精品解析:山东菏泽市单县第二中学2026-2027学年高二上学期11月阶段检测物理试题
|
2份
|
24页
|
4人阅读
|
0人下载
内容正文:
高二慧光部2026—2027学年度第一学期期中考试模拟试题
物理试题
注意事项:
1、向规范答题、卷面书写再要20分;
2、向充分审题、准确运算、合理分配答题时间要20分。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题3分,共24分)
1. 关于麦克斯韦电磁场理论,以下说法正确的是( )
A. 在赫兹发现电磁波的实验基础上,麦克斯韦提出了完整的电磁场理论
B. 麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在,赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在
C. 变化的电场可以在周围的空间产生电磁波
D. 变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场
2. 如图所示,有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为,将电流表按照图示结构组装为多用电表,其中,则对多用电表而言( )
A. 接1、3为电流表,量程为 B. 接1、3为电压表,量程约为
C. 接1、2为电压表,量程为3V D. 接1、2为电流表,量程为
3. 两根材料相同的均匀导线X和Y,X长为L,Y长为2L,串联在电路中,沿导线长度方向电势变化如图所示,则X、Y两导线的横截面积之比为( )
A. 2:3 B. 3:2 C. 1:3 D. 3:1
4. 如图,矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L,虚线内有界匀强磁场的磁感应强度为B,O1、O2分别为ad、bc的中点,下列判断正确的是( )
A. 此时穿过线圈abcd的磁通量为2BL2
B. 线圈绕ab边向纸外旋转60°角时,穿过线圈的磁通量为BL2
C. 线圈绕cd边向纸外旋转60°角时,穿过线圈的磁通量为BL2
D. 在线圈绕bc边向纸外旋转60°角的过程中,穿过线圈磁通量的变化量为BL2
5. 如图,质量为的小船在平静水面上以速率向右匀速行驶,一质量为的救生员站在船尾,相对小船静止.忽略水的阻力,若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中,则救生员跳入水中后船的速率为
A. B.
C. D.
6. 如图所示的电路中,、为两只完全相同的灯泡,为光敏电阻(随光照的增强电阻减小),当光照强度逐渐增强的过程中,下列判断正确的是( )
A. 、两灯均逐渐变暗
B. 灯逐渐变亮,灯逐渐变暗
C. 电源内电路消耗功率逐渐增大
D. 电源消耗的总功率减小
7. 如图所示为一边长为d的正方体,在FE、ND两边放置足够长直导线,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中C、O两点处的磁感应强度大小分别为( )
A. 2B、0 B. 2B、2B
C. 0、 D. 、
8. 如图所示,P1和P2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体,P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积,将P1和P2按图中所示方式接到电源上,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 若P1和P2的体积相同,则P1的电功率等于P2的电功率
B. 若P1和P2的体积相同,则P1的电功率大于P2的电功率
C. 若P1和P2的厚度相同,则P1的电功率小于P2的电功率
D. 若P1和P2的厚度相同,则P1两端的电压小于P2两端的电压
二、多选题(每小题4分,共16分,选不全的得2分)
9. 两质量相同的小球A、B同向运动,已知pA=6kg·m/s,pB=4kg·m/s,某时刻两小球发生碰撞,碰后A、B球的动量pA′、pB′可能为( )
A. pA′=5kg·m/s,pB′=5kg·m/s
B. pA′=8kg·m/s,pB′=2kg·m/s
C. pA′=2kg·m/s,pB′=8kg·m/s
D. pA′=4kg·m/s,pB′=6kg·m/s
10. 如图所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直;导轨上有两条可沿导轨移动的导体棒A、C。若导体棒的运动速度大小分别为、。下列四种情况,回路中产生感应电流的是( )
A. ,且方向相反 B. ,且方向相同
C. ,且方向相反 D. ,且方向相同
11. 如图甲是多用电表内部结构示意图,图乙是刻度盘,通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连,以改变电路结构,分别成为电流表、电压表和欧姆表,下列说法正确的是( )
A. A是黑表笔、B是红表笔
B. 作为电流表时选择开关连1比连2量程大,作为电压表时选择开关连6比连5量程小
C. 用多用电表的欧姆挡测电阻时,若指针偏转角度很小,则应换倍率更大的挡进行测量
D. 指针位置如图乙所示,若选择“×10Ω”挡,示数为180Ω;若选择直流电压“10V”挡,读数为4.4V
12. 如图,直线A为某电源的图线,曲线B为某小灯泡L的图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时,小灯泡L恰好能正常发光,则下列说法正确的是( )
A. 此电源的内阻约为0.67 Ω
B. 此电源的输出功率为6 W
C. 此电源的总功率为8 W
D. 此电源的效率约为66.7%
三、实验题
13. 电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图甲所示,可知其直径为_______mm;用游标卡尺测其长度,示数如图乙所示,可知其长度为_______mm。
(2)用多用电表粗测其电阻约为。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R(阻值范围,2.0A)
D.直流电源E(电动势为3V)
E.开关
F.导线若干
则该实验电路应选择如图丙电路中的________。
(3)实验测出圆柱体的电阻为R,圆柱体横截面的直径为D,长度为L,则圆柱体电阻率为 ________。(用D、L、R表示,单位均已为国际单位)
14. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。安装了弹性碰撞架和挡光片的小车A和小车B静止在滑轨上。实验时,给小车A一个初速度,当它与小车B发生碰撞后没有改变运动方向。数字计时器(图中没画出)可以测出挡光片通过光电门的挡光时间,测得碰撞前小车A通过光电门1的挡光时间为,碰撞后两小车先后通过光电门2的挡光时间分别为、。两个挡光片的宽度相同。
(1)下列说法正确的是______。
A.该实验需要将滑轨左侧适当垫高,以补偿阻力
B.该实验将滑轨调到水平即可,不需要补偿阻力
C.该实验中小车A的质量大于小车B的质量
D.该实验中小车A的质量小于小车B的质量
(2)该实验如果仅验证两车组成的系统动量守恒,还需要测量______。
A.两小车的质量、
B.挡光片的宽度d
C.光电门1、2之间的距离L
(3)如果表达式______成立,则说明两小车碰撞过程中动量守恒
四、解答题
15. 现代人越来越依赖手机,有些人喜欢躺着刷手机,经常出现手机掉落伤眼睛或者额头的情况,若有一手机质量为120g,从离人额头为20cm的高度无初速掉落,磕到额头后手机的反弹忽略不计,额头受到手机的冲击时间为0.05s。取g=10m/s2,求
(1)手机与额头作用过程中,手机的动量变化量;
(2)手机对额头平均作用力的大小。
16. 农业所用的灌溉喷头如图甲所示,水泵从地下表层水面抽水并以不变的速率沿水平方向喷出,每秒喷出质量的水。水泵由电动机带动,恒压电源电压,电路示意如图乙。当滑动变阻器接入电路的阻值时,电动机恰好不转动,理想电流表示数。当滑动变阻器接入电路的阻值时,电流表的示数,此时水泵正常工作,喷口处喷出水的速度。已知地面与水面的距离不变,喷头离地面高度,取,不计空气阻力,水泵的输入功率等于电动机的输出功率。求:
(1)电动机正常工作时的输出功率;
(2)水泵正常工作的效率。
17. 如图所示的电路中,电源的电动势为5V,,,理想电压表的示数为4V,求:
电源的内电阻;
电容器所带的电荷量.
18. 如图所示,用长为0.4m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球丙悬挂于O点,小球丙静止。质量为2kg的物块甲放在质量也为2kg的木板乙的右端,以共同速度v0=1.5m/s沿着光滑水平面向着小球滑去,小球与物块发生弹性正碰,物块与小球均可视为质点,且小球丙返回过程不会碰到物块甲,不计一切阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求碰后瞬间小球丙的速度大小;
(2)若物块与木板间的动摩擦因数为0.1,木板乙至少要多长,物块甲才不会从长木板的上表面滑出?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二慧光部2026—2027学年度第一学期期中考试模拟试题
物理试题
注意事项:
1、向规范答题、卷面书写再要20分;
2、向充分审题、准确运算、合理分配答题时间要20分。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题3分,共24分)
1. 关于麦克斯韦电磁场理论,以下说法正确的是( )
A. 在赫兹发现电磁波的实验基础上,麦克斯韦提出了完整的电磁场理论
B. 麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在,赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在
C. 变化的电场可以在周围的空间产生电磁波
D. 变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场
【答案】B
【解析】
【详解】AB.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,而后赫兹第一个用实验证明了电磁波的存在,故A错误,B正确;
CD.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的电场在周围产生稳定的磁场,不产生电磁波,均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场,故CD错误。
故选B。
2. 如图所示,有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为,将电流表按照图示结构组装为多用电表,其中,则对多用电表而言( )
A. 接1、3为电流表,量程为 B. 接1、3为电压表,量程约为
C. 接1、2为电压表,量程为3V D. 接1、2为电流表,量程为
【答案】D
【解析】
【详解】接1、2为电流表,根据并联电路规律有
解得其量程为
接1、3为电压表,根据串联电路规律有
解得量程
故选D。
3. 两根材料相同的均匀导线X和Y,X长为L,Y长为2L,串联在电路中,沿导线长度方向电势变化如图所示,则X、Y两导线的横截面积之比为( )
A. 2:3 B. 3:2 C. 1:3 D. 3:1
【答案】C
【解析】
【详解】X、Y两端的电势差分别为6V,4V,电流相等,根据欧姆定律得
根据电阻定律
解得
根据题意可知
故选C。
4. 如图,矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L,虚线内有界匀强磁场的磁感应强度为B,O1、O2分别为ad、bc的中点,下列判断正确的是( )
A. 此时穿过线圈abcd的磁通量为2BL2
B. 线圈绕ab边向纸外旋转60°角时,穿过线圈的磁通量为BL2
C. 线圈绕cd边向纸外旋转60°角时,穿过线圈的磁通量为BL2
D. 在线圈绕bc边向纸外旋转60°角的过程中,穿过线圈磁通量的变化量为BL2
【答案】B
【解析】
【详解】A.只有一半的线圈在磁场中,所以磁通量为
Φ1=B•L•L=BL2
故A错误;
B.当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间,线圈在垂直于磁场方向投影的面积为
S=L•2Lcos60°=L2
磁通量
Φ2=BL2
故B正确;
C.线框以cd边为轴转过60°时,线圈在垂直于磁场方向投影的面积为0,磁通量为0,故C错误;
D.线框以bc边为轴转过60°时,线圈在垂直于磁场方向投影的面积为
磁通量为
Φ4=0.5BL2
所以穿过线框的磁通量变化量是
故D错误;
故选B。
5. 如图,质量为的小船在平静水面上以速率向右匀速行驶,一质量为的救生员站在船尾,相对小船静止.忽略水的阻力,若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中,则救生员跳入水中后船的速率为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:
解得:
故选C.
6. 如图所示的电路中,、为两只完全相同的灯泡,为光敏电阻(随光照的增强电阻减小),当光照强度逐渐增强的过程中,下列判断正确的是( )
A. 、两灯均逐渐变暗
B. 灯逐渐变亮,灯逐渐变暗
C. 电源内电路消耗功率逐渐增大
D. 电源消耗的总功率减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.当光照强度逐渐增强时,光敏电阻阻值减小,由闭合电路欧姆定律可知,干路电流I增大,L2两端电压变大,L2变亮,由
可知,L1两端电压变小,L1变暗,AB错误;
C.电源内电路消耗功率为
可知电源内电路消耗功率逐渐增大,C正确;
D.电源消耗的总功率为
可知电源消耗的总功率增大,D错误。
故选C。
7. 如图所示为一边长为d的正方体,在FE、ND两边放置足够长直导线,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中C、O两点处的磁感应强度大小分别为( )
A. 2B、0 B. 2B、2B
C. 0、 D. 、
【答案】D
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则,放置在FE边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿CM,放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿FC,故C点处的磁感应强度大小为;放置在FE边的电流在O点产生的磁场大小为B、方向沿NO,放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿OP,故O点处的磁感应强度大小为。
故选D。
8. 如图所示,P1和P2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体,P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积,将P1和P2按图中所示方式接到电源上,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 若P1和P2的体积相同,则P1的电功率等于P2的电功率
B. 若P1和P2的体积相同,则P1的电功率大于P2的电功率
C. 若P1和P2的厚度相同,则P1的电功率小于P2的电功率
D. 若P1和P2的厚度相同,则P1两端的电压小于P2两端的电压
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设材料的厚度为d,上下表面的边长为L,则电功率为
若P1和P2的体积相同,P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积,则P1的厚度小于P2的厚度,由于P1和P2串联,电流相等,所以P1的电功率大于P2的电功率,故A错误,B正确;
C.若P1和P2的厚度相同,则P1的电功率等于P2的电功率,故C错误;
D.电压为
由此可知,若P1和P2的厚度相同,则P1两端的电压等于P2两端的电压,故D错误。
故选B。
二、多选题(每小题4分,共16分,选不全的得2分)
9. 两质量相同的小球A、B同向运动,已知pA=6kg·m/s,pB=4kg·m/s,某时刻两小球发生碰撞,碰后A、B球的动量pA′、pB′可能为( )
A. pA′=5kg·m/s,pB′=5kg·m/s
B. pA′=8kg·m/s,pB′=2kg·m/s
C. pA′=2kg·m/s,pB′=8kg·m/s
D. pA′=4kg·m/s,pB′=6kg·m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】以两球组成的系统为研究对象,取甲球碰撞前的速度方向为正方向,两球的质量均为m,碰撞前系统的总动能
系统的总动量
A.若碰撞后甲、乙两球动量为
pA′=5kg·m/s,pB′=5kg·m/s
系统上的总动量
动量守恒,总动能
总动能不增加,符合实际情况,故A正确;
B.若碰撞后甲、乙两球动量为
pA′=8kg·m/s,pB′=2kg·m/s
系统上的总动量
动量守恒,总动能
总动能增加,不符合实际情况,故B错误;
C.若碰撞后甲、乙两球动量为
pA′=2kg·m/s,pB′=8kg·m/s
系统上的总动量
动量守恒,总动能
总动能增加,不符合实际情况,故C错误;
D.若碰撞后甲、乙两球动量为
pA′=4kg·m/s,pB′=6kg·m/s
系统上的总动量
动量守恒,总动能
总动能不增加,符合实际情况,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直;导轨上有两条可沿导轨移动的导体棒A、C。若导体棒的运动速度大小分别为、。下列四种情况,回路中产生感应电流的是( )
A. ,且方向相反 B. ,且方向相同
C. ,且方向相反 D. ,且方向相同
【答案】ABC
【解析】
【详解】要产生感应电流,则穿过此闭合电路的磁通量发生变化,对匀强磁场来说,磁通量
Φ=BS
根据题中条件,仅当穿过闭合电路中磁场的有效面积S发生变化时Φ才变化,即导轨上两根导体棒必须存在相对运动才有感应电流。
A.,且方向相反,存在相对运动,故A正确;
B.,且方向相同,存在相对运动,故B正确;
C.,且方向相反,存在相对运动,故C正确;
D.,且方向相同,不存在相对运动,故D错误。
故选ABC。
11. 如图甲是多用电表内部结构示意图,图乙是刻度盘,通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连,以改变电路结构,分别成为电流表、电压表和欧姆表,下列说法正确的是( )
A. A是黑表笔、B是红表笔
B. 作为电流表时选择开关连1比连2量程大,作为电压表时选择开关连6比连5量程小
C. 用多用电表的欧姆挡测电阻时,若指针偏转角度很小,则应换倍率更大的挡进行测量
D. 指针位置如图乙所示,若选择“×10Ω”挡,示数为180Ω;若选择直流电压“10V”挡,读数为4.4V
【答案】CD
【解析】
【详解】A.内置电源的正极应与黑表笔相连,电源的负极应与红表笔相连,所以A为红表笔,B为黑表笔,故A错误;
B.当选择开关与1、2相连时,多用电表是电流表,接1时并联电阻较小,电流表的量程较大;当选择开关与5、6相连时,多用电表是电压表,接6时串联电阻较大,电压表的量程较大,故B错误;
C.当选择开关与3、4相连时,多用电表是欧姆表,测量电阻之前需进行欧姆调零,C正确;
D.指针位置如题图乙所示,若选择“×10Ω”挡,示数为180Ω;若选择直流电压“10V”挡,最小分度为0.2V,根据读数规则可知,指针示数为4.4V,故D正确。
故选CD。
12. 如图,直线A为某电源的图线,曲线B为某小灯泡L的图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时,小灯泡L恰好能正常发光,则下列说法正确的是( )
A. 此电源的内阻约为0.67 Ω
B. 此电源的输出功率为6 W
C. 此电源的总功率为8 W
D. 此电源的效率约为66.7%
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于电源内阻为电源图像的斜率,则此电源的内阻约为,故A错误;
B.用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时,灯泡电压和电流值为AB图线交点,根据图交点可知,小灯泡L的额定电压为3V,额定功率为
而电源输出功率即为灯泡的额定功率,则电源的输出功率为6 W,故B正确;
C.根据图可知,电源电动势为4V,此电路消耗的总功率为,故C正确;
D.此电源的效率约为,故D错误。
故选BC。
三、实验题
13. 电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图甲所示,可知其直径为_______mm;用游标卡尺测其长度,示数如图乙所示,可知其长度为_______mm。
(2)用多用电表粗测其电阻约为。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R(阻值范围,2.0A)
D.直流电源E(电动势为3V)
E.开关
F.导线若干
则该实验电路应选择如图丙电路中的________。
(3)实验测出圆柱体的电阻为R,圆柱体横截面的直径为D,长度为L,则圆柱体电阻率为 ________。(用D、L、R表示,单位均已为国际单位)
【答案】 ①. 0.920 ②. 42.40 ③. B ④.
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图甲可知直径为
d=0.5mm+42.0×0.01mm=0.920mm
[2]游标卡尺的精确值为0.05mm,由图乙可知其长度为
L=4.2cm+8×0.05mm=42.40mm
(2)[3]要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调,可知滑动变阻器应采用分压接法,由于
为了减小误差,电流表应采用外接法,故选B。
(3)[4]根据电阻定律得
圆柱体截面积为
联立可得
14. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。安装了弹性碰撞架和挡光片的小车A和小车B静止在滑轨上。实验时,给小车A一个初速度,当它与小车B发生碰撞后没有改变运动方向。数字计时器(图中没画出)可以测出挡光片通过光电门的挡光时间,测得碰撞前小车A通过光电门1的挡光时间为,碰撞后两小车先后通过光电门2的挡光时间分别为、。两个挡光片的宽度相同。
(1)下列说法正确的是______。
A.该实验需要将滑轨左侧适当垫高,以补偿阻力
B.该实验将滑轨调到水平即可,不需要补偿阻力
C.该实验中小车A的质量大于小车B的质量
D.该实验中小车A的质量小于小车B的质量
(2)该实验如果仅验证两车组成的系统动量守恒,还需要测量______。
A.两小车的质量、
B.挡光片的宽度d
C.光电门1、2之间的距离L
(3)如果表达式______成立,则说明两小车碰撞过程中动量守恒
【答案】 ①. AC##CA ②. A ③.
【解析】
【详解】(1)[1]AB.实验目的是验证动量守恒定律,为了便于碰撞前后速度的测量,需要使小车在碰撞前后在轨道上做匀速直线运动,即需要平衡摩擦力,则该实验需要将滑轨左侧适当垫高,以补偿阻力,A正确,B错误;
CD.由于小车A与小车B发生碰撞后没有改变运动方向,可知该实验中小车A的质量大于小车B的质量,C正确,D错误。
故选AC。
(2)[2]若两车组成的系统动量守恒,则有
根据题意有
,,
解得
可知,如果仅验证两车组成的系统动量守恒,还需要测量两小车的质量、。
故选A。
(3)[3]根据上述可知,如果两小车碰撞过程中动量守恒,需要满足的表达式为
四、解答题
15. 现代人越来越依赖手机,有些人喜欢躺着刷手机,经常出现手机掉落伤眼睛或者额头的情况,若有一手机质量为120g,从离人额头为20cm的高度无初速掉落,磕到额头后手机的反弹忽略不计,额头受到手机的冲击时间为0.05s。取g=10m/s2,求
(1)手机与额头作用过程中,手机的动量变化量;
(2)手机对额头平均作用力的大小。
【答案】(1)0.24kg·m/s,方向竖直向上;(2)6N
【解析】
【详解】(1)选取竖直向下为正方向,根据自由落体运动规律,手机掉落到人额头位置时的速度为
手机与额头作用后手机的速度变为0,所以手机与额头作用过程中动量变化量为
即手机动量变化量的大小为0.24kg·m/s,方向竖直向上。
(2)选取竖直向下为正方向,手机与额头作用过程中,设额头对手机平均作用力的大小为F,对手机由动量定理得
代入数据解得
F=6N
根据牛顿第三定律知,手机对额头平均作用力的大小为6N。
16. 农业所用的灌溉喷头如图甲所示,水泵从地下表层水面抽水并以不变的速率沿水平方向喷出,每秒喷出质量的水。水泵由电动机带动,恒压电源电压,电路示意如图乙。当滑动变阻器接入电路的阻值时,电动机恰好不转动,理想电流表示数。当滑动变阻器接入电路的阻值时,电流表的示数,此时水泵正常工作,喷口处喷出水的速度。已知地面与水面的距离不变,喷头离地面高度,取,不计空气阻力,水泵的输入功率等于电动机的输出功率。求:
(1)电动机正常工作时的输出功率;
(2)水泵正常工作的效率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题知,当滑动变阻器接入电路的阻值时,电动机恰好不转动,且理想电流表示数,此时电动机视作纯电阻,根据欧姆定律有
代入数据解得
由题知,当滑动变阻器接入电路的阻值时,电流表的示数,此时水泵正常工作,根据电压关系,可知电动机两端的电压为
根据功率关系,可得电动机正常工作时的输出功率
【小问2详解】
由题知,水泵的输入功率等于电动机的输出功率,故
水泵的输出功率等于单位时间内水机械能的增量,即
代入数据解得
故水泵的效率
17. 如图所示的电路中,电源的电动势为5V,,,理想电压表的示数为4V,求:
电源的内电阻;
电容器所带的电荷量.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律列式即可求解内阻(2)电容器C与并联,电容器的电压即为的电压,再根据即可求解.
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律得:,,代入数据解得;
(2)电容器C与R1并联,则,而,代入数据解得:
【点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律公式的直接应用,知道电容器C与并联,电容器的电压即为的电压,难度不大,属于基础题.
18. 如图所示,用长为0.4m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球丙悬挂于O点,小球丙静止。质量为2kg的物块甲放在质量也为2kg的木板乙的右端,以共同速度v0=1.5m/s沿着光滑水平面向着小球滑去,小球与物块发生弹性正碰,物块与小球均可视为质点,且小球丙返回过程不会碰到物块甲,不计一切阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求碰后瞬间小球丙的速度大小;
(2)若物块与木板间的动摩擦因数为0.1,木板乙至少要多长,物块甲才不会从长木板的上表面滑出?
【答案】(1)2m/s;(2)0.25m
【解析】
【详解】(1)设物块质量为m甲,小球质量为m丙,由于发生弹性正碰,则由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
且v1、v2的方向均为水平向右。
(2)此后因摩擦力物块加速,木板减速,物块刚好和木板共速时,物块运动到木板左端,设木板质量为m乙,共同速度为v3,由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得
L=0.25m
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$