精品解析：湖南永州市第一中学2026-2027学年高二上学期9月文化素养测试物理试题

湖南永州市第一中学2026-2027学年高二上学期9月文化素养测试 物理试题 考生注意： 1、本科目试题卷共6页。时量75分钟，满100分。答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考室号、座位号填入相应位置内。 2、客观题请用2B铅笔填涂在答题卡上，主观题用黑色的签字笔书写在答题卡上。考试结束时，只交答题卡，试题卷请妥善保管。 一、单选题（本题包括7小题，每题4分，共28分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 卡文迪什利用扭秤实验测出万有引力常量运用了微元法 B. 随着量子力学和相对论的提出，牛顿力学已经被物理学淘汰 C. 将曲线运动分割为许多小段并将这些小段看作圆周运动的一部分运用了放大法 D. 将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动运用了等效替代法 2. 如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕转动。下列说法中正确的是（ ） A. 当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小 B. 当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小 C. 当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 D. 当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 3. 如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点，则下列说法正确的是（ ） A. c、d两点的磁感应强度相同 B. a、b两点的磁感应强度方向相同 C. a、b两点的磁感应强度方向相反 D. a、b、c、d四点的磁感应强度大小关系为 4. 某同学想测量一工厂排出废水的电阻率。他用如图甲所示的盛水容器，其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长为a，宽为b，高为c。他将水样注满容器，测得水样的图线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电压为U时，水样电阻为 B. 电压为U时，水样的电阻率为 C. 随着电压增大，所接电源（含有内阻）的输出功率变大 D. 若有接线柱的金属薄板放置在上下表面，所测水样的电阻率将变小 5. 已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为，地球半径为，引力常量为，地球表面处的重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. “慧眼”卫星的向心加速度大小为 B. 地球的质量大小为 C. 地球表面的重力加速度大小 D. 地球的平均密度大小为 6. 如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图。图中油量表由电压表改装而成，金属杠杆的一端接绝缘浮标，另一端触点接滑动变阻器。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器接入电路的阻值变大 B. 电压表的示数变大 C. 电源的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率一定变小 7. 如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是（ ） A. 此过程摩擦生热为 B. 摩擦力对物体做的功为 C. 电动机增加的功率为μmgv D. 传送带克服摩擦力做功为 二、多选题（本题包括3小题，每题5分，共15分。漏选得3分，错选得0分。） 8. 如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点，下列说法正确的是( 　) A. M点电场强度一定大于N点电场强度 B. M点电势一定高于N点电势 C. 将电子从M点移动到N点，静电力做正功 D. 正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 9. 图1为“测量干电池的电动势和内阻”的实验电路图。实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图2的U-I图线。下列判断正确的是（　　） A. 电源的电动势 B. 电源的内阻 C. 当电压为1.4V时，外电路电阻阻值 D. 当电流为0.2A时，电源内电压 10. 如图（a）所示为某同学完成的简易多用电表电路图，图中E是电池；、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为100μA，内阻为900Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别是直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆“×100”挡。则下列说法中正确的是（　　） A. 图（a）中的端为红表笔 B. 该电表的挡位4、5是电压挡 C. 根据题给条件可得 D. 使用欧姆“×100”挡时，指针偏转如图（b）所示，则待测电阻的阻值为 三、实验题（本题包括2小题。每空2分，共9空，共18分。） 11. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 （1）如图1为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值__________。 （2）实验室提供的器材有： A.电压表（量程，内阻约） B.电流表（量程，内阻约） C.电流表（量程，内阻约） D.滑动变阻器（） E.电源E（输出电压恒为）、开关和导线若干 实验时电流表应选__________（填器材前的字母序号）。 （3）为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用__________。 A. B. C. D. （4）第（3）小题B选项的电路图，考虑电表内阻影响，金属丝电阻的真实值__________测量值（填“大于”，“小于”或“等于”）。 12. 某学生实验小组要测量一量程为的电压表的内阻（约为几千欧）。 （1）小组成员甲同学设计的电路如图甲所示，其中：电阻箱（最大阻值9999.9 Ω），直流电源E（电动势），滑动变阻器最大阻值为。实验时，先将图甲中滑动变阻器滑片移到最___________（填“左”“正中间”或“右”）端，再闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器使电压表满偏断开开关，再调节电阻箱，使电压表半偏，此时电阻箱的示数如图乙所示，则测得的电压表的内阻为___________； （2）小组成员乙同学经过分析认为：甲同学测得的电压表内阻与真实值相比偏___________（填“大”或“小”），该误差属于___________误差（填“偶然”或“系统”）； （3）另一同学设计了如图丙所示的电路测该电压表的内阻，其中电压表为被测电压表，为量程为的电压表，实验时，按正确的操作，闭合开关后，调节滑动变阻器及电阻箱的阻值，使两电压表的指针偏转均较大，若调节后，电压表的示数为、电压表的示数为，电阻箱接入电路的电阻为，则被测电压表的内阻___________。 四、解答题（本题包括3小题，共39分。请在答题卡上写出必要的公式和过程，只有结果给0分。） 13. 如图所示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻r=0.05Ω，车灯电阻不变，电动机线圈内阻Rₘ=0.02Ω，电流表和电压表均为理想电表。已知： 只闭合S1时，电流表示数为I1=10.0A，电压表示数为U1=12.0V； 再闭合S2，启动电动机工作时，电流表示数变为I2=8.0A，求： （1）求蓄电池的电动势为多大； （2）车灯电阻为多大； （3）启动电动机工作时的输出功率为多大。 14. 某工厂生产的质量检测装置如图所示，该装置用于筛选合格的带电微粒产品。装置中的平行金属板（板长L=1m，间距d=0.2m构成水平检测通道，内部电路由电动势E=6V、内阻r=0.5Ω的电源，定值电阻R1=R2=3.5Ω，滑动变阻器（0~10Ω）和电流表（视为理想电表）组成。质量m=0.01kg、电荷量q=0.02C的待检带负电微粒以v0=20m/s的速度从左侧沿金属板中心线射入，能够沿直线匀速通过检测区的微粒视为合格品。取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）求检测通道间的电压UMN； （2）求电流表的示数I； （3）调节滑动变阻器接入电路的阻值，求当滑动变阻器消耗的功率最大时微粒穿过金属板的偏转位移大小y。 15. 如图所示，PA为一竖直平面内的光滑绝缘的圆弧轨道，O为圆心，OP、OA分别为水平和竖直方向的半径。紧贴圆弧轨道A点有一对平行金属板AB、CD竖直放置（厚度不计），两金属板与圆弧轨道平面垂直，板间有水平向左的匀强电场（图中未画出）。一质量为，带电量的小球（可视为质点）从圆弧上的P点由静止释放后，小球恰好不撞到CD板，最后从B点离开电场。已知圆弧轨道半径R=0.8 m，两板间距d=1.0 m，重力加速度大小g取，不计空气阻力，求： （1）小球运动到A点时轨道对它的弹力大小； （2）两金属板间电场的电场强度E和金属板的长度l； （3）从A点开始刚到CD板的过程中，小球机械能的变化量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南永州市第一中学2026-2027学年高二上学期9月文化素养测试 物理试题 考生注意： 1、本科目试题卷共6页。时量75分钟，满100分。答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考室号、座位号填入相应位置内。 2、客观题请用2B铅笔填涂在答题卡上，主观题用黑色的签字笔书写在答题卡上。考试结束时，只交答题卡，试题卷请妥善保管。 一、单选题（本题包括7小题，每题4分，共28分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 卡文迪什利用扭秤实验测出万有引力常量运用了微元法 B. 随着量子力学和相对论的提出，牛顿力学已经被物理学淘汰 C. 将曲线运动分割为许多小段并将这些小段看作圆周运动的一部分运用了放大法 D. 将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动运用了等效替代法 【答案】D 【解析】 【详解】A．卡文迪什扭秤实验通过放大微小扭转角度测量引力，运用的是放大法，而非微元法，故A错误； B．牛顿力学在宏观、低速领域仍适用，未被淘汰，故B错误； C．将曲线运动分割为小段圆周运动属于微元法（极限思想），而非放大法，故C错误； D．平抛运动的分解通过等效替代法将复杂运动转化为两个简单分运动，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕转动。下列说法中正确的是（ ） A. 当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小 B. 当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小 C. 当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 D. 当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 【答案】A 【解析】 【详解】A．当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小，A正确； B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小为零，B错误； C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小，C错误； D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小为零，D错误。 故选A。 3. 如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点，则下列说法正确的是（ ） A. c、d两点的磁感应强度相同 B. a、b两点的磁感应强度方向相同 C. a、b两点的磁感应强度方向相反 D. a、b、c、d四点的磁感应强度大小关系为 【答案】D 【解析】 【详解】由安培定则，中心的通电直导线在a、b、c、d四点的磁感应强度大小相等，设为B'，方向如图所示： 可知a、b、c、d四点的合磁感应强度大小关系为，c、d两点的磁感应强度的方向不同，设匀强磁场的磁感应强度大小为B，由于不知道B与B'的大小关系，a、b两点的磁感应强度方向可能相同，也可能相反，故D正确； 故选D。 4. 某同学想测量一工厂排出废水的电阻率。他用如图甲所示的盛水容器，其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长为a，宽为b，高为c。他将水样注满容器，测得水样的图线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电压为U时，水样电阻为 B. 电压为U时，水样的电阻率为 C. 随着电压增大，所接电源（含有内阻）的输出功率变大 D. 若有接线柱的金属薄板放置在上下表面，所测水样的电阻率将变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．电压为U时，水样电阻为；根据，可得水样的电阻率为，选项A错误，B正确； C．随着电压增加，图像上的点与原点连线的斜率逐渐增大，可知该水样的电阻逐渐增大，因外电阻和电源内阻关系不确定，则电源输出功率不确定，选项C错误； D．水样的电阻率与接线柱的位置无关，则水样的电阻率不变，D错误。 故选B。 5. 已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为，地球半径为，引力常量为，地球表面处的重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. “慧眼”卫星的向心加速度大小为 B. 地球的质量大小为 C. 地球表面的重力加速度大小 D. 地球的平均密度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．“慧眼”卫星的向心加速度大小为，故A正确； BCD．由于已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为和运动周期为，根据万有引力提供向心力 根据万有引力和重力的关系 可得地球表面的重力加速度大小 地球的质量大小为 地球的体积为 可得地球的平均密度大小为ρ = ，故BCD错误。 故选A。 6. 如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图。图中油量表由电压表改装而成，金属杠杆的一端接绝缘浮标，另一端触点接滑动变阻器。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器接入电路的阻值变大 B. 电压表的示数变大 C. 电源的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率一定变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，滑动变阻器的滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故A错误； B．由于滑动变阻器接入电路中的阻值变小，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效串联的电压表示数变大，故B正确； C．由于滑动变阻器接入电路中的阻值变小，则电路中的总电阻减小，电路中的电流增大，根据可知，电源的总功率变大，故C错误； D．当滑动变阻器的阻值等于电源内阻与定值电阻之和时，滑动变阻器的功率最大；若一开始滑动变阻器的阻值大于电源内阻与定值电阻之和，油箱内油面上升滑动变阻器接入电路中的阻值变小，滑动变阻器的功率变大，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是（ ） A. 此过程摩擦生热为 B. 摩擦力对物体做的功为 C. 电动机增加的功率为μmgv D. 传送带克服摩擦力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动能定理得物体在这个过程中获得的动能是 此过程摩擦生热为，故A错误； B．在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化，即为，故B错误； C．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为，故C正确； D．传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功，等于此过程中摩擦生热和物体增大的动能之和，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题包括3小题，每题5分，共15分。漏选得3分，错选得0分。） 8. 如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点，下列说法正确的是( 　) A. M点电场强度一定大于N点电场强度 B. M点电势一定高于N点电势 C. 将电子从M点移动到N点，静电力做正功 D. 正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．M点电场线比N点稀疏，则M点场强小于N点场强，选项A错误； B．沿电场线电势就降低，可知M点电势一定高于N点电势，选项B正确； C．将电子从M点移动到N点，电场力的方向与移动的方向相反，可知静电力一定做负功，选项C错误； D．M点电势一定高于N点电势，则正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，选项D正确。 故选BD。 9. 图1为“测量干电池的电动势和内阻”的实验电路图。实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图2的U-I图线。下列判断正确的是（　　） A. 电源的电动势 B. 电源的内阻 C. 当电压为1.4V时，外电路电阻阻值 D. 当电流为0.2A时，电源内电压 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 由此可知，电源的U-I图线的纵截距表示电源电动势 图线的斜率的绝对值表示电源内阻 故A正确，B错误； C．当电压为1.4V时，根据闭合电路欧姆定律得 解得外电路的电阻阻值为 故C正确； D．当电流为0.2A时，有 故D错误。 故选AC。 10. 如图（a）所示为某同学完成的简易多用电表电路图，图中E是电池；、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为100μA，内阻为900Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别是直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆“×100”挡。则下列说法中正确的是（　　） A. 图（a）中的端为红表笔 B. 该电表的挡位4、5是电压挡 C. 根据题给条件可得 D. 使用欧姆“×100”挡时，指针偏转如图（b）所示，则待测电阻的阻值为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由欧姆表的内部电路结构可知，电流从B端流入多用电表，根据“红进黑出”可知B端是红表笔，故A错误； B．该电表的挡位4、5，表头与定值电阻和串联，是电压挡，故B正确； C．由多用电表的电路结构可知，该电表的挡位1、2是电流挡，接1时是电流2.5mA挡，接2时是电流1mA挡，则有 解得，故C错误； D．欧姆挡倍率为“×100”，指针读数为11，因此待测电阻阻值为，故D正确。 故选ABD。 三、实验题（本题包括2小题。每空2分，共9空，共18分。） 11. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 （1）如图1为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值__________。 （2）实验室提供的器材有： A.电压表（量程，内阻约） B.电流表（量程，内阻约） C.电流表（量程，内阻约） D.滑动变阻器（） E.电源E（输出电压恒为）、开关和导线若干 实验时电流表应选__________（填器材前的字母序号）。 （3）为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用__________。 A. B. C. D. （4）第（3）小题B选项的电路图，考虑电表内阻影响，金属丝电阻的真实值__________测量值（填“大于”，“小于”或“等于”）。 【答案】（1）0.642##0.641##0.643 （2）B （3）A （4）小于 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数规则有 【小问2详解】 为了减小读数误差，电流表的量程应略大于或等于电路中的最大电流，且指针偏转角度应尽可能大，而，故选B。 【小问3详解】 由题意，要使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，这要求滑动变阻器必须采用分压式接法，又有，， 易得， 则有 则应用外接法，故选A。 【小问4详解】 由题意，误差主要来源是电流表分压，即 而电流表测得的电流大小为真实电流，根据欧姆定律又有 因此有 12. 某学生实验小组要测量一量程为的电压表的内阻（约为几千欧）。 （1）小组成员甲同学设计的电路如图甲所示，其中：电阻箱（最大阻值9999.9 Ω），直流电源E（电动势），滑动变阻器最大阻值为。实验时，先将图甲中滑动变阻器滑片移到最___________（填“左”“正中间”或“右”）端，再闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器使电压表满偏断开开关，再调节电阻箱，使电压表半偏，此时电阻箱的示数如图乙所示，则测得的电压表的内阻为___________； （2）小组成员乙同学经过分析认为：甲同学测得的电压表内阻与真实值相比偏___________（填“大”或“小”），该误差属于___________误差（填“偶然”或“系统”）； （3）另一同学设计了如图丙所示的电路测该电压表的内阻，其中电压表为被测电压表，为量程为的电压表，实验时，按正确的操作，闭合开关后，调节滑动变阻器及电阻箱的阻值，使两电压表的指针偏转均较大，若调节后，电压表的示数为、电压表的示数为，电阻箱接入电路的电阻为，则被测电压表的内阻___________。 【答案】（1） ①. 左 ②. 3998.0 （2） ①. 大 ②. 系统 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]本实验是电压表半偏法实验，滑动变阻器为分压式接法，闭合开关前需要将测量支路的初始电压调为0，保护电表，因此滑片要移到最左端，让电压表所在支路初始分压为0。 [2] 电阻箱读数规则为各旋钮示数乘以对应倍率后求和： 【小问2详解】 [1]断开​后，电压表和电阻箱串联，该支路总电阻变大，会导致分压部分的总负载电阻增大，滑动变阻器分压支路的输出电压会略微升高，大于原来电压表满偏时的电压。此时电压表半偏，说明电阻箱两端的实际电压大于，由串联分压规律可知，电阻箱的阻值会大于电压表的真实内阻，因此测量值比真实值偏大。 [2]该误差是由实验电路原理的近似性导致的，不可通过多次测量减小，属于系统误差。 【小问3详解】 图丙中，​和电阻箱串联的整体，与​并联，因此两支路电压相等，即的示数等于的电压与电阻箱的电压之和。 串联电路电流处处相等，流过​和的电流 整理可得 四、解答题（本题包括3小题，共39分。请在答题卡上写出必要的公式和过程，只有结果给0分。） 13. 如图所示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻r=0.05Ω，车灯电阻不变，电动机线圈内阻Rₘ=0.02Ω，电流表和电压表均为理想电表。已知： 只闭合S1时，电流表示数为I1=10.0A，电压表示数为U1=12.0V； 再闭合S2，启动电动机工作时，电流表示数变为I2=8.0A，求： （1）求蓄电池的电动势为多大； （2）车灯电阻为多大； （3）启动电动机工作时的输出功率为多大。 【答案】（1）12.5 V （2）1.2Ω （3）430 W 【解析】 【小问1详解】 只闭合S₁时，车灯与电源串联，由闭合电路欧姆定律有 【小问2详解】 由欧姆定律可知车灯的电阻为 【小问3详解】 再闭合S₂，启动电动机工作时，电动机和车灯并联； 由欧姆定律可知电动机两端的电压为 由闭合电路可知 由能量守恒定律知，启动电动机工作时的输出功率 14. 某工厂生产的质量检测装置如图所示，该装置用于筛选合格的带电微粒产品。装置中的平行金属板（板长L=1m，间距d=0.2m构成水平检测通道，内部电路由电动势E=6V、内阻r=0.5Ω的电源，定值电阻R1=R2=3.5Ω，滑动变阻器（0~10Ω）和电流表（视为理想电表）组成。质量m=0.01kg、电荷量q=0.02C的待检带负电微粒以v0=20m/s的速度从左侧沿金属板中心线射入，能够沿直线匀速通过检测区的微粒视为合格品。取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）求检测通道间的电压UMN； （2）求电流表的示数I； （3）调节滑动变阻器接入电路的阻值，求当滑动变阻器消耗的功率最大时微粒穿过金属板的偏转位移大小y。 【答案】（1）1V （2）1.25A （3）0.025m 【解析】 【小问1详解】 微粒沿金属板中心线做直线运动，微粒受重力和电场力，根据平衡条件可得， 解得 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律有 解得 【小问3详解】 设滑动变阻器的阻值为R'时，其功率最大，有 由数学知识可知，当时，滑动变阻器的功率最大，此时金属板间的电压 微粒此时做类平抛运动，在水平方向上，有 在竖直方向上，有 由牛顿第二定律有 联立解得 15. 如图所示，PA为一竖直平面内的光滑绝缘的圆弧轨道，O为圆心，OP、OA分别为水平和竖直方向的半径。紧贴圆弧轨道A点有一对平行金属板AB、CD竖直放置（厚度不计），两金属板与圆弧轨道平面垂直，板间有水平向左的匀强电场（图中未画出）。一质量为，带电量的小球（可视为质点）从圆弧上的P点由静止释放后，小球恰好不撞到CD板，最后从B点离开电场。已知圆弧轨道半径R=0.8 m，两板间距d=1.0 m，重力加速度大小g取，不计空气阻力，求： （1）小球运动到A点时轨道对它的弹力大小； （2）两金属板间电场的电场强度E和金属板的长度l； （3）从A点开始刚到CD板的过程中，小球机械能的变化量。 【答案】（1）4.8 N （2）， （3）减少1.28 J 【解析】 【小问1详解】 设小球滑到A点的速度为v₀，小球从P到A，由动能定理得 在A点由牛顿第二定律知 联立得 【小问2详解】 由题意可得小球进入电场后，水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做自由落体运动，设电场强度大小为E，水平方向加速度大小为ax，从A点进入到恰好不撞到CD板，则在水平方向有 其中 解得 设小球在电场中运动时间为t，由题意可得小球在水平方向上先向右做匀减速的时间和再向左做匀加速运动的时间相等，即 由水平方向的运动可得 由竖直方向做自由落体运动有 解得 【小问3详解】 从A点开始刚到CD板的过程中，电场力对小球做功为 由能量守恒定律可得小球机械能减少了1.28 J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $