精品解析：福建省华安县第一中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题

第二次月考高二物理试卷 一、单选题16分 1. 原来静止的可以自由转动的小磁针如图所示，当一束带负电的粒子沿水平方向从左向右飞过小磁针的下方时，小磁针的极将（　　） A. 向纸内偏转 B. 向纸外偏转 C. 向下偏转 D. 向上偏转 2. 丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应，他在电与磁学研究上开创性的工作创立了物理研究的新纪元。某物理探究小组在实验室重复了奥斯特的实验，具体做法是：在静止的小磁针正上方，平行于小磁针水平放置一根直导线，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线的电流为时，小磁针静止时与导线夹角为。已知直导线在某点产生磁场的强弱与通过该直导线的电流成正比，若在实验中发现小磁针静止时与导线夹角为，则通过该直导线的电流为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为地球磁场分布示意图，下列与地磁场相关的说法正确的是（　　） A. 射向地球的宇宙粒子在两极地区受到磁场的作用较强，容易形成极光现象 B. 地球的磁场与条形磁铁的磁场分布比较相似，可以将地磁场类比成一个带负电荷的天体自转形成的 C. 若有一架杭州飞往广州的客机，途经金华上空时右侧机翼的电势较高 D. 赤道包围面积的磁通量比静止卫星轨道包围面积的磁通量小 4. 如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A. 灯泡L的额定电压为2V，额定功率为2W B. 此时电源内阻的热功率为4W C. 此时电源的效率为50% D. 把灯泡L换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将增大 二、多选题24分 5. 如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，R1是定值电阻（R1=r），R2是电阻箱，C是水平放置的平行板电容器，电表均为理想电表。将R2调至最大值，闭合开关S，电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。现将电阻箱阻值调小，分别用、、和表示电流表、电压表V1、电压表V2和电压表V3示数变化量的绝对值，则下列说法正确的是（　　） A. B. 、不变，减小 C. 带电液滴将加速向上运动 D. 电源的输出功率一直增大 6. 下列关于电场的说法正确的是（　　） A. 电场强度较大的地方电势一定越高 B. 点电荷的电场强度公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷Q距离r的二次方成反比 C. 匀强电场中电势降低最快的方向一定是电场强度的方向 D. 电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 7. 如图所示，在竖直平面内的平行板电容器，在其正中P点有一个带电微粒。S闭合时，该微粒恰好能保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 微粒带正电 B. 若保持S闭合，上移极板N，微粒向上加速 C. 若开关S断开，上移极板M，微粒向下加速 D. 若开关S断开，下移极板M，P点电势不变 8. 2022年2月北京举办了第24届冬季奥运会，成为全球首座“双奥之城”。在此期间，17岁的中国运动员苏翊鸣夺得男子单板滑雪大跳台项目金牌，成为中国首个单板滑雪奥运冠军。图甲所示是苏翊鸣在北京首钢滑雪大跳台中心的比赛过程，现将其运动过程简化为如图乙所示。运动员以水平初速度v0从P点冲上半径为R的六分之一圆弧跳台，离开跳台后M点为运动员的最高位置，之后运动员落在了倾角为的斜坡，落点距Q点的距离为L。若忽略运动员及滑雪板运动过程中受到的一切阻力并将其看成质点，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员在最高点速度为0 B. 最高点M距水平面PQ的竖直距离为 C. 运动员离开圆弧跳台后在空中运动的时间 D. 运动员落在斜面时的速度大小为 三、填空题28分 9. 常用电表的读数 （1）对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。0～3V的电压表和0～3A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是______V和________A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。 （2）对于0～15V量程的电压表，精确度是________V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“格估读”，即读到0.1V。 （3）对于0～0.6A量程的电流表，精确度是________A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A。 10. 有一额定电压为2.8V、额定功率为0.56W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用： A．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0~18V，内阻约18kΩ） C．电流表A（量程0~100mA，内阻为15Ω） D．定值电阻 E．滑动变阻器（最大电阻10Ω，允许最大电流2A） F．滑动变阻器（最大电阻200Ω，允许最大电流150mA） G．三节干电池（总电动势约为4.5V） H．电键、导线若干 （1）为提高实验的精确程度，电压表应选用_______________；滑动变阻器应选用_______________（以上均填器材前的序号） （2）请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图_______。 11. （1）用多用表测电阻，如果表的指针偏转过小，为使测量比较准确，应将选择开关拨至倍率较________(大或小)的挡位上.每次换挡后，需要重新______再进行测量. （2）如图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置. ①A是________挡，若用此挡测量，则读数________ ②B是________挡，若用此挡测量，则读数________ ③C是________挡，若用此挡测量，则读数________ 12. 某物理小组为了较精确地测量一节新电池的内阻，设计了图（a）所示的实验电路原理图，其中用于保护电路，其阻值为1.5Ω。 （1）实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，作出的图线如图（b）所示，则干电池的电动势______V，干电池的内阻______。（结果保留两位有效数字） （2）用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值相比：______，______（选填“>”“<”或“=”）。 四、解答题8+12+12 13. 如图所示，电源的电动势E=42V，内阻r=1Ω，R=20Ω，M为直流电动机，其电枢电阻r′=1Ω，电动机正常工作时，电压表读数为U=21V，求： （1）电动机M中的电流； （2）电动机转变为机械能的功率； （3）电动机的输入功率； （4）电路的发热功率。 14. 如图甲所示，在xOy坐标系中，在第II象限放置了α射线管，α射线管由平行于x轴的平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成。细管C离两板等距，且开口在y轴上（图中C与两板连线绝缘）。放射源P靠近在A极板下方的左端，可以斜向下沿特定方向发射一定初速度的α粒子。若极板长为，间距为，当A、B板加上某一电压时，α粒子刚好能以速度从细管C水平射出，进入位于第I象限的静电分析器恰好做匀速圆周运动。静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心O，运动轨迹处的场强大小为。之后α粒子垂直x轴进入第IV象限的电场强度大小不变、方向水平、随时间周期性变化的电场中，以此刻为计时零时刻，电场变化关系如图乙（图中和为已知值），规定沿x轴正方向为电场正值的方向。已知α粒子带正电，电荷量大小为（为元电荷），质量为，重力不计。求： （1） α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径； （2） 当时，α粒子的坐标； （3） α粒子的初速度的大小和方向。 15. 如图所示，在动摩擦因数的绝缘水平面上放置一质量的带正电的小滑块A，其所带电荷量 。在的左边处放置一个质量的不带电的小滑块B，滑块B与左边竖直绝缘墙壁相距，在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场，电场强度大小 。A由静止开始向左滑动并与B发生碰撞，设碰撞过程的时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞，在与墙壁碰撞时没有机械能损失，也没有电荷量的损失，且两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小可忽略不计。取）试求： (1)试通过计算分析A与B相碰前A的受力情况和运动情况，以及A与B相碰后、A和B与墙壁碰撞后A和B的受力情况和运动情况； (2)两滑块在粗糙水平面上运动的整个过程中，由于摩擦而产生的热量是多少。（结果保留2位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二次月考高二物理试卷 一、单选题16分 1. 原来静止的可以自由转动的小磁针如图所示，当一束带负电的粒子沿水平方向从左向右飞过小磁针的下方时，小磁针的极将（　　） A. 向纸内偏转 B. 向纸外偏转 C. 向下偏转 D. 向上偏转 【答案】A 【解析】 【详解】带负电的粒子水平从左向右飞过，电流方向从右向左，根据安培定则知，小磁针所处位置的磁感应强度的方向垂直纸面向里，所以小磁针的极将向内偏转。 故选A。 2. 丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应，他在电与磁学研究上开创性的工作创立了物理研究的新纪元。某物理探究小组在实验室重复了奥斯特的实验，具体做法是：在静止的小磁针正上方，平行于小磁针水平放置一根直导线，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线的电流为时，小磁针静止时与导线夹角为。已知直导线在某点产生磁场的强弱与通过该直导线的电流成正比，若在实验中发现小磁针静止时与导线夹角为，则通过该直导线的电流为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设小磁针处地磁场为由南向北，磁感应强度为B1，导线南北方向放置，由安培定则可知，电流在小磁针处的磁场与地磁场方向垂直，则当通过该导线的电流为时，由平行四边形定则可知该电流在小磁针处的磁场的磁感应强度 当通过该导线的电流为时，由平行四边形定则可知该电流在小磁针处的磁场的磁感应强度 由于直导线在某点产生磁场的强弱与通过该直导线的电流成正比，所以 解得通过该直导线的电流 故B正确。 故选B。 3. 如图所示为地球磁场分布示意图，下列与地磁场相关的说法正确的是（　　） A. 射向地球的宇宙粒子在两极地区受到磁场的作用较强，容易形成极光现象 B. 地球的磁场与条形磁铁的磁场分布比较相似，可以将地磁场类比成一个带负电荷的天体自转形成的 C. 若有一架杭州飞往广州的客机，途经金华上空时右侧机翼的电势较高 D. 赤道包围面积的磁通量比静止卫星轨道包围面积的磁通量小 【答案】B 【解析】 【详解】A．极光的形成是由于射向地面的宇宙粒子在洛伦兹力的作用下向两极偏转形成的，A错误； B．由于地球的磁场与条形磁铁的磁场分布比较相似，条形磁铁的磁场与通电螺线管周围的磁场相同，根据分子电流假说，也可以将地磁场类比成一个带负电荷的天体自转形成的，B正确； C．北半球地磁场为斜向下，一架杭州飞往广州的客机，向西南方向运动，根据右手定则可以判断，飞行员左侧机翼电势较高，C错误； D．由于地球内部磁场方向由北极指向南极，地球外部磁场方向由南极指向北极，所以赤道包围面积的磁通量比静止卫星轨道包围面积的磁通量大，D错误。 故选B。 4. 如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A. 灯泡L的额定电压为2V，额定功率为2W B. 此时电源内阻的热功率为4W C. 此时电源的效率为50% D. 把灯泡L换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像交点可知，灯泡L的额定电压为2V，额定功率为，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可得 可得此电源的电动势为，内阻为 电源内阻的热功率为，故B错误； C．此时电源的效率为，故C错误； D．此时灯泡的电功率为 把灯泡L换成阻值恒为的纯电阻，电功率为 则把灯泡L换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将增大，故D正确； 故选D。 二、多选题24分 5. 如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，R1是定值电阻（R1=r），R2是电阻箱，C是水平放置的平行板电容器，电表均为理想电表。将R2调至最大值，闭合开关S，电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。现将电阻箱阻值调小，分别用、、和表示电流表、电压表V1、电压表V2和电压表V3示数变化量的绝对值，则下列说法正确的是（　　） A. B. 、不变，减小 C. 带电液滴将加速向上运动 D. 电源的输出功率一直增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据电路知识知，为路端电压，为电阻箱两端的电压，为定值电阻两端的电压，由 可得 由 可得 由 可得 又 故 且、、都不变，故A正确，B错误； C．带电液滴在平行板电容器中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，电容器两端的电势差即为电阻箱两端的电压，开始电阻箱阻值最大，电阻箱调小后，电路总电阻减小，总电流增大，根据闭合回路欧姆定律可得电阻箱两端的电压减小，因此电容器两端电压减小，电容器两极板件间电场强度减小，从而电场力减小，液滴将向下加速运动，故C错误； D．当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，故结合题目条件，电阻箱阻值减小，电源输出功率一直增大，减小到0时，外电路电阻等于内阻，电源输出功率最大，故D正确。 故选AD。 6. 下列关于电场的说法正确的是（　　） A. 电场强度较大的地方电势一定越高 B. 点电荷的电场强度公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷Q距离r的二次方成反比 C. 匀强电场中电势降低最快的方向一定是电场强度的方向 D. 电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电场强度较大的地方电势不一定越高，例如在负点电荷附近，电场强度大但电势低，故A错误； B．点电荷的电场强度公式 点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷Q距离r的二次方成反比，故B正确； C．根据匀强电场电场强度与电势差的关系可知，匀强电场中电势降低最快的方向一定是电场强度的方向，故C正确； D．电场线不一定与带电粒子的运动轨迹重合，只有电场线是直线，且带电粒子的初速度为零或初速度与电场线方向在同一直线的情况下，电场线才与带电粒子在电场中的运动轨迹重合，故D错误。 故选BC。 7. 如图所示，在竖直平面内的平行板电容器，在其正中P点有一个带电微粒。S闭合时，该微粒恰好能保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 微粒带正电 B. 若保持S闭合，上移极板N，微粒向上加速 C. 若开关S断开，上移极板M，微粒向下加速 D. 若开关S断开，下移极板M，P点电势不变 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．S闭合时，该微粒恰好能保持静止，根据受力平衡可知微粒受到的电场力竖直向上，与板间场强方向相同，所以微粒带正电，故A正确； B．若保持S闭合，则板间电压保持不变，上移极板N，根据 由于板间距离减小，板间场强增大，微粒受到的电场力增大，所以微粒向上加速运动，故B正确； C．若开关S断开，则电容器所带电荷量不变，根据 上移极板M，可知板间场强不变，微粒受到的电场力不变，微粒仍处于静止状态，故C错误； D．若开关S断开，则电容器所带电荷量不变，根据 下移极板M，可知板间场强不变，P点与接地板N距离不变，则P点与接地板N的电势差不变，P点电势不变，故D正确。 故选ABD。 8. 2022年2月北京举办了第24届冬季奥运会，成为全球首座“双奥之城”。在此期间，17岁的中国运动员苏翊鸣夺得男子单板滑雪大跳台项目金牌，成为中国首个单板滑雪奥运冠军。图甲所示是苏翊鸣在北京首钢滑雪大跳台中心的比赛过程，现将其运动过程简化为如图乙所示。运动员以水平初速度v0从P点冲上半径为R的六分之一圆弧跳台，离开跳台后M点为运动员的最高位置，之后运动员落在了倾角为的斜坡，落点距Q点的距离为L。若忽略运动员及滑雪板运动过程中受到的一切阻力并将其看成质点，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员在最高点速度为0 B. 最高点M距水平面PQ的竖直距离为 C. 运动员离开圆弧跳台后在空中运动的时间 D. 运动员落在斜面时的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．运动员离开跳台后做斜抛运动，则运动员在最高点时竖直速度为零，水平速度不为零，故A错误； B．设运动员离开圆弧跳台后的速度为，由圆周知识和几何知识可得，与水平方向的夹角为 运动员从开始运动到离开圆弧跳台，根据动能定理有 解得 运动员从离开圆弧跳台到最高点M，根据斜抛知识有 最高点M距水平面PQ的竖直距离为 联立解得，最高点M距水平面PQ的竖直距离为，故B正确； CD．运动员从开始运动到落在斜面上，根据动能定理有 解得，运动员落在斜面时的速度大小为 运动员落在斜面时的竖直分速度大小为 则运动员离开圆弧跳台后在空中运动的时间为 故C错误，D正确。 故选BD。 三、填空题28分 9. 常用电表的读数 （1）对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。0～3V的电压表和0～3A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是______V和________A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。 （2）对于0～15V量程的电压表，精确度是________V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“格估读”，即读到0.1V。 （3）对于0～0.6A量程的电流表，精确度是________A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A。 【答案】（1） ①. 0.1 ②. 0.1 （2）0.5 （3）0.02 【解析】 【小问1详解】 [1][2]0～3V的电压表和0～3A的电流表的读数方法相同，此量程下1个大格分别是1V和1A，1个大格分为10个小格，一个小格分别为0.1V和0.1A，所以精确度分别是0.1V和0.1A。 【小问2详解】 0～15V的电压表1个大格是5V，1个大格分为10个小格，一个小格为0.5V，所以精确度是0.5V。 【小问3详解】 0～0.6A的电流表1个大格分别是0.2A，1个大格分为10个小格，一个小格为0.02A，所以精确度是0.02A。 10. 有一额定电压为2.8V、额定功率为0.56W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用： A．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0~18V，内阻约18kΩ） C．电流表A（量程0~100mA，内阻为15Ω） D．定值电阻 E．滑动变阻器（最大电阻10Ω，允许最大电流2A） F．滑动变阻器（最大电阻200Ω，允许最大电流150mA） G．三节干电池（总电动势约为4.5V） H．电键、导线若干 （1）为提高实验的精确程度，电压表应选用_______________；滑动变阻器应选用_______________（以上均填器材前的序号） （2）请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图_______。 【答案】 ①. A ②. E ③. 【解析】 【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.8V，为使电压表指针偏转合适角度，电压表选V1 [2]测量伏安特性曲线，要求电表从零开始变化，故采用分压式接法，选择小滑动变阻器 （2）[3]计算可得小灯泡的额定电流为200毫安，电流表量程过小，可通过定值电阻并联对其进行改装。故实验电路图为 11. （1）用多用表测电阻，如果表的指针偏转过小，为使测量比较准确，应将选择开关拨至倍率较________(大或小)的挡位上.每次换挡后，需要重新______再进行测量. （2）如图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置. ①A是________挡，若用此挡测量，则读数________ ②B是________挡，若用此挡测量，则读数________ ③C是________挡，若用此挡测量，则读数________ 【答案】 ①. 大 ②. 调零 ③. 电阻 ④. 3000Ω ⑤. 电流 ⑥. 5mA ⑦. 电压 ⑧. 25V 【解析】 【详解】（1）[1][2]．如果表的指针偏转过小，说明电阻太大，所以换用高挡，换挡后需要重新欧姆调零； （2）①[3][4]．A是电阻 若用此挡测量，则读数为； ②[5][6]．B是电流，则表盘为1分度盘，若用此挡测量，则读数为5mA； ③[7][8]．C是电压，分度盘为5分度，若用此挡测量，则读数为25V． 12. 某物理小组为了较精确地测量一节新电池的内阻，设计了图（a）所示的实验电路原理图，其中用于保护电路，其阻值为1.5Ω。 （1）实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，作出的图线如图（b）所示，则干电池的电动势______V，干电池的内阻______。（结果保留两位有效数字） （2）用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值相比：______，______（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 2.0 ②. 1.0 （2） ①. < ②. < 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律可得 解得 由图示U-I图像可知，图线与纵轴交点坐标值为2.0，干电池的电动势 E=2.0V 图像斜率的绝对值 干电池的内阻 【小问2详解】 [1][2]当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U-I图像如图所示 由图像可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，即 ， 四、解答题8+12+12 13. 如图所示，电源的电动势E=42V，内阻r=1Ω，R=20Ω，M为直流电动机，其电枢电阻r′=1Ω，电动机正常工作时，电压表读数为U=21V，求： （1）电动机M中的电流； （2）电动机转变为机械能的功率； （3）电动机的输入功率； （4）电路的发热功率。 【答案】（1）1A （2）20W （3）21W （4）22W 【解析】 【小问1详解】 对电源和电阻R，根据闭合电路欧姆定律有 所以电动机M中的电流 【小问2详解】 电动机正常工作时，电压表读数为U=21V，电动机转变为机械能的功率 代入数据解得 【小问3详解】 电动机的输入功率 代入数据解得 【小问4详解】 电路的发热功率 代入数据解得 14. 如图甲所示，在xOy坐标系中，在第II象限放置了α射线管，α射线管由平行于x轴的平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成。细管C离两板等距，且开口在y轴上（图中C与两板连线绝缘）。放射源P靠近在A极板下方的左端，可以斜向下沿特定方向发射一定初速度的α粒子。若极板长为，间距为，当A、B板加上某一电压时，α粒子刚好能以速度从细管C水平射出，进入位于第I象限的静电分析器恰好做匀速圆周运动。静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心O，运动轨迹处的场强大小为。之后α粒子垂直x轴进入第IV象限的电场强度大小不变、方向水平、随时间周期性变化的电场中，以此刻为计时零时刻，电场变化关系如图乙（图中和为已知值），规定沿x轴正方向为电场正值的方向。已知α粒子带正电，电荷量大小为（为元电荷），质量为，重力不计。求： （1） α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径； （2） 当时，α粒子的坐标； （3） α粒子的初速度的大小和方向。 【答案】（1）；（2）；（3），与水平方向的夹角为， 【解析】 【详解】（1）α粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，由电场力提供向心力，则有 解得 （2）粒子进入交变电场后，轴方向做匀速直线运动，则有 轴先做匀加速直线运动，则内的位移为 后做匀减速直线运动，之后又重复先前的运动，根据对称性，6T内粒子的位移 则横坐标为 解得 即α粒子的坐标为。 （3）粒子在平行金属板中水平方向做匀速运动，则有 竖直方向做匀减速直线运动，根据题意，运动到细管位置时，竖直分速度恰好减为0，则有 则α粒子的初速度v0的大小为 令该速度与水平方向的夹角的为θ，则有 解得 ， 15. 如图所示，在动摩擦因数的绝缘水平面上放置一质量的带正电的小滑块A，其所带电荷量 。在的左边处放置一个质量的不带电的小滑块B，滑块B与左边竖直绝缘墙壁相距，在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场，电场强度大小 。A由静止开始向左滑动并与B发生碰撞，设碰撞过程的时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞，在与墙壁碰撞时没有机械能损失，也没有电荷量的损失，且两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小可忽略不计。取）试求： (1)试通过计算分析A与B相碰前A的受力情况和运动情况，以及A与B相碰后、A和B与墙壁碰撞后A和B的受力情况和运动情况； (2)两滑块在粗糙水平面上运动的整个过程中，由于摩擦而产生的热量是多少。（结果保留2位有效数字） 【答案】(1) A与B相碰前，A受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向右的滑动摩擦力，A向左做初速度为零的匀加速直线运动；A与B相碰后，A和B受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向右的滑动摩擦力，A和B向左做匀速直线运动；A和B与墙壁碰撞后，A和B受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向左的滑动摩擦力，A和B向右做匀减速直线运动，当速度减至零时，因水平向左的电场力与最大静摩擦力相等，所以A和B静止；(2)0.014J 【解析】 【详解】(1)A与B相碰前A受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向右的滑动摩擦力，电场力大小为 滑动摩擦力大小为 因，所以A向左做初速度为零的匀加速直线运动； A与B相碰后，A和B受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向右的滑动摩擦力，电场力大小仍为 滑动摩擦力大小为 因，所以A和B向左做匀速直线运动； A和B与墙壁碰撞后A和B受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向左的滑动摩擦力，电场力大小仍为 滑动摩擦力大小为 因合力水平向左，所以A和B向右做匀减速直线运动，当速度减至零时，因水平向左的电场力与最大静摩擦力相等，所以A和B静止； (2)设两滑块A和B相撞前瞬间滑块A的速度为，由动能定理有 解得 滑块A、B碰撞的过程系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律有 解得 设两滑块与墙壁碰撞后向右运动的最大距离为，根据动能定理有 解得 故两滑块在粗糙水平面上运动的整个过程中，由于摩擦而产生的热量是 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $