上海市复旦大学附属中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份上海市复旦大学附属中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共21分。
1.下列说法正确的是( )
A. 速度、磁感应强度和冲量均为矢量
B. 速度公式v=ΔxΔt和电流公式I=UR均采用比值定义法
C. 磁感应强度用国际单位制中的基本单位表示是特斯拉
D. 轿车上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的
2.下列关于磁场的说法错误的是( )
A. 磁感线是客观存在的曲线B. 磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质
C. 奥斯特首先发现了电流的磁效应D. 磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的
3.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是( )
A. 这个电场可能是负点电荷的电场
B. 粒子必定带负电荷
C. 粒子在M点的速度大于它在N点的速度
D. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
4.如图所示的电路中，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，闭合开关，那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比I1:I2:I3为( )
A. 1:2:3
B. 3:2:1
C. 2:1:3
D. 3:1:2
5.如图所示电路中，电源电压不变，电阻不随温度变化．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( )
A. U变小
B. I先变小后变大
C. R3的功率变大
D. R2的功率先变大后变小
6.如图所示是部分家庭电路，下列说法正确的是( )
A. a是零线B. bc之间的电压为220V
C. 灯泡和接在插座上的用电器串联D. 试电笔测试插座右孔，氖管会发光
7.如图所示的电路中，电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，小灯泡L的额定电压为2V，额定功率为2W，开关S闭合时小灯泡L正常发光，电动机M正常工作，此时电动机的输出功率与电动机消耗的电功率之比为5：6，下列说法正确的是( )
A. 通过灯泡的电流为6AB. 电源内阻上消耗的功率为2W
C. 电动机的输出功率为2.5WD. 电动机的线圈电阻为1Ω
二、多选题：本大题共5小题，共15分。
8.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路.在增大电容器两极板间距的过程中( )
A. 电阻R中没有电流B. 电容器的电容变小
C. 电阻R中有从a流向b的电流D. 电阻R中有从b流向a的电流
9.如图为一个闭合电路电势高低变化示意图，则下列说法正确的是( )
A. 回路中电流在电源外部由A流向B，电源内部由B流向A
B. C至D电势的降低是由于电源内部存在内阻
C. 若AD、CB、AB、CD间电势差分别为UAD、UCB、UAB、UCD，则UAD+UCB=UAB
D. BC、DA电势跃升越大，表示电源将其它能转化为电势能的本领越强
10.如图所示，两根平行长直导线M、N分别通以大小之比为1∶2、方向相反的电流，O点为MN中点。已知直线通电直导线周围的磁感应强度大小与电流大小成正比。若导线M在O产生的磁感应强度大小为B，则下列正确的是( )
A. 两导线相互吸引
B. O点的磁感应强度方向在纸面内垂直于MN连线向下
C. O点的磁感应强度大小为3B
D. O点的磁感应强度大小为B
11.如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，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=1.5W
B. 图乙中R1=6Ω，R2=12Ω
C. 调整滑动变阻器RP的滑片从最右端滑到最左端，电源输出功率先增大后减小
D. 调整滑动变阻器RP的滑片从最右端滑到最左端，电源的效率一直增大
12.如图所示，开口向上的半球壳上均匀分布有正电荷，A、B为球壳对称轴上的两点，且这两点还关于开口处直径对称，已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则关于A、B两点场强和电势，下列说法正确的是( )
A. A点场强大于B点场强B. A点场强和B点场强相同
C. A点电势高于B点电势D. A点电势和B点电势相等
三、填空题：本大题共5小题，共11分。
13.如图所示电路中，R1=R2=3Ω，R3=6Ω，则a、c两点之间的电阻为 Ω；若在a、c两点之间加上U=10V的电压，则理想电流表的读数为 A。
14.如图，平行于纸面向右的匀强磁场磁感应强度B=1T，一通电直导线垂直纸面放置，在以导线中心为圆心的圆周上有M、N两点，N点位于圆周的最右端。若M点的磁感应强度为0，则导线中电流方向垂直纸面向 (选填“里”或“外”)，N点的磁感应强度大小为 T。
15.有一条横截面积为S的金属导线，单位长度内的自由电荷数量为n，自由电荷电量为q，通过导体的电流为I，定向移动的速率为v= 。
16.如图为竖直方向放置的两条平行光滑导轨，宽度为d，垂直导轨平面内有一匀强磁场。导轨中有如图电源，电动势为E，内阻为r。电阻为R，质量为m的金属棒放置在导轨上，与导轨接触良好，恰好能够水平静止。该磁场方向垂直导轨 (选填“向内“或”向外”)。磁感应强度大小为 (重力加速度为g)。
17.如图为多用电表内部结构图，旋钮S拨至4时测量的物理量是 。A、B表笔中 是红表笔。旋钮S拨到 位置时，测量的是电流。旋钮拨到 位置时，可以作为量程较小的电压表。
四、实验题：本大题共1小题，共12分。
18.某兴趣小组把铜片和镁片平行靠近插入一个橙子中，组成了水果电池。现设计一个测量该水果电池的电动势和内电阻的实验，实验电路如图(1)所示。
(1)把S1和S2闭合，测得电流传感器的示数为I0。然后断开S1，调节电阻箱的阻值，当观察到电流传感器的示数为I02时读得电阻箱的阻值为R0。由此可知，该水果电池的电动势为________，内阻为________；
(2)为了更精确测量该水果电池的电动势和内电阻，该兴趣小组在断开S1、闭合S2的情况下，不断改变电阻箱的阻值，得到多组电阻箱阻值R和电流传感器的读数I，通过数据处理，得到如图(2)所示的图像。由于作图时漏写了横纵坐标表示的物理意义，但应在以下六个之中：I，I2，I−1，R，R2，R−1，则横坐标应为________、纵坐标应为________。请推理得出该水果电池的电动势为________V，内阻为________Ω。
五、综合题：本大题共2小题，共41分。
19.“祝融”号太阳能火星车
祝融号火星车，主要任务是在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作，是一辆纯太阳能电动车，其动力主要来源于太阳能电池。
(1)“祝融号”测试阶段，先使用小型太阳能电池板进行恒定光照强度的测试，其中电池板在光照下可以看作直流电源(光照强度不变时，电动势不变)其输出电压的U−I图像如图中a所示，现有一电阻的U−I图像如图b所示，虚线c为两图像交点处的切线。此电阻和电源构成闭合回路，关于此时的电路，下方说法正确的是( )
A. 此时硅光电池的内阻为20ΩB. 此时硅光电池的内阻为24.3Ω
C. 此时硅光电池的输出效率约为59%D. 此时硅光电池的总功率为1.36W
(2)当火星夜幕降临时，“祝融”号将启动照明系统(如图)。为方便讨论，设此时电源电动势和内阻都保持不变。R0为定值电阻，照明灯a、b视为纯电阻，且电阻不变。电流表视作理想电流表。Rt为光敏电阻，当光照强度变大时，电阻将减小。随着夜幕逐渐降临，电流表示数会变小 (增大，减小，不变，无法判断)。照明灯a的亮度会 (增大，减小，不变，无法判断)。照明灯b的亮度会 (增大，减小，不变，无法判断)。电源输出功率 (增大，减小，不变，无法判断)
(3)夜幕降临，“祝融”号为了维持夜间各项活动，需要在白天提前进行储能。白天，“祝融”号将太阳能储存到储能元件中，电路图如图所示。为方便讨论，太阳能电池可以看作有内阻的电源，电动势是ε，内阻为r，若二者在充电过程中均保持不变。储能元件可以近似看作电容为C的电容器，定值电阻R1=R2。
(1)将开关拨到1位置时，太阳能给储能元件充电，充满电之后，储能元件上带电量为 。
(2)将开关拨到1时，经过t1时间给储能元件充满电，接着将开关拨至2位置，经过t2时间储能元件放空电，则t1 t2(填“大于”，“小于”或“等于”)
(4)“祝融”号火星车动力供电电路简化为如图，其中太阳能电池电动势E=160V(供电过程中近似认为电动势不发生变化)，电动机线圈的电阻为定值rM=4Ω。在火星车行驶的过程中，当滑动变阻器接入电路的
电阻R=6Ω时，滑动变阻器消耗的功率P=96W，此时，电动机正常工作，两端电压UM=56V。
(1)电源内阻为多大？
(2)电动机正常工作时的机械功率是多少？
(3)若电机被卡住，则滑动变阻器阻值调到多大时，滑动变阻器的功率会达到最大，此时滑动变阻器上消耗功率为多少？
20.测量微小器件的电阻
在科学研究中，经常需要测量较小尺寸器件的电阻。对于这类微小器件，可以通过微纳加工方式测量其阻值。如图是微纳加工时的俯视图，A、B、C、D是4个大金属电极，导电性能良好，电阻可以忽略。中间P为待测微小器件，近似可以看作均匀材质的长方体，长、宽和厚度分别为a、b、c(其中c为样品厚度)。金属电极和待测元件均放置在绝缘的化学胶上。在待测器件P和大金属电极之间镀上金属可以让两者之间导电。
(1)现在需要在电极A和P之间镀上一根“导线”，采用如甲图所示的装置。金属离子发射器发出带正电的金属离子，同时在待测样品之间加入上下、前后两组偏转电场，带电粒子打在待测样品周围被胶粘住，从而形成需要的“导线”。设不加电场时，正电离子恰好打到样品P中心位置处。现需要形成一根从P样品左侧中点到A电极的“导线”，且“导线”形成顺序从P到A(如乙图所示)，则图甲中上下极板间的电场强度应该如何变化__________。前后极板间的电场强度应该如何变化__________。
(2)下图甲是微纳加工完成的电路图(金属电极和镀金导线电阻均可忽略)，A、D电极分别接与样品P左、右侧面的中心点连接，B、C电极分别与样品P上、下面中心点相连。此时在A、D两端加稳定电压U，测得通过样品P的电流为I。
(1)样品P的电阻率为多少？
(2)设待测元件电阻率为ρ，A、D端停止加电压，改为在BC两端加稳定电压U，则此时通过样品P的电流是多少？(最终答案请用本小问中的ρ进行表示)
(3)若某次镀金过程中出现失误，将本该接在AP间的金属镀在了电极B、D之间(如图乙)，此时只在BC两端间加电压U，设待测元件电阻率为ρ，则通过该较细样品P(其中b≪a)的电流应为多少？(最终答案请用本小问中的ρ进行表示)
(3)现有一批厚度不同的样品(即c不同)。多次通过下方甲图加工方式(与24题图甲中加工方式相同)加工这批微小器件，并在B、C端施加电压后测量流过待测器件的电流。请在下方乙图中画出这批电阻的阻值与样品厚度c关系的曲线，并说明原因。
答案解析
1.A
【解析】解：A、矢量是既有大小、又有方向的物理量，速度、磁感应强度和冲量均为矢量，故A正确；
B、I=UR不是电流定义式，而是欧姆定律，速度的定义式v=ΔxΔt采用比值定义法，故B错误；
C、根据公式B=FIL，可知磁感应强度用国际单位制中的基本单位表示是kg⋅m⋅s−2A⋅m=kg⋅A−1⋅s−2，故C错误；
D、某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来接收无线电信号的，不属于静电屏蔽，故D错误。
故选：A。
根据矢量的特点判断；I=UR是欧姆定律；根据物理公式判断单位；根据天线的作用判断。
解决本题的关键要理解并掌握物理基本知识，要注意物理量定义式与决定式的区别，不能混淆。
2.A
【解析】解：A、磁感线是假想的，不是客观存在的曲线，故A错误；
B、磁场和电场都是自然界客观存在的特殊物质，不是人为构想出来的，故B正确；
C、根据物理学史，可知物理学家奥斯特首先发现了电流的磁效应，故C正确；
D、磁体与磁体之间是通过彼此激发的磁场发生相互作用的，故D正确。
本题选择错误的，
故选：A。
磁感线是假想的曲线；磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质；根据物理学史判断；磁体之间的作用是通过磁场发生的。
本题考查了有关磁场的基础知识，要注意磁场是客观存在的，磁场对放入磁场中的磁体有力的作用。
3.D
【解析】解：A、负点电荷的电场线为直线，故A错误；
B、根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，故B错误；
C、根据B选项分析粒子带正电，电场力做正功，动能增加，速度变大，故N点速度大于M点速度，故C错误；
D、由于电场线越密，电场强度越大，点电荷所受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点的加速度大于它在M点的加速度，故D正确。
故选：D。
电场线性质(分布、疏密含义)、粒子轨迹与电场力的关系、电场力做功对速度的影响及电场强度与加速度的关系来判断各选项。
本题核心是电场线的物理意义(分布、疏密)、粒子轨迹与受力的关系、电场力做功的能量效应及电场强度与加速度的关联。需熟练掌握这些知识点的逻辑联系，逐一分析选项。
4.C
【解析】电阻R1、R2并联，电流之比为：
I1：I2=R2：R1=2：1；
两个并联电路电流之和等于第三个电阻的电流，故
I1：I2：I3=I1：I2：(I1+I2)=2：1：3，故C正确，ABD错误；
故选C。
5.B
【解析】解：A、因为是理想电源，所以路端电压等于电源电压，U不变，故A错误；
B、滑片P由a端滑到b端的过程中，并联电阻先变大后变小，R2 所在支路电阻先变大后变小，因U不变，由欧姆定律可得R2 所在支路电流I先变小后变大，故B正确；
C、R3的功率p3=U2R3，因U、R3 不变，所以p3 不变，故C错误；
D、R2=I2R2，因I先变小后变大，所以R2先变小后变大，故D错误；
故选：B。
A、不计电源内阻，路端电压等于电源电压；B、分析并联电阻变化，由欧姆定律可得电流变化；CD、由电功率定义可得。
电路动态分析思路：某一电阻变化→总电阻变化→总电流→内电压→路端电压→干路→支路，注意不同电路用相应的电功率表达式。
6.D
【解析】AB.由图可知 a 是火线，b是零线，火线和零线间的电压为220V，零线和大地之间的电压为0，所以 bc 之间的电压为0V，故AB错误；
C.由题图可知，灯泡和接在插座上的用电器并联，故C错误；
D.插座右孔接火线，试电笔测试插座右孔，氖管会发光，故D正确。
故选D。
7.C
【解析】解：A.小灯泡L正常发光，此时通过灯泡的电流为I=PLUL=22A=1A，故A错误；
B.电源内阻消耗的功率为P=I2r=12×1W=1W，故B错误；
C.电动机M正常工作，电动机的输入电压为U2=E−UL−Ir=6V−2V−1×1V=3V，则电动机的输入功率为PM=U2I=3×1W=3W，又电动机的输出功率与电动机消耗的电功率之比为5：6，可得电动机的输出功率为2.5W，故C正确；
D.由题意可知，电动机的热功率为P热=PM−P出=3W−2.5W=0.5W，又由P热=I2rM，解得rM=0.5Ω，故D错误。
故选：C。
根据功率公式和闭合电路的欧姆定律以及非纯电阻电路的功率公式列式进行分析解答。
考查闭合电路的欧姆定律和功率计算，理解纯电阻电路和非纯电阻电路的特点，属于中等难度考题。
8.BC
【解析】解：电容器与电源相连，电压不变。增大电容器两板间距离的过程中，根据C=εS4πkd可知电容减小，电量减小，电容器放电。原来电容器上极板带正电，电路中放电电流方向为顺时针方向，则电阻R中有从a流向b的电流。故AD错误，BC正确。
故选：BC。
电容器与电源相连，电压不变．增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小，电容器放电．根据原来极板的带电情况，分析电流的方向．
本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变．
9.ABD
【解析】解：A、根据题图，可知回路中电流在电源外部由A流向B，电源内部由B流向A，故A正确；
B、C至D电势的降低是由于电源内部存在内阻，电流通过内阻时电势降低，故B正确；
C、A、B两点的高度差类似于路端电压，而图中A与D，C与B高度差的总和为电动势，保持不变，C、D间高度差相当于内阻上的电压，电动势等于内外电压之和，则若AD、CB、AB、CD间电势差分别为UAD、UCB、UAB、UCD，则UAD+UCB=UAB+UCD，故C错误；
D、BC、DA电势跃升越大，则表示电源将其它能转化为电势能的本领越强，故D正确。
故选：ABD。
根据题意明确图像的性质，C、D两点高度差类似于内电压，A、B两点的高度差类似于路端电压，由闭合电路欧姆定律可分析各点之间高度差的变化。
此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，属于电源的电动势和内电阻的理解，要注意正确示意图的意义，并与闭合电路欧姆定律进行类比。
10.BC
【解析】A.根据安培定则可知导线M在N导线的位置产生的磁场方向垂直MN向下，结合左手定则可知，此时N导线受到的安培力向右，同理可知，导线M在N导线产生的磁场中受到的安培力向左，因此两导线相互排斥，故A错误；
BCD.导线M在O产生的磁感应强度大小为B，则导线N在O产生的磁感应强度大小为2B，根据安培定则可知，O点的合磁感应强度的方向在纸面内垂直于MN连线向下，由矢量的合成可知，O点的磁感应强度大小为3B，故BC正确，D错误。
故选BC。
11.ABD
【解析】A.根据电路图，把定值电阻R等效看成电源内阻的一部分，即r等=R+r=6Ω，由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，即RP=r等=6Ω时，滑动变阻器此时消耗的功率最大，为P2=E24r等=624×6=1.5W，故A正确；
B.由选项A分析可知图乙中R1=r等=6Ω时，滑动变阻器此时消耗的功率达最大。根据图乙，可知当RP=3Ω时，滑动变阻器消耗的功率等于R2时消耗的功率，根据P=ERP+r等2⋅RP，有E23+62×3=E2R2+62×R2，解得R2=12Ω，故B正确；
C.由于当电源外电阻等于内阻时，输出功率最大，而定值电阻本身大于内阻，所以调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，滑动变阻器阻值 Rp 增大，则外电阻变大，所以电源的输出功率减小，故C错误；
D.电源的效率为η=P出P总=I2R外I2(R外+r)=R外R外+r=11+rR外，调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，RP变大，则 R外 变大，电源的效率一直增大，故D正确。
故选ABD。
12.BC
【解析】由于均匀带电球壳内部电场强度处处为零，因此用另一个和图中完全相同的半球与图中半球结合成一个完整的球，则A、B点的场强为零，即上面半球中电荷和下面半球中电荷在A点的等大反向，根据对称性可知，A点和B点的场强大小相等，由点电荷电场强度的叠加可知，对称轴上的电场强度在A点和B点均向上，故A错误，B正确；沿着电场强度的方向电势逐渐降低，因此A点电势比B点电势高，故C正确，D错误．所以BC正确，AD错误．
13.5
23/0.67

【解析】[1]若在 a 、 c 两点之间加上 U=10V 的电压，则图中电路为 R2 和 R3 并联后与 R1 串联，电路的总电阻为R总=R1+R2R3R2+R3=5Ω
[2]根据欧姆定律可知，干路电流为I=UR总=2A
根据并联分流原理可得，理想电流表的读数为I1=I3=23A
14.里
2

【解析】[1]]M点的磁感应强度为0，说明通电直导线在M点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，匀强磁场的磁感应强度为1T，方向水平向右，则通电直导线在M点产生的磁感应强度为1T，方向水平向左。根据安培定则可知，直导线中的电流方向垂直纸面向里。
[2]根据对称性和安培定则可知，通电直导线在N点产生的磁感应强度大小为1T，方向竖直向下，根据矢量叠加，可知N点的磁感应强度大小为 2T 。
15.Inq
【解析】根据电流的微观表达式I=nqv
可得v=Inq
16.向内
mg(R+r)Ed

【解析】解：根据受力平衡分析可知，安培力与重力平衡，故安培力向上，根据左手定则判断磁场方向垂直于导轨向内。根据闭合电路欧姆定律：I=ER+r。金属棒受力平衡故有mg=BId，解得B=mg(R+r)Ed。
故答案为：向内；mg(R+r)Ed。
先根据金属棒的受力平衡判断安培力方向，再利用左手定则判断磁场方向，最后结合闭合电路欧姆定律和安培力公式求解磁感应强度大小。
本题关键在于利用受力平衡确定安培力方向，再结合左手定则判断磁场方向，最后通过闭合电路欧姆定律和安培力公式联立求解磁感应强度，考查了受力分析、电磁学基本规律的综合运用能力。
17.电阻
A
1或2
5

【解析】解：如图为多用电表内部结构图，旋钮S拨至4时接通内部电源，测量的物理量是电阻。A、B表笔中A是红表笔。旋钮S拨到1或2位置时，测量的是电流。旋钮拨到5位置时，可以作为量程较小的电压表。
故答案为：电阻，A，1或2，5。
根据多用电表的内部结构结合电路图进行分析解答。
考查多用电表的使用和工作原理，属于基础题。
18.(1)I0R0；R0；
(2)Ⅰ−1；R；1.68V；1680Ω
【解析】【分析】(1)把S1和S2闭合，电流传感器测得的是短路电流，根据闭合电路的欧姆定律求解感应电动势与内阻的关系；当断开S1，根据闭合电路的欧姆定律求解电动势与内阻的关系，最后联立求解可得电动势和内阻；
(2)当断开S1、闭合S2时，根据闭合电路定律求解I−1−R函数，解题图像斜率和纵截距的含义求电动势和内阻。
本题考查了利用电流传感器测定电源的电动势和内阻，本题的关键是根据闭合电路的欧姆定律求解I−1−R函数，从而确定图像的纵坐标与横坐标。
【解答】(1)把S1和S2闭合，测得电流传感器的示数为I0，此时由闭合电路欧姆定律，得E=I0r
当断开S1，调节电阻箱的阻值，观察到电流传感器的示数为I02时读得电阻箱的阻值为R0，此时
同理可得E=I02(r+R0)联立解得r=R0；E=I0R0；
(2)当断开S1、闭合S2时，由闭合电路欧姆定律，得E=I(r+R)
变形可知，电阻箱阻值R和电流传感器的读数I满足关系式1I=1E⋅R+rE
横坐标应为Ⅰ−1、纵坐标应为R；
结合图(2)所示图线，可得rE=1000A−1，1E=10001680V−1=11.68V−1
联立解得E=1.68V，r=1680Ω
19.【小题1】
CD
【小题2】
减小
增大
增大
无法判断
【小题3】
Cε
大于
【小题4】
解：(1)根据 P=I2R 可知电路中的电流为 I= PR= 966A=4A
由闭合电路欧姆定律 E=UM+I(R+r)
可得电源内阻为 r=20Ω
(2)电动机正常工作时消耗的电功率为 PM=UMI=56×4W=224W
电动机正常工作时的机械功率为 P机=PM−I2rM=224W−42×4W=160W
(3)滑动变阻器上消耗功率为 PR=ER滑+rM+r2R滑=E2R滑−rM+r2R滑+4rM+r
当 R滑=rM+r=24Ω 时滑动变阻器的功率会达到最大，此时滑动变阻器上消耗功率为 PRmax=E24(rM+r)=16024×24W=8003W

【解析】1.
AB.根据闭合电路欧姆定律 E=U+Ir
电源的输出电压 U−I 图像可知，此硅光电池的电动势为 E=6.8V
由图线b可知，电阻 R=40.2Ω=20Ω
当电阻接在硅光电池上，在该光照强度下 U=4V ， I=0.2A
由闭合电路欧姆定律 E=U+Ir
代入数据解得此时硅光电池的内阻为 r=14Ω ，故AB错误；
CD.该硅光电池的总功率为 P=EI=6.8×0.2W=1.36W
电池的输出功率为 P出=UI=4×0.2W=0.8W
故此时硅光电池的输出效率为 η=P出P×100%=×100%≈59% ，故CD正确。
故选CD。
2.
[1]随着夜幕逐渐降临，光敏电阻的阻值将增大，电路中总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，则电流表示数会减小；
[2]根据 U=E−I总r 可知路端电压增大，则通过照明灯a的电流增大，故照明灯a的亮度会增大；
[3]根据 I总=Ia+IR0 可知通过定值电阻 R0 的电流减小，则根据 UR0=IR0R0 定值电阻 R0 两端电压减小，即照明灯b两端电压增大，故照明灯b的亮度会增大；
[4]由于不知道外电路总电阻与电源内阻之间的大小关系，所以无法判断电源输出功率的变化情况。
3.
[1]将开关拨到1位置时，太阳能给储能元件充电，充满电之后，储能元件上带电量为 Q=Cε
[2]将开关拨到1位置，经过 t1 时间给储能元件充满电，充电的最大电流为 Im=εR1+r
接着将开关拨到2位置，经过 t2 时间，储能元件放空电，放电的最大电流为 I′m=εR2
由于充电和放电的电荷量相等，且 I′m>Im ，充电时间 t1 大于放电时间 t2 。
4. 详细解答和解析过程见【答案】
20.【小题1】
竖直方向加上竖直向上的匀强电场 水平方向加上水平向后的匀强电场
【小题2】
解：(1)在A、D两端加稳定电压U，通过样品P的电流为I，根据欧姆定律，样品电阻为 R=UI
根据电阻定律 R=ρLS=ρbac
解得样品P的电阻率为 ρ=acUbI
(2)设待测元件电阻率为 ρ ，在BC两端加稳定电压U，根据电阻定律 RBC=ρabc
根据欧姆定律，通过样品P的电流为 IBC=URBC=bcUρa
(3)镀金失误的等效电路图，如图所示
根据电阻定律，CD间的电阻为 RCD=ρ12abc=ρa2bc
在BC两端加电压U，样品BD之间的电阻被短路，根据欧姆定律，通过样品的电流 ICD=UBCRCD=2bcUρa
【小题3】
解：在B、C端施加电压后测量流过待测器件的电流，根据电阻定律 R=ρLS=ρabc=ρab⋅1c
可知电阻R与厚度c成反比，则所作图像如图所示

【解析】1. [1][2]设不加电场时，金属离子发射器发出带正电的金属离子沿水平向右方向恰好打到样品P中心位置处；现需要形成一根从P样品左侧中点到A电极的“导线”，且“导线”形成顺序从P到A，因此要使带正电的金属离子在竖直方向沿水平放置的上极板方向运动，在水平方向沿竖直放置的后极板方向运动，因此要在图甲中上下极板间加上竖直向上的匀强电场，在前后极板间的加上水平向后匀强电场。
2. 详细解答和解析过程见【答案】
3. 详细解答和解析过程见【答案】