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物理试卷
时间：20230917
一、单项选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意）
1. 如图所示的电解池，通电1s时间内共有0.2C的正离子和0.3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是（ ）
A. 0.5A B. 0.2A C. 0.8A D. 0.6A
2. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，其中，电表均为理想电表，现将滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动过程中（ ）
A. 电压表的示数减小，电流表的示数减小
B. 电压表的示数增大，电流表的示数增大
C. 电源的输出功率先增大后减小
D. 电源的输出功率一直增大
3. 锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠Li+在电池内部正极和负极之间移动来工作。图示为锂电池的内部结构，某过程中Li+从负极向正极移动。已知某锂电池的电动势为3.6V，则（ ）
A. 电池处于充电状态
B. 在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极
C. 通常以“安时”（A h）或“毫安时”（mA h）表示电池的能量
D. 移动一个Li+，需要消耗电能3.6J
4. 离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V，已知，雷暴两秒钟给地球充电的电荷量约为3.6×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（ ）
A. 该大气层的等效电阻约为600Ω
B. 该大气层的平均漏电电流约为3.6×103A
C. 该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·m
D. 离地面越近电势越高
5. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5，3.5）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡的电阻随着电流的增大而减小
B. 电源1与电源2的内阻之比是3∶1
C. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是21∶25
D. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10
6. 如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的从上向下的处，下列判断正确的是（ ）
A. AB间不接负载时输出电压UAB＝
B. 当AB间接上负载R时，输出电压UAB<
C. 负载电阻R越小，UAB越接近
D. 接上负载后要使UAB＝，则滑片P应向下移动
7. 风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为时，输出电功率为，风速在范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为，空气密度为，风场风速为，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（ ）
A. 该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B. 单位时间流过面积的流动空气动能为
C. 若每天平均有的风能资源，则每天发电量为
D. 若风场每年有风速在范围内，则该发电机年发电量至少为
8. 已知，灯泡A、B额定电压均为，额定功率分别为，，两灯泡内阻阻值不随温度变化。则两灯泡直接串联如图甲所示，灯泡不被烧坏且两端电压最大；为让灯泡A、B和电阻连接后接在220V电压上，且灯泡均正常发光，分别设计如图乙、丙、丁所示三种电路图，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中B更亮，两端电压为154V
B. 图乙中电阻上消耗的功率为45W
C. 图丙中与A串联电阻消耗的功率比与B串联的电阻消耗的功率小
D. 图丁中电路消耗的总功率与图丙中电路消耗的总功率一样大
9. 2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（ ）
A. 该蓄电池的电动势为12V
B. 该蓄电池的内阻为1Ω
C. 该蓄电池的最大输出功率为70W
D. 该蓄电池的短路电流为6A
10. 如图所示，电源电动势E=9V，内阻不计，定值电阻R1=4Ω，R2=8Ω，R3=12Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5=10Ω和水平放置的平行板电容器，电容器的电容C=80μF，R4为变阻箱，将其阻值由2.4Ω调整到12Ω，下列说法正确的是（ ）
A. R4=2.4Ω时M点的电势高于N点的电势
B. R4=12Ω时电容器两端的电压为5V
C. 变阻箱阻值改变前后，电路消耗的总电功率之比为9:11
D. 变阻箱的阻值改变前后，通过电阻R5的电荷量为
二、实验题（共2小题，共24分，每空2分）
11. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用伏安法，现备有下列器材：
A.被测干电池一节
B.电流表1：（量程A，内阻为0.2Ω）
C.电流表2：（量程A， 内阻为0.1Ω）
D.电压表1：（量程V，内阻约为3000Ω）
E.电压表2：（量程V，内阻约为5000Ω）
F.滑动变阻器1：Ω，2A
G.滑动变阻器2：Ω，1A
H.开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，在上述器材中电流表应选用 __，电压表应选用 __，滑动变阻器应选用 __。（均填器材前的字母序号）
（2）实验电路图应选择下图中的 __（填“甲”或“乙” ；
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则干电池的电动势E=______V，内电阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）
12. 如图甲为某同学组装的双量程欧姆表电路图，欧姆表的低倍率量程为“×10”，高倍率量程为“×100”，使用过程中只需控制开关K的打开或闭合，结合可调电阻R 的调整，就能实现双倍率量程。所用器材如下：
A.干电池（电动势 E=1.5 V，内阻r=1.5 Ω）
B.电流表G（满偏电流Ig=1 mA，内阻Rg=7.5Ω）
C.定值电阻R0=15Ω
D.可调电阻R
E.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为“15”。
（1）欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔______应该是红表笔（填“1”或“2”）
（2）请根据电路图判断，电路中开关K______（填“打开”或“闭合”）时对应欧姆表的低倍率。
（3）使用“×100”挡位时，两表笔短接电流表表针满偏时，可调电阻R值为______Ω；使用“×10”挡位时，两表笔短接电流表表针满偏时，可调电阻R的值为______Ω；
（4）使用“×10”挡位时，测量某电阻，指针在欧姆表刻度盘上“5”时对应电流表G上通过的电流为______mA。
（5）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表测量电阻Rx的值，则测量结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
三、解答题（共3小题，共36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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示的电路中，电源电动势E=6 V，内阻r=0.5Ω，R1=1.5Ω，R2=2Ω，滑动变阻器R的最大阻值为2Ω。那么，在滑片P从R的最上端滑至最下端的过程中。求：
（1）电路中通过R1的电流最大值和最小值分别是多少？
（2）求滑动变阻器R功率的最大值？
14. 如图所示，与电路连接的相同金属板A、B一上一下水平正对放置，板间的距离d=40 cm，板长为L=3 m。电源电动势E0=25 V，内电阻r=1 Ω，电阻R0=20 Ω，开关S断开。一质量为m=2×10-2 kg、带电量q=4×10-3 C的带正电小球沿两板中心线以某一速度水平射入，射到B板距左端60 cm的C处。不考虑空气阻力，取g=10 m/s2。
（1）求小球射入两板间时的速度大小；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，稳定后，该小球从同一位置以同样速度射入，刚好从A板右边缘飞出，求滑动变阻器接入电路的阻值。
15. 某同学想研究电动机驱动喷泉时水柱能达到最大高度，他进行了如下探究：如图所示的电路中，定值电阻，，直流电动机M的线圈电阻，电流表A为理想电表。闭合开关，断开开关和，电流表A的示数为；同时闭合开关和，断开，电流表A的示数为，仅闭合开关，直流电动机M正常工作，电流表A的示数为。喷管的截面积，水的密度，重力加速度g取。
（1）求电源的电动势E和内阻r；
（2）仅闭合开关，求电动机正常工作时的效率；
（3）仅闭合开关，电动机用以驱动喷泉竖直向上喷出，求水柱能达到离喷管口的最大高度h。
连云港市海州区2023-2024学年高二上学期9月学情调研考试
物理试卷 答案解析
时间：20230917
一、单项选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意）
1. 如图所示的电解池，通电1s时间内共有0.2C的正离子和0.3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是（ ）
A. 0.5A B. 0.2A C. 0.8A D. 0.6A
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知时间t=1s，通过截面的电量为
q=0.3C+0.2C=0.5C
则这个电路中的电流是
=0.5A
故选A。
2. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，其中，电表均为理想电表，现将滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动过程中（ ）
A. 电压表的示数减小，电流表的示数减小
B. 电压表的示数增大，电流表的示数增大
C. 电源的输出功率先增大后减小
D. 电源的输出功率一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．当滑片向a滑动时，R0接入电路的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流增大，则内电压增大，由可知路端电压减小，即电压表示数减小；因路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分电压减小，由欧姆定律可知通过R2的电流减小，则电流表示数增大，故AB错误。
CD．由题意，可知外电阻大于内电阻，根据电源输出功率与外电阻的关系式
可知当外电阻减小时，外电阻与内电阻更接近，则电源的输出功率增大，故C错误，D正确。
故选D。
3. 锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠Li+在电池内部正极和负极之间移动来工作。图示为锂电池的内部结构，某过程中Li+从负极向正极移动。已知某锂电池的电动势为3.6V，则（ ）
A. 电池处于充电状态
B. 在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极
C. 通常以“安时”（A h）或“毫安时”（mA h）表示电池的能量
D. 移动一个Li+，需要消耗电能3.6J
【答案】B
【解析】
【详解】AB．用电器给锂电池充电时，电池内部带正电锂离子是从正极运动到负极，电流由正极流向负极，图中锂离子是从负极运动到正极的，即电流从负极到正极，是处于放电状态，故A错误，B正确；
C．通常以“安时”（A h）或“毫安时”（mA h）表示电池储存的电荷量，故C错误；
D．根据电动势的定义知，移动一个锂离子，需要克服静电力做功
W=Eq=3.6eV
电能增加3.6eV，故D错误。
故选B。
4. 离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V，已知，雷暴两秒钟给地球充电的电荷量约为3.6×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（ ）
A. 该大气层的等效电阻约为600Ω
B. 该大气层的平均漏电电流约为3.6×103A
C. 该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·m
D 离地面越近电势越高
【答案】C
【解析】
【详解】AB．依题意，可得该大气层的放电电流为
则该大气层的等效电阻为
故AB错误；
C．根据可得，该大气层的平均电阻率约为
故C正确；
D．由于大气层带正电，地球表面带负电，则电场线由大气层指向地球表面，根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知离地面越近电势越低，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5，3.5）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡的电阻随着电流的增大而减小
B. 电源1与电源2的内阻之比是3∶1
C. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是21∶25
D. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10
【答案】C
【解析】
【详解】A．曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，根据，可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；
B．在电源U-I图象中，图象的斜率的绝对值表示电源的内电阻，根据电源U-I图线，可知，电源1、电源2的内阻分别为
同理
则电源1与电源2的内阻之比是3∶2，故B错误；
CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，则连接电源1时，U1=3.5V，I1=5A，故灯泡消耗的功率为
P1= U1 I1=17.5W
灯泡的电阻
连接电源2时，U2=5V，I2=6A，故灯泡消耗的功率
P2= U2 I2=30W
灯泡的电阻
故
R1：R2=21：25，P1：P2=7：12
故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的从上向下的处，下列判断正确的是（ ）
A. AB间不接负载时输出电压UAB＝
B. 当AB间接上负载R时，输出电压UAB<
C. 负载电阻R越小，UAB越接近
D. 接上负载后要使UAB＝，则滑片P应向下移动
【答案】B
【解析】
【详解】若把变阻器的滑片放在变阻器的从上向下的处, AB间不接负载时,触头把滑动变阻器分成上下两部分的电阻之比为,由串联电路特点可知,输出电压为电源电压的,即
A错误；
当AB间接上负载R时，电路总电阻减小，干路电流变大，滑动变阻器PD部分分得的电压变大，所以输出电压
UAB<
B正确；
C．负载电阻R越小，电路总电阻越小，总电流越大，滑动变阻器PD部分分得的电压越大，UAB越远离，C错误；
D．接上负载后会使电路总电阻减小，PD与DC两部分的电阻之比大于，要使
UAB＝
需要将滑片向上移动，D错误。
故选B。
7. 风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为时，输出电功率为，风速在范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为，空气密度为，风场风速为，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（ ）
A. 该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B. 单位时间流过面积的流动空气动能为
C. 若每天平均有的风能资源，则每天发电量为
D. 若风场每年有风速在范围内，则该发电机年发电量至少为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．单位时间流过面积的流动空气体积为
单位时间流过面积的流动空气质量为
单位时间流过面积的流动空气动能为
风速在范围内，转化效率可视为不变，可知该风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比，AB错误；
C．由于风力发电存在转化效率，若每天平均有的风能资源，则每天发电量应满足
C错误；
D．若风场每年有风速在的风能资源，当风速取最小值时，该发电机年发电量具有最小值，根据题意，风速为时，输出电功率为，风速在范围内，转化效率可视为不变，可知风速为时，输出电功率为
则该发电机年发电量至少为
D正确；
故选D。
8. 已知，灯泡A、B额定电压均为，额定功率分别为，，两灯泡内阻阻值不随温度变化。则两灯泡直接串联如图甲所示，灯泡不被烧坏且两端电压最大；为让灯泡A、B和电阻连接后接在220V电压上，且灯泡均正常发光，分别设计如图乙、丙、丁所示三种电路图，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中B更亮，两端电压为154V
B. 图乙中电阻上消耗的功率为45W
C. 图丙中与A串联的电阻消耗的功率比与B串联的电阻消耗的功率小
D. 图丁中电路消耗的总功率与图丙中电路消耗的总功率一样大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．灯泡的电阻分别为
所以在电流相同时，B更亮，在串联加最大电压时，B正常发光，电路中电流为，此时A分到的电压为44V，B分到的电压为110V，于是串联能加的最大电压为154V，A正确；
B．题图乙中电阻的作用为分流，其功率为
B错误；
C．题图丙中，对A所在支路，灯泡A与电阻两端电压相等，所以二者功率相等，均为100W，同理，灯泡B与电阻两端电压相等，所以二者功率相等，均为40W，C错误；
D．题图丁中电路的总功率可以直接利用等效思想，得出电路的总功率为280W，D正确。
故选AD。
9. 2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（ ）
A. 该蓄电池的电动势为12V
B. 该蓄电池的内阻为1Ω
C. 该蓄电池的最大输出功率为70W
D. 该蓄电池的短路电流为6A
【答案】A
【解析】
【详解】AB．电源的输出功率为
变形得
结合图像可得
，
故A正确，B错误；
C．由
可知当
最大输出功率
故C错误；
D．该蓄电池的短路电流为
故D错误。
故选A。
10. 如图所示，电源电动势E=9V，内阻不计，定值电阻R1=4Ω，R2=8Ω，R3=12Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5=10Ω和水平放置的平行板电容器，电容器的电容C=80μF，R4为变阻箱，将其阻值由2.4Ω调整到12Ω，下列说法正确的是（ ）
A. R4=2.4Ω时M点的电势高于N点的电势
B. R4=12Ω时电容器两端的电压为5V
C. 变阻箱的阻值改变前后，电路消耗的总电功率之比为9:11
D. 变阻箱的阻值改变前后，通过电阻R5的电荷量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．R4=2.4Ω时，R1两端电压为
R4两端电压为
电路中电流方向为顺时针，沿电流方向电势降低。则M点的电势低于N点的电势，A错误；
B．R4=12Ω时，同理A选项
，
则电容器两端的电压为
B错误；
C．R4=2.4Ω时，电路消耗的总电功率为
R4=12Ω时，同理得，电路消耗的总电功率为
电路消耗的总电功率之比为
C错误；
D．R4=2.4Ω时，结合A选项，电容器两端的电压为
则变阻箱的阻值改变前后，电容器电势差变化量的大小为3V。则通过电阻R5的电荷量为
D正确。
故选D。
二、实验题（共2小题，共24分，每空2分）
11. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用伏安法，现备有下列器材：
A.被测干电池一节
B.电流表1：（量程A，内阻为0.2Ω）
C.电流表2：（量程A， 内阻为0.1Ω）
D.电压表1：（量程V，内阻约为3000Ω）
E.电压表2：（量程V，内阻约为5000Ω）
F.滑动变阻器1：Ω，2A
G.滑动变阻器2：Ω，1A
H.开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，在上述器材中电流表应选用 __，电压表应选用 __，滑动变阻器应选用 __。（均填器材前的字母序号）
（2）实验电路图应选择下图中的 __（填“甲”或“乙” ；
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则干电池的电动势E=______V，内电阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）
【答案】 ①. B ②. D ③. F ④. 甲 ⑤. 1.5 ⑥. 0.80
【解析】
【详解】（1）[1] 被测干电池一节为了读数准确所以选择量程A；
[2] 一节干电池的电压约为1.5V为了读数准确所以应选择V；
[3]为了方便调节，是电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小，故选择F。
（2）[4]由于电流表内阻已知，故应采用相对电源的电流表内接法，即实验电路图选择图甲。
（3）[5][6]根据实验原理
电源电动势即为纵截距，由图像可知
E=1.5V
图像斜率绝对值为
解得内阻为
12. 如图甲为某同学组装的双量程欧姆表电路图，欧姆表的低倍率量程为“×10”，高倍率量程为“×100”，使用过程中只需控制开关K的打开或闭合，结合可调电阻R 的调整，就能实现双倍率量程。所用器材如下：
A.干电池（电动势 E=1.5 V，内阻r=1.5 Ω）
B.电流表G（满偏电流Ig=1 mA，内阻Rg=7.5Ω）
C.定值电阻R0=15Ω
D.可调电阻R
E.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为“15”。
（1）欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔______应该是红表笔（填“1”或“2”）
（2）请根据电路图判断，电路中开关K______（填“打开”或“闭合”）时对应欧姆表的低倍率。
（3）使用“×100”挡位时，两表笔短接电流表表针满偏时，可调电阻R的值为______Ω；使用“×10”挡位时，两表笔短接电流表表针满偏时，可调电阻R的值为______Ω；
（4）使用“×10”挡位时，测量某电阻，指针在欧姆表刻度盘上“5”时对应电流表G上通过的电流为______mA。
（5）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表测量电阻Rx的值，则测量结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 1 ②. 闭合 ③. 1491 ④. ⑤. ⑥. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]根据图甲电路可知，电流从表笔2出来，从表笔1进去，根据“红进黑出”可知左侧表笔是红表笔，即表笔1是红表笔。
（2）[2]欧姆表的内阻
由于低倍率内部总电阻小于高倍率内部总电阻，即电流表G满偏时干路电流越大，倍率越低，因此，电路中开关K闭合时对应低倍率
（3）[3] [4]根据上述可知，使用“×100”挡位时，倍率大一些，则开关断开，回路的总电阻为
解得可调电阻R的值为
R=1491
使用“×10”挡位时，开关闭合，回路的总电阻为
根据闭合电路欧姆定律得干路电流为
流过R0上电流为
根据并联电路电阻与电流成反比得
解得使用“×10”挡位时，两表笔短接电流表表针满偏时，可调电阻R的值为
（4）[5] 使用“×10”挡位时，测量某电阻，指针在欧姆表刻度盘上“5”时
根据闭合电路欧姆定干路电流为
此时电流表G上通过的电流为
（5）[6]红黑表笔短接后满偏电流不变，则
联立解得
所以当欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，电路中电流I减小，所以用此表测量电阻Rx的值，则测量结果会偏大。
三、解答题（共3小题，共36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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示的电路中，电源电动势E=6 V，内阻r=0.5Ω，R1=1.5Ω，R2=2Ω，滑动变阻器R的最大阻值为2Ω。那么，在滑片P从R的最上端滑至最下端的过程中。求：
（1）电路中通过R1的电流最大值和最小值分别是多少？
（2）求滑动变阻器R功率的最大值？
【答案】（1）3A，2A；（2）
【解析】
【详解】（1）滑片P在最下端时电阻为零，此时电路总电阻最小，总电流最大，则
滑片P在最上端时电阻最大，此时电路总电阻最大，总电流最小，则
（2）将R1和R2等效为电源的内阻，则等效电源电动势
等效内阻
当滑动变阻器的电阻等于电源的等效内阻时功率最大，则
14. 如图所示，与电路连接的相同金属板A、B一上一下水平正对放置，板间的距离d=40 cm，板长为L=3 m。电源电动势E0=25 V，内电阻r=1 Ω，电阻R0=20 Ω，开关S断开。一质量为m=2×10-2 kg、带电量q=4×10-3 C的带正电小球沿两板中心线以某一速度水平射入，射到B板距左端60 cm的C处。不考虑空气阻力，取g=10 m/s2。
（1）求小球射入两板间时的速度大小；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，稳定后，该小球从同一位置以同样速度射入，刚好从A板右边缘飞出，求滑动变阻器接入电路阻值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）开关S断开时，小球在两板间做平抛运动，设射入两板时的速度大小为，运动时间为，通过的水平距离为，则有
联立解得
（2）闭合开关S，小球刚好从A板右边缘飞出，设滑动变阻器接入电路的阻值为，金属板A、B之间的电压为，电场强度为，小球运动的加速度为，运动时间为，则有
联立解得
，
又
，，
联立解得
15. 某同学想研究电动机驱动喷泉时水柱能达到的最大高度，他进行了如下探究：如图所示的电路中，定值电阻，，直流电动机M的线圈电阻，电流表A为理想电表。闭合开关，断开开关和，电流表A的示数为；同时闭合开关和，断开，电流表A的示数为，仅闭合开关，直流电动机M正常工作，电流表A的示数为。喷管的截面积，水的密度，重力加速度g取。
（1）求电源的电动势E和内阻r；
（2）仅闭合开关，求电动机正常工作时的效率；
（3）仅闭合开关，电动机用以驱动喷泉竖直向上喷出，求水柱能达到离喷管口的最大高度h。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）闭合开关，断开开关和，由闭合电路欧姆定律得
同时闭合开关和，断开，由闭合电路欧姆定律得
联立解得
，
（2）仅闭合开关，设电动机两端的电压为，由闭合电路欧姆定律得
解得
电动机的总功率为
电动机的输出功率为
电动机正常工作时的效率为
（3）设水的初速度为，在时间内从喷管喷出的水的质量为，则
电动机的输出功率有
整理可得
解得
由竖直上抛运动规律，可得
解得水柱能达到离喷管口的最大高度为
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