精品解析：湖北十堰市郧阳中学2026-2027学年高二上学期10月小测物理试卷

郧阳中学高二年级10月小测 物理试卷 本试题卷共6页，全卷满分100分。考试用时75分钟 ★祝考试顺利★ 注意事项∶ 1．答题前，先将自己的姓名、考号填写在试卷和答题卡上，并将考号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：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。写在试卷和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题（共10题，每题4分；1-7题每题有一个正确选项正确，8-10题每题有多个正确选项） 1. 静电透镜的工作原理是通过静电场来使电子束聚焦后成像。某静电透镜原理如图所示，A、B两极带有异种电极，两者之间形成的等差等势面如图中的虚线所示，当电子沿中心轴从a射向c，轨迹如图。则下列说法正确的是（ ） A. 电场强度Ea>Ec B. a点的电势比c点高 C. 电子先加速再减速 D. 电子的电势能减少 2. 水火箭又称气压式喷水火箭，其原理是利用喷出水流的反冲作用而获得推力，水火箭由于反冲而快速上升。若水火箭将壳内0.4 kg的水以相对地面27 m/s的速度在0.3 s时间内竖直向下快速喷出，忽略空气阻力，取。则此过程中，火箭箭体受到的平均推力约为（ ） A. 32 N B. 36 N C. 40 N D. 42 N 3. 如图所示是某智能手机电池上的铭牌，下列有关该电池说法正确的是（　　） A. 3.8V表示电源内部非静电力将1C电子从正极搬到负极做功为3.8J B. 3.8V表示电源内部非静电力将1C电子从负极搬到正极做功为3.8J C. 4.35V是电动势 D. 4.35V是正常工作时的输出电压 4. 如图，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端连接一个质量为m的小球，D点位于O点正下方。将小球从O点左侧与其等高的位置由静止释放，AB为路径中的两点，且关于OD对称。小球从A至B经过的时间为t，不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 从A至B过程中轻绳拉力的冲量方向竖直向上 B. 从A至B过程中轻绳拉力的冲量方向竖直向下 C. 从A至B过程中轻绳拉力的冲量为0 D. 从A至B过程中轻绳拉力的冲量大小为mgt 5. 如图，光滑水平面右侧有一竖直墙壁，离墙壁距离处静止放置一质量为的球2，现让一质量为的球1以速度与球2发生弹性对心碰撞，碰后球1的速度方向不变，球2随后与墙壁发生弹性碰撞。两球均可视为质点，则球1与球2第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，球2运动的路程可能为（　　） A. 8.4m B. 7.5m C. 7.0m D. 6.9m 6. 某款欧姆表电路和表盘分别如图甲、乙所示，该欧姆表有“”“”两种倍率。已知电源电动势、内阻，灵敏电流计G的内阻。下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合时，欧姆表的倍率为“” B. 灵敏电流计G的量程为 C. 开关S闭合且欧姆调零完成后，电阻箱接入电路的阻值为 D. 开关S闭合后，正确操作测量待测电阻时，指针指向电流满偏刻度的处，则待测电阻的阻值为 7. 长为的绝缘轻细线一端连接质量为m、电荷量为q的带正电小球，另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的点，整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场，带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动，俯视图如图甲所示，PQ为轨迹圆的一条直径。以P点为起始点，小球运动过程中的电势能EP与小球运动的路程s之间的关系如图乙所示，其中 。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度的大小为 C. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为 D. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为 8. 如图所示，无穷大的带电平行板电容器两板上的A、B两点之间系一根绝缘轻绳，轻绳上套有一个圆环，可沿轻绳无摩擦滑动。质量为m、电荷量为的小球用轻绳系在圆环上。轻绳、圆环均绝缘，小球的电荷量远小于电容器极板所带的电荷量。下列说法正确的是（　　） A. 若B端缓慢上移，轻绳张力一定不变 B. 若B端缓慢上移，轻绳张力一定变大 C. 若平行板电容器的带电量缓慢增大，绳上张角可能变小 D. 若平行板电容器的带电量缓慢增大，绳上张角一定不变 9. 中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT-100霍尔推进器，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场，工作时，工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。单台推进器每秒喷出的一价氙离子数个，速度 ，单个氙离子的质量为 ，电子电荷量，不计一切阻力，计算时取氙离子的初速度为零，忽略离子之间的相互作用，则（　　） A. A、B两电极间的加速电压为 B. A、B两电极间的加速电压为 C. 单台霍尔推进器产生的平均推力大小为 D. 单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流为 10. 将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系 B. M点对应的功率为最大输出功率 C. 在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系 D. 两个交点M与N的横坐标之比一定为1：2，纵坐标之比一定为1：2 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 如图所示，利用圆弧轨道下端与水平桌面相切的装置验证碰撞中的动量守恒，选取两小滑块、，用天平测量出的质量为，b的质量为。先将从圆弧轨道上的某点由静止释放，测出在水平桌面上滑行的距离。将放在圆弧轨道的最低点，再将从圆弧轨道的某点由静止释放，与碰撞，撞后、沿同一直线在水平桌面上滑行一段距离后停止。 （1）下列实验条件必须满足的有（ ） A. 圆弧轨道必须光滑 B. 两次必须从圆弧轨道的同一点释放 C. 、与水平桌面间的动摩擦因数相同 D. 的体积要大于的体积 （2）实验中还需要测量的物理量有_____（写出物理量的名称和相应的字母）。 （3）若两滑块碰撞中动量守恒，则满足关系式为_____（用测得的物理量表示）。 12. 探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P从A移到B的过程中，负载电阻R两端的电压变化。 （1）图2为实验器材部分连线图，还需要______连线：（填“A”或“B”或“C”或“D”） A. af fd ce B. af fd cg C. af fc ce D. af fc cg （2）图3所示电压表的示数为_______ V。 （3）已知滑动变阻器的最大阻值R0=10Ω，额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω，以R两端电压U为纵轴，为横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），得到分压特性曲线为图4中的“I”；当R=100Ω，分压特性曲线对应图4中的_______（选填“Ⅱ”或“Ⅲ”）；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是_______。 三、解答题（共46分） 13. 如图所示，在光滑水平面上放置一右端带有挡板的长直绝缘木板A，A不带电，木板A左端上表面有一带正电小物块B，带电量为，其到挡板的距离为d=2m，A、B质量均为，不计一切摩擦。整个空间存在水平向右的匀强电场，场强为。从时刻B开始运动起，经过一段时间，B与A的挡板发生碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞时间极短（内力远大于电场力）。重力加速度g=10m/s2。求： （1）物块B与A的挡板发生第一次碰撞后的瞬间，物块B与木板A的速度大小； （2）由A、B静止开始经多长时间物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞，并求出碰后瞬间A、B的速度大小。 14. 空间中存在水平向左、范围足够大的匀强电场，将一电荷量为q、质量为m的小球以初速度从电场中的M点水平向右抛出，一段时间后小球运动到P点（图中未画出），此时速度方向竖直向下，然后从P点运动到M点正下方的N点，如图所示。已知MP的水平距离等于MN的高度差，重力加速度大小为g。设小球在N点的电势能为零，不计空气阻力。求： （1）匀强电场强度大小； （2）小球从M运动到N的过程中，小球速率的最小值； （3）小球从M运动到N的过程中，何处电势能最大？电势能最大值为多少？ 15. 如图所示，质量可视为质点的小物块P以从水平传送带左端滑上传送带，传送带长。传送带右侧静置一质量的光滑四分之一圆弧槽Q，与传送带平滑连接，传送带以的速度顺时针转动时，物块刚好能滑到圆弧槽Q的最上端。物块与传送带间的动摩擦因数为，其他一切摩擦不计，重力加速度g取。 （1）求光滑圆弧槽Q的半径R为多大； （2）若传送带以的速度顺时针转动，求物块在运动过程中离地的最大高度； （3）已知在题干条件下，物块从四分之一圆弧槽底端滑到最上端的时间为t，求该过程圆弧槽Q的位移（用v、t、R表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郧阳中学高二年级10月小测 物理试卷 本试题卷共6页，全卷满分100分。考试用时75分钟 ★祝考试顺利★ 注意事项∶ 1．答题前，先将自己的姓名、考号填写在试卷和答题卡上，并将考号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：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。写在试卷和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题（共10题，每题4分；1-7题每题有一个正确选项正确，8-10题每题有多个正确选项） 1. 静电透镜的工作原理是通过静电场来使电子束聚焦后成像。某静电透镜原理如图所示，A、B两极带有异种电极，两者之间形成的等差等势面如图中的虚线所示，当电子沿中心轴从a射向c，轨迹如图。则下列说法正确的是（ ） A. 电场强度Ea>Ec B. a点的电势比c点高 C. 电子先加速再减速 D. 电子的电势能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．等差等势面的疏密程度反映电场强度大小，等势面越密电场强度越大。由图可知c点附近等势面比a点更密集，因此电场强度​，故A错误； B．电极A带负电、电极B带正电，电场线从正电荷（B）指向负电荷（A），沿电场线方向电势逐渐降低，因此从a到c是指向正极B的方向，电势逐渐升高，即a点电势比c点低，故B错误； C．电子带负电，所受电场力方向与电场线方向相反，即电场力整体沿a指向c的方向，电场力始终对电子做正功，电子一直加速，并非先加速后减速，故C错误； D．电场力全程对电子做正功，根据电场力做功与电势能变化的关系，电场力做正功时电势能减少，因此电子的电势能减少，故D正确。 故选D。 2. 水火箭又称气压式喷水火箭，其原理是利用喷出水流的反冲作用而获得推力，水火箭由于反冲而快速上升。若水火箭将壳内0.4 kg的水以相对地面27 m/s的速度在0.3 s时间内竖直向下快速喷出，忽略空气阻力，取。则此过程中，火箭箭体受到的平均推力约为（ ） A. 32 N B. 36 N C. 40 N D. 42 N 【答案】A 【解析】 【详解】以喷出的水为研究对象，取竖直向下为正方向。 水受到重力和火箭对它的平均作用力（方向向下），由动量定理有 代入数据，，， 解得 即火箭对水的平均作用力大小为，方向竖直向下 根据牛顿第三定律，火箭箭体受到水的反作用力大小为，方向竖直向上，即为火箭受到的推力。 故选A。 3. 如图所示是某智能手机电池上的铭牌，下列有关该电池说法正确的是（　　） A. 3.8V表示电源内部非静电力将1C电子从正极搬到负极做功为3.8J B. 3.8V表示电源内部非静电力将1C电子从负极搬到正极做功为3.8J C. 4.35V是电动势 D. 4.35V是正常工作时的输出电压 【答案】A 【解析】 【详解】AB．3.8V是电源电动势，根据可知3.8V表示电源内部非静电力将1C电子从正极搬到负极做功为3.8J，故A正确，B错误； CD．由图可知4.35V为充电限制电压，不是电动势，也不是正常工作时的输出电压，故CD错误。 故选A。 4. 如图，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端连接一个质量为m的小球，D点位于O点正下方。将小球从O点左侧与其等高的位置由静止释放，AB为路径中的两点，且关于OD对称。小球从A至B经过的时间为t，不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 从A至B过程中轻绳拉力的冲量方向竖直向上 B. 从A至B过程中轻绳拉力的冲量方向竖直向下 C. 从A至B过程中轻绳拉力的冲量为0 D. 从A至B过程中轻绳拉力的冲量大小为mgt 【答案】A 【解析】 【详解】AB．取水平方向向右，竖直方向向上为正方向。，两点等高且关于对称，由机械能守恒可知小球在，两点的速率相等；小球由运动到时，水平速度分量相同，竖直速度分量由向下变为向上，因此动量变化量的水平分量为零，竖直分量向上。由动量定理，， 重力冲量竖直向下，故， 由上式可得绳拉力冲量的水平分量为零，竖直分量向上，故A正确，B错误； CD．由上式，，且 绳拉力冲量大小为，故CD错误； 故选A。 5. 如图，光滑水平面右侧有一竖直墙壁，离墙壁距离处静止放置一质量为的球2，现让一质量为的球1以速度与球2发生弹性对心碰撞，碰后球1的速度方向不变，球2随后与墙壁发生弹性碰撞。两球均可视为质点，则球1与球2第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，球2运动的路程可能为（　　） A. 8.4m B. 7.5m C. 7.0m D. 6.9m 【答案】A 【解析】 【详解】由于碰后球1方向不变，则，设两球第一次碰撞后速度分别为、，两球碰撞为弹性碰撞，则根据动量守恒可得 根据能量守恒可得 联立解得， 球2运动到挡板处的时间 此过程球1运动的距离为 此时球1到挡板的距离为 设再经过时间两球再次相碰，则有 此过程球2运动的距离 故两次碰撞前后球2运动的路程为 解得 由于 故 故球2运动的路程。 故选A。 6. 某款欧姆表电路和表盘分别如图甲、乙所示，该欧姆表有“”“”两种倍率。已知电源电动势、内阻，灵敏电流计G的内阻。下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合时，欧姆表的倍率为“” B. 灵敏电流计G的量程为 C. 开关S闭合且欧姆调零完成后，电阻箱接入电路的阻值为 D. 开关S闭合后，正确操作测量待测电阻时，指针指向电流满偏刻度的处，则待测电阻的阻值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关S闭合时，电流计与电阻R1并联，则电路允许的最大电流变大，根据，可知欧姆表的内阻变小，中值电阻变小，则此时欧姆表的倍率为“”，A错误； B．开关S断开时，欧姆表的倍率为“”，即中值电阻为1500Ω，即欧姆表的内阻为1500Ω，可得灵敏电流计G的量程为，B错误； C．开关S闭合且欧姆调零完成后，欧姆表的内阻为R内=150Ω，电路总电流 则由 可得R1=10Ω 则电阻箱接入电路的阻值为，C正确； D．开关S闭合后，正确操作测量待测电阻时，指针满偏时 指针指向电流满偏刻度的处时， 解得则待测电阻的阻值为，D错误。 故选C。 7. 长为的绝缘轻细线一端连接质量为m、电荷量为q的带正电小球，另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的点，整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场，带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动，俯视图如图甲所示，PQ为轨迹圆的一条直径。以P点为起始点，小球运动过程中的电势能EP与小球运动的路程s之间的关系如图乙所示，其中 。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度的大小为 C. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为 D. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知，小球运动过程中的电势能最大值和最小值分别为， 在半径为的圆周上，匀强电场使正电荷的电势能最大值与最小值之差为，因此有 解得，故AB错误； CD．小球恰好能做完整圆周运动，在电势能最大处细线拉力为零，电场力单独提供向心力，向心方向的受力方程为 所以该处小球的动能为 小球运动过程中电场力为保守力，细线拉力不做功，故动能与电势能之和守恒，总能量为 在电势能最小处，小球的动能最大，由能量守恒得 此处电场力背离圆心，取指向圆心为正方向，向心方向的受力方程为 又因，联立可得，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示，无穷大的带电平行板电容器两板上的A、B两点之间系一根绝缘轻绳，轻绳上套有一个圆环，可沿轻绳无摩擦滑动。质量为m、电荷量为的小球用轻绳系在圆环上。轻绳、圆环均绝缘，小球的电荷量远小于电容器极板所带的电荷量。下列说法正确的是（　　） A. 若B端缓慢上移，轻绳张力一定不变 B. 若B端缓慢上移，轻绳张力一定变大 C. 若平行板电容器的带电量缓慢增大，绳上张角可能变小 D. 若平行板电容器的带电量缓慢增大，绳上张角一定不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．轻绳无摩擦则轻绳的弹力处处相等，且合力沿角平分线与圆环、小球系统受重力、电场力的合力等大、反向、共线，过A、B两点做轻绳张角的角平分线的平行线如图，则有两平行线间的距离d与绳长L的关系为 若B端缓慢上移，平行线间的距离d变大，则轻绳张角一定变大，根据可知轻绳张力T一定变大，故A错误，B正确； CD．若平行板电容器的带电量缓慢增大，则圆环、小球系统受重力、电场力的合力缓慢逆时针转，则绳的合力仍沿角平分线也随之逆时针缓慢转，圆环向右滑动，当圆环的位置不超过绳的中点时，绳上张角会变小，若超过绳的中点，则绳上张角会变大，故C正确，D错误。 故选 BC。 9. 中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT-100霍尔推进器，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场，工作时，工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。单台推进器每秒喷出的一价氙离子数个，速度 ，单个氙离子的质量为 ，电子电荷量，不计一切阻力，计算时取氙离子的初速度为零，忽略离子之间的相互作用，则（　　） A. A、B两电极间的加速电压为 B. A、B两电极间的加速电压为 C. 单台霍尔推进器产生的平均推力大小为 D. 单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．氙离子由静止经电场加速，电场力做功等于其动能增加量。由动能定理得，整理得 代入数据得，故A正确，B错误； C．取时间内喷出的氙离子为研究对象，喷出离子数为，这些离子的动量增量为 由动量定理，离子所受合力冲量为 推进器受到的反作用力大小等于，故推进器平均推力满足 代入数据得，故C正确； D．单位时间喷出的氙离子数为，每个一价氙离子带电荷量为，所以由电流强度定义，电流为 代入数据得，故D正确。 故选ACD。 10. 将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系 B. M点对应的功率为最大输出功率 C. 在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系 D. 两个交点M与N的横坐标之比一定为1：2，纵坐标之比一定为1：2 【答案】AB 【解析】 【分析】根据电源消耗的总功率的计算式可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功率可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断abc三条线代表的关系式并进行分析， 【详解】A．电源的总功率 则a图线表示电源的总功率随电流I变化的关系， 电源的输出功率 则c图线表示输出功率随电流I变化的关系， 电源内部的发热功率 则b图线表示电源内部的发热功率随电流I变化的关系，故A正确； B．c图线表示输出功率随电流I变化的关系，M点对应的功率为最大输出功率，故B正确； C．根据能量转化横坐标相同纵坐标一定满足 ， 则在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系 故C错误； D．b、c图线的交点M，输出功率PR和电源内部的发热功率Pr相等，即 满足 a、b线的交点N输出功率为0，所以 可见M与N的横坐标之比一定为1:2，据，纵坐标之比为一定为1:4，故D错误。 故选AB。 【点睛】当电源的内阻和外电阻的大小相等时，此时电源的输出的功率最大。 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 如图所示，利用圆弧轨道下端与水平桌面相切的装置验证碰撞中的动量守恒，选取两小滑块、，用天平测量出的质量为，b的质量为。先将从圆弧轨道上的某点由静止释放，测出在水平桌面上滑行的距离。将放在圆弧轨道的最低点，再将从圆弧轨道的某点由静止释放，与碰撞，撞后、沿同一直线在水平桌面上滑行一段距离后停止。 （1）下列实验条件必须满足的有（ ） A. 圆弧轨道必须光滑 B. 两次必须从圆弧轨道的同一点释放 C. 、与水平桌面间的动摩擦因数相同 D. 的体积要大于的体积 （2）实验中还需要测量的物理量有_____（写出物理量的名称和相应的字母）。 （3）若两滑块碰撞中动量守恒，则满足关系式为_____（用测得的物理量表示）。 【答案】（1）BC （2）碰后物体a与b滑行的距离和 （3） 【解析】 【小问1详解】 AB．为了验证碰撞时动量守恒，需要测出物体a从圆弧轨道滑到最低点时的速度，只要保证两次实验中a从圆弧上的同一点滑下，那么a到达圆弧最低点时的速度就是相等的，不需要轨道光滑，故A错误，B正确； C．物块在粗糙桌面上会做匀减速直线运动，运动的加速度为 根据运动学公式，有 只要两物体与桌面的动摩擦因数是相等的，那么就可以利用物体在桌面上滑行的距离来计算初速度，故C正确； D．为了保证碰后都向前运动，a的质量要大于b的质量，的体积不一定要大于的体积，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 根据运动学公式，有 整理后即为 在动摩擦因数相等时，只需要测量物体a与b在水平桌面上滑行的距离和，就可以表示两物体碰后的速度和。 【小问3详解】 若动量守恒，有 整理后即为 12. 探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P从A移到B的过程中，负载电阻R两端的电压变化。 （1）图2为实验器材部分连线图，还需要______连线：（填“A”或“B”或“C”或“D”） A. af fd ce B. af fd cg C. af fc ce D. af fc cg （2）图3所示电压表的示数为_______ V。 （3）已知滑动变阻器的最大阻值R0=10Ω，额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω，以R两端电压U为纵轴，为横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），得到分压特性曲线为图4中的“I”；当R=100Ω，分压特性曲线对应图4中的_______（选填“Ⅱ”或“Ⅲ”）；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是_______。 【答案】（1）A （2）1.50（1.48~1.52均可） （3） ①. Ⅱ ②. 【解析】 【小问1详解】 由题图1可知，应将电压表并联在负载电阻两端，又由题图2可知电源是两节干电池，因此电压表的量程应选择3V，即连接af；由于滑动变阻器采用分压接法，因此滑动变阻器的接线柱c与开关的接线柱e相连，即连接ce；负载电阻的接线柱f应连接在滑动变阻器上侧的一个接线柱上，即连接fd。 故选A。 【小问2详解】 电压表的量程应选择3V，分度值为0.1V，由题图3可知电压表的读数为1.50V。 【小问3详解】 [1]在x相同的条件下，负载电阻的阻值越大，负载电阻与滑动变阻器AP部分并联的电阻值越接近AP部分的真实阻值，电压表的示数越大，因此当时，分压特性曲线对应题图4中的Ⅱ。 [2]由以上分析可知滑动变阻器的最大阻值越小，图线越接近直线，因此选择的依据为。 三、解答题（共46分） 13. 如图所示，在光滑水平面上放置一右端带有挡板的长直绝缘木板A，A不带电，木板A左端上表面有一带正电小物块B，带电量为，其到挡板的距离为d=2m，A、B质量均为，不计一切摩擦。整个空间存在水平向右的匀强电场，场强为。从时刻B开始运动起，经过一段时间，B与A的挡板发生碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞时间极短（内力远大于电场力）。重力加速度g=10m/s2。求： （1）物块B与A的挡板发生第一次碰撞后的瞬间，物块B与木板A的速度大小； （2）由A、B静止开始经多长时间物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞，并求出碰后瞬间A、B的速度大小。 【答案】（1）0，4m/s （2）3s，8m/s，4m/s 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，B从A的左端开始运动到右端的过程，由动能定理有 解得 B与A第一次碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 解得， 【小问2详解】 第一次碰撞后A向右以速度做匀速直线运动，B做初速度为0、加速度为的匀加速直线运动，设第一次碰撞到第二次碰撞历时，则有 解得 而从A、B静止开始运动到第一次碰撞的时间 故A、B静止开始经时间 物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞，此时B的速度为 A的速度为 第二次碰撞时，同样由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 解得， 14. 空间中存在水平向左、范围足够大的匀强电场，将一电荷量为q、质量为m的小球以初速度从电场中的M点水平向右抛出，一段时间后小球运动到P点（图中未画出），此时速度方向竖直向下，然后从P点运动到M点正下方的N点，如图所示。已知MP的水平距离等于MN的高度差，重力加速度大小为g。设小球在N点的电势能为零，不计空气阻力。求： （1）匀强电场强度大小； （2）小球从M运动到N的过程中，小球速率的最小值； （3）小球从M运动到N的过程中，何处电势能最大？电势能最大值为多少？ 【答案】（1） （2） （3）小球在P点的电势能最大， 【解析】 【小问1详解】 小球先从M点到P点，再从P点到N点，根据对称性可知，两个过程所用时间相等，从M点到P点，水平方向有， 从M点到N点，竖直方向有 由题意可知 联立可得 则有 【小问2详解】 如图所示 电场力与重力的合力与水平方向的夹角满足 将小球的初速度分解为平行方向和垂直方向两个分速度，当平行方向分速度减为0时，小球的速度最小，则小球在运动过程中的最小速度 【小问3详解】 根据题意可知小球在P点的电势能最大，从M点到P点，水平方向有 电场力做功为 可知从M点到P点电势能增加，设小球在N点的电势能为零，即小球在M点的电势能为零，则小球从M运动到N的过程中，电势能的最大值为 15. 如图所示，质量可视为质点的小物块P以从水平传送带左端滑上传送带，传送带长。传送带右侧静置一质量的光滑四分之一圆弧槽Q，与传送带平滑连接，传送带以的速度顺时针转动时，物块刚好能滑到圆弧槽Q的最上端。物块与传送带间的动摩擦因数为，其他一切摩擦不计，重力加速度g取。 （1）求光滑圆弧槽Q的半径R为多大； （2）若传送带以的速度顺时针转动，求物块在运动过程中离地的最大高度； （3）已知在题干条件下，物块从四分之一圆弧槽底端滑到最上端的时间为t，求该过程圆弧槽Q的位移（用v、t、R表示）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块滑上传送带后，根据 设经过位移x，物块和传送带速度相同，则有 解得 此后滑块和传送带一起匀速运动后，物块滑上光滑四分之一圆弧槽，设光滑四分之一圆弧槽的半径为R，物块滑上光滑四分之一圆弧槽的过程中，滑块和圆弧槽水平方向动量守恒 系统机械能守恒 解得 （2）若传送带以的速度顺时针转动，设P在传送带上一直加速，则有 解得 假设正确 P滑到Q的最高点，设二者的水平速度为，P的竖直速度为 水平方向动量守恒 系统机械能守恒 设P离开Q后在竖直方向上升的高度为h 则有 解得 物块在运动过程中的最大高度 （3）物块从四分之一圆弧槽底端滑到最上端的过程中，系统水平方向动量守恒 该等式每时每刻都成立，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $