精品解析:山东省潍坊市2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题
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内容正文:
2025-2026学年上学期高二期中质量监测物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 快递员常会将易碎陶瓷碗放入铺有泡沫的纸箱内,这样做是为了在搬运时( )
A. 减小陶瓷碗的动量变化率 B. 减小陶瓷碗的动量变化量
C. 增大陶瓷碗所受力的冲量 D. 减小陶瓷碗所受力的冲量
2. 如图所示为某品牌手机的部分参数,充满电之后,该手机工作12小时自动关机,则该手机的工作电流约为( )
处理器
骁龙8+
存储
LPDDR5/UFS 3.1
屏幕
120hz2k曲屏
指纹
屏下指纹
电池
4815mAh
A. 40A B. 400A C. 400mAh D. 400mA
3. 如图所示,A、B间的电压U=10V,电阻R1=R2=R5 =5Ω,R3=7.5Ω,R4=10Ω,I1、I2、I3、I4分别为对应电路的电流,则( )
A. I1=2A B. I2=0.25A C. I3= 0.5A D. I4=1A
4. 某同学用如图甲所示的容器测量电解液的电阻率,其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面均为绝缘材料,容器内部长为a,宽为b,高为c。将容器内注满待测电解液后接入电路,测得其I-U图线如图乙所示。则I=4A时电解液的电阻率为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,质量为m的物体静止在水平地面上,现对其施加一与水平方向成θ角的恒定拉力F,经时间t物体的速度为v。则时间t内( )
A. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 物体所受地面支持力的冲量大小为0
C. 物体所受合力的冲量大小为mv D. 物体所受摩擦力的冲量大小为Ft-mv
6. 热气球下面固定一绳梯,人在绳梯上端,开始时人和热气球静止在空中,人距离地面高度为H。已知热气球(含绳梯)质量为M,人的质量为m,人可视为质点。若人能沿绳梯安全到达地面,绳梯的长度至少为( )
A. B. C. D.
7. 某微安表满偏电流为200μA,内阻为500Ω,用该微安表改装电表,下列说法正确的是( )
A. 若要改装成量程为0~1A的电流表,需串联阻值为0.1Ω的电阻
B. 若并联阻值为125Ω的电阻,改装后电流表的量程为0~800μA
C. 若要改装成量程为0~2V的电压表,需串联阻值为9500Ω的电阻
D. 若串联阻值为7500Ω的电阻,改装后电压表的量程为0~1.5V
8. 如图所示的电路,电源内阻为1Ω,小灯泡电阻为5Ω,电动机线圈电阻为1Ω。先闭合S1,小灯泡功率为5W;再闭合S2,电动机正常工作,此时小灯泡功率为3.2W。小灯泡电阻不变,则电动机正常工作时的输出功率为( )
A. 4.8W B. 3.36W C. 1.8W D. 1.44W
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. 图甲为某脂肪测量仪,根据人体电阻大小判断脂肪占比,其模拟电路如图乙所示,电流表、电压表均可视为理想电表。测量时,测试者左、右手分别握住手柄A、B,闭合开关,电流表、电压表显示示数。已知人体脂肪几乎不导电,运动后脂肪占比减小,则测试者运动后与运动前相比( )
A. 电流表示数变大 B. 电压表示数变大
C. 电流表示数变小 D. 电压表示数变小
10. 某同学用多用电表进行电学测量,下列说法正确的是( )
A. 测量小灯泡的额定电流时,应将选择开关旋至“直流电流”挡,再串联接入电路,红表笔接电势高的一端
B. 测电阻两端电压时,若将选择开关旋至“直流电流”挡后并联在电阻两端,可能因电流过大损坏电表或电源
C. 用“欧姆挡”测电阻的阻值时,若指针靠近“0Ω”端,应换用更小倍率,无需重新欧姆调零即可测量
D. 判断导线是否断路时,将选择开关旋至“欧姆挡”调零后,直接测量未断开电路的导线,若指针指到“∞”处,说明导线断路
11. 如图所示,质量均为m的木块a、b并排放在光滑水平面上,a上固定一竖直轻杆,质量也为m的小球c用细线系在轻杆上端的O点。现将c拉起使细线水平伸直,由静止释放,c第一次过最低点时速度大小为v。释放c后( )
A. a、b和c三者组成的系统动量守恒
B. a、b和c三者组成的系统机械能守恒
C. b的最大速度为v
D. a的最大速度为v
12. 如图甲所示的电路中,定值电阻R1的阻值为100Ω,定值电阻R2阻值未知,滑动变阻器R3的滑片P从最左端滑至最右端,电源的路端电压U随流过电源的电流I变化关系图线如图乙所示,其中A、B两点是P在R3的两个端点得到的。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为20V,内阻为25Ω
B. R3的总阻值为300Ω
C. P从最左端滑至最右端过程,R2消耗的最大功率为3.2W
D. P从最左端滑至最右端过程,电源的输出功率一直增大
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某实验小组要测定水的电阻率,选择下面的仪器进行实验。
A.两节干电池(每节干电池的电动势为1.5V)
B.电压表V(0~1V,内阻为6kΩ)
C.毫安表G(0~6mA)
D.滑动变阻器R(0~20Ω)
E.定值电阻R0(阻值为12kΩ)
F.开关、导线若干
次数
1
2
3
4
5
U/V
0
0.28
0.45
0.65
0.80
I/mA
0
1.40
2.20
3.20
4.00
(1)将水装入如图甲所示的均匀长玻璃管中,两端各装一个电极,测得水柱的长度为25cm;用游标卡尺测量玻璃管的内径如图乙所示,读数为___________cm;
(2)为了测出玻璃管内水柱的电阻,该实验小组设计的实验电路如图丙所示,请在图丁中将实物图补充完整___________;
(3)按照电路图连接电路,闭合开关,移动滑片,测得多组电压表示数U与电流表示数I,如图戊表格所示,则水的电阻率约为___________Ω·m(计算结果保留两位有效数字)。
14. 某小组用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻,可选用的实验器材有:电压表V(0~3V)、电流表A(0~0.6A)、滑动变阻器R1(0~20Ω)、滑动变阻器R2(0 ~300Ω),定值电阻R0(1Ω)、开关S、导线若干。
(1)为了便于实验操作,滑动变阻器应选___________(填写“R1”或“R2”);
(2)正确连接电路,调节滑动变阻器滑片,测量多组电压表示数U和电流表示数I,描点如图乙所示,则干电池的电动势为___________V,内阻为___________Ω;(计算结果保留两位小数)
(3)该实验引起系统误差的主要原因是___________。
15. 在科技节上,同学们制作了一个“水火箭”,其工作原理是通过压缩空气,将水从火箭尾部的喷嘴高速喷出,产生反作用力。发射前,火箭箭体内密封水的体积V=2.0L; 启动火箭,在Δt=0.5s时间内,箭体内的水以相对于地面v0=20m/s的速度竖直向下喷出。“水火箭”(不含水)的质量M=1kg,水的密度,重力加速度大小取,忽略空气阻力。求:
(1)水喷出过程“水火箭”受到的平均推力大小;
(2)喷水结束时“水火箭”的速度大小。
16. 自动体外除颤器(AED)是一种便携式的医疗设备,某型号AED的工作原理示意图可简化成如图所示。闭合开关S,电路给储能电容器C充电,充电完毕后断开S,电容器通过电阻R1、R2、R3放电。已知电源电动势,内阻,电阻,,,电容器的电容,求:
(1)闭合S电路稳定后通过R3的电流;
(2)断开S通过R1的电量。
17. 如图所示,光滑水平面上,三个半径相同的小球a、b、c沿直线自左向右依次排列,b、c处于静止状态,a以v0=4m/s的初速度向b运动,并与b发生弹性碰撞,随后b与c碰撞并粘在一起。已知a、b的质量分别为ma=3kg、mb=1kg。
(1)求a、b碰撞后各自的速度大小;
(2)若a与b、c的结合体不会发生碰撞,求c的质量。
18. 如图所示,水平面AB段粗糙,B点右侧光滑,足够长的光滑斜面体在B点与水平面平滑连接。小物块甲以初速度v0=12m/s从A点开始运动,同时将小物块乙从B点正上方h=5m处由静止释放,乙恰好落到甲上,并在极短时间内粘在一起(碰撞时冲击力远大于甲、乙的总重力),冲上斜面体。已知斜面体质量M=6kg,甲的质量m甲=2kg ,乙的质量m乙=1kg,甲与AB段的动摩擦因数=0.2,重力加速度大小取,不计空气阻力。求:
(1)A、B两点的距离x及甲刚运动到B点的速度大小v甲;
(2)甲、乙碰撞过程中地面对甲的摩擦力的冲量大小If;
(3)甲、乙整体再次返回水平面时的速度v1。
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2025-2026学年上学期高二期中质量监测物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 快递员常会将易碎陶瓷碗放入铺有泡沫的纸箱内,这样做是为了在搬运时( )
A. 减小陶瓷碗的动量变化率 B. 减小陶瓷碗的动量变化量
C. 增大陶瓷碗所受力的冲量 D. 减小陶瓷碗所受力的冲量
【答案】A
【解析】
【详解】本题考查动量定理和缓冲原理。泡沫作为缓冲材料,能增加碰撞时间,从而减小冲击力。
A.动量变化率即合外力()。泡沫增加作用时间 ,在动量变化量 不变的情况下,合外力减小,即动量变化率减小,故A正确;
B.动量变化量 取决于速度变化和质量,泡沫仅改变作用时间,不影响 ,故B错误;
C.冲量 , 不变,冲量不变,故C错误;
D.同理,冲量不变,故D错误。
故选A。
2. 如图所示为某品牌手机的部分参数,充满电之后,该手机工作12小时自动关机,则该手机的工作电流约为( )
处理器
骁龙8+
存储
LPDDR5/UFS 3.1
屏幕
120hz2k曲屏
指纹
屏下指纹
电池
4815mAh
A. 40A B. 400A C. 400mAh D. 400mA
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知
故选D。
3. 如图所示,A、B间的电压U=10V,电阻R1=R2=R5 =5Ω,R3=7.5Ω,R4=10Ω,I1、I2、I3、I4分别为对应电路的电流,则( )
A. I1=2A B. I2=0.25A C. I3= 0.5A D. I4=1A
【答案】B
【解析】
【详解】与并联后的电阻为
与并联后再与串联后的电阻为
与并联后的电阻为
则电路总电阻为
根据欧姆定律可得
由于,则有
由于
则通过的电流为
故选B。
4. 某同学用如图甲所示的容器测量电解液的电阻率,其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面均为绝缘材料,容器内部长为a,宽为b,高为c。将容器内注满待测电解液后接入电路,测得其I-U图线如图乙所示。则I=4A时电解液的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由电阻定律得
由欧姆定律得
由图乙可知
联立可得
故选D。
5. 如图所示,质量为m的物体静止在水平地面上,现对其施加一与水平方向成θ角的恒定拉力F,经时间t物体的速度为v。则时间t内( )
A. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 物体所受地面支持力的冲量大小为0
C. 物体所受合力的冲量大小为mv D. 物体所受摩擦力的冲量大小为Ft-mv
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据冲量的定义,恒力在时间内的冲量大小为
得
是拉力在水平方向分力的冲量大小,不是拉力的冲量大小,故A错误
B.物体在竖直方向上没有位移,但受力平衡,即
所以支持力
只要物体没有被拉离地面,支持力就不为零,故B错误;
因此,在时间 内,支持力的冲量大小为 I_N = Nt = (mg - Fsinθ)t,不为0。
C.根据动量定理,物体所受合外力的冲量等于其动量的变化量。物体初动量为0,末动量为,所以动量的变化量为
因此,物体所受合力的冲量大小为,故C正确;
D.对物体在水平方向应用动量定理,设摩擦力为,则有
整理得,摩擦力的冲量大小,故D错误。
故选C。
6. 热气球下面固定一绳梯,人在绳梯上端,开始时人和热气球静止在空中,人距离地面高度为H。已知热气球(含绳梯)质量为M,人的质量为m,人可视为质点。若人能沿绳梯安全到达地面,绳梯的长度至少为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设人沿绳梯滑至地面,人的位移为,气球的位移为,软绳长度至少为L。以人和气球的系统为研究对象,竖直方向动量守恒,规定竖直向下为正方向,由动量守恒定律可得
结合
整理可得
又因为
联立解得
故选 A。
7. 某微安表满偏电流为200μA,内阻为500Ω,用该微安表改装电表,下列说法正确的是( )
A. 若要改装成量程为0~1A的电流表,需串联阻值为0.1Ω的电阻
B. 若并联阻值为125Ω的电阻,改装后电流表的量程为0~800μA
C. 若要改装成量程为0~2V的电压表,需串联阻值为9500Ω的电阻
D. 若串联阻值为7500Ω的电阻,改装后电压表的量程为0~1.5V
【答案】C
【解析】
【详解】A.改装电流表(量程)需并联电阻,而非串联。计算并联电阻值:满偏时表头电压
总电流
分流电流
分流电阻,故A错误;
B.并联电阻时,满偏时表头电压
分流电流
总电流,故B错误。
C.改装电压表(量程)需串联电阻。满偏时总电压
表头满偏电流
总电阻
串联电阻,故C正确;
D.串联电阻时,总电阻
满偏电压,故D错误。
故选C。
8. 如图所示的电路,电源内阻为1Ω,小灯泡电阻为5Ω,电动机线圈电阻为1Ω。先闭合S1,小灯泡功率为5W;再闭合S2,电动机正常工作,此时小灯泡功率为3.2W。小灯泡电阻不变,则电动机正常工作时的输出功率为( )
A. 4.8W B. 3.36W C. 1.8W D. 1.44W
【答案】B
【解析】
【详解】小灯泡接通,电动机未起动时,由闭合电路的欧姆定律
又由
代入, ,
解得电源电动势
电动机启动后,路端电压
小灯泡功率
解得
电动机启动后,通过电动机的电流
电动机的功率
电动机线圈消耗的热功率
电动机的输出功率
故选B。
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. 图甲为某脂肪测量仪,根据人体电阻大小判断脂肪占比,其模拟电路如图乙所示,电流表、电压表均可视为理想电表。测量时,测试者左、右手分别握住手柄A、B,闭合开关,电流表、电压表显示示数。已知人体脂肪几乎不导电,运动后脂肪占比减小,则测试者运动后与运动前相比( )
A. 电流表示数变大 B. 电压表示数变大
C. 电流表示数变小 D. 电压表示数变小
【答案】AD
【解析】
【详解】运动后脂肪占比减小,则等效AB间人体电阻减小,电路中总电阻变小,电流变大,电流表读数变大,AB间人体电阻减小,根据串联电路的分压原理,其分得的电压变小,电压表示数减小
故选AD。
10. 某同学用多用电表进行电学测量,下列说法正确的是( )
A. 测量小灯泡的额定电流时,应将选择开关旋至“直流电流”挡,再串联接入电路,红表笔接电势高的一端
B. 测电阻两端电压时,若将选择开关旋至“直流电流”挡后并联在电阻两端,可能因电流过大损坏电表或电源
C. 用“欧姆挡”测电阻的阻值时,若指针靠近“0Ω”端,应换用更小倍率,无需重新欧姆调零即可测量
D. 判断导线是否断路时,将选择开关旋至“欧姆挡”调零后,直接测量未断开电路的导线,若指针指到“∞”处,说明导线断路
【答案】AB
【解析】
【详解】A.多用电表测直流电流时,电流从红表笔流入多用电表、从黑表笔流出,红表笔应接电势高的一端,A 正确;
B.若将选择开关旋至 “直流电流” 挡并联在电阻两端,相当于用导线直接短路电阻,会导致电路中电流极大,可能损坏电表或电源,B 正确;
C.用 “欧姆挡” 测电阻时,若指针靠近 “0Ω” 端,说明当前倍率过大,应换更小倍率,但更换倍率后必须重新欧姆调零才能测量,C 错误;
D.判断导线是否断路时,不能在未断开电路的情况下用 “欧姆挡” 测量(电路带电会损坏欧姆挡);且指针指 “∞” 处仅说明当前测量的两点间电阻极大,不能直接判定导线断路(需断开电路后单独测量导线),D 错误。
故选AB。
11. 如图所示,质量均为m的木块a、b并排放在光滑水平面上,a上固定一竖直轻杆,质量也为m的小球c用细线系在轻杆上端的O点。现将c拉起使细线水平伸直,由静止释放,c第一次过最低点时速度大小为v。释放c后( )
A. a、b和c三者组成的系统动量守恒
B. a、b和c三者组成的系统机械能守恒
C. b的最大速度为v
D. a的最大速度为v
【答案】BD
【解析】
【详解】A.木块a、b和小球c组成的系统在水平方向合力为零,而在竖直方向合力不为零,故此系统在水平方向上动量守恒,而在竖直方向上动量不守恒,所以此系统的动量不守恒,故A错误;
B.将木块a、b和小球c组成的系统看作整体,则只有重力做功,故机械能守恒,故B正确;
C.设c第一次到达最低点时速度为v,a与b速度为,由水平动量守恒可得
解得
此时绳拉力最大,且a、b即将分离,此后c向左上摆动,a减速,b以匀速右移,故b的最大速度为,故C错误;
D.a、b分离后,a与c系统水平方向上动量守恒,设
当c再次回至最低点时,a速度达到反向最大值。设此时a速度为,c速度为,由动量守恒可得
由机械能守恒可得
解得,
故a最大速度大小为v,故D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示的电路中,定值电阻R1的阻值为100Ω,定值电阻R2阻值未知,滑动变阻器R3的滑片P从最左端滑至最右端,电源的路端电压U随流过电源的电流I变化关系图线如图乙所示,其中A、B两点是P在R3的两个端点得到的。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为20V,内阻为25Ω
B. R3的总阻值为300Ω
C. P从最左端滑至最右端过程,R2消耗的最大功率为3.2W
D. P从最左端滑至最右端过程,电源的输出功率一直增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电源的路端电压公式为,由图乙可知:纵轴截距为电动势
斜率绝对值为内阻,A错误;
B.滑片在最右端时,接入电阻为0,被短路,外电路只有,由图乙得此时外阻
滑片在最左端时,与并联后再与串联,由图乙得此时外阻
代入串并联公式
将,代入,解得。B正确。
C.P从最左端滑至最右端时,R2消耗的功率最大,,C正确;
D.电源输出功率在时最大,滑片移动过程中,外阻从5Ω(右端)变到40Ω(左端),故输出功率先增大后减小,D 错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某实验小组要测定水的电阻率,选择下面的仪器进行实验。
A.两节干电池(每节干电池的电动势为1.5V)
B.电压表V(0~1V,内阻为6kΩ)
C.毫安表G(0~6mA)
D.滑动变阻器R(0~20Ω)
E.定值电阻R0(阻值为12kΩ)
F.开关、导线若干
次数
1
2
3
4
5
U/V
0
0.28
0.45
0.65
0.80
I/mA
0
1.40
2.20
3.20
4.00
(1)将水装入如图甲所示的均匀长玻璃管中,两端各装一个电极,测得水柱的长度为25cm;用游标卡尺测量玻璃管的内径如图乙所示,读数为___________cm;
(2)为了测出玻璃管内水柱的电阻,该实验小组设计的实验电路如图丙所示,请在图丁中将实物图补充完整___________;
(3)按照电路图连接电路,闭合开关,移动滑片,测得多组电压表示数U与电流表示数I,如图戊表格所示,则水的电阻率约为___________Ω·m(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2) (3)4.8
【解析】
【小问1详解】
20分度的游标卡尺的最小分度为0.05mm
玻璃管的内径读数为
【小问2详解】
电压表量程小了,故串联定值电阻改装成了量程是的电压表
【小问3详解】
根据欧姆定律水的电阻
水的电阻的平均值为
由电阻定律
得
解得水的电阻率约为
14. 某小组用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻,可选用的实验器材有:电压表V(0~3V)、电流表A(0~0.6A)、滑动变阻器R1(0~20Ω)、滑动变阻器R2(0 ~300Ω),定值电阻R0(1Ω)、开关S、导线若干。
(1)为了便于实验操作,滑动变阻器应选___________(填写“R1”或“R2”);
(2)正确连接电路,调节滑动变阻器滑片,测量多组电压表示数U和电流表示数I,描点如图乙所示,则干电池的电动势为___________V,内阻为___________Ω;(计算结果保留两位小数)
(3)该实验引起系统误差的主要原因是___________。
【答案】(1)R1 (2) ①. 1.50 ②. 0.14 (3)电压表的分流作用
【解析】
【小问1详解】
干电池电动势约 1.5V,(300Ω)阻值过大,电路电流过小,调节时电流、电压变化不明显;(20Ω)阻值较小,便于操作和数据测量。所以选择。
【小问2详解】
描点做出图像如上图所示。根据 ,图乙中 图像的纵轴截距为电动势 ;斜率绝对值为 ,已知,故 。
【小问3详解】
电路中电压表与滑动变阻器并联,会分流,导致电流表读数偏小,从而使电动势和内阻的测量值存在误差。
15. 在科技节上,同学们制作了一个“水火箭”,其工作原理是通过压缩空气,将水从火箭尾部的喷嘴高速喷出,产生反作用力。发射前,火箭箭体内密封水的体积V=2.0L; 启动火箭,在Δt=0.5s时间内,箭体内的水以相对于地面v0=20m/s的速度竖直向下喷出。“水火箭”(不含水)的质量M=1kg,水的密度,重力加速度大小取,忽略空气阻力。求:
(1)水喷出过程“水火箭”受到的平均推力大小;
(2)喷水结束时“水火箭”的速度大小。
【答案】(1)60N (2)25m/s
【解析】
【小问1详解】
喷出的水的质量
对喷出的水,取竖直向下为正方向,根据动量定理
解得
根据牛顿第三定律,水对火箭的平均推力
【小问2详解】
取竖直向上为正方向,根据动量定理有
代入数据解得
16. 自动体外除颤器(AED)是一种便携式的医疗设备,某型号AED的工作原理示意图可简化成如图所示。闭合开关S,电路给储能电容器C充电,充电完毕后断开S,电容器通过电阻R1、R2、R3放电。已知电源电动势,内阻,电阻,,,电容器的电容,求:
(1)闭合S电路稳定后通过R3的电流;
(2)断开S通过R1的电量。
【答案】(1)1A (2)4×10-5C
【解析】
【小问1详解】
闭合S电路稳定后,外电路总电阻为
解得
根据闭合电路欧姆定律可得,通过R3的电流为
解得
【小问2详解】
闭合S电路稳定后,电容器的电压为
解得
电容器的带电量为Q=CU
解得
断开S后,电容器通过电阻R1、R2、R3放电,R1、R2并联后与R3串联,通过R1、R2的电流之比为
根据,t相同,可知通过R1、R2的电量之比为
故通过R1的电量为
解得
17. 如图所示,光滑水平面上,三个半径相同的小球a、b、c沿直线自左向右依次排列,b、c处于静止状态,a以v0=4m/s的初速度向b运动,并与b发生弹性碰撞,随后b与c碰撞并粘在一起。已知a、b的质量分别为ma=3kg、mb=1kg。
(1)求a、b碰撞后各自的速度大小;
(2)若a与b、c的结合体不会发生碰撞,求c的质量。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
a与b发生弹性碰撞,动量是守恒的,即
前后的动能也是守恒的,
可解得、
【小问2详解】
b、c碰后粘在一起的过程也是动量守恒的,即
a与b、c的结合体不会发生碰撞的条件是
可解得
18. 如图所示,水平面AB段粗糙,B点右侧光滑,足够长的光滑斜面体在B点与水平面平滑连接。小物块甲以初速度v0=12m/s从A点开始运动,同时将小物块乙从B点正上方h=5m处由静止释放,乙恰好落到甲上,并在极短时间内粘在一起(碰撞时冲击力远大于甲、乙的总重力),冲上斜面体。已知斜面体质量M=6kg,甲的质量m甲=2kg ,乙的质量m乙=1kg,甲与AB段的动摩擦因数=0.2,重力加速度大小取,不计空气阻力。求:
(1)A、B两点的距离x及甲刚运动到B点的速度大小v甲;
(2)甲、乙碰撞过程中地面对甲的摩擦力的冲量大小If;
(3)甲、乙整体再次返回水平面时的速度v1。
【答案】(1),
(2)
(3),方向水平向左
【解析】
【小问1详解】
由题意知,甲从A运动到B的时间与乙自由下落的时间相同设为
乙做自由落体运动
甲从A运动到B的过程中,根据动量定理
甲从A运动到B的位移
解得
,
【小问2详解】
乙自由下落过程,碰撞时间极短,对乙,竖直方向动量定理
因碰撞时冲击力远大于甲、乙的总重力,碰撞时间极短,故甲对乙的支持力冲量
地面对甲的支持力的冲量
地面对甲的摩擦力冲量
【小问3详解】
由动量定理可得
可得
整体沿斜面上升、返回过程中,斜面光滑,水平方向动量守恒,机械能守恒。设返回水平面时整体速度为,斜面速度为
M=6kg,甲的质量 ,乙的质量
水平动量守恒
机械能守恒
解得
,负号表示方向水平向左。
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