2．一游客站在观光电梯内，将行李箱置于电梯的水平底板上，某段时间内电梯竖直向上做匀减速运动，加速度为a<g，在这一运动过程中(　)

A．游客感觉到电梯外的建筑物加速向下运动

B．游客感觉到电梯外的建筑物减速向下运动

C．行李箱对底板的压力大于行李箱的重力

D．行李箱对底板的压力小于行李箱的重力

解析：以建筑物为参考系，电梯竖直向上做匀减速运动，反之，以电梯为参考系，游客看到的建筑物向下减速运动，故A错、B对；游客和行李箱处于失重状态，则行李箱对底板的压力小于行李箱的重力，故C错、D对．

答案：BD

一、选择题

1．在春天，河水边上的湿地是松软的，人在这些湿地上行走时很容易下陷，此时(　)

A．人对湿地地面的压力大于湿地地面对人的支持力

B．人对湿地地面的压力等于湿地地面对人的支持力

C．人对湿地地面的压力小于湿地地面对人的支持力

D．无法确定

解析：作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，故B正确．

答案：B

18．(2012·江苏无锡月考)如图所示，一电荷量q＝3×10^－5 C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°.已知两板相距d＝0.1 m，电源电动势E＝15 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R₁＝3 Ω，R₂＝R₃＝R₄＝8 Ω.g取10 m/s²，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1)电源的输出功率；

(2)两板间的电场强度的大小；

(3)带电小球的质量．

解析：(1)R₂、R₃并联再与R₁串联，阻值R_外＝7.0 Ω，

R_总＝R_外＋r＝7.5 Ω，

根据欧姆定律有I＝E/R_总＝ A＝2 A，

P_出＝I²R_外＝2²×7 W＝28 W.

(2)U_外＝IR_外＝2×7 V＝14 V，

E＝＝ V/m＝140 V/m.

(3)小球静止，由力平衡条件

Eq＝mgtan37°得

m＝Eq/gtan37°＝(140×3×10^－5)/(10×0.75)kg＝5.6×10^－4 kg.

答案：(1)28 W　(2)140 V/m　(3)5.6×10^－4 kg

1．5＝

根据图线，若R₃无限制变化，电压6 V的时候电流为0，此时R₃视为断路

有＝

由以上两式可得E＝10 V

r＝ Ω＝2.67 Ω

(2)根据图线和电路图的动态变化判断，R₃可获得的最大电压是4 V，此时R₃最大

＝

得R₃＝8 Ω

或者：根据图线，R₃两端的电压随电流增大而减小，根据欧姆定律，电压最大4 V而电流最小为0.5 A的位置即为R₃最大的位置，

R₃＝ Ω＝8 Ω

(3)R₃消耗的功率P＝UI＝I＝6I－4I²

得：当I＝－ A＝0.75 A时，功率最大

P_3m＝6×0.75－4×0.75²＝2.25 W

答案：(1)10 V　2.67 Ω　(2)8 Ω　(3)2.25 W

17．(2012·黄浦区高考模拟)如图所示，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器.3个电阻采用如图(a)方式接在电源上，已知R₁＝4 Ω、R₂＝10 Ω.现利用电压传感器(相当于电压表)和电流传感器(相当于电流表)研究R₃上的电压与电流变化关系，任意滑动R₃上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U－I图象为如图(b)所示的一条直线(实线部分)．试求：

(1)电源的电动势和内电阻；

(2)R₃的最大阻值；

(3)R₃消耗的最大功率．

解析：(1)电压为0的时候电流为1.5 A，此时R₃阻值为零，有I＝

16．(2012·上海模拟)如图所示的电路中，直流发电机M的电动势E＝250 V，内阻r＝0.5 Ω，R₁＝R₂＝1 Ω.电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200 V，额定功率为1 000 W，其他电阻不计，也不计电热器电阻随温度的变化．问：

(1)当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？

(2)当接通几只电热器时，被接通电热器的总消耗功率最大？

(3)当被接通电热器的总消耗功率最大时，电阻R₁、R₂和内阻r上消耗的功率分别为多少？

解析：(1)设当接通n只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作，由闭合电路的欧姆定律有

E－U_额＝I_总(r＋R₁＋R₂)

而I_总＝n

联立解得n＝＝＝4.

(2)假设当接通n′只电热器时，被接通电热器的总消耗功率最大，有

P＝·R_并

当r＋R₁＋R₂＝R_并时，电热器的总消耗功率P最大，而R_并＝·

则r＋R₁＋R₂＝·

所以n′＝＝＝16.

(3)当被接通电热器的总消耗功率最大时，电阻R₁上消耗的功率为：

PR₁＝I_总′²R₁＝＝2 500 W.

又R₂＝R₁，所以R₂上消耗的功率也为2 500 W

内阻r上消耗的功率为P_r＝I_总′²r＝＝1 250 W.

答案：(1)4　(2)16　(3)2 500 W　2 500 W　1 250 W

三、论述、计算题

15．(2012·中山市调研)一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：

(1)电动机的输入功率；

(2)在提升物体的30 s内，电动机线圈所产生的热量；

(3)线圈的电阻．

解析：(1)电动机的输入功率

P_入＝UI＝3×0.2 W＝0.6 W.

(2)电动机提升物体的机械功率

P_机＝Fv＝4× W＝0.4 W.

根据能量关系P_入＝P_机＋P_Q，得

P_Q＝P_入－P_机＝(0.6－0.4)W＝0.2 W.

所产生热量Q＝P_Qt＝0.2×30 J＝6 J.

(3)根据焦耳定律Q＝I²Rt，得线圈电阻

R＝＝ Ω＝5 Ω.

答案：(1)0.6 W　(2)6 J　(3)5 Ω

14．(2012·信宜一中月考)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为________mm.

(2)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为________mm.

(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为________Ω.

(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A₁(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)

电流表A₂(量程0～10 mA，内阻约30 Ω)

电压表V₁(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)

电压表V₂(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)

直流电源E(电动势4 V，内阻不计)

滑动变阻器R₁(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)

滑动变阻器R₂(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)

开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

答案：(1)50.15　(2)4.700　(3)220　(4)如图

二、实验题

13．(2012·泸州联考)图甲是测量一节新干电池的电动势和内阻的实验电路，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表________，原因是________________________________，从而影响测量的准确性．为了较准确地测量一节新干电池的内阻，可用以下器材连成图乙所示的电路完成实验，器材：量程3 V的理想电压表V，量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R₀(R₀＝1.50 Ω)，滑动变阻器R₁(0～10 Ω)，滑动变阻器R₂(0～200 Ω)，开关S.

(1)在图乙的实验电路中，加接电阻R₀有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是________________________________．

(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________(选填“R₁”或“R₂”)．

(3)实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I₁时，电压表读数为U₁；当电流表读数为I₂时，电压表读数为U₂，则新干电池内阻的表达式r＝________.(用I₁、I₂、U₁、U₂和R₀表示)

解析：由于新干电池的内阻很小，内电路的电压降很小，故电压表读数变化很小．

(1)在电路中接入R₀的目的是：防止滑动变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．

(2)由于电源内阻较小，故所选滑动变阻器的阻值应小一些，所以选用R₁.

(3)由闭合电路欧姆定律：E＝U₁＋I₁(r＋R₀)

E＝U₂＋I₂(r＋R₀)

解得：r＝－R₀.

答案：读数变化很小　新干电池的内阻很小，内电路的电压降很小

(1)防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏(或限流，防止电源短路)

(2)R₁　(3)－R₀

12．(2012·绍兴高三质量调研)在如图a所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化．图b中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况．下列说法正确的是(　)

A．图线c表示的电压表V₁的示数随电流变化的情况

B．图线d表示的电压表V₃的示数随电流变化的情况

C．在此过程中电压表V₁示数变化量ΔU₁与电流表示数变化量ΔI的比值变大

D．在此过程中电压表V₁示数变化量ΔU₁与电流表示数变化量ΔI的比值变小

解析：P向下滑，R₂变大，由I＝知I减小，内电压U_内＝Ir减小，外电压U_外＝E－U_内增大即电压表V₁示数增大，电压表V₂的示数U₂＝IR₁应减小，电压表V₃的示数U₃＝U₁－U₂应增大，即可知图线e表示V₁的示数，d表示V₃的示数，c表示V₂的示数，故知A项错、B项对．ΔU₁与ΔI的比值即为电源内阻，故C、D均错．

答案：B

第Ⅱ卷(非选择题，共62分)