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重庆市第八中学2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附解析）
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这是一份重庆市第八中学2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10小题，共计43分，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 两物体摩擦起电的过程中产生了新的电荷
B. 静电场的电场线是不闭合的曲线，电场线分布越密的地方电场强度越大
C. 闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方
D. 静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少
【答案】B
【解析】
【详解】A．摩擦起电的过程中电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中，电荷的总量保持不变，并没有产生新电荷，故A错误；
B．静电场的电场线是不闭合的曲线，电场线不相交，不闭合，电场线的疏密反映电场强度的大小，电场线越密，电场强度越大，故B正确；
C．闭合电路中，在电源外部，电流从高电势流向低电势，在电源内部，电流从低电势流向高电势，故C错误；
D．静电力做正功电势能减小，做负功电势能增加，而非静电力做功把其他形式的能量转化为电场能，故D错误。
故选B。
2. 某导线中的电流是7.5×10–3 A，则通过导线横截面的电荷量为15 C所需要的时间为
A. 2.0×104 sB. 2.0×106 s
C. 2.0×105 sD. 2.0×103 s
【答案】D
【解析】
【详解】已知电流和电量，则由电流的定义变形后可求得通过15C电量所需要的时间．由I=可知：通过导线横截面的电荷量为15C所需要的时间为
t==2.0×103s
故选D．
【点评】本题考查电流的定义式的变式计算，属公式的简单应用，注意计算的准确性即可．
3. 如图所示，带箭头实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是（ ）
A. B.
C. 正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A．沿电场线方向电势降低，且同一等势面上电势相等，故，故A错误；
B．电场线越密集的地方，场强越大，由图可知，故B错误；
CD．根据
可知正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故C正确，D错误。
故选C。
4. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是（ ）
A. 改装为0.6A量程的电流表，选择图甲，
B. 改装为0.6A量程的电流表，选择图乙，
C. 改装为15V量程的电压表，选择图甲，
D. 改装为15V量程的电压表，选择图乙，
【答案】D
【解析】
【详解】AB．改装为0.6A量程的电流表，需要并联一个电阻，选择图甲，根据欧姆定律有
解得
AB错误；
CD．改装为15V量程的电压表，需串联一个电阻，选择图乙，根据欧姆定律有
解得
C错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示的电路中，，，那么，理想电压表和理想电流表的示数分别为（ ）
A. 10V，10AB. 5V，10AC. 15V，5AD. 5V，10A
【答案】C
【解析】
【详解】电路等效为只有接入电路，理想电压表串联后跨接在整个电路两端。故电压表测量的是AB间的总电压，示数为
电流表测量的是唯一接入的电阻上的电流，示数为
故选C。
6. 下表是某品牌电动自行车的主要技术参数。
质量的人骑该电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取重力加速度，则该过程中通过电动机的电流约为（ ）
A. 1.1AB. 2.2AC. 3.3AD. 4.4A
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知，匀速行驶时人与车受到的阻力为
则骑行过程中车的机械功率为
由表格知电动机效率为
则电动机的总功率为
由表格知电动机输入电压，则其电流为
故选D。
7. 一个灯泡L标有“6V 12W”字样，将其与一台电动机M并联后接入某电源，灯泡恰好正常发光，且电动机恰好正常工作：把L与M改为串联后接入同一电源，灯泡的实际功率是额定功率的，且电动机仍恰好正常工作。若已知电动机的线圈电阻为2Ω，灯泡电阻不随温度变化，则电动机正常工作时的输出功率、电源的电动势和内阻分别为（ ）
A. 6W，10.5V，B. 4W，10.5V，C. 4W，9V，D. 6W，9V，
【答案】B
【解析】
【详解】由题可知灯泡的额定电流为，电阻为。当L与M并联时，灯泡正常发光且两者电压相等，M能正常工作，故M的额定电压为；当L与M串联时，灯泡功率只有额定功率的即，则通过灯泡的电流只有
此时电动机仍恰好正常工作，故M的额定电流为。由此可知M正常工作时总功率为
热功率为
输出功率为
且L与M并联时路端电压为，干路电流为
串联时路端电压为
干路电流为，利用闭合电路欧姆定律
联立方程组求解可得
，
故选B。
8. 设某电动机的线圈电阻为，该电动机与电阻为的电热丝串联后组成吹风机。将吹风机接到直流电源上，其两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．吹风机消耗的电功率为总功率，则有
故A正确，B错误；
CD．吹风机的发热功率为
总功率大于发热功率，则有
故C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，平行板电容器内的带电液滴恰好静止。分别用I、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数，用、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数变化量的绝对值。当温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（ ）
A. B. 、和均不变
C. 热敏电阻的功率可能一直减小D. 带电液滴一定向下加速运动
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，则R两端电压变小；又因为路端电压变大，两端电压一定变大，且两端电压变化的绝对值大于R电压变化的绝对值，故A错误；
B．根据欧姆定律可得
可知保持不变
根据闭合电路的欧姆定律可得
得
可知保持不变
根据闭合电路的欧姆定律可得
可知不变，故B正确；
C．在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，若热敏电阻在变化过程中始终大于R+r，则热敏电阻的功率一直减小，故C正确；
D．带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，而路端电压增大，故读数增大，平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴向上运动，故D错误。
故选BC
10. 如图所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（ ）
A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动
B. 加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调小交变电压的周期
C. 各金属筒的长度之比为
D. 质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．金属圆筒中电场为零，质子不受电场力，做匀速运动，故A错误；
C．只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，则第n个圆筒长度
所以各金属筒的长度之比为，故C正确；
B．由C选项的分析可知，保持和不变，荷质比增大，则T必须减小，故B正确；
D．质子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理
解得
故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，共计15分，第11题6分，第12题9分。）
11. 在“测量金属丝电阻率”的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：Rx（阻值约，额定电流约0.5A）；
A.电压表：V（量程3V，内阻约）；
B.电流表：A1（量程0.6A，内阻约）；
C.电流表：A2（量程3A，内阻约）；
D.电源：E（电动势3V，内阻不计）；
E.滑动变阻器：R1（最大阻值约）；
F.滑动变阻器：R2（最大阻值约）；
G.螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_____________mm；
(2)若滑动变阻器采用限流接法，设计了如图所示的电路，为使测量尽量精确，电流表应选________（选填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选_____________（选填“R1”或“R2”）；接线柱“11”应该连接___________（选填“9”或“10”），待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_____________（选填“大”或“小”）。
【答案】 ①. 1.772mm ②. A1 ③. R2 ④. 10 ⑤. 小
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数
(2)[2]电阻丝的额定电流约0.5A，所以选用电流表A1（量程0.6A，内阻约）；
[3]滑动变阻器应选择阻值较小的R2，这样才能在串联的情况下较为明显的改变流过电阻丝的电流；
[4]电压表的内阻远大于被测电阻丝，所以采用电流表外接法，所以接线柱“11”应该连接“10”；
[5]采用电流表外接法时，电压表测得的电压值是电阻丝两端的电压，电流表测得的电流值是流过电阻丝和电压表的电流之和，即电流值偏大，所以求得的电阻值偏小。
12. 某兴趣小组计划使用如图所示的电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P为电阻箱，E是太阳能电池，V是电压表（量程0~3V，内阻很大）。
（1）准备组装电路时同学们才发现实验室内没有电压表了。他们找到了一个微安表，量程为0~100μA，内阻为，为了将其改装为符合计划的电压表，应为其___（填“串联”或“并联”）一个阻值为___的定值电阻。
（2）正确连接电路后，若实验中某次读数时电流表的指针位置如图所示，则电阻箱P两端的电压是___________V。（保留3位有效数字）
（3）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示。若电压表消耗的功率可忽略不计，由该曲线可知，当时，太阳能电池的输出功率与电阻箱的阻值__（填“成正比”或“不成正比”），M点对应的太阳能电池的输出功率是____mW。（保留3位有效数字）
（4）在另一更大光照强度下，测得U-R关系如图3中的曲线②所示。不考虑电压表的功率，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的输出功率__（选填“较小”、“较大”），由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为__mW。（保留3位有效数字）
【答案】 ①. 串联 ②. ③. 1.86 ④. 成正比 ⑤. 36.6 ⑥. 较大 ⑦. 108
【解析】
【详解】（1）[1][2]微安表能测量的最大电压为
需要将其扩大为的量程，即量程应扩大
则应串联一个电阻
（2）[3]电流表量程是，由图2所示表盘可知，其分度值是，读数
电阻箱P两端的电压
（3）[4][5]由图3所示可知，当时，线条可视为直线，即U与R成正比，通过电阻箱的电流I为定值。根据
可知电阻箱的功率（即太阳能电池的输出功率）与其电阻值成正比，比值为。M点对应的电压
电阻，故太阳能电池的输出功率
（4）[6][7]由图3所示图像可知，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的电压较大，由可知，曲线②中太阳能电池的输出电功率较大；
由图像②可知，在区间图像可认为是直线，即电流几乎保持不变，功率随R增大而增大；在的区间，电压几乎不变，功率随R增大而减小；可知功率最大在的区间内，
取，功率
取，功率
取，功率
取，功率
取，功率
R在之间，电压相差已经很小了，故最大输出电功率约为。
三、计算题（本题共3小题，共计44分，第13题12分，第14题12分，第15题18分。）
13. 如图，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0;当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。求:
（1）电源电动势。
（2）当S1、S2都断开时，电源的总功率。
【答案】（1）；（2）P0
【解析】
【详解】（1）当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流
当S1闭合、S2断开时，电路中电流
联立解地
，
（2）当S1、S2都断开时，电路中电流
电源的总功率为
14. 某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失（重力加速度）。
（1）求每秒水泵对水做功；
（2）求电动机线圈的电阻。
【答案】（1）300J；（2）10Ω
【解析】
【详解】（1）每秒喷出水的质量为，抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为
（2）水泵的输出能量转化为水的机械能，则
而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为，则
电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为
而电动机的电功率为
由能量守恒可知
联立解得
15. 如图所示，在绝缘水平面上有一质量M=2.5kg的长方体形带电空铁箱，铁箱所带电荷量为+1C，处于与水平面成θ=37°的匀强电场下，电场强度E为50N/C，此时铁箱由静止沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1=0.5。这时铁箱内一个质量m=0.5kg的木块恰好静止在后壁上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求系统的加速度；
（2）若迅速减小电场强度，在铁箱的速度达到8m/s时，木块沿铁箱后壁刚好落到底部，且不反弹。此时电场强度突变为零，又经1s时间木块从铁箱的左侧到达右侧。已知木块与铁箱底部间的动摩擦因数μ3=0.3，求1s内木块相对于铁箱发生的位移x；
（3）若电场强度随时间的变化如图所示，试判断木块在沿铁箱后壁下滑的过程中，竖直方向的加速度ay，如何变化？请用表达式定量地说明理由。
【答案】（1），方向水平向右；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）将木块和铁箱看成一个整体，进行受力分析，如图所示
在竖直方向上，根据平衡条件有
代入数据解得
根据
可知整体与地面的滑动摩擦力等于0；则在水平方向上，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
方向水平向右。
（2）电场强度突变为零时，铁箱和木块的速度均为，铁箱和木块都做匀减速运动，根据牛顿第二定律，对木块有
解得
对铁箱有
解得
则铁箱减速到零所用的时间为
说明在内铁箱仍在运动，则内木块的位移为
铁箱的位移为
内木块相对于铁箱发生位移
（3）接第一问对木块受力分析，则在竖直方向上，根据平衡条件有
在水平方向上，根据牛顿第二定律有
又根据
联立解得
木块在竖直方向上有
木块在水平方向上有
系统在竖直方向上有
系统在水平方向上有
联立上述四个方程解得
又
则有
（）整车质量
蓄电池工作电压
36V
最高车速
一次充电电耗
0.88kW·h
电动机效率
充电时间
8h
最大骑行噪声
一次充电连续行驶里程
50km
一、选择题（本题共10小题，共计43分，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 两物体摩擦起电的过程中产生了新的电荷
B. 静电场的电场线是不闭合的曲线，电场线分布越密的地方电场强度越大
C. 闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方
D. 静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少
【答案】B
【解析】
【详解】A．摩擦起电的过程中电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中，电荷的总量保持不变，并没有产生新电荷，故A错误；
B．静电场的电场线是不闭合的曲线，电场线不相交，不闭合，电场线的疏密反映电场强度的大小，电场线越密，电场强度越大，故B正确；
C．闭合电路中，在电源外部，电流从高电势流向低电势，在电源内部，电流从低电势流向高电势，故C错误；
D．静电力做正功电势能减小，做负功电势能增加，而非静电力做功把其他形式的能量转化为电场能，故D错误。
故选B。
2. 某导线中的电流是7.5×10–3 A，则通过导线横截面的电荷量为15 C所需要的时间为
A. 2.0×104 sB. 2.0×106 s
C. 2.0×105 sD. 2.0×103 s
【答案】D
【解析】
【详解】已知电流和电量，则由电流的定义变形后可求得通过15C电量所需要的时间．由I=可知：通过导线横截面的电荷量为15C所需要的时间为
t==2.0×103s
故选D．
【点评】本题考查电流的定义式的变式计算，属公式的简单应用，注意计算的准确性即可．
3. 如图所示，带箭头实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是（ ）
A. B.
C. 正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A．沿电场线方向电势降低，且同一等势面上电势相等，故，故A错误；
B．电场线越密集的地方，场强越大，由图可知，故B错误；
CD．根据
可知正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故C正确，D错误。
故选C。
4. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是（ ）
A. 改装为0.6A量程的电流表，选择图甲，
B. 改装为0.6A量程的电流表，选择图乙，
C. 改装为15V量程的电压表，选择图甲，
D. 改装为15V量程的电压表，选择图乙，
【答案】D
【解析】
【详解】AB．改装为0.6A量程的电流表，需要并联一个电阻，选择图甲，根据欧姆定律有
解得
AB错误；
CD．改装为15V量程的电压表，需串联一个电阻，选择图乙，根据欧姆定律有
解得
C错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示的电路中，，，那么，理想电压表和理想电流表的示数分别为（ ）
A. 10V，10AB. 5V，10AC. 15V，5AD. 5V，10A
【答案】C
【解析】
【详解】电路等效为只有接入电路，理想电压表串联后跨接在整个电路两端。故电压表测量的是AB间的总电压，示数为
电流表测量的是唯一接入的电阻上的电流，示数为
故选C。
6. 下表是某品牌电动自行车的主要技术参数。
质量的人骑该电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取重力加速度，则该过程中通过电动机的电流约为（ ）
A. 1.1AB. 2.2AC. 3.3AD. 4.4A
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知，匀速行驶时人与车受到的阻力为
则骑行过程中车的机械功率为
由表格知电动机效率为
则电动机的总功率为
由表格知电动机输入电压，则其电流为
故选D。
7. 一个灯泡L标有“6V 12W”字样，将其与一台电动机M并联后接入某电源，灯泡恰好正常发光，且电动机恰好正常工作：把L与M改为串联后接入同一电源，灯泡的实际功率是额定功率的，且电动机仍恰好正常工作。若已知电动机的线圈电阻为2Ω，灯泡电阻不随温度变化，则电动机正常工作时的输出功率、电源的电动势和内阻分别为（ ）
A. 6W，10.5V，B. 4W，10.5V，C. 4W，9V，D. 6W，9V，
【答案】B
【解析】
【详解】由题可知灯泡的额定电流为，电阻为。当L与M并联时，灯泡正常发光且两者电压相等，M能正常工作，故M的额定电压为；当L与M串联时，灯泡功率只有额定功率的即，则通过灯泡的电流只有
此时电动机仍恰好正常工作，故M的额定电流为。由此可知M正常工作时总功率为
热功率为
输出功率为
且L与M并联时路端电压为，干路电流为
串联时路端电压为
干路电流为，利用闭合电路欧姆定律
联立方程组求解可得
，
故选B。
8. 设某电动机的线圈电阻为，该电动机与电阻为的电热丝串联后组成吹风机。将吹风机接到直流电源上，其两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．吹风机消耗的电功率为总功率，则有
故A正确，B错误；
CD．吹风机的发热功率为
总功率大于发热功率，则有
故C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，平行板电容器内的带电液滴恰好静止。分别用I、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数，用、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数变化量的绝对值。当温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（ ）
A. B. 、和均不变
C. 热敏电阻的功率可能一直减小D. 带电液滴一定向下加速运动
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，则R两端电压变小；又因为路端电压变大，两端电压一定变大，且两端电压变化的绝对值大于R电压变化的绝对值，故A错误；
B．根据欧姆定律可得
可知保持不变
根据闭合电路的欧姆定律可得
得
可知保持不变
根据闭合电路的欧姆定律可得
可知不变，故B正确；
C．在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，若热敏电阻在变化过程中始终大于R+r，则热敏电阻的功率一直减小，故C正确；
D．带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，而路端电压增大，故读数增大，平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴向上运动，故D错误。
故选BC
10. 如图所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（ ）
A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动
B. 加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调小交变电压的周期
C. 各金属筒的长度之比为
D. 质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．金属圆筒中电场为零，质子不受电场力，做匀速运动，故A错误；
C．只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，则第n个圆筒长度
所以各金属筒的长度之比为，故C正确；
B．由C选项的分析可知，保持和不变，荷质比增大，则T必须减小，故B正确；
D．质子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理
解得
故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，共计15分，第11题6分，第12题9分。）
11. 在“测量金属丝电阻率”的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：Rx（阻值约，额定电流约0.5A）；
A.电压表：V（量程3V，内阻约）；
B.电流表：A1（量程0.6A，内阻约）；
C.电流表：A2（量程3A，内阻约）；
D.电源：E（电动势3V，内阻不计）；
E.滑动变阻器：R1（最大阻值约）；
F.滑动变阻器：R2（最大阻值约）；
G.螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_____________mm；
(2)若滑动变阻器采用限流接法，设计了如图所示的电路，为使测量尽量精确，电流表应选________（选填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选_____________（选填“R1”或“R2”）；接线柱“11”应该连接___________（选填“9”或“10”），待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_____________（选填“大”或“小”）。
【答案】 ①. 1.772mm ②. A1 ③. R2 ④. 10 ⑤. 小
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数
(2)[2]电阻丝的额定电流约0.5A，所以选用电流表A1（量程0.6A，内阻约）；
[3]滑动变阻器应选择阻值较小的R2，这样才能在串联的情况下较为明显的改变流过电阻丝的电流；
[4]电压表的内阻远大于被测电阻丝，所以采用电流表外接法，所以接线柱“11”应该连接“10”；
[5]采用电流表外接法时，电压表测得的电压值是电阻丝两端的电压，电流表测得的电流值是流过电阻丝和电压表的电流之和，即电流值偏大，所以求得的电阻值偏小。
12. 某兴趣小组计划使用如图所示的电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P为电阻箱，E是太阳能电池，V是电压表（量程0~3V，内阻很大）。
（1）准备组装电路时同学们才发现实验室内没有电压表了。他们找到了一个微安表，量程为0~100μA，内阻为，为了将其改装为符合计划的电压表，应为其___（填“串联”或“并联”）一个阻值为___的定值电阻。
（2）正确连接电路后，若实验中某次读数时电流表的指针位置如图所示，则电阻箱P两端的电压是___________V。（保留3位有效数字）
（3）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示。若电压表消耗的功率可忽略不计，由该曲线可知，当时，太阳能电池的输出功率与电阻箱的阻值__（填“成正比”或“不成正比”），M点对应的太阳能电池的输出功率是____mW。（保留3位有效数字）
（4）在另一更大光照强度下，测得U-R关系如图3中的曲线②所示。不考虑电压表的功率，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的输出功率__（选填“较小”、“较大”），由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为__mW。（保留3位有效数字）
【答案】 ①. 串联 ②. ③. 1.86 ④. 成正比 ⑤. 36.6 ⑥. 较大 ⑦. 108
【解析】
【详解】（1）[1][2]微安表能测量的最大电压为
需要将其扩大为的量程，即量程应扩大
则应串联一个电阻
（2）[3]电流表量程是，由图2所示表盘可知，其分度值是，读数
电阻箱P两端的电压
（3）[4][5]由图3所示可知，当时，线条可视为直线，即U与R成正比，通过电阻箱的电流I为定值。根据
可知电阻箱的功率（即太阳能电池的输出功率）与其电阻值成正比，比值为。M点对应的电压
电阻，故太阳能电池的输出功率
（4）[6][7]由图3所示图像可知，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的电压较大，由可知，曲线②中太阳能电池的输出电功率较大；
由图像②可知，在区间图像可认为是直线，即电流几乎保持不变，功率随R增大而增大；在的区间，电压几乎不变，功率随R增大而减小；可知功率最大在的区间内，
取，功率
取，功率
取，功率
取，功率
取，功率
R在之间，电压相差已经很小了，故最大输出电功率约为。
三、计算题（本题共3小题，共计44分，第13题12分，第14题12分，第15题18分。）
13. 如图，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0;当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。求:
（1）电源电动势。
（2）当S1、S2都断开时，电源的总功率。
【答案】（1）；（2）P0
【解析】
【详解】（1）当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流
当S1闭合、S2断开时，电路中电流
联立解地
，
（2）当S1、S2都断开时，电路中电流
电源的总功率为
14. 某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失（重力加速度）。
（1）求每秒水泵对水做功；
（2）求电动机线圈的电阻。
【答案】（1）300J；（2）10Ω
【解析】
【详解】（1）每秒喷出水的质量为，抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为
（2）水泵的输出能量转化为水的机械能，则
而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为，则
电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为
而电动机的电功率为
由能量守恒可知
联立解得
15. 如图所示，在绝缘水平面上有一质量M=2.5kg的长方体形带电空铁箱，铁箱所带电荷量为+1C，处于与水平面成θ=37°的匀强电场下，电场强度E为50N/C，此时铁箱由静止沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1=0.5。这时铁箱内一个质量m=0.5kg的木块恰好静止在后壁上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求系统的加速度；
（2）若迅速减小电场强度，在铁箱的速度达到8m/s时，木块沿铁箱后壁刚好落到底部，且不反弹。此时电场强度突变为零，又经1s时间木块从铁箱的左侧到达右侧。已知木块与铁箱底部间的动摩擦因数μ3=0.3，求1s内木块相对于铁箱发生的位移x；
（3）若电场强度随时间的变化如图所示，试判断木块在沿铁箱后壁下滑的过程中，竖直方向的加速度ay，如何变化？请用表达式定量地说明理由。
【答案】（1），方向水平向右；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）将木块和铁箱看成一个整体，进行受力分析，如图所示
在竖直方向上，根据平衡条件有
代入数据解得
根据
可知整体与地面的滑动摩擦力等于0；则在水平方向上，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
方向水平向右。
（2）电场强度突变为零时，铁箱和木块的速度均为，铁箱和木块都做匀减速运动，根据牛顿第二定律，对木块有
解得
对铁箱有
解得
则铁箱减速到零所用的时间为
说明在内铁箱仍在运动，则内木块的位移为
铁箱的位移为
内木块相对于铁箱发生位移
（3）接第一问对木块受力分析，则在竖直方向上，根据平衡条件有
在水平方向上，根据牛顿第二定律有
又根据
联立解得
木块在竖直方向上有
木块在水平方向上有
系统在竖直方向上有
系统在水平方向上有
联立上述四个方程解得
又
则有
（）整车质量
蓄电池工作电压
36V
最高车速
一次充电电耗
0.88kW·h
电动机效率
充电时间
8h
最大骑行噪声
一次充电连续行驶里程
50km
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