精品解析：重庆市巴蜀中学校2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

高2026届高一（下）期末考试 物理试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。 3．考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。 一、单项选择题（共7个小题，每题3分，共21分） 1. 关于下列四幅图像的说法正确的是（　　） A. 图甲中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷 B. 图乙中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0 C. 图丙中，工作人员在超高压带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全 D. 图丁中，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电 2. 如图所示，在光滑、绝缘的水平面上的轴上有三个带电小球（可视为点电荷），A点处小球带正电，B点处小球带负电，另外一个带电小球Q在图中未画出。它们在静电力作用下保持静止。则（　　） A. 一定为负电荷 B. 可能在A、B之间 C. 若A球电荷量大于B球电荷量，则Q一定在B球右端 D. Q对B球一定为斥力 3. 如图所示是一个静电喷雾装置，当连接到高压电源后（左端带负电），在喷嘴与被喷涂物体之间形成了一个强大的电场，图中的虚线为该电场的等势面。带有负电荷的液滴从喷嘴喷出，飞向被喷涂物体。在液滴飞行的某条轨迹上，标记为a、b、c的三个点，其中点b是点a和点c的中间位置。下列说法正确的是（　　） A. a点的加速度小于c点加速度 B. a点的电势低于c点的电势 C. 两点电势差大小等于bc两点电势差大小 D. 从a到的过程中液滴的速度逐渐减小 4. 在如图所示电路中，蓄电池的电动势，内阻，电阻，电容的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于板间正中央点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电 B. 上极板所带电荷量为 C. 若将下极板缓慢上移少许，点的电势降低 D. 若将上极板缓慢左移少许，油滴将向上移动 5. 2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器在中国文昌航天发射场成功发射，嫦娥六号探测器发射目的是为了实现世界首次月球背面的采样返回任务。假设嫦娥六号探测器在月球轨道上绕月做匀速圆周运动，探测器的运行周期为，其绕月球运动轨道的半径为，月球的半径为，万有引力常数为。根据这些信息，下列关于嫦娥六号探测器的描述，正确的是（　　） A. 嫦娥六号探测器绕月运动的线速度大小为 B. 月球的密度为 C. 月球表面重力加速度为 D. 嫦娥六号探测器需要加速来改变其轨道半径以实现月球着陆 6. 某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中，设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为，电源为蓄电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势，内阻很小。滑动变阻器阻值范围为，电流表内阻约几欧，电压表内阻约。则以下电路图中，哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路（　　） A. B. C. D. 7. 小巴同学自制了一种可以爬墙的遥控小车，它利用排放车身内部空气的方式，与周围大气产生压力差，从而实现在墙面上的吸附。遥控小车从A点静止出发，沿虚线经过B、C点达到D点，运动到D点时速度大小为3m/s，小车从A点运动到D点的过程中牵引力方向始终与小车运动方向一致。到达D点后小车随即调整速度方向，在发动机提供大小恒定的牵引力下，在点仍以3m/s开始绕O点做半径为1.5m的匀速圆周运动。AB沿竖直方向，与竖直方向夹角为，CD沿水平方向，三段长度均为1m。小车质量为0.5kg，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力之间关系为，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失，重力加速度为，，。以下选项错误的是（　　） A. 小车在AB段向上运动时，小车受到墙壁的阻力做功大小为5J B. 小车在BC段受到的墙壁的阻力大小为4.4N C. 小车做匀速圆周运动时小车提供的牵引力大小为 D. 小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中，牵引力做功为24.65J 二、多项选择题（共3个小题，每题5分，共15分；每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，电源电动势为，内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑片向左移动时（　　） A. 两端的电压不变 B. 通过的电流变大 C. 电源内阻消耗功率变大 D. 电源的输出功率变小 9. 如图甲所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与轴成角，轴上有a、b、c三点，，Ox轴上各点的电势的变化规律如图乙所示。取，。已知电子电量，则以下选项正确的是（　　） A. 电场线的方向为斜右向下 B. 若质子从点静止释放，将沿轴做加速运动 C. 匀强电场强度的大小为 D. 电子在点的电势能为 10. 如图所示，一个圆形的光滑绝缘空心管道固定在竖直面上。过管道的圆心点的水平直径上，在A点处固定一个电荷量大小为的正电荷，在B点固定一个未知电荷。在这两个点电荷共同产生的电场中，一个可以看作质点，质量为，电荷量大小未知的带电小球，在管道内进行圆周运动。当这个带电小球以特定的速度经过管道的最低点点时，小球恰好与空心管上、下壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，间的距离为L，，，静电力常量为。则以下说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 处点电荷为负电荷，电荷量大小为 C. 小球运动到最高点，空心管对小球的作用力大小为，方向竖直向上 D 小球从最低点运动到最高点，电势能减小 三、实验题（本题共2小题，第11题8分，第12题7分，共15分） 11. 重庆大学科学技术发展研究院发明了一种新型材料，其导电性能是其重要的参数。巴蜀中学的物理实验兴趣小组利用身边的仪器和所学知识，对该新材料的电阻率进行了测量。 （1）首先用螺旋测微器测新材料元件的直径，示数如图甲所示，其直径_________mm。 （2）再用游标卡尺测量该材料元件长度，示数如图乙所示，其长度_________cm。 （3）最后利用多用电表测量该材料元件的电阻：选用欧姆挡“”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择_________（选填“”或“”）挡，并需重新_________调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图丙所示，则测量结果为_________。 （4）则该材料电阻率_________（用题中相关字母R，L，d表示）。 12. 小巴同学想要测量玩具汽车电池的电动势和内阻，他在学校实验室发现了一个电压传感器和一个电阻箱，于是他设计了如图甲所示的电路。实验时他多次改变电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值，用电压传感器（可视为理想电表）测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，已知图线a的斜率为，截距为。 （1）小巴通过实验测得玩具汽车的电池电动势为_________；内阻为_________。 （2）小巴想利用这个装置测量出玩具汽车里一个未知电阻器的阻值，他设计了如图丙所示的实验装置，通过实验得到如乙中图线b，图线b的斜率为，由此可得未知电阻_________。 四、计算题（本题共4小题，第13题9分，第14题10分，第15题12分，第16题18分，共49分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 13. 无人机搭载的高清摄像头能够实现空中拍摄，其核心原理是利用直流电源给电动机供电带动旋翼旋转，产生克服重力所需要的升力。现有一质量为5kg的小型无人机从地面沿竖直方向匀速上升，10s内上升高度为16m，此过程电动机的输入功率为100W。已知直流电源供电电压为20V。除电动机线圈生热外，其他能量损失不计，求在此过程中：（重力加速度） （1）电动机的输出功率； （2）电动机的线圈电阻。 14. 如图所示，有一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）与长为的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在点，其所在平面存在一与竖直方向夹角为的匀强电场，小球静止在与点等高的点。现给静止的小球一个竖直向下的初速度，小球恰好能绕点在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度，试求： （1）所加匀强电场的大小和方向； （2）求小球运动到圆周最低点时的速度。 15. 如图所示，足够长的水平传送带以速率逆时针传动，左端与倾角为、长的斜面平滑相接，之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在之间调节。现有质量为的小滑块（视为质点）在传送带右端由静止释放，与传送带共速后进入斜面（小滑块进入斜面后传送带立即停止转动）斜面底部点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在点，自然状态下另一端恰好在点。滑块在经过C、D两处时速度大小均不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取，，，不计空气阻力。 （1）求小滑块与传送带之间因摩擦产生的热量； （2）若设置，求滑块在运动过程中弹簧的最大弹性势能； （3）若最终滑块停在点，求的取值范围。 16. 如图所示，两片半径均为的相同圆形金属板平行正对放置，板间距为。平行板间加载电压（上极板电势高于下极板）为圆心连线，轴线过中点并与垂直；在处垂直平分一长为的线段AB，AB平行金属板且在板外。在处有一足够大的荧光屏竖直放置，荧光屏与点距离为，在屏上以为坐标原点建立直角坐标系，轴平行。线段上均匀分布有粒子源，能沿平行方向发射比荷为，速度为的负粒子，忽略金属板的边缘效应以及粒子间的相互作用，粒子重力不计，求： （1）上点发出的粒子刚出电场时在竖直方向上偏移量； （2）上距点处的粒子打在屏上的位置与轴的距离； （3）若上出射粒子的速率调节为，求打在荧光屏上的粒子占发射源发射粒子总数的百分比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高2026届高一（下）期末考试 物理试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。 3．考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。 一、单项选择题（共7个小题，每题3分，共21分） 1. 关于下列四幅图像的说法正确的是（　　） A. 图甲中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷 B. 图乙中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0 C. 图丙中，工作人员在超高压带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全 D. 图丁中，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子，故A错误； B．图乙中，处于静电平衡状态的导体腔，内表面没有电荷，导体壳壁W内电场强度为0，导体壳内空腔C电场强度也为0，故B错误； C．图丙中，工作人员在超高压带电作业时，金属丝编制的衣服可起到静电屏蔽的作用，因此穿金属丝编制的工作服比绝缘像胶服更安全，故C错误； D．图丁中，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，在光滑、绝缘的水平面上的轴上有三个带电小球（可视为点电荷），A点处小球带正电，B点处小球带负电，另外一个带电小球Q在图中未画出。它们在静电力作用下保持静止。则（　　） A. 一定为负电荷 B. 可能在A、B之间 C. 若A球电荷量大于B球电荷量，则Q一定在B球右端 D. Q对B球一定为斥力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据“两同夹异”可知，若Q小球带正电荷，则在B球右端时，三者均处于平衡状态，若Q小球带负电荷，则在A球左端时，三者均处于平衡状态。故AB错误； C．若A球电荷量大于B球电荷量，由“远大近小”可知Q一定在B球右端。故C正确； D．由A选项分析可知，Q小球对B球可能为斥力，也可能为引力。故D错误。 故选C。 3. 如图所示是一个静电喷雾装置，当连接到高压电源后（左端带负电），在喷嘴与被喷涂物体之间形成了一个强大的电场，图中的虚线为该电场的等势面。带有负电荷的液滴从喷嘴喷出，飞向被喷涂物体。在液滴飞行的某条轨迹上，标记为a、b、c的三个点，其中点b是点a和点c的中间位置。下列说法正确的是（　　） A. a点的加速度小于c点加速度 B. a点的电势低于c点的电势 C. 两点电势差大小等于bc两点电势差大小 D. 从a到的过程中液滴的速度逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据等势面与电场线垂直，可定性画出如图电场线， 电场线疏密程度表示电场强度大小，因此点场强大于点场强，故点的加速度大于在点的加速度。故A错误； BC．沿电场线方向电势降低，因此点的电势小于在点的电势。与间的距离相等，电场强度不相等，根据 可知两点电势差大小大于两点电势差大小。故B正确；C错误； D．从到的过程中，受力与运动方向同向，则液滴速度逐渐增大。故D错误。 故选B。 4. 在如图所示电路中，蓄电池的电动势，内阻，电阻，电容的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于板间正中央点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电 B. 上极板所带电荷量为 C. 若将下极板缓慢上移少许，点的电势降低 D. 若将上极板缓慢左移少许，油滴将向上移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．平板电容器两极板间的电场强度竖直向下，由受力平衡得电场力方向与重力方向相反为竖直向上，则油滴带负电，故A错误； B．两端的电压为 则上极板所带的电荷量为 故B错误； C．若将下极板上移，则板间距离减小，场强增大，上极板到点间的电势差增大，则到下极板间的电势差减小，P点的电势降低，故C正确； D．若将上极板左移，两极板间的电压保持不变，电场强度不变，则油滴保持静止，故D错误。 故选C。 5. 2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器在中国文昌航天发射场成功发射，嫦娥六号探测器发射目的是为了实现世界首次月球背面的采样返回任务。假设嫦娥六号探测器在月球轨道上绕月做匀速圆周运动，探测器的运行周期为，其绕月球运动轨道的半径为，月球的半径为，万有引力常数为。根据这些信息，下列关于嫦娥六号探测器的描述，正确的是（　　） A. 嫦娥六号探测器绕月运动的线速度大小为 B. 月球的密度为 C. 月球表面的重力加速度为 D 嫦娥六号探测器需要加速来改变其轨道半径以实现月球着陆 【答案】C 【解析】 【详解】A．嫦娥六号探测器绕月运动的线速度大小为，故A错误； B．由万有引力提供向心力得 解得 则月球的密度为 故B错误； C．联立 得 选项C正确； D．嫦娥六号探测器需要减速来减小向心力，万有引力大于向心力，做向心运动，从而改变其轨道半径以进行月球着陆，故D错误。 故选C。 6. 某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中，设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为，电源为蓄电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势，内阻很小。滑动变阻器阻值范围为，电流表内阻约几欧，电压表内阻约。则以下电路图中，哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法（滑动变阻器必须接成分压电路的情况：①要求电压表能从零开始读数；②当待测电阻（滑动变阻器的最大阻值）时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，使用限流接法最佳）；由于待测电阻的阻值约为，与电流表内阻接近，故采用电流表外接法误差较小。 故选A。 7. 小巴同学自制了一种可以爬墙的遥控小车，它利用排放车身内部空气的方式，与周围大气产生压力差，从而实现在墙面上的吸附。遥控小车从A点静止出发，沿虚线经过B、C点达到D点，运动到D点时速度大小为3m/s，小车从A点运动到D点的过程中牵引力方向始终与小车运动方向一致。到达D点后小车随即调整速度方向，在发动机提供大小恒定的牵引力下，在点仍以3m/s开始绕O点做半径为1.5m的匀速圆周运动。AB沿竖直方向，与竖直方向夹角为，CD沿水平方向，三段长度均为1m。小车质量为0.5kg，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力之间关系为，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失，重力加速度为，，。以下选项错误的是（　　） A. 小车在AB段向上运动时，小车受到墙壁的阻力做功大小为5J B. 小车在BC段受到的墙壁的阻力大小为4.4N C. 小车做匀速圆周运动时小车提供的牵引力大小为 D. 小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中，牵引力做功为24.65J 【答案】C 【解析】 【详解】A．对小车在各段运动过程进行受力分析 小车在段向上运动时 则 小车所受阻力做功 故A正确，与题意不符； B．小车沿运动过程中 小车与墙面的阻力 联立，解得 故B正确，与题意不符； C．遥控小车到水平天花板上运动时 小车与天花板的阻力 小车所受阻力与牵引力的合力提供圆周运动的向心力，即 又 解得 故C错误，与题意相符； D．小车从A点开始运动第一次到达点的过程中，根据动能定理，有 解得 故D正确，与题意不符。 本题选错误的故选C。 二、多项选择题（共3个小题，每题5分，共15分；每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，电源电动势为，内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑片向左移动时（　　） A. 两端的电压不变 B. 通过的电流变大 C. 电源内阻消耗的功率变大 D. 电源的输出功率变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当的滑片向左移动时，电阻减小，电路总电阻减小，根据 可知干路电流增大。由 可得路端电压减小，即两端的电压变小。故A错误； B．由 可得通过的电流减小，故通过的电流 增大。故B正确； C．电源内阻消耗的功率 增大。故C正确； D．由于不知道外电阻与内电阻的阻值大小关系，因此无法判断电源输出功率的变化。故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与轴成角，轴上有a、b、c三点，，Ox轴上各点的电势的变化规律如图乙所示。取，。已知电子电量，则以下选项正确的是（　　） A. 电场线的方向为斜右向下 B. 若质子从点静止释放，将沿轴做加速运动 C. 匀强电场强度的大小为 D. 电子在点的电势能为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图可知沿方向电势降低，所以电场线方向斜向下。O点静止释放的质子应沿电场方向加速运动。故A正确，B错误； C．图线的斜率表示电场强度沿方向的分量大小，由图乙可知 所以 故C错误； D．电子在c点的电势能为 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一个圆形的光滑绝缘空心管道固定在竖直面上。过管道的圆心点的水平直径上，在A点处固定一个电荷量大小为的正电荷，在B点固定一个未知电荷。在这两个点电荷共同产生的电场中，一个可以看作质点，质量为，电荷量大小未知的带电小球，在管道内进行圆周运动。当这个带电小球以特定的速度经过管道的最低点点时，小球恰好与空心管上、下壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，间的距离为L，，，静电力常量为。则以下说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 处点电荷为负电荷，电荷量大小为 C. 小球运动到最高点，空心管对小球的作用力大小为，方向竖直向上 D. 小球从最低点运动到最高点，电势能减小 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．由小球在点恰好与空心管上、下壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，可知小球在点的合力方向一定沿且指向点，所以A处电荷对小球吸引，B处电荷对小球排斥，因为A处电荷为正，所以小球带负电，B处电荷为负。如图所示， 因为，由几何关系得 由于无切向加速度，小球沿切线方向的合力为零，则有 解得 故AB正确； CD．设小球在点处的速度为，则 小球从点运动到最高点的过程中，电势能不变，故由动能定理知 设小球在最高点受到A、B电荷的作用力的合力为，方向竖直向下，即 解得 故空心管对小球的作用力大小为，方向竖直向上，故C正确、D错误。 故选ABC。 三、实验题（本题共2小题，第11题8分，第12题7分，共15分） 11. 重庆大学科学技术发展研究院发明了一种新型材料，其导电性能是其重要的参数。巴蜀中学的物理实验兴趣小组利用身边的仪器和所学知识，对该新材料的电阻率进行了测量。 （1）首先用螺旋测微器测新材料元件的直径，示数如图甲所示，其直径_________mm。 （2）再用游标卡尺测量该材料元件的长度，示数如图乙所示，其长度_________cm。 （3）最后利用多用电表测量该材料元件的电阻：选用欧姆挡“”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择_________（选填“”或“”）挡，并需重新_________调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图丙所示，则测量结果为_________。 （4）则该材料电阻率_________（用题中相关字母R，L，d表示） 【答案】（1）1.995##1.994##1.996 （2）2.335 （3） ①. ×1 ②. 欧姆 ③. 19.0 （4） 【解析】 【小问1详解】 由图甲读数可知，金属丝直径为 考虑到估读，结果可在1.994~1.996mm之间； 【小问2详解】 由图乙可知，游标卡尺为20分度，且第7个小格与主尺对齐，则新材料的长度为 【小问3详解】 [1]偏转大说明待测电阻小所以换低倍率，故选档； [2]换倍率后要重新进行欧姆调零； [3]根据图丙可得欧姆表读数为 【小问4详解】 根据电阻率定义式可得 12. 小巴同学想要测量玩具汽车电池的电动势和内阻，他在学校实验室发现了一个电压传感器和一个电阻箱，于是他设计了如图甲所示的电路。实验时他多次改变电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值，用电压传感器（可视为理想电表）测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，已知图线a的斜率为，截距为。 （1）小巴通过实验测得玩具汽车的电池电动势为_________；内阻为_________。 （2）小巴想利用这个装置测量出玩具汽车里一个未知电阻器的阻值，他设计了如图丙所示的实验装置，通过实验得到如乙中图线b，图线b的斜率为，由此可得未知电阻_________。 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 由闭合电路欧姆定律得 整理得 斜率 截距为 则电动势 内阻 【小问2详解】 改实验装置电动势不变，等效内阻 解得 四、计算题（本题共4小题，第13题9分，第14题10分，第15题12分，第16题18分，共49分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 13. 无人机搭载的高清摄像头能够实现空中拍摄，其核心原理是利用直流电源给电动机供电带动旋翼旋转，产生克服重力所需要的升力。现有一质量为5kg的小型无人机从地面沿竖直方向匀速上升，10s内上升高度为16m，此过程电动机的输入功率为100W。已知直流电源供电电压为20V。除电动机线圈生热外，其他能量损失不计，求在此过程中：（重力加速度） （1）电动机输出功率； （2）电动机的线圈电阻。 【答案】（1）80W；（2）0.8Ω 【解析】 【详解】（1）无人机匀速上升，升力等于重力 上升速度为 电动机的输出功率 （2）直流电源对无人机供电的恒定电流 电动机线圈电阻的发热功率 根据 解得 14. 如图所示，有一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）与长为的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在点，其所在平面存在一与竖直方向夹角为的匀强电场，小球静止在与点等高的点。现给静止的小球一个竖直向下的初速度，小球恰好能绕点在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度，试求： （1）所加匀强电场的大小和方向； （2）求小球运动到圆周最低点时的速度。 【答案】（1），左下与竖直方向夹角；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，小球受三个力处于平衡状态，根据几何关系 电场方向左下与竖直方向夹角 （2）由等效重力法可知，A点的对称点C点为等效最高点。重力与电场力的合力 等效重力加速度 恰好做圆周运动时C点对应的速度 从C点到圆周最低点B点由动能定理可得 解得 15. 如图所示，足够长的水平传送带以速率逆时针传动，左端与倾角为、长的斜面平滑相接，之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在之间调节。现有质量为的小滑块（视为质点）在传送带右端由静止释放，与传送带共速后进入斜面（小滑块进入斜面后传送带立即停止转动）斜面底部点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在点，自然状态下另一端恰好在点。滑块在经过C、D两处时速度大小均不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取，，，不计空气阻力。 （1）求小滑块与传送带之间因摩擦产生的热量； （2）若设置，求滑块在运动过程中弹簧的最大弹性势能； （3）若最终滑块停在点，求的取值范围。 【答案】（1）4J；（2）28J；（3）或 【解析】 【详解】（1）设小滑块与传送带的滑动摩擦力为，共速时间为，小滑块的位移 小滑块和传送带之间的相对位移 摩擦力对小滑块做功 整个过程因摩擦产生的热量 （2）滑块从点到弹簧弹性势能最大时，由能量守恒得 （3）最终滑块停在点有两种可能 滑块恰好能从下滑到，由动能定理有 解得 滑块在斜面间多次反复运动，最终静止于点，当滑块恰好能返回 解得 当滑块恰好静止在斜面上，则有 解得 综上所述，的取值范围是或 16. 如图所示，两片半径均为的相同圆形金属板平行正对放置，板间距为。平行板间加载电压（上极板电势高于下极板）为圆心连线，轴线过中点并与垂直；在处垂直平分一长为的线段AB，AB平行金属板且在板外。在处有一足够大的荧光屏竖直放置，荧光屏与点距离为，在屏上以为坐标原点建立直角坐标系，轴平行。线段上均匀分布有粒子源，能沿平行方向发射比荷为，速度为的负粒子，忽略金属板的边缘效应以及粒子间的相互作用，粒子重力不计，求： （1）上点发出的粒子刚出电场时在竖直方向上偏移量； （2）上距点处的粒子打在屏上的位置与轴的距离； （3）若上出射粒子的速率调节为，求打在荧光屏上的粒子占发射源发射粒子总数的百分比。 【答案】（1）2cm；（2）5cm；（3）75% 【解析】 【详解】（1）上点发出的粒子，在电场运动的时间为 粒子在电场中运动时竖直方向的加速度为 则粒子刚出电场时在竖直方向上偏移量为 （2）上距点处的粒子，俯视图如下图所示，根据几何关系有 则该粒子在电场中沿水平方向运动的距离满足 解得该粒子在电场中的运动时间为 则该粒子离开电场时竖直方向的速度为 则粒子刚出电场时的速度偏向角的正切值为 速度反向延长线交与水平位移中点所以，由几何关系得 解得粒子打在屏上的位置与轴的距离为 （3）若上出射粒子速率调节为，Q点发出的粒子沿电场方向的位移满足 故总有部分粒子会打在上极板上，假设上距点x处的粒子恰好从极板边缘射出电场，根据几何关系作出俯视图及侧视图如下。该粒子在电场中沿水平方向运动的距离满足 沿竖直方向运动的距离满足 联立解得 线段上粒子均匀分布，则打在荧光屏上的粒子占发射源发射粒子总数的百分比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$