精品解析：广东省江门市第一中学2025-2026学年高二上学期第二次学段考试物理试题

江门一中2025—2026学年度第一学期第2次学段考试 高二级物理试卷 本试卷共4页，15题，满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1、答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上 2、做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷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 3、非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上 4、所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效 一、选择题（本题共7小题，每题4分，共28分） 1. 2025年诺贝尔物理学奖授予了约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷和约翰·马丁尼斯，以表彰他们在电路中实现宏观量子隧穿效应和能量量子化的贡献。在物理学的探索和发现过程中，物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是（　　） A. 法拉第提出了电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的 B. 卡文迪什通过扭秤实验得出了库仑定律 C. 电场强度的公式采用了比值定义法 D. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，并通过油滴实验测得元电荷的数值 2. 静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是（　　） A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B. 带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C. 磁铁吸引铁 D. 从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 3. 静电纺纱利用了高压静电场，使单纤维两端带上异种电荷，如图所示为高压静电场的分布图，下列说法正确的是（　　） A. 图中c、d两点的电场强度相同 B. 图中c、d两点电势关系为 C. 将质子从b点移动到a点，电场力做负功 D. 电子在a、d两点的电势能关系为 4. 中国卫生部门发布《成人肥胖食养指南》，使得“国家喊你减肥”这一话题在中国社交媒体平台迅速冲上热搜。图甲所示为某脂肪测量仪，其原理就是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（人体含水量约为70%，水中含有钠离子、钾离子等离子容易导电，而脂肪几乎不导电），其模拟电路如图乙所示。已知电源内阻为，，电流表、电压表均可视为理想电表。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄A、B。体型相近的两人相比，脂肪含量低者测量时（　　） A. 电压表示数与电流表示数的比值更大 B. 电源输出功率更低 C. 电压表示数更小 D. 电源消耗的总功率更低 5. 如图，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡的图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，灯泡恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（ ） A. 此电源的电动势为，内阻为 B. 灯泡的电阻随电流的增大而减小 C. 灯泡的额定电压为，功率为 D. 此时电源的输出功率为 6. 如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图中所示，，则下列说法正确的是（　　） A. 在水平位置时，穿过线框的磁通量大小为 B. 在竖直位置时，穿过线框的磁通量大小为 C. 该过程中穿过线框磁通量的变化量大小是 D. 该过程中穿过线框的磁通量的变化量大小是 7. 如图所示，a、b、c、d为四个质量均为m的带电小球，恰好构成“三星拱月”之形。小球a、b、c在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三个小球带同种电荷，带电量大小q，三小球所在位置恰好将圆周三等分。小球d带电量大小为4q，位于圆心O点正上方h处，且在外力作用下处于静止状态。已知h=R，静电力常量为（　　） A. 小球d一定带负电 B. 小球c的加速度大小为 C. 小球a在转动过程中，电势能始终不变 D. 小球b转动一周的过程中，小球a对其始终不做功 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分） 8. 在磁感应强度大小为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向未知（图中以一圆圈表示导线，未标电流方向）。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点。若c点的磁感应强度大小为2B0，下列说法正确的是（　　） A. a点磁感应强度为0 B. b、d两点的磁感应强度相同 C. d点的磁感应强度大小为 D. b点磁感应强度方向与竖直方向成角斜向右下方 9. 某小组用微安表头（量程内阻900Ω）改装成一个量程为1mA和一个量程为3V的两挡电表，如图所示，电阻箱和电阻箱可以根据需要调节。根据上述要求，下列说法正确的是（　　） A. a为电压挡 B. 的阻值为90Ω C. 的阻值为2910Ω D. 用b挡时电表的内阻为3000Ω 10. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射状电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ） A. 粒子一定带正电 B. 加速电场的电压 C. D. 若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷 三、实验题（共18分） 11. 螺旋测微器读数________mm，游标卡尺读数________mm。 12. 如图甲是利用电流传感器系统研究电容器的充放电过程。电路中的电流传感器（相当于电流表）可以捕捉瞬时的电流变化。图甲直流电源电压为8V，充电前电容器带电荷量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。 （1）在电容器充电与放电过程中，通过电阻的电流方向______（选填“相同”或“相反”）； （2）图像阴影为I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积______。（选填“>；”“<；”或“=”） （3）已知，则该电容器的电容值为______F。（保留两位有效数字） （4）由甲、乙两图可判断阻值______。（选填“>；”“<；”或“=”） 13. 某同学想要测量压敏电阻的阻值与压力之间的关系，实验过程如下。 （1）按照如图甲所示的电路图组装电路，其中为定值电阻，断开开关、，并将滑动变阻器的滑片移到最________（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关、，调节，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，分别记录两表的示数为和。 （3）①断开开关，对压敏电阻施加压力，调节使得电流表的示数仍为，记录此时电压表的示数为，则此时压敏电阻的阻值________（用、和表示）。 ②电流表的阻值对压敏电阻的测量值________（填“有”或“无”）影响。 （4）保持开关断开，改变对压敏电阻施加的压力大小，重复步骤（3）中的①过程，计算并记录数据。 （5）如图乙所示为根据实验数据绘制的图像，该同学用该压敏电阻设计了如图丙所示的电路用于称重，其中为定值电阻，当压敏电阻上的物体质量增加时，电压表的示数会________（填“变大”或“变小”）。 四、计算题（共36分） 14. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。问： （1）电动机启动的瞬间，电源的输出功率多大？ （2）电动机启动时，车灯的功率减少了多少？ 15. 如图所示，质量为的金属杆水平静止在竖直粗糙导轨上，导轨宽为，回路中电流为。空间存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与竖直成斜向右下。滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知，，，求： （1）金属杆对每根导轨的压力大小； （2）金属杆受到导轨对其的总摩擦力大小与方向； （3）锁定金属杆，调换电源方向，接通电路后解除锁定，求解除锁定瞬间金属杆的加速度大小与方向。 16. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，水平方向为x轴，在第一象限有方向沿x轴负方向的匀强电场，场强为E（大小未知）；在第二象限有正交的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场的方向竖直向上、场强大小为，匀强磁场的方向垂直纸面向里。若一带电小球（质量为m，带电量为q）从x轴上的M（2d，0）点以某一初速度v0（大小未知）竖直向上射入第一象限，小球在竖直方向达到最高点时，正好在y轴上的P点（未画出），且此时速度大小为2v0，O、P两点间的距离为d，重力加速度为g。 （1）求小球从M点入射时的初速度v0大小； （2）求场强E的大小； （3）若小球进入第二象限后从坐标为点第一次经过x轴，求匀强磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江门一中2025—2026学年度第一学期第2次学段考试 高二级物理试卷 本试卷共4页，15题，满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1、答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上 2、做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷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 3、非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上 4、所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效 一、选择题（本题共7小题，每题4分，共28分） 1. 2025年诺贝尔物理学奖授予了约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷和约翰·马丁尼斯，以表彰他们在电路中实现宏观量子隧穿效应和能量量子化的贡献。在物理学的探索和发现过程中，物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是（　　） A. 法拉第提出了电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的 B. 卡文迪什通过扭秤实验得出了库仑定律 C. 电场强度公式采用了比值定义法 D. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，并通过油滴实验测得元电荷的数值 【答案】C 【解析】 【详解】A．法拉第提出了电场概念，但电场线是人为引入的假想模型，用于直观描述电场分布，并非客观存在的物理实体，故A错误； B．卡文迪什通过扭秤实验测量了万有引力常数，库仑定律是由库仑通过扭秤实验独立得出的，故B错误； C．电场强度的定义式是通过比值定义法（即用两个物理量的比值定义新物理量）建立的，故C正确； D．富兰克林命名了正电荷和负电荷，但元电荷的数值是由密立根通过油滴实验测得的，故D错误。 故选C。 2. 静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是（　　） A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B. 带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C. 磁铁吸引铁 D. 从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．梳过头发的塑料梳子由于摩擦而带电，吸起纸屑是带电体吸引轻小物体，属于静电现象，故A错误； B．带电小球移至不带电金属球附近，由于感应起电使二者相互吸引，属于静电现象，故B错误； C．磁铁吸引铁是磁现象，不属于静电现象，故C正确； D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉，属于静电现象，故D错误。 故选C。 3. 静电纺纱利用了高压静电场，使单纤维两端带上异种电荷，如图所示为高压静电场的分布图，下列说法正确的是（　　） A. 图中c、d两点的电场强度相同 B. 图中c、d两点电势关系为 C. 将质子从b点移动到a点，电场力做负功 D. 电子在a、d两点的电势能关系为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场线的疏密代表电场强度的大小，可知图中c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．由图可知，右边电极电势高于左边电极的电势，电场线从右边电极发出，终止于左边电极，根据沿着电场线方向电势降低，可知，故B错误； C．图中b、a两点电势相等，故将质子从b点移动到a点，其电势能不变，电场力不做功，故C错误； D．图中a、d两点电势关系为，且电子带负电，根据可知，电子在a、d两点的电势能关系为，故D正确。 故选D。 4. 中国卫生部门发布《成人肥胖食养指南》，使得“国家喊你减肥”这一话题在中国社交媒体平台迅速冲上热搜。图甲所示为某脂肪测量仪，其原理就是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（人体含水量约为70%，水中含有钠离子、钾离子等离子容易导电，而脂肪几乎不导电），其模拟电路如图乙所示。已知电源内阻为，，电流表、电压表均可视为理想电表。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄A、B。体型相近的两人相比，脂肪含量低者测量时（　　） A. 电压表示数与电流表示数的比值更大 B. 电源的输出功率更低 C. 电压表示数更小 D. 电源消耗的总功率更低 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律可得电压表示数与电流表示数的比值为 由于体型相近的两人相比，脂肪含量低者电阻更小，所以电压表示数与电流表示数的比值更小，故A错误； CD．体型相近的两人相比，脂肪含量低者电阻更小，图乙是串联电路，则脂肪含量低者握着手柄时，电路总电阻更小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流更大，路端电压更小，即电压表的示数更小；由于通过定值电阻、的电流更大，、的两端电压更大，所以电压表示数更小；电源的消耗功率为 由于电路电流更大，所以电源的消耗功率更高，故C正确，D错误； B．电源的输出功率为 根据数学知识可知，当电路外电阻时，电源的输出功率最大；由于，所以电路外电阻大于内阻，则脂肪含量低者测量时，由于外电阻更小，所以电源的输出功率更高，故B错误。 故选C。 5. 如图，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡的图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，灯泡恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（ ） A. 此电源的电动势为，内阻为 B. 灯泡的电阻随电流的增大而减小 C. 灯泡的额定电压为，功率为 D. 此时电源的输出功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可知 由直线A可得，，故A错误； B．根据欧姆定律，由曲线B可知，灯泡的电阻随电流的增大而增大，故B错误； CD．用该电源和小灯泡组成闭合电路时，灯泡恰好能正常发光，由图中交点可知，灯泡的额定电压为，功率为 此时电源的输出功率等于灯泡消耗的功率，为，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，我国探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图中所示，，则下列说法正确的是（　　） A. 在水平位置时，穿过线框的磁通量大小为 B. 在竖直位置时，穿过线框的磁通量大小为 C. 该过程中穿过线框的磁通量的变化量大小是 D. 该过程中穿过线框的磁通量的变化量大小是 【答案】D 【解析】 【详解】在水平位置时穿过线框的磁通量为 在竖直位置时穿过线框的磁通量为 磁通量的变化量的大小为 故选D。 7. 如图所示，a、b、c、d为四个质量均为m的带电小球，恰好构成“三星拱月”之形。小球a、b、c在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三个小球带同种电荷，带电量大小q，三小球所在位置恰好将圆周三等分。小球d带电量大小为4q，位于圆心O点正上方h处，且在外力作用下处于静止状态。已知h=R，静电力常量为（　　） A. 小球d一定带负电 B. 小球c的加速度大小为 C. 小球a在转动过程中，电势能始终不变 D. 小球b转动一周的过程中，小球a对其始终不做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．a、b、c三小球所带电荷量以及电性相同，要使三个做匀速圆周运动，d球与a、b、c三小球一定是异种电荷，由于a、b、c三小球的电性未知，所以d球不一定带负电，故A错误； B．设dc连线与水平方向的夹角为α，则α=45°；对c球，重力，光滑绝缘水平面的支持力，a、b两球的库仑斥力，及d球的库仑引力，依据矢量的合成法则及三角知识，再根据牛顿第二定律和向心力公式，得 解得 故B错误； C．小球a在转动过程中，四个小球的相对位置不变，则电势能始终不变，选项C正确； D．小球b转动一周的过程中，小球a对其的斥力方向与b的速度方向不垂直，则b对a做功，选项D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分） 8. 在磁感应强度大小为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向未知（图中以一圆圈表示导线，未标电流方向）。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点。若c点的磁感应强度大小为2B0，下列说法正确的是（　　） A. a点的磁感应强度为0 B. b、d两点的磁感应强度相同 C. d点的磁感应强度大小为 D. b点磁感应强度方向与竖直方向成角斜向右下方 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因c点磁感应强度大小为2B0，则直导线在c点产生的磁场的磁感应强度大小为B0，方向向上，可知直导线中电流方向为垂直纸面向外；直导线在a点的磁场方向向下，大小为B0，可知a点的磁感应强度为0，A正确； B．直导线在bd两点的磁场大小相等、方向相反，可知b、d两点的磁感应强度大小相同、方向不同，B错误； C．直导线在d点磁感应强度为B0，方向向左，可知d点的磁感应强度大小为，C正确； D．直导线在b点的磁感应强度大小为B0，方向向右，则b点的磁感应强度方向与竖直方向夹角为斜向右上方，D错误。 故选AC。 9. 某小组用微安表头（量程内阻900Ω）改装成一个量程为1mA和一个量程为3V的两挡电表，如图所示，电阻箱和电阻箱可以根据需要调节。根据上述要求，下列说法正确的是（　　） A. a为电压挡 B. 的阻值为90Ω C. 的阻值为2910Ω D. 用b挡时电表的内阻为3000Ω 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．由题图可知，当使用a挡时只有与表头并联，这是电流表改装，为并联分流电阻，a为电流挡。根据电流表的改装原理，可得，故AB错误； CD．当使用b挡时，与表头并联后再与串联，这是电压表改装，为串联分压电阻，b为电压挡。根据电压表的改装原理，可得用b挡时电表的内阻为 根据 求得，故CD正确。 故选CD。 10. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射状电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ） A. 粒子一定带正电 B. 加速电场的电压 C. D. 若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知粒子带正电，故A正确； B．粒子在M、N间被加速，则有，根据电场力提供向心力，则有，联立解得，故B正确； C．根据洛伦兹力提供向心力，则有，可得 ， 故C错误； D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，说明运动的轨迹相同，由于磁场、电场与静电分析器的半径不变，则C选项可知该群离子具有相同的比荷，故D正确． 三、实验题（共18分） 11. 螺旋测微器读数________mm，游标卡尺读数________mm。 【答案】 ①. 0.670 ②. 31.4 【解析】 【详解】[1]螺旋测微器读数为 [2]游标卡尺的读数为 12. 如图甲是利用电流传感器系统研究电容器的充放电过程。电路中的电流传感器（相当于电流表）可以捕捉瞬时的电流变化。图甲直流电源电压为8V，充电前电容器带电荷量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。 （1）在电容器充电与放电过程中，通过电阻的电流方向______（选填“相同”或“相反”）； （2）图像阴影为I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积______。（选填“>；”“<；”或“=”） （3）已知，则该电容器的电容值为______F。（保留两位有效数字） （4）由甲、乙两图可判断阻值______。（选填“>；”“<；”或“=”） 【答案】（1）相反 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 将单刀双掷开关S置于1，根据图甲可知，电容器上极板带负电、下极板带正电，通过电阻的电流方向从右到左。将单刀双掷开关S置于2，电容器放电，通过电阻的电流方向从左到右，所以通过电阻的电流方向相反。 【小问2详解】 曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，电容器充电和电容器放电的电荷量相等，所以 【小问3详解】 根据电容定义式 【小问4详解】 由题图乙可知开始充电和开始放电时 因为开始充电和放电时电压U相等，都等于电源电压，根据欧姆定律有 所以 13. 某同学想要测量压敏电阻的阻值与压力之间的关系，实验过程如下。 （1）按照如图甲所示的电路图组装电路，其中为定值电阻，断开开关、，并将滑动变阻器的滑片移到最________（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关、，调节，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，分别记录两表的示数为和。 （3）①断开开关，对压敏电阻施加压力，调节使得电流表的示数仍为，记录此时电压表的示数为，则此时压敏电阻的阻值________（用、和表示）。 ②电流表的阻值对压敏电阻的测量值________（填“有”或“无”）影响。 （4）保持开关断开，改变对压敏电阻施加的压力大小，重复步骤（3）中的①过程，计算并记录数据。 （5）如图乙所示为根据实验数据绘制的图像，该同学用该压敏电阻设计了如图丙所示的电路用于称重，其中为定值电阻，当压敏电阻上的物体质量增加时，电压表的示数会________（填“变大”或“变小”）。 【答案】 ①. 右 ②. ③. 无 ④. 变大 【解析】 【详解】（1）[1]该电路是限流接法，连接电路时滑动变阻器的滑片需移到阻值最大处，即最右端，从而保证电路安全。 （3）①[2]闭合开关、，根据欧姆定律有 断开开关，根据欧姆定律有 联立解得 ②[3]由①可知该方法消除了电流表的阻值带来的误差，即电流表的阻值对测量结果无影响。 （5）[4]当压敏电阻上的物体质量增加时，根据图乙可知，压敏电阻的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，因此定值电阻两端的电压会增大。 四、计算题（共36分） 14. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。问： （1）电动机启动的瞬间，电源的输出功率多大？ （2）电动机启动时，车灯的功率减少了多少？ 【答案】（1）570W （2）44.8W 【解析】 【分析】 【小问1详解】 接通车灯时，设车灯的电阻为R，根据闭合定理欧姆定律，有 可解得，车灯的电阻为 当电动机启动的瞬间，车灯电阻不变，此时电源的路端电压为 此时电源的输出功率为 【小问2详解】 电动机未启动时，车灯的功率为 电动机启动后，车灯两端的电压大小也为U，此时车灯的功率为 所以车灯的功率减小了 【点睛】 15. 如图所示，质量为金属杆水平静止在竖直粗糙导轨上，导轨宽为，回路中电流为。空间存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与竖直成斜向右下。滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知，，，求： （1）金属杆对每根导轨的压力大小； （2）金属杆受到导轨对其的总摩擦力大小与方向； （3）锁定金属杆，调换电源方向，接通电路后解除锁定，求解除锁定瞬间金属杆的加速度大小与方向。 【答案】（1） （2），方向竖直向上 （3），方向水平向右 【解析】 【小问1详解】 受力分析如图，水平方向根据受力平衡有， 故 根据牛顿第三定律，金属杆对每根导轨的压力大小； 【小问2详解】 竖直方向根据受力平衡有 解得 方向竖直向上 【小问3详解】 方法一、更换电源后，解除锁定瞬间受力如下左图，此时合力水平向右 根据牛顿第二定律有 方向水平向右。 方法二、建立如下右图所示直角坐标系，正交分解得 解得， 方向水平向右。 16. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，水平方向为x轴，在第一象限有方向沿x轴负方向的匀强电场，场强为E（大小未知）；在第二象限有正交的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场的方向竖直向上、场强大小为，匀强磁场的方向垂直纸面向里。若一带电小球（质量为m，带电量为q）从x轴上的M（2d，0）点以某一初速度v0（大小未知）竖直向上射入第一象限，小球在竖直方向达到最高点时，正好在y轴上的P点（未画出），且此时速度大小为2v0，O、P两点间的距离为d，重力加速度为g。 （1）求小球从M点入射时的初速度v0大小； （2）求场强E的大小； （3）若小球进入第二象限后从坐标为的点第一次经过x轴，求匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，小球从M点竖直抛出，y轴方向上做匀减速直线运动，x方向向左做匀加速直线运动，在y轴方向上有， 联立可得， 【小问2详解】 小球从M点抛出到小球在y轴方向达到最高点的过程，则沿x轴方向有 又 联立可得 【小问3详解】 小球到达最高点的速度v=2v0，即速度大小为，方向沿x轴负方向 小球进入第二象限后，受到的电场力 方向竖直向上，与重力平衡。因此小球进入第二象限后在洛伦兹力作用下做圆周运动，如图 设圆弧轨道的半径为r，在△ONO′中由几何关系可知 解得 由牛顿第二定律有 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $