精品解析：安徽省皖北县级联考2022-2023学年高二上学期12月月考物理试题

2022~2023学年度第一学期高二年级12月联考 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版新教材必修第一册，必修第二册，必修第三册。 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题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） 1. 2022年10月12日，“天宫课堂”第三课开讲，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲现场展示失重环境物理现象。超重和失重现象在日常生活中是比较常见的，下列有关超重和失重的说法正确的是（　　） A. 载人飞船中的航天员从发射到在太空运行一直处于失重状态 B. 在水平轨道上加速行驶的高铁上的乘客处于超重状态 C. 荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于失重状态 D. 汽车在驶过拱形桥过程中，在拱形桥顶端时处于失重状态 2. 我国是对磁现象认识最早的国家之一，公元前4世纪左右成书的《管子》中就有“上有慈石者，其下有铜金”的记载，“慈石”是指磁铁矿，“铜金”是指黄铁矿或黄铜矿，常与磁铁矿共生。这是关于磁的最早记载。关于磁通量和电磁感应现象，下列说法正确的是（　　） A. 磁通量是矢量，不仅有大小而且有方向，磁感应强度越大，磁通量越大 B. 发生电磁感应现象，必然会产生感应电动势，但不一定会产生感应电流 C. 电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的，此现象中机械能转化为电能 D. 其他条件不变时，线圈面积S越大，则磁通量Φ也越大 3. 关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（　　） A. 由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能 B. 给病人做麻醉的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止手术事故 C. 避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，通常把避雷针顶端设计成球形是为了美观 D. 飞机上的着地轮用绝缘橡胶做轮胎，是为了避免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全 4. 如图所示，一个绝缘光滑的圆环放置在竖直平面内，环上套有甲、乙、丙三个可在圆环上自由滑动的空心带电小球，已知小球丙位于圆环最高点，甲、丙连线与竖直方向成53°角，乙、丙连线与竖直方向成37°角，三个小球均处于静止状态（，）。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙、丙小球带同种电荷 B. 甲、乙小球带异种电荷，乙、丙小球带同种电荷 C. 甲、乙小球的电荷量之比为1∶4 D. 甲、乙小球的电荷量之比为27∶64 5. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示为一简化后的滑雪雪道示意图，质量为的运动员从高处的a点沿倾斜雪道滑入水平雪道，两雪道在b点平滑连接，运动员与两雪道间的动摩擦因数相同，运动员在a、c两点时的速度大小均为，长度与长度相等，运动员可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度大小g取10，则运动员从a到c的运动过程中（　　） A. 运动员的动能始终保持不变 B. 运动员在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功 C. 运动员在过程克服阻力做的功等于2001J D. 运动员经b点时的速度大小等于13 6. 如图所示，两个等量同种点电荷固定在真空中A、B两点，O点为中点。在过O点的的垂面上，两个相同的带电粒子a、b仅在电场力的作用下以不同半径绕O点做匀速圆周运动。不计a、b粒子之间的相互作用，两粒子的动能分别为、，电势能分别为、，则（　　） A. 一定大于 B. 一定小于 C. 一定小于 D. 一定大于 7. 在如图甲、乙所示的电路中，电路中电源的电动势为E，内阻为r，C为电容器，定值电阻、、阻值相同。图甲中，流过电源的电流为，电源的效率为，电容器的带电量为；图乙中，流过电源的电流为，电源的效率为，电容器的带电量为，则下列关系式正确的是（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 8. 静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，曲线的图像与x轴相切于3cm处。放在处的一个检验电荷q仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正方向运动，运动到处速度减为零，则（　　） A. 检验电荷q带正电 B. x轴上1cm到3cm之间，场强减小、电势升高 C. 电荷q从1cm到2cm与从2cm到3cm过程中动能的增加量相同 D. 电荷q在1cm处与在3.6cm处电势能相等 9. 如图所示，上表面光滑，半径为的半圆柱体放在水平面上，小物块位于半圆柱体顶端，若给小物块一水平速度，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小物块将沿半圆柱体表面滑下来 B. 小物块落地时水平位移大小为0.4m C. 小物块落地速度大小为 D. 小物块落地时速度方向与水平地面成30°角 10. 如图所示，两个平行水平放置的金属板，上板带正电，下板带等量的负电，质量相等带正、负电的两个粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度先后垂直电场射入，在重力和电场力的作用下分别落在负极板的M、N两处，S点是下极板的左端点，且，忽略两金属板边缘的电场。则（　　） A. 落在M点的粒子带正电，落在N点的粒子带负电 B. 正、负两个粒子在电场中运动的时间之比为1∶9 C. 正、负两个粒子在电场中运动的加速度之比为3∶1 D. 正、负两个粒子在电场中运动时动能的变化量之比为9∶1 二、实验题（本题共2小题，共18分） 11. 某同学准备测量某电池组的电动势和内阻。已知电池组的内阻约1Ω，电动势约5V，除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用： A.电压表（量程0~15V，内阻约10000Ω） B.电压表（量程0~6V，内阻约3000Ω） C.电阻箱R（0~99.9Ω） D.定值电阻 E.定值电阻 （1）设计的电路图如图甲所示，如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择_______（选填“A”或“B”）；定值电阻应选择_________（选填“D”或“E”）。 （2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数Ｕ，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为、p，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为________，内阻为_______（用字母表示）。 12. 某实验小组测未知电阻的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 （1）先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为______Ω。 （2）再改装电表，将表盘刻度均匀、量程为100、内阻为100Ω的电流表串联一个29900Ω的电阻将它改装成电压表，则改装后的电压表的量程是________V。用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数为_________V。 （3）用电流表、电压表测电阻的电路连接有两种方法，为了减小误差，本实验应采用电流表_______（填“内”或“外”）接法。图丙中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接______。 （4）用伏安法测未知电阻时，这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，用测量数据描绘出图线如图丁所示。由图线得到未知电阻的阻值=________Ω（保留两位有效数字）。 三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 在如图所示的电路中，两电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，两电表的读数分别为、；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，两电表的读数分别为、。已知，电源的电动势为，内阻为，求： （1）定值电阻以及、分别为多少？ （2）滑动变阻器的最大电阻值应为多少？ （3）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电源的效率为多少？ 14. 如图所示，有一圆形匀强电场区域，O为圆心，场强方向水平向右。两个质量相等的带电粒子A、B，以不同的速率从M点沿垂直场强方向射入电场，带电粒子A从N点以的速率飞出电场，带电粒子B从P点飞出电场，它们在圆形电场区域中运动的时间相等，已知，为直径。不计带电粒子之间的相互作用及重力。求： （1）带电粒子B从P点飞出电场的速度大小； （2）带电粒子A、B所带电的电量绝对值之比。 15. 如图所示，长度为的轻绳，系一质量为的小物块（可视为质点）在竖直平面内做圆周运动，当小物块运动到圆周的最低点时轻绳刚好断裂，小物块以水平速度从光滑水平面A处滑出，绳断前瞬间轻绳能承受的最大张力为74N，绳断时物块与水平面刚好未接触，光滑水平面与倾角为足够长的传送带在B点平滑相连，传送带以速度逆时针匀速转动，小物块在A点向左运动后从传送带的底端B点滑上传送带，小物块与传送带间的动摩擦因数为，忽略空气阻力，，，重力加速度取，求： （1）小物块运动到圆周的最低点时速度大小； （2）小物块在传送带上向上运动过程中的加速度大小； （3）从开始至小物块滑到最远处时，小物块与传送带间摩擦产生的内能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022~2023学年度第一学期高二年级12月联考 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版新教材必修第一册，必修第二册，必修第三册。 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题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） 1. 2022年10月12日，“天宫课堂”第三课开讲，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲现场展示失重环境物理现象。超重和失重现象在日常生活中是比较常见的，下列有关超重和失重的说法正确的是（　　） A. 载人飞船中的航天员从发射到在太空运行一直处于失重状态 B. 在水平轨道上加速行驶的高铁上的乘客处于超重状态 C. 荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于失重状态 D. 汽车在驶过拱形桥过程中，在拱形桥顶端时处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．载人飞船中的航天员，一开始发射时加速度的方向向上，处于超重状态，到最后在太空运行，处于完全失重状态，A错误； B．高铁在水平轨道上加速行驶，没有竖直方向的加速度，车上的人既不处于超重状态，也不处于失重状态，B错误； C．荡秋千时当秋千摆到最低位置时，加速度方向竖直向上，人处于超重状态，C错误； D．汽车驶过拱形桥顶端时有竖直向下的加速度，汽车处于失重状态，D正确。 故选D。 2. 我国是对磁现象认识最早的国家之一，公元前4世纪左右成书的《管子》中就有“上有慈石者，其下有铜金”的记载，“慈石”是指磁铁矿，“铜金”是指黄铁矿或黄铜矿，常与磁铁矿共生。这是关于磁的最早记载。关于磁通量和电磁感应现象，下列说法正确的是（　　） A. 磁通量是矢量，不仅有大小而且有方向，磁感应强度越大，磁通量越大 B. 发生电磁感应现象，必然会产生感应电动势，但不一定会产生感应电流 C. 电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的，此现象中机械能转化为电能 D. 其他条件不变时，线圈面积S越大，则磁通量Φ也越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁通量是标量。在匀强磁场中，当磁感线与闭合回路垂直时，磁感应强度越大，磁通量越大，当磁感线与闭合回路平行时，磁通量Φ为零， A错误； B．只有电路闭合时才会产生感应电流，电路不闭合时，发生电磁感应现象，只会产生感应电动势，B正确； C．电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，C错误； D．在匀强磁场中，只有线圈与磁场垂直时，线圈面积S越大，则磁通量Φ越大，当磁感线与闭合回路平行时，磁通量Φ为零， D错误。 故选B。 3. 关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（　　） A. 由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能 B. 给病人做麻醉的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止手术事故 C. 避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，通常把避雷针顶端设计成球形是为了美观 D. 飞机上的着地轮用绝缘橡胶做轮胎，是为了避免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能，故A正确； B．绝缘性能良好的化纤制品制成的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，故B错误； C．避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，故避雷针必须做成针状，不能做成球形，故C错误； D．飞机上的着地轮是用导电橡胶做轮胎的，不是用绝缘橡胶做轮胎的，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，一个绝缘光滑的圆环放置在竖直平面内，环上套有甲、乙、丙三个可在圆环上自由滑动的空心带电小球，已知小球丙位于圆环最高点，甲、丙连线与竖直方向成53°角，乙、丙连线与竖直方向成37°角，三个小球均处于静止状态（，）。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙、丙小球带同种电荷 B. 甲、乙小球带异种电荷，乙、丙小球带同种电荷 C. 甲、乙小球的电荷量之比为1∶4 D. 甲、乙小球的电荷量之比为27∶64 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对丙小球受力分析可得，甲、乙小球必须带同种电荷，丙小球才能平衡。对乙小球受力分析可得，乙、丙小球带异种电荷，乙小球才能平衡，故选项AB错误； CD．对丙小球受力分析，将力正交分解后可得 解得 故选项C错误，D正确。 故选D。 5. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示为一简化后的滑雪雪道示意图，质量为的运动员从高处的a点沿倾斜雪道滑入水平雪道，两雪道在b点平滑连接，运动员与两雪道间的动摩擦因数相同，运动员在a、c两点时的速度大小均为，长度与长度相等，运动员可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度大小g取10，则运动员从a到c的运动过程中（　　） A. 运动员的动能始终保持不变 B. 运动员在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功 C. 运动员在过程克服阻力做的功等于2001J D. 运动员经b点时的速度大小等于13 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意知，在运动员从b运动到c的过程中，由于摩擦力做负功，动能在减少，选项A错误； B．运动员在段正压力小于段的正压力，故运动员在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功，即从a到b克服摩擦力做功 选项B正确； C．运动员从a到c根据动能定理 可得，全程克服阻力做功 因在段、段摩擦力做功不同，故运动员在过程克服阻力做的功一定不等于 选项C错误； D．设运动员在b点的速度为，根据动能定理有 所以 选项D错误。 故选B。 6. 如图所示，两个等量同种点电荷固定在真空中A、B两点，O点为中点。在过O点的的垂面上，两个相同的带电粒子a、b仅在电场力的作用下以不同半径绕O点做匀速圆周运动。不计a、b粒子之间的相互作用，两粒子的动能分别为、，电势能分别为、，则（　　） A. 一定大于 B. 一定小于 C. 一定小于 D. 一定大于 【答案】C 【解析】 【详解】AB．a、b做匀速圆周运动，向心力为 同时 a、b是相同粒子，a离场源电荷近，根据库仑力公式 可知 但，可得 所以不确定与的大小，又 它们的大小无法确定，选项AB错误； CD．以A、B为正电荷为例分析，如图所示，则a、b为负电荷，因为 q为负电，由电场线方向可知 沿电场线方向电势降低，则 选项D错误，C正确。 故选C。 7. 在如图甲、乙所示的电路中，电路中电源的电动势为E，内阻为r，C为电容器，定值电阻、、阻值相同。图甲中，流过电源的电流为，电源的效率为，电容器的带电量为；图乙中，流过电源的电流为，电源的效率为，电容器的带电量为，则下列关系式正确的是（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 【答案】A 【解析】 【详解】设三个相同电阻的阻值均为R，图甲中，通过电源的电流 图乙中，通过电源的电流 所以 图甲中，电源效率 图乙中，电源效率 所以 图甲中，电容器两端的电压等于电阻两端的电压，则 电容器的带电量 图乙中，电容器两端的电压等于电阻两端的电压，则 电容器的带电量 分析可得 A正确，BCD错误。 故选A。 8. 静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，曲线的图像与x轴相切于3cm处。放在处的一个检验电荷q仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正方向运动，运动到处速度减为零，则（　　） A. 检验电荷q带正电 B. x轴上1cm到3cm之间，场强减小、电势升高 C. 电荷q从1cm到2cm与从2cm到3cm过程中动能的增加量相同 D. 电荷q在1cm处与在3.6cm处电势能相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于x轴正方向为场强正方向，则在0~3cm之间，电场方向沿x轴正方向，检验电荷q在处由静止释放，电荷仅在电场力作用下向x轴正方向运动，则在处所受电场力方向沿x轴正方向，与场强方向相同，则电荷q带正电，A正确； B．由图可知，x轴上1cm到3cm过程中电场强度减小，方向沿x轴正方向，沿电场方向电势降低，B错误； C．由图可知，从1cm到3cm过程中，电场强度逐渐减小，则检验电荷所受电场力逐渐减小，可知从1cm到2cm过程中电场力对电荷做的正功大于从2cm到3cm过程中电场力对电荷做的正功，根据动能定理可知，电荷从1cm到2cm过程中动能的增加量大于从2cm到3cm过程中动能的增加量， C错误； D．电荷q由静止从1cm处运动到3.6cm处停止，根据动能定理，可知电场力做功为零，根据 可知电势能的变化量等于0，即电荷q在1cm处与在3.6cm处的电势能相等，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，上表面光滑，半径为的半圆柱体放在水平面上，小物块位于半圆柱体顶端，若给小物块一水平速度，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小物块将沿半圆柱体表面滑下来 B. 小物块落地时水平位移大小为0.4m C. 小物块落地速度大小为 D. 小物块落地时速度方向与水平地面成30°角 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小物块在半圆柱体顶端做圆周运动的临界速度为，则重力刚好提供向心力时， 由牛顿第二定律得 解得 因为 所以小物块将离开半圆柱体做平抛运动，A错误； B．小物块做平抛运动时竖直方向满足 水平位移为 联立解得 B正确； C．小物块落地时竖直方向分速度大小为 落地时速度的大小为 联立解得 C正确； D．由于 故落地时速度方向与水平地面成角，满足 解得 D错误。 故选BC。 10. 如图所示，两个平行水平放置的金属板，上板带正电，下板带等量的负电，质量相等带正、负电的两个粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度先后垂直电场射入，在重力和电场力的作用下分别落在负极板的M、N两处，S点是下极板的左端点，且，忽略两金属板边缘的电场。则（　　） A. 落在M点的粒子带正电，落在N点的粒子带负电 B. 正、负两个粒子在电场中运动的时间之比为1∶9 C. 正、负两个粒子在电场中运动的加速度之比为3∶1 D. 正、负两个粒子在电场中运动时动能的变化量之比为9∶1 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两个粒子所受的合力大小关系为 两个粒子的重力相等，所以落在M点的粒子所受的电场力向下，落在N点的粒子所受的电场力向上，落在M点的粒子带正电，落在N点的粒子带负电，故选项A正确； B．两个粒子的初速度相等，在水平方向上做匀速直线运动，由得，在电场中的运动时间之比 选项B错误； C．两个粒子在竖直方向上的位移y相等，根据 解得 选项C错误； D．由牛顿第二定律可知 因为两个粒子的质量相等，所以所受合力之比与加速度之比相同，合力做功 由动能定理可知，动能的变化量等于合力做的功，所以两个粒子在电场中运动过程的动能变化量之比 选项D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共2小题，共18分） 11. 某同学准备测量某电池组的电动势和内阻。已知电池组的内阻约1Ω，电动势约5V，除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用： A.电压表（量程0~15V，内阻约10000Ω） B.电压表（量程0~6V，内阻约3000Ω） C.电阻箱R（0~99.9Ω） D.定值电阻 E.定值电阻 （1）设计的电路图如图甲所示，如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择_______（选填“A”或“B”）；定值电阻应选择_________（选填“D”或“E”）。 （2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数Ｕ，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为、p，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为________，内阻为_______（用字母表示）。 【答案】 ①. B ②. D ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1][2]电压表的量程太大，使得电压表指针的偏角太小，测量误差太大，的定值电阻太大，使得电压表指针的偏角太小，且在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不明显，故电压表选择B，定值电阻选择D。 （2）[3][4]由闭合电路欧姆定律得 化简得 则有 ， 解得 ， 12. 某实验小组测未知电阻的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 （1）先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为______Ω。 （2）再改装电表，将表盘刻度均匀、量程为100、内阻为100Ω的电流表串联一个29900Ω的电阻将它改装成电压表，则改装后的电压表的量程是________V。用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数为_________V。 （3）用电流表、电压表测电阻的电路连接有两种方法，为了减小误差，本实验应采用电流表_______（填“内”或“外”）接法。图丙中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接______。 （4）用伏安法测未知电阻时，这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，用测量数据描绘出图线如图丁所示。由图线得到未知电阻的阻值=________Ω（保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 3.5 ②. 3 ③. 2.4 ④. 外 ⑤. ⑥. 4.0 【解析】 【详解】（1）[1]由图示多用电表可知，待测电阻阻值读数记为。 （2）[2]灵敏电流表与一较大的电阻串联即可改装成电压表。由欧姆定律可得 [3]此时表盘每格表示0.3V，最小读数只能读到0.1V，则所指示的电压为2.4V。 （3）[4]改装好的电压表内阻已知，电压表分流电流可以计算出，则应选用电流表外接法测量。 [5]实验电路的连接如图所示。 （4）[6]由图丁可知电压为2.0V时，电流为0.5A，则阻值为 三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 在如图所示的电路中，两电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，两电表的读数分别为、；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，两电表的读数分别为、。已知，电源的电动势为，内阻为，求： （1）定值电阻以及、分别为多少？ （2）滑动变阻器的最大电阻值应为多少？ （3）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电源的效率为多少？ 【答案】（1）5Ω，10V，20Ω；（2）300Ω；（3） 【解析】 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律得 则 当滑动变阻器的滑片位于最右端时，由得 且此时 （2）当滑动变阻器的滑片位于最左端时，有 又由电路可知 联立解得 （3）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，可得电源效率 14. 如图所示，有一圆形匀强电场区域，O为圆心，场强方向水平向右。两个质量相等的带电粒子A、B，以不同的速率从M点沿垂直场强方向射入电场，带电粒子A从N点以的速率飞出电场，带电粒子B从P点飞出电场，它们在圆形电场区域中运动的时间相等，已知，为直径。不计带电粒子之间的相互作用及重力。求： （1）带电粒子B从P点飞出电场的速度大小； （2）带电粒子A、B所带电的电量绝对值之比。 【答案】（1）；（2）1 【解析】 【详解】（1）设两粒子射入电场时的速度为、，离开电场时沿电场方向的分速度为、，电场区域半径为r由几何关系得 ， 则 由平抛运动规律得 ， 联立解得 （2）由题中数据得 ， 则 根据 故带电粒子A、B所带电的电量绝对值之比为 15. 如图所示，长度为的轻绳，系一质量为的小物块（可视为质点）在竖直平面内做圆周运动，当小物块运动到圆周的最低点时轻绳刚好断裂，小物块以水平速度从光滑水平面A处滑出，绳断前瞬间轻绳能承受的最大张力为74N，绳断时物块与水平面刚好未接触，光滑水平面与倾角为足够长的传送带在B点平滑相连，传送带以速度逆时针匀速转动，小物块在A点向左运动后从传送带的底端B点滑上传送带，小物块与传送带间的动摩擦因数为，忽略空气阻力，，，重力加速度取，求： （1）小物块运动到圆周的最低点时速度大小； （2）小物块在传送带上向上运动过程中的加速度大小； （3）从开始至小物块滑到最远处时，小物块与传送带间摩擦产生的内能。 【答案】（1）8m/s；（2），；（3）19.2J 【解析】 【详解】（1）小物块运动到圆周的最低点时由牛顿第二定律得 将代入解得 即小物块运动到圆周的最低点时速度大小是； （2）当时，对小物块由牛顿第二定律得 解得 因为，则小物块速度与传送带速度相同后会继续减速；时，有 解得 （3）设物块从滑上传送带到共速时间为，再减速到零时间为，则有 接着物块再减速到零时，有 可得从开始至小物块滑到最远处时，小物块与传送带间摩擦产生的内能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $