精品解析：浙江S9联盟2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题

2026学年第一学期S9联盟期中联考高二年级物理学科试题 一、选择题I（本题共13小题。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的） 1. 在国际单位制中，磁感应强度的单位是（ ） A. 特斯拉（T） B. 韦伯（Wb） C. 伏特（V） D. 法拉（F） 2. 2026年9月27日，我国标枪运动员严子怡以70.46m的佳绩打破亚运会纪录，夺得金牌，则（ ） A. 标枪在空中运动的轨迹长度为70.46m B. 研究投标枪的技术时，可以把标枪视为质点 C. 标枪投出后所受合外力与速度方向相同 D. 标枪投出后所受合外力与速度方向不在一直线上 3. 在氢原子中，若质子与电子之间的距离增大为原来的4倍，则质子与电子间的（ ） A. 库仑力变为原来的4倍 B. 万有引力变为原来的16倍 C. 万有引力增大而库仑力减小 D. 万有引力与库仑力的大小之比保持不变 4. 中国空间站的轨道高度为，轨道周期约90分钟，与地球同步卫星相比，空间站的（ ） A. 周期更大 B. 半径更大 C. 速度更大 D. 加速度更小 5. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 电磁波不能在真空中传播 B. 太阳发出的可见光其实是电磁波 C. 电磁波没有能量，但可以传递信号 D. 在同一介质中传播的电磁波的波长都相等 6. 手指按压手机电容式触摸屏时，两极板与手指间电场线如图所示，与点相比，点的（ ） A. 电场强度较大，电势较高 B. 电场强度较大，电势较低 C. 电场强度较小，电势较高 D. 电场强度较小，电势较低 7. 电容器是一种重要的电学元件，如图所示为一标有“，”的电容器，则该电容器（ ） A. 加的直流电压时带电 B. 加的直流电压时带电 C. 正常工作时电压不能超过 D. 电容器的击穿电压为 8. 下列图中点到两导线的距离均为，两直导线中电流的大小均为，则下列哪个图中点的磁感应强度最大（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，，，，、两端电压恒定，则（ ） A. 断开时，通过与的电流之比为 B. 闭合时，与消耗的功率之比为 C. 断开与闭合两种情况下，上功率之比为 D. 断开与闭合两种情况下，上功率之比为 10. 2026年8月19日，中国蓝箭航天的朱雀三号遥二运载火箭成功完成我国首次入轨级火箭一子级着陆腿式陆地可控回收，当回收的火箭在减速下降时，下列说法错误的是（ ） A. 火箭的动能在减小 B. 火箭的重力势能在减小 C. 火箭的机械能在增大 D. 火箭处于超重状态 11. 如图所示的电路叫作分压电路，滑动变阻器的全值电阻为，若在、间接入一个阻值也为的电阻，把滑动变阻器的滑动头滑到正中间，当、之间的电压为时，间的电压为（ ） A. 0 B. C. D. 12. 如图所示为某款带风扇鸭舌帽，为风扇供电的电池内阻为，风扇正常工作电压为，电流为。则风扇正常工作时（ ） A. 风扇电阻为 B. 电池电动势为 C. 风扇的输出功率为 D. 电池的效率约为97% 13. 如图所示，电容器两极板间的距离为，上极板与电源负极相连，下极板与电源正极相连，电源的输出电压保持不变，一电子以速度平行于极板射入，电子射出电场时垂直于板面方向偏移的距离为。若将两板间的距离增大为，其它条件不变，则电子偏移的距离为（　　） A. B. C. D. 二、选择题II（本题共3小题，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。） 14. 对物理学家的科学贡献，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿发现了万有引力定律 B. 库仑测出了元电荷的电量 C. 奥斯特发现了电流的磁效应 D. 安培发现了电磁感应现象 15. 如图所示的图像中，一条是电源的路端电压与电流的关系，一条为电阻的电压与电流的关系，则（ ） A. 直线I为电源的路端电压与电流的关系 B. 直线II为电源的路端电压与电流的关系 C. 把电阻接到该电源上，上的电功率为 D. 把电阻接到该电源上，电路的内、外电压之比为 16. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一带电小球以初速度沿与水平方向成角的虚线斜向上做直线运动，已知小球的质量为，带电荷量为，重力加速度为，则（ ） A. 小球带正电 B. 小球做匀减速直线运动 C. 经小球的电势能达到最大 D. 小球的质量与所带电荷量的比值为 三、非选择题部分 17. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中 （1）本实验所采用的研究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）在进行补偿阻力操作时，小车前面不需要挂槽码，小车后面______（选填“需要”或“不需要”）安装纸带。 （3）已知打点计时器所用电源的频率为，打点周期______s，实验所得到纸带的一部分如图乙所示，图中标出了5个计数点之间的距离，每两个点之间还有4个点未画出。实验时，这条纸带的______（选填“左端”或“右端”）与小车相连；小车的加速度大小______m/s。（结果保留2位有效数字） 18. 在练习使用多用电表的实验中 （1）某同学想利用多用电表粗略测量电压表的内阻。测量之前，对多用电表进行了机械调零，并将选择开关旋至“×10”电阻挡，将红、黑表笔______（填“断开”或“短接”），调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻挡“0”刻度线，将多用电表的红表笔与电压表的______（填“正”或“负”）接线柱接触，黑表笔与电压表另一接线柱接触。 （2）测量时发现指针偏转角度过小，断开多用电表与电压表的连接，将选择开关旋至______（填“×100”或“×1”）电阻挡，重新进行欧姆调零，再测量。正确操作后，指针示数如图甲，测得电压表的阻值为______Ω。 （3）如图乙所示，某同学用多用电表测灯泡两端的电压及电流，选择合适挡位后，操作正确的是对______（填“电压”或“电流”）的测量。 19. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）在闭合开关之前滑动变阻器的滑片应放在______处（选填“”或“”），其中电压表应选_____（选填“0～3V”或“0～15V”）量程。 （2）根据实验数据作出的图像如图乙所示，则该电池的电动势______V，内阻______（结果均保留2位有效数字）。 20. 如图所示，在真空中点放一个电荷量为的点电荷，在点放一个试探电荷是、连线延长线上的一点，且。已知静电力常量。求： （1）在点受到的库仑力大小为______；方向指向______（填“”或“”）； （2）点电荷产生的电场在点的电场强度； （3）若在点也放一个电荷量为的点电荷，求点的电场强度。 21. 如图所示，有一个为圆心、半径的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平桌面上，圆弧轨道的末端恰与水平桌面相切。桌面离地面的高度。一质量的小滑块从轨道的最高点由静止开始滑下，到达轨道底端点后水平抛出，落点点与点的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）小滑块在点时的速度大小； （2）小滑块在点受到轨道的支持力的大小； （3）小滑块在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功。 22. 如图所示，电源电动势、内阻，电阻，，滑动变阻器的最大阻值，电流表为理想电表，电动机的内阻，电容器的电容。开始时滑动变阻器的滑动头滑至最左端，求： （1）闭合开关和，电路稳定后电流表的示数和电容器所带的电荷量； （2）断开开关，调节滑动变阻器时，电流表示数与（1）相同，求此时电动机的输出功率。 23. 如图所示，在场强、水平向左、范围足够大的匀强电场中，用一根长的轻质绝缘细绳一端连接一个质量的带电小球，另一端固定在天花板上，小球静止时处于点，此时绳与竖直方向的夹角。已知小球可视为质点，取，已知。若将小球向右拉至水平位置，从静止开始释放，求： （1）小球带正电还是负电？ （2）所带的电荷量； （3）小球运动到最低点时速度的大小； （4）在小球运动过程中细绳受到的最大拉力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026学年第一学期S9联盟期中联考高二年级物理学科试题 一、选择题I（本题共13小题。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的） 1. 在国际单位制中，磁感应强度的单位是（ ） A. 特斯拉（T） B. 韦伯（Wb） C. 伏特（V） D. 法拉（F） 【答案】A 【解析】 【详解】A．在国际单位制中，特斯拉（T）是磁感应强度的单位，由磁感应强度定义式可推导得，故A正确； B．韦伯（Wb）是磁通量的单位，由磁通量定义式可推导得，并非磁感应强度的单位，故B错误； C．伏特（V）是电压、电动势的单位，由电压定义式可推导得，与磁感应强度无关，故C错误； D．法拉（F）是电容的单位，由电容定义式可推导得，并非磁感应强度的单位，故D错误。 故选A。 2. 2026年9月27日，我国标枪运动员严子怡以70.46m的佳绩打破亚运会纪录，夺得金牌，则（ ） A. 标枪在空中运动的轨迹长度为70.46m B. 研究投标枪的技术时，可以把标枪视为质点 C. 标枪投出后所受合外力与速度方向相同 D. 标枪投出后所受合外力与速度方向不在一直线上 【答案】D 【解析】 【详解】A．标枪比赛的成绩为标枪落地点与起掷线之间的水平直线距离，并非标枪在空中运动的曲线轨迹长度，标枪做斜抛运动的轨迹长度远大于，A错误； B．研究投标枪的技术时，需要关注标枪的姿态、长度对投掷效果的影响，标枪的大小形状不可忽略，因此不能将标枪视为质点，B错误； CD．根据曲线运动的条件，当物体所受合外力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。标枪投出后做曲线运动，因此其所受合外力与速度方向不在一直线上，C错误，D正确。 故选 D。 3. 在氢原子中，若质子与电子之间的距离增大为原来的4倍，则质子与电子间的（ ） A. 库仑力变为原来的4倍 B. 万有引力变为原来的16倍 C. 万有引力增大而库仑力减小 D. 万有引力与库仑力的大小之比保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据库仑定律，真空中两个点电荷间的库仑力满足，当间距增大为原来4倍时，新的库仑力，即库仑力变为原来的，故A错误； B．根据万有引力定律，两个质点间的万有引力满足，当间距增大为原来4倍时，新的万有引力，即万有引力变为原来的，故B错误； C．由上述推导可知，库仑力和万有引力均与间距的平方成反比，当间距增大时，两个力均减小，并非万有引力增大，故C错误； D．万有引力与库仑力的比值为，式中均为与间距无关的常量，因此二者的大小之比保持不变，故D正确。 故选D。 4. 中国空间站的轨道高度为，轨道周期约90分钟，与地球同步卫星相比，空间站的（ ） A. 周期更大 B. 半径更大 C. 速度更大 D. 加速度更小 【答案】C 【解析】 【详解】A．中国空间站的轨道高度为，轨道周期约90分钟，地球同步卫星周期为24小时， 可得空间站的周期更小，故A错误； B．根据 解得 空间站的周期小于地球同步卫星的周期，由上式可知空间站的轨道半径更小，故B错误； C．根据 解得 空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，由上式可知空间站的线速度更大，故C正确； D．根据 解得 空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，由上式可知空间站的向心加速度更大，故D错误。 故选 C。 5. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 电磁波不能在真空中传播 B. 太阳发出的可见光其实是电磁波 C. 电磁波没有能量，但可以传递信号 D. 在同一介质中传播的电磁波的波长都相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波的传播依靠变化电场与变化磁场的相互激发，不需要依赖介质，可在真空中传播，真空中传播速度为，故A错误； B．根据电磁波谱的划分，电磁波按频率从低到高包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等波段，可见光属于电磁波的特定频段，是太阳辐射出的电磁波的组成部分，故B正确； C．电磁波是携带能量的，例如微波炉利用微波的能量加热食物、光压现象可证明电磁波具有动量和能量，同时电磁波可加载信息传递信号，选项中“电磁波没有能量”的表述不符合事实，故C错误； D．同一介质中，不同频率的电磁波折射率不同，根据波速公式，不同电磁波的传播速度不同；而电磁波的频率由波源决定，不同电磁波的固有频率不同，根据波长公式，同一介质中不同电磁波的波长不相等，故D错误。 故选B。 6. 手指按压手机电容式触摸屏时，两极板与手指间电场线如图所示，与点相比，点的（ ） A. 电场强度较大，电势较高 B. 电场强度较大，电势较低 C. 电场强度较小，电势较高 D. 电场强度较小，电势较低 【答案】D 【解析】 【详解】M处电场线没有N处密，说明电场强度较小，电场线由高电势指向低电势，结合等势面垂直于电场线，说明M点电势低。 故选D。 7. 电容器是一种重要的电学元件，如图所示为一标有“，”的电容器，则该电容器（ ） A. 加的直流电压时带电 B. 加的直流电压时带电 C. 正常工作时电压不能超过 D. 电容器的击穿电压为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由得，加的直流电压时带电量，故A错误； B．由得，加的直流电压时带电量，故B错误； C．铭牌的是电容器工作的额定电压，正常工作时不能超过，故C正确； D．电容器的击穿电压应高于额定电压，即击穿电压大于，故D错误。 故选C。 8. 下列图中点到两导线的距离均为，两直导线中电流的大小均为，则下列哪个图中点的磁感应强度最大（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】每条导线的电流在P点产生的磁场强度为，由右手定则结合叠加原理可得P点的场强。 AD．两导线在P点产生的磁场方向相反，，故AD错误； B．两导线在P点产生的磁场方向相同，，故B正确； C．两导线在P点产生的磁场方向垂直，，故C错误； 故选B。 9. 如图所示，，，，、两端电压恒定，则（ ） A. 断开时，通过与的电流之比为 B. 闭合时，与消耗的功率之比为 C. 断开与闭合两种情况下，上功率之比为 D. 断开与闭合两种情况下，上功率之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．断开时，与串联，电流之比为，故A错误； B．闭合时，与并联，并联值为 由分压原理知 与消耗的功率之比为 联立解得，故B正确； CD．断开时，， 闭合时，， 两种情况下上消耗的功率之比为 两种情况下上消耗的功率之比为，故CD错误。 故选B。 10. 2026年8月19日，中国蓝箭航天的朱雀三号遥二运载火箭成功完成我国首次入轨级火箭一子级着陆腿式陆地可控回收，当回收的火箭在减速下降时，下列说法错误的是（ ） A. 火箭的动能在减小 B. 火箭的重力势能在减小 C. 火箭的机械能在增大 D. 火箭处于超重状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动能表达式知动能在减小，故A正确； B．由重力势能表达式知重力势能在减小，故B正确； C．减速下降过程中，火箭动能减小、重力势能减小，因此机械能减小，故C错误； D．火箭具有向上的加速度，处于超重状态，故D正确。 本题选错误的，故选C。 11. 如图所示的电路叫作分压电路，滑动变阻器的全值电阻为，若在、间接入一个阻值也为的电阻，把滑动变阻器的滑动头滑到正中间，当、之间的电压为时，间的电压为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由欧姆定律得 其中，， 联立解得 故B正确。 12. 如图所示为某款带风扇鸭舌帽，为风扇供电的电池内阻为，风扇正常工作电压为，电流为。则风扇正常工作时（ ） A. 风扇电阻为 B. 电池电动势为 C. 风扇的输出功率为 D. 电池的效率约为97% 【答案】D 【解析】 【详解】AC．风扇总功率，由题设条件知无法求出风扇电阻和输出功率，故AC错误； B．由闭合电路欧姆定律得，故B错误； D．电池的效率为，故D正确。 故选D。 13. 如图所示，电容器两极板间的距离为，上极板与电源负极相连，下极板与电源正极相连，电源的输出电压保持不变，一电子以速度平行于极板射入，电子射出电场时垂直于板面方向偏移的距离为。若将两板间的距离增大为，其它条件不变，则电子偏移的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电子在极板间做类平抛运动：沿极板方向做匀速直线运动，垂直极板方向做初速度为零的匀加速直线运动。 极板间电场强度 电子所受电场力，加速度 电子沿极板方向的速度v和极板长度L都不变，故电子在电场中的运动时间不变， 偏移距离，可见与成反比。 将两板间的距离增大为，加速度减为原来的一半，偏移距离也减为原来的一半，即 故选B。 二、选择题II（本题共3小题，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。） 14. 对物理学家的科学贡献，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿发现了万有引力定律 B. 库仑测出了元电荷的电量 C. 奥斯特发现了电流的磁效应 D. 安培发现了电磁感应现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，故A正确； B．库仑通过扭秤实验总结出库仑定律，元电荷的电荷量是密立根用油滴实验测出的，故B错误； C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C正确； D．法拉第发现了电磁感应现象，故D错误。 故选AC。 15. 如图所示的图像中，一条是电源的路端电压与电流的关系，一条为电阻的电压与电流的关系，则（ ） A. 直线I为电源的路端电压与电流的关系 B. 直线II为电源的路端电压与电流的关系 C. 把电阻接到该电源上，上的电功率为 D. 把电阻接到该电源上，电路的内、外电压之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由闭合电路的欧姆定律可得，路端电压与电流的关系式为 分析可得，斜率为，所以直线Ⅰ为电源的路端电压与电流的关系，故A正确，B错误； C．由图分析可得，电阻接到该电源上时，两端的电压为，流过的电流为则由得，上的电功率为，故C正确； D．由图像分析可得，电源的电动势为，由闭合电路的欧姆定律得，内电压 则内、外电压之比为，故D错误。 故选AC。 16. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一带电小球以初速度沿与水平方向成角的虚线斜向上做直线运动，已知小球的质量为，带电荷量为，重力加速度为，则（ ） A. 小球带正电 B. 小球做匀减速直线运动 C. 经小球的电势能达到最大 D. 小球的质量与所带电荷量的比值为 【答案】BC 【解析】 【详解】因小球做直线运动，电场力与重力的合力与初速度方向共线，受力如图所示 AB．由受力分析图可知，小球带负电，合力方向与初速度方向相反，做匀减速直线运动，故A错误，B正确； C．由牛顿第二定律知 当小球速度减小到0的过程中，电场力一直做负功，电势能一直增大，速度减小到0时电势能最大，由速度公式得 联立解得，故C正确； D．小球所受电场力 变形得，故D错误； 故选BC。 三、非选择题部分 17. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中 （1）本实验所采用的研究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）在进行补偿阻力操作时，小车前面不需要挂槽码，小车后面______（选填“需要”或“不需要”）安装纸带。 （3）已知打点计时器所用电源的频率为，打点周期______s，实验所得到纸带的一部分如图乙所示，图中标出了5个计数点之间的距离，每两个点之间还有4个点未画出。实验时，这条纸带的______（选填“左端”或“右端”）与小车相连；小车的加速度大小______m/s。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）A （2）需要 （3） ①. 0.02 ②. 右端 ③. 0.15 【解析】 【小问1详解】 在探究加速度与力、质量的关系时，需先控制质量不变探究加速度与力的关系，再控制力不变探究加速度与质量的关系，故应采用控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 在通过调整长木板的倾角来补偿阻力时，需要让小车重力的分力平衡摩擦力和纸带与打点计时器间的阻力，故小车后面需要安装纸带，同时不能挂上槽码。 【小问3详解】 [1]打点周期 [2]纸带在小车的带动下速度越来越大，这条纸带的右端与小车相连。 [3]纸带数据显示每两个计数点间位移之差为一恒量 每两个计数点间时间间隔相同，均为 由匀变速直线运动规律得 解得 18. 在练习使用多用电表的实验中 （1）某同学想利用多用电表粗略测量电压表的内阻。测量之前，对多用电表进行了机械调零，并将选择开关旋至“×10”电阻挡，将红、黑表笔______（填“断开”或“短接”），调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻挡“0”刻度线，将多用电表的红表笔与电压表的______（填“正”或“负”）接线柱接触，黑表笔与电压表另一接线柱接触。 （2）测量时发现指针偏转角度过小，断开多用电表与电压表的连接，将选择开关旋至______（填“×100”或“×1”）电阻挡，重新进行欧姆调零，再测量。正确操作后，指针示数如图甲，测得电压表的阻值为______Ω。 （3）如图乙所示，某同学用多用电表测灯泡两端的电压及电流，选择合适挡位后，操作正确的是对______（填“电压”或“电流”）的测量。 【答案】（1） ①. 短接 ②. 负 （2） ①. ×100 ②. 1400 （3）电流 【解析】 【小问1详解】 [1]欧姆调零时，红黑表笔应短接。 [2]欧姆表的红表笔与欧姆表内电源的负极相连，电流自欧姆表的红表笔流入欧姆表，电压表要求电流自电压表的正接线柱流入负接线柱流出，故应接负接线柱。 【小问2详解】 [1]指针偏转角度过小，说明待测电阻比较大，应从“×10”电阻挡旋至“×100”。 [2]测得的阻值为 【小问3详解】 测量电压或电流时，电流应从红表笔流入，测电压时与待测元件并联，测电流时串联，结合图乙中电源的正负极知操作正确的是测电流。 19. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）在闭合开关之前滑动变阻器的滑片应放在______处（选填“”或“”），其中电压表应选_____（选填“0～3V”或“0～15V”）量程。 （2）根据实验数据作出的图像如图乙所示，则该电池的电动势______V，内阻______（结果均保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 1.5 ②. 0.75 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在闭合开关之前滑动变阻器阻值应该最大，即滑片应放在处；一节干电池的电动势约为1.5V，则电压表应选0～3V量程。 【小问2详解】 [1][2]根据U=E-Ir，结合图像可知电动势E=1.5V，内阻 20. 如图所示，在真空中点放一个电荷量为的点电荷，在点放一个试探电荷是、连线延长线上的一点，且。已知静电力常量。求： （1）在点受到的库仑力大小为______；方向指向______（填“”或“”）； （2）点电荷产生的电场在点的电场强度； （3）若在点也放一个电荷量为的点电荷，求点的电场强度。 【答案】（1） ①. ②. （2），方向向右 （3），方向向右 【解析】 【小问1详解】 [1][2]试探电荷所受库仑力，同种电荷相排斥，方向指向N 代入数据得 【小问2详解】 由点电荷周围的场强公式可知 代入数据解得，方向向右。 【小问3详解】 带负电，与电荷量绝对值相同，到M点距离相同，在M点产生的电场方向向右，易得此时M点场强，方向向右。 21. 如图所示，有一个为圆心、半径的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平桌面上，圆弧轨道的末端恰与水平桌面相切。桌面离地面的高度。一质量的小滑块从轨道的最高点由静止开始滑下，到达轨道底端点后水平抛出，落点点与点的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）小滑块在点时的速度大小； （2）小滑块在点受到轨道的支持力的大小； （3）小滑块在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小滑块在水平方向有 竖直方向有 解得 【小问2详解】 分析受力可得 解得 【小问3详解】 设阻力做的负功大小为，由动能定理得 克服阻力做的功大小等于阻力做的负功，代入数据可得 22. 如图所示，电源电动势、内阻，电阻，，滑动变阻器的最大阻值，电流表为理想电表，电动机的内阻，电容器的电容。开始时滑动变阻器的滑动头滑至最左端，求： （1）闭合开关和，电路稳定后电流表的示数和电容器所带的电荷量； （2）断开开关，调节滑动变阻器时，电流表示数与（1）相同，求此时电动机的输出功率。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器的滑动头滑至最左端，闭合开关和，电路稳定时，、串联后与变阻器并联，其总电阻为， 由 因，由分流原理知上的电流为总电流的一半，即 电容器与并联，所以两端电压为 可得 【小问2详解】 断开开关，调节滑动变阻器时，电流表示数与（1）相同，可得路端电压 故、上的电流 变阻器与电动机支路上的电流 变阻器上的电压 电动机上的电压 输出功率 代入数据得 23. 如图所示，在场强、水平向左、范围足够大的匀强电场中，用一根长的轻质绝缘细绳一端连接一个质量的带电小球，另一端固定在天花板上，小球静止时处于点，此时绳与竖直方向的夹角。已知小球可视为质点，取，已知。若将小球向右拉至水平位置，从静止开始释放，求： （1）小球带正电还是负电？ （2）所带的电荷量； （3）小球运动到最低点时速度的大小； （4）在小球运动过程中细绳受到的最大拉力。 【答案】（1）负电 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 小球在点静止，受到竖直向下的重力、沿绳指向的拉力和水平电场力。拉力有水平向左的分力，要使小球平衡，电场力必须水平向右。电场方向水平向左，电场力与场强方向相反，故小球带负电。小球静止时的受力及重力、电场力的合成如图，虚线箭头只表示这两个力的合力 【小问2详解】 以下用表示小球所带电荷量的大小，用表示静止时绳的拉力。取水平向右、竖直向上为正方向，由小球在点的平衡条件，分别有和 消去并代入数据，得 【小问3详解】 小球从运动到，下降的高度为，向左的水平位移大小也为。重力做正功，水平向右的电场力做负功，绳的拉力始终与速度垂直而不做功。由动能定理得 解得小球到达点时的速度大小为 【小问4详解】 重力与电场力均为恒力，它们的合力用表示。由点的平衡条件可知，沿由指向，大小为 小球绕运动，圆周上沿恒力方向的位置投影在点最大，因此从出发运动到点时，重力和电场力做的总功最多，小球的速度最大。同时，这两个力沿绳向外的合分力也在点最大，等于。绳拉力等于所需向心力与该向外分力之和，两部分在点同时达到最大值，因此绳拉力在点最大。设小球经过点时的速度大小为。从到，小球下降的高度为，向左的水平位移大小为，由动能定理得 代入数据得 在点取沿绳指向为正方向，由牛顿第二定律得 所以细绳受到的最大拉力为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $