精品解析:山东滨州市邹平市第一中学2025-2026学年高二上学期期末考第一轮考试加强物理卷
2026-03-03
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内容正文:
高二物理期末第一轮考试加强卷
一、单选题
1. 水平直导线ab正下方有一小磁针,小磁针静止时指向如图所示。当ab通以向右的电流I时,小磁针的N极将( )
A. 仍保持静止
B. 向纸外偏转
C. 向纸内偏转
D. 在纸面内顺时针转过180°
2. 下列关于机械振动和机械波的说法中,正确的是( )
A. 障碍物或孔的尺寸比波长大得多时,能产生明显的衍射现象
B. 驱动力频率与物体的固有频率相差越大,物体越容易产生共振
C. 当观测者远离波源时,观测者接收到的频率比波源振动频率低
D. 出现干涉现象时,振动加强点始终位于波峰或波谷
3. 如图所示,用回旋加速器来加速带电粒子,以下说法正确的是( )
A. D形盒的狭缝间所加的电压是恒定电压
B. 粒子在磁场中的半径越来越大,周期也越来越大
C. 电场对带电粒子做正功,使其动能增大
D. 带电粒子的最大动能由加速电压大小决定
4. 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起,经时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 地面对他的冲量为,地面对他做的功为
B. 地面对他的冲量为,地面对他做的功为零
C. 地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为
D. 地面对他的冲量为,地面对他做的功为零
5. 《天工开物》舞剧在2025年10月10日北京场次的谢幕环节中,首次引入了智能机器人与舞者同台互动表演。该机器人由宇树科技提供,它完成的后空翻、打拳、伴舞等动作的流畅度接近人类表演水平。假设机器人的电池容量为30A·h,工作时输出电压为24V,输出功率为48W。关于该机器人,下列说法正确的是( )
A. 机器人的电阻是12Ω B. 电池储存的电能为30A·h
C. 机器人正常工作时的电流是30A D. 机器人充满电后一次工作最长时间约为15h
6. 如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,,然后释放振子,经过0.2s振子第1次到达O点,如果把振子拉到点,,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为( )
A. 小于0.4s B. 0.2s C. 大于0.2s D. 0.4s
7. 如图所示,平静的、不计阻力的湖面上,一位女子脚踩竹竿静立于点,一段时间后她到达点。经测量发现、间距离为,竹竿右端距离河岸为。已知竹竿的质量约为。则该女子的质量约为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像,下列说法中错误的是( )
A. 甲、乙两单摆的摆长相等
B. 甲摆的振幅比乙摆大
C. 甲摆的机械能比乙摆大
D. 在t=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆
二、多选题
9. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
C. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D. 如果某一遥远星球离地球远去,那么地球上接收到该星球发出光的频率要变大
10. 一列沿x轴传播的简谐横波在0时刻和t=3s时的部分波形分别如图中实线和虚线所示。下列说法正确的是( )
A. 该横波的波长为3m
B. 若该横波沿x轴正方向传播,则该横波的周期可能为4s
C. 若该横波沿x轴正方向传播,则该横波的传播速度大小可能为3m/s
D. 若该横波沿x轴负方向传播,则该横波的传播速度大小可能为3m/s
11. 如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻丝的U-I图线,用该电源和电阻丝组成闭合电路,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为3V,内阻为1Ω
B. 电阻丝的电阻为1Ω
C. 电路的路端电压为2V
D. 电阻丝的电功率为9W
12. 如图所示,一定质量的通电导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上,已知A、B、C、D图示各种情况所加匀强磁场的磁感应强度大小都相同,而方向各不相同,且在图示的几种情况下导体棒均能静止,则下列判断正确的是( )
A. 四种情况下的导体棒受到的安培力大小相等
B. A图中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零
C. B图中导体棒ab不可能是二力平衡
D. C、D图中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零
三、实验题
13. 如图所示,一圆弧形轨道最低点与水平轨道平滑连接,滑块(质量为)和滑块(质量为)与水平轨道的动摩擦因数均相同,用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下:
①先仅让滑块从圆弧轨道的点由静止滑下,记下滑块停止的位置;
②将滑块静止放置在水平轨道的起始点,再次让滑块从点由静止滑下,分别记下滑块和滑块的停止位置;
③测量三个停止位置到点间的距离分别为、、。
(1)、碰后不反弹,则步骤②中滑块的停止位置为_______(填“”“”或“”),两个物块的质量关系是_______(填“>”“<”或“=”)。
(2)若碰撞过程中动量守恒,则可以通过验证表达式___________(选填序号)即可。
A.
B.
C.
14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻,他们在实验室找到了如下器材:
A.电压表(,内阻约为)
B.灵敏电流计(,内阻为)
C.滑动变阻器()
D.电阻箱()
E.开关和导线若干
(1)他们首先将灵敏电流计改装成量程为的电流表,需要将电阻箱调为_____后与灵敏电流计_____(选填“串”或“并”)联。
(2)他们设计了甲、乙两个实验电路,电流表为改装后的电表,为了减小误差,实验时应该选择_____(选填“甲”或“乙”)。
(3)他们用正确的电路完成实验,记录了5组数据,并画出了图线如图丙所示,由此可得出干电池的电动势_____,内阻_____。(均保留两位小数)
(4)此实验电动势测量值_____真实值(填等于或大于或小于)。
四、解答题
15. 如图所示,某柱状透明工艺品的截面形状是圆心角为、半径为的扇形,一束单色平行光沿与面成角的方向射向面,经面折射进入该柱状介质内,已知折射光线均平行于面。
(1)求该柱状介质的折射率;
(2)求弧面有光线射出的部分对应的弧长(不考虑二次反射)。
16. 如图所示,带电荷量为的正点电荷固定在光滑绝缘水平面上的O点,A、B、C为平面上三点,过B、C点的两条电场线垂直,过A点的电场线与过B点电场线的夹角为 ,虚线是过A、B、C三点的圆柱形金属屏蔽网,内部有垂直水平面向上的匀强磁场。带电荷量为、质量为m的粒子从距O点无穷远处以一定速度沿AO 方向发射,之后粒子能垂直电场线经过B、C点,然后回到释放位置。取无穷远处电势为零,点电荷在距其r处产生的电势,k为静电力常量。已知OB=l。求:
(1)金属屏蔽网内磁场的磁感应强度大小。
(2)粒子释放时的动能。
17. 某同学通过实际测量发现,小灯泡的电阻并非阻值不变,而是随着电流增大而逐渐增大。他设计了如图甲所示的电路进行实验探究,电源为电压可调的学生电源,R为定值电阻。小灯泡L标有“6V,3W”字样。根据记录的电流表和电压表的示数变化,描绘出如图乙所示的I﹣U关系图。请你根据实验测的数据解决下面问题:
①当电压表的示数为6V时,求通过R的电流;
②调节电源电压,当电路消耗的总功率为1.65W时,求小灯泡的电阻及实际功率。
18. 如图所示,物体A质量,以初速度在光滑平台上向右运动,右边放置有质量的滑块B。平台上有一水平光滑固定滑轨,其上穿有一质量的滑块C,滑块B与C通过一轻弹簧连接,开始时弹簧竖直并处于原长。一段时间后A与B碰撞并粘在一起向右运动。A、B组合体随后运动过程中一直没有离开水平面,且C没有滑离滑轨,弹簧始终处在弹性限度内。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度,求:
(1)滑块A碰到B后整体的速度大小;
(2)弹簧伸到最长时的弹性势能;
(3)C在弹簧第一次恢复原长时的速度大小。
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高二物理期末第一轮考试加强卷
一、单选题
1. 水平直导线ab正下方有一小磁针,小磁针静止时指向如图所示。当ab通以向右的电流I时,小磁针的N极将( )
A. 仍保持静止
B. 向纸外偏转
C. 向纸内偏转
D. 在纸面内顺时针转过180°
【答案】C
【解析】
【详解】当通入如图所示的电流时,根据右手螺旋定则可知电流在导线下方产生的磁场方向垂直纸面向里,则导线正下方原来静止的小磁针的N极将向纸内偏转,故选C。
2. 下列关于机械振动和机械波的说法中,正确的是( )
A. 障碍物或孔的尺寸比波长大得多时,能产生明显的衍射现象
B. 驱动力频率与物体的固有频率相差越大,物体越容易产生共振
C. 当观测者远离波源时,观测者接收到的频率比波源振动频率低
D. 出现干涉现象时,振动加强点始终位于波峰或波谷
【答案】C
【解析】
【详解】A.明显的衍射现象要求障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或小于波长;尺寸比波长大得多时,衍射现象不明显。故A错误。
B.共振发生在驱动力频率与物体固有频率相等时;驱动力频率与固有频率相差越大,振幅越小,越不容易发生共振。故B错误。
C.当观测者远离波源时,根据多普勒效应,观测者接收到的频率低于波源振动频率。故C正确。
D.干涉现象中,振动加强点振幅最大,但位置随时间变化(在平衡位置附近振动),并非始终位于波峰或波谷。故D错误。
故选C。
3. 如图所示,用回旋加速器来加速带电粒子,以下说法正确的是( )
A. D形盒的狭缝间所加的电压是恒定电压
B. 粒子在磁场中的半径越来越大,周期也越来越大
C. 电场对带电粒子做正功,使其动能增大
D. 带电粒子的最大动能由加速电压大小决定
【答案】C
【解析】
【详解】A.为了保证粒子每次经过狭缝都能被加速,D形盒的狭缝间所加的电压为交变电压,故A错误;
B.粒子在磁场中运动,有,
可得,
可知粒子在磁场中的半径越来越大,周期保持不变,故B错误;
C.粒子每次经过狭缝都被加速,电场对带电粒子做正功,使其动能增大,故C正确;
D.当粒子在磁场中的轨道半径等于D形盒半径时,粒子的动能最大,则有
粒子的最大动能为
可知带电粒子的最大动能与加速电压无关,故D错误。
故选C。
4. 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起,经时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 地面对他的冲量为,地面对他做的功为
B. 地面对他的冲量为,地面对他做的功为零
C. 地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为
D. 地面对他的冲量为,地面对他做的功为零
【答案】D
【解析】
【详解】人的速度原来为零,起跳后变为v,以向上为正方向,由动量定理可得
故地面对人的冲量为
人在跳起时,地面对人的支持力竖直向上,在跳起过程中,在支持力方向上没有位移,地面对运动员的支持力不做功。
故选D。
5. 《天工开物》舞剧在2025年10月10日北京场次的谢幕环节中,首次引入了智能机器人与舞者同台互动表演。该机器人由宇树科技提供,它完成的后空翻、打拳、伴舞等动作的流畅度接近人类表演水平。假设机器人的电池容量为30A·h,工作时输出电压为24V,输出功率为48W。关于该机器人,下列说法正确的是( )
A. 机器人的电阻是12Ω B. 电池储存的电能为30A·h
C. 机器人正常工作时的电流是30A D. 机器人充满电后一次工作最长时间约为15h
【答案】D
【解析】
【详解】AC.机器人正常工作时的电流
由于机器人不是纯电阻,则,故AC错误;
B.电池容量是指电池所能储存的电荷量的多少,不是储存电能的大小,故B错误;
D.机器人充满电后一次工作时间,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,,然后释放振子,经过0.2s振子第1次到达O点,如果把振子拉到点,,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为( )
A. 小于0.4s B. 0.2s C. 大于0.2s D. 0.4s
【答案】B
【解析】
【详解】简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的,它们相等,所需时间为0.2s。
故选B。
7. 如图所示,平静的、不计阻力的湖面上,一位女子脚踩竹竿静立于点,一段时间后她到达点。经测量发现、间距离为,竹竿右端距离河岸为。已知竹竿的质量约为。则该女子的质量约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,设女子的质量为m,由动量守恒定律有
由于系统的水平动量一直为0,运动时间相等,设运动时间为t,则有
整理可得
解得
故选B。
8. 如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像,下列说法中错误的是( )
A. 甲、乙两单摆的摆长相等
B. 甲摆的振幅比乙摆大
C. 甲摆的机械能比乙摆大
D. 在t=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图看出,两单摆的周期相同,同一地点的g相同,由单摆的周期公式
可得,甲、乙两单摆的摆长L相等,故A正确;
B.由图知甲摆的振幅比乙摆大,故B正确;
C.尽管甲摆的振幅比乙摆大,两摆的摆长也相等,但由于两摆的质量未知,所以无法比较机械能的大小,故C错误;
D.在t=0.5s时,甲摆经过平衡位置,振动的加速度为零,乙摆的位移为负向最大,根据
可知,乙摆具有正向最大加速度,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
二、多选题
9. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
C. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D. 如果某一遥远星球离地球远去,那么地球上接收到该星球发出光的频率要变大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,故A正确;
B.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,故B正确;
C.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,故C错误;
D.如果某一遥远星球离地球远去,根据多普勒效应可知,地球上接收到该星球发出光的频率要变小,故D错误。
故选AB。
10. 一列沿x轴传播的简谐横波在0时刻和t=3s时的部分波形分别如图中实线和虚线所示。下列说法正确的是( )
A. 该横波的波长为3m
B. 若该横波沿x轴正方向传播,则该横波的周期可能为4s
C. 若该横波沿x轴正方向传播,则该横波的传播速度大小可能为3m/s
D. 若该横波沿x轴负方向传播,则该横波的传播速度大小可能为3m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,该横波的波长为4m,故A错误;
B.若该横波沿x轴正方向传播,则传播的时间
解得
当时,故B正确;
C.若该横波沿x轴正方向传播,周期为
则传播速度为
若,代入上式有
解得,不符合要求,故C错误;
D.若该横波沿x轴负方向传播,则传播的时间
解得
则传播速度为
若,代入上式有
解得,符合要求,故D正确。
故选BD。
11. 如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻丝的U-I图线,用该电源和电阻丝组成闭合电路,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为3V,内阻为1Ω
B. 电阻丝的电阻为1Ω
C. 电路的路端电压为2V
D. 电阻丝的电功率为9W
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由闭合电路欧姆定律
可得图线A纵截距等于电源的电动势,斜率的绝对值等于电源的内阻,故A错误;
BC.由电阻丝的U-I图线可得电阻丝的电阻为
两图线的交点表示电阻丝的工作点,此时电路中电流为I=2A,电阻丝两端电压即路端电压为U=2V,故BC正确;
D.电阻丝的电功率为,故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,一定质量的通电导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上,已知A、B、C、D图示各种情况所加匀强磁场的磁感应强度大小都相同,而方向各不相同,且在图示的几种情况下导体棒均能静止,则下列判断正确的是( )
A. 四种情况下的导体棒受到的安培力大小相等
B. A图中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零
C. B图中导体棒ab不可能是二力平衡
D. C、D图中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零
【答案】AB
【解析】
【详解】A.导体棒受到的安培力大小为
因为B的大小相等,电流相等,导体棒的长度不变,故安培力大小相等,A正确;
B.A图中导体棒ab受到竖直向下的重力,垂直导轨向上的支持力和水平向右的安培力,当三个力的合力恰好为零时,则导体棒则不受摩擦力,B正确;
C.B图中导体棒ab受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力,若安培力大小与重力大小相等,则不受支持力和摩擦力,即二力平衡,C错误;
D.C图中导体棒ab受竖直向下的重力、竖直向下的安培力、所以导轨一定对棒有垂直导轨向上的支持力,棒要静止在导轨上,还需要受到沿导轨向上的摩擦力,D图中导体棒ab受到竖直向下的重力,水平向左的安培力,为使棒能静止在导轨上,则一定还受垂直导轨向上的支持力和沿导轨向上的摩擦力,D错误。
故选AB。
三、实验题
13. 如图所示,一圆弧形轨道最低点与水平轨道平滑连接,滑块(质量为)和滑块(质量为)与水平轨道的动摩擦因数均相同,用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下:
①先仅让滑块从圆弧轨道的点由静止滑下,记下滑块停止的位置;
②将滑块静止放置在水平轨道的起始点,再次让滑块从点由静止滑下,分别记下滑块和滑块的停止位置;
③测量三个停止位置到点间的距离分别为、、。
(1)、碰后不反弹,则步骤②中滑块的停止位置为_______(填“”“”或“”),两个物块的质量关系是_______(填“>”“<”或“=”)。
(2)若碰撞过程中动量守恒,则可以通过验证表达式___________(选填序号)即可。
A.
B.
C.
【答案】(1) ①. ②. > (2)A
【解析】
【小问1详解】
[1]滑块A单独从静止释放下滑后减速停止的位置为,放上滑块后,、碰后不反弹,则B的速度和A的速度同向,且B的速度大于A的速度,则两者做匀减速直线运动后B的位移更大,故滑块的停止位置为,滑块A的停止位置为;
[2]、碰后不反弹,则需要质量大的碰质量小的滑块,即;
【小问2详解】
当滑块A第一次从O点滑到点时,根据动能定理
解得
对滑块A第二次碰撞B后,对A、B后续滑行过程运用动能定理,
解得,
若两球碰撞过程动量守恒,则满足
即需验证;故选A。
14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻,他们在实验室找到了如下器材:
A.电压表(,内阻约为)
B.灵敏电流计(,内阻为)
C.滑动变阻器()
D.电阻箱()
E.开关和导线若干
(1)他们首先将灵敏电流计改装成量程为的电流表,需要将电阻箱调为_____后与灵敏电流计_____(选填“串”或“并”)联。
(2)他们设计了甲、乙两个实验电路,电流表为改装后的电表,为了减小误差,实验时应该选择_____(选填“甲”或“乙”)。
(3)他们用正确的电路完成实验,记录了5组数据,并画出了图线如图丙所示,由此可得出干电池的电动势_____,内阻_____。(均保留两位小数)
(4)此实验电动势测量值_____真实值(填等于或大于或小于)。
【答案】(1) ①. 3.0 ②. 并
(2)乙 (3) ①. 1.50 ②. 1.25
(4)等于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据并联分流规律,将灵敏电流计改装成量程为的电流表,需要将电阻箱与灵敏电流计并联。并联电阻为
因此需要将电阻箱调为3.0Ω。
【小问2详解】
改装后电流表内阻
由于改装后的电流表内阻已知,因此为了减小误差,实验时应该选择乙。
【小问3详解】
[1]由闭合电路欧姆定律和图丙可知当时,此时电源电动势等于路端电压,即。
[2]由图丙可得
电源内阻
【小问4详解】
采用图乙的电路图,实验中的误差主要来源于电流表的分压,根据闭合电路欧姆定律,当时,此时电流表的分压为0,路端电压等于电源电动势,因此此实验电动势测量值等于真实值。
四、解答题
15. 如图所示,某柱状透明工艺品的截面形状是圆心角为、半径为的扇形,一束单色平行光沿与面成角的方向射向面,经面折射进入该柱状介质内,已知折射光线均平行于面。
(1)求该柱状介质的折射率;
(2)求弧面有光线射出的部分对应的弧长(不考虑二次反射)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对光线进入介质时,由折射定律知
其中,
可得
【小问2详解】
进入介质内光线,在AB弧面上恰发生全反射时,设临界角为C,可知
可得
光路如图所示
射到AB弧面上的光线入射角为,可知
可知折射进入的光线在AB弧面上到达位置越向左入射角越大,设恰好射到P点的光线为对应临界角时的光线,可得
故射出光线的圆弧部分对应圆心角为
对应的弧长为
16. 如图所示,带电荷量为的正点电荷固定在光滑绝缘水平面上的O点,A、B、C为平面上三点,过B、C点的两条电场线垂直,过A点的电场线与过B点电场线的夹角为 ,虚线是过A、B、C三点的圆柱形金属屏蔽网,内部有垂直水平面向上的匀强磁场。带电荷量为、质量为m的粒子从距O点无穷远处以一定速度沿AO 方向发射,之后粒子能垂直电场线经过B、C点,然后回到释放位置。取无穷远处电势为零,点电荷在距其r处产生的电势,k为静电力常量。已知OB=l。求:
(1)金属屏蔽网内磁场的磁感应强度大小。
(2)粒子释放时的动能。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子能垂直电场线经过B、C,说明粒子在电场中绕O点做圆周运动,作出粒子的运动轨迹,如图所示
粒子从B到C绕O点做匀速圆周运动,由静电力提供向心力,有
粒子从A到B在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由几何关系可得,粒子在磁场中的轨迹半径等于O、A间的距离,由几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力有
可得金属屏蔽网内磁场的磁感应强度大小
【小问2详解】
粒子从释放到沿电场线第一次运动到A过程中,电势能的变化量
电势能的变化量大小等于粒子动能的增加量,结合(1)中分析,有
又洛伦兹力对粒子不做功,则粒子释放时的动能大小
17. 某同学通过实际测量发现,小灯泡的电阻并非阻值不变,而是随着电流增大而逐渐增大。他设计了如图甲所示的电路进行实验探究,电源为电压可调的学生电源,R为定值电阻。小灯泡L标有“6V,3W”字样。根据记录的电流表和电压表的示数变化,描绘出如图乙所示的I﹣U关系图。请你根据实验测的数据解决下面问题:
①当电压表的示数为6V时,求通过R的电流;
②调节电源电压,当电路消耗的总功率为1.65W时,求小灯泡的电阻及实际功率。
【答案】①0.1A;②6Ω;1.5W
【解析】
【详解】①由电路图可知,R与L并联,电压表测并联部分的电压,电流表测干路电流。小灯泡额定电压为6V,灯的额定功率为3W,由
P=UI
可得,通过灯泡的额定电流为
因电压表的示数为6V 时,根据并联电路电压的规律,此时灯正常发光,由图像可知,干路电流表的示数
I=0.6A
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故通过R的电流
IR=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A
②在①中,根据并联电路中各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得
由图乙知,当电路消耗的总功率为1.65W时,电压表的示数为3V时,干路电流I′=0.55A,
由欧姆定律可得,此时通过R的电流为
根据并联电路电流的规律,通过小灯泡的电流
IL′=I′﹣IR′=0.55A﹣0.05A=0.5A
可知小灯泡电阻为
小灯泡的实际功率为
PL′=U′IL′=1.5W
18. 如图所示,物体A质量,以初速度在光滑平台上向右运动,右边放置有质量的滑块B。平台上有一水平光滑固定滑轨,其上穿有一质量的滑块C,滑块B与C通过一轻弹簧连接,开始时弹簧竖直并处于原长。一段时间后A与B碰撞并粘在一起向右运动。A、B组合体随后运动过程中一直没有离开水平面,且C没有滑离滑轨,弹簧始终处在弹性限度内。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度,求:
(1)滑块A碰到B后整体的速度大小;
(2)弹簧伸到最长时的弹性势能;
(3)C在弹簧第一次恢复原长时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设滑块A与B碰撞后一起向右运动速度为,由动量守恒定律,得
解得
【小问2详解】
、组合体粘在一起通过弹簧带动滑块运动,当弹簧伸长量最大时,弹性势能最大,此时三者以共同速度运动,由动量守恒定律,得
解得
根据机械能守恒定律,弹簧弹性势能
解得
【小问3详解】
弹簧第一次恢复原长时,弹性势能为,设此时、组合体的速度为,C的速度为。根据动量守恒,得
解得
根据机械能守恒,得
解得
联立解得,(,对应初始状态,舍去)
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