内容正文:
贵州黔西南州兴仁市第一中学2026-2027学年高二上学期第一次阶段检测物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第8页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 关于电荷,以下认识正确的是( )
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷
B. 物体所带电荷量可以是任意的
C. 电子就是元电荷
D. 美国物理学家密立根通过油滴实验最早精确地测出了元电荷的数值
【答案】D
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电荷量单位,大小为,并非电荷量小的电荷就是元电荷,故A错误;
B.所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍,不能取任意数值,故B错误;
C.元电荷是电荷量的最小单位,属于物理量,电子是带有元电荷大小电荷量的实物粒子,二者概念不同,故C错误;
D.美国物理学家密立根通过油滴实验最早精确测定了元电荷的数值,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,同种材料制成的圆柱形导体a,b,a的直径是b的2倍。将两部分导体串接在电路中,通过恒定电流时自由电子在两部分导体中定向移动的速度等于( )
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶4 D. 2∶1
【答案】C
【解析】
【详解】根据电流的微观表达式,I相同,S与v成反比, a的直径是b的2倍,则
所以
故选C。
3. 如图所示,将一只满偏电流为100 mA、内阻为30Ω的表头改装成测量电流、电压两用的电表,已知,。下列说法正确的是( )
A. 接 Oa 端是电流表,量程为500 mA
B. 接 Ob端是电压表,量程为15 V
C. 接 Oa 端是电流表,量程为120 mA
D. 接 Ob端是电压表,量程为 3 V
【答案】B
【解析】
【详解】AC.用Oa两端时是电流表,量程为
故AC错误;
BD.用Ob两端时是电压表,量程为
故B正确,D错误。
故选B。
4. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,其构造如图所示,轻弹簧上端固定,沿弹簧长度方向固定一把刻度尺。弹簧自然伸长时,指针所指刻度记为C点;在弹簧下端悬挂一个质量为的小钢球,静止时指针所指刻度记为点,并将该处标记为加速度0刻度值。现将这个装置用来测量电梯竖直上下运行时的加速度。已知、间的距离均为,为中点,取,取加速度方向向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 该弹簧的劲度系数为
B. 指针在B位置时,小钢球处于失重状态
C. 指针指在A位置时,“竖直加速度测量仪”的示数为
D. 若在刻度尺上标注加速度值,则刻度对应的数值是不均匀分布的
【答案】C
【解析】
【详解】A.小钢球静止在点,重力与弹簧弹力平衡,弹簧伸长量,由平衡条件可知
解得,故A错误;
B.在点下方,指针在时弹簧伸长量大于在点的伸长量,因此弹簧弹力,合力方向向上,加速度向上,小钢球处于超重状态,故B错误;
CD.是中点,距点的距离,此时弹簧伸长量为,由牛顿第二定律可得
解得
由上可得对任意相对于点的位移,加速度满足,因此与成线性关系,刻度对应的加速度是均匀分布的,故C正确,D错误。
故选C。
5. M、N两辆小汽车在平直公路上同向行驶,其速度随时间变化的关系如图所示,t=0时,M车在前,N车在后,两车间的距离为4m,则M、N两车( )
A. 会相遇2次 B. 会相遇1次
C. 不会相遇 D. 无法判断是否会相遇
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,两车均做匀加速运动,M车的加速度为
位移为
N车的加速度为
位移为
t时刻两车间的距离为
若两车相遇,则
解得
说明两车相遇2次。
故选A。
6. 质子仅在电场力的作用下从O点开始沿x轴正方向做直线运动,其在O点处的初动能为。该质子的电势能随位移x变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的曲线,段是直线。下列说法正确的是( )
A. 质子从O运动到加速度的大小先减小后增大再不变
B. 该质子在处的动能为
C. 若处的电势分别为,则最高
D. 该质子在处动能为0,所以最终静止在处
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ep−x图像的斜率可以表示该质子所受电场力F,可知该质子从O运动到所受电场力先减小后增大再不变,根据牛顿第二定律可知质子从O运动到加速度的大小先减小后增大再不变,故A正确;
B.由题意,可得该质子在O点处的能量为
根据能量守恒定律,可得该质子在x1处的动能为,故B错误;
C.根据,可知该质子在电势越高的位置电势能越大,若x1、x2、x3处的电势分别为φ1、φ2、φ3,由题图知φ3最高,故C错误;
D.根据能量守恒定律,知该质子在x3处的电势能为7eV,则动能为零,但是由于受到的电场力不为零,因而不会停在x3处,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,开关S闭合后电容器两板间处的带电油滴恰好处于静止状态,定值电阻与电源内阻的阻值关系满足。仅将滑动变阻器的滑片P下移,下列说法正确的是( )
A. 电容器所带的电荷量增加 B. 带电油滴向下运动
C. 消耗的功率减小 D. 电源的输出功率减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.仅将滑动变阻器的滑片P下移,则总电阻减小,故总电流增大,则根据
可得外电压减小,根据
可得电容器所带的电荷量减小,故A错误;
B.开始是带电油滴处于静止状态,则
移动后,电压减小,则
故带电油滴向下运动,故B正确;
C.消耗的功率为
由于电流增大,则消耗的功率增大,故C错误;
D.电源的输出功率
由于,当减小时,电源的输出功率增大,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,绝缘带电圆环,圆心为,半径为,带电荷量为,电荷量均匀分布,P、M、N三点在过圆环中心且与圆环共面的一条轴线上,。在点固定放置一点电荷,电荷量大小为,则处电场强度恰好为零。静电力常量为。下列说法正确的是( )
A. 处点电荷带负电
B. 圆环在处场强大小为
C. 点处的场强大小为
D. 点处的场强方向水平向左
【答案】BC
【解析】
【详解】A.因为M处电场强度恰好为零,且带电圆环带正电,所以P处点电荷带正电,故A错误;
BCD.设点电荷Q在M点产生的场强大小为E,由对称性可知带电圆环在M点产生的场强大小也为E,方向相反,由于M点的场强为零,可得
所以带电圆环、Q在N点产生的场强为
N点处的场强方向水平向右,故BC正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示,O点下方用等长的绝缘细线悬挂两带电小球A、B,稳定后A、B小球等高。在A、B两球中间悬挂带电小球C,待再次稳定后,悬挂小球C的细线沿竖直方向,A、B小球再次等高。则下列说法正确的是( )
A. A、B质量一定相等
B. A、B所带电荷量一定相等
C. A、C质量一定相等
D. A、C所带电荷量一定相等
【答案】AB
【解析】
【详解】只有两个小球时,由两球库仑力相等且两小球等高,可知两细线与竖直方向夹角相等,根据受力平衡可知
可知两球质量一定相等;放入C球时,对C进行受力分析,由对称性可知A、B对C的库仑力大小相等,则有
可知A、B所带电荷量一定相等;而A与C的质量和电荷量无确定关系。
故选AB。
10. 如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板间正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们打在上板同一点,不计重力及粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 粒子在电场中的运动时间不同
B. 打到极板上时,Q粒子的动能是P粒子动能的4倍
C. 粒子P、Q的电荷量之比为
D. 粒子P、Q的电势能减少量之比
【答案】CD
【解析】
【详解】A.两粒子在电场中做类平抛运动,平行极板方向做匀速直线运动,因两粒子平行极板方向位移相等,射入电场时速度相同,所以,粒子在电场中的运动时间相同,故A错误;
CD.垂直极板方向有
,
两式相比,得
因两粒子质量相等,所以,两粒子所受的电场力大小关系为
两粒子所带电荷量的关系为
电场力对两粒子做功的关系为
所以,粒子P、Q的电势能减少量之比,故CD正确;
B.根据动能定理可知,粒子P、Q动能的增加量之比为
两粒子射入时的初动能相等,设为,打到极板上时,两粒子的动能之比为
故B错误。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
二、填空、实验题(本大题共2小题,共15分)
11. 某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”时完成了以下步骤:
①如图甲所示,将三根细绳的一端系于一点,另一端分别与弹簧测力计1、2、3的挂钩相连;
②将弹簧测力计1固定在粘贴有白纸的木板上,用手拉动另外两个弹簧测力计2、3,细绳套的连接点在拉力、、的共同作用下被拉到O点;
③记录三力、、的大小与方向;
④重复以上步骤,记录新的数据。
(1)本实验用到的物理方法是________(填“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)实验时三个弹簧测力计________(填“需要”或“不需要”)确保与木板平面平行。
(3)某次实验中弹簧测力计1的示数如图乙所示,则此时拉力的大小为________N,弹簧测力计2、3的示数可能为________(填字母代号)。
A.1.10N、0.80N B.2.20N、2.40N C.4.30N、0.50N
【答案】(1)等效替代法
(2)需要 (3) ①. 2.80 ②. B
【解析】
【小问1详解】
本实验用到的物理方法是等效替代法。
【小问2详解】
为确保、、在同一平面内,三个弹簧测力计需要确保与木板平面平行。
【小问3详解】
[1][2]弹簧测力计的分度值为0.1N,因此拉力的大小为2.80N。由力的合成规律可知,。
故选B。
12. 某同学利用半偏法测量量程为的电流表的内阻(小于),实验电路如图所示。
可供选择的器材有:
A.电阻箱(最大阻值)
B.电阻箱(最大阻值)
C.直流电源E(电动势)
D.开关两个,导线若干。
实验步骤如下:
①按图正确连接线路;
②闭合开关、断开开关,调节电阻箱,使电流表满偏;
③保持电阻箱接入电路的电阻不变,再闭合开关,调节电阻箱使电流表示数为,记录电阻箱的阻值。
(1)实验中电阻箱应选择__________(选填“A”或“B”)。
(2)在步骤③中,若记录的电阻箱阻值,则可得到电流表的内阻为__________;若考虑到在接入电阻箱时,干路上电流发生的微小变化,则用该办法测出的电流表内阻的测量值__________真实值(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】 ①. A ②. ③. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]当电流表满偏时电流为,此时回路中电阻值为
所以变阻箱选最大阻值,故选A。
(2)[2] 闭合开关、断开开关,调节电阻箱,使电流表满偏即回路中电流为保持电阻箱接入电路的电阻不变,再闭合开关,调节电阻箱使电流表示数为,回路中总电流为,所以流过的电流与流过电流表的电流相等,两者是并联关系,电压也相等,则电阻也相等,表示电流表的电阻为
[3]由于接入电阻箱,导致干路上电流变大,当电流表示数为,则流过变阻箱的电流大于,这样导致测量值小于真实值。
三、计算题(本大题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻,电路中另一定值电阻,直流电压,理想电压表示数,试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机的输入电功率;
(3)若电动机以匀速竖直向上提升重物,不计空气阻力,求该重物的质量?(取)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电路中的电压关系可得电阻的分压
则流过电阻的电流
可知通过电动机的电流为
【小问2详解】
电动机的分压为
则电动机的输入电功率为
【小问3详解】
电动机的发热功率
电动机输出的机械功率
又因为
可得
14. 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O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;
(3)若仅把电场方向变成水平向右,小球仍以原来的初速度从点出发,小球会经过与点在同一水平面上的点(未画出),则O、A两点间电势差。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
因小球做直线运动,受到竖直向下的重力和水平向左的电场力的合力必沿此直线,受力关系如图所示
可得
代入已知条件可得
【小问2详解】
设从点到最高点的位移为,最高点时速度为0,根据速度位移关系式
根据牛顿第二定律
小球运动到最高点过程中,静电力做功
电势能变化与静电力做功的关系
解得
【小问3详解】
设小球到达最高点时的时间为,在竖直方向有
小球到达点所用的时间为
若电场方向水平向右,设水平方向加速度为,根据牛顿第二定律
根据运动的分解可得
由运动学规律可得O、A两点间的水平距离
O、A两点间的电势差
解得
15. 如图所示,水平光滑轨道AB左端墙壁上固定着一个弹簧,弹簧右端紧贴一个质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)。在B处固定着一个半径为R=0.2m的光滑竖直圆形轨道,圆轨道最高点为D,最低点B与C略微错开且分别与水平轨道AB和CE相切。水平轨道CE右侧连接一段水平传送带EF,水平轨道CE与传送带EF长度均为L=2.0m,动摩擦因数均为。传送带以速度逆时针匀速转动,传送带右侧连接一段光滑水平轨道FG,重力加速度取g=10m/s2。
(1)若弹簧初始弹性势能E=1J,求滑块经过圆轨道最低点B时对轨道的压力大小;
(2)若滑块最终能够停在CE,求弹簧初始弹性势能E的范围;
(3)在不脱轨的条件下,滑块在CE段产生的热量Q与弹簧初始弹性势能E之间的关系。
【答案】(1)
(2)
(3)当时,;当时,;当时,
【解析】
【小问1详解】
弹簧弹性势能全部转化为滑块在B点的动能,由机械能守恒定律有
解得
在B点,由向心力公式有
解得
根据牛顿第三定律,滑块对轨道的压力为。
【小问2详解】
滑块要到达CE,必须完整通过圆轨道,不脱轨通过最高点D的最小条件为
解得
从B到D由机械能守恒得B点的最小动能
即最小弹性势能
滑块最终停在CE,不能到达F进入光滑轨道FG,因此弹性势能最大满足滑块从C到F全程摩擦力做功后,动能不大于0,即
因此的范围为
【小问3详解】
不脱轨分四种情况。第一种:滑块第一次进圆轨道,上升不超过圆心高度,不脱轨,滑回AB,未进入CE,由能量守恒定律有
因此当时,滑块未进入CE,则
第二种:滑块进入CE,但未进入传送带,当滑块恰好运动到点时速度为零,由能量守恒定律有
因此当时,滑块出圆轨道后直接停在CE段,则
第三种:滑块进入CE,能够进入传送带,然后返回CE,返回达到点时,速度大小等于进入传送带的速度,相当于滑块在CE一直减速至停止,因此当时,有
第四种:当时,滑块通过完整CE,进入传送带后到达FG,不再返回,仅在CE运动一次全程,因此
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贵州黔西南州兴仁市第一中学2026-2027学年高二上学期第一次阶段检测物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第8页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 关于电荷,以下认识正确的是( )
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷
B. 物体所带电荷量可以是任意的
C. 电子就是元电荷
D. 美国物理学家密立根通过油滴实验最早精确地测出了元电荷的数值
2. 如图所示,同种材料制成的圆柱形导体a,b,a的直径是b的2倍。将两部分导体串接在电路中,通过恒定电流时自由电子在两部分导体中定向移动的速度等于( )
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶4 D. 2∶1
3. 如图所示,将一只满偏电流为100 mA、内阻为30Ω的表头改装成测量电流、电压两用的电表,已知,。下列说法正确的是( )
A. 接 Oa 端是电流表,量程为500 mA
B. 接 Ob端是电压表,量程为15 V
C. 接 Oa 端是电流表,量程为120 mA
D. 接 Ob端是电压表,量程为 3 V
4. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,其构造如图所示,轻弹簧上端固定,沿弹簧长度方向固定一把刻度尺。弹簧自然伸长时,指针所指刻度记为C点;在弹簧下端悬挂一个质量为的小钢球,静止时指针所指刻度记为点,并将该处标记为加速度0刻度值。现将这个装置用来测量电梯竖直上下运行时的加速度。已知、间的距离均为,为中点,取,取加速度方向向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 该弹簧的劲度系数为
B. 指针在B位置时,小钢球处于失重状态
C. 指针指在A位置时,“竖直加速度测量仪”的示数为
D. 若在刻度尺上标注加速度值,则刻度对应的数值是不均匀分布的
5. M、N两辆小汽车在平直公路上同向行驶,其速度随时间变化的关系如图所示,t=0时,M车在前,N车在后,两车间的距离为4m,则M、N两车( )
A. 会相遇2次 B. 会相遇1次
C. 不会相遇 D. 无法判断是否会相遇
6. 质子仅在电场力的作用下从O点开始沿x轴正方向做直线运动,其在O点处的初动能为。该质子的电势能随位移x变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的曲线,段是直线。下列说法正确的是( )
A. 质子从O运动到加速度的大小先减小后增大再不变
B. 该质子在处的动能为
C. 若处的电势分别为,则最高
D. 该质子在处动能为0,所以最终静止在处
7. 如图所示,开关S闭合后电容器两板间处的带电油滴恰好处于静止状态,定值电阻与电源内阻的阻值关系满足。仅将滑动变阻器的滑片P下移,下列说法正确的是( )
A. 电容器所带的电荷量增加 B. 带电油滴向下运动
C. 消耗的功率减小 D. 电源的输出功率减小
8. 如图所示,绝缘带电圆环,圆心为,半径为,带电荷量为,电荷量均匀分布,P、M、N三点在过圆环中心且与圆环共面的一条轴线上,。在点固定放置一点电荷,电荷量大小为,则处电场强度恰好为零。静电力常量为。下列说法正确的是( )
A. 处点电荷带负电
B. 圆环在处场强大小为
C. 点处的场强大小为
D. 点处的场强方向水平向左
9. 如图所示,O点下方用等长的绝缘细线悬挂两带电小球A、B,稳定后A、B小球等高。在A、B两球中间悬挂带电小球C,待再次稳定后,悬挂小球C的细线沿竖直方向,A、B小球再次等高。则下列说法正确的是( )
A. A、B质量一定相等
B. A、B所带电荷量一定相等
C. A、C质量一定相等
D. A、C所带电荷量一定相等
10. 如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板间正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们打在上板同一点,不计重力及粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 粒子在电场中的运动时间不同
B. 打到极板上时,Q粒子的动能是P粒子动能的4倍
C. 粒子P、Q的电荷量之比为
D. 粒子P、Q的电势能减少量之比
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
二、填空、实验题(本大题共2小题,共15分)
11. 某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”时完成了以下步骤:
①如图甲所示,将三根细绳的一端系于一点,另一端分别与弹簧测力计1、2、3的挂钩相连;
②将弹簧测力计1固定在粘贴有白纸的木板上,用手拉动另外两个弹簧测力计2、3,细绳套的连接点在拉力、、的共同作用下被拉到O点;
③记录三力、、的大小与方向;
④重复以上步骤,记录新的数据。
(1)本实验用到的物理方法是________(填“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)实验时三个弹簧测力计________(填“需要”或“不需要”)确保与木板平面平行。
(3)某次实验中弹簧测力计1的示数如图乙所示,则此时拉力的大小为________N,弹簧测力计2、3的示数可能为________(填字母代号)。
A.1.10N、0.80N B.2.20N、2.40N C.4.30N、0.50N
12. 某同学利用半偏法测量量程为的电流表的内阻(小于),实验电路如图所示。
可供选择的器材有:
A.电阻箱(最大阻值)
B.电阻箱(最大阻值)
C.直流电源E(电动势)
D.开关两个,导线若干。
实验步骤如下:
①按图正确连接线路;
②闭合开关、断开开关,调节电阻箱,使电流表满偏;
③保持电阻箱接入电路的电阻不变,再闭合开关,调节电阻箱使电流表示数为,记录电阻箱的阻值。
(1)实验中电阻箱应选择__________(选填“A”或“B”)。
(2)在步骤③中,若记录的电阻箱阻值,则可得到电流表的内阻为__________;若考虑到在接入电阻箱时,干路上电流发生的微小变化,则用该办法测出的电流表内阻的测量值__________真实值(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
三、计算题(本大题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻,电路中另一定值电阻,直流电压,理想电压表示数,试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机的输入电功率;
(3)若电动机以匀速竖直向上提升重物,不计空气阻力,求该重物的质量?(取)
14. 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O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;
(3)若仅把电场方向变成水平向右,小球仍以原来的初速度从点出发,小球会经过与点在同一水平面上的点(未画出),则O、A两点间电势差。
15. 如图所示,水平光滑轨道AB左端墙壁上固定着一个弹簧,弹簧右端紧贴一个质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)。在B处固定着一个半径为R=0.2m的光滑竖直圆形轨道,圆轨道最高点为D,最低点B与C略微错开且分别与水平轨道AB和CE相切。水平轨道CE右侧连接一段水平传送带EF,水平轨道CE与传送带EF长度均为L=2.0m,动摩擦因数均为。传送带以速度逆时针匀速转动,传送带右侧连接一段光滑水平轨道FG,重力加速度取g=10m/s2。
(1)若弹簧初始弹性势能E=1J,求滑块经过圆轨道最低点B时对轨道的压力大小;
(2)若滑块最终能够停在CE,求弹簧初始弹性势能E的范围;
(3)在不脱轨的条件下,滑块在CE段产生的热量Q与弹簧初始弹性势能E之间的关系。
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