精品解析：湖南省名校大联考2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

高二物理专版 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 面积为S的矩形线圈放置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁感线与线圈平面的夹角为，下列说法正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量为 B. 穿过线圈的磁通量为 C. 穿过线圈的磁通量为 D. 增加线圈的匝数，穿过线圈的磁通量变大 2. 一点电荷置于轴上某处，坐标轴上、两点的坐标分别为0.3m和0.6m，如图1所示。把试探电荷（电荷量可调节）分别放在、两点时，它所受的静电力与试探电荷电荷量的关系分别如图2中的直线、所示（规定沿轴正方向为正）。则（ ） A. 点的电场强度大小为 B. 点电荷处于、两点之间 C. 点电荷正电荷 D. 点电势高于点电势 3. 有一块小量程电流表，满偏电流为2mA，内阻为。现要将其改装成4mA和15mA的双量程电流表，某同学设计了两种电路图，图1中接线柱对应的量程已标出。则（ ） A. 图1中的电阻约为 B. 图2连接接线柱1时对应量程是 C. 若将小量程电流表改装成量程为的电压表，则需要串联阻值为的电阻 D. 从保护表头的角度考虑，实际使用中选择图1设计更合理 4. 如图所示，一不计重力的带电粒子由静止开始经、间的加速电场加速后，沿极板、的中线以垂直于偏转电场的方向进入偏转电场。粒子从偏转电场射出时偏移量为。已知偏转极板、的长为，板间距离为，则、间的加速电压和、间的偏转电压的比值为（ ） A. B. C. D. 5. 在真空中，有两个电荷量分别为和的点电荷分别固定在轴上的和0处。假设无限远处的电势为零，当一个电子沿着轴的正半轴移动时，其电势能随的变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 用水枪喷水是儿童喜欢的游戏，但是如果使用的玩具水枪冲击力较强，也有可能对儿童造成伤害。新闻曾多次报道有儿童眼睛被玩具水枪射伤的案例，所以儿童玩具水枪设计、制作的厂家必须控制水枪的冲击力，使水枪严格符合产品质量标准。设水枪喷水口的半径为r，刚从喷水口射出的水流水平垂直打到竖直放置的一块木板后不反弹，测得水流对竖直木板的平均冲力大小为F，已知水的密度为ρ，则喷水口的出水速度v为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分选对但不全的得3分有选错的得0分。 7. 下列说法正确的是（ ） A. 电磁波的波长越大，光子能量越小 B. 一切物体都能辐射电磁波，但黑体除外 C. 安培定则不但可以判断通电直导线周围的磁场方向，还可以判断通电螺线管轴线上的磁场方向 D. 穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中一定产生感应电流，与线圈是否闭合无关 8. 在物理学的发展历程中，科学家们采用了多种物理思想方法。例如，在图1中，书本的一幅插图展示了其中一种重要的物理思维方法，这一方法可以迁移运用。在图2中，一点电荷仅在电场力的作用下，从原点由静止出发，沿轴运动至过程中，它的位移、速度、所受的电场力以及加速度、运动时间分别为、、、、。根据图1所展示的物理思维方法，下列说法正确的是（　　） A. 图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷的位移 B. 图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷动能的增加量 C. 图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷电势能的减少量 D. 图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷的运动时间 9. 用图1所示的电路给电容器进行充放电，先将开关S置于位置1，充电结束后，再切换至位置2。电流传感器记录了电流随时间变化的图像，如图2所示（时间内，曲线与横轴间共包含40个小格）。已知电源电动势为8.0V，内阻可忽略不计。则（　　） A. 若使用欧姆表直接连接未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况是初始偏转角度较大，随后逐渐减小 B. 图2中时间内，电容器板带正电，且电容器板、之间的电场强度逐渐增大 C. 该电容器的电容大约为 D. 若仅增大电阻的阻值，则该实验中电容器的充电或放电时间将超过2.4s 10. 如图所示，半径为的光滑四分之一圆弧轨道与光滑水平轨道相切于点，轻弹簧与质量为的小球连接，静止在水平轨道上。将质量为的小球从点由静止释放，通过点后继续向右压缩弹簧。已知重力加速度为，两小球在水平轨道上运动的过程中，下列判断正确的是（ ） A. 弹簧的最大弹性势能为 B. 小球最大速度为 C. 小球的最小速度为 D. 小球的速度为时，小球的速度为 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 随着科技的发展，我国在航天事业上取得了令世人瞩目的成绩。如果航天员把下面的实验装置带到空间站中做实验，会有与地面上不一样的情况。 （1）在空间站中，下列说法正确的是_________。 A. 可以用天平测物体质量 B. 可以用弹簧秤测物体的重力 C. 可以用弹簧秤测拉力 D. 用图2实验装置验证动量守恒时，装置必须调水平 （2）航天员在空间站中还可以用图1的装置测物体的质量，拉力传感器通过细线连接小球，让小球做匀速圆周运动，力传感器的示数为，测出小球做圆周运动的轨道半径和周期，则根据物理知识可以得出小球的质量_________（用、、表示）。 （3）用图2装置在空间站做动量守恒实验，带有相同遮光条的滑块、B中间有一压缩的轻质弹簧并处于锁定状态，解除锁定（弹簧与两个滑块均不拴接）滑块、B上的遮光条经过两光电门的时间分别为和，若两滑块的质量比_________，则说明两个滑块弹开时满足动量守恒定律。 12. 有一个由均匀新材料制成的圆柱形定值电阻，其额定电流为0.3A，标称电阻值为两位数，十位数为1，但个位数因模糊而无法辨认。为了测量该电阻在额定电流下的电阻及其电阻率，某同学进行了以下实验。 （1）该同学用螺旋测微器测量其横截面直径如图1所示，则其直径为_________mm，如图2所示，用游标卡尺测得其长度_________cm。 （2）该同学用多用电表的欧姆“×1”挡测此圆柱体的电阻，正确的操作步骤顺序为_________（填写字母序号）。 A．调节欧姆调零旋钮，使电表指针指在刻度盘最右端的零刻度 B．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使多用电表指针指在刻度盘最左端的零刻度 C．把选择开关旋转到“”挡的“×1”位置，将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接 D．将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，读出并记录多用电表读数 E．测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置 若多用表的表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_________。 （3）为了更精确测量该圆柱体的电阻，该同学又用电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源等器材组成实验电路（如图4所示）。不考虑电表内阻对电路的影响，并用分压式电路。图4中连接有错误，请在图5中画出正确的实验连线图_____。 （4）两个电表的读数分别如图6所示，由此可以得出该圆柱体在额定电流下的电阻为_________（结果保留3位有效数字），电阻率的表达式为_________（用、、表示）。 13. 如图所示，在匀强电场中有、、三个点，为，为，延长线与夹角为。将电荷量为的正电荷从点移到点，电场力做了的功。从点移到点，克服电场力做了的功。若规定点的电势为零，求： （1）点和点的电势； （2）该匀强电场电场强度大小。 14. 如图所示，已知电源电动势，内阻，定值电阻。电动机的额定电压，线圈内阻。滑动变阻器的阻值范围为，求： （1）闭合开关、，断开，当滑动变阻器触头置于正中间位置时，消耗的功率为多大（结果可用分式表示）； （2）闭合开关、，断开，当的阻值为多大时，消耗的功率最大； （3）闭合开关、，断开，调节滑动变阻器，当电源的输出功率达到理论最大值时电动机正常运转。电动机正常运转时，电动机的输出功率为多大。 15. 如图所示，水平传送带的右端靠近相同高度光滑平台的左端（平台不影响传送带的正常转动），平台右侧的光滑水平面上有一小车A紧靠平台，且小车A的上表面与平台等高，物体B静止在平台上。传送带在电机的带动下以的速度顺时针匀速转动，将物体C从传送带的最左端由静止释放，滑上平台后与物体B发生弹性碰撞，碰后物体B无摩擦地滑上小车，恰好没从小车上滑落。已知小车A的质量，物块B的质量，物块C的质量，物块C与传送带间的动摩擦因数，物块B与小车上表面之间的动摩擦因数，传送带两转轴之间的距离，重力加速度取，物块均可看成质点。求： （1）物块C第一次通过传送带的过程中，传送带摩擦力对它的冲量大小； （2）物块C与B碰撞后，两物块的速度大小、； （3）小车的长度； （4）物块C与传送带间因摩擦而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理专版 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 面积为S的矩形线圈放置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁感线与线圈平面的夹角为，下列说法正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量为 B. 穿过线圈的磁通量为 C. 穿过线圈的磁通量为 D. 增加线圈的匝数，穿过线圈的磁通量变大 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．穿过线圈的磁通量为线圈在垂直于磁感应强度方向的投影面积与磁感应强度的乘积，故穿过线圈的磁通量为 故AB错误；C正确； D．穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。故D错误。 故选C。 2. 一点电荷置于轴上某处，坐标轴上、两点的坐标分别为0.3m和0.6m，如图1所示。把试探电荷（电荷量可调节）分别放在、两点时，它所受的静电力与试探电荷电荷量的关系分别如图2中的直线、所示（规定沿轴正方向为正）。则（ ） A. 点的电场强度大小为 B. 点电荷处于、两点之间 C. 点电荷是正电荷 D. 点电势高于点电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．试探电荷所受电场力为 由图线的斜率求出点的电场强度大小 点的电场强度大小 A错误； BC．因正电荷在点受力指向轴正方向，所以点的电场强度方向沿轴的正方向；因正电荷在点受力指向轴的负方向，所以点的电场强度方向沿轴的负方向，因点和点的电场方向相反，故点电荷带负电且处在点和点之间，C错误，B正确； D．因点场强大于点场强，故点距点电荷更近，电势比点低，D错误。 故选B。 3. 有一块小量程电流表，满偏电流为2mA，内阻为。现要将其改装成4mA和15mA的双量程电流表，某同学设计了两种电路图，图1中接线柱对应的量程已标出。则（ ） A. 图1中的电阻约为 B. 图2连接接线柱1时对应的量程是 C. 若将小量程电流表改装成量程为的电压表，则需要串联阻值为的电阻 D. 从保护表头的角度考虑，实际使用中选择图1设计更合理 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图1，根据串并联电路规律可得 解得 ， 故A错误； B．由题图2，根据并联电路规律可得，分流电阻越小，总电流（即改装表的量程）越大。所以，连接接线柱1时对应的量程是，故B错误； C．若将小量程电流表改装成量程为的电压表，有 解得 故C正确； D．因为图1电路在未选择挡位时或更换量程过程中，表内电路就已经处于连通状态，且此时两分流电阻都未并联在表头两端，以致通过表头的电流可能超过其满偏电流，容易使表头烧坏。图2电路在未选量程时或更换量程过程中，电流表内部电路不通，不会出现上述情况，所以实际使用中选择图2设计更合理，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一不计重力的带电粒子由静止开始经、间的加速电场加速后，沿极板、的中线以垂直于偏转电场的方向进入偏转电场。粒子从偏转电场射出时偏移量为。已知偏转极板、的长为，板间距离为，则、间的加速电压和、间的偏转电压的比值为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】因为 带电子离开加速电场时的速度 在偏转电场中向前运动的距离 偏转距离 解得 故选D。 5. 在真空中，有两个电荷量分别为和的点电荷分别固定在轴上的和0处。假设无限远处的电势为零，当一个电子沿着轴的正半轴移动时，其电势能随的变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由电场力做功与电势能改变量的关系 可知，图像切线斜率的绝对值等于电子受到电场力大小，即 因此图像的极值（极大或极小）处电场强度为零。设处（）的场强为0，根据点电荷周围的电场强度公式，有 解得 可知当时，电场强度方向沿轴负方向，电子受电场力方向沿轴正方向，电势能逐渐减小；时，电场强度方向沿轴正方向，电子受电场力方向沿轴负方向，电势能逐渐增大，至无穷远处为零。 故选A。 6. 用水枪喷水是儿童喜欢的游戏，但是如果使用的玩具水枪冲击力较强，也有可能对儿童造成伤害。新闻曾多次报道有儿童眼睛被玩具水枪射伤的案例，所以儿童玩具水枪设计、制作的厂家必须控制水枪的冲击力，使水枪严格符合产品质量标准。设水枪喷水口的半径为r，刚从喷水口射出的水流水平垂直打到竖直放置的一块木板后不反弹，测得水流对竖直木板的平均冲力大小为F，已知水的密度为ρ，则喷水口的出水速度v为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设短时间t内喷出的水柱的质量为m，即 由动量定理得 即 解得 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分选对但不全的得3分有选错的得0分。 7. 下列说法正确的是（ ） A. 电磁波的波长越大，光子能量越小 B. 一切物体都能辐射电磁波，但黑体除外 C. 安培定则不但可以判断通电直导线周围的磁场方向，还可以判断通电螺线管轴线上的磁场方向 D. 穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中一定产生感应电流，与线圈是否闭合无关 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电磁波光子能量 电磁波波长越大光子能量越小，A正确； B．黑体不反射电磁波却能辐射电磁波，B错误； C．可以用安培定则判断通电直导线及通电螺线管周围的磁场方向，C正确； D．当线圈不闭合时，即使磁通量发生变化，也不会产生感应电流，D错误。 故选AC。 8. 在物理学的发展历程中，科学家们采用了多种物理思想方法。例如，在图1中，书本的一幅插图展示了其中一种重要的物理思维方法，这一方法可以迁移运用。在图2中，一点电荷仅在电场力的作用下，从原点由静止出发，沿轴运动至过程中，它的位移、速度、所受的电场力以及加速度、运动时间分别为、、、、。根据图1所展示的物理思维方法，下列说法正确的是（　　） A. 图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷的位移 B. 图像曲线与横轴所围成面积，在数值上等于该电荷动能的增加量 C. 图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷电势能的减少量 D. 图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷的运动时间 【答案】CD 【解析】 【详解】图1展示了一种通过微元分割进行求和的思想方法；将这种思想方法应用于图2中的力与位移的关系图像、力与时间的关系图像、加速度与时间的关系图像，以及速度倒数与位移的关系图像，我们可以轻松得出以下结论。 A．图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于电荷的速度变化量，故A错误； B．图像曲线下方的面积，在数值上等于电荷动量的增加量，故B错误； C．图像曲线下方的面积，在数值上代表电场力做的功，等于电荷电势能的减少量，故C正确； D．图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于电荷的运动时间，故D正确。 故选CD。 9. 用图1所示的电路给电容器进行充放电，先将开关S置于位置1，充电结束后，再切换至位置2。电流传感器记录了电流随时间变化的图像，如图2所示（时间内，曲线与横轴间共包含40个小格）。已知电源电动势为8.0V，内阻可忽略不计。则（　　） A. 若使用欧姆表直接连接未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况是初始偏转角度较大，随后逐渐减小 B. 图2中时间内，电容器板带正电，且电容器板、之间的电场强度逐渐增大 C. 该电容器的电容大约为 D. 若仅增大电阻的阻值，则该实验中电容器的充电或放电时间将超过2.4s 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．用欧姆表直接连接待测电容两端，表内部电源给电容器充电，在开始时电流较大，所以指针的偏转角度很大，随着电容器所带电荷量不断增大，充电电流逐渐减小，所以指针的偏转角度逐渐减小，故A正确； B．开关接“1”时，电容器开始充电，板与电源正极相连，电流方向由右向左流过，所以板带正电，电容器开始充电过程中，电容器带电量逐渐增大，由可知电压也逐渐增大，由可知板间的电场强度逐渐增大，故B正确； C．电容器在放电过程中释放的电荷量在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积。每个小方格所对应的电荷量为 所以电容器所带的电荷量 电容器的电容 故C错误； D．不改变电路其他参数，只增大电阻，将开关掷向1时，电容器的电压不变，由于电容器的电容不变，根据可知电容器的充电量或放电量不变，即曲线与横轴所围成的面积将不变。由闭合电路欧姆定律知，电容器开始充电（或开始放电）的电流减小，则曲线的位置将向下移动，而充电（或放电）时曲线与横轴所围成的面积将不变，所以充电（或放电）时间将变长，要大于2.4s，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，半径为的光滑四分之一圆弧轨道与光滑水平轨道相切于点，轻弹簧与质量为的小球连接，静止在水平轨道上。将质量为的小球从点由静止释放，通过点后继续向右压缩弹簧。已知重力加速度为，两小球在水平轨道上运动的过程中，下列判断正确的是（ ） A. 弹簧的最大弹性势能为 B. 小球的最大速度为 C. 小球的最小速度为 D. 小球的速度为时，小球的速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设小球到水平轨道上时的速度大小为，由机械能守恒 可得 当两球的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，即 最大弹性势能 选项A正确； BC．当弹簧再次恢复原长时，小球的速度最大，的速度最小，由动能守恒和动量守恒可得 解得小球的最大速度为 小球的最小速度为 选项BC错误； D．根据动量守恒 小球的速度为时，解得小球的速度为 选项D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 随着科技的发展，我国在航天事业上取得了令世人瞩目的成绩。如果航天员把下面的实验装置带到空间站中做实验，会有与地面上不一样的情况。 （1）在空间站中，下列说法正确的是_________。 A. 可以用天平测物体的质量 B. 可以用弹簧秤测物体的重力 C. 可以用弹簧秤测拉力 D. 用图2实验装置验证动量守恒时，装置必须调水平 （2）航天员在空间站中还可以用图1的装置测物体的质量，拉力传感器通过细线连接小球，让小球做匀速圆周运动，力传感器的示数为，测出小球做圆周运动的轨道半径和周期，则根据物理知识可以得出小球的质量_________（用、、表示）。 （3）用图2装置在空间站做动量守恒实验，带有相同遮光条的滑块、B中间有一压缩的轻质弹簧并处于锁定状态，解除锁定（弹簧与两个滑块均不拴接）滑块、B上的遮光条经过两光电门的时间分别为和，若两滑块的质量比_________，则说明两个滑块弹开时满足动量守恒定律。 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 AB．空间站是完全失重环境，物体对天平的托盘没有压力，无法用天平测物体的质量，也无法用弹簧秤测物体的重力，故AB错误； C．完全失重环境，弹簧秤可以测拉力，故C正确； D．空间站是完全失重环境，无论怎样放置动量均守恒，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 根据向心力公式得 则 小问3详解】 设遮光条的宽度为，滑块、B经过光电门时的速度分别为 ， 若动量守恒，则 联立解得 12. 有一个由均匀新材料制成的圆柱形定值电阻，其额定电流为0.3A，标称电阻值为两位数，十位数为1，但个位数因模糊而无法辨认。为了测量该电阻在额定电流下的电阻及其电阻率，某同学进行了以下实验。 （1）该同学用螺旋测微器测量其横截面直径如图1所示，则其直径为_________mm，如图2所示，用游标卡尺测得其长度_________cm。 （2）该同学用多用电表的欧姆“×1”挡测此圆柱体的电阻，正确的操作步骤顺序为_________（填写字母序号）。 A．调节欧姆调零旋钮，使电表指针指在刻度盘最右端的零刻度 B．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使多用电表指针指在刻度盘最左端的零刻度 C．把选择开关旋转到“”挡的“×1”位置，将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接 D．将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，读出并记录多用电表读数 E．测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置 若多用表的表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_________。 （3）为了更精确测量该圆柱体的电阻，该同学又用电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源等器材组成实验电路（如图4所示）。不考虑电表内阻对电路的影响，并用分压式电路。图4中连接有错误，请在图5中画出正确的实验连线图_____。 （4）两个电表的读数分别如图6所示，由此可以得出该圆柱体在额定电流下的电阻为_________（结果保留3位有效数字），电阻率的表达式为_________（用、、表示）。 【答案】（1） ①. 3.325 ②. 4.36 （2） ①. BCADE ②. 19 （3） （4） ①. 18.3 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]螺旋测微器的读数为固定刻度读数与可动刻度读数之和，所以圆柱体的直径为 游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以图中所测圆柱体的长度为 【小问2详解】 [1]欧姆表正确使用步骤如下：机械调零、选合适挡、欧姆调零、测电阻并读数、开关置于OFF挡。为了使读数更准，尽量使指针指在中值电阻附近，该电阻的阻值为十几欧，故欧姆挡选“×1”挡。所以，必需操作步骤且正确顺序为BCADE。 [2]根据图3示数再结合“×1”的倍率，该电阻的阻值约为。 【小问3详解】 图中有四处错误：①由定值电阻的额定电流为0.3A，其标称的电阻值约为，根据欧姆定律可知，其额定电压约为5.7V，故直流电源应选用6V电源；②由于电路中要求采用分压电路，滑动变阻器的连接是“一上二下”，故滑动变阻器连接错误；③由于定值电阻的额定电压约为5.7V，故电压表应选用15V；④电阻应与电流表0.6A接线柱相连。正确的电路连接如图。 【小问4详解】 [1]电压表的读数为5.5V，电流表的读数为0.3A，该圆柱体的电阻值为 [2]根据电阻定律 可得 其中 代入数据可得 13. 如图所示，在匀强电场中有、、三个点，为，为，延长线与夹角为。将电荷量为的正电荷从点移到点，电场力做了的功。从点移到点，克服电场力做了的功。若规定点的电势为零，求： （1）点和点的电势； （2）该匀强电场的电场强度大小。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 电荷从移到点，根据电场力做功与电势差关系可得 电荷从点移到点，有 其中，代入数据解得 ， 【小问2详解】 因中点电势为 所以点电势与点电势相等，连接，为该匀强电场中的等势线，过点作的垂线相交于点，则电场强度的方向与垂直，与成角斜向右下方，如图所示 由几何关系得 电场强度大小为 代入数据解得 14. 如图所示，已知电源电动势，内阻，定值电阻。电动机的额定电压，线圈内阻。滑动变阻器的阻值范围为，求： （1）闭合开关、，断开，当滑动变阻器触头置于正中间位置时，消耗的功率为多大（结果可用分式表示）； （2）闭合开关、，断开，当的阻值为多大时，消耗的功率最大； （3）闭合开关、，断开，调节滑动变阻器，当电源的输出功率达到理论最大值时电动机正常运转。电动机正常运转时，电动机的输出功率为多大。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关、，断开，通过的电流 定值电阻消耗的电功率为 当滑动变阻器触头置于正中间位置时，滑动变阻器 消耗的功率 【小问2详解】 将定值电阻看做电源内阻的一部分，则电源的等效内阻 由电源的输出功率与外电阻的关系可知，当滑动变阻器接入电路的阻值 滑动变阻器消耗的功率最大 【小问3详解】 电源的输出功率 根据一元二次函数知识解得 有最大值电动机正常运转，输出功率 解得 15. 如图所示，水平传送带的右端靠近相同高度光滑平台的左端（平台不影响传送带的正常转动），平台右侧的光滑水平面上有一小车A紧靠平台，且小车A的上表面与平台等高，物体B静止在平台上。传送带在电机的带动下以的速度顺时针匀速转动，将物体C从传送带的最左端由静止释放，滑上平台后与物体B发生弹性碰撞，碰后物体B无摩擦地滑上小车，恰好没从小车上滑落。已知小车A的质量，物块B的质量，物块C的质量，物块C与传送带间的动摩擦因数，物块B与小车上表面之间的动摩擦因数，传送带两转轴之间的距离，重力加速度取，物块均可看成质点。求： （1）物块C第一次通过传送带过程中，传送带摩擦力对它的冲量大小； （2）物块C与B碰撞后，两物块的速度大小、； （3）小车的长度； （4）物块C与传送带间因摩擦而产生的热量。 【答案】（1） （2）， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 经分析判断，物块C由静止释放后，在传送带摩擦力作用下先做加速运动，与传送带速度大小相等以后，做匀速运动，不受摩擦力的作用，离开传送带时与传送带的速度相等，所以摩擦力的冲量 小问2详解】 物块C与B碰撞过程，动量守恒和动能守恒 ， 解得 ， 【小问3详解】 最终物块B与小车达到共同速度，根据动量守恒和能量守恒 ， 解得小车的长度 【小问4详解】 物块C第一次在传送带上加速的过程中，与传送带的相对位移为，则有 ， 产生的热量 联立代入数据解得 与B碰撞后返回传送带减速，设减速时间为，与传送带的相对位移为，则有 ， 产生的热量 联立代入数据解得 再一次向右通过传送带的过程，加速时间仍为，与传送带的相对位移为，则有 产生的热量 联立解得 之后C离开平台，故物块C与传送带间因摩擦产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$