精品解析：广东省深圳高级中学东校区东校区2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷

深圳高级中学（集团）东校区高二阶段考试 物理 2024.10 满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于点电荷和元电荷，下列说法正确的是（ ） A. 体积小的带电体都可以看作点电荷 B. 点电荷的电荷量都比较小 C. 元电荷e的数值最早由库仑通过扭秤实验测得 D. 元电荷的值通常取 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 由公式知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比 B. 由电场强度可知，电场强度与电荷量成反比 C. 由点电荷场强公式可知，一定时，电荷量越大，场强越大 D. 由电势差可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越小 3. 如图所示，点电荷+Q固定，点电荷+q沿直线从A运动到B，此过程中，两电荷间的库仑力是（　　） A. 吸引力，先变小后变大 B. 吸引力，先变大后变小 C. 排斥力，先变小后变大 D. 排斥力，先变大后变小 4. 如图所示为某正点电荷电场中的一根电场线，为该电场线上的三点，其中为的中点。已知两点的电势分别为，，则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势为 B. 点场强大于点场强 C. 电荷在处的电势能一定小于在处的电势能 D. 在点静止释放一点电荷，其电势能一定将减小 5. 电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊，简化图如图所示，平行板电容器的极板M固定，N可左右移动，通过测量电容器极板上的电量变化来确定汽车加速度。当汽车紧急刹车时，极板M、N间距减小，若极板两端电压不变，下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容不变 B. 电容器的电容变小 C. 极板间的电荷量增大 D. 极板间的电荷量减小 6. 甲粒子（q、m）、乙粒子（、m）、丙粒子（2q、4m）先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向射入沿y轴负方向的匀强电场中，粒子的运动轨迹如图中曲线所示，不计粒子重力，。则甲、乙、丙三个粒子的运动轨迹分别为（　　） A. ①、②、③ B. ③、①、② C. ②、①、③ D. ③、②、① 7. 将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线和等势面分布如图所示，两点关于金属球AB的连线对称，两点为金属球B表面的点。下列说法正确的是（　　） A. 金属球B左侧带正电 B. 点的电势大于点的电势 C. 将带正电的试探电荷从点移到点，电势能增加 D. 电子在点的电势能小于在点的电势能 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止状态。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法正确的是（ ） A. 小球A、B间的库仑力变大 B. 小球B对筒壁的压力变小 C. 小球A对筒底的压力变大 D. 小球A对筒壁的压力变大 9. 电晕放电在电选矿、静电除尘等方面均有广泛应用。以针板式电晕放电为例，如图，在针板式电极场中，在高电压作用下，针式电极周围空气被电离，在周围产生电晕区，生成正离子和负离子。电晕区的负离子在电场力的作用下向集尘极移动，途中黏附在灰尘上，并在电场力作用下继续向集尘极移动，最后沉积在集尘极上面。下列说法正确的是（ ） A. 供电装置上端为电源正极，下端为电源负极 B. 供电装置上端为电源负极，下端为电源正极 C. 带电灰尘飞向集尘极的过程中，电势能减小 D. 带电灰尘飞向集尘极的过程中，做匀加速直线运动 10. 亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈，成为“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解，该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 若按充电限制电压给电池充电，则最大充电电流为 B. 该电池的电动势为 C. 若该电池以的电流工作，最多可使用4.5个小时 D. 将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能约为 三、实验题：本大题共2小题，共16分，其中11题7分，12题9分 11. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 （1）在电容器放电过程中，通过电阻的电流方向________（选填“顺时针”或“逆时针”）； （2）乙图中阴影部分的面积__________（选填“>”、“<”或“=”）； （3）已知，则该电容器的电容值约为_________（计算结果保留两位有效数字）； （4）如果不改变电路其他参数，只增加放电电路中电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12. 在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中： （1）某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“______”挡位（选填“”或“×1”），然后进行_______，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示。 （2）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材： A.电流表（量程为，内阻约为 B.电流表（量程为，内阻约为 C.电压表（量程为，内阻约为 D.电压表（量程为，内阻约为 E.滑动变阻器（最大阻值为 F.滑动变阻器（最大阻值为 G.电源（电压为 H.开关、导线若干 （3）为了尽可能提高测量准确度，电流表应选_________，电压表应选_________；滑动变阻器应选_________；（均填器材前面的字母）。并将图丙的实物图连接完整_________。 （4）某次实验测得金属丝两端电压为，通过的电流为，金属丝的直径为，长度为，写出该金属电阻率的表达式_________。（用表示） （5）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项有_________。 A.用游标卡尺测量金属工件外边长时，由于读数引起的误差属于系统误差 B.由于电流表分压使得金属工件电阻阻值和真实值相比偏小 C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D.用图像处理数据求金属工件电阻可以减小偶然误差 四、计算题：本大题共3小题，共38分，其中13题9分，14题13分，15题16分。 13. 如图所示，电量为Q的带正电小球A固定在绝缘水平桌面的上方，高度h，一个质量为m、电量为q的带负电小球B静止在桌面上以小球A在桌面上的投影点O为圆心的圆周上的某一位置，其半径为r，小球A、B可看成点电荷。（静电力常量为k）求： （1）小球A、B之间的库仑力F的大小； （2）求圆心O点电场强度E的大小。 14. 如图所示为某品牌的桶装饮用水电动抽水器，内置充电电池、电动机和小型水泵。已知充电电池的容量，输入电压，电流。电动机输入电压，额定功率，电动机的输出功率等于小水泵所需要的输入功率，且不计电动机的机械损耗。小型水泵的抽水效率为。用该电动抽水器倒水喝时，出水口与桶内水面高度差为，出水速度为，出水量为，忽略水在管道中的机械能损失，重力加速度。求： （1）电动抽水器充满电所需的时间t； （2）小水泵的输出功率P； （3）电动机的内阻r。 15. 如图光滑圆弧轨道AB的圆心为O，半径R=2.5m，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为L1=2.5m，竖直虚线CD的左侧有E1=25N/C、水平向左的匀强电场，竖直虚线CD的右侧有E2（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为L2=1m，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，EF的高度也为L2=1m。现将一电荷量为、质量为m=1kg的绝缘滑块（视为质点）从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入虚线CD右侧。水平地面BE与滑块间动摩擦因数，，，。求： （1）滑块到达圆弧轨道的B点时，对B点的压力大小； （2）滑块到达竖直虚线CD时速度的大小； （3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 深圳高级中学（集团）东校区高二阶段考试 物理 2024.10 满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于点电荷和元电荷，下列说法正确的是（ ） A. 体积小的带电体都可以看作点电荷 B. 点电荷的电荷量都比较小 C. 元电荷e的数值最早由库仑通过扭秤实验测得 D. 元电荷的值通常取 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当带电体的大小在研究的问题中可以忽略不计时，带电体可以看作点电荷；与带电体的大小、形状和所带电荷量无关，故AB错误； C．元电荷e的数值最早是由科学家密立根用实验测得的，故C错误； D．元电荷的值通常取，故D正确。 故选D。 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 由公式知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比 B. 由电场强度可知，电场强度与电荷量成反比 C. 由点电荷场强公式可知，一定时，电荷量越大，场强越大 D. 由电势差可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．电容器的电容由电容器本身决定，与电容器两极板间的电压和电容器所带的电荷量均无关，故A错误； B．电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故B错误； C．由点电荷场强公式 可知，一定时，电荷量越大，场强越大，故C正确； D．由电势差可知，电场强度一定时，两点间沿电场强度方向的距离越大，这两点间电势差越大，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，点电荷+Q固定，点电荷+q沿直线从A运动到B，此过程中，两电荷间的库仑力是（　　） A. 吸引力，先变小后变大 B. 吸引力，先变大后变小 C. 排斥力，先变小后变大 D. 排斥力，先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】由题意，根据同种电荷相互排斥，知此过程中，两电荷间的库仑力是斥力；两电荷之间的距离先减小后增大，由于电量保持不变，根据库仑定律可知，库仑力力先逐渐增大，后逐渐减小。 故选D。 4. 如图所示为某正点电荷电场中的一根电场线，为该电场线上的三点，其中为的中点。已知两点的电势分别为，，则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势为 B. 点场强大于点场强 C. 电荷在处的电势能一定小于在处的电势能 D. 在点静止释放一点电荷，其电势能一定将减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．若该电场为匀强电场，则有 但实际该电场为点电荷电场，所以c点的电势不为6V，故A错误； B．根据沿电场方向电势降低，可知离正点电荷越近电势越高，所以b点离正点电荷的距离小于a点离正点电荷的距离，根据 可知a点场强小于b点场强，故B错误； C．根据 由于不清楚试探电荷的正负，所以无法判断电荷在a处的电势能与在b处的电势能大小关系，故C错误； D．在c点静止释放一点电荷，则电场力对电荷一定做正功，其电势能一定减小，故D正确。 故选D。 5. 电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊，简化图如图所示，平行板电容器的极板M固定，N可左右移动，通过测量电容器极板上的电量变化来确定汽车加速度。当汽车紧急刹车时，极板M、N间距减小，若极板两端电压不变，下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容不变 B. 电容器的电容变小 C. 极板间的电荷量增大 D. 极板间的电荷量减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．极板M、N间距d减小，由可得，电容C增大，故AB错误； CD．极板两端电压不变，C增大，由可得，极板间的电荷量增大，故C正确，D错误。 故选C。 6. 甲粒子（q、m）、乙粒子（、m）、丙粒子（2q、4m）先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向射入沿y轴负方向的匀强电场中，粒子的运动轨迹如图中曲线所示，不计粒子重力，。则甲、乙、丙三个粒子的运动轨迹分别为（　　） A. ①、②、③ B. ③、①、② C. ②、①、③ D. ③、②、① 【答案】B 【解析】 【详解】匀强电场的方向沿y轴负方向，轨迹①对应的粒子所受的电场力方向沿y轴正方向，故轨迹①对应的粒子带负电，轨迹①为乙粒子的运动轨迹。轨迹②、③对应的粒子，在x轴正方向上都做匀速直线运动，在y轴负方向上都做初速度为零的匀加速直线运动，在相同的时间内，轨迹②对应的粒子在y轴负方向上的位移较小，故轨迹②对应的粒子的加速度较小，而甲粒子的加速度 丙粒子的加速度 可得 所以轨迹②对应的粒子为丙粒子，轨迹③对应的粒子为甲粒子。 故选B。 7. 将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线和等势面分布如图所示，两点关于金属球AB的连线对称，两点为金属球B表面的点。下列说法正确的是（　　） A. 金属球B左侧带正电 B. 点的电势大于点的电势 C. 将带正电的试探电荷从点移到点，电势能增加 D. 电子在点的电势能小于在点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．因金属球A带正电，可知金属球B左侧感应出负电，选项A错误； B．金属球B是等势体，可知点的电势等于点的电势，选项B错误； C．由图可知，a点电势高于金属球B的电势，金属球B的电势高于f点电势，可知a点电势高于f点电势，则将带正电的试探电荷从点移到点，电势能减小，选项C错误； D．因b点电势高于c点，可知电子在点的电势能小于在点的电势能，选项D正确。 故选D。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止状态。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法正确的是（ ） A. 小球A、B间的库仑力变大 B. 小球B对筒壁的压力变小 C. 小球A对筒底的压力变大 D. 小球A对筒壁的压力变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对B受力分析如图所示 由平衡条件可得 （为与竖直方向夹角） B由于漏电而下降少许后重新平衡，增大，故小球A、B间的库仑力变大，故A正确； B D．筒壁对B的支持力为 增大，筒壁对B的支持力变大，由牛顿第三定律可知B对筒壁的压力变大，将小球A、B看成整体，水平方向受力平衡，可知筒壁对A的支持力等于筒壁对B的支持力，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒壁的压力变大，故B错误，D正确； C．将小球A、B看成整体，竖直方向受力平衡，筒底对A的支持力等于小球A、B的重力之和，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒底的压力不变，故C错误。 故选AD。 9. 电晕放电在电选矿、静电除尘等方面均有广泛应用。以针板式电晕放电为例，如图，在针板式电极场中，在高电压作用下，针式电极周围空气被电离，在周围产生电晕区，生成正离子和负离子。电晕区的负离子在电场力的作用下向集尘极移动，途中黏附在灰尘上，并在电场力作用下继续向集尘极移动，最后沉积在集尘极上面。下列说法正确的是（ ） A. 供电装置上端为电源正极，下端为电源负极 B. 供电装置上端为电源负极，下端为电源正极 C. 带电灰尘飞向集尘极的过程中，电势能减小 D. 带电灰尘飞向集尘极的过程中，做匀加速直线运动 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．负离子在电场力的作用下向集尘极移动，说明集尘极为正极，故供电装置上端为电源负极，下端为电源正极，A项错误，B项正确； C．带电灰尘飞向集尘极的过程中，电场力做正功，电势能减小，C项正确； D．由于电场并非匀强电场，另外，灰尘受到重力作用，所以带电灰尘做变加速运动，D项错误。 故选BC。 10. 亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈，成为“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解，该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 若按充电限制电压给电池充电，则最大充电电流为 B. 该电池的电动势为 C. 若该电池以的电流工作，最多可使用4.5个小时 D. 将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能约为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．已知给机器狗充电的限制电压为，最大充电功率为，则最大充电电流为 故A正确； B．已知电池的额定电量为，额定电能为，则该电池的电动势为 故B正确； C．若该电池以的电流工作，最多可使用的时间为 故C正确； D．电池能够储存的电能为 考虑充电时有充电器和电池的发热损耗，则将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能一定大于，故D错误。 故选ABC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分，其中11题7分，12题9分 11. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 （1）在电容器放电过程中，通过电阻的电流方向________（选填“顺时针”或“逆时针”）； （2）乙图中阴影部分的面积__________（选填“>”、“<”或“=”）； （3）已知，则该电容器的电容值约为_________（计算结果保留两位有效数字）； （4）如果不改变电路其他参数，只增加放电电路中电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）顺时针 （2）= （3）0.15 （4）不变 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电容器充电时，电容器上极板带正电，下极板带负电，则在电容器放电过程中，通过电阻的电流方向为顺时针方向。 【小问2详解】 根据 可知曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，充电和放电电荷量相等，所以乙图中阴影部分的面积相等，即。 【小问3详解】 已知，电容器充电结束后，电容器两端电压等于电源电动势，则该电容器的电容值为 【小问4详解】 如果不改变电路其他参数，只增加放电电路中电阻的阻值，根据 由于电容器电容不变，充完电后电容器电压等于电动势不变，所以电容器刚放电时的电荷量不变，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将不变。 12. 在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中： （1）某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“______”挡位（选填“”或“×1”），然后进行_______，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示。 （2）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材： A.电流表（量程为，内阻约为 B.电流表（量程为，内阻约为 C.电压表（量程为，内阻约为 D.电压表（量程为，内阻约为 E.滑动变阻器（最大阻值为 F.滑动变阻器（最大阻值为 G.电源（电压为 H.开关、导线若干 （3）为了尽可能提高测量准确度，电流表应选_________，电压表应选_________；滑动变阻器应选_________；（均填器材前面的字母）。并将图丙的实物图连接完整_________。 （4）某次实验测得金属丝两端电压为，通过的电流为，金属丝的直径为，长度为，写出该金属电阻率的表达式_________。（用表示） （5）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项有_________。 A.用游标卡尺测量金属工件外边长时，由于读数引起的误差属于系统误差 B.由于电流表分压使得金属工件电阻阻值和真实值相比偏小 C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D.用图像处理数据求金属工件电阻可以减小偶然误差 【答案】 ①. ×1 ②. 欧姆调零 ③. A ④. C ⑤. E ⑥. ⑦. ⑧. CD 【解析】 【详解】（1）[1][2]用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，说明倍率挡选择的过高，则这时他应将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位，然后进行欧姆调零，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，可知电阻约为12欧姆。 （3）[3][4][5]电源电压为4V，则电路中可能达到的最大电流为 则为了尽可能提高测量准确度，电流表应选A，电压表应选C；滑动变阻器要接成分压电路，可知应选阻值较小的E。 [6]实物图连接如图 （4）[7]根据 解得 （5）[8]A．用游标卡尺测量金属工件外边长时，由于读数引起的误差属于偶然误差，选项A错误； B．由于电压表分流使得流过金属工件电流的测量值大于真实值，则电阻阻值和真实值相比偏小，选项B错误； C．考虑电表的内阻后，电表的分流或分压均可算出，那么待测电阻的电压和电流的真实值均可算出，故消除了系统误差，故C正确。 D．用图像处理数据就是为了减少读数的偶然性，故D正确。 故选CD。 四、计算题：本大题共3小题，共38分，其中13题9分，14题13分，15题16分。 13. 如图所示，电量为Q的带正电小球A固定在绝缘水平桌面的上方，高度h，一个质量为m、电量为q的带负电小球B静止在桌面上以小球A在桌面上的投影点O为圆心的圆周上的某一位置，其半径为r，小球A、B可看成点电荷。（静电力常量为k）求： （1）小球A、B之间的库仑力F的大小； （2）求圆心O点电场强度E的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由几何关系知，A、B小球间的距离 由库仑定律可得 （2）若小球A、B可看成点电荷，则小球A在O点的电场强度为 小球B在O点的电场强度为 由于方向竖直向下，与方向相互垂直，则O点合场强大小为 14. 如图所示为某品牌的桶装饮用水电动抽水器，内置充电电池、电动机和小型水泵。已知充电电池的容量，输入电压，电流。电动机输入电压，额定功率，电动机的输出功率等于小水泵所需要的输入功率，且不计电动机的机械损耗。小型水泵的抽水效率为。用该电动抽水器倒水喝时，出水口与桶内水面高度差为，出水速度为，出水量为，忽略水在管道中的机械能损失，重力加速度。求： （1）电动抽水器充满电所需的时间t； （2）小水泵的输出功率P； （3）电动机的内阻r。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）充满电的时间 （2）水泵的输出功率 （3）电动机的输出功率 电动机工作电流 由 解得 15. 如图光滑圆弧轨道AB的圆心为O，半径R=2.5m，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为L1=2.5m，竖直虚线CD的左侧有E1=25N/C、水平向左的匀强电场，竖直虚线CD的右侧有E2（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为L2=1m，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，EF的高度也为L2=1m。现将一电荷量为、质量为m=1kg的绝缘滑块（视为质点）从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入虚线CD右侧。水平地面BE与滑块间动摩擦因数，，，。求： （1）滑块到达圆弧轨道的B点时，对B点的压力大小； （2）滑块到达竖直虚线CD时速度的大小； （3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，的取值范围。 【答案】（1）16.4N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块A到B根据动能定理可知 解得 滑块在B点时 解得 N=16.4N 由牛顿第三定律得，滑块对B点压力 =N=16.4N （2）滑块从B点CD，根据牛顿第二定律有 解得 根据速度—位移公式有 解得 （3）当较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，根据动能定理有 解得 当较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C到F做类平抛运动： 水平方向有 竖直方向有 根据牛顿第二定律有 解得 综上，的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $