精品解析：山东泰安市新泰一中（老校：新泰中学）2026-2027学年高二上学期第一次诊断测试物理试题

新泰中学2025级高二上学期第一次诊断性考试 物理试题 （考试时间：90分钟，分值：100分） 第Ⅰ卷 选择题 （共40分） 一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题3分） 1. 如图，在光滑水平面上有一质量为m的物体，在与水平方向成θ角的恒定的拉力F作用下运动，则在时间t内（ ） A. 重力的冲量为零 B. 拉力F的冲量为Ftcosθ C. 拉力F的冲量为Ft D. 物体动量的变化量等于Ft 2. 如图所示，电源电动势E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器。静电计上金属球与平行板电容器上板相连，外壳接地。闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内。在温度降低的过程中，分别用△I、△U1和△U2表示电流表、电压表1和电压表2示数变化量的绝对值。关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（　　） A. 一定不变，一定变大 B. 和一定不变 C. 带电液滴一定向下加速运动且它的电势能不断减少 D. 静电计的指针偏角增大 3. 高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（重力加速度为g）(  ) A. ＋mg B. －mg C. ＋mg D. －mg 4. 水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD。则整个过程中（　　） A. F1的冲量等于F2的冲量 B. F1的冲量大于F2的冲量 C. 摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量 D. 合外力对a物体的冲量小于合外力对b物体的冲量 5. 图示为一已进行欧姆调零的欧姆表，用该欧姆表测一电阻R的阻值时，指针偏转至满刻度的处。现用该欧姆表测一未知电阻的阻值，指针偏转到满刻度的处，可知该电阻的阻值为（　　） A. 2R B. 4R C. 6R D. 8R 6. 清洗汽车用的高压水枪喷出水柱直径为D，水流速度为，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为。则水柱对汽车的平均冲力为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图乙所示的两条U－I图线，则下列说法正确的是（　　） A. 图线乙是根据V1与A的示数描绘的 B. 电源的内阻为0.5Ω C. 两图线交点处电源的输出功率最大 D. 两图线交点处电源效率最大 8. 如图甲所示，木板放置在光滑的水平面上处于静止状态，一颗子弹（可视为质点）以水平向右的速度射入木板且恰好未从木板最右端穿出，假设子弹与木板间的相互作用力恒定不变，两者的速度与时间关系图像如图乙所示，下列说法错误的是（ ） A. 若子弹的质量为，则木板的质量为 B. 木板的长度为 C. 若子弹的质量为，则整个过程中子弹的动量变化率大小为 D. 若子弹的质量为，则整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量为 二、多选题（本题共4小题，每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。） 9. 如图所示电路，在滑动变阻器的滑片P向上端滑动过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数减少，电流表示数增大 B. 电压表示数增大，电流表示数减少 C. 电源的总功率变小 D. 电源的效率变大 10. 2022年5月14日，C919大飞机在上海浦东机场第四跑道起飞，并于9时54分安全降落。这也意味着中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的第一架大型喷气式民用C919大飞机首次飞行试验圆满成功。C919的成功一部分得益于我国拥有强大的风洞测试系统。在某次风洞测试中，飞机始终保持水平静止状态，风以速度v垂直打到机身面积为S的平面上，且速度立即减为零。已知气流密度为ρ，则（　　） A. 风的动量变化量为零 B. 此平面受到的风力大小为 C. 若风速减小为原来的，则此平面受到的风力减小为原来的 D. 风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量相同 11. 如图所示，电路中灯泡、均正常发光，忽然灯泡比原来变暗了些，而灯泡比原来变亮了些。电路中出现的故障可能是（　　） A. 发生断路 B. 发生断路 C. 、同时发生断路 D. 、同时发生断路 12. 如图所示，R1=R2=R3=20Ω，电容器的电容C=5，电源电动势E=7V，电源内阻r=10Ω。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为Q1；然后，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为Q2。下列说法正确的是（　　） A. 开关S断开时，上极板所带的电荷为正电荷 B. 开关S闭合后，上极板所带的电荷为正电荷 C. Q1：Q2=7：5 D. 闭合开关S电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为2.4×10-5C 三、实验题（本题共2小题，共16分。） 13. 为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，为保护电阻。 （1）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示。由图线可求得电池组的电动势_______V，内阻_______。（保留2位有效数字） （2）实验中测得的电动势比真实值偏_______（填“大”或“小”），引起该实验系统误差的主要原因是_____________________。 14. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．待测干电池一节 B．电流表A：（0.6A，） C．电压表：（3V，内阻未知） D．电压表：（15V，内阻未知） E．滑动变阻器：0-20Ω，2A F．滑动变阻器：0-20Ω，1A G．开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中请选择适当的器材：电压表________，滑动变阻器选________（填写器材前的序号字母）。 （2）为了使测量结果尽可能准确，请根据现有器材在方框中设计电路图 （3）根据实验中记录的电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到图像，如图所示，根据图中所给数据，该电池的电动势与内电阻分别为________V，________（结果保留2位有效数字）。按照此实验方法请分析内电阻的测量值与真实值大小关系，即________（选填：“大于”“等于”或“小于”）。 四、解答题计算题（本题共4题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。） 15. 直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用。如图所示，一直流电动机和电灯并联之后接在直流电源上，电动机内阻，电灯灯丝电阻（阻值认为保持不变），电源电动势，内阻，开关闭合，电动机正常工作时，电压表读数为。求： （1）流过电源的电流为多大？ （2）流过电动机的电流为多大？ （3）电动机的机械效率。 16. 如图，在光滑水平面上并排放置的木块A、B，已知mA＝2 kg，mB＝1 kg。现有质量mC＝1 kg的小物块C以初速度v0＝6 m/s在A表面沿水平方向向右滑动，由于C与A、B均有摩擦，C最终停在B上，B、C最后的共同速度v＝2 m/s，求： （1）木块A的最终速度的大小； （2）木块C滑离木块A时的速度大小。 17. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质，，重力加速度大小取。求： （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向； （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度。 18. 如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为，乙和他的冰车总质量也为30kg。游戏时，甲推着一个质量为的箱子和他一起以的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。不计水平冰面的摩擦力。求： （1）若甲以相对地面3m/s的速度大小将箱子推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住，此时甲和乙的速度各变为多少；并判断此后是否会相撞； （2）甲至少以相对地面多大的速度将箱子推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住后才能避免相撞；并求出乙抓住箱子的过程中，箱子对乙和它的冰车的冲量大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新泰中学2025级高二上学期第一次诊断性考试 物理试题 （考试时间：90分钟，分值：100分） 第Ⅰ卷 选择题 （共40分） 一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题3分） 1. 如图，在光滑水平面上有一质量为m的物体，在与水平方向成θ角的恒定的拉力F作用下运动，则在时间t内（ ） A. 重力的冲量为零 B. 拉力F的冲量为Ftcosθ C. 拉力F的冲量为Ft D. 物体动量的变化量等于Ft 【答案】C 【解析】 【详解】重力的冲量为重力与作用时间的乘积，为mgt，故A错误；拉力的冲量为拉力F与时间t的乘积，即Ft，故B错误，C正确；物体受到的合外力为Fcosθ，根据动量定理知物体动量的变化量△P=Ftcosθ＜Ft，故D错误．故选C． 【点睛】本题考查了冲量的定义和动量定理的应用，注意区分合外力的冲量与某一个力的冲量在动量定理的应用中的区别是关键． 2. 如图所示，电源电动势E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器。静电计上金属球与平行板电容器上板相连，外壳接地。闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内。在温度降低的过程中，分别用△I、△U1和△U2表示电流表、电压表1和电压表2示数变化量的绝对值。关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（　　） A. 一定不变，一定变大 B. 和一定不变 C. 带电液滴一定向下加速运动且它的电势能不断减少 D. 静电计的指针偏角增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据电路知识知，V1测路端电压，V2测热敏电阻RT的电压，静电计测定值电阻R的电压，由 U1=E-Ir 可得 可知不变，根据 U2=E-I（R+r） 可得 可知不变，故A错误，B正确； CD．带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻RT阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，电容两端电压变小，静电计的张角将变小，则平行板间的电场强度也减小，导致带电液滴向下运动，电场力做负功，电势能增大，故CD错误。 故选B。 3. 高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（重力加速度为g）(  ) A. ＋mg B. －mg C. ＋mg D. －mg 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有 即在产生拉力瞬间速度为 之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得 联立解得 故选A。 【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向。 4. 水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD。则整个过程中（　　） A. F1的冲量等于F2的冲量 B. F1的冲量大于F2的冲量 C. 摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量 D. 合外力对a物体的冲量小于合外力对b物体的冲量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知，推力的作用时间ta<tb，又因为AB∥CD，所以a、b两个物体所受的摩擦力相等，在没有撤去推力前，由动量定理得 解得 由图可知，两物体的最大速度相等，所以F1的冲量小于F2的冲量，故AB错误； C．摩擦力的冲量为 由题可知，a的运动时间小于b运动的时间，而两物体所受摩擦力相等，所以摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，故C正确； D．全程动量变化为0，所以合外力的冲量为0，故D错误。 故选C。 5. 图示为一已进行欧姆调零的欧姆表，用该欧姆表测一电阻R的阻值时，指针偏转至满刻度的处。现用该欧姆表测一未知电阻的阻值，指针偏转到满刻度的处，可知该电阻的阻值为（　　） A. 2R B. 4R C. 6R D. 8R 【答案】B 【解析】 【详解】设电动势为E，内阻为，满偏电流为，欧姆表调零时：，测一阻值为R的电阻时：，测一未知电阻时：，解得：，B正确． 6. 清洗汽车用的高压水枪喷出水柱直径为D，水流速度为，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为。则水柱对汽车的平均冲力为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】高压水枪单位时间喷出水的质量等于单位时间内喷出的水柱的质量，即 设水柱对汽车的平均冲力为F，由动量定理得 Ft=mv 即 解得 故选C。 7. 如图甲所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图乙所示的两条U－I图线，则下列说法正确的是（　　） A. 图线乙是根据V1与A的示数描绘的 B. 电源的内阻为0.5Ω C. 两图线交点处电源的输出功率最大 D. 两图线交点处电源效率最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由部分电路的欧姆定律可得，电压表V2和电流表A的示数的比值为定值电阻R0，三者之间满足关系：U2＝IR0，结合数学知识可得应为图线乙，A错误； B．由闭合电路欧姆定律：U＝E－Ir，结合数学知识可得图线甲为根据电压表V1与电流表A的示数描绘的，图线斜率的绝对值为电源的内阻大小，故有 r＝＝Ω＝1 Ω B错误； C．图线的交点处表示两电压表示数相等，分析电路可知此时滑动变阻器分压为零，即此时滑动变阻器的电阻R＝0，由于 R0＝Ω＝2 Ω>r＝1 Ω 故此时负载电阻最小，电源的输出功率最大，C正确； D．负载电阻越大，电源的效率越大，交点处负载电阻最小，电源效率最小，选项D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，木板放置在光滑的水平面上处于静止状态，一颗子弹（可视为质点）以水平向右的速度射入木板且恰好未从木板最右端穿出，假设子弹与木板间的相互作用力恒定不变，两者的速度与时间关系图像如图乙所示，下列说法错误的是（ ） A. 若子弹的质量为，则木板的质量为 B. 木板的长度为 C. 若子弹的质量为，则整个过程中子弹的动量变化率大小为 D. 若子弹的质量为，则整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．若子弹的质量为，设木板的质量为，子弹与木板组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 可知木板的质量为，A正确； B．由图乙可知，子弹恰好未从木板最右端穿出，木板的长度等于整个过程中子弹和木板的相对位移大小，根据速度与时间图像与时间轴所围成的面积表示位移，可得木板的长度为 解得 可知木板的长度为，B错误； C．若子弹的质量为，根据动量变化量的定义可知整个过程中子弹的动量变化大小为 解得 整个过程中子弹的动量变化率大小为 C正确； D．若子弹的质量为，整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量等于系统机械能的减小量，根据能量守恒定律有 解得 可知系统产生的热量为，D正确。 故选B。 二、多选题（本题共4小题，每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。） 9. 如图所示电路，在滑动变阻器的滑片P向上端滑动过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数减少，电流表示数增大 B. 电压表示数增大，电流表示数减少 C. 电源的总功率变小 D. 电源的效率变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器的滑片向上端b滑动过程中，变阻器接入电路的电阻增大，变阻器与定值电阻并联的总电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流I减小，电源的内电压及R1的电压减小，路端电压U增大，电压表示数变大，根据所以中电流增大，又因为，所以电流表的示数即在减小，A错误，B正确； CD．电源的总功率为，总电流变大，则总功率变大，故C错误； D．电源的输出效率 电源的内外电阻大小增大，所以电源的效率变大，故D正确。 故选BD。 10. 2022年5月14日，C919大飞机在上海浦东机场第四跑道起飞，并于9时54分安全降落。这也意味着中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的第一架大型喷气式民用C919大飞机首次飞行试验圆满成功。C919的成功一部分得益于我国拥有强大的风洞测试系统。在某次风洞测试中，飞机始终保持水平静止状态，风以速度v垂直打到机身面积为S的平面上，且速度立即减为零。已知气流密度为ρ，则（　　） A. 风的动量变化量为零 B. 此平面受到的风力大小为 C. 若风速减小为原来的，则此平面受到的风力减小为原来的 D. 风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．风的速度由v变成0，根据 可得风的动量变化量不为零，A错误； BC．在时间内，风的质量为 设平面对风的力为，根据动量定理有 解得 根据牛顿第三定律可得此平面受到的风力大小为 所以若风速减小为原来的，根据上式可得此平面受到的风力减小为原来的，BC正确； D．风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量大小相等，方向相反，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，电路中灯泡、均正常发光，忽然灯泡比原来变暗了些，而灯泡比原来变亮了些。电路中出现的故障可能是（　　） A. 发生断路 B. 发生断路 C. 、同时发生断路 D. 、同时发生断路 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．若断路，外电路总电阻增大，路端电压增大，总电流减小，通过的电流增大，所以通过灯泡和的总电流减小，灯泡亮度变暗，灯泡两端电压增大，变亮，选项A正确； B．同理可知，若断路，则灯泡变暗，灯泡变亮，选项B错误； C．若、同时发生断路，由串反并同分析，灯泡会变亮，灯泡的变化情况由、共同影响，当的影响作用大于的影响时，灯泡变暗，故选项C正确； D．同理可知，若、同时发生断路，灯泡会变亮，选项D错误。 故选AC。 12. 如图所示，R1=R2=R3=20Ω，电容器的电容C=5，电源电动势E=7V，电源内阻r=10Ω。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为Q1；然后，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为Q2。下列说法正确的是（　　） A. 开关S断开时，上极板所带的电荷为正电荷 B. 开关S闭合后，上极板所带的电荷为正电荷 C. Q1：Q2=7：5 D. 闭合开关S电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为2.4×10-5C 【答案】ACD 【解析】 【分析】弄清楚开关S断开及闭合时电路的结构特点是做本题的关键。电容器的特点“通交流，隔直流”，在直流电路中，电容器相当于断路，由题图可知，电源左边为正极，右边为负极。开关S断开时，R2相当于一段导线，故电容器C与R3并联，再与R1和电源串联形成闭合回路；开关S闭合后，电容器C与R1并联，再与R3串联，然后与R2并联，最后与电源串联形成闭合回路。 【详解】A．当开关S断开时，电容器下极板与电源负极相连，带负电，故上极板带正电荷，故A正确； B．开关S闭合时，电容器下极板与电源正极相连，带正电，故电容器上极板带负电荷，故B错误； C．开关S断开时，电容器与R3并联，故有 闭合开关S，待电路稳定后，电容器C与R1并联，且由于R1=R3，由电路结构及闭合电路欧姆定律得有 又 联立以上三式，代入数据解得 又因为电容器所带电荷量满足 由于电容器电容C不变，故 故C正确； D．电容器在闭合开关S后，电极板所带正负电荷出现交换，故电路稳定后通过灵敏电流计的电荷量为 故D正确。 故选ACD。 三、实验题（本题共2小题，共16分。） 13. 为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，为保护电阻。 （1）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示。由图线可求得电池组的电动势_______V，内阻_______。（保留2位有效数字） （2）实验中测得的电动势比真实值偏_______（填“大”或“小”），引起该实验系统误差的主要原因是_____________________。 【答案】（1） ①. 2.9 ②. 1.2 （2） ①. 小 ②. 电压表的分流 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律得 变换得 因此图像的纵轴截距 得 图乙中直线的斜率 解得 【小问2详解】 [1][2]本实验中电压表并非理想电表，存在分流：推导公式时默认流过R的电流就是电路总电流，但实际总电流是电阻箱的电流与电压表的电流之和。 当考虑电压表内阻Rv​时，等效的外电路是R与Rv​并联，因此测量值小于真实值，误差来源为电压表的分流作用。 14. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．待测干电池一节 B．电流表A：（0.6A，） C．电压表：（3V，内阻未知） D．电压表：（15V，内阻未知） E．滑动变阻器：0-20Ω，2A F．滑动变阻器：0-20Ω，1A G．开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中请选择适当的器材：电压表________，滑动变阻器选________（填写器材前的序号字母）。 （2）为了使测量结果尽可能准确，请根据现有器材在方框中设计电路图 （3）根据实验中记录的电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到图像，如图所示，根据图中所给数据，该电池的电动势与内电阻分别为________V，________（结果保留2位有效数字）。按照此实验方法请分析内电阻的测量值与真实值大小关系，即________（选填：“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1） ①. C ②. E （2） （3） ①. 1.5 ②. 0.40 ③. 等于 【解析】 【小问1详解】 [1]一节干电池的电动势约为1.5V，路端电压通常在0-1.5V之间变化。为了减小读数误差并保证指针偏转明显，应选择量程为0-3V的电压表，故选C。 [2]题目中两个滑动变阻器最大阻值都是0-20Ω，主要区别在于允许通过的最大电流。干电池允许通过的电流较小（通常小于0.6A），虽然F（1A）也能用，但E（2A）的安全系数更大，且在实验中滑动变阻器主要用于调节电流，阻值较小（20Ω）比较合适，调节时电流变化较明显，故选E。 【小问2详解】 电流表的内阻已知，为了测量结果尽可能准确，电流表直接与电源串联，最后可以消除误差，实验电路图如图所示 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 得 所以图像和纵轴的截距代表电源电动势 斜率 所以 [3]电压表测路端电压，由于电流表内阻已知，消除了实验误差，则实验测得的内阻与真实值相比没有误差。 四、解答题计算题（本题共4题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。） 15. 直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用。如图所示，一直流电动机和电灯并联之后接在直流电源上，电动机内阻，电灯灯丝电阻（阻值认为保持不变），电源电动势，内阻，开关闭合，电动机正常工作时，电压表读数为。求： （1）流过电源的电流为多大？ （2）流过电动机的电流为多大？ （3）电动机的机械效率。 【答案】（1）3A；（2）2A；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 流过电源的电流 （2）流过灯泡的电流 则流过电动机的电流 （3）电动机输入功率 电动机的热功率 电动机对外输出的机械功率 电动机机械效率 16. 如图，在光滑水平面上并排放置的木块A、B，已知mA＝2 kg，mB＝1 kg。现有质量mC＝1 kg的小物块C以初速度v0＝6 m/s在A表面沿水平方向向右滑动，由于C与A、B均有摩擦，C最终停在B上，B、C最后的共同速度v＝2 m/s，求： （1）木块A的最终速度的大小； （2）木块C滑离木块A时的速度大小。 【答案】（1）1 m/s；（2）3 m/s 【解析】 【详解】（1）将A、B、C作为系统，整个过程动量守恒即 代入数据求得 （2）在物块C滑过木块A的过程中，将A、B、C作为系统，动量守恒，即 代入数据求得 17. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质，，重力加速度大小取。求： （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向； （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度。 【答案】（1），竖直向上 （2）0.128m 【解析】 【小问1详解】 图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为 方向与F的方向相同，均为竖直向上； 【小问2详解】 设头锤落到气囊上时的速度大小为，由自由落体运动公式得 以竖直向上为正方向，头锤与气囊作用过程，由动量定理得 设上升的最大高度为h，由动能定理得 解得 18. 如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为，乙和他的冰车总质量也为30kg。游戏时，甲推着一个质量为的箱子和他一起以的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。不计水平冰面的摩擦力。求： （1）若甲以相对地面3m/s的速度大小将箱子推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住，此时甲和乙的速度各变为多少；并判断此后是否会相撞； （2）甲至少以相对地面多大的速度将箱子推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住后才能避免相撞；并求出乙抓住箱子的过程中，箱子对乙和它的冰车的冲量大小。 【答案】（1），，会相撞；（2）5.2m/s，72N·s 【解析】 【详解】（1）设甲推出箱子后甲的速度变为，乙抓住箱子后乙的速度变为，推出箱子的速度大小为v。甲推出箱子的过程，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 乙抓住箱子的过程，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 甲的速度大小变为1.5m/s，方向向右。乙的速度大小变为，方向仍然向左，故会相撞 （2）设甲推出箱子后甲的速度变为，乙抓住箱子后乙的速度变为，推出箱子的速度大小为。甲推出箱子的过程，取水平向右为正方向，对甲和箱子根据动量守恒定律有 乙抓住箱子的过程，取水平向右为正方向，对乙和箱子根据动量守恒定律有 恰好不碰撞 解得 乙抓住箱子的过程，箱子对乙和它的冰车的冲量等于合外力的冲量，取水平向右为正方向，对乙根据动量定理有 解得 所以箱子被推出的速度至少为5.2m/s时，甲、乙才能不相撞，箱子对乙和它的冰车的冲量为72N·s。 【点睛】注意根据碰撞的先后顺序，选择合适的研究对象及研究过程，运用动量守恒定律进行解答。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $