房山區(qū)2023-2024學年度第一學期期末檢測試卷

高二物理

本試卷共8頁，共100分，考試時長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答

無效?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回，試卷自行保存。

第I部分（選擇題共42分）

一、單項選擇題（本部分共14小題，在每小題列出的四個選項中只有一個是符合題意的。

每小題3分，共42分。

1.下列物理量中，屬于矢量的是（）

A.電勢差B.磁感應強度C.磁通量D,電動勢

【答案】B

【解析】

【詳解】既有大小又有方向，相加是遵循平行四邊形定則的物理量是矢量，只有大小，沒有方向的物理量

是標量。電勢差、磁通量、電動勢都是標量，磁感應強度是矢量。

故選Bo

2.如圖所示為某電場等勢面的分布情況，下列說法正確的是（）

A.A點的電勢比B點的電勢高

B.電子在A點受到的靜電力小于在B點受到的靜電力

C.把電子從A點移動至8點靜電力做的功與路徑有關(guān)

D.電子在c等勢面上比在d等勢面上的電勢能大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.A點和8點在同一個等勢面上，A點的電勢和B點的電勢一樣高，故A錯誤；

B.A點的等勢面比B點的等勢面密集，所以A點的電場強度大于B點，設(shè)電子電荷量大小為e,由

F=eE

電子在A點受到的靜電力大于在B點受到的靜電力。故B錯誤；

C.A點和8點在同一個等勢面上，把電子從A點移動至8點靜電力做的功等于零，與路徑無關(guān)。故C錯

誤;

D.c等勢面電勢為5V,d等勢面上電勢為10V,故

「＜心

電子帶負電在電勢低的地方電勢能大，電子在c等勢面上比在d等勢面上的電勢能大。故D正確。

故選D。

3.鋰離子電池主要依靠鋰離子（Li+）在正極和負極之間移動來工作，下圖為鋰電池放電時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

該過程中U+從負極通過隔膜返回正極。已知該鋰電池的電動勢為3.7V,則（）

A.非靜電力做的功越多，電動勢越大

B.移動一個鋰離子，需要消耗電能3.7J

C.“毫安?時”（mA?h）是電池儲存能量的單位

D.鋰離子電池放電時，電池內(nèi)部靜電力做負功，化學能轉(zhuǎn)化為電能

【答案】D

【解析】

【詳解】A.只有非靜電力做功與所移動的電荷量的比值比較大時，電動勢才比較大，只是做功多，不能說

明電動勢大，故A錯誤；

B.根據(jù)電場力做功的公式W=qU得，把一個鋰離子從負極移動到正極需要消耗的電能應該是3.7eV,故

B錯誤；

C.根據(jù)電流定義式/=幺可知，“毫安?時”（mA?h）是電荷量的單位，故C錯誤；

t

D.鋰離子電池放電時，Li+從負極通過隔膜返回正極，電池內(nèi)部靜電力做負功，化學能轉(zhuǎn)化為電能，故D

正確。

故選D。

4.如圖甲、乙所示，用伏安法測電阻時，用兩種方法把電壓表和電流表連入電路。則下列說法中正確的是

R…

甲

——E=H?-

乙

A.采用甲圖時，電阻的測量值大于真實值

B.采用乙圖時，電阻的測量值小于真實值

C.采用甲圖時，誤差來源于電壓表的分流效果

D.為了減小實驗誤差，測量小電阻時宜選用乙圖

【答案】C

【解析】

【詳解】ABC.甲圖是電流表外接，電壓表所測的電壓是準確的，由于電壓表的分流作用，使得電流表測量

值偏大，由

R上

I

所以計算的電阻值偏小，即采用甲圖時，電阻的測量值小于真實值；乙圖是電流表內(nèi)接，電流表所測量的

是準確的，由于電壓表分壓，電壓表測量值偏大，由

R=U

I

可知計算的電阻值偏大，即采用乙圖時，電阻的測量值大于真實值，故AB錯誤，C正確；

D.為了減小誤差，測量小電阻時，用甲圖時電壓表分得的電流可以忽略不計，即為了減小實驗誤差，測

量小電阻時宜選用甲圖，故D錯誤。

故選C。

5.如圖所示，兩個帶等量負電的點電荷位于M、N兩點上，E、尸是肱V連線中垂線上的兩點。。為

EF、的交點，EO=OF?一帶正電的點電荷在E點由靜止釋放后（）

十E

A.做勻加速直線運動

B.在。點所受靜電力最大

C.由E到尸的過程中電勢能先增大后減小

D.由E到O的時間等于由O到F的時間

【答案】D

【解析】

【詳解】AD.根據(jù)等量同種負點電荷中垂線電場分布特點可知，中垂線上電場方向分別由無窮遠處指向

。點，且。點的場強為0；一帶正電的點電荷在E點由靜止釋放，可知正點電荷由E點到。點做加速運

動，由。點到廠點做減速運動，由對稱性可知由E到。的時間等于由。到尸的時間，故A錯誤，D正

確；

B.由于。點的場強為0,則正點電荷在O點所受靜電力為零，故B錯誤；

C.由￡到尸過程中，電場力先做正功后做負功，則正點電荷的電勢能先減小后增大，故C錯誤。

故選D。

6.已知光敏電阻在沒有光照射時電阻很大，光照越強其阻值越小。利用光敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖所

示的電路，電源電動勢E、內(nèi)阻r及電阻R的阻值均不變。當光照強度增強時，則（）

B.電流表讀數(shù)減小

C.電阻R的功率增大D.電路的路端電壓增大

【答案】C

【解析】

【詳解】B.當光照強度增強時，光敏電阻阻值減小，電路總阻值減小，由閉合電路歐姆定律，干路電流

增大，電流表讀數(shù)增大，故B錯誤;

AD.路端電壓

U=E—Qr

減小，電燈L功率

u2

6=—

凡

減小，電燈L變暗，故AD錯誤；

C.流經(jīng)電燈L的電流

心支

%

減小。流經(jīng)電阻R電流

IR=/總一

變大。電阻R的功率

PR=4R

變大，故c正確。

故選Co

7.兩條平行的通電直導線A3、CD通過磁場發(fā)生相互作用，電流方向如圖所示。下列說法正確的是

()

A-^-C

15、」2

B-^-D

A.兩根導線之間將相互排斥

B.AB受到的力是由I2的磁場施加的

C.若人〉八，則AB受到的力大于CD受到的力

D.人產(chǎn)生的磁場在C。所在位置方向垂直紙面向里

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.電流產(chǎn)生的磁場對另一電流有磁場力的作用，根據(jù)安培定則及左手定則可得，同向電流相互

吸引，A錯誤，B正確；

C.由于力的作用是相互的，故A3受到的力等于CO受到的力，故C錯誤；

D.根據(jù)安培定則，/1產(chǎn)生的磁場在CD所在位置方向垂直紙面向外，D錯誤。

故選Bo

8.如圖所示，甲、乙、丙、丁都涉及磁現(xiàn)象、下列描述正確的是（

D

乙丙丁

A.甲為探究影響通電導線受力因素的實驗圖，此實驗應用了控制變量法

B.乙中穿過線圈。的磁通量小于穿過線圈b的磁通量

C.丙中線圈a通入電流變大的直流電，線圈b所接電流表不會有示數(shù)

D.丁中小磁針水平放置，小磁針上方放置一通電直導線，電流方向自右至左，小磁針的N極向紙面內(nèi)偏

轉(zhuǎn)

【答案】A

【解析】

【詳解】A.圖甲為探究影響通電導線受力因素的實驗圖，此實驗應用了控制變量法，故A正確；

B.圖乙中套在磁鐵中央的線圈面積越小，抵消的磁感線條數(shù)越少，磁通量越大，故B錯誤；

C.圖丙線圈a通入電流變大的直流電，穿過線圈。的磁通量在增大，線圈b中會產(chǎn)生感應電流，電流表會

有示數(shù)，故C錯誤；

D.圖丁中，有自右向左的電流，由安培定則可知，N極向紙面外偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。

故選Ao

9.如圖所示，兩個較大的平行金屬板A、B相距為d,分別接在電壓為U的電源正、負極上，質(zhì)量為相的

帶電油滴恰好靜止在兩極板之間，選地面為零電勢參考面。其他條件不變的情況下，則下列說法正確的是

A.閉合開關(guān)S,兩極板距離不變，減小正對面積，電流計中電流從6流向a

B.閉合開關(guān)S,將A板上移，油滴將向上加速運動

C.斷開開關(guān)S,A板不動，B板下移，油滴靜止不動

D.斷開開關(guān)S,兩極板間接靜電計，A板上移，靜電計指針張角減小

【答案】c

【解析】

【詳解】A.閉合開關(guān)S,兩極板距離不變，減小正對面積，根據(jù)C=3匚可知，電容減??；由C=2

4nkdU

可知，電容器放電，A極板上的正電荷減少，則電流計中電流從。流向從故A錯誤；

B.閉合開關(guān)S,將A板上移，根據(jù)石=且可知，電場強度減小，則向上的電場力減小，重力與電場力的

a

合力向下，油滴將向下加速運動，故B錯誤；

C.斷開開關(guān)S,A板不動，B板下移，根據(jù)E=2、C=2、。=士"可得

dU4兀kd

E=^Q

可知電場強度不變，則油滴靜止不動，故C正確；

D.斷開開關(guān)S,A板上移，由

E=竺檢

4s

可知電場強度不變，B板接地，根據(jù)U=Ed可知，兩極板間的電勢差UAB變大，則靜電計指針張角變大,

故D錯誤。

故選C。

10.質(zhì)量為優(yōu)的跳傘運動員做低空跳傘表演，他離開懸停的飛機，下落一段時間后，打開降落傘直至落地

前，其運動過程可以大致用如圖所示的V—。圖像描述，已知g=10m/s2,則可以推測出（）

A.。?9s內(nèi)運動員的機械能先增大后減小

B.59s內(nèi)運動員受到的空氣阻力大于2mg

C.打開降落傘后運動員的加速度小于g

D.打開降落傘時運動員距地面的高度為125m

【答案】B

【解析】

【詳解】C.根據(jù)VI圖像的斜率表示加速度可得打開降落傘后運動員的加速度大小為

5-50

a=-------m/s2=11.25m/s2>g

9-5

C錯誤;

B.設(shè)5?9s內(nèi)運動員受到的空氣阻力大小為力根據(jù)牛頓第二定律可得

f—mg—ma

又由

a>g

可得

f>2mg

B正確;

A.0?5s內(nèi)運動員只受重力，機械能守恒；5s?9s內(nèi)運動員受到的空氣阻力對運動員做負功，根據(jù)功能關(guān)

系可知運動員的機械能減小，A錯誤;

D.由vJ圖像可知，運動員在5s時打開降落傘，在9s時達到地面，打開降落傘時運動員距地面的高度就

等于5~9s時間內(nèi)運動員運動的位移。根據(jù)v-t圖像與坐標軸圍成的面積表示位移可得打開降落傘時運動員

距地面的高度為

%二50；5（9-5）m=]]0m

D錯誤。

故選B。

11.在如圖所示的電路中，小量程電流表G的內(nèi)阻七=100。，滿偏電流/g=lmA,7?i=9OOQ,&=瑞。。下

列說法正確的是（）

0-T?O

Ri

MK—I

s2

A.當S1和S2均斷開時,改裝成的表是電流表

B.當S1和S2均斷開時,改裝成的是量程為10V的電壓表

C.當S1和S2均閉合時,改裝成的表是電壓表

D.當S1和S2均閉合時,改裝成的是量程為1A的電流表

【答案】D

【解析】

【詳解】A.當Si和S2均斷開時，電流表G與4串聯(lián)，改裝成的表是電壓表,A錯誤；

B.當Si和S2均斷開時，電流表G與總串聯(lián)，改裝成的表是電壓表，其量程為

3

U=+7?g）=lxl0x（900+100）V=lV

B錯誤；

C.當S1和S2均閉合時，電流表G與&并聯(lián)，改裝成的是電流表，C錯誤；

D.當Si和S2均閉合時，電流表G與&并聯(lián)，改裝成的是電流表，其量程為

1=&-+1=1A

&*

D正確

故選D。

12.讓一價氫離子的兩種同位素（舊和：H）的混合物由靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，然后在同一偏

轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，最后都從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)離開，圖中畫出了其中一種粒子的運動軌跡。關(guān)于兩粒子混合物，

下列說法正確的是（）

加速電場

A.在加速電場中的加速度相等

B.離開加速電場時的動能相等

C.在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間相等

D.離開偏轉(zhuǎn)電場時分成兩股粒子束

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)加速電場電壓為■，電場強度為E。偏轉(zhuǎn)電場極板長度為L，兩極板間距離為d，偏轉(zhuǎn)電壓

為。2。一價氫離子的兩種同位素;H和：H電荷量為心質(zhì)量分別為加和2帆。

A.在加速電場中，：H和；H的加速度大小為火和4，由牛頓第二定律得

qE=ma1

qE=2ma2

得

q_2

a21

兩離子在加速電場中的加速度不相等；故A錯誤；

B.：H和；H離開加速電場時的動能分別為紇1和凡2，由動能定理得

qUi=Ep

qU[=Eg

得

Eki=Ek2

離開加速電場時的動能相等，故B正確；

C.；H和；H離開加速電場時的速度大小分別為匕和丫2，由動能定理得

qUi=~x2mvl

得

度陛

匕=

VmNm

；H和；H在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間分別為：、12,離子在偏轉(zhuǎn)電場水平方向做勻速直線運動，則

L

「一

匕

L

%2=一

%

得

;=-2=1

[2匕

在兩離子偏轉(zhuǎn)電場中運動時間不相等，故c錯誤;

D.設(shè)任一正電荷的電量為質(zhì)量為相'，由靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏

轉(zhuǎn)，最后都從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)離開。在加速電場中，根據(jù)動能定理得

q'u、

偏轉(zhuǎn)電場中，離子做類平拋運動，運動時間

￡

V。

偏轉(zhuǎn)距離

y=-at21q'U2t2

22mfd

聯(lián)立以上各式得

S)

4dU1

設(shè)偏轉(zhuǎn)角度為夕，則

tan^=^=—=-^

v0%2dU[

由上可知y、。與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量無關(guān)。一價氫離子的兩種同位素（舊和；：《）的混合物在偏轉(zhuǎn)

電場軌跡重合，所以它們不會分成兩股，而是會聚為一束射出。故D錯誤。

故選B。

13.某同學根據(jù)查閱到的某種熱敏電阻的特性曲線（如圖1）,設(shè)計了圖2所示的恒溫箱溫度控制電

路。圖2中，凡為熱敏電阻，與為可變電阻，控制系統(tǒng)可視作R=200。的電阻，電源的電動勢

E=9.0V,內(nèi)阻不計。當通過控制系統(tǒng)的電流小于2mA時，加熱系統(tǒng)將開啟，為恒溫箱加熱；當通過控

制系統(tǒng)的電流等于2mA時，加熱系統(tǒng)將關(guān)閉。下列說法正確的是（）

5

3

020406080100120140160180t/℃E

圖1圖2

A.若要使恒溫箱內(nèi)溫度保持20℃,應將R調(diào)為500Q

B.若要使恒溫箱內(nèi)溫度升高，應將與增大

C.若恒溫箱內(nèi)溫度降低，通過控制系統(tǒng)的電流將增大

D.保持與不變，通過控制系統(tǒng)的電流大小隨恒溫箱內(nèi)的溫度均勻變化

【答案】B

【解析】

【詳解】A.制系統(tǒng)的電流等于2mA時，電路中的總電阻

20℃熱敏電阻的阻值為

=4000Q

若要使恒溫箱內(nèi)溫度保持20℃,應將R1調(diào)為

4500Q-4000Q-200Q=300Q

A錯誤；

B.由于加熱系統(tǒng)關(guān)閉的電流臨界值2mA一定，即加熱系統(tǒng)關(guān)閉的電路中臨界的總電阻始終4500。。可知

若要使恒溫箱內(nèi)保持的溫度值升高，即熱敏電阻的阻值減小，則必須使與增大，B正確；

C.若恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻阻值增大，通過控制系統(tǒng)的電流減小，C錯誤；

D.根據(jù)圖1可知，恒溫箱內(nèi)的溫度與熱敏電阻的阻值成線性關(guān)系，通過控制系統(tǒng)的電流

1二-----------------------

R+R]+&

可知，通過控制系統(tǒng)的電流大小與熱敏電阻的阻值不是線性關(guān)系，即保持與不變，通過控制系統(tǒng)的電流大

小隨恒溫箱內(nèi)的溫度不是均勻變化，D錯誤。

故選B。

14.利用圖像研究物理問題是物理學中重要的研究方法。如圖所示，若令x軸和y軸分別表示某個物理

量，則圖像可以反所映某種情況下物理量之間的關(guān)系，在有些情況中，圖線上任一點的切線斜率、圖線與

x軸圍成的面積也有相應的物理含義。下列說法不正確的是（）

A.對于做直線運動的物體，若y軸表示物體的加速度，x軸表示時間，則圖線與x軸所用的面積表示這段

時間內(nèi)物體速度的變化量

B.對于做直線運動的物體、若y軸表示合力對物體所做的功，x軸表示時間，則圖象切線的斜率表示相應

時刻合力對物體做功的瞬時功率

C.對y軸表示通過小燈泡的電流，x軸表示小燈泡兩端的電壓，則圖線與無軸所圍的面積表示小燈泡的電

功率

D.若y軸表示通過電器元件的電流，x軸表示時間，則圖線與x軸所圍的面積表示這段時間內(nèi)通過該電器

元件的電荷量

【答案】C

【解析】

.Av

【詳解】A.如果y軸表示加速度，由。=——可知

Av=aAt

則圖線與x軸所圍的面積等于質(zhì)點在相應時間內(nèi)的速度變化，A正確；

B.對于做直線運動的物體，若y軸表示物體所受的合力，尤軸表示時間，由/=仍可知，圖線與x軸所圍

的面積表示這段時間內(nèi)物體動量的變化量，B正確；

C.若y軸表示通過小燈泡的電流，x軸表示小燈泡兩端的電壓，根據(jù)尸=U/可知，圖象上的點向橫、縱坐

標做垂線得出的矩形面積表示小燈率的電功率，C錯誤；

D.如果y軸表示流過用電器的電流，由4=〃知，圖線與x軸所圍的面積等于在相應時間內(nèi)流過該用電器

的電量，D正確。

本題選錯誤的，故選C。

第二部分(非選擇題共58分)

15.(1)在做測定金屬電阻率的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則金屬絲直徑

的測量值d=mmo

(2)實驗室用多用電表測電阻，調(diào)零后，將選擇開關(guān)置于歐姆“X100”擋位置，電表指針偏轉(zhuǎn)如圖2所

示，該被測電阻阻值為Qo

圖1圖2

【答案】①.0.754##0.755##0.756②.3000

【解析】

【詳解】（1）口］金屬絲直徑的測量值

d=0.5mm+25.5x0.01mm=0.755mm

（2）［2］被測電阻阻值為

7?=30xl00Q=3000Q

16.（1）如圖甲所示是觀察電容器的充、放電現(xiàn)象的實驗裝置。電源輸出電壓恒為8V,S為單刀雙擲開

關(guān)，G為靈敏電流計，C為電容器。

當開關(guān)S接時（選填“1”或“2”），對電容器充電。電容器放電，流經(jīng)G表的電流方向與充電時

（選填“相同”或“相反”）o

（2）將G表換成電流傳感器，使電容器充電直至充電電流逐漸減小到零，然后再放電，其放電電流隨時

間變化圖像如圖乙所示，請計算0~0.4s內(nèi)電容器放電的電荷量。=C?

（3）在電容器放電實驗中，接不同的電阻放電，圖丙中放電電流的圖像的a、b兩條曲線中，對應電

且較大的一條是______（選填”或"b”）o

2廣4//mA「

d_卞—

-I_____________

26t/s0'-------

甲0.4s乙丙

【答案】①.1②.相反③.8xl04@.b

【解析】

【詳解】⑴口］當開關(guān)S接1時,平行板電容器與電源相連，平行板電容器充電。

⑵電容器放電，流經(jīng)G表的電流方向與充電時相反。

（2）⑶根據(jù)

Q=It

可知/-f圖像與橫軸圍成的面積表示電容器所帶電荷量，則0~0.4s內(nèi)電容器放電的電荷量為

<2=10X0.2X10-3X0.4C=8X10-4C

（3）［4］當電阻越大，則電容器開始時的最大放電電流越小，放電用的時間越長，則電阻最大的對應于圖

像瓦

17.用電流表和電壓表測電源電動勢和內(nèi)阻，實驗電路如圖1所示。實驗器材如下：待測干電池一節(jié)，直

流電流表（量程。?0.6A）,直流電壓表（量程0?3V）,滑動變阻器與（阻值范圍為0?5Q）,滑動變

阻器&（阻值范圍為0200。），開關(guān)，導線若干。

UN

圖1圖2圖3

（1）為提高實驗的精確程度，滑動變阻器應選擇（選填“凡”或“&”）。

（2）某同學根據(jù)測出的數(shù)據(jù)作出。一/圖像如圖2所示，則由圖像可得電動勢E=V（保留3位

有效數(shù)字），內(nèi)電阻廠=Q（保留2位有效數(shù)字）。

（3）某同學在實驗中，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表

始終沒有示數(shù)。如圖3所示，為查找故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接。位置的導線端分

別試觸b、c、d三個位置、發(fā)現(xiàn)試觸仇c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電流表是正

常的，電路中僅有一處故障，請你寫出發(fā)生該故障的原因_____o

【答案】①.《②.148③.0.84④.4之間發(fā)生了斷路

【解析】

【詳解】（1）口］為了獲得較為準確的數(shù)據(jù)，電壓表、電流表的讀數(shù)應該不小于其滿偏值的;。干電池電動

勢約為L5V,電流表量程。?0.6A,考慮電流表的讀數(shù)不小于滿偏電流的g,則電路的總電阻最大值、

最小值分別為

R==7.50,Rmm=—Q=2.50

0.20.6

故應選擇0?5Q的滑動變阻器與，調(diào)節(jié)方便，能測得較多可利用的電流數(shù)據(jù)；再分析電壓表的讀數(shù)情

況，電源內(nèi)阻約1。，則滑動變阻器與電流表的總電阻約2C時，電壓表的讀數(shù)約為

U=-E=W

3

電壓表量程為0~3V,可知繼續(xù)增大滑動變阻器的電阻時，電壓表讀數(shù)會繼續(xù)增大，可以測得較多可利

用的電壓數(shù)據(jù)。綜上可知，滑動變阻器應選擇居。

(2)[2][3]由。=石-〃可知，U-/圖像與縱軸交點為電源電動勢，斜率絕對值大小為電源內(nèi)阻，由圖2可

知

E=1.48V

1.48-1.00

Qx0.840

0.57

(3)[4]閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變化，即路端電壓不變，電流表示數(shù)始

終為零，則可判斷出電流表所在支路出現(xiàn)斷路；電壓表連接。位置的導線端分別試觸氏c時，電壓表有示

數(shù)，說明油、be段沒有斷路，試觸d時，電壓表沒有示數(shù)，說明在cd之間發(fā)生了斷路。

18.2022年北京冬奧會上，一名滑雪運動員在傾角為30。的山坡滑道上進行訓練，運動員及裝備的總質(zhì)量為

80kg?；琅c水平地面平滑連接，如圖所示。他從滑道上由靜止開始勻加速下滑，經(jīng)過4s到達坡底，滑

下的距離為16m。運動員視為質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑雪運動員沿山坡下滑時的加速度大小a；

(2)滑雪運動員沿山坡下滑過程中受到的阻力大小力

(3)滑雪運動員到達斜面底端的動能。

【答案】(1)2m/s2；(2)240N；(3)2560J

【解析】

1

【詳解】(1)滑雪運動員沿山坡下滑時由運動學公式L=—。/9得，加速度大小為

2

a=2mzs2

（2）滑雪運動員沿山坡下滑過程中由牛頓第二定律

mgsin30°—f=ma

解得受到的阻力大小為

f=240N

（3）由動能定理

mgLsin30°-fL=Ek-0

解得滑雪運動員到達斜面底端的動能為

Ek=2560J

19.長為L的輕質(zhì)絕緣細線一端懸于。點，另一端系一質(zhì)量為機、電荷量為+4的小球（可視為質(zhì)點），如

圖所示，在空間施加沿水平方向的勻強電場（圖中未畫出），小球靜止在A點，此時細線與豎直方向夾角

6=37°,已知cos37°=0.80,sin37°=0.60,電場的范圍足夠大，重力加速度為g。

（1）求勻強電場的電場強度大小E和方向；

（2）保持細線始終張緊，將小球從A點拉起至與。點處于同一水平高度的8點，求此過程中靜電力做的

功卬；

（3）將小球由B點靜止釋放，求小球通過最低點C時，細線對小球的拉力大小幾

3ms3

【答案】（1）—-方向水平向左；（2）03mgL；（3）-mg

4q2

【解析】

【詳解】（1）小球靜止在A點時受力平衡，受力如圖所示

qE-mgtan37°

又

sin373

tan37

cos374

解得

E二3,叫

4q

小球帶正電，電場強度的方向與小球所受電場力的方向相同，所以電場強度的方向水平向左。

(2)勻強電場方向水平向左，4、8兩點沿電場線方向距離為

J=￡-￡sin37°=0.4L

從A點拉起至8點，靜電力做的功

3

WAB=qEd=—mgx0.4L=0.3mgL

(3)由8點到C點，由動能定理得

mgL-qEL=；mv^

解得

由牛頓第二定律得

得

F=-mg

20.如圖1所示，用電動勢為E、內(nèi)阻為廠的電源，向滑動變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電

壓U與電流/均隨之變化。

(1)以路端電壓。為縱坐標，電流/為橫坐標，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中圖像的示意

圖，并說明U-/圖像與兩坐標軸交點的物理意義；

(2)隨著變阻器阻值R的變化，電路中的電流/也發(fā)生變化，請寫出電源輸出功率烯隨電流/的表達

式，并在圖3中畫出％-/圖像;

(3)通過電源電動勢定義式，結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之

和。

W1%

O

圖1圖2圖3

【答案】見詳解

【解析】

【詳解】(1)由閉合電路歐姆定律可知

U=E—Ir

所以圖像與縱軸交點的坐標值為電源電動勢,與橫軸交點的坐標值為短路電流，如圖所示

P^IU=（E-Ir）I=EI-I2r

圖像如圖

L,

OEE

2rr

w

(3)電源電動勢的定義為E=一對電源來說，因為非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的數(shù)

q

值與非靜電力做的功w相等。時間，內(nèi)電源輸出的電能為

W=qE=Eli

電流在外電路中通過用電器，電流做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，在時間t內(nèi)，外電路轉(zhuǎn)化的能量為

%=。外〃

同理，電流通過內(nèi)電路，電流做功，電能轉(zhuǎn)化為熱能，在時間t內(nèi)，內(nèi)電路轉(zhuǎn)化的能量為

%=。內(nèi)〃

根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做功應該等于內(nèi)、外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的總和，即

卬=卬外+卬內(nèi)

將上述表達式帶入有

后〃="外〃+°內(nèi)〃

整理有