精品解析:云南省文山壮族苗族自治州马关县第一中学2024-2025学年高二上学期第二次月考物理试卷
2025-06-19
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 文山壮族苗族自治州 |
| 地区(区县) | 马关县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.14 MB |
| 发布时间 | 2025-06-19 |
| 更新时间 | 2025-10-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52642177.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
马关县第一中学2024年秋季学期高二年级第二次月考试卷
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
1. 人们购买智能手机时手机的续航能力是重点考量的一个方面,所以消费者时常会留意手机电池的相关参数。某款手机的电池铭牌上标有字样,这意味着如果这款手机工作时的电流始终为,则充满电的电池理论上可以工作对应的物理量为( )
A. 电荷量 B. 电势差 C. 电容 D. 能量
2. 如图所示,矩形线圈ABCD位于足够长的通电直导线附近,线圈与导线在同一竖直平面内,AB边与导线平行,以下操作中,线圈中不产生感应电流的是( )
A. 线圈向右平移 B. 线圈以直导线为轴转动
C. 线圈以AB边为轴转动 D. 线圈以BC边为轴转动
3. 如图所示,是一等边三角形,在顶点A放置一个电荷量为Q的正点电荷,在顶点B放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点C处电场强度的大小为E;若将A点处的正点电荷取走,并放置一个电荷量为Q的负点电荷,则C点的场强( )
A. 大小为 方向与AB平行向左
B. 大小为 方向垂直AB向下
C. 大小为 方向垂直AB向下
D. 大小为 方向与AB平行向左
4. 如图所示,场强大小为E,方向竖直向下匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h.质量均为m,带电量分别为+q和-q的两粒子,由a,c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中).不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,是一个多量程多用电表的简化电路图,测电流和测电压时各有两个量程,还有一个挡位用来测电阻。下列说法正确的是( )
A. 当开关S调到1、2时,电表测量的是电流,且调到位置1时的量程比位置2的小
B. 当开关S调到3时,电表测量的是电阻,且A为黑表笔
C. 当开关S调到4、5时,电表测量的是电压,且调到位置5时的量程比位置4的大
D. 多用电表各挡位所对应的表盘刻度都是均匀的
6. 一物体由静止开始,在粗糙的水平面内沿直线运动,其加速度a随时间t变化的a-t图像如图所示。若选物体开始运动的方向为正方向,那么,下列说法中正确的是( )
A. 在 的时间内,物体先做匀速直线运动后做匀减速运动
B. 在 时物体的位移最大
C. 在 的时间内,物体速度的变化量为-1m/s
D. 在 的时间内,物体的位移为零
7. “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,下列说法中正确的是( )
A. 同步卫星距地面的高度是地球半径的n倍
B. 同步卫星运行速度是第一宇宙速度的
C. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的
D. 同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的(忽略地球的自转效应)
8. 如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=90°,在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流,这时O点的磁感应强度大小为B0,若将M处长直导线移走,则O点的磁感应强度的大小和方向为( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 方向由O指向N D. 方向与ON成45°角斜右下
9. 如图所示,平行板电容器极板间距为d,所加电压为U,极板间形成匀强电场。一个带正电粒子从上极板由静止释放,经过时间t后到达下极板,在此过程中电场力做功为W。忽略重力影响,下列说法正确的有( )
A. 若仅将d增大一倍,则W将保持不变
B. 若仅将d增大一倍,则t将增大一倍
C. 若仅将U增大一倍,则t将减小一半
D. 若仅将U增大一倍,则W将增大一倍
10. 电源电动势为、内阻为,定值电阻,滑动变阻器电阻最大阻值为,下列选项正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大功率为
B. 定值电阻的最大功率为
C. 滑动变阻器的滑片从左向右移动,上消耗的功率一直减小
D. 滑动变阻器的滑片从左向右移动,电源的输出功率一直增大
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共18分)
11. 某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律,让重物从高处由静止开始下落,打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点;实验结束后,选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量,用刻度尺只测出如图乙所示的几段距离就可以达到实验目的,打点计时器的频率为f,O点是落体运动的起点,当地的重力加速度为g,回答下列问题:
(1)下列做法正确的有__________(填标号);
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
D.实验时,先接通电源,再释放纸带
E.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)打点计时器打下B点时,纸带的速度为=_________(用题中和图中所给的已知物理量符号来表示);
(3)若测出O、B两点之间距离为h,则可写出验证O到B的机械能守恒的表达式为_________(用题中和图中所给的已知物理量符号来表示);
(4)上述验证机械能守恒的表达式两侧可能不完全相等,原因可能是_________(写出一条)。
12. 某实验小组要测量某型号电池的电动势和内阻,在实验室中找到如下器材:
A.量程为6V的电压表,内阻很大
B.量程为3V的电压表,内阻很大
C.电阻箱R,调节范围为0~999.9Ω
D.定值电阻,阻值约为10Ω
E.开关和导线若干
该实验小组设计了如图甲所示的电路图,并完成了如下的操作:
(1)组装好实验器材后,将电阻箱阻值调到最大,闭合开关,减小电阻箱的阻值,读出两电压表、的示数、及相应的电阻箱示数R,反复调节,记录多组实验数据。
(2)该实验小组利用(1)中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像,由图像可知该电池的电动势______V,内阻______Ω。(结果均保留2位有效数字)
(3)电源电动势E测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)E的真实值。
三、计算题(本大题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,水平传送带以2 m/s的速度运动,传送带长AB=20 m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,试求:(g=10 m/s2)
(1)工件开始时的加速度a;
(2)工件加速到2 m/s时,工件运动的位移;
(3)工件由传送带左端运动到右端的时间.
14. 下图是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机。P是一个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上。电源电动势E=120V,闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物P上升的速度v=0.80m/s。重物的质量m=50kg(g取)。求:
(1)电源的内阻r多大?
(2)直流电动机的机械效率多大?
(3)电动机线圈的电阻R多大?
15. 如图所示,ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道,其中AB部分为倾角的斜面,BCD部分为半径为R的四分之三圆弧轨道,与斜面平滑相切于B点,CD为直径,整个轨道固定在水平向右的匀强电场中。现将一电荷量为+q、质量为m的小滑块(视为质点)从斜面上的A点由静止释放,小滑块在沿斜面加速的过程中对斜面始终没有压力,A、B两点间的距离,重力加速度大小为g。
(1)求A、B两点间的电势差;
(2)小滑块通过C点时求圆弧道对小滑块的支持力大小;
(3)已知小滑块恰好通过D点,求小滑块通过D点后落在AB上的落点到B点的距离L。
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马关县第一中学2024年秋季学期高二年级第二次月考试卷
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
1. 人们购买智能手机时手机的续航能力是重点考量的一个方面,所以消费者时常会留意手机电池的相关参数。某款手机的电池铭牌上标有字样,这意味着如果这款手机工作时的电流始终为,则充满电的电池理论上可以工作对应的物理量为( )
A. 电荷量 B. 电势差 C. 电容 D. 能量
【答案】A
【解析】
【详解】为电流单位,为时间单位,根据
可知为电荷量单位。选项A正确,BCD错误。
故选A。
2. 如图所示,矩形线圈ABCD位于足够长的通电直导线附近,线圈与导线在同一竖直平面内,AB边与导线平行,以下操作中,线圈中不产生感应电流的是( )
A. 线圈向右平移 B. 线圈以直导线为轴转动
C. 线圈以AB边为轴转动 D. 线圈以BC边为轴转动
【答案】B
【解析】
【详解】A.当线圈向右平移时,逐渐远离线圈,穿过线圈的磁场减小,即穿过线圈的磁通量减小,故产生感应电流,故A不符合题意;
B.线圈以直导线为轴转动,穿过线圈的磁通量不变,则不产生感应电流,故B符合题意;
C.当线圈以AB边为轴转动时,穿过线圈的磁通量不断变化,有感应电流产生,故C不符合题意;
D.当线圈以BC边为轴转动时,穿过线圈的磁通量变化,则会产生感应电流,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,是一等边三角形,在顶点A放置一个电荷量为Q的正点电荷,在顶点B放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点C处电场强度的大小为E;若将A点处的正点电荷取走,并放置一个电荷量为Q的负点电荷,则C点的场强( )
A. 大小 方向与AB平行向左
B. 大小为 方向垂直AB向下
C. 大小为 方向垂直AB向下
D. 大小为 方向与AB平行向左
【答案】B
【解析】
【详解】在顶点A放置一个电荷量为Q的正点电荷,在顶点B放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点C处电场强度的大小为E,如图所示
则
解得
可知每一个点电荷Q在C点产生的场强大小均为E,;若将A点处的正点电荷取走,并放置一个电荷量为Q的负点电荷,如图所示
则C点的场强为
方向垂直AB向下。
故选B。
4. 如图所示,场强大小为E,方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h.质量均为m,带电量分别为+q和-q的两粒子,由a,c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中).不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】两个粒子都做类平抛运动,轨迹相切时,速度方向恰好相反,即在该点,速度方向与水平方向夹角相同,而,两个粒子都做类平抛运动,水平方向:,竖直方向:,由以上各式整理得:,因此B正确,ACD错误.
5. 如图所示,是一个多量程多用电表的简化电路图,测电流和测电压时各有两个量程,还有一个挡位用来测电阻。下列说法正确的是( )
A. 当开关S调到1、2时,电表测量的是电流,且调到位置1时的量程比位置2的小
B. 当开关S调到3时,电表测量的是电阻,且A为黑表笔
C. 当开关S调到4、5时,电表测量的是电压,且调到位置5时的量程比位置4的大
D. 多用电表各挡位所对应的表盘刻度都是均匀的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知当转换开关S旋到位置1、2位置时电流表与电阻并联,是电流表;并联电阻越小,量程大,故调到位置1时的量程比位置2的大,故A错误;
B.欧姆表要连接电源,则开关S调到3位置上时,多用电表测量的是电阻,但A为红表笔,故B错误;
C.由图可知当转换开关S旋到位置4、5时电流表与电阻串联,是电压表,测量电压;电流表所串联的电阻越大,量程越大,故当转换开关S旋到5的量程比旋到4的量程大,故C正确;
D.由知电流I与对应的待测电阻阻值不成正比,电阻的刻度线是不均匀的,刻度值越大处刻度线越密,故D错误。
故选C。
6. 一物体由静止开始,在粗糙的水平面内沿直线运动,其加速度a随时间t变化的a-t图像如图所示。若选物体开始运动的方向为正方向,那么,下列说法中正确的是( )
A. 在 的时间内,物体先做匀速直线运动后做匀减速运动
B. 在 时物体的位移最大
C. 在 的时间内,物体速度的变化量为-1m/s
D. 在 的时间内,物体的位移为零
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.0~1s,加速度不变,物体做匀加速运动,1s~2s加速度数值减小,物体做加速度减小的变加速运动,A错误;
B.2s时,加速度为0,速度最大,B错误;
C.a-t图像的面积表示速度的变化量,2s~3s的时间内,速度变化量为
C正确;
D.0~4s内,物体速度变化量为0,即物体在4s时停止运动,位移不为0,D错误;
故选C。
7. “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,下列说法中正确的是( )
A. 同步卫星距地面的高度是地球半径的n倍
B. 同步卫星运行速度是第一宇宙速度的
C. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的
D. 同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的(忽略地球的自转效应)
【答案】B
【解析】
【详解】A.地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,所以同步卫星距地面的高度是地球半径的倍,故A错误;
B.由万有引力提供向心力得
则
又
因为第一宇宙速度
所以同步卫星运行速度是第一宇宙速度的,故B正确;
C.同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度,根据
可知同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转的速度的n倍,故C错误;
D.根据
解得
则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=90°,在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流,这时O点的磁感应强度大小为B0,若将M处长直导线移走,则O点的磁感应强度的大小和方向为( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 方向由O指向N D. 方向与ON成45°角斜右下
【答案】AC
【解析】
【详解】根据安培定则可知,两导线在O点形成的磁感应强度如图所示
合磁感应强度大小为B0,则根据几何关系可知,若将M处长直导线移走,则O点的磁感应强度的大小为,方向为水平向右,即由O指向N;
故选AC。
9. 如图所示,平行板电容器极板间距为d,所加电压为U,极板间形成匀强电场。一个带正电的粒子从上极板由静止释放,经过时间t后到达下极板,在此过程中电场力做功为W。忽略重力影响,下列说法正确的有( )
A. 若仅将d增大一倍,则W将保持不变
B. 若仅将d增大一倍,则t将增大一倍
C. 若仅将U增大一倍,则t将减小一半
D. 若仅将U增大一倍,则W将增大一倍
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.根据
W=qU
电量和电压不变,电场力做功不变,d增大一倍,电场强度
变成原来的一半,加速度
变为原来一半,位移变为原来2倍,时间
变为原来的2倍。故AB正确;
C.根据B选项分析,U增大一倍,场强变为2倍,加速度变为2倍,位移不变,则时间变为,故C错误;
D.根据
W=qU
电量和电压不变,电场力做功不变,U增大一倍,W增大一倍,故D正确。
故选ABD
10. 电源电动势为、内阻为,定值电阻,滑动变阻器电阻最大阻值为,下列选项正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大功率为
B. 定值电阻的最大功率为
C. 滑动变阻器的滑片从左向右移动,上消耗的功率一直减小
D. 滑动变阻器的滑片从左向右移动,电源的输出功率一直增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.把R看作电源内阻,电源等效内阻为,当滑动变阻器的电阻等于等效内阻时,滑动变阻器的功率最大
故A正确;
BC.根据
当电路中的电流最大,即滑动变阻器的电阻最小,此时滑动变阻器的滑片在最右端时,电阻R的功率最大,所以滑动变阻器的滑片从左向右移动,R上消耗的功率一直增大,有
则最大功率为
故BC错误;
D.因为外电路的总电阻(R+Rr)总大于电源内阻r,滑动变阻器的滑片从左向右移动,外电路的总电阻减小,所以电源输出功率一直增大,故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共18分)
11. 某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律,让重物从高处由静止开始下落,打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点;实验结束后,选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量,用刻度尺只测出如图乙所示的几段距离就可以达到实验目的,打点计时器的频率为f,O点是落体运动的起点,当地的重力加速度为g,回答下列问题:
(1)下列做法正确的有__________(填标号);
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
D.实验时,先接通电源,再释放纸带
E.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)打点计时器打下B点时,纸带的速度为=_________(用题中和图中所给的已知物理量符号来表示);
(3)若测出O、B两点之间距离为h,则可写出验证O到B的机械能守恒的表达式为_________(用题中和图中所给的已知物理量符号来表示);
(4)上述验证机械能守恒的表达式两侧可能不完全相等,原因可能是_________(写出一条)。
【答案】 ①. BD##DB ②. ③. ④. 空气阻力的存在
【解析】
【详解】(1)[1] A.只要满足等式
即可验证机械能守恒,可知不需要称出重物和夹子的质量,故A错误;
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上以减小纸带与限位孔之间的摩擦力,故B正确;
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量远离打点计时器,故C错误;
D.实验时,先接通电源,再释放纸带,以便充分利用纸带打出足够多的点,故D正确;
E.数据处理时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置,故E错误。
故选BD。
(2)[2] 打点计时器打下B点时,纸带的速度为
(3)[3] 验证O到B的机械能守恒的表达式为
(4)[4] 验证机械能守恒的表达式两侧可能不完全相等可能是因为空气阻力的存在、纸带与限位孔之间的摩擦阻力或测量误差的存在等。
12. 某实验小组要测量某型号电池的电动势和内阻,在实验室中找到如下器材:
A.量程为6V的电压表,内阻很大
B.量程为3V的电压表,内阻很大
C.电阻箱R,调节范围为0~999.9Ω
D.定值电阻,阻值约为10Ω
E.开关和导线若干
该实验小组设计了如图甲所示的电路图,并完成了如下的操作:
(1)组装好实验器材后,将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关,减小电阻箱的阻值,读出两电压表、的示数、及相应的电阻箱示数R,反复调节,记录多组实验数据。
(2)该实验小组利用(1)中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像,由图像可知该电池的电动势______V,内阻______Ω。(结果均保留2位有效数字)
(3)电源电动势E的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)E的真实值。
【答案】 ①. 6.0 ②. 3.0 ③. 小于
【解析】
【详解】(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律得
变形得
由此可知,乙图的纵截距为电源电动势
斜率的绝对值为电池内阻
(3)[3]由于电压表的分流作用,导致干路电流偏小,根据闭合电路欧姆定律
整理可得
由此可知电源电动势E的测量值小于E的真实值。
三、计算题(本大题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,水平传送带以2 m/s的速度运动,传送带长AB=20 m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,试求:(g=10 m/s2)
(1)工件开始时的加速度a;
(2)工件加速到2 m/s时,工件运动的位移;
(3)工件由传送带左端运动到右端的时间.
【答案】(1)1 m/s2,方向水平向右; (2)2 m; (3)11 s;
【解析】
【详解】(1)工件被放在传送带上时初速度为零,相对于传送带向左运动,受滑动摩擦力向右,大小为
Ff=μmg
工件加速度
a=μg=0.1×10 m/s2=1m/s2
方向水平向右
(2)工件加速到2 m/s所需时间
在t0时间内运动的位移
(3)由于x0<20 m,故工件达到与传送带同样的速度后与传送带相对静止,一起运动至B端.
工件做匀速运动的时间为
所以工件由传送带左端运动到右端的时间为
t=t0+t1=11s
14. 下图是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机。P是一个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上。电源电动势E=120V,闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物P上升的速度v=0.80m/s。重物的质量m=50kg(g取)。求:
(1)电源的内阻r多大?
(2)直流电动机的机械效率多大?
(3)电动机线圈的电阻R多大?
【答案】(1)2Ω (2)72.7%
(3)6Ω
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律
代入数据可得
r=2Ώ
【小问2详解】
电动机的电功率
电动机的机械功率
电动机的机械效率
【小问3详解】
电动机线圈的电阻R的发热功率为
由
得
15. 如图所示,ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道,其中AB部分为倾角的斜面,BCD部分为半径为R的四分之三圆弧轨道,与斜面平滑相切于B点,CD为直径,整个轨道固定在水平向右的匀强电场中。现将一电荷量为+q、质量为m的小滑块(视为质点)从斜面上的A点由静止释放,小滑块在沿斜面加速的过程中对斜面始终没有压力,A、B两点间的距离,重力加速度大小为g。
(1)求A、B两点间的电势差;
(2)小滑块通过C点时求圆弧道对小滑块的支持力大小;
(3)已知小滑块恰好通过D点,求小滑块通过D点后落在AB上的落点到B点的距离L。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小滑块在沿斜面加速的过程中对斜面始终没有压力,可知电场力与重力的合力方向沿斜面向下,则有
解得场强大小为
则A、B两点间的电势差为
【小问2详解】
小滑块从A点到C点过程,电场力与重力的合力沿斜面向下,大小为
根据动能定理可得
在C点,根据牛顿第二定律可得
联立解得圆弧道对小滑块的支持力大小为
【小问3详解】
已知小滑块恰好通过D点,在D点电场力与重力的合力刚好提供向心力,则有
解得小滑块通过D点速度大小为
小滑块离开D点后做类平抛运动,从D点到落在AB上的落点过程,沿方向有
沿合力方向有
,
联立解得
由几何关系可知,落在AB上落点到B点的距离为
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