2020-2021学年江苏省无锡市高二（上）期末物理试卷

这是一份2020-2021学年江苏省无锡市高二（上）期末物理试卷，共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2020-2021学年江苏省无锡市高二（上）期末物理试卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分.每小题只有一个选项符合题意.
1．（3分）如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形磁体N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置I经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置I和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ．在这个过程中，线圈中的磁通量（　　）

A．增加 B．减少
C．先增加，后减少 D．先减少，后增加
2．（3分）两个分子间分子力随分子间距离变化的图象如图所示。由图象判断以下说法中正确的是（　　）
A．当分子间距离r＝r0时，分子力和分子势能均最小且为零
B．当分子间距离r＞r0时，分子力随分子间距离的增大而增大
C．当分子间距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而减小
D．当分子间距离r＜r0时，分子力和分子势能均随分子间距离的减小而增大
3．（3分）某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可以表示为（　　）
A．NA=VV0 B．NA=mM C．NA=ρVm D．NA=mρV0
4．（3分）用多用电表探测图所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图中的（　　）

A． B．
C． D．
5．（3分）如图所示的正方形abcd内有垂直于纸面向里的匀强磁场，两个带电粒子P、Q以相同的初速度从a点沿ab方向射入该区域后，分别从d、c点射出（不考虑粒子重力和粒子间的相互作用），粒子运动轨迹如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A．P、Q带的是正电荷
B．P、Q两粒子的比荷为1：2
C．P、Q两粒子在磁场中经历的时间相同
D．P、Q两粒子在磁场中的加速度大小之比为1：2
6．（3分）如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是（　　）

A．增大R2的阻值 B．增大R1的阻值
C．增大两板间的距离 D．断开开关S
7．（3分）如图所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电的小球，整个装置处在由水平向右匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v﹣t图象正确的是（　　）

A． B．
C． D．
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.
8．（4分）2020年11月16日，第26届国际计量大会（CGPM）经包括中国在内的各成员国表决，全票通过了关于“修订国际单位制（SI）”的1号决议。根据决议，千克、安培、开尔文和摩尔等4个SI基本单位的定义将改由常数定义，于2021年5月20日起正式生效。下列为磁感应强度单位的是（　　）
A．T B．N/（A•m） C．Wb D．kg/（A•s2）
9．（4分）如图是根据某次实验记录数据画出的某电源的U﹣I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（　　）
A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0V
B．待测电源内电阻为5Ω
C．该电源对阻值为R＝4Ω的电阻供电时，效率为20%
D．该电源可能的最大输出功率为2.25W
10．（4分）如图所示，在两个固体薄片上涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针尖接触薄片，接触点周围的石蜡被熔化，甲片上熔化了的石蜡呈椭圆形，乙片上熔化了的石蜡呈圆形，则（　　）
A．甲片不一定是晶体 B．甲片一定是晶体
C．乙片不一定是非晶体 D．乙片一定是非晶体
11．（4分）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是（　　）

A．不改变B和f，该回旋加速器可以直接用于加速电子
B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C．质子在回旋加速器中的运动周期为2f
D．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
12．（4分）在如图1所示电路中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合电键S，当R2的滑动触片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电流表、电压表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，它们示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示。则下列分析判断正确的是（　　）

A．U1I不变，△U1△I不变 B．U2I变大，△U2△I变大
C．U2I变大，△U2△I不变 D．U3I变大，△U3△I变大
三、简答题：本题共2小题，共计18分.请将解答填写在答题卡相应的位置
13．（8分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用记号笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。
（1）油酸薄膜的面积是　 　cm2。
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　 　mL．（计算结果保留一位有效数字）
（3）按以上实验数据估测出油酸分子直径约为　 　m．（计算结果保留一位有效数字）
（4）为了减小实验的误差，下列方法可行的是　 　
A．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入适量的水，轻轻撒入痱子粉，确保水面上痱子粉薄而均匀
B．用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上
C．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
D．尽量选择粗一点的记号笔描绘油膜的轮廓

14．（10分）某学习小组拟研究一个标有“3.6V 1.8W”的小灯泡的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：
①电流表A，量程0﹣0.6A，内阻约为0.2Ω；
②电压表V，量程0﹣15V，内阻约为15kΩ；
③滑动变阻器R，阻值范围0﹣10Ω；
④学生电源E，电动势为4V，内阻不计；
⑤开关S及导线若干。
（1）该学习小组中的甲同学按照设计的电路图连成如图所示的实物图，实验时，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表、电压表的示数不能从零开始连续变化，且示数变化范围不太大，旁边的乙同学过来帮忙，只添加了一根导线就满足了以上要求，请在图中用笔画线代替导线画出乙同学添加的这根导线。

（2）改进后，甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果。于是又从实验室找来一量程为lg＝100μA、内阻Rg＝1000Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需　 　联一个阻值为　 　Ω的电阻。
（3）甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数l1和灵敏电流计读数I2如表所示：
l1（A）
0
0.19
0.30
0.37
0.43
0.46
0.48
0.49
I2（μA）
0
10
20
30
40
50
60
70
请在图2中的坐标纸上画出I1﹣I2图线。
（4）若将该小灯泡接在如图3所示的电路中，则该小灯泡消耗的电功率约为　 　W．已知电源的电动势为E＝3.0V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R0＝4.5Ω．（结果保留两位有效数字）
四、计算题：本题共4小题、共61分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分.有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位.
15．（14分）如图所示，一定质量的乙醚理想气体从状态A变化到状态B，已知A状态的温度为300K，且从状态A变化到状态B的过程中，气体内能增加了150J，求：
（1）状态B的温度TB
（2）状态A变化到状态B的过程中对气体所做功W
（3）状态A变化到状态B的过程中气体吸热还是放热？吸收或放出的热量Q为多少？

16．（15分）如图所示，已知电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，当接入定值电阻R＝5Ω时，电路中标有“3V，1.5W”的灯泡L和内阻r'＝1Ω的小型直流电动机恰好都能正常工作，求：
（1）电路中的电流I及电源的总功率P；
（2）电动机的额定电压U；
（3）电动机的效率η。

17．（16分）质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨宽度为d＝0.1m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，磁感应强度B＝1T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示，已知电源电动势E＝3.0V，内阻r＝1.0Ω，滑动变阻器铭牌上标有“1A，10Ω”的字样，通电细杆ab及导轨的电阻忽略不计，现调节滑动变阻器的滑片P使细杆ab保持静止不动。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）试求：
（1）细杆ab与导轨间恰好无摩擦力作用，细杆受到的安培力；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值范围为多少？（设细杆与导轨间最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

18．（16分）如图所示，位于竖直平面内的坐标系x0y，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E＝2N/C．在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在y＞h＝0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场，一电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点获得一初速度，恰好能沿PO做匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ＝45°），并从原点O进人第一象限。已知重力加速度为g＝10m/s2，求：
（1）油滴的电性及油滴在P点获得的初速度大小；
（2）油滴在第一象限运动的时间；
（3）离开第一象限处的坐标值。


2020-2021学年江苏省无锡市高二（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分.每小题只有一个选项符合题意.
1．【分析】分析磁感线的分布特点，从而明确磁通量的变化特点。
【解答】解：磁铁产生的磁场如图所示，线圈从位置1到位置2的过程中，磁感线穿过线圈的条数减小，故向上的磁通量减小，线圈从位置2到位置3的过程中，线圈内穿过的向下的磁通量增加；
故磁通量是先减小后增加；故ABC错误，D正确
故选：D。

【点评】磁通量的大小可以用穿过线圈的条数来表示，条数增加则磁通量增加。
2．【分析】当分子间距离r＝r0时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离r＞r0时，分子间的距离增大，分子力分子先增大后减小，分子势能增大；当分子间距离r＜r0时，分子力和分子势能均随分子间距离的减小而增大。
【解答】解：A、当分子间距离r＝r0时，分子力为零，分子势能最小但不为零。故A错误。
B、当分子间距离r＞r0时，分子间的距离增大，分子力分子先增大后减小。故B错误。
C、当分子间距离r＝r0时，分子势能最小，当分子间距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大。故C错误。
D、当分子间距离r＜r0时，分子力和分子势能均随分子间距离的减小而增大。故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了分子力、分子势能等知识点。记住F﹣r图象可以迅速解题。
3．【分析】气体分子间有很大间隙，NA≠VV0；NA＝ Mm=ρVm≠mρV0。
【解答】解：A、气体分子间有很大间隙，NA≠VV0，故A错误；
BCD、因为NA＝ Mm=ρVm≠mρV0，故C正确，BD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了阿伏加德罗常数应用。微观量的估算问题的关键是：
（1）牢牢抓住阿伏加德罗常数，它是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
（2）估算分子质量时，不论是液体、固体、气体，均可用m=MNA。
（3）估算分子大小和分子间距时，对固体、液体与气体，应建立不同的微观结构模型。
4．【分析】欧姆表内部电池正极与黑表笔相连，电池负极与红表笔相连，二极管具有单向导电性，注意正负极的符号。
【解答】解：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，说明E、G与F、G间可能有电源存在；用欧姆档测量，因电流从黑表笔出来通过导体再从红表笔进入欧姆表，故若黑表笔接E点红表笔接F点时电阻小，说明电流容易从E通过导体，若黑表笔接F点红表笔接E点时电阻很大，说明电流不能从F通过，这就说明E、F间有二级管且E是正极，故该黑箱内元件的接法可能是B。
故ACD错误，B正确；
故选：B。
【点评】本题考查了探查黑箱内的电学元件实验，掌握多用电表是使用方法、知道二极管的特点即可正确解题。
5．【分析】根据粒子的偏转方向得出洛伦兹力方向，通过左手定则判断粒子的电性，根据粒子的半径大小，通过洛伦兹力提供向心力求出粒子的荷质比。结合粒子在磁场中运动的周期公式比较两粒子在磁场中的运动时间关系。根据牛顿第二定律比较加速度大小之比。
【解答】解：A、初始时刻两粒子所受的洛伦兹力方向都是竖直向下，根据左手定则知，两粒子都带负电，故A错误。
B、根据轨迹图可知，P、Q两粒子的半径之比为1：2，根据qvB＝mv2r得：r=mvqB，则qm=vBr，速度大小相同，可知两粒子荷质比为2：1．故B错误。
C、粒子在磁场中的运动周期为T=2πmqB，可知P、Q两粒子的周期之比1：2，tP=12TP，tQ=14TQ，知两粒子在磁场中经历的时间相等，故C正确。
D、粒子在磁场中的加速度等于向心加速度大小为a=v2r，因为半径之比为1：2，则加速度大小之比为2：1．故D错误。
故选：C。
【点评】解决本题的关键掌握带电粒子在磁场中运动的半径公式和周期公式，并能灵活运用。
6．【分析】电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R1的电压，改变R2，对电容器的电压没有影响。增大R1分担的电压增大，电容器的电压增大，油滴将向上运动。断开开关S，电容器放电，油滴将向下运动。减小平行板的正对面积，电容器的电压不变，油滴不动。
【解答】解：A、电路稳定时，当增大R2的阻值，不改变电路中的电流，因此电容器的电压不变，板间场强不变，油滴将不运动，故A正确。
B、电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R1的电压，当增大R1的阻值，导致总电流减小，则外电压增大，因此电容器的电压增大，板间场强增强，油滴将向上运动。故B错误。
C、增大两板间的距离，因电容器的电压不变，则电场强度减小，导致油滴向下运动。故C错误。
D、断开开关S，电容器放电，板间场强逐渐减小，油滴将向下运动。故D错误。
故选：A。
【点评】本题关键分析电容器的电压是否变化。当断开开关S，改变板间距离时，板间场强不变，油滴也保持不动。
7．【分析】小球向下运动的过程中受重力、电场力、洛伦兹力和摩擦力，根据物体的受力，判断加速度的方向以及加速度的变化，根据加速度与速度的方向关系，判断速度的变化，从而确定图象的形状。
【解答】解：小球在水平方向上受到向右的电场力、向左的洛伦兹力以及杆子的弹力。开始时小球速度比较小，洛伦兹力小于电场力，杆对小球的弹力向左，由平衡条件有
FN+qvB＝qE，当速度增大，洛伦兹力增大，则弹力减小，小球受到的滑动摩擦力减小，根据牛顿第二定律得mg﹣f＝ma，知加速度增大，所以，小球先做加速度增大的加速运动。
当弹力0时，加速度最大，然后洛伦兹力大于电场力，速度增大，洛伦兹力增大，则弹力增大，摩擦力增大，根据牛顿第二定律，加速度减小，知小球然后做加速度减小的变加速运动，当重力等于摩擦力时，做匀速直线运动。故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
【点评】本题是力和运动结合的问题，关键要抓住洛伦兹力与速度的关系，分析弹力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的方向和加速度大小的变化，以及会根据加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.
8．【分析】根据磁感应强度与磁能量的关系和磁感应强度的定义式推导出T与其他单位的关系。
【解答】解：A、磁感应强度的单位为特斯拉，符号为T．故A正确；
B、根据磁感应强度的定义式B=FIL 得，1T＝1N/A•m，故B正确；
C、由B=∅S，则单位可以为Wb/m2；故C错误；
D、由公式B=FIL由安培力的单位是N，而电流的单位是A，1A＝1C/s，长度的单位为m，则单位的换算可得1T＝N/A•m＝1N/（C•ms﹣1）＝kg/（A•s2），故D正确。
故选：ABD。
【点评】T是导出单位，可根据物理公式推导出各物理量单位的关系，要对公式要熟悉。基础题。
9．【分析】由闭合电路欧姆定律可得出路端电压与电流的关系，由数学知识可得出电源的电动势和内电阻。
当外电路电阻等于内阻时，电源输出功率最大。
【解答】解：A、图象与纵轴截距的坐标值是电源电动势，由图象可知，电源电动势E＝3.0V，故A正确；
B、图象的斜率的绝对值等于电源的内阻，电源内阻r=△U△I=1Ω，故B错误。
C、该电源对阻值为R＝4Ω的电阻供电时，效率η=RR+r×100%=80%，故C错误。
D、当外电阻等于内阻时，输出功率最大，为：P=E24r=2.25W，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题属于测定电动势和内电阻实验，作为数据处理的方法，是实验重点考查内容，应结合数学知识进行理解，注意当外电阻等于内阻时，电源输出功率最大。
10．【分析】单晶体表现为各向异性，单晶体表现为各向同性，非晶体表现为各向同性。甲图是各向异性的表现，乙图是各向同性的表现。
【解答】解：AB、甲图中，表现为热的各向异性，一定是单晶体。故A错误，B正确。
CD、乙图中，表现为热的各向同性，可能是多晶体或非晶体。故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了晶体和非晶体。对于晶体和非晶体，要从物理特性和熔点去记忆：（1）物理性质：有些晶体（单晶体）在物理性质上表现为各向异性，非晶体的物理性质表现为各向同性。（2）熔点：晶体具有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度。
11．【分析】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径。
【解答】解：A、粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=2πmqB，质子与电子的比荷不同，电子在磁场中做圆周运动的周期T与质子做圆周运动的周期不同，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，如果B不变，用该加速器加速电子时，应改变交流电的频率f，故A错误；
B、质子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝mv2R，质子的最大速度：v=qBRm，最大速度与加速的电压无关，故B正确；
C、质子在回旋加速器中的磁场中做圆周运动的周期和高频交流电的周期相等，质子在回旋加速器中运动的周期为：1f，故C错误；
D、质子从D形盒中出来时速度最大：vm=2πRT=2πfR，质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR，故D正确；
故选：BD。
【点评】该题考查回旋加速器工作原理，解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大。以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等。
12．【分析】通过分析电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电压表V3测路端电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，根据串联电路中电流的特点和电压特点，及欧姆定律逐项判断即可得出答案。
【解答】解：A、当滑动变阻器触头P向下滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，则电路中总电流I变小；R1为定值电阻，则有：U1I=△U1△I=R1，均不变，故A正确。
BC、U2I=R2，变大。由闭合电路欧姆定律可知：U2＝E﹣I（r+R1），则得：△U2△I=r+R1，不变，故B错误，C正确。
D、U3I=R1+R2，变大。由闭合电路欧姆定律可知：U3＝E﹣Ir，则得：△U3△I=r，不变。故D错误
故选：AC。
【点评】本题考查了电路的动态分析，分清电路图，利用等效电阻法，根据电阻的变化确定比值的变化是解决本题的关键。
三、简答题：本题共2小题，共计18分.请将解答填写在答题卡相应的位置
13．【分析】通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积，然后将此溶液1滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径。
【解答】解：（1）数油膜覆盖的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积是，正方形的个数为112个；
则油膜的面积约为S＝112×1cm×1cm＝112cm2；
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=175×6104 ml＝8×10﹣6 ml＝8.00×10﹣6 ml
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径d=VS=8×10-6×10-6112×10-4 m≈7×10﹣10 m
（2）A、把浅盘水平放置，在浅盘里倒入适量的水，轻轻撒入痱子粉，确保水面上痱子粉薄而均匀，故A正确。
B、用注射器把油酸酒精溶液滴1滴在水面上，只能滴一滴，故B错误；
C、只要是单分子层油膜即可，对油膜形状没有要求，故C错误；
D、尽量选择细一点的记号笔描绘油膜的轮廓，故D错误；
故选：A；
故答案为：（1）112～118，（2）8×10﹣6，（3）7×10﹣10；（4）A。
【点评】本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了。
14．【分析】（1）根据题意确定滑动变阻器的接法，然后完成电路图；
（2）根据改装原理可明确要扩大量程应串联大电阻；根据串联电路的规律可求得串联电阻；
（3）根据描点法可得出对应的伏安特性曲线；
（4）将定值电阻等效为电源内阻，作出等效电源的伏安特性曲线，两图象的交点即为电源的工作点，读出交点坐标即可求出灯泡的功率。
【解答】解：（1）电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实物电路图如所示：

（2）把灵敏电流计改装成5V电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：R=UIg-Rg=5100×10-6-1000=49000Ω；
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图线如图所示：

（4）将定值电阻R0看做该电源的电阻，则内阻r′＝6Ω，由此可得路端电压U＝E﹣Ir′，在I1﹣I2图线所在坐标纸上作出该I﹣U图象如图所示，

可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A，电压约为1.1 V，所以该灯泡消耗的功率约为P＝0.32×1.1≈0.35 W。
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）串；49000；（3）图象如图所示；（4）0.35。
【点评】本题考查测量小灯泡的伏安特性曲线，注意本实验中一般采用分压及电流表外接法，一定要牢记这两种接法的电路图。同时注意明确图象的性质和应用，能利用图象找出灯泡的工作点，注意等效电源的方法。
四、计算题：本题共4小题、共61分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分.有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位.
15．【分析】（1）由图示图象求出气体状态参量，然后应用概率萨克定律求出气体在B时的温度；
（2）应用功的计算公式求出气体对外做的功；
（3）应用热力学第一定律求出与外界交换的热量。
【解答】解：（1）由图示图象可知，从A到B气体发生等压变化，
气体状态参量：TA＝300K，VA＝3L，VB＝4L，
由盖吕萨克定律得：VATA=VBTB
解得：TB＝400K；
（2）从A到B气体对外做功为：W＝Fl＝pSl＝p△V＝1×105×（4﹣3）×10﹣3＝100J；
（3）由热力学第一定律得：△U＝W+Q，
则：Q＝△U﹣W＝150﹣（﹣100）＝250J；
正值表示吸收热量。
答：（1）状态B的温度TB为400K；
（2）状态A变化到状态B的过程中对气体所做功为100J；
（3）状态A变化到状态B的过程中气体吸热250J。
【点评】本题考查了求气体的温度、气体的内能，由图示图象分析清楚气体状态变化过程、求出气体的状态参量，应用盖吕萨克定律、热力学第一定律即可正确解题。
16．【分析】（1）以灯泡为研究对象，灯泡在额定电压下正常工作，由额定功率和额定电压求出电流。
（2）正常工作时电动机电路是非纯电阻电路，根据电压的分配关系求出电动机的额定工作电压。
（3）电动机的效率等于输出功率和总功率之比。
【解答】解：（1）灯泡L正常工作，则电路中的电流为：I=PLUL=0.5A
电源的总功率为：P＝EI＝5W。
（2）根据闭合电路欧姆定律可知：E＝UL+Ur+Ur′+U
代入数据解得电动机的额定电压为：U＝4V。
（3）电动机的总功率为：P1＝UI＝4W
内部消耗功率为：P2=I2r'=0.25W
则效率为：η=P1-P2P1×100%=93.75%。
答：（1）电路中的电流I为0.5A，电源的总功率P为5W。
（2）电动机的额定电压U为4V。
（3）电动机的效率η为93.75%。
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律以及功率的计算问题，对于电动机正常工作时，是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，其两端电压U＞Ir′，不能对整个电路运用欧姆定律求电流。
17．【分析】当滑阻取最小值时，电流较大安培力较大，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，安培力最大，电流最大；
当滑阻取最大时时，电流最小时安培计较小，有向上的最大静摩擦力，根据共点力平衡，结合安培力的大小公式，求出通过ab杆的电流范围，继而求出滑阻的取值范围为即可；
【解答】解：（1）细杆ab在导轨上受到重力、支持力和安培力作用，如图所示，
根据平衡条件得：F安＝mgsinθ＝0.12N，方向沿斜面向上；
（2）当电阻取最小值时，电流较大安培力较大，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值F1，此时通过ab的电流最大为Imax；
同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为F2，电流为Imin。
正确地画出两种情况下的受力图如图所示，

由平衡条件列方程求解。
根据第一幅受力图列式如下：
F1﹣mgsinθ＝f1
N1＝mgcosθ
f1＝μN1
F1＝BImaxd
解上述方程得：Imax＝2A，
因为2A＞1A，根据闭合电路欧姆定律I=ER+r可得：Rmin＝2Ω；
根据第二幅受力图F2+f2＝mgsinθ
N2＝mgcosθ
f2＝μN2
F2＝BImind
解上述方程得：Imin＝0.4A，
根据闭合电路欧姆定律I=ER+r可得：Rmax＝6.5Ω，
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为：2Ω≤R≤6.5Ω；
答：（1）细杆ab与导轨间恰好无摩擦力作用，细杆受到的安培力为0.12N
（2）滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω≤R≤6.5Ω；

【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住两个临界状态，运用共点力平衡进行求解。知道电流最大时有向下的最大静摩擦力，电流最小时，有向上的最大静摩擦力。
18．【分析】（1）油滴PO段做匀速直线运动，结合平衡条件判断油滴所受电场力的方向和洛伦兹的方向，进而判断油滴的电性。根据油滴在垂直直线方向上应用平衡条件列方程求得油滴在P点获得的初速度大小；
（2）进入第一象限，由于重力等于电场力，在电场中做匀速直线运动，在混合场中做匀速圆周运动，作出运动轨迹，结合磁场中圆周运动的周期公式即运动的对称性确定运动总时间。
（3）进入第一象限后，由于重力等于电场力，油滴在混合场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，求出轨迹半径，画出轨迹，结合几何知识求离开第一象限处的坐标值。
【解答】解：（1）分析油滴受力可以判知要使油滴做匀速直线运动，油滴应带负电。受力如图。
根据平衡条件得

qvB=qEcos45°Eqcos45°，
所以v＝42m/s；
（3）进入第一象限，由于mg＝qE，油滴在混合场中做匀速圆周运动，路径如上图，由O到A匀速运动的位移为：
s1=hsin45°=2h
运动时间为：t1=s1v
联立解得：t1＝0.1s
进入混合场后圆周运动的周期为：T=2πmqB=4π5s
由A运动到C的时间为：t2=14T=π5s
由运动的对称性可知从C到N的时间为 t3＝t1＝0.1s
在第一象限内运动的总时间为 t＝t1+t2+t3≈0.83s
（3）油滴在磁场中做匀速圆周运动，有：qvB＝mv2r
可得 r=825s
图中ON的长度：x＝2（s1cos45°+rcos45°）
联立得：x＝4.0m
所以油滴离开第一象限时的坐标为（4.0m，0）；
答：
（1）油滴带负电，油滴在P点获得的初速度大小是42m/s；
（2）油滴在第一象限运动的时间是0.83s；
（3）离开第一象限处的坐标值为（4.0m，0）。
【点评】本题关键是先确定物体的运动情况，并画出运动轨迹，然后逐段逐段分析，匀速运动阶段受力平衡，匀速圆周运动阶段由洛伦兹力提供向心力。