精品解析：山东省高密市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

高二级部秋学竞赛物理学科 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，下列陈述中符合事实的是（　　） A. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B. 真空中电磁波的传播速度等于光速 C. 电磁波传播过程中，电场和磁场独立存在、没有关联 D. 把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机将接收不到信号 2. 如图，金属圆形线圈a套在条形磁铁上，条形磁铁与线圈a所在的平面垂直且穿过线圈圆心，若将线圈a对称地扩展为线圈b的形状，则穿过线圈的磁通量变化情况是（　　） A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不能确定 3. 如图所示，为四根与纸面垂直的长直导线，其导线轴心位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示，正方形中心点的磁感应强度为。如果让中的电流反向、其它条件不变，则点处磁感应强度的大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一学生练习用脚颠球，足球自静止开始下落0.8m后被颠起，足球离开脚沿竖直方向运动，向上运动的最大高度为0.45m。已知足球的质量为0.4kg，足球与脚的作用时间为0.1s，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 足球与脚作用的过程中，足球的动量变化量大小为0.4kg·m/s B. 在足球下落和足球上升的过程中，重力冲量的方向相反 C. 足球上升过程中重力的冲量大于足球下落过程中重力的冲量 D. 足球与脚作用的过程中，脚对足球的平均作用力大小为32N 5. 如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，R1、R2和R3都是定值电阻，R是滑动变阻器，V1、V2和A都是理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表A的示数减小 B. 流过电阻R2的电流减小 C. 电压表V1的示数减小 D. 电压表V2的示数增大 6. 在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和2.0V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为4.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为（　　） A. 64W B. 96W C. 80W D. 88W 7. 如图所示的电路，电源电动势为E、内阻不计，电阻R1=4kΩ、R2=3kΩ，电压表内阻为6kΩ，电压表示数为6V。若把电压表并联到 R1两端，则电压表示数为（　　） A. 18V B. 12V C. 8V D. 6V 8. 如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过电流的变化图线如图乙所示，其中、两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的，则下列说法正确的是（　　） A. 电源的电动势16V B. 电源的内阻10Ω C. 滑动变阻器的最大阻值为300Ω D. 定值电阻R2的阻值为4Ω 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 如图所示，正方形线圈处在电流恒定的长直导线形成的磁场中： A 向右平动，B 向下平动，C 绕轴转动（ad 边向外），D 向上平动(D 线圈有个缺口)．则线圈中能产生感应电流的是（ ） A. A线圈 B. B线圈 C. 线圈 D. D线圈 10. 以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是（　　） A. 图甲中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针发生偏转 B. 图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外 C. 图丙中当电流从B流入时小磁体向下运动，则小磁铁下端为N极 D. 图丁中水平圆环从M向L运动的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小 11. 如图所示为某款机器人所用电池的铭牌标识的部分内容，该电池主要依靠锂离子（）在电池内部正极和负极之间移动来工作，下列说法正确的是（　　） 型号 8S40Ah—PC04—A 标称电压 24V 标称容量 40Ah 放电电流 铁芯规格 磷酸铁锂 成品内阻 A. “40Ah”对应的物理量是能量 B. 电池放电时，锂离子从负极向正极运动 C. 该电池充满电后可储存约3.5×106J的电能 D. 该电池的最大输出功率为960W 12. 滑板运动是由冲浪运动演变而成的一种极限运动项目。如图所示，一同学在水平地面上进行滑板练习，该同学站在滑板A前端以20m/s的共同速度向右做匀速直线运动，在滑板A正前方有一静止的滑板B。在滑板A接近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，接着又从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞（以相同速度运动）。该同学的质量为45kg，两滑板的质量均为2.5kg，不计滑板与地面间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统水平方向上动量守恒 B. 该同学跳上滑板B后，他和滑板B的速度大小为19m/s C. 该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度小于19m/s D. 该同学跳离滑板B的过程中，对滑板B的冲量小于47.5N·s 三、实验题（共2小题，第一个题6分，第二个题12分，共18分） 13. 如图为研究“电磁感应现象”的实验装置。 （1）根据法拉第电磁感应定律实验，完成图乙实验电路图_______。 （2）关于“电磁感应现象”的实验探究，下列说法正确的是______（填正确答案标号）； A. 图甲中，当导体ab在磁场中分别垂直于磁感线与沿着磁感线运动时，电流计指针均会偏转 B. 图乙中，在接通或断开电源的瞬间，电流计指针偏转，线圈B中出现感应电流 C. 图乙中，当开关闭合，线圈A电流稳定后，穿过线圈B的磁通量不为零，所以线圈B中会出现感应电流 D. 图乙中，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，电流计指针偏转，线圈B中出现感应电流 （3）根据（2）问的实验探究，可以总结出感应电流产生的条件为______。 14. 图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中电池电动势，表头G的满偏电流为，内阻为。A端和B端分别与两表笔相连，1、2、3为换挡开头，其中1挡位是直流电流挡，3挡位是直流电压挡。 （1）定值电阻________________。 （2）如果换挡开关接在2时，红、黑表笔短接，其中________表笔（选填“A”或“B”）为红表笔，调节进行欧姆调零，指在________（选填“电阻”或“电流”）的零刻度上。 （3）某次测量时多用电表的指针位置如图乙所示，若此时开关S与2相连，则待测电阻的阻值为________；若此时开关S与3相连，则读数为________。 三、计算题（本题共4小题，第1个题8分，第2个题8分，第3个题12分，第4个题16分，共42分） 15. 如图所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω. （1）滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？ （2）滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，滑动变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ 16. 如图所示，矩形线圈的面积为0.2m2， 放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，线圈的一边ab与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成30°角．求： （1）穿过线圈的磁通量是多大？ （2）当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？ 17. 某建筑工地用的打桩机简化示意图如图所示，打桩机重锤的质量m=1.0×103kg，锤在钢筋混凝土桩子以上高度H=3.2m 处从静止开始自由落下，打在质量M=2.0×103kg 的桩子上，随后，桩子在泥土中向下移动 t=0.5s 后停止，重锤反弹后上升的高度h=0.2m。锤与桩子作用时间极短，重力加速度大小取g=10m/s2， 设桩向下移动的过程中泥土对桩子的作用力F 是恒力。求： （1）桩在泥土中向下运动的初速度v1 的大小； （2）F的大小。 18. 如图，质量为的滑块静止于光滑的水平面上，一质量为的小球以10的速率向右运动。 （1）若小球碰到滑块后又以1的速率被弹回，求滑块获得的速度； （2）若小球碰到滑块两者黏在一起运动，求之后的共同速度； （3）若小球与滑块的碰撞没有能量损失，求碰撞后小球、滑块的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二级部秋学竞赛物理学科 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，下列陈述中符合事实的是（　　） A. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B. 真空中电磁波的传播速度等于光速 C. 电磁波传播过程中，电场和磁场独立存在、没有关联 D. 把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机将接收不到信号 【答案】B 【解析】 【详解】A．麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误； B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B正确； C．电磁波是变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播产生的。所以变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场，故C错误； D．电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，故D错误。 故选B。 2. 如图，金属圆形线圈a套在条形磁铁上，条形磁铁与线圈a所在的平面垂直且穿过线圈圆心，若将线圈a对称地扩展为线圈b的形状，则穿过线圈的磁通量变化情况是（　　） A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不能确定 【答案】C 【解析】 【详解】条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，磁体内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线，并与内部磁感线构成闭合曲线。对于线圈的两个位置，磁铁内部的磁感线全部穿过，但线圈面积越大，抵消越多，穿过线圈的磁通量反而越小。 故选C。 3. 如图所示，为四根与纸面垂直的长直导线，其导线轴心位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示，正方形中心点的磁感应强度为。如果让中的电流反向、其它条件不变，则点处磁感应强度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据安培定则可知，、两处的通电长直导线在点产生的磁感应强度等大反向、相互抵消，、两处的通电长直导线在点产生的磁感应强度方向均水平向左，大小均为。根据通电长直导线所产生的磁感应强度的大小与电流成正比，则各个导线在点的磁感应强度大小均为。如果让中的电流反向、其它条件不变，则处导线在点产生磁感应强度方向竖直向上，与处导线在点产生磁感应强度方向相同，这两处导线在点产生的合磁感应强度大小为，方向竖直向上。已知、两处的通电长直导线在点产生的合磁感应强度方向水平向左，大小，根据平行四边形定则可知，四根导线在点处的磁感应强度大小为，故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 如图所示，一学生练习用脚颠球，足球自静止开始下落0.8m后被颠起，足球离开脚沿竖直方向运动，向上运动的最大高度为0.45m。已知足球的质量为0.4kg，足球与脚的作用时间为0.1s，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 足球与脚作用的过程中，足球的动量变化量大小为0.4kg·m/s B. 在足球下落和足球上升的过程中，重力冲量的方向相反 C. 足球上升过程中重力的冲量大于足球下落过程中重力的冲量 D. 足球与脚作用的过程中，脚对足球的平均作用力大小为32N 【答案】D 【解析】 【详解】A．足球与脚接触前瞬间，足球的速度大小为 足球与脚接触后瞬间，足球的速度大小 设竖直向上为正方向，足球的动量变化量大小 故A错误； B．重力冲量的方向始终与重力方向一致，则在足球下落和足球上升的过程中，重力冲量的方向相同，故B错误； C．根据自由落体运动规律可知，足球上升的时间小于足球下落的时间，则足球上升过程中重力的冲量小于足球下落中重力的冲量，故C错误； D．根据动量定理有 解得 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，R1、R2和R3都是定值电阻，R是滑动变阻器，V1、V2和A都是理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表A的示数减小 B. 流过电阻R2的电流减小 C. 电压表V1的示数减小 D. 电压表V2的示数增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器的滑片自题中图示位置向左缓慢滑动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知干路电流增大，电流表的示数增大，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压减小，则流过R2的电流减小，故B正确； C．根据并联电路电流特点可知，流过R3的电流增大，电压表V1的示数增大，故C错误； D．因两电压表示数之和等于路端电压，路端电压减小，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，故D错误。 故选B。 6. 在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和2.0V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为4.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为（　　） A. 64W B. 96W C. 80W D. 88W 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】电动机停止转动时，电动机为一纯电阻，根据欧姆定律得 正常运转后，其输出功率为 故选A。 7. 如图所示的电路，电源电动势为E、内阻不计，电阻R1=4kΩ、R2=3kΩ，电压表内阻为6kΩ，电压表示数为6V。若把电压表并联到 R1两端，则电压表示数为（　　） A. 18V B. 12V C. 8V D. 6V 【答案】C 【解析】 【详解】电压表与R2并联后的总电阻 则电源电动势为 电压表与R1并联后总电阻 则把电压表并联到 R1两端，电压表示数为 故选C。 8. 如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过电流的变化图线如图乙所示，其中、两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的，则下列说法正确的是（　　） A. 电源的电动势16V B. 电源的内阻10Ω C. 滑动变阻器的最大阻值为300Ω D. 定值电阻R2的阻值为4Ω 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可知路端电压随电源中流过电流的变化图线解析式为 对照乙图可知电源电动势和电源内阻分别为 ， 故AB错误； D．分析电路，当滑片P处于最右端时，只有接入电路，对应图像的点，则 故D错误； C．当滑片P处于最左端时，对应图像的点，则外电路总电阻 且外电路电阻为 解得 故C正确。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 如图所示，正方形线圈处在电流恒定的长直导线形成的磁场中： A 向右平动，B 向下平动，C 绕轴转动（ad 边向外），D 向上平动(D 线圈有个缺口)．则线圈中能产生感应电流的是（ ） A. A线圈 B. B线圈 C. 线圈 D. D线圈 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线框向右运动时，虽然切割磁场感应线运动，穿过线框的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故A错误； B．线框向下运动时，垂直于磁感线运动做切割磁感线，穿过的磁通量减小，因此会产生感应电流，故B正确； C．线框绕轴转动，穿过的磁通量发生变化，因此会产生感应电流，故C正确； D．线框向纸上平动的过程中，导致磁通量发生变化，因此线框产生感应电动势；由于D框中有一个缺口，不是闭合回路，所以不能产生感应电流，故D错误； 故选BC。 10. 以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是（　　） A. 图甲中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针发生偏转 B. 图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外 C. 图丙中当电流从B流入时小磁体向下运动，则小磁铁下端为N极 D. 图丁中水平圆环从M向L运动的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲中闭合开关S瞬间，线圈中产生向左的磁场，磁通量增大，使线圈P发生电磁感应，与线圈P连接的电流计的指针发生偏转，A正确； B．图乙中电流方向如图所示，根据安培定则，两侧线圈在O点产生的磁场向下，B错误； C．图丙中当电流从B流入时，根据安培定则，线圈中磁场向上，电磁铁上端为N极，由于磁场作用，小磁体向下运动，C错误； D．图丁中圆环穿过磁铁的过程中，通过圆环的磁铁内部磁通量大于外部磁通量。中间的外部磁通量最小，净磁通最大，则穿过圆环的磁通量先增大后减小，D正确。 故选AD。 11. 如图所示为某款机器人所用电池的铭牌标识的部分内容，该电池主要依靠锂离子（）在电池内部正极和负极之间移动来工作，下列说法正确的是（　　） 型号 8S40Ah—PC04—A 标称电压 24V 标称容量 40Ah 放电电流 铁芯规格 磷酸铁锂 成品内阻 A. “40Ah”对应的物理量是能量 B. 电池放电时，锂离子从负极向正极运动 C. 该电池充满电后可储存约3.5×106J的电能 D. 该电池的最大输出功率为960W 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据量纲可以知道 即“40Ah”对应的物理量是电量的单位，故A错误； B．锂离子电池放电时，在电池外部电流由正极流向负极，在电池内部，电流由负极流向正极。锂离子带正电，所以在电池内部锂离子从负极运动到正极，故B正确； C．该锂离子电池充满电后可贮存的电能为 故C正确； D．该电池的最大输出功率 故D正确。 故选BCD。 12. 滑板运动是由冲浪运动演变而成的一种极限运动项目。如图所示，一同学在水平地面上进行滑板练习，该同学站在滑板A前端以20m/s的共同速度向右做匀速直线运动，在滑板A正前方有一静止的滑板B。在滑板A接近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，接着又从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞（以相同速度运动）。该同学的质量为45kg，两滑板的质量均为2.5kg，不计滑板与地面间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统水平方向上动量守恒 B. 该同学跳上滑板B后，他和滑板B的速度大小为19m/s C. 该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度小于19m/s D. 该同学跳离滑板B的过程中，对滑板B的冲量小于47.5N·s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统水平方向合外力为0，水平方向上动量守恒，A正确； B．该同学从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞，三者共速为v，由动量守恒可得 解得 该同学从滑板B跳离过程中，动量守恒 化简整理得 因此该同学跳上滑板B后，他和滑板B的速度小于，B错误； C．由B项分析可知，该同学从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞，三者共速为，该同学跳离A时，使A减速，跳回A时再一次使A减速到，说明该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度大于19m/s，C错误； D．该同学跳离滑板B后，滑板B的动量为 又有跳离前B已经有与A运动同向的动量，所以该同学跳离滑板B的过程中，对滑板B的冲量大小等于动量变化量，小于47.5N·s，D正确。 故选AD。 三、实验题（共2小题，第一个题6分，第二个题12分，共18分） 13. 如图为研究“电磁感应现象”的实验装置。 （1）根据法拉第电磁感应定律实验，完成图乙实验电路图_______。 （2）关于“电磁感应现象”的实验探究，下列说法正确的是______（填正确答案标号）； A. 图甲中，当导体ab在磁场中分别垂直于磁感线与沿着磁感线运动时，电流计指针均会偏转 B. 图乙中，在接通或断开电源的瞬间，电流计指针偏转，线圈B中出现感应电流 C. 图乙中，当开关闭合，线圈A电流稳定后，穿过线圈B的磁通量不为零，所以线圈B中会出现感应电流 D. 图乙中，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，电流计指针偏转，线圈B中出现感应电流 （3）根据（2）问的实验探究，可以总结出感应电流产生的条件为______。 【答案】（1） （2）BD （3）闭合回路，穿过闭合回路的磁通量发生变化 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律实验，连接实物图如下 【小问2详解】 A．图甲中，当导体ab在磁场中垂直于磁感线运动时，导体在切割磁感线，所以电流计指针会偏转；当沿着磁感线运动时，导体运动方向与磁场方向平行，不会产生感应电流，所以电流计的指针不会偏转，故A错误； B．图乙中，在接通或断开电源的瞬间，线圈A中的电流瞬间会发生变化，所以穿过线圈B的磁通量会发生变化，所以在线圈B中会产生感应电流，故电流计的指针均会偏转，故B正确； C．图乙中，当开关闭合，线圈A电流稳定后，穿过线圈B的磁通量不为零但是稳定不变，所以线圈B中不会产生感应电流，故C错误； D．图乙中，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流瞬间会发生变化，所以穿过线圈B的磁通量会发生变化，线圈B中出现感应电流，所以电流计指针偏转，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 感应电流产生的条件有两个：闭合回路，穿过闭合回路的磁通量发生变化。 14. 图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中电池电动势，表头G的满偏电流为，内阻为。A端和B端分别与两表笔相连，1、2、3为换挡开头，其中1挡位是直流电流挡，3挡位是直流电压挡。 （1）定值电阻________________。 （2）如果换挡开关接在2时，红、黑表笔短接，其中________表笔（选填“A”或“B”）为红表笔，调节进行欧姆调零，指在________（选填“电阻”或“电流”）的零刻度上。 （3）某次测量时多用电表的指针位置如图乙所示，若此时开关S与2相连，则待测电阻的阻值为________；若此时开关S与3相连，则读数为________。 【答案】 ①. 10 ②. 490.1 ③. B ④. 电阻 ⑤. 120 ⑥. 2.80 【解析】 【详解】（1）[1]根据电路图，由欧姆定律可知 [2]表头与的等效电流表的内阻 开关接3时 （2）[3]根据多用电表电流从红表笔流入，黑表笔流出，当换挡开关与2相连时，根据电源的正负极可知电流从A端流出，B端流入，故多用电表的B端应与红色表笔相连接； [4]开关接2时多用电表测电阻，此时多用电表为欧姆表，滑动变阻器是调零电阻；将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置； （3）[5]开关与2相连，此时测电阻，欧姆表内阻 根据图乙可以知道，中值电阻与欧姆表内阻相等，说明欧姆表挡位为挡，此时待测电阻阻值为 [6]若此时开关S与3相连，对应挡位为直流电压挡，由图指针位置可知读数为。 三、计算题（本题共4小题，第1个题8分，第2个题8分，第3个题12分，第4个题16分，共42分） 15. 如图所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω. （1）滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？ （2）滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，滑动变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ 【答案】（1）0， W；（2）2 Ω，W 【解析】 【详解】（1）定值电阻R0上消耗的功率 R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R＝0时，R0上消耗的功率最大，即 （2）将电阻R0和电源等效成新的电源，滑动变阻器上消耗的功率就是等效电源的输出功率，当R＝r＋R0＝2 Ω时，滑动变阻器上消耗的功率最大，为 16. 如图所示，矩形线圈的面积为0.2m2， 放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，线圈的一边ab与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成30°角．求： （1）穿过线圈的磁通量是多大？ （2）当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？ 【答案】（1）0.01Wb；（2）0.01Wb或0.02Wb 【解析】 【详解】（1）图中穿过线框的磁通量为 （2）若逆时针方向转过60°时的磁通量 那么 若顺时针方向转过60°时的磁通量 那么 17. 某建筑工地用的打桩机简化示意图如图所示，打桩机重锤的质量m=1.0×103kg，锤在钢筋混凝土桩子以上高度H=3.2m 处从静止开始自由落下，打在质量M=2.0×103kg 的桩子上，随后，桩子在泥土中向下移动 t=0.5s 后停止，重锤反弹后上升的高度h=0.2m。锤与桩子作用时间极短，重力加速度大小取g=10m/s2， 设桩向下移动的过程中泥土对桩子的作用力F 是恒力。求： （1）桩在泥土中向下运动的初速度v1 的大小； （2）F的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）重锤自由下落过程有 解得 碰撞后桩的速度为，重锤速度为，重锤上升过程有 解得 取向下为正方向，系统动量守恒有 联立可得 （2）桩下降过程中，加速度为 由牛顿第二定律可得 解得 18. 如图，质量为的滑块静止于光滑的水平面上，一质量为的小球以10的速率向右运动。 （1）若小球碰到滑块后又以1的速率被弹回，求滑块获得的速度； （2）若小球碰到滑块两者黏在一起运动，求之后的共同速度； （3）若小球与滑块的碰撞没有能量损失，求碰撞后小球、滑块的速度。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）对小球和滑块组成的系统，在水平方向上不受外力，竖直方向上所受合力为零，系统动量守恒，以小球初速度方向为正方向，由动量守恒定律有 代入数据解得 方向水平向右； （2）若小球碰到滑块两者黏在一起运动，由动量守恒定律有 解得之后的共同速度为 方向水平向右； （3）根据动量守恒定律 小球与滑块的碰撞没有能量损失为弹性碰撞，碰撞过程中机械能守恒 联立解得 ， 即碰后瞬间小球速度大小为2m/s，方向水平向左，滑块的速度大小为8m/s，方向水平向右。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $