高二物理上学期期中模拟卷02（教科版）

期中模拟预测卷02 满分：100分；时间：90分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 3． 考试范围：必修三全部； 4． 题型：7（单选）+3（多选）+2（实验）+4（计算） 一、单选题（本题一共7小题，每题4分，共28分） 1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（　　） A．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量 B．法拉第发现了电磁感应现象 C．托马斯·杨发现了电流周围存在磁场 D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 2．一个正电荷周围有3种形状各异的金属导电体。在电荷周围形成如图所示的电场分布，为导体表面上的点，为导体内距离为的点，图中虚线为一电荷只在电场作用下的运动轨迹，为运动轨迹上的两点，则（    ） A．运动电荷带正电 B．运动电荷在点加速度比大 C．电场在点的方向斜向右上方 D．导体B上的感应电荷在点形成的场强大小为 3．如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。下列选项中符合操作规程的是（　　） A．直流10V挡 B．直流0.5A挡 C．直流2.5V挡 D．欧姆挡 4．如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将质量为m、带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，丝线BC长度为，AC两点间的距离为2L。当小球B静止时，丝线与竖直方向的夹角，带电小球A、B可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．丝线对小球B的拉力为 B．小球A的带电荷量为 C．如果小球A漏电导致电量减少少许，则AB之间距离减小，库仑力变大 D．如果小球A漏电导致电量减少少许，丝线拉力大小不变 5．如图所示，在正方形的四个顶点ABCD固定四个电荷量大小相等的点电荷，K、L、M、N分别为正方形四条边的中点，O为正方形的中心。已知A点处的点电荷为正电荷，L处场强方向垂直于BC向右，K点的场强方向沿KB方向指向B点，下列判断正确的是（    ） A．B点处的点电荷是正电荷 B．O点的电场强度为零 C．N点电场强度的方向垂直于AD边向左 D．K、L两点的场强之比为 6．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，其中，则下列说法正确的是（　　） A．段的电场强度逐渐增大 B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为 C．粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 D．x1与x2两点间的电势差等于x2与x3两点间的电势差 7．某同学用一个微安表头（量程，内阻）、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表，有电流“”和电压“”两挡，改装电路如图所示，则应调到的阻值为（　　） A． B． C． D． 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分） 8．如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，闭合后，两板间有一质量为、带电量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A．在仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有的电流 B．在仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有的电流 C．若将断开，且将A板向左平移一小段位移，点电势降低 D．若将断开，再将A板向下平移一小段位移，点电势不变 9．加速度测量仪可测量汽车起步或刹车时的加速度，其结构如图所示。当汽车加速或减速时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、电源的电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，汽车静止或匀速时滑片P在滑动变阻器的中点，输出电压为零，则（　　） A．电路中电流随加速度的增大而增大 B．弹簧的伸长量为x时，汽车加速度大小为 C．可以测量的最大加速度为 D．输出电压U与加速度a的函数式为 10．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当R1的滑动片P向下滑动时，四个理想电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2、∆U3表示。下列说法中正确的是（　　） A．U1、U2、U3中只有一个量变大 B．不变，和都变大 C．变大，不变 D．和都不变 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．（6分）电容器储存电荷的特性可用电容来表征。某一固定电容器外观如图1所示，在观察电容器的充、放电实验中，实验电路图如图2所示。 (1)某一固定电容器外观如图1所示，下列说法正确的是（    ） A．35表示额定电压 B．35表示击穿电压 C．2200表示电荷量 D．2200表示电容 (2)电容器在整个充放电过程中的电流i随时间t图像和两极板电压U与时间t的图像，可能正确的是______ A．B．C．D． (3)用电流传感器替换灵敏电流计，测出电路中的电流随时间变化的图像如图3所示，电源电压为8V，则电容器的电容约为 F。（保留2位有效数字） 12．（10分）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和柠檬制作了水果电池，已知铜片是电池的正极，锌片是负极。他们通过系列实验测量水果电池的电动势和内阻。 (1)他们首先用多用电表的电压挡测量电池的电动势。将多用电表的选择开关旋转到直流电压挡，然后将电压表连接到水果电池两极，其中红表笔应与 （填“铜片”或“锌片”）相连。电表读数如图甲所示，该水果电池的电动势为 。 (2)课外科技活动小组继续利用电阻箱R、电压表（内阻为）等电路元件设计如图乙所示的电路图进一步测量电源电动势和内阻。闭合开关S后，调节电阻箱得到一系列实验数据。 ①根据图乙的电路图，正确连接图丙的实物图 ②用E和r表示电源电动势和内阻，则和的关系式为 （用E、r、表示）； ③将5个这样的水果电池串联，将额定电压为的小灯泡连到电池两端，闭合开关，小灯泡却没有发光，已知电路连接正确，没有短路、断路等电路连接问题，你认为小灯泡不发光的原因是： 。 四、解答题 13．（10分）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象。当汽车的电动机启动时，汽车车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，电源与电流表的内阻之和为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为，电动机启动的瞬间，电流表示数达到。求： (1)电动机未启动时车灯的功率； (2)电动机启动瞬间车灯的功率（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）。 14．（12分）如图所示，在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一正点电荷，将质量为m、电荷量为+q的带电物块（可视为点电荷）从B点由静止释放，物块滑到C点时速度达到最大，物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L，C、D间的距离为2L，物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）B、D两点间的电势差； （2）物块在B点释放瞬间的加速度大小。 15．（14分）如图所示，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为，两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的A点飞入，A点到上极板左端点的竖直距离为，然后从下极板的右端点点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度。已知小球带正电，质量，电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求： (1)小球在点的速度大小； (2)极板的长度； (3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。 16．（18分）如图所示，带电量、质量的滑块|以m/s的速度滑上静置在光滑水平面上的质量kg的绝缘木板，滑块与木板间的动摩擦因数，一段时间后滑块与木板以共同速度进入方向水平向左的电场区域，以水平面为x轴、电场区域左侧竖直边界为y轴建立直角坐标系，不同位置的电场强度大小E随x变化的规律为，其中V/m2。滑块可视为质点，电量保持不变，且始终未脱离木板；最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度m/s2。求： (1)滑块与木板进入电场前因摩擦产生的热量； (2)滑块进入电场后即将与木板产生相对滑动时的横坐标x1与此时滑块的速度大小； (3)已知滑块与木板在电场中未再次达到共同速度，则滑块从进入电场到向左运动到速度最大的过程中，电场力对其做的功和滑块向左运动过程中的最大速度大小。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 期中模拟预测卷02 满分：100分；时间：90分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 3． 考试范围：必修三全部； 4． 题型：7（单选）+3（多选）+2（实验）+4（计算） 一、单选题（本题一共7小题，每题4分，共28分） 1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（　　） A．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量 B．法拉第发现了电磁感应现象 C．托马斯·杨发现了电流周围存在磁场 D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 【答案】B 【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力恒量，故A错误； B．1831年，法拉第发现了电磁感应现象，故B正确； C．托马斯·扬成功地完成了光的干涉实验，证明了光具有具有波动性，故C错误； D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选B。 2．一个正电荷周围有3种形状各异的金属导电体。在电荷周围形成如图所示的电场分布，为导体表面上的点，为导体内距离为的点，图中虚线为一电荷只在电场作用下的运动轨迹，为运动轨迹上的两点，则（    ） A．运动电荷带正电 B．运动电荷在点加速度比大 C．电场在点的方向斜向右上方 D．导体B上的感应电荷在点形成的场强大小为 【答案】B 【详解】A．曲线运动中，质点受力方向指向曲线的内测，故运动电荷带负电，A错误； B．由于a点的电场线比b点的电场线密集，电场强度较大，运动电荷在a点受到的电场力大于b点的电场力，故a点的加速度大于b点的加速度，B正确； C．P点的电场方向垂直于导体的表面，C错误； D．静电平衡时，导体内部的合场强为零，故所有的感应电荷在点形成的场强大小与点电荷q在该点的电场强度大小相等，方向相反，即所有的感应电荷在点形成的场强大小为，而不仅仅是B上面的感应电荷形成的场强。故D错误。 故选B。 3．如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。下列选项中符合操作规程的是（　　） A．直流10V挡 B．直流0.5A挡 C．直流2.5V挡 D．欧姆挡 【答案】A 【详解】AC．由于电路中电源电动势为6V，所以用电压挡检测其量程要大于6V，故A正确，C错误； B．电路中电流的最大值可能为 可知直流0.5A挡量程不够大，故B错误； D．用欧姆挡要把电源断开，本题操作没有，故D错误。 故选A。 4．如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将质量为m、带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，丝线BC长度为，AC两点间的距离为2L。当小球B静止时，丝线与竖直方向的夹角，带电小球A、B可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．丝线对小球B的拉力为 B．小球A的带电荷量为 C．如果小球A漏电导致电量减少少许，则AB之间距离减小，库仑力变大 D．如果小球A漏电导致电量减少少许，丝线拉力大小不变 【答案】D 【详解】A．由题意可知 所以AB与BC垂直，两小球之间的距离为 对小球B进行受力分析如图 由平衡条件得，丝线对小球B的拉力为 故A错误； B．由 可知 故B错误； CD．由相似三角形可知 若A缓慢漏电，两球间的库仑力减小，丝线的拉力大小不变，故C错误，D正确。 故选D。 5．如图所示，在正方形的四个顶点ABCD固定四个电荷量大小相等的点电荷，K、L、M、N分别为正方形四条边的中点，O为正方形的中心。已知A点处的点电荷为正电荷，L处场强方向垂直于BC向右，K点的场强方向沿KB方向指向B点，下列判断正确的是（    ） A．B点处的点电荷是正电荷 B．O点的电场强度为零 C．N点电场强度的方向垂直于AD边向左 D．K、L两点的场强之比为 【答案】D 【详解】A．L处场强方向垂直于BC向右，可知D点的点电荷为正电荷，由K点的场强方向沿KB方向指向B点，可知C点的点电荷为负电荷，B点的点电荷也为负电荷，故A错误； B．O点的电场强度指向L点，不为零，故B错误； C．N点的场强垂直于AD向右，故C错误； D．设AB长为2l，则 ， 其中， 可得 故D正确。 故选D。 6．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，其中，则下列说法正确的是（　　） A．段的电场强度逐渐增大 B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为 C．粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 D．x1与x2两点间的电势差等于x2与x3两点间的电势差 【答案】B 【详解】A．根据电势能与电势的关系 场强与电势的关系 得 由数学知识可知图像切线的斜率等于，段的斜率逐渐减小，电场强度逐渐减小，故A错误； B．根据电势能与电势的关系；粒子带负电，则 则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有 故B正确； C．由图看出段图像切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动。段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误； D．x1与x2两点间距与x2与x3两点间距相等，但是线的斜率不一样，故而电场强度不一样，由定性分析可知x1与x2两点间的电势差U12与x2与x3两点间的电势差U23不相同，故D错误。 故选B。 7．某同学用一个微安表头（量程，内阻）、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表，有电流“”和电压“”两挡，改装电路如图所示，则应调到的阻值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当接o、a接线柱时改装为电流表，根据并联电路特点得 代入数据解得 当接o、b接线柱时改装为电压表，根据串联电路特点得 解得 故选A。 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分） 8．如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，闭合后，两板间有一质量为、带电量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A．在仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有的电流 B．在仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有的电流 C．若将断开，且将A板向左平移一小段位移，点电势降低 D．若将断开，再将A板向下平移一小段位移，点电势不变 【答案】AD 【详解】A．在仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，根据 可知电容器电容增大，依题意电容器与电源保持连通状态，极板间电压不变，由 可知极板上电荷量增加，电容器处于充电状态，G中有的电流。根据 可知极板间匀强电场的场强变大，根据 可知油滴所受电场力增大，将向上加速运动。故A正确； B．同理可知，在仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，极板的正对面积减小，电容器电容减小，极板上电荷量减小，电容器处于放电状态，G中有的电流。根据 可知极板间匀强电场的场强不变，油滴仍然静止。故B错误； C．若将断开，则极板上电荷量不变，将A板向左平移一小段位移，根据 可知电容器电容减小，由 可知极板间电压增大，根据 可知电场强度增大，P、B间电势差增大，B板接地，点电势升高。故C错误； D．同理可知，若将断开，极板上电荷量不变，根据 可知匀强电场的场强不变，P、B间电势差不变，B板接地，点电势不变。故D正确。 故选AD。 9．加速度测量仪可测量汽车起步或刹车时的加速度，其结构如图所示。当汽车加速或减速时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、电源的电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，汽车静止或匀速时滑片P在滑动变阻器的中点，输出电压为零，则（　　） A．电路中电流随加速度的增大而增大 B．弹簧的伸长量为x时，汽车加速度大小为 C．可以测量的最大加速度为 D．输出电压U与加速度a的函数式为 【答案】BC 【详解】A．无论汽车加速或减速，元件A发生位移为多大，滑动变阻器电阻接入电路中电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，故A错误； B．对元件A分析可知，当弹簧的伸长量为x时，受到的弹力大小为 根据牛顿第二定律求得汽车加速度大小为 故B正确； C．当滑片P在滑动变阻器的B或C端时，弹力最大，此时加速度大小为 故C正确； D．当弹簧变化量为x时，由牛顿第二定律 分析电路知输出电压U为 由 联立解得 故D错误。 故选BC。 10．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当R1的滑动片P向下滑动时，四个理想电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2、∆U3表示。下列说法中正确的是（　　） A．U1、U2、U3中只有一个量变大 B．不变，和都变大 C．变大，不变 D．和都不变 【答案】BD 【详解】A．当的滑片P向下滑动时，的阻值变大，根据“串反并同”，的示数变大，的示数变小，的示数变大，故A错误； B．根据部分电路欧姆定律可得 ，， 因为，的阻值变大，所以不变，和均变大，故B正确； C．根据部分电路欧姆定律可得 则 由B选项可得 则和均不变，故C错误； D．根据部分电路欧姆定律可得 则 则和均不变，故D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．（6分）电容器储存电荷的特性可用电容来表征。某一固定电容器外观如图1所示，在观察电容器的充、放电实验中，实验电路图如图2所示。 (1)某一固定电容器外观如图1所示，下列说法正确的是（    ） A．35表示额定电压 B．35表示击穿电压 C．2200表示电荷量 D．2200表示电容 (2)电容器在整个充放电过程中的电流i随时间t图像和两极板电压U与时间t的图像，可能正确的是______ A．B．C．D． (3)用电流传感器替换灵敏电流计，测出电路中的电流随时间变化的图像如图3所示，电源电压为8V，则电容器的电容约为 F。（保留2位有效数字） 【答案】(1)AD (2)BD (3) 【详解】（1）根据电容器的外观可知，35V表示额定电压，2200表示电容器的电容。 故选AD。 （2）在开始充电的瞬间，电容器极板两端电压为零，电荷量变化率刚开始比较大，随着电容极板上电荷数量的增加，电荷量变化率减小，根据 可知极板间电压逐渐增大。且变化率减小。由 可知充电电流逐渐减小。电容放电时，两极板间电压逐渐减小，且变化率减小。电流反向，逐渐减小。 故选BD。 （3）根据I-t图像与横轴围成的面积表示放电过程中释放的电荷量，可知 根据 可知 12．（10分）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和柠檬制作了水果电池，已知铜片是电池的正极，锌片是负极。他们通过系列实验测量水果电池的电动势和内阻。 (1)他们首先用多用电表的电压挡测量电池的电动势。将多用电表的选择开关旋转到直流电压挡，然后将电压表连接到水果电池两极，其中红表笔应与 （填“铜片”或“锌片”）相连。电表读数如图甲所示，该水果电池的电动势为 。 (2)课外科技活动小组继续利用电阻箱R、电压表（内阻为）等电路元件设计如图乙所示的电路图进一步测量电源电动势和内阻。闭合开关S后，调节电阻箱得到一系列实验数据。 ①根据图乙的电路图，正确连接图丙的实物图 ②用E和r表示电源电动势和内阻，则和的关系式为 （用E、r、表示）； ③将5个这样的水果电池串联，将额定电压为的小灯泡连到电池两端，闭合开关，小灯泡却没有发光，已知电路连接正确，没有短路、断路等电路连接问题，你认为小灯泡不发光的原因是： 。 【答案】(1) 铜片 0.48（0.47、0.49也可） (2) 水果电池内阻太大，输出电压太小 【详解】（1）[1]将多用电表的选择开关旋转到直流电压挡，红表笔应与正极相连，所以连接铜片； [2]该水果电池的电动势为 （2）①[1]实物图如图 ②[2]根据闭合电路欧姆定律 其中 整理得 ③[3]小灯泡不发光的原因是水果电池内阻太大，输出电压太小。 四、解答题 13．（10分）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象。当汽车的电动机启动时，汽车车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，电源与电流表的内阻之和为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为，电动机启动的瞬间，电流表示数达到。求： (1)电动机未启动时车灯的功率； (2)电动机启动瞬间车灯的功率（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）电动机未启动时，路端电压为 电动机未启动时车灯的功率为 （2）电动机启动瞬间，路端电压为 车灯的内阻为 电动机启动瞬间车灯的功率 14．（12分）如图所示，在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一正点电荷，将质量为m、电荷量为+q的带电物块（可视为点电荷）从B点由静止释放，物块滑到C点时速度达到最大，物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L，C、D间的距离为2L，物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）B、D两点间的电势差； （2）物块在B点释放瞬间的加速度大小。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）物块从B点到D点，根据动能定理有 根据电势差的定义有 解得 （2）设固定在A点的点电荷的电荷量为Q，静电力常量为k，物块在C点时，根据受力平衡有 物块在B点释放瞬间，根据牛顿第二定律有 根据库仑定律有 解得 15．（14分）如图所示，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为，两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的A点飞入，A点到上极板左端点的竖直距离为，然后从下极板的右端点点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度。已知小球带正电，质量，电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求： (1)小球在点的速度大小； (2)极板的长度； (3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小球从A点到B点由动能定理可得 解得 （2）小球在两板间做类平抛运动，则有， 其中 解得 （3）小球在圆弧轨道上运动时，在等效平衡位置时速度最大，等效平衡位置如图所示，由图可知 ， 小球在B点时，设与的夹角为α，可知 小球从B点到等效平衡位置由动能定理可得 代入数据解得 16．（18分）如图所示，带电量、质量的滑块|以m/s的速度滑上静置在光滑水平面上的质量kg的绝缘木板，滑块与木板间的动摩擦因数，一段时间后滑块与木板以共同速度进入方向水平向左的电场区域，以水平面为x轴、电场区域左侧竖直边界为y轴建立直角坐标系，不同位置的电场强度大小E随x变化的规律为，其中V/m2。滑块可视为质点，电量保持不变，且始终未脱离木板；最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度m/s2。求： (1)滑块与木板进入电场前因摩擦产生的热量； (2)滑块进入电场后即将与木板产生相对滑动时的横坐标x1与此时滑块的速度大小； (3)已知滑块与木板在电场中未再次达到共同速度，则滑块从进入电场到向左运动到速度最大的过程中，电场力对其做的功和滑块向左运动过程中的最大速度大小。 【答案】(1)6J (2)3m；m/s (3)；m/s 【详解】（1）进入电场前，滑块与木板组成的系统动量守恒，有 解得 由能量守恒有 解得 （2）即将发生相对滑动时，由牛顿第二定律有， 解得 由动能定理有 解得 （3）滑块向左运动到速度最大时，有 解得 电场力对其做的功 解得 当滑块向左运动至速度大小与相同时，由于对称性，此时所处位置横坐标仍为m，从此处运动至速度最大m处，由动能定理有 解得 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$