精品解析：河南省濮阳市第一高级中学2025-2026学年高二上学期1月月考物理试题

濮阳市一高高二年级（2024级）上学期第三次质量检测 物理试题 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，总分100分；考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效；考试时间为75分钟。 第I卷 选择题部分 一、单项选择题（本题共7道小题，每小题4分，共28分；每小题只有一个选项符合题意） 1. 对于课本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带负电的板状收集器上 B. 图乙中，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 C. 图丙武当山金殿安装避雷针后，“雷火炼殿”奇观随之消失，这是利用尖端放电原理 D. 图丁中，燃气灶中电子点火器点火应用了静电感应原理 2. 用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是（　　） A. 甲图中，使导体棒顺着磁感线方向运动，且保持穿过的磁感线条数不变 B. 乙图中，将条形磁体放在线圈中不动 C. 丙图中，开关S保持闭合，螺线管相对静止一起竖直向上运动 D. 丙图中，开关S保持闭合，螺线管A在螺线管B中不动，快速向左移动滑动变阻器滑片 3. 图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线，虚线c是（时）的切线，a、c相互平行，下列说法正确的是（　　） A. 时，b的电阻为5Ω B. 时，a、b的电阻相等 C. b的电阻随电压的升高而减小 D. 时，a、b的电阻相等 4. 如图所示为两个点电荷的电场，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，为轨迹上两点，下列说法中正确的是（　　） A. 两个点电荷为左正右负，且右边电荷所带电荷量多 B. 带电粒子在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力 C. 带电粒子带正电 D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 5. 学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为。已知足球与头部的作用时间为，足球的质量为，重力加速度取，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 下落到与头部刚接触时，足球动量大小为 B. 与头部作用过程中，足球动量变化量大小为 C. 头部对足球的平均作用力为足球重力的4倍 D. 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力对足球的产生的冲量为0 6. 如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，自A点与圆弧槽相切进入槽内，则以下结论中正确的是（　　） A. 小球在半圆槽内由A向B的过程中机械能守恒，由B向C的过程中小球的机械能不守恒 B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C. 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒 D. 小球离开C点以后，相对于地面做竖直上抛运动 7. 如图所示，A板发出的电子由静止开始经加速后，水平射入水平位置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的速度不变 B. 滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置下降 C. 电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变 D. 电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间变大 二、多项选择题（本题共3道小题，每小题6分，共18分；每小题有多个选项符合题意。多选不得分，漏选得3分） 8. 图甲为名叫“弹簧公仔”的玩具，由头部、轻弹簧及底座组成，可简化为如图乙所示模型。已知物块A的质量为m，物块A静止时，弹簧的压缩量为x。现用力向下按物块A，使弹簧的压缩量为时撤去压力，物块A在竖直方向上做简谐运动。当物块A运动到最高点时，物块B对水平面的压力恰好为零，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。物块A的位移随时间的变化规律如图丙所示，下列说法正确的是（　　） A. B. 撤去压力的一瞬间，物块A的加速度大小为 C. 物块B的质量等于m D. 物块A的振动方程为 9. 如图所示的平行金属板电容器的电容为，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为L=5cm，电场中c点到A板、d点到B板的距离均为0.5cm，B板接地。则（　　） A. d点处的电势为6V B. 将电荷量的带负电点电荷从d移到c，电场力做的功 C. d、c两点间的电势差 D. B板所带电荷量Q为 10. 将两个完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑。开始时甲车速度大小为，方向向右，乙车速度大小为，方向向左，并与甲车速度方向在同一直线上，如图所示。若甲车与磁铁的总质量为，乙车和磁铁的总质量为，其他条件不变。它们还没接触就分开了，则（　　） A. 乙车开始反向时，甲车速度为，方向与原速度方向相反 B. 甲车开始反向时，乙的速度减为，方向不变 C. 两车距离最近时，速率相等，方向相同 D. 两车距离最近时，速率都为，方向都与乙车原来的运动方向相反 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验探究题：（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 某同学设计了如图所示的装置用来验证动量守恒定律。将带卡槽的倾斜轨道固定在水平桌面上，同时准备有质量不等的小钢球A和B，并用天平测量出两个小球的质量分别为和，按要求完成该实验。 （1）实验中，入射小球A和被碰小球B的质量关系是___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）； （2）下列说法中符合本实验要求的是___________； A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 必要的测量仪器有天平、秒表和刻度尺 C. 必须测量抛出点距地面的高度H D. 在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球必须从斜槽上的同一位置由静止释放 （3）先让入射小球多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程。然后，把被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上同一位置静止释放，与小球相碰，并多次重复本操作。接下来分别找到相碰后平均落地点的位置，并测量平抛水平射程、。若将的长度分别记为，则验证系统动量守恒的表达式可表示为___________。 12. 某实验小组为了测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如下实验方案。实验提供的器材如下：待测干电池；电流表A（量程，内阻）；电压表V（量程，内阻）；滑动变阻器（最大阻值）：开关、导线若干。 （1）实验小组采用了图甲和图乙两种常规伏安法电路进行测量。闭合开关前，两图都应该将滑动变阻器的滑片P调到最___________（选填“左”或“右”）端。 （2）由于系统误差，乙电路电动势测量值___________、内阻测量值___________（选填“>”“<”或“=”）。 （3）实验小组分别按照图甲和图乙做实验，改变滑动变阻器的阻值，记录电压表和电流表的示数，做出图像如图丙所示，请根据图丙中的实验结果，用图中相应的物理量表达出电池的真实内阻___________。 四、计算题（本题有3个小题，共40分。应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值运算的应明确写出数值和单位） 13. 如图所示，电源电动势，小灯泡L标有“2V，0.4W”，开关S接1，当变阻器调到时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机M的内阻，求： （1）电源内阻； （2）电动机正常工作的电压。 （3）电动机正常工作时的输出功率。 14. 如图所示，由光滑绝缘材料制成的四分之三圆弧轨道，圆心为O，半径为r。置于竖直平面内，轨道端点A在圆心O的正上方，端点D与圆心等高。圆弧轨道部分（包含边界）置于竖直向下的匀强电场中，匀强电场的电场强度，重力加速度为g。现从D点正上方某处释放一个带正电的小球（可视为质点），小球质量为m，带电量为q。该小球在D点进入轨道内侧后，沿轨道运动到A点时对轨道的压力恰好为零。求： （1）释放点距D点的高度； （2）将电场方向改为水平向左（场强大小不变），小球在轨道中运动时的最大动能。 15. 如图所示，水平面上固定一倾角为的光滑斜面，斜面底端与水平面平滑连接，质量为m的小球A静止在斜面底端，在小球A右侧处有一质量为的小球B．时刻，将质量为m的小球C在斜面上距小球A也为L处由静止释放。已知小球A与水平面间无摩擦，小球B与水平面间的动摩擦因数，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短可忽略不计，小球均可看作质点，重力加速度g取。求： （1）小球C与小球A第1次碰撞后小球A的速度大小； （2）从时刻至小球A第1次返回斜面底端所经历的时间； （3）从时刻至A与B第3次碰撞前的过程中B的位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 濮阳市一高高二年级（2024级）上学期第三次质量检测 物理试题 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，总分100分；考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效；考试时间为75分钟。 第I卷 选择题部分 一、单项选择题（本题共7道小题，每小题4分，共28分；每小题只有一个选项符合题意） 1. 对于课本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带负电的板状收集器上 B. 图乙中，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 C. 图丙武当山金殿安装避雷针后，“雷火炼殿”奇观随之消失，这是利用尖端放电原理 D. 图丁中，燃气灶中电子点火器点火应用了静电感应原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图甲可知，极板A与电源正极连接，极板A带正电，带负电的尘埃将被吸附在带正电的极板上，A错误； B．由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网上的感应电荷在金属球B处的电场大小相同，方向相反，合场强为0 不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故B错误； C．武当山金殿安装了避雷针后，电荷通过避雷针导入大地，不会出现“雷火炼殿”现象，这是利用尖端放电原理，故C正确； D．燃气灶中的电子点火器，是利用高压尖端放电的原理，故D错误； 故选C。 2. 用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是（　　） A. 甲图中，使导体棒顺着磁感线方向运动，且保持穿过的磁感线条数不变 B. 乙图中，将条形磁体放在线圈中不动 C. 丙图中，开关S保持闭合，螺线管相对静止一起竖直向上运动 D. 丙图中，开关S保持闭合，螺线管A在螺线管B中不动，快速向左移动滑动变阻器滑片 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，穿过ABCD的磁通量没有变化，不能产生感应电流，A错误； B．图乙中，将条形磁体放在线圈中不动时穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流， B错误； C．题图丙中，开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动，两线圈没有相对运动，穿过B的磁通量没发生变化，不能产生感应电流， C错误； D．题图丙中，开关S保持闭合，使 螺线管A在 螺线管B中保持不动时，快速移动滑动变阻器滑片时A中电流发生变化，穿过B的磁通量发生变化，能产生感应电流，D正确。 故选D。 3. 图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线，虚线c是（时）的切线，a、c相互平行，下列说法正确的是（　　） A. 时，b的电阻为5Ω B. 时，a、b的电阻相等 C. b的电阻随电压的升高而减小 D. 时，a、b的电阻相等 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．根据图像可知，电阻a的阻值保持不变，大小为 根据电阻b的伏安特性曲线可知，曲线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，而连线斜率为 可知b的电阻随电压的升高而增大，U=1V时，b的电阻为 故ABC错误； D．U=3V时，b的电阻为 此时，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为两个点电荷的电场，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，为轨迹上两点，下列说法中正确的是（　　） A. 两个点电荷为左正右负，且右边电荷所带电荷量多 B. 带电粒子在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力 C. 带电粒子带正电 D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电场线的指向和电场线的密集程度可知，两个点电荷为左正右负，且左边电荷所带电荷量多，故A错误； BD．b点电场线更密集，电场强度更大，带电粒子在b点受电场力更大，根据可知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故B正确，D错误； C．粒子轨迹在速度方向和受力方向之间，故可判断粒子受力和场强方向相反，粒子带负电，故C错误。 故选B。 5. 学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为。已知足球与头部的作用时间为，足球的质量为，重力加速度取，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 下落到与头部刚接触时，足球动量大小为 B. 与头部作用过程中，足球动量变化量大小为 C. 头部对足球的平均作用力为足球重力的4倍 D. 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力对足球的产生的冲量为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．足球静止自由下落20cm，与头部刚接触时的速度为 足球下落到与头部刚接触时动量大小为，故A错误； B．离开头部后竖直上升的最大高度仍为20cm，则足球离开头部的速度大小也为，方向向上；则足球与头部作用过程中动量变化量大小为，故B正确； C．足球与头部作用过程中，以向上为正方向，根据动量定理可得 解得头部对足球的平均作用力大小为 可知头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍，故C错误； D．重力的冲量为 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，时间不为零，重力对足球的产生的冲量不为0，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，自A点与圆弧槽相切进入槽内，则以下结论中正确的是（　　） A. 小球在半圆槽内由A向B的过程中机械能守恒，由B向C的过程中小球的机械能不守恒 B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C. 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒 D. 小球离开C点以后，相对于地面做竖直上抛运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球在半圆槽内由A向B运动的过程中只有重力做功，机械能守恒；在由B到C运动的过程中除重力做功外，半圆槽的支持力也对小球做功，小球机械能不守恒，故A正确； BC．小球在半圆槽内由A向B运动的过程中，左侧物体对半圆槽有作用力，小球与半圆槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，系统在水平方向所受合外力为零，故小球与半圆槽在水平方向动量守恒。所以小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒，故BC错误； D．小球离开C点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平向右的分速度，所以小球相对于地面做斜上抛运动，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，A板发出的电子由静止开始经加速后，水平射入水平位置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的速度不变 B. 滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置下降 C. 电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变 D. 电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间变大 【答案】B 【解析】 【详解】设加速电压为U0，根据动能定理 电子在金属板间做类平抛运动，设板长为L，板宽为d，则 ， ， 电子在金属板间的侧向位移为 设电子射出金属板时的速度偏转角度为θ，则 电子在金属板间，根据动能定理 得 A．滑动触头向左移动时，U0减小。对求导得 当 函数值最小，故v可能存在先减小再增大的情况，A错误； B．滑动触头向右移动时，U0增大，则y与θ均减小，电子射出金属板后斜向上做匀速直线运动，可知电子打在荧光屏上的位置下降，B正确。 C．电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度增大，C错误； D．电压U增大时，不影响电子进入金属板的速度v0，电子在进入金属板后，沿v0方向做匀速直线运动，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变，D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共3道小题，每小题6分，共18分；每小题有多个选项符合题意。多选不得分，漏选得3分） 8. 图甲为名叫“弹簧公仔”的玩具，由头部、轻弹簧及底座组成，可简化为如图乙所示模型。已知物块A的质量为m，物块A静止时，弹簧的压缩量为x。现用力向下按物块A，使弹簧的压缩量为时撤去压力，物块A在竖直方向上做简谐运动。当物块A运动到最高点时，物块B对水平面的压力恰好为零，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。物块A的位移随时间的变化规律如图丙所示，下列说法正确的是（　　） A. B. 撤去压力的一瞬间，物块A的加速度大小为 C. 物块B的质量等于m D. 物块A的振动方程为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物块A静止时，弹簧的压缩量为x，此时物块A处于平衡位置，由题意可知 ，可得，A错误； B．撤去压力的一瞬间，弹簧弹力不变，对物块A受力分析，由牛顿第二定律 其中 联立可得物块A的加速度大小为，B正确； C．当物块A运动到最高点，由对称性可知，弹簧此时伸长量为x，对B有 解得物块B的质量大小为，C正确； D．由图丙可知，振幅为，周期为，物块A的振动方程为 代入数据可得，D错误。 故选BC。 9. 如图所示的平行金属板电容器的电容为，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为L=5cm，电场中c点到A板、d点到B板的距离均为0.5cm，B板接地。则（　　） A. d点处的电势为6V B. 将电荷量的带负电点电荷从d移到c，电场力做的功 C. d、c两点间的电势差 D. B板所带电荷量Q为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题知B板接地，其电势为零，根据 可得d点与B板的电势差 又 解得，故A错误； BC．根据几何关系，可得 根据 可得d、c两点间的电势差为 故将电荷量的带负电点电荷从d移到c，电场力做的功，故B正确，C错误； D．BA间的电势差为 则 B板所带电荷量为，故D正确。 故选BD。 10. 将两个完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑。开始时甲车速度大小为，方向向右，乙车速度大小为，方向向左，并与甲车速度方向在同一直线上，如图所示。若甲车与磁铁的总质量为，乙车和磁铁的总质量为，其他条件不变。它们还没接触就分开了，则（　　） A. 乙车开始反向时，甲车速度为，方向与原速度方向相反 B. 甲车开始反向时，乙的速度减为，方向不变 C. 两车距离最近时，速率相等，方向相同 D. 两车距离最近时，速率都为，方向都与乙车原来的运动方向相反 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．以向左为正方向，当乙车速度为零时，开始反向，根据动量守恒得 其中，，解得 速度方向与原来方向相反，故A正确； B．以向左为正方向，当甲车速度为零时，开始反向，根据动量守恒得 解得 速度方向与原来乙的方向相同，故B正确； CD．以向左为正方向，当两者速度相同时，相距最近，根据动量守恒得 解得 速度方向与乙车原来的速度方向相同，故C正确，D错误。 故选ABC。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验探究题：（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 某同学设计了如图所示的装置用来验证动量守恒定律。将带卡槽的倾斜轨道固定在水平桌面上，同时准备有质量不等的小钢球A和B，并用天平测量出两个小球的质量分别为和，按要求完成该实验。 （1）实验中，入射小球A和被碰小球B的质量关系是___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）； （2）下列说法中符合本实验要求的是___________； A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 必要的测量仪器有天平、秒表和刻度尺 C. 必须测量抛出点距地面的高度H D. 在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球必须从斜槽上的同一位置由静止释放 （3）先让入射小球多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程。然后，把被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上同一位置静止释放，与小球相碰，并多次重复本操作。接下来分别找到相碰后平均落地点的位置，并测量平抛水平射程、。若将的长度分别记为，则验证系统动量守恒的表达式可表示为___________。 【答案】（1）大于 （2）AD （3） 【解析】 【小问1详解】 两球碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得， 联立解得， 要使碰后两球都向前运动离开轨道末端做平抛运动，需满足，，可知两球质量关系应满足大于。 【小问2详解】 A．安装轨道时，轨道末端必须水平，才能保证小球碰后都做平抛运动，故A正确； BC．由于碰前A球做平抛运动和碰后A、B球做平抛运动的下落高度H相同，故运动时间相同，由可知，平抛运动的初速度与水平位移成正比，只需测量平抛运动的水平位移即可进行验证，故需要的测量仪器有天平、刻度尺，不需要秒表，不需要测量抛出点距地面的高度H，故BC错误； D．在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球必须从斜槽上的同一位置由静止释放，以确保碰前的速度都一样，故D正确。 故选AD。 【小问3详解】 碰撞过程，由动量守恒定律可得 由于平抛运动时间相同，可得 可得 12. 某实验小组为了测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如下实验方案。实验提供的器材如下：待测干电池；电流表A（量程，内阻）；电压表V（量程，内阻）；滑动变阻器（最大阻值）：开关、导线若干。 （1）实验小组采用了图甲和图乙两种常规伏安法电路进行测量。闭合开关前，两图都应该将滑动变阻器的滑片P调到最___________（选填“左”或“右”）端。 （2）由于系统误差，乙电路电动势测量值___________、内阻测量值___________（选填“>”“<”或“=”）。 （3）实验小组分别按照图甲和图乙做实验，改变滑动变阻器的阻值，记录电压表和电流表的示数，做出图像如图丙所示，请根据图丙中的实验结果，用图中相应的物理量表达出电池的真实内阻___________。 【答案】（1）左 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，即将滑片P调到左端。 【小问2详解】 [1][2]由于图乙中电压表的分流作用引起测量误差，理论上 而实验中忽略了通过电压表的电流形成的误差，即有，，当时，则有。用U真、I真作出修正图如下，由图可知，，，此时短路时的电流测量准确。 【小问3详解】 对图甲分析可知，理论上，I为电源电流的真实值，而电压表的示数不是路端电压的真实值，且由此可知，干路电流越大越大，当I=0时，即纵截距的测量没有误差，如图所示。结合上述分析可知，图甲的电动势测量没有误差，图乙的短路电流测量没有误差，因此电池内阻的真实值为。 四、计算题（本题有3个小题，共40分。应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值运算的应明确写出数值和单位） 13. 如图所示，电源电动势，小灯泡L标有“2V，0.4W”，开关S接1，当变阻器调到时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机M的内阻，求： （1）电源内阻； （2）电动机正常工作的电压。 （3）电动机正常工作时的输出功率。 【答案】（1）1Ω （2）1.8V （3）0.28W 【解析】 【小问1详解】 小灯泡的额定电流为 其阻值为 当开关S接1时，根据闭合电路的欧姆定律有 代入数据解得 【小问2详解】 当开关S接2时，灯泡正常发光，电路电流仍为0.2A，电源内电压为 则电动机两端的电压为 解得 【小问3详解】 电动机的总功率为 电动机的热功率为 则电动机正常工作的输出功率 14. 如图所示，由光滑绝缘材料制成的四分之三圆弧轨道，圆心为O，半径为r。置于竖直平面内，轨道端点A在圆心O的正上方，端点D与圆心等高。圆弧轨道部分（包含边界）置于竖直向下的匀强电场中，匀强电场的电场强度，重力加速度为g。现从D点正上方某处释放一个带正电的小球（可视为质点），小球质量为m，带电量为q。该小球在D点进入轨道内侧后，沿轨道运动到A点时对轨道的压力恰好为零。求： （1）释放点距D点的高度； （2）将电场方向改为水平向左（场强大小不变），小球在轨道中运动时的最大动能。 【答案】（1）4r （2） 【解析】 【小问1详解】 在A点，根据牛顿第二定律得 解得 从释放点到A点，由动能定理得 解得 【小问2详解】 电场水平向左时，小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，且，如图所示 可知小球在BC弧中点时动能最大，；从初始位置到该点，由动能定理得 解得小球在轨道中运动时的最大动能为 15. 如图所示，水平面上固定一倾角为的光滑斜面，斜面底端与水平面平滑连接，质量为m的小球A静止在斜面底端，在小球A右侧处有一质量为的小球B．时刻，将质量为m的小球C在斜面上距小球A也为L处由静止释放。已知小球A与水平面间无摩擦，小球B与水平面间的动摩擦因数，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短可忽略不计，小球均可看作质点，重力加速度g取。求： （1）小球C与小球A第1次碰撞后小球A的速度大小； （2）从时刻至小球A第1次返回斜面底端所经历的时间； （3）从时刻至A与B第3次碰撞前的过程中B的位移。 【答案】（1）4m/s （2）2s （3）1.25m 【解析】 【小问1详解】 设小球运动到斜面底端的速度为，由机械能守恒有 小球在斜面底端与小球A发生弹性碰撞有， 解得。 【小问2详解】 设小球自静止释放至运动到斜面底端的时间为，由牛顿第二定律有 根据位移时间公式有 小球与小球第1次碰后至与小球碰前时间为，则有 小球与小球第1次碰撞，根据动量守恒有 能量守恒 解得， 小球与第1次碰后，小球第1次返回斜面底端所用时间为，则有 小球第1次返回斜面底端所经历的时间 解得。 【小问3详解】 每次碰后小球做匀减速运动，由牛顿第二定律 设第一次碰后小球匀减速到静止所用时间为，根据速度时间公式有 而小球从与碰撞后到返回斜面底端的时间为，故每次碰撞前均静止。 由此可知第二次碰撞前小球已静止，小球每次与小球碰撞后，速度大小变为原来的，小球的速度大小也为小球原来速度大小的，故每次碰撞前小球均已停下，由 得小球与小球第二次碰前小球的位移大小 小球与小球第三次碰前小球的位移大小 从时刻至与第三次碰撞前的过程中的位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $