精品解析：山东省济宁市金乡县青华园实验高中2025-2026学年高二上学期期中检测物理试题

2025—2026学年度第一学期高二期中检测 物理试题 时间：90分钟 分值：100分 注意事项： 1.答卷前，考生必须将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 物理是一门以实验为基础的学科，物理实验是培养学生实践能力和科学思维的重要手段。关于以下实验现象的说法正确的是（ ） A. 甲图中，法拉第观察到通电导线使小磁针发生偏转，从而发现电流周围存在磁场 B. 图乙中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针发生偏转 C. 图丙中水平圆环从位置M向位置L运动的过程中，穿过圆环的磁通量先减小后增大 D. 图丁中磁铁向右插入不闭合线圈，线圈中会产生感应电流 2. 有人认为地球磁场是地球自转及表面均匀带电形成的，关于地球表面带电，下列说法正确的是（　　） A. 均匀带正电 B. 均匀带负电 C. 北半球均匀带正电，南半球均匀带负电 D. 北半球均匀带负电，南半球均匀带正电 3. 2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即。下列说法正确的是（　　） A. 材料的电导率越小，其导电性能越强 B. 材料的电导率与材料的形状有关 C. 电导率的单位是Ω－1·m－1 D. 电导率大小与温度无关 4. 如图所示，厚薄均匀的长方体金属导体ab、bc的长度之比为3∶2，将C与D接入电压不变的电路中时，通过该导体的电流为I；若换A与B接入原电路中，则通过该导体的电流为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为和，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为，此时B球的动量大小为，则下列等式成立的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲是多用电表的外部结构，如图乙是多用电表简单的内部结构，灵敏电流计的最大电流为，下列说法正确的是（　　） A. 测量前，需要调节机械调零旋钮，使指针指向欧姆零点 B. 不管多用电表测电压还是测电阻，红表笔的电势均高于黑表笔 C. 测电阻时，当指针偏转角过大，把欧姆挡倍率变小，并重新欧姆调零 D. 对于乙图，若红、黑表笔短接，当电流计电流最大，的接入值为 7. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为的中点，且a、b到O点的距离相等。已知长直导线电流在周围某点产生的磁场大小与电流大小成正比，与到直线电流的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A. O处的磁场方向向下 B. O处的磁场方向向上 C. O处的磁感应强度为零 D. 导线M在a处产生的磁场方向与导线N在b处产生的磁场方向相同 8. 酒精测试仪用于现场检测机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业的人员，它采用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化。在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，显示仪表的指针与酒精气体的浓度相对应。已知二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，则电压表的示数U与酒精气体浓度c之间的关系正确的是（　　） A. U越大，表示c越大，c与U成正比 B. U越大，表示c越大，但是c与U不成正比 C. U越大，表示c越小，c与U成反比 D. U越大，表示c越小，但是c与U不成反比 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的不得分。 9. 2024年3月17日，在荷兰鹿特丹进行的2024年国际滑联短道速滑世锦赛中，中国队在男女混合2000米接力决赛中获得冠军。接力时，选手A在未被推动前不得开始滑行，选手从后面靠近并用力推动，使获得初速度。两选手相互作用时间极短，在接力前后瞬间，以下说法正确的有（ ） A. A与B构成的系统动量守恒 B. 与构成的系统机械能守恒 C. B对A的冲量大小大于A对B的冲量大小 D. B对A的冲量大小等于A对B的冲量大小 10. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为1:4 B. 流过A、B的电流之比为2:1 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1 11. 如图所示，图中直线①表示流过电源的电流与路端电压的关系图线，曲线②表示通过某电阻的电流与它两端电压的关系图线，将该电源和电阻直接串联形成闭合回路，则下列说法正确的是（　　） A. 该电源的电动势为3V B. 此时电源的输出功率为60W C. 此时电阻的阻值为15Ω D. 此时电源的效率约为66.7% 12. 竖直上抛某物体，物体达到最高点后又回到抛出点，设物体所受空气阻力不可忽略，且大小与速率成正比，则下列说法正确的是（　　） A. 重力在全过程中的总冲量为零 B. 全过程物体的动量变化量方向向下 C. 上升过程重力的冲量大小小于下落过程重力的冲量大小 D. 上升过程空气阻力的冲量与下落过程空气阻力的冲量大小相等 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了图1所示电路，实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5V，内阻约1Ω）； 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器（最大阻值200Ω）； 定值电阻（阻值0.5Ω）； 开关一个，导线若干。 （1）实验中，滑动变阻器应选择__________（选填“”或“”）。 （2）正确操作，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，并根据实验数据作出U-I图像，如图2所示。根据图线可求得电动势__________V，内阻__________Ω（结果均保留到小数点后2位）。 14. 现有一合金制成的圆柱体，为了“测定该圆柱体的电阻率”，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。 （1）由甲、乙两图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________mm。 （2）按如图丙所示的电路图测量金属丝的电阻（阻值约为15Ω）。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表（量程0~200mA，内阻约3Ω）； 电流表（量程0~3A，内阻约0.1Ω）； 滑动变阻器（0~50Ω）； 滑动变阻器（0~200Ω）； 电源E（3V，内阻不计）。 为调节方便，测量准确，实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________（填器材的名称符号）。 （3）请根据如图丙所示电路图，用笔画线代替导线将图中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小。 （4）若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率________（用题目所给字母和通用数学符号表示）。 15. 质量为的电动玩具汽车，其内部工作电路简化如图，已知电源电动势，内阻，电动机的额定电压，，额定功率为，电动机的线圈电阻。求： （1）玩具车正常工作时，流过车灯L的电流； （2）玩具车正常工作时，电动机的效率。 16. 全民运动，始于“足下”。如图所示，学生练习用脚颠球，足球的质量为0.4kg。某一次足球由静止自由下落0.8m，被颠起后，离开脚竖直向上运动的最大高度为0.2m。已知足球与脚的作用时间为0.1s，重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）足球与脚作用的过程，脚对足球的平均作用力； （2）足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中重力的冲量。 17. 在如图甲所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。求： （1）电源内阻r和电动势E； （2）定值电阻的最大电功率； （3）滑动变阻器R的最大电动率。 18. 如图所示，质量为3m的小车静止在足够长的光滑水平轨道上，下面用长为L的细线悬挂着质量为2m的沙箱，一颗质量为m的子弹以的水平速度射入沙箱，并留在其中。 （1）求子弹射入沙箱后瞬间沙箱的速度大小； （2）若小车被固定在水平轨道上，求沙箱向上摆到的最大角度的余弦值； （3）若小车可以在水平轨道上自由运动，求沙箱向上摆到的最大高度； （4）若小车可以在水平轨道上自由运动，求小车的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第一学期高二期中检测 物理试题 时间：90分钟 分值：100分 注意事项： 1.答卷前，考生必须将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 物理是一门以实验为基础的学科，物理实验是培养学生实践能力和科学思维的重要手段。关于以下实验现象的说法正确的是（ ） A. 甲图中，法拉第观察到通电导线使小磁针发生偏转，从而发现电流周围存在磁场 B. 图乙中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针发生偏转 C. 图丙中水平圆环从位置M向位置L运动的过程中，穿过圆环的磁通量先减小后增大 D. 图丁中磁铁向右插入不闭合线圈，线圈中会产生感应电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转，从而发现电流周围存在磁场，故A错误； B．图乙中闭合开关S瞬间，穿过线圈P的磁通量发生变化，线圈P回路中会产生感应电流，所以与线圈P连接的电流计的指针会偏转，故B正确； C．圆环从M运动至磁铁中段的过程中，穿过圆环的磁感线包含了所有的内部向上的磁感线及部分外部向下的磁感线，内外磁感线相互抵消，因此越到中间外部磁感线越少，故本过程穿过圆环的磁通量仍然是增加的。同理可知，圆环从磁铁中段运动至L的过程中，穿过圆环的磁通量一直减小。故圆环从M运动至L的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小，故C错误； D．图丁中磁铁向右插入不闭合线圈，由于线圈不是闭合回路，所以线圈中不会产生感应电流，故D错误。 故选 B。 2. 有人认为地球磁场是地球自转及表面均匀带电形成的，关于地球表面带电，下列说法正确的是（　　） A. 均匀带正电 B. 均匀带负电 C. 北半球均匀带正电，南半球均匀带负电 D. 北半球均匀带负电，南半球均匀带正电 【答案】B 【解析】 【详解】地球内部磁感线由地磁S极指向地磁N极，地球自西向东自转，根据安培定则判断电流方向为顺时针方向（俯视），即自东向西； 而地球转动的方向为自西向东，电流方向与转动的方向相反，所以地球带负电。 故选B。 3. 2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即。下列说法正确的是（　　） A. 材料的电导率越小，其导电性能越强 B. 材料的电导率与材料的形状有关 C. 电导率的单位是Ω－1·m－1 D. 电导率大小与温度无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．电导率越小，材料的电阻率越大，其导电性能越差，A错误； BD．材料的电导率与材料的形状无关，由材料本身的性质决定，受温度的影响，当温度发生变化时，电导率的大小会改变，BD错误； C．根据电阻定律可知，电阻率的单位是Ω·m，则电导率的单位是Ω－1·m－1，C正确。 故选C。 4. 如图所示，厚薄均匀的长方体金属导体ab、bc的长度之比为3∶2，将C与D接入电压不变的电路中时，通过该导体的电流为I；若换A与B接入原电路中，则通过该导体的电流为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设导体前后厚度为d，ab=3l，bc=2l，则 可知 故选D。 5. 如图所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为和，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为，此时B球的动量大小为，则下列等式成立的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】水平面光滑，所以A、B两球组成的系统动量守恒。若取向右为正方向，则两球碰前总动量为，碰后A球继续向右运动，故两球均向右运动，两球总动量为，根据动量守恒知 变形得 故选D。 6. 如图甲是多用电表的外部结构，如图乙是多用电表简单的内部结构，灵敏电流计的最大电流为，下列说法正确的是（　　） A. 测量前，需要调节机械调零旋钮，使指针指向欧姆零点 B. 不管多用电表测电压还是测电阻，红表笔的电势均高于黑表笔 C. 测电阻时，当指针偏转角过大，把欧姆挡倍率变小，并重新欧姆调零 D. 对于乙图，若红、黑表笔短接，当电流计电流最大，的接入值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．测量前，需要调节机械调零旋钮，使指针指向表盘左端0刻度，故A错误； B．多用电表测电压时，红表笔的电势高于黑表笔，测电阻时，红表笔的电势低于黑表笔，故B错误； C．测电阻时，当指针偏转角过大，说明待测电阻相对所选倍率较小，应把欧姆挡倍率变小，并需要重新欧姆调零，故C正确； D．对于乙图，若红、黑表笔短接，当电流计电流最大，则有 可得 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为的中点，且a、b到O点的距离相等。已知长直导线电流在周围某点产生的磁场大小与电流大小成正比，与到直线电流的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A. O处的磁场方向向下 B. O处的磁场方向向上 C. O处的磁感应强度为零 D. 导线M在a处产生的磁场方向与导线N在b处产生的磁场方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据右手螺旋定则结合矢量的叠加原理可知，O处的磁感应强度为零，故AB错误，C正确； D．根据右手螺旋定则可知，导线M在a处产生的磁场方向向下，导线N在b处产生的磁场方向向上，方向相反，故D错误； 故选C。 8. 酒精测试仪用于现场检测机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业的人员，它采用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化。在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，显示仪表的指针与酒精气体的浓度相对应。已知二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，则电压表的示数U与酒精气体浓度c之间的关系正确的是（　　） A. U越大，表示c越大，c与U成正比 B. U越大，表示c越大，但是c与U不成正比 C. U越大，表示c越小，c与U成反比 D. U越大，表示c越小，但是c与U不成反比 【答案】D 【解析】 【详解】传感器电阻的倒数与酒精浓度c是正比关系，即 电路中的电流为 电压表示数 可见c与U不成反比，U越大，表示c越小。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的不得分。 9. 2024年3月17日，在荷兰鹿特丹进行的2024年国际滑联短道速滑世锦赛中，中国队在男女混合2000米接力决赛中获得冠军。接力时，选手A在未被推动前不得开始滑行，选手从后面靠近并用力推动，使获得初速度。两选手相互作用时间极短，在接力前后瞬间，以下说法正确的有（ ） A. A与B构成的系统动量守恒 B. 与构成的系统机械能守恒 C. B对A的冲量大小大于A对B的冲量大小 D. B对A的冲量大小等于A对B的冲量大小 【答案】AD 【解析】 【详解】ACD．由于作用时间非常短暂，A、B构成的系统在相互作用的过程中动量守恒，即对的冲量与对的冲量大小相等，方向相反，故AD正确，C错误； B．A、B构成的系统机械能可能增大，可能守恒，也可能减小，故B错误。 故选AD。 10. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为1:4 B. 流过A、B的电流之比为2:1 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电阻公式有 可知，两导体的电阻之比为 故A正确； B．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，流过、的电流之比为，故B错误； D．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，单位时间通过A、B的电量之比为，故D错误； C．由电流的微观表达式有 结合上述解得 故C正确。 故选AC。 11. 如图所示，图中直线①表示流过电源的电流与路端电压的关系图线，曲线②表示通过某电阻的电流与它两端电压的关系图线，将该电源和电阻直接串联形成闭合回路，则下列说法正确的是（　　） A. 该电源的电动势为3V B. 此时电源的输出功率为60W C. 此时电阻的阻值为15Ω D. 此时电源的效率约为66.7% 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律 可知电源I-U图像横轴截距为电源电动势，即 电源内阻，故A错误； BCD．电源的I-U图像与电阻的I-U图像的交点为该电阻接在该电源中的实际工作点，由图可知电阻实际电压为 流过电阻的电流为 此时电阻的阻值为 此时电源的输出功率为 此时电源的效率为，故BC正确，D错误。 故选BC。 12. 竖直上抛某物体，物体达到最高点后又回到抛出点，设物体所受空气阻力不可忽略，且大小与速率成正比，则下列说法正确的是（　　） A. 重力在全过程中的总冲量为零 B. 全过程物体的动量变化量方向向下 C. 上升过程重力的冲量大小小于下落过程重力的冲量大小 D. 上升过程空气阻力的冲量与下落过程空气阻力的冲量大小相等 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．重力的冲量，有力有时间就有冲量，总冲量不为零，故A错误； B．取向上为正方向，初速度为正，末速度为负，动量变化量，因此全过程物体的动量变化量方向向下。故B正确； C．物体向上运动过程受到竖直向下的重力与空气阻力，物体下降过程受到竖直向下的重力与竖直向上的空气阻力，因此上升过程合力大于下降过程的合力，由牛顿第二定律可知 由于上升位移大小等于下降位移大小，根据可知 由可得。故C正确； D．由题知物体所受空气阻力大小与速率成正比，即 取一小段时间，在第一个内可得空气阻力的冲量 在第n个内可得空气阻力的冲量 在上升的过程中，空气阻力的冲量 同理可得在下降的过程中，空气阻力的冲量 由于上升的位移大小等于下降的位移大小。因此上升过程空气阻力的冲量与下落过程空气阻力的冲量大小相等。故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了图1所示电路，实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5V，内阻约1Ω）； 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器（最大阻值200Ω）； 定值电阻（阻值0.5Ω）； 开关一个，导线若干。 （1）实验中，滑动变阻器应选择__________（选填“”或“”）。 （2）正确操作，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，并根据实验数据作出U-I图像，如图2所示。根据图线可求得电动势__________V，内阻__________Ω（结果均保留到小数点后2位）。 【答案】（1） （2） ①. 1.48 ②. 0.30 【解析】 【小问1详解】 若选用滑动变阻器R1，且阻值全部接入电路，则电流表示数约为 可知，R1接入电路没有超过电流表的量程，同时为了方便调节，滑动变阻器应选择R1。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得 结合图像可知，电源的电动势 图像的斜率为 解得 14. 现有一合金制成的圆柱体，为了“测定该圆柱体的电阻率”，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。 （1）由甲、乙两图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________mm。 （2）按如图丙所示的电路图测量金属丝的电阻（阻值约为15Ω）。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表（量程0~200mA，内阻约3Ω）； 电流表（量程0~3A，内阻约0.1Ω）； 滑动变阻器（0~50Ω）； 滑动变阻器（0~200Ω）； 电源E（3V，内阻不计）。 为调节方便，测量准确，实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________（填器材的名称符号）。 （3）请根据如图丙所示电路图，用笔画线代替导线将图中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小。 （4）若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率________（用题目所给字母和通用数学符号表示）。 【答案】（1） ①. 1.844##1.845##1.846 ②. 42.40 （2） ①. ②. （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]根据螺旋测微器读数规则，可知该圆柱体的直径为 [2]20分度游标卡尺的分度值为0.05mm，则该圆柱体的长度为 【小问2详解】 [1]电源电压，金属丝电阻 最大电流，因此电流表选（量程0~200mA）。 [2]为调节方便，优先选阻值较小的，若选，阻值过大，电流调节不灵敏。 【小问3详解】 滑片置于端时电流最小，说明此时滑动变阻器接入电阻最大。滑动变阻器应接端和滑片，电流从到，滑片在端时接入电阻丝最长，电阻最大，电流最小。电流表外接（电压表内阻远大于，电压表分流可忽略），电流表串联在干路，电压表并联在电阻丝两端。电源正极接滑动变阻器，负极接开关，再接入电阻丝和电流表，形成回路。实物连接如图所示 【小问4详解】 由欧姆定律 电阻定律 其中横截面积 联立得金属丝的电阻率为 15. 质量为的电动玩具汽车，其内部工作电路简化如图，已知电源电动势，内阻，电动机的额定电压，，额定功率为，电动机的线圈电阻。求： （1）玩具车正常工作时，流过车灯L的电流； （2）玩具车正常工作时，电动机的效率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对图中电路，设干路电流为I，根据闭合电路欧姆定律则有 解得 电动机正常工作时流过电动机的电流 则流过车灯的电流为 【小问2详解】 电动机的输出功率 代入数据解得 电动机的效率 16. 全民运动，始于“足下”。如图所示，学生练习用脚颠球，足球的质量为0.4kg。某一次足球由静止自由下落0.8m，被颠起后，离开脚竖直向上运动的最大高度为0.2m。已知足球与脚的作用时间为0.1s，重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）足球与脚作用的过程，脚对足球的平均作用力； （2）足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中重力的冲量。 【答案】（1），方向向上 （2），方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 足球达到脚背的速度大小为 离开脚的速度大小 规定向上为正方向，足球与脚作用的过程，足球受到向上的弹力F和向下的重力mg 由动量定理有 得，方向向上。 【小问2详解】 足球下落时间 足球上升时间 足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中，重力冲量的大小，方向竖直向下。 17. 在如图甲所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。求： （1）电源内阻r和电动势E； （2）定值电阻的最大电功率； （3）滑动变阻器R的最大电动率。 【答案】（1）2Ω；3.6V （2）0.9W （3）0.27W 【解析】 【小问1详解】 由图甲知，电压表V1测定值电阻两端电压，且两端的电压随电流的增大而增大，则图乙中下方图线表示电压表V1的读数随电流表读数的变化情况，由图线的斜率得 电压表V2测得的是电源的路端电压，图乙中上方图线表示V2的读数随电流表读数的变化情况，上方图线斜率的绝对值等于电源的内阻 当电路中电流为0.1A时，电压表V2的读数为3.4V，根据闭合电路的欧姆定律得： 【小问2详解】 当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大电流为 此时定值电阻消耗的功率最大，最大电功率为 【小问3详解】 电路中最小电流为0.1A；滑动变阻器的最大阻值 将定值电阻与电源等效为新电源，则 当滑动变阻器阻值时，达到最大功率 18. 如图所示，质量为3m的小车静止在足够长的光滑水平轨道上，下面用长为L的细线悬挂着质量为2m的沙箱，一颗质量为m的子弹以的水平速度射入沙箱，并留在其中。 （1）求子弹射入沙箱后瞬间沙箱的速度大小； （2）若小车被固定在水平轨道上，求沙箱向上摆到的最大角度的余弦值； （3）若小车可以在水平轨道上自由运动，求沙箱向上摆到的最大高度； （4）若小车可以在水平轨道上自由运动，求小车的最大速度。 【答案】（1） （2） （3） （4），方向水平向右 【解析】 【小问1详解】 子弹射入沙箱的过程中，根据动量守恒定律则有 解得 【小问2详解】 摆动过程中，子弹、沙箱系统机械能守恒，设摆过的最大角度为，由系统机械能守恒可得 解得 【小问3详解】 摆动过程中，子弹、沙箱、小车系统水平方向动量守恒，沙箱到达最大高度H时，系统有相同的速度，设为，则有 解得 摆动过程中，由系统机械能守恒定律可得 解得 【小问4详解】 子弹和沙箱再摆回最低点时，小车速度最大，设此时小车速度为，沙箱速度为，由水平方向动量守恒定律得 由系统机械能守恒可得 联立解得小车的最大速度为 方向水平向右。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $