【文档说明】重庆市南开中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题 含解析.docx，共(25)页，4.544 MB，由小赞的店铺上传

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重庆南开中学高2025级高二（上）期中考试物理试题本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分120分，考试时间120分钟。第I卷和第II卷都答在答题卷上。第I卷（选择题共65分）一、单项选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。下列各题四个选项中只有一个．．．

．选项符合题意，不选、多选或错选得0分。1.下列说法正确的是（）A.相互作用的两点电荷，它们的电荷量不相等，则它们之间的库仑力大小一定不相等B.质子的电荷量为一个元电荷，但质子是实实在在的粒子，不是元电荷C.点电荷就是体积和电荷量

都很小的带电体D.根据122qqFkr=可知，当0r→时，F→【答案】B【解析】【详解】A．相互作用的两点电荷，它们的电荷量不相等，它们之间的库仑力是一对相互作用力，等大反向，故A错误；B．质子的电荷量为一个元电荷，

但电子、质子是实实在在的粒子，不是元电荷，故B正确；C．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系，故C错误；D．库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷。当0r→时，带电体不能看成

点电荷，库仑定律不再适用，故D错误。故选B。2.下列国际单位制中，能表示电势单位是（）A.牛顿每库仑（N/C）B.伏特每米（V/m）C.焦耳每库仑（J/C）D.电子伏（eV）【答案】C【解析】【详解】A．N是力F

的单位，C是电量q的单位FEq=的N/C是电场强度的单位，故A错误；B．V是电压U的单位，m是长度d的单位UEd=V/m是电场强度的单位，故B错误；C．J是电势能Ep的单位，C是电量q的单位pEq=J/C是电势的单位，故C正确；D．e是电荷量q的

单位，V是电压U的单位WUq=所以eV是功W的单位，故D错误。故选C。3.下列关于电流的说法中正确是（）A.根据qIt=，可知I与q成正比B.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一C.电流既有大小，又有方向，是矢量D.电荷定向移动的方向为电

流的方向【答案】B【解析】【详解】A．qIt=是电流的定义式，故I与q无关，故A错误；B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一，故B正确；C．电流只有大小，有方向，但遵守标量运算法则，是标量，故C错误；D．正电荷定向移动的方向为电流的方向，故D错误。故选B。4

.2023年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。已知电导率就是电阻率的倒数，即1=。下列说法正确的是（）A.电导率越小，其导电性能越强B.电导率与材料的长度有关C.电导率与材料的横截面积有关D.电导率与

温度有关【答案】D【解析】【详解】A．电导率是电阻率的倒数，电导率越小，电阻率越大，其导电性能越弱，故A错误；BC．材料电阻率与材料形状无关，则材料的电导率与材料形状无关，故BC错误；D．电阻率与温度有关，则电导率与温度有关

，故D正确。故选D。5.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点的电势不相等的是（）A.图甲中与点电荷等距的a、b两点B.图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点C.图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点D.图丁中非匀强电场中

的a、b两点【答案】D【解析】【详解】A．图甲中与点电荷等距的a、b两点在同一等势面上，则两点电势相等，选项A不符合题意；B．图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点在同一等势面上，则两点电

势相等，选项B不符合题意；C．图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点在同一等势面上，则两点电势相等，选项C不符合题意；D．沿电场线电势逐渐降低，可知图丁中非匀强电场中的a、b两点，a点电势高于b，选项D符合题意。故选D

。6.如图所示为某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是（）的A.加正向电压时，二极管电阻随着电压的增大而减小B.加反向电压时，二极管电阻较小C.二极管是线性元件D.加正向电压时，二极管电阻不变【答案】A【解析】【详解】AD．因I-U图像上的点到原

点连线的斜率倒数表示电阻，可知加正向电压时，二极管电阻随着电压的增大而减小，选项A正确，D错误；B．由图像可知，加反向电压时，开始电流很小，说明电阻很大，但当反向电压很大时，二极管被击穿，电流增加非常快，此时二极管电阻很小，选项B错误；C．二极管是非线性元件，选项C错误；故选

A。7.如图所示，在正方体中abcd面的对角线ac的中点放一电荷量为−q的点电荷，在abcd面的对角线ac的中点放另一电荷量为+q的点电荷，下列说法正确的是（）A.a点的电势等于a'点的电势B.b点的电场强度与d'点的电场强度相同

C.负电荷沿cc'棱从c到c'电势能先增大后减小D.负电荷沿bb'棱从b到b'电场力一直做负功【答案】B【解析】【详解】A．由于a点靠近正电荷，a点靠近负电荷，所以a点的电势小于a点的电势，故A错误；B．作出b点的电场强度与d点的电场强度如图所示由点电荷电场

强度公式2QEkr=及几何关系可知，1E与3E相同，2E与4E相同，所以bE与dE相同，故B正确；C．负的试探电荷沿cc棱从c到c，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C错误；D．负的试探电荷沿bb棱从b到b，电场力一直做正功，故D错误。故选

B。8.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是（）A.只将电容器b板向左平移，静电计指针的张角变大B.只将电容器b板向下平移，静电计指针的张角变小C.只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的

张角变大D.只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大【答案】A【解析】【详解】A．只将电容器b板向左平移，根据4SCkd=可知，d变大，C变小，因Q不变，根据Q=CU可知，U变大，即静电计指针的张角变大，选项A正确；B．只将电容器b板向下平移，根据4SC

kd=可知，S变小，C变小，因Q不变，根据Q=CU可知，U变大，即静电计指针的张角变大，选项B错误；C．只在极板间插入有机玻璃板，根据4SCkd=可知，ε变大，C变大，因Q不变，根据Q=CU可知，U变小，即静电计指针的张角变小，选项C错误；D．只增

加极板带电量，静电计指针的张角变大，但是电容不变，选项D错误。故选A。9.如图所示，来自质子源的质子（初速度为零）经加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形质子流的横截面积为S，单位体积的质子数为n，质子的质量为m，电荷量为e，其形成等效电流

为I，则质子经加速器加速后的速度为（）A.IneB.IneSC.neID.neSI【答案】B【解析】【详解】根据电流的微观表达式，可得IneSv=解得IvneS=故选B。10.心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上

的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为20μF，充电至9.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成

放电，这次通过人体组织放电电流为（）A.0.18AB.180AC.90AD.900A【答案】C【解析】【详解】根据Q=CU可得6332010910A=90A210QCUItt−−===故选C。11.2023年8月29日，全球瞩目的智

能手机华为Mate60Pro上市。已知其锂离子聚合物电池容量为5000mAh，手机支持超级快充“20V/4.4A”，兼容“11V/6A”或“10V/4A”超级快充，电池电动势为3.6V，正常通话额定功率为2W，则（）A.题中“mAh”是能量的单位B.最大超级快

充对应的功率是66WC.充满电后可以正常通话的时间为9hD.充满电后可以正常通话的时间为18h【答案】C【解析】【详解】A．根据qIt=可知mAh是电荷量的单位，故A错误；B．最大超级快充对应的功率为

m204.4W88WPUI===故B错误；CD．充满电后可以正常通话的时间为35000103.6h9h2t−==故C正确，D错误。故选C。12.两个相同的小量程电流表分别改装成两个电流表A1和A2，电流表A1的量程小于A2的量程，把它们

按如图接入电路中，则（）A.A1的读数比A2的读数大B.A1的读数比A2的读数小C.A1指针偏转角度与A2指针偏转角度相同D.A1指针偏转角度与A2指针偏转角度不同【答案】D【解析】【详解】AB．电流表A1、A2串联接入电路中，则流过电流表A1、A2的电流相同，故A1的读数等于

A2的读数，故AB错误；CD．电流表A1、A2串联接入电路中，流过电流表A1、A2的电流相同，电流表A1、A2由两个相同的小量程电流表分别改装成，并联的分流电阻阻值不同，分流作用不同，则流过表头的电流不同，故A1指针偏转角度与A2指针偏转角度不同，故C错误，D正确。故选D。13.如图所示，在竖直

平面内有水平向右匀强电场。在匀强电场中有一根长l=0.4m的绝缘细线一端固定在O点，另一端系一质量m=0.08kg，电荷量5610Cq−=的带电小球，静止时细线与竖直方向成37°角，在该位置沿垂直细绳方向给小球一个初

速度，使它恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，g取10m/s2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（）A.电场强度为E=1103N/CB.小球带负电C.小球做圆周运动过程中的最小速度为5m/sD.小球在运动至圆周轨

迹上的最高点时机械能最大【答案】C【解析】【详解】A．受力分析如图所示小球静止时悬线与竖直方向成37°角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有tan37mgqE=解得4tan37110N/Cmg

Eq−==B．小球受电场力的方向与电场线方向相同，所以小球带正电，故B错误；C．小球恰能绕O点竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，根据牛顿第二定律，有2cos37mgvmL=解得小球做圆周运

动过程中的最小速度为5m/scos37glv==故C正确；D．根据能量守恒定律，电势能与机械能之和不变，所以机械能最大的位置是电势能最小的位置，即与O点等高的最右的位置，故D错误。故选C。14.如图所示，A、B、C三个带电离子（不计重力），以相同的初速度沿水平金属板M、N间的中心线射入匀强电场

中，两极板间的距离为d。A离子落在N板的中点；B离子落在N板的边缘；C离子飞出极板时，沿电场方向的位移为4d。已知它们质量之比为mA：mB：mC=1：1：2，则离子A、B、C所带电荷量之比为（）在A.2：1：1B.2：2：1C.4：2：1D.4：1：1【答案】D【解析】【详解】带电离

子在电场中做类平抛运动，可得201()2qUlymdv=其中l为水平位移，对离子A，有2AA012()22LqUdmdv=对离子B，有2BB01()22qUdLmdv=对离子C，有2CC01()42qUdL

mdv=又mA：mB：mC=1：1：2联立，解得qA：qB：qC=4：1：1故选D。15.多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子比荷的新型实验仪器，其基本原理如图所示。从离子源A处飘出的离子初速度不计，经电压为U的

匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管（无场区域）构成，开始时反射区1、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场，其电场强度足够大，使得进入反射区的离子能够反射回漂移

管。当离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时，撤去反射区的电场，离子打在荧光屏B上被探测到，可测得离子从A到B的总飞行时间。不计离子重力，已知比荷为k0的离子总飞行时间为t0，待测离子的总飞行时间为t1，两种离子在质量分析器中反射相同次数，则待测离子

比荷为（）A.20021kttB.20120kttC.001kttD.010ktt【答案】A【解析】【详解】设离子经加速电场后的速度大小为v，有212qUmv=离子在漂移管中做匀速直线运动，设反射区的电场强度为E，离子能进入反射区的最大距离为x，根据动能定理，有qU-qEx=0解得UxE=离子

在加速电场中运动和反射区电场中每次单向运动均为匀变速直线运动，平均速度大小均相等，设其为v，有2vv=易知，离子在反射区的电场中运动路程是与离子本身无关的，所以不同离子在电场区运动的总路程相等，设为L1，在无场区的总路程设为L2，根据题目

条件可知，离子在无场区速度大小恒为v，设离子的总飞行时间为t，有12LLtvv=+联立，解得()1222mtLLqU=+依题意，有()()0121120112222tLLtLLqkUUm=+=+，联立，解得20021ktqmt=故

选A。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个答案符合题目要求，全部选对得4分，漏选得2分，错选得0分。16.静电学知识在生活中有着广泛的应用，下列有关静电现象说法正确的是（

）A.燃气灶的电子点火器的放电电极做成球形比钉尖形好B.当带电云层靠近建筑物时，由于静电感应，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云层中的异种电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电C.高压设

备中导体表面应该尽量光滑，是为了避免静电屏蔽D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成【答案】BD【解析】【详解】A．由于电荷会聚集在物体上比较突出的尖端部位，所以燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好，故A错误；B

．当带电云层靠近建筑物时，避雷针上由于静电感应产生的异种电荷会通过针尖放电，逐渐中和云层中的电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电，故B正确；C．高压设备中导体表面应该尽量光滑，是为了避免尖端放电，故C错误；D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的，其目的

是为了屏蔽带电设备周围的强电场，故D正确。故选BD。17.如图所示，在带正电的导体C附近，将两个相互接触的金属导体A、B均放在绝缘支座上。下列说法正确的是（）A.A、B刚放在C附近时，正负电荷分别向两端移动让导体A、B带电B.A、B放在C附近稳定时，B的电势等于A的电势C.A、B放在C附近稳定时

，A内部中心点的场强大小等于B内部中心点的场强大小D.A、B放在C附近稳定时，A内部中心点的场强大小大于B内部中心点的场强大小【答案】BC【解析】【详解】A．A、B相接触放在C附近，由于静电感应，B端的负电荷移动，故A左端带负电，B右端带正电，

故A错误；B．由于A、B相接触放在C附近，所以A和B是等势体，电势相等，故B正确；CD．A、B相接触放在C附近时，AB是等势体，内部合场强始终为零，则A内部中心点的场强等于B内部中心点的场强，故C正确，D错误。故选BC。18.现代多数人由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以

用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（）A.电流表示数更大B.电压表示数更大C.路端电压更小

D.电源的效率更高【答案】AC【解析】【详解】A．脂肪含量低者电阻小，回路总电阻小，电流大，电流表示数更大，故A正确；B．脂肪含量低者电阻小，回路总电阻小，电流大，则由12()ABUEIrRR=−++知电压表示数更小，故B错误；C．脂肪含量低者电阻小，回

路总电阻小，电流大，电源内电压大，则路端电压小，故C正确；D．电源的效率=1-EUUEE−=内内电源内电压大，电源的效率更低，故D错误。故选AC。19.空间存在着平行于纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知。经分

析可知沿Ox方向场强大小随x变化情况如图甲所示，沿Oy方向电势随y变化情况如图乙所示，已知电场沿Ox和Oy的正方向与下列坐标系正方向一致。则关于该电场强度E，下列说法正确的是（）A.匀强电场的大小为3V/mB.匀强电场的大小为5V/mC.匀强电场的方向指向右上方D.匀强电场的

方向指向右下方【答案】BD【解析】【详解】AB．Ox方向的电场强度大小为3V/mxE=y−图象的斜率表示电场强度，Oy方向的电场强度大小为16V/m4V/m4yEy===匀强电场的大小为225V/mxyEEE=+=故A

错误，B正确；CD．Ox方向的电场强度方向沿Ox正方向，根据沿电场线电势降低，可知Oy方向的电场强度方向沿Oy负方向，根据场强的叠加，匀强电场的方向指向右下方，故C错误，D正确。故选BD。20.如图甲所示在真空中有水平放置的两个平行、正

对金属平板，板长为l，两板间距离为d，在两极板间加一交变电压如图乙所示。8T时刻带电粒子a从上金属板左端下边缘以水平速度v0进入两金属板间，98T时刻飞离极板，期间恰好不与极板相碰。若完全相同的带电粒子b从相同位置以水平速度2v0在0~2

T内某时刻进入极板，能恰好从上金属板右端边缘飞离极板，不计粒子的重力。下列说法正确的是（）A.a粒子飞离极板时速度与进入时相同B.a粒子飞离极板时竖直偏移量为89dC.b粒子进入极板的时刻为24TD.b粒子进入极板的时刻为214T−【答案】ABC【解析】【详解】A．设带电粒子的电荷量大小为q，

质量为m，由分析可知粒子带正电，前2T上极板电势高，粒子进入电场的位置为坐标原点，竖直向下为y轴正方向，水平向右为x轴正方向。粒子加速度大小为0qUamd=上极板电势高时，加速度方向向下，下极板电势高时，加速度向上。0到2T，a粒子竖直方向向下做匀加速运动。2T时刻，a

粒子竖直方向的分速度013()288yqUTTTvamd=−=2T到78Ta粒子竖直方向向下做匀减速运动。78T时刻，a粒子竖直方向的分速度217()082yyTTvva=−−=78T到T，a粒子竖直方向向上做匀加速运动。T时刻，a粒子竖直方向的分速度037()88yqUTTv

aTmd=−−=−T到98T，a粒子竖直方向向上做匀减速运动。98T时刻，a粒子竖直方向的分速度439()08yyTvvaT=+−=a粒子竖直方向的分速度与时间变化图像如图所示a粒子水平方向做匀速直线运动，a粒子飞离极板时竖直方向的分速度为零，a粒子飞离极板时速度与进入时相同

。故A正确；B．由竖直方向速度图像可知，8T到78T竖直方向的位移203179()288864qUTTTaTdmd=−=78T到98T竖直方向的位移201197()2888649qUTTTaTdymd=−−=−=−a粒子飞离极板时竖直偏移量189ydyd=+=故B正确；CD．设

极板长度为L,a粒子水平方向位移0091()88LvTTvT=−=设b粒子在电场中运动时间为bt，其水平方向位移02bLvt=解得12btT=设0~2T内的t时刻，从上金属板左端下边缘进入电场，上金属板右端边缘飞离极板，则2211()()02222TTyatattat=−+−−=解得24tT=故

C正确，D错误。故选ABC。第II卷（非选择题共55分）三、实验题：本题共2小题，21题10分，22题8分，共18分。21.某兴趣小组的同学想描绘一小灯泡（2.8V，0.6A）的伏安特性曲线，实验室提供了以下实验器材：A.电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ

）B.电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）C.电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω）D.电流表A2（量程3A，内阻约0.01Ω）E.滑动变阻器R1（阻值0~5Ω，允许通过的最大电流为2A）F.滑动

变阻器R2（阻值0~200Ω，允许通过的最大电流为1A）G.学生电源（电动势E为4V，内阻不计）H开关S及导线若干（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，实验时应选择的是下列给出四个电路图中的_____

_____。电压表应选择__________，电流表应选择__________，滑动变阻器应选择__________（选填器材前的字母）。A.B.C.D.（2）请在下图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路_________。.（3）某次实验中

两电表的示数如乙图所示，则小灯泡此时电阻值为___________Ω（计算结果保留两位有效数字）。【答案】①.A②.A③.C④.E⑤.⑥.2.4【解析】【详解】（1）[1]小灯泡电阻较小，故应该采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则

电路选择A；[2][3][4]小灯泡额定电压2.8V，则电压表应选择A，电流表应选择C，滑动变阻器应选择阻值较小的E。（2）[5]实物图连接电路（3）[6]某次实验中两电表的示数如图所示，则I=0.50A，U=1.20V，则小灯泡此时电阻值为1.22.40.5URI==

=22.小南按下面图甲所示电路图去测量某金属丝的电阻率，实验过程如下：（1）用多用表欧姆挡“1”挡位粗略测量金属丝电阻，其示数如图乙所示，读数为___________Ω。（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，测量读数如图丙所示

，读数为d=___________mm。（3）通过实验测得金属丝的阻值为4.8Ω，若用刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，则金属丝的电阻率约为___________Ω•m（计算结果保留两位有效数字）。（4）在不损坏电表的前提下，按照图甲所示电路图，将滑动变阻器滑片P从最

右端向左滑动，随着滑片P移动距离x的增加，金属丝两端的电压U也随之增加，则在如图中能正确反映U-x关系示意图的是图线___________（选填“a”“b”“c”或“d”）。【答案】①.5②.0.400③.61.010−④.d【解析】【详解】（1）[1]多用表读数为5Ω。（

2）[2]螺旋测微器读数为040.00.01mm0.400mmd=+=（3）[3]由电阻决定式LRS=又2()2dS=联立，解得61.010Ωm−=（4）[4]根据闭合电路欧姆定律，可得的xxxEUIRRLxRRL==−+随着滑片P移动距离x的增加，金

属丝两端的电压U也随之增加，但不成正比，且增加越来越快。能正确反映U-x关系示意图的是图线d。四、计算题：本题共3小题，23题8分，24题11分，25题18分，共37分。请写出列式依据、重要的演算步骤等，只写出最后结果计0分。23.在电场中把一个电荷量为6510Cq−=−的电荷从无限

远处移到A点，克服电场力做功5210J−，再将该电荷从A点移到B点，该电荷的电势能减小了51.510J−，选无限远处电势为零，求：（1）q在A点的电势能；（2）B点的电势。【答案】（1）5210J−；（2）-1V【解析】【详解】（1）根据题意，电荷从无限远处移到

A点，克服电场力做功5210J−，即电场力做功5210JW−=−电场力做负功，电势能增大，所以q在A点的电势能为5p210JAE−=（2）A点的电势5p6210V=-4V510AAEq−−==−电荷从A点移到B点，该电荷的电势能减小了51.510J−

，即电场力做功511.510JW−=又1()ABWq=−代入数据得1VB=−24.如图所示，电源电动势12VE=，内阻2Ωr=，R为电阻箱，定值电阻01ΩR=，电动机M线圈电阻M1ΩR=，额定输出功率为2.25W。（1）闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱，

使电源输出功率最大，求此时电阻箱的阻值及电源最大输出功率；（2）闭合开关S1、S2，调节电阻箱，使电动机正常工作，此时电源输出功率恰好最大，求此时电阻箱的阻值及其电功率。【答案】（1）1ΩR=，18W；（2）0.75ΩR=，6.75WRP=【解析】【详解】（1

）当单刀双掷开关接S1，电源输出功率为()()()22220002ooEEPIRRRRrRRrRRrRR=+=+=++++++根据数学知识可知，当200rRRRR+=+即0RRr+=02Ω1Ω

1ΩRrR=−=−=时，电源输出功率最大，且电源最大输出功率是22max12W18W442EPr===（2）闭合开关S1、S2，电源的输出功率为²PUIEIrIIrEI==−=−+（）当12A3A222EIr

===时，电源的输出功率P最大。电动机的输出功率为02.25WP=发热功率为22M31W9WPIR===热所以电动机的输入功率为02.25W9W11.25WPPP=+=+=热电动机两端的电压为M11.25V3.75V3PUI===电阻箱两端的电压为M1

2V3.75V32V2.25VRUEUIr=−−=−−=所以电阻箱阻值2.235Ω0.75ΩRURI===此时电阻箱消耗的功率是2230.75W6.75WRPIR===25.如图所示，xOy平面

内，x轴下方充满着沿y轴正方向、电场强度大小为2E0的匀强电场；x轴上方被直线边界OA分成两部分，边界左边充满着电场强度大小为E0的匀强电场（电场强度的方向与y轴负方向成37°夹角），另一部分无电场。一比荷为qm的带正电粒子由边界OA上的P点，以垂直于左边电场方向的速度进入电场区域，

经原点O进入下方电场，恰好可以到达坐标为（0，-L）的M点。忽略边界效应，不计粒子重力。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求粒子达到原点O时速度大小及从P点运动到O点的时间；（2）求该粒子从P点运动到原点O的轨迹方程；（3）一段时间后，粒子又由OA边界上

的P点进入无场区域，在无场区域某处垂直撞上一绝缘挡板（图中未画出）。假设该粒子撞板时速度反向，大小变为原来的12，且电荷量保持不变。求该粒子第6次撞板后通过x轴时的位置坐标。【答案】（1）02qELm；085mLqE；（2）见

解析；（3）见解析【解析】【详解】（1）粒子在x轴下方电场中做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可得022qEam=又222aLv=解得02qELvm=依题意，带电粒子在x轴上方电场中做类平抛运动，初速度为v0，根据牛顿第二定律，有01qEam=到达O点时，设其速度

大小为v，则有0cos53sin53yvvvv==又1yvat=联立解得085mLtqE=（2）经分析可知粒子从P点到O点的运动轨迹与O点再次返回P点重合，再次到O点时速度大小为v，速度沿y轴正方向，在x轴

做初速度为零的匀加速运动，沿y轴做匀减速运动，则有212=xxat212yyvtat=−其中0sin37xqEam=0cos37yqEam=联立可得104233Lxyx=−P点的横坐标为21962125PxxatL==故

轨迹方程的定义域为960125xL获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com