精品解析：湖南衡阳市衡南县2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷

衡南县高二期末考试试卷 物理 时量：75分钟 总分：100分 一、单选题（每小题4分，共24分。每题只有一项是符合题目要求的） 1. 对“静电场”一章中几个公式的理解，正确的是（　　） A. 在公式中，当逐渐变小时，将逐渐变大，若趋近于零时，将会变得无穷大 B. 由公式可知，电容器的电容随电容器所带电荷量的增加而增加 C. 由可知，电场中两点的距离越大，电场强度越小 D. 公式中，同一个负电荷在电势越高的地方电势能越小 2. 短道速滑比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”）从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设甲的质量小于乙的质量、交接棒过程中甲、乙速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法中正确的是（　　） A. 乙对甲的作用力小于甲对乙的作用力 B. 甲的速度增加量大于乙的速度减少量 C. 甲的动量增加量小于乙的动量减少量 D. 甲、乙两运动员冲量之和不为零 3. 《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2A D. 机器人充满电后一次工作时间约为10 h 4. 如图所示，弹簧振子在水平方向上两点间做简谐运动，点为小球静止时球心所在的位置，关于振子小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 从点向点运动，动能逐渐增大 B. 从点向点运动，加速度越来越小 C. 从点向点运动，位移越来越小 D. 从点向点运动，弹性势能逐渐增大 5. 电容传声器是一种依靠电容量变化而起换能作用的传声器，也是目前运用最广、性能较好的传声器之一。如图所示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板间的距离增大，则在此过程中（　　） A. 膜片与极板间的电容减小 B. 极板所带电荷量增大 C. 膜片与极板间的电场强度增大 D. 电阻R中有从下到上的电流通过 6. 两个点电荷、分别固定在x轴上的O、M两点，在两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中C点的电势最高。下列说法正确的是（　　） A. C点的电场强度为零 B. 为负电荷，为正电荷 C. A、N两点的电场强度方向相同 D. 将一负点电荷从D移到N的过程中，电势能先增大后减小 二、多选题（每小题5分，共20分。有多项符合题目要求，选对但不全的得3分） 7. 反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场。反天刀鱼周围的电场线分布如图所示，、、均为电场中的点，下列说法正确的是（　　） A. 鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场 B. 点的电场强度小于点的电场强度 C. 点的电势高于点的电势 D. 点的电势低于点的电势 8. 已知一滴雨滴的重力可达蚊子体重的几十倍，但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍，科学家用高速相机拍摄并记录蚊子的运动情况，研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵抗雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为，初速度为零；雨滴质量为，击中蚊子前竖直匀速下落的速度为，蚊子与雨滴的作用时间为，以竖直向下为正方向，假设雨滴和蚊子组成的系统所受合外力为零。则（　　） A. 蚊子与雨滴融为一体后，整体的速度大小为 B. 蚊子与雨滴融为一体的过程中，雨滴的动量变化量与蚊子的动量变化量完全相同 C. 蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力为 D. 若雨滴直接砸在停在地面的蚊子上，蚊子受到的平均作用力将变小 9. 如图甲所示，某同学利用智能手机和一个磁性小球来测量重力加速度。打开智能手机的磁传感器，将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 单摆的周期为 B. 测量出的重力加速度 C. 小球经过最高点时，速度为零，合力为零 D. 小球拉起的幅度越小，运动周期越小 10. 圆心为O、半径为R的半圆环套有一带正电小球A，沿过O点的竖直方向有一竖直细杆，一端固定于圆环上，杆上套有另一带正电小球B。初始时小球A距离圆环底端很近的位置，两小球间距离为R；现用绝缘装置向小球B施加竖直向上的作用力，使其缓慢运动到半圆环底端处，使小球A沿右侧圆环缓慢上滑，半圆环和杆均光滑绝缘。则（　　） A. 小球A上滑过程中圆环对小球A的支持力一直减小到初始位置的0.5倍 B. 最后两小球的距离为 C. 小球A上滑过程中两小球组成系统重力势能和电势能都增大 D. 小球B对竖直杆的弹力逐渐增大 三、实验题（共17分） 11. 某项目式学习小组利用如图甲所示实验装置验证动量守恒定律，装置由导轨、滑块、小球、光电门等组成。开始时，小球静止在导轨末端的支球柱上，水平地面铺有白纸和复写纸。实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量和小球的质量； （2）用刻度尺测出支球柱上端到水平地面的高度，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度________cm； （3）初始时刻，弹簧处于压缩状态，调节装置水平，启动气垫导轨，松开弹簧，使滑块向右运动通过光电门，滑块通过光电门前已脱离弹簧，测出挡光时间要使滑块与小球发生碰撞后反弹，则必须满足________（选填“大于”“小于”或“等于”），滑块反弹后再次经过光电门，测出挡光时间。 （4）保证每次弹簧的压缩量相同，多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下许多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，图丙中画的三个圆最合理的是圆________（选填“a”“b”或“c”）。 （5）测出小球抛出点到落点的水平距离。在误差允许范围内，若满足表达式________，则滑块与小球碰撞过程中动量守恒。（用上述实验步骤中直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为） 12. 三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在时的电动势和内阻。 A．三元锂电池（电动势约为，内阻为几十毫欧） B．电流计G，内阻为） C．电流表A（内阻约为） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器（最大阻值为） G．开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 （1）将电流计G与定值电阻串联改装成电压表V，则改装后的电压表能测量的电压最大值为___________V。（结果保留两位有效数字） （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录改装后电压表V的示数、电流表A的示数，作出图线如图乙所示，该三元锂电池的电动势___________，内阻___________。（以上结果均保留两位有效数字） （3）实验中，定值电阻的主要作用是___________。（填选项前的标号） A. 增大等效内阻，使得负载变化时电压变化更明显，便于电压表测量 B. 保护电压表 C. 消除系统误差 （4）利用图甲进行测量，该三元锂电池的电动势测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 四、解答题（共39分） 13. 在学校物理创新实验课堂上，老师为引导学生探究带电物体在复合场中的运动规律，布置了一个如图所示的实验环境：空间中有一水平向左的匀强电场（电场空间足够大），将一个质量，电荷量的带正电小球，放在区域内的点，然后用弹射器使小球以的初速度，方向与水平方向成角斜向右射出，带电小球在电场力与重力作用下做直线运动取。求： （1）电场强度的大小； （2）小球从开始运动到最高点时，电势能的变化量； 14. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与相切于P点，，圆形区域的半径为点位于上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）四分之一圆弧虚线处的场强大小； （3）圆形区域中匀强电场的场强大小E。 15. 如图所示，水平固定管道PA中有一固定弹射装置（质量忽略不计）与一质量的小物块，弹射装置与小物块不栓接。管道PA右下方的光滑水平地面上有一质量的小车，小车由半径，圆心角为的光滑圆弧轨道BC和长为的粗糙水平轨道CD组成，小车被固定装置固定。启动弹射装置，小物块从点飞出后，恰好从点切入圆弧轨道。已知弹射装置的弹性势能，小物块起始时离管口的距离，物块与管道之间的动摩擦因数，与轨道CD的动摩擦因数可调节，点与点的水平距离。（，，取） （1）求圆弧轨道BC的角度； （2）若，当物块滑到点时，撤去小车固定装置，求小车和物块的最终速度大小； （3）撤去固定装置，调节，当物块运动到点开始计时，发现小车向左运动0.4m时，滑块恰好与点相距1m，求此过程物块在小车上的运动时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡南县高二期末考试试卷 物理 时量：75分钟 总分：100分 一、单选题（每小题4分，共24分。每题只有一项是符合题目要求的） 1. 对“静电场”一章中几个公式的理解，正确的是（　　） A. 在公式中，当逐渐变小时，将逐渐变大，若趋近于零时，将会变得无穷大 B. 由公式可知，电容器的电容随电容器所带电荷量的增加而增加 C. 由可知，电场中两点的距离越大，电场强度越小 D. 公式中，同一个负电荷在电势越高的地方电势能越小 【答案】D 【解析】 【详解】A． 当趋近于零时，电荷不能视为点电荷（实际电荷有大小），库仑定律不再适用，故A错误； B．是电容的定义式，电容是由电容器本身（由极板面积、间距、介质）决定，与电荷量电压无关，故B错误； C．公式仅适用于匀强电场，其中是恒定电场强度，是两点间电势差，是沿电场线方向的距离。电场强度由电场本身决定，与距离无关，故C错误； D．，电势能 由电荷量和电势决定。对于同一个负电荷（），当 越高（电势越大）， 的值越负（如，增大时减小），即电势能越小，故D正确。 故选D。 2. 短道速滑比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”）从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设甲的质量小于乙的质量、交接棒过程中甲、乙速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法中正确的是（　　） A. 乙对甲的作用力小于甲对乙的作用力 B. 甲的速度增加量大于乙的速度减少量 C. 甲的动量增加量小于乙的动量减少量 D. 甲、乙两运动员冲量之和不为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙对甲的作用力与甲对乙的作用力是一对相互作用力，总是等大反向，A错误； BC．由甲乙系统动量守恒可知，甲的动量增加量等于乙的动量减少量，因甲的质量较小，则甲的速度增加量大于乙的速度减少量，C错误，B正确； D．甲、乙两运动员之间的冲量等大反向，则冲量之和为零，D错误。 故选B。 3. 《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2A D. 机器人充满电后一次工作时间约为10 h 【答案】C 【解析】 【详解】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； AC．机器人正常工作时的电流 由于机器人不是纯电阻，则，故A错误，C正确； D．机器人充满电后一次工作时间，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，弹簧振子在水平方向上两点间做简谐运动，点为小球静止时球心所在的位置，关于振子小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 从点向点运动，动能逐渐增大 B. 从点向点运动，加速度越来越小 C. 从点向点运动，位移越来越小 D. 从点向点运动，弹性势能逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球从O点向B点运动过程中，做减速运动，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故A错误； B．小球从A点向O点运动过程中，位移逐渐减小，根据可知，回复力逐渐减小，根据可知，加速度逐渐减小，故B正确； C．小球从O点向A点运动过程中，位移逐渐增大，故C错误； D．小球从B点向A点运动过程中，弹簧的形变量先减小后增大，则弹性势能先减小后增大，故D错误。 故选B。 5. 电容传声器是一种依靠电容量变化而起换能作用的传声器，也是目前运用最广、性能较好的传声器之一。如图所示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板间的距离增大，则在此过程中（　　） A. 膜片与极板间的电容减小 B. 极板所带电荷量增大 C. 膜片与极板间的电场强度增大 D. 电阻R中有从下到上的电流通过 【答案】A 【解析】 【详解】A．振动膜片振动时，膜片与极板距离增大，电容器两极板的距离d增大，根据 可知电容减小，故A正确； BD．题图可知电容器两端电压U不变，由公式可知，U不变的情况下，电容减小，电容器极板所带电荷量Q减少，电容器放电，故电阻R中有从上到下的电流通过，故BD错误； C．因为电容器两端电压U不变，电容器两极板的距离d增大，根据可知，场强E减小，故C错误。 故选A。 6. 两个点电荷、分别固定在x轴上的O、M两点，在两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中C点的电势最高。下列说法正确的是（　　） A. C点的电场强度为零 B. 为负电荷，为正电荷 C. A、N两点的电场强度方向相同 D. 将一负点电荷从D移到N的过程中，电势能先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．图像斜率表示电场强度，C点的电势最高，斜率为，因此，故A正确； B．由图像可知，附近电势高且正，附近电势低且负，由正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负可知，为负电荷，为正电荷，故B错误； C．图像斜率表示电场强度，斜率正负表示电场强度方向，可知点的电场强度方向沿x轴正方向、点的电场强度方向沿x轴负方向，两者方向相反，故C错误； D．由图可知，从到的过程中，电势先增大后减小，由电势和电势能关系，需要带入正负计算，因为是负电荷，因此，电势能正负表示大小，因此将一负点电荷从移到的过程中，电势能先减小后增大，故D错误； 故选A。 二、多选题（每小题5分，共20分。有多项符合题目要求，选对但不全的得3分） 7. 反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场。反天刀鱼周围的电场线分布如图所示，、、均为电场中的点，下列说法正确的是（　　） A. 鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场 B. 点的电场强度小于点的电场强度 C. 点的电势高于点的电势 D. 点的电势低于点的电势 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图，结合等量异种点电荷电场的特点可知，反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场，故A正确； B．电场线的疏密反映场强的大小，由图可知，A点的电场强度大于B点的电场强度，故B错误； C．等量正负电荷连线中垂线的电势为零，靠近正电荷一侧的点电势大于零，靠近负电荷一侧的点电势小于零，所以B点电势高于C点电势，故C正确； D．根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，点的电势高于点的电势，故D错误。 故选AC。 8. 已知一滴雨滴的重力可达蚊子体重的几十倍，但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍，科学家用高速相机拍摄并记录蚊子的运动情况，研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵抗雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为，初速度为零；雨滴质量为，击中蚊子前竖直匀速下落的速度为，蚊子与雨滴的作用时间为，以竖直向下为正方向，假设雨滴和蚊子组成的系统所受合外力为零。则（　　） A. 蚊子与雨滴融为一体后，整体的速度大小为 B. 蚊子与雨滴融为一体的过程中，雨滴的动量变化量与蚊子的动量变化量完全相同 C. 蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力为 D. 若雨滴直接砸在停在地面的蚊子上，蚊子受到的平均作用力将变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．蚊子与雨滴融为一体的过程中根据动量守恒有 解得，故A正确； B．雨滴的动量变化量与蚊子动量变化量等大反向，故B错误； C．设蚊子受到的平均作用力为，根据动量定理有 解得，故C正确； D．若雨滴直接砸在停在地面的蚊子上，蚊子与雨滴的作用时间变短，雨滴的动量变化量变大，则雨滴受到的平均作用力将变大，蚊子受到的平均作用力也变大，D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，某同学利用智能手机和一个磁性小球来测量重力加速度。打开智能手机的磁传感器，将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 单摆的周期为 B. 测量出的重力加速度 C. 小球经过最高点时，速度为零，合力为零 D. 小球拉起的幅度越小，运动周期越小 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．小球经过最低点时手机软件记录的磁感应强度最大，由图乙可知单摆的周期为；根据单摆周期公式 解得重力加速度为 故AB正确； C．小球经过最高点时，速度为零，但合力等于重力沿切线方向的分力，不为零，故C错误； D．根据单摆周期公式，可知单摆的周期与小球拉起的幅度无关，故D错误。 故选AB。 10. 圆心为O、半径为R的半圆环套有一带正电小球A，沿过O点的竖直方向有一竖直细杆，一端固定于圆环上，杆上套有另一带正电小球B。初始时小球A距离圆环底端很近的位置，两小球间距离为R；现用绝缘装置向小球B施加竖直向上的作用力，使其缓慢运动到半圆环底端处，使小球A沿右侧圆环缓慢上滑，半圆环和杆均光滑绝缘。则（　　） A. 小球A上滑过程中圆环对小球A的支持力一直减小到初始位置的0.5倍 B. 最后两小球的距离为 C. 小球A上滑过程中两小球组成系统重力势能和电势能都增大 D. 小球B对竖直杆的弹力逐渐增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球B缓慢上移过程，小球A处于动态平衡状态，对小球A受力分析，如图所示 根据三角形相似有 初始时h=2R，即N=0.5G 随着小球B缓慢上移，h减小，当其缓慢运动到半圆环底端处，h'=R，则N'=G 小球A缓慢上滑过程中圆环对小球A的支持力一直增大到初始位置的2倍，故A错误； B．由库仑定律可得 则 初始时小球A刚要移动时，有F=N，r=R，h=2R 即 当小球缓慢运动到半圆环底端处，设AB之间距离为r'，则有 联立得 解得，故B错误； C．小球A沿右侧圆环缓慢上滑，动能不变，除重力和电场力做功外还有竖直方向的外力做正功，两小球组成系统重力势能和电势能总和变大。小球A上滑的过程中，AB两球的高度均升高，重力势能增大，带同种电荷的AB两球距离变小，系统电势能也增大，故C正确； D．对AB系统受力分析，竖直杆对小球B的弹力等于半圆环对A球的弹力在水平方向的分力。设OA与竖直方向的夹角为θ，则有NB=Nsinθ 小球A上滑的过程中θ增大，N增大，故竖直杆对小球B的弹力增大。根据牛顿第三定律可知，小球B对竖直杆的弹力增大，故D正确。 故选CD。 三、实验题（共17分） 11. 某项目式学习小组利用如图甲所示实验装置验证动量守恒定律，装置由导轨、滑块、小球、光电门等组成。开始时，小球静止在导轨末端的支球柱上，水平地面铺有白纸和复写纸。实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量和小球的质量； （2）用刻度尺测出支球柱上端到水平地面的高度，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度________cm； （3）初始时刻，弹簧处于压缩状态，调节装置水平，启动气垫导轨，松开弹簧，使滑块向右运动通过光电门，滑块通过光电门前已脱离弹簧，测出挡光时间要使滑块与小球发生碰撞后反弹，则必须满足________（选填“大于”“小于”或“等于”），滑块反弹后再次经过光电门，测出挡光时间。 （4）保证每次弹簧的压缩量相同，多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下许多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，图丙中画的三个圆最合理的是圆________（选填“a”“b”或“c”）。 （5）测出小球抛出点到落点的水平距离。在误差允许范围内，若满足表达式________，则滑块与小球碰撞过程中动量守恒。（用上述实验步骤中直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为） 【答案】 ①. 0.450 ②. 小于 ③. c ④. 【解析】 【详解】（2）[1]图中游标卡尺测出挡光片的宽度为 （3）[2]滑块与小球发生碰撞后反弹，则必须满足小于； （4）[3]用画圆法确定小球的落点，为减小误差，应用较小的圆尽可能把小球的所有落地圈住，所以图丙中画的三个圆最合理的是圆c； （5）[4]由题意，取小球飞出的方向为正方向，若滑块与小球碰撞过程中满足动量守恒，根据动量守恒定律则有 结合 整理可得若满足，则滑块与小球碰撞过程中动量守恒。 12. 三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在时的电动势和内阻。 A．三元锂电池（电动势约为，内阻为几十毫欧） B．电流计G，内阻为） C．电流表A（内阻约为） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器（最大阻值为） G．开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 （1）将电流计G与定值电阻串联改装成电压表V，则改装后的电压表能测量的电压最大值为___________V。（结果保留两位有效数字） （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录改装后电压表V的示数、电流表A的示数，作出图线如图乙所示，该三元锂电池的电动势___________，内阻___________。（以上结果均保留两位有效数字） （3）实验中，定值电阻的主要作用是___________。（填选项前的标号） A. 增大等效内阻，使得负载变化时电压变化更明显，便于电压表测量 B. 保护电压表 C. 消除系统误差 （4）利用图甲进行测量，该三元锂电池的电动势测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1）5.0 （2） ①. 4.2 ②. 50 （3）A （4）小于 【解析】 【小问1详解】 电流计的满偏电压为 则改装后 即改装后的电压表量程为。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 由图乙可知图像的截距 图像斜率的绝对值 解得。 【小问3详解】 在电压表外与电源串联，其主要作用是使电源的等效内阻变大，使得负载变化时，电压表示数变化更加明显，便于测量记录数据。 故选A。 【小问4详解】 考虑到电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 所以图像的截距 故，即利用题图甲进行测量，三元锂电池的电动势测量值小于实际值。 四、解答题（共39分） 13. 在学校物理创新实验课堂上，老师为引导学生探究带电物体在复合场中的运动规律，布置了一个如图所示的实验环境：空间中有一水平向左的匀强电场（电场空间足够大），将一个质量，电荷量的带正电小球，放在区域内的点，然后用弹射器使小球以的初速度，方向与水平方向成角斜向右射出，带电小球在电场力与重力作用下做直线运动取。求： （1）电场强度的大小； （2）小球从开始运动到最高点时，电势能的变化量； 【答案】（1） （2）9.6J 【解析】 【小问1详解】 因小球做直线运动，受到竖直向下的重力mg和水平向左的电场力qE的合力必沿此直线，如图 由图可得 所以 【小问2详解】 设从O点到最高点的位移为x，由运动学公式 根据牛顿第二定律可得 所以 小球运动到最高点时其电势能与在O点时的电势能之差为 解得 14. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与相切于P点，，圆形区域的半径为点位于上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）四分之一圆弧虚线处的场强大小； （3）圆形区域中匀强电场的场强大小E。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理 质子在加速电场中获得的最大速度 【小问2详解】 质子在辐向电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 质子在匀强电场中做类平抛运动，在初速度方向匀速直线 在垂直初速度方向，匀加速直线运动 其中，根据牛顿第二定律 联立，解得 15. 如图所示，水平固定管道PA中有一固定弹射装置（质量忽略不计）与一质量的小物块，弹射装置与小物块不栓接。管道PA右下方的光滑水平地面上有一质量的小车，小车由半径，圆心角为的光滑圆弧轨道BC和长为的粗糙水平轨道CD组成，小车被固定装置固定。启动弹射装置，小物块从点飞出后，恰好从点切入圆弧轨道。已知弹射装置的弹性势能，小物块起始时离管口的距离，物块与管道之间的动摩擦因数，与轨道CD的动摩擦因数可调节，点与点的水平距离。（，，取） （1）求圆弧轨道BC的角度； （2）若，当物块滑到点时，撤去小车固定装置，求小车和物块的最终速度大小； （3）撤去固定装置，调节，当物块运动到点开始计时，发现小车向左运动0.4m时，滑块恰好与点相距1m，求此过程物块在小车上的运动时间。 【答案】（1）53° （2）均为 （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块到达A点时，由能量关系可知 解得 从A到B的时间为 到达B点时 可得 【小问2详解】 滑块从B到C，由机械能守恒定律 其中 解得 假设最终滑块和小车相对静止，则由动量守恒定律 由能量关系 解得， 可知假设成立，小车和物块的最终速度大小均为。 【小问3详解】 从滑块从B点进入小车开始，当小车向左运动x1=0.4m时，滑块相对地面向右运动 对滑块和小车系统由水平方向动量守恒可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $