D.电容器所带电荷量减少，液滴向下做加速运动
答案　BD
解析　电容器的上极板带正电，板间电场强度向下，在滑动变阻器的滑片P滑动前，带电液滴处于静止状态，则知其受到的静电力向上，带电液滴带负电，选项A错误；此闭合电路的外电路为R2与R3并联后再与R1串联，电容器两端的电压与R3两端的电压相等，将滑片P向b端滑动，R2接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流变大，外电路电压减小，R1两端的电压增大，电压表示数变大，选项B正确；R2、R3两端的电压减小，流过R3的电流减小，则流过R2的电流增大，电流表示数变大，选项C错误；电容器两端的电压减小，所带电荷量减少，板间电场强度减小，液滴受到的静电力减小，液滴向下做加速运动，选项D正确。
10.(2025·黄山市高二检测)单个点电荷q周围空间的电势φ=k，r为到点电荷的距离，k为静电力常量；系统的电势能等于每个电荷电势能总和的一半。现在光滑绝缘水平面上，有三个带电量均为+q、质量均为m的相同均匀带电小球(可视为点电荷)，用三根长为L的轻质绝缘细绳连接，处于静止状态。A、B、C分别为其中点，O为三角形中心，下列说法正确的是(　　)
A.O点的电场强度和电势均为零
B.A、B、C三点电场强度大小相等，方向不同
C.φA=φB=φC=
D.系统的总电势能为Ep=k
答案　BD
解析　O点是正三角形的中心，到各个点的距离都相同，由于各带电小球的电荷量相等，由E=，所以各带电小球在O点产生的电场强度大小相同，且两两之间的夹角为120°，由电场叠加原理可得，O点的电场强度为零，由题意可知点电荷的电势φ=，各带电小球在O点的电势均大小相等，由于电势是标量，所以其叠加遵循代数运算法则，叠加后不为零，故A项错误；根据点电荷的电场强度有E=k，由于各带电小球都带正电，所以有电场叠加可知，A、B、C三点的电场强度大小相等，方向不同，故B项正确；A点到小球3的距离为L，所以A点的电势为φA=k·2+k=(4+)k，同理可知φA=φB=φC=(4+)k，故C项错误；1小球的电势能Ep1=(φ2+φ3)q=k，同理可得2和3小球电势能Ep2=Ep3=k，故整个系统电势能为Ep==k，故D项正确。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(8分)(2024·揭阳市高二期中)某同学欲测量一阻值大约为10 Ω、粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A.电源E(电动势为6.0 V，内阻不计)
B.电压表V(量程为0~6 V，内阻约为8 kΩ)
C.电流表A1(量程为0~0.6 A，内阻约为0.2 Ω)
D.电流表A2(量程为0~3 A，内阻约为0.05 Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω，允许通过的最大电流为2 A)
(1)(2分)用游标卡尺测得该金属线的长度L如图甲所示，则L=　　　　mm；用螺旋测微器测得该金属线的直径D如图乙所示，则D=　　　　mm。
(2)(4分)测量金属线的电阻时，为了便于调节，且测量尽可能准确，实验中所用电流表应用　　　　(填所选仪器前的字母)。选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完整，把器材符号标在电路图上。
(3)(2分)设测得金属线的电阻为R，长度为L，直径为D，则金属线的电阻率为　　　　(用R、L、D三个物理量来表述)。
答案　(1)60.20　0.732　(2)C　见解析图　(3)
解析　(1)根据游标卡尺的读数规则可得L=60 mm+4×0.05 mm=60.20 mm；
根据螺旋测微器的读数规则可得D=0.5 mm+0.01×23.2 mm=0.732 mm。
(2)通过待测电阻的最大电流约为Imax==0.6 A，因此选择A1，滑动变阻器的最大阻值较小，用分压式接法，待测电阻远小于电压表内阻，则电流表采用外接法，电路图如图所示。
(3)根据电阻定律有R=ρ，解得ρ=。
12.(8分)(2024·北京市海淀区101中学高二期末)用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A.电流表(量程0.6 A、3 A)；
B.电压表(量程3 V、15 V)
C.定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)
D.定值电阻(阻值10 Ω，额定功率10 W)
E.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A)
F.滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A)
(1)(4分)要正确完成实验，电压表的量程应选择　　　V，电流表的量程应选择　　　A；R0应选择　　　 Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是　　　 Ω的滑动变阻器。
(2)(1分)关于该实验中存在的误差，下列分析正确的是　　　　。
A.电流表的分压作用
B.电压表的分流作用
C.读数过程中存在偶然误差
D.读数过程中存在系统误差
(3)(2分)该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了如图所示的U-I图像，则电源的电动势测量值E=　　　V，电源内阻测量值r=　　　 Ω。
(4)(1分)在上述实验过程中存在系统误差。在如图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是　　　　。
答案　 (1)3　0.6　1　0~10　(2)BC　(3)1.5　 0.6　(4)A
解析　(1)由于电源是一节干电池(1.5 V)，故应选量程为3 V的电压表；若选用10 Ω的定值电阻，电路中的最大电流约为0.15 A，电流表指针偏转角度较小，误差较大，故选1 Ω的定值电阻；由于本实验不适合大电流放电，所以选量程为0.6 A的电流表；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0~10 Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0~100 Ω会出现；调节滑动变阻器时，电表示数变化太大，不易控制。
(2) 本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比流过干电池的真实电流值偏小，故A错误，B正确；
读数过程中存在的是偶然误差，故C正确，D错误。
(3)由闭合电路欧姆定律有E=U+I(R0+r)
得U=-I(R0+r)+E
可知E=1.5 V，r= Ω-R0=0.6 Ω
(4)本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比真实值小，造成E测当电路短路时，I测=I真
故U-I图线的纵轴截距和斜率绝对值均偏小，故A正确，B、C、D错误。
13.(10分)(2024·湖州市高二期末)如图所示的电路中，R1=3 Ω，R2=6 Ω，R3=1.5 Ω，电源电动势E=4 V，内阻未知。 当开关S1和S2都闭合时，电源的总功率为4 W，求：
(1)(5分)电源的内阻r；
(2)(5分)保持S1闭合，S2断开时，电源的输出功率。
答案　(1)0.5 Ω　(2)1.875 W
解析　(1)开关都闭合时总功率P=IE
R12==2 Ω
电流 I=
解得r=0.5 Ω
(2)断开S2，总电阻R'=8 Ω
干路电流I'==0.5 A
电源输出功率P出=EI'-I'2r=1.875 W。
14.(10分)(2025·北京市通州区高二检测)如图所示，AB是半径为R的圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=，g为重力加速度。今有一质量为m、带电荷量为+q的小滑块(体积很小可视为质点)，从A点由静止释放。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.5，求：
(1)(4分)滑块通过B点时的速度大小；
(2)(3分)在B点轨道对小滑块的支持力大小；
(3)(3分)小滑块最终停止的位置与B点间距离x。
答案　(1)　 (2)2mg　(3)
解析　(1)小滑块从A到B的过程中，只有重力和静电力对它做功，设滑块通过B点时的速度大小为vB，根据动能定理有mgR-qER=m
解得vB=
(2)在B点，由牛顿第二定律得FN-mg=m
解得FN=2mg
(3)B点之后，根据动能定理有-(Eq+μmg)x=0-m
解得x=。
15.(18分)(2025·南阳市高二期中)如图甲所示，A、B是竖直放置的平行金属板，A、B之间有一个光滑绝缘的玻璃管水平放置，左端O1刚好接触A板，右端刚好接触B板正中央的小孔O2。紧邻B板右侧水平放置金属板M、N，金属板M、N间的电压变化规律如图乙所示，周期为T0，M、N的间距为d，O1O2延长线经过金属板M、N的中间与足够长竖直挡板PQ的交点为O3。在O1位置静止释放一质量为m、电荷量为-q的小球(可视为点电荷)，t=0时刻小球刚好到达O2位置，金属板M、N的长度及挡板PQ距金属板M、N右端的距离均为2T0，g为重力加速度，UAB=-U0=-。求：
(1)(3分)小球到O2位置时的速度大小；
(2)(9分)小球从金属板M、N间射出时速度方向与水平方向夹角的正切值；
(3)(6分)小球撞击挡板的位置距O3的距离。
答案　(1)2　(2)　(3)g
解析　(1)根据题意可知，小球在光滑绝缘的玻璃管中运动，由动能定理有-qUAB=mv2
解得v=2
(2)t=0时刻小球刚好到O2位置，然后以速度v水平进入B板右侧水平放置金属板M、N间，水平方向做匀速直线运动，射出时水平速度是vx=v=2
设在竖直方向上，0~T0时间内加速度大小为a1，T0~T0时间内加速度大小为a2，由牛顿第二定律有-mg=ma1，+mg=ma2
解得a1=g，a2=3g，a1方向向上，a2方向向下
小球在金属板M、N之间运动的时间t1==T0
射出时竖直方向上的速度为vy=g·T0-3g·T0=-gT0
射出时的速度方向与水平方向夹角的正切值tan θ===
(3)小球在偏转电场中竖直方向位移y1=g()2+(g·)·-×3g·()2=0
小球从金属板M、N的中间射出后，水平方向做匀速直线运动，从射出到撞击挡板的时间
t2==T0
射出后，竖直方向只受重力，加速度a3=g
竖直方向的位移为
y2=t2+g=g
所以小球撞击挡板的位置距O3的距离为
g。