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2022济南师大附中高二上学期期中考试物理试题含解析
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这是一份2022济南师大附中高二上学期期中考试物理试题含解析，共31页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2020级2021-2022学年第一学期期中学分认定
一、单选题（共10小题，每题3分，共30分）
1. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（ ）
A. 电流表坏了或未接好
B. 从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C. 灯L2的灯丝断了或灯座未接通
D. 电流表和灯L1、L2都坏了
3. 为测量“12V 5W”的小电珠在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源（电动势为12V，内阻不计）；电流表（量程0～0.6A、0～3A，内阻约为0.2Ω）；电压表（量程0～3V、0～15V，内阻约为15kΩ）；滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）；开关一个；导线若干。实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节。以下四个电路图你认为最合适的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略．初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动．现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动．不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 电源热功率减为初始时的一半
B. 电源的总功率减为初始时的一半
C. 电动机的热功率减为初始时的一半
D. 变阻器的功率减为初始时的四分之一
5. 如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间，电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三个灯泡依然能够发光，则下列说法中正确的是
A. 小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B. 该电荷一定带正电
C 电容器C上电荷量减小
D. 电流表始终存在从左向右的电流
6. 如图所示，在一次冰壶比赛中，冰壶（可看作质点）被释放后，在水平面上做匀减速直线运动，依次经过a、b、c三点，到达c点时冰壶恰好停止．已知a、b间的距离是b、c间距离的3倍．不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 冰壶通过ab段所用时间小于通过bc段所用时间
B. 冰壶在ab段所受摩擦力的冲量等于在bc段所受摩擦力的冲量
C. 冰壶在ab段动量变化量大于在bc段的动量变化量
D. 冰壶在ab段的动能变化量等于在bc段的动能变化量
7. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理．如图所示，从距秤盘80cm高度把1000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短，已知1000粒的豆粒的总质量为100g，则在碰撞过程中秤盘受到压力大小约为（ ）
A. 0.2N B. 0.6N C. 1.0N D. 1.6N
8. 在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s，碰后它们的动量变化分别为ΔpA、ΔpB，下列数值可能正确的是（ ）
A. ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B. ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s
C. ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D. ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s
9. 如图所示，在光滑的水平面上，静置一个质量为M小车，在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳，绳的末端拴一质量为m的小球，将小球拉至水平右端后放手，则( )
A. 系统的动量守恒 B. 水平方向任意时刻m与M的动量等大反向
C. m不能向左摆到原高度 D. 小球和车可以同时向同一方向运动
10. 质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一的光滑圆周轨道，轨道下端切线水平。质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车，重力加速度为g，如图所示。已知小球不从小车上端离开小车，小球滑上小车又滑下，与小车分离时，小球与小车速度方向相反，速度大小之比等于1∶3，则m∶M的值为（ ）
A. 1∶3 B. 1∶4 C. 3∶5 D. 2∶3
二、多选题（共6小题，每题4分，共24分）
11. 如图所示，电流表A1（0~3A）和A2（0~0.6A）是由两个相同的电流表改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（ ）
A. A1、A2的读数之比为1∶1
B. A1、A2的读数之比为5∶1
C. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D. A1、A2指针偏转角度之比为1∶5
12. 质量为m=2kg的物体受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 0～4s内物体先做加速运动再做匀速运动
B. 6s末物体的速度为零
C. 0～4s内拉力冲量为14N·s
D. 0～4s内拉力做功49J
13. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，O点是小球抛出点在水平地面上的投影。实验时，先让入射小球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离；然后把被碰m2小球静置于水平轨道末端，再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m2相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 实验中要求两小球半径相等，且满足m1
C. 如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
D. 如果等式m1x22=m1x12+m2x32成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞
14. 如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表的数U1，电压表的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U I图线，如图乙所示。则（ ）
A. 流过电阻箱的电流的表达式为I＝
B. 小灯泡两端电压随电流变化的图像是a
C. 根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝0.4Ω
D. 该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W
15. 机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等特点，正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量与输出电压的乘积，则下列说法正确的是（ ）
规格
后轮驱动直流电动机
车型：电动汽车
电动机额定输出功率：1675W
整车质量：2150kg
额定转速：600r/min
蓄电池（容量：800A·h，输出电压：U≥36V）
额定工作电压/电流：36V/50A
A. 电动机正常工作时消耗的电功率为1675W
B. 电动机的内阻为0.05Ω
C. 蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×108J
D. 蓄电池充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h
16. 如图所示，质量为，长度一定的长木板放在光滑的水平面上，质量为，可视为质点的物块放在长木板的最左端，质量为m的子弹以水平向右的速度射入物块且未穿出（该过程的作用时间极短可忽略不计），经时间物块以的速度离开长木板的最右端，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 长木板最终速度大小为
B. 长木板的长度为
C. 子弹射入物块的过程中损失的机械能为
D. 物块与长木板间的动摩擦因数为
三、实验题（共2题，共12分）
17. 甲所示为某多用电表内部简化电路图。
某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻如图乙。
（1）主要步骤如下：
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；
③把红表笔与待测电压表______（选填“正”或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；
④换用______（选填“×10”或“×1 k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。
（2）实验中表盘示数如图丙所示，则欧姆表的读数为______Ω，这时电压表读数为______V。
（3）请你求出欧姆表内部电源电动势为______V。（保留两位有效数字）
18. 利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E（电动势为3.0V，内阻约为1Ω）;
电流表A1（量程0～100mA，内阻约为5Ω）;
电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω）;
电阻箱R（0～999.9Ω）;
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关，整理好器材。
（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d=_______mm。
（2）实验中电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）。
（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线。图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ=_______（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_______影响（选填“有”或“无”）。
四、计算题（共3题，共34分）
19. 塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具，但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题，设有一只水枪，枪口直径为d，出水速度为，储水箱的体积为V。
（1）水枪充满水可连续用多长时间？
（2）设水的密度为ρ，水柱水平地打在竖直平面（目标）上后速度变为零，则水流对目标的冲击力是多大？
20. 如图1所示，电路中R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，M为玩具电动机， 电动机线圈电阻 r1=0.5Ω，A、V1、V2均理想电表．闭合开关 S1、断开开关 S2，在将滑动 变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图2所示．
(1)求电源的电动势E和内阻r；
(2)求滑动变阻器R2的最大功率 Pm；
(3)若滑动变阻器的滑动触头P滑到最左端后，再闭合开关S2，此时电流表的示数 I=1.0A，求此状态下电动机的输出功率P
21. 如图所示，光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P，使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近，传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m/s匀速转动，水平部分长度L=9m。放在光滑水平面上的两相同小物块A、B（均视为质点）间有一被压缩的轻质弹簧，弹性势能EP=9J，弹簧与A、B均不粘连，A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，物块质量mA=mB=1kg。现将A、B同时由静止释放，弹簧弹开物块A和B后，迅速移去轻弹簧，此时，A还未撞击P，B还未滑上传送带。取g=10m/s2，求：
（1）求A、B刚被弹开时的速度大小；
（2）B被弹簧弹开后滑上传送带到返回到左端N的过程中B与传送带间因摩擦而产生的热量；
（3）若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后，滑上传送带。则P应给A至少补充多少能量才能使B从右端滑离传送带？
2020级2021-2022学年第一学期期中学分认定
一、单选题（共10小题，每题3分，共30分）
1. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在加速电场中有
eU＝mv2
得
v＝
在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为
q＝IΔt＝I
则电子个数
n＝＝
故选B。
2. 如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（ ）
A. 电流表坏了或未接好
B. 从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C. 灯L2的灯丝断了或灯座未接通
D. 电流表和灯L1、L2都坏了
【答案】B
【解析】
【详解】A．若电流表坏了或者未接好，电路中没有电流，电压表无示数，不符合题意，A错误；
B．电压表有示数。说明电流表和完好，电压表直接与电源两极相连，说明从点a经过灯L1到点b的电路中有断路，B正确；
C．的灯丝断或灯座未接通，电路中无电流，电压表无示数，不符合题意，C错误；
D．电流表和灯L1、L2都坏了，电压表应无示数，不符合题意，D错误。
故选B。
3. 为测量“12V 5W”的小电珠在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源（电动势为12V，内阻不计）；电流表（量程0～0.6A、0～3A，内阻约为0.2Ω）；电压表（量程0～3V、0～15V，内阻约为15kΩ）；滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）；开关一个；导线若干。实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节。以下四个电路图你认为最合适的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依题意，实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法，由于小电珠的电阻
远远小于电压表的电阻，故电流表采用外接法，故选A。
4. 如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略．初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动．现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动．不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 电源的热功率减为初始时的一半
B. 电源的总功率减为初始时的一半
C. 电动机的热功率减为初始时的一半
D. 变阻器的功率减为初始时的四分之一
【答案】B
【解析】
【详解】AC、电源的内阻和电动机的内阻不变，根据公式知：电路中的电流减小为的一半，则电源的热功率减为初始时的，电动机的热功率减为初始时的，故A、C错误；
B、根据P=EI知：电路中的电流减小为的一半，而电源的电动势不变，则电源的总功率减为初始时的一半，故B正确；
D、电路中的电流减小为的一半，说明变阻器接入电路的电阻增大，所以由知变阻器的功率大于初始时的，故D错误；
故选B．
【点睛】电源和电动机的热功率根据公式分析，电源的总功率根据公式P=EI分析．
5. 如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间，电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三个灯泡依然能够发光，则下列说法中正确的是
A. 小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B. 该电荷一定带正电
C. 电容器C上电荷量减小
D. 电流表始终存在从左向右的电流
【答案】A
【解析】
【详解】当滑动变阻器的滑片向上移动时，滑动变阻器的阻值增大，外电路中并联部分的总电阻增大，外电路中总电阻增大，再根据闭合电路欧姆定律得知：总电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，通过的电流也增大，所以灯变亮.根据总电流减小，而的电流增大，则知通过的电流减小，变暗，故A正确；根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知电容器上极板带正电，板间场强方向向下，由平衡条件分析可知，该电荷所受的电场力向上，与场强方向相反，所以该电荷带负电．根据电容器的电压等于与串联的总电压，路端电压增大，的电压减小，所以电容器的电压增大，其电量将增加，在充电过程中电流表有从左向右的电流，当滑片停止移动时，电容器不再充电，没有电流通过电流表，故BCD错误．
6. 如图所示，在一次冰壶比赛中，冰壶（可看作质点）被释放后，在水平面上做匀减速直线运动，依次经过a、b、c三点，到达c点时冰壶恰好停止．已知a、b间的距离是b、c间距离的3倍．不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 冰壶通过ab段所用时间小于通过bc段所用时间
B. 冰壶在ab段所受摩擦力的冲量等于在bc段所受摩擦力的冲量
C. 冰壶在ab段的动量变化量大于在bc段的动量变化量
D. 冰壶在ab段的动能变化量等于在bc段的动能变化量
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰壶运动的逆运动是初速度为零的匀加速直线运动，由
可知，冰壶通过ab段所用时间等于通过bc段所用时间，故A错误；
B．冰壶受到冰面的摩擦力不变，由I=Ft知，ab段冰壶所受摩擦力的冲量等于bc段冰壶所受摩擦力的冲量，故B正确；
C．摩擦力即为合外力，由
故C错误；
D．摩擦力在ab段对冰壶做的功大于在bc段对冰壶做的功，由动能定理知冰壶在ab段的动能变化量大于在bc段的动能变化量，故D错误．
7. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理．如图所示，从距秤盘80cm高度把1000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短，已知1000粒的豆粒的总质量为100g，则在碰撞过程中秤盘受到压力大小约为（ ）
A. 0.2N B. 0.6N C. 1.0N D. 1.6N
【答案】D
【解析】
【详解】豆粒下落到秤盘上的速度大小为
反弹后速度大小为
则，根据动量定理
设向上为正方向，有
解得
由牛顿第三定律可知，在碰撞过程中秤盘受到的压力大小为1.6N。
故选D。
8. 在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s，碰后它们的动量变化分别为ΔpA、ΔpB，下列数值可能正确的是（ ）
A. ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B. ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s
C ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D. ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s
【答案】A
【解析】
【详解】BD．对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律、碰后系统的机械能不增加、碰撞过程要符合实际情况。本题属于追及碰撞，碰前，后面小球的运动速度一定要大于前面小球的运动速度（否则无法实现碰撞）。碰后，前面小球的动量增大，后面小球的动量减小。减小量等于增大量，所以ΔpA<0，ΔpB>0，并且
ΔpA=-ΔpB
据此可排除选项B、D，BD错误；
AC．若ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s，碰后两球的动量分别为pA=-12kg·m/s，pB=37kg·m/s，根据关系式Ek=可知，A球的质量和动量大小不变，动能不变，而B球的质量不变，动量增大，所以B球的动能增大，这样系统的机械能比碰前增大了，选项C可以排除；经检验，只有选项A中的数值满足碰撞所遵循的三个原则，A正确，C错误。
故选A。
9. 如图所示，在光滑水平面上，静置一个质量为M小车，在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳，绳的末端拴一质量为m的小球，将小球拉至水平右端后放手，则( )
A. 系统的动量守恒 B. 水平方向任意时刻m与M的动量等大反向
C. m不能向左摆到原高度 D. 小球和车可以同时向同一方向运动
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由动量守恒定律的条件知，系统的合外力不为零，但水平方向合外力为零，故系统水平方向动量守恒，A选项错误，B选项正确；
CD．由水平方向的动量守恒，当向左摆到最大高度时，小球和小车的速度相同，，得，再由能量守恒知m能向左摆到原高度，由小球和车不能同时向同一方向运动，故CD选项错误。
故选B。
10. 质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一的光滑圆周轨道，轨道下端切线水平。质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车，重力加速度为g，如图所示。已知小球不从小车上端离开小车，小球滑上小车又滑下，与小车分离时，小球与小车速度方向相反，速度大小之比等于1∶3，则m∶M的值为（ ）
A. 1∶3 B. 1∶4 C. 3∶5 D. 2∶3
【答案】C
【解析】
【详解】设小球的初速度方向为正方向，由动量守恒可知
对整体有机械能守恒定律可得
联立解得
故选C。
二、多选题（共6小题，每题4分，共24分）
11. 如图所示，电流表A1（0~3A）和A2（0~0.6A）是由两个相同的电流表改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（ ）
A. A1、A2的读数之比为1∶1
B. A1、A2的读数之比为5∶1
C. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．量程不同的电流表读数不同，电流表A1的量程为3 A，A2的量程为0.6 A，当偏转角相同时，A1、A2的读数之比为5∶1，A错误，B正确；
CD．图中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，所以A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1，C正确，D错误。
故选BC。
12. 质量为m=2kg的物体受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 0～4s内物体先做加速运动再做匀速运动
B. 6s末物体的速度为零
C. 0～4s内拉力冲量为14N·s
D. 0～4s内拉力做功49J
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．物体是从静止开始运动，故在0~1s内做加速度增大的加速运动；1~4s内做匀加速直线运动，4~6s做加速度减小的加速运动，6s末加速度为零，速度最大，故AB错误；
C．图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，故根据动量定理可得0~4s内拉力的冲量为
故C正确；
D．因为水平面光滑，故物体受到的合力大小等于F，根据动能定理可得
因为是从静止开始运动的，所以4s末的动量为
根据
联立可求得
故D正确。
故选CD。
【点睛】解题的突破口是知道图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的变化量，然后根据动量定理，动能定理列式计算。
13. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，O点是小球抛出点在水平地面上的投影。实验时，先让入射小球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离；然后把被碰m2小球静置于水平轨道末端，再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m2相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 实验中要求两小球半径相等，且满足m1
C. 如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
D. 如果等式m1x22=m1x12+m2x32成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞
【答案】BD
【解析】
【详解】A．实验中要求两小球半径相等，且满足
以保证入射球碰后不反弹，故A错误；
B．实验中倾斜轨道没必要光滑，只需到达底端的速度相同即可，故B正确；
C．因x2是m1碰前的射程，x1是m1碰后的射程，x3是m2碰后的射程，如果等式
成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒，故C错误；
D．如果等式
即
成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞，故D正确。
故选BD。
14. 如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表的数U1，电压表的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U I图线，如图乙所示。则（ ）
A. 流过电阻箱的电流的表达式为I＝
B. 小灯泡两端电压随电流变化的图像是a
C. 根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝0.4Ω
D. 该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．电阻箱两端的电压
则通过电阻箱的电流
A正确；
B．灯泡与电阻箱串联，电压表测灯泡两端的电压，灯泡两端的电压随电流的增大而增大，由题图乙所示图像可知，图线b是灯泡两端电压随电流变化的图像，B错误；
C．随着电流增大，路端电压减小，故题图乙中图线a是电源的U-I图像，由图线a可知，电源电动势
内阻
C错误；
D．由图线a可知，灯泡两端的最大电压为2V，电流为0.5A，则灯泡的最大功率
D正确。
故选AD。
15. 机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等特点，正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量与输出电压的乘积，则下列说法正确的是（ ）
规格
后轮驱动直流电动机
车型：电动汽车
电动机额定输出功率：1675W
整车质量：2150kg
额定转速：600r/min
蓄电池（容量：800A·h，输出电压：U≥36V）
额定工作电压/电流：36V/50A
A. 电动机正常工作时消耗的电功率为1675W
B. 电动机的内阻为0.05Ω
C. 蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×108J
D. 蓄电池充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电动机正常工作时消耗的功率
故A错误；
B．电动机内阻上的发热功率
电动机的内阻
故B正确；
C．蓄电池充满电后储存的电能
故C错误；
D．充满电后在额定功率下连续行驶的时间
故D正确；
故选BD。
【点睛】此题考查了速度，功和功率的计算及能量转化，关键是规律和公式的灵活运用，并注意能量守恒定律的运用，计算过程注意单位的换算；此题同时考查学生从图表中获取信息的基本能力。
16. 如图所示，质量为，长度一定的长木板放在光滑的水平面上，质量为，可视为质点的物块放在长木板的最左端，质量为m的子弹以水平向右的速度射入物块且未穿出（该过程的作用时间极短可忽略不计），经时间物块以的速度离开长木板的最右端，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 长木板最终的速度大小为
B. 长木板的长度为
C. 子弹射入物块的过程中损失的机械能为
D. 物块与长木板间的动摩擦因数为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．子弹、物块、木板整个系统，整个过程根据动量守恒定律，有
求得长木板最终的速度大小为
故A错误；
C．子弹射入物块过程中，时间极短。子弹及物块根据动量守恒定律有
求得
该过程系统损失的机械能为
联立两式可求得
故C错误；
B．子弹射入物块后到从长木板滑离时，运动的位移大小为
长木板滑动位移大小为
则长木板的长度为
故B正确；
D．对长木板，整个过程根据动量定理有
可求得物块与长木板间的动摩擦因数为
故D正确。
故选BD。
三、实验题（共2题，共12分）
17. 甲所示为某多用电表内部简化电路图。
某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻如图乙。
（1）主要步骤如下：
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；
③把红表笔与待测电压表______（选填“正”或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；
④换用______（选填“×10”或“×1 k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。
（2）实验中表盘示数如图丙所示，则欧姆表的读数为______Ω，这时电压表读数为______V。
（3）请你求出欧姆表内部电源电动势为______V。（保留两位有效数字）
【答案】 ①. 负 ②. ×1 k ③. 4.0×104 ④. 2.20 ⑤. 3.0
【解析】
【分析】
【详解】（1）③[1]用欧姆表粗测电压表内阻，欧姆调零后，要将欧姆表的红接线柱与待测电压表的负接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连，进行测量。
④[2]发现指针偏转角很小，则说明示数较大，要减小示数则增大倍率，即改为×1k的倍率，重新调零后再测量；
（2）[3][4]欧姆表的读数为
RV＝40.0×1 000 Ω＝4.0×104 Ω
电压表读数为
U＝2.20 V
（3）[5]根据①采用的挡位可知中值电阻即欧姆表内阻为
rg＝1.5×104 Ω
根据闭合回路欧姆定律可得
代入数据解得
E＝3.0 V
18. 利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E（电动势为3.0V，内阻约为1Ω）;
电流表A1（量程0～100mA，内阻约为5Ω）;
电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω）;
电阻箱R（0～999.9Ω）;
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关，整理好器材。
（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d=_______mm。
（2）实验中电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）。
（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线。图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ=_______（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_______影响（选填“有”或“无”）。
【答案】 ①. 0.732 ②. A1 ③. ④. 无
【解析】
分析】
【详解】（1）[1]根据螺旋测微器读数规则可得
d=0.5mm+0.232mm=0.732mm
（2）[2]根据题意，电路中可能出现的最大电流为
故电流表选择A1即可。
（3）[3]由闭合电路的欧姆定律可知
解得
由图像可知斜率为
解得
（4）[4]由可知，本实验中电流表的内阻RA对电阻率的测量结果无影响。
四、计算题（共3题，共34分）
19. 塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具，但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题，设有一只水枪，枪口直径为d，出水速度为，储水箱的体积为V。
（1）水枪充满水可连续用多长时间？
（2）设水的密度为ρ，水柱水平地打在竖直平面（目标）上后速度变为零，则水流对目标的冲击力是多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设t时间内从枪口喷出的水的体积为，则有
所以单位时间内从枪口喷出的水的体积为
水枪充满水可连续用的时间
（2）t时间内从枪口喷出的水的质量
质量为m的水在t时间内与目标相互作用，由动量定理有
以水流的方向为正方向，得
解得
20. 如图1所示，电路中R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，M为玩具电动机， 电动机线圈电阻 r1=0.5Ω，A、V1、V2均理想电表．闭合开关 S1、断开开关 S2，在将滑动 变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图2所示．
(1)求电源的电动势E和内阻r；
(2)求滑动变阻器R2的最大功率 Pm；
(3)若滑动变阻器的滑动触头P滑到最左端后，再闭合开关S2，此时电流表的示数 I=1.0A，求此状态下电动机的输出功率P
【答案】（1）E=6V，r=2Ω（2）0.9W（3）1.875W
【解析】
【分析】由题图2可知，图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势，由图线A可知R1 的电阻，电压表的示数变化等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化，根据斜率求出内阻r；将Rl看成电源的内阻，当等效电源的内外电阻相等时，滑动变阻器R2的功率最大，根据闭合电路欧姆定律求解电流，再求出滑动变阻器 R2 的最大功率；当电流表的示数时，根据闭合电路欧姆定律求出电源的路端电压，根据并联分流求出此时通过电动机的电流，根据求出电动机的输出功率；
【详解】解：(1)由题图2可知，图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势，即电源的电动势
由图线A可知
电压表的示数变化等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化，则与电流表示数的变化的比值为，即，
解得电源内阻
(2)由图线B知，滑动变阻器接入电路的最大阻值，
根据等效电源原理可知，当时，的功率最大，
此时电流
滑动变阻器的最大功率为
(3)当电流表的示数时，电源的路端电压为
此时通过的电流为，
此时通过电动机的电流为，
则电动机的输出功率
21. 如图所示，光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P，使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近，传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m/s匀速转动，水平部分长度L=9m。放在光滑水平面上的两相同小物块A、B（均视为质点）间有一被压缩的轻质弹簧，弹性势能EP=9J，弹簧与A、B均不粘连，A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，物块质量mA=mB=1kg。现将A、B同时由静止释放，弹簧弹开物块A和B后，迅速移去轻弹簧，此时，A还未撞击P，B还未滑上传送带。取g=10m/s2，求：
（1）求A、B刚被弹开时的速度大小；
（2）B被弹簧弹开后滑上传送带到返回到左端N的过程中B与传送带间因摩擦而产生的热量；
（3）若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后，滑上传送带。则P应给A至少补充多少能量才能使B从右端滑离传送带？
【答案】（1）3m/s；3m/s；（2）36J；（3）13.5J
【解析】
【详解】（1）弹簧弹开的过程中，系统的机械能守恒，则
取向左为正方向，由动量守恒有
联立以上两式，代入数据解得
，
（2）B滑上传送带向右匀减速，时间为，由动量定理得
向右匀减速因摩擦产生的热量为
B向左匀加速，时间为，则有
B返回传送带N端的速度大小
向右匀减速因摩擦产生的热量为
联立以上式子，代入数据求得因摩擦而产生的热量
（3）设装置P应补充的最小能量为，则有
当A、B为弹性碰撞时，装置P应补充的能量最小，设P给A补充能量后，A速度为，由动量守恒有
由机械能守恒有
B要从右端滑出，由能量守恒有
由以上四式联立，解得
2020级2021-2022学年第一学期期中学分认定
一、单选题（共10小题，每题3分，共30分）
1. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（ ）
A. 电流表坏了或未接好
B. 从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C. 灯L2的灯丝断了或灯座未接通
D. 电流表和灯L1、L2都坏了
3. 为测量“12V 5W”的小电珠在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源（电动势为12V，内阻不计）；电流表（量程0～0.6A、0～3A，内阻约为0.2Ω）；电压表（量程0～3V、0～15V，内阻约为15kΩ）；滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）；开关一个；导线若干。实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节。以下四个电路图你认为最合适的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略．初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动．现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动．不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 电源热功率减为初始时的一半
B. 电源的总功率减为初始时的一半
C. 电动机的热功率减为初始时的一半
D. 变阻器的功率减为初始时的四分之一
5. 如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间，电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三个灯泡依然能够发光，则下列说法中正确的是
A. 小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B. 该电荷一定带正电
C 电容器C上电荷量减小
D. 电流表始终存在从左向右的电流
6. 如图所示，在一次冰壶比赛中，冰壶（可看作质点）被释放后，在水平面上做匀减速直线运动，依次经过a、b、c三点，到达c点时冰壶恰好停止．已知a、b间的距离是b、c间距离的3倍．不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 冰壶通过ab段所用时间小于通过bc段所用时间
B. 冰壶在ab段所受摩擦力的冲量等于在bc段所受摩擦力的冲量
C. 冰壶在ab段动量变化量大于在bc段的动量变化量
D. 冰壶在ab段的动能变化量等于在bc段的动能变化量
7. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理．如图所示，从距秤盘80cm高度把1000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短，已知1000粒的豆粒的总质量为100g，则在碰撞过程中秤盘受到压力大小约为（ ）
A. 0.2N B. 0.6N C. 1.0N D. 1.6N
8. 在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s，碰后它们的动量变化分别为ΔpA、ΔpB，下列数值可能正确的是（ ）
A. ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B. ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s
C. ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D. ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s
9. 如图所示，在光滑的水平面上，静置一个质量为M小车，在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳，绳的末端拴一质量为m的小球，将小球拉至水平右端后放手，则( )
A. 系统的动量守恒 B. 水平方向任意时刻m与M的动量等大反向
C. m不能向左摆到原高度 D. 小球和车可以同时向同一方向运动
10. 质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一的光滑圆周轨道，轨道下端切线水平。质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车，重力加速度为g，如图所示。已知小球不从小车上端离开小车，小球滑上小车又滑下，与小车分离时，小球与小车速度方向相反，速度大小之比等于1∶3，则m∶M的值为（ ）
A. 1∶3 B. 1∶4 C. 3∶5 D. 2∶3
二、多选题（共6小题，每题4分，共24分）
11. 如图所示，电流表A1（0~3A）和A2（0~0.6A）是由两个相同的电流表改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（ ）
A. A1、A2的读数之比为1∶1
B. A1、A2的读数之比为5∶1
C. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D. A1、A2指针偏转角度之比为1∶5
12. 质量为m=2kg的物体受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 0～4s内物体先做加速运动再做匀速运动
B. 6s末物体的速度为零
C. 0～4s内拉力冲量为14N·s
D. 0～4s内拉力做功49J
13. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，O点是小球抛出点在水平地面上的投影。实验时，先让入射小球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离；然后把被碰m2小球静置于水平轨道末端，再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m2相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 实验中要求两小球半径相等，且满足m1
C. 如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
D. 如果等式m1x22=m1x12+m2x32成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞
14. 如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表的数U1，电压表的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U I图线，如图乙所示。则（ ）
A. 流过电阻箱的电流的表达式为I＝
B. 小灯泡两端电压随电流变化的图像是a
C. 根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝0.4Ω
D. 该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W
15. 机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等特点，正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量与输出电压的乘积，则下列说法正确的是（ ）
规格
后轮驱动直流电动机
车型：电动汽车
电动机额定输出功率：1675W
整车质量：2150kg
额定转速：600r/min
蓄电池（容量：800A·h，输出电压：U≥36V）
额定工作电压/电流：36V/50A
A. 电动机正常工作时消耗的电功率为1675W
B. 电动机的内阻为0.05Ω
C. 蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×108J
D. 蓄电池充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h
16. 如图所示，质量为，长度一定的长木板放在光滑的水平面上，质量为，可视为质点的物块放在长木板的最左端，质量为m的子弹以水平向右的速度射入物块且未穿出（该过程的作用时间极短可忽略不计），经时间物块以的速度离开长木板的最右端，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 长木板最终速度大小为
B. 长木板的长度为
C. 子弹射入物块的过程中损失的机械能为
D. 物块与长木板间的动摩擦因数为
三、实验题（共2题，共12分）
17. 甲所示为某多用电表内部简化电路图。
某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻如图乙。
（1）主要步骤如下：
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；
③把红表笔与待测电压表______（选填“正”或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；
④换用______（选填“×10”或“×1 k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。
（2）实验中表盘示数如图丙所示，则欧姆表的读数为______Ω，这时电压表读数为______V。
（3）请你求出欧姆表内部电源电动势为______V。（保留两位有效数字）
18. 利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E（电动势为3.0V，内阻约为1Ω）;
电流表A1（量程0～100mA，内阻约为5Ω）;
电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω）;
电阻箱R（0～999.9Ω）;
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关，整理好器材。
（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d=_______mm。
（2）实验中电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）。
（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线。图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ=_______（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_______影响（选填“有”或“无”）。
四、计算题（共3题，共34分）
19. 塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具，但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题，设有一只水枪，枪口直径为d，出水速度为，储水箱的体积为V。
（1）水枪充满水可连续用多长时间？
（2）设水的密度为ρ，水柱水平地打在竖直平面（目标）上后速度变为零，则水流对目标的冲击力是多大？
20. 如图1所示，电路中R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，M为玩具电动机， 电动机线圈电阻 r1=0.5Ω，A、V1、V2均理想电表．闭合开关 S1、断开开关 S2，在将滑动 变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图2所示．
(1)求电源的电动势E和内阻r；
(2)求滑动变阻器R2的最大功率 Pm；
(3)若滑动变阻器的滑动触头P滑到最左端后，再闭合开关S2，此时电流表的示数 I=1.0A，求此状态下电动机的输出功率P
21. 如图所示，光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P，使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近，传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m/s匀速转动，水平部分长度L=9m。放在光滑水平面上的两相同小物块A、B（均视为质点）间有一被压缩的轻质弹簧，弹性势能EP=9J，弹簧与A、B均不粘连，A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，物块质量mA=mB=1kg。现将A、B同时由静止释放，弹簧弹开物块A和B后，迅速移去轻弹簧，此时，A还未撞击P，B还未滑上传送带。取g=10m/s2，求：
（1）求A、B刚被弹开时的速度大小；
（2）B被弹簧弹开后滑上传送带到返回到左端N的过程中B与传送带间因摩擦而产生的热量；
（3）若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后，滑上传送带。则P应给A至少补充多少能量才能使B从右端滑离传送带？
2020级2021-2022学年第一学期期中学分认定
一、单选题（共10小题，每题3分，共30分）
1. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在加速电场中有
eU＝mv2
得
v＝
在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为
q＝IΔt＝I
则电子个数
n＝＝
故选B。
2. 如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（ ）
A. 电流表坏了或未接好
B. 从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C. 灯L2的灯丝断了或灯座未接通
D. 电流表和灯L1、L2都坏了
【答案】B
【解析】
【详解】A．若电流表坏了或者未接好，电路中没有电流，电压表无示数，不符合题意，A错误；
B．电压表有示数。说明电流表和完好，电压表直接与电源两极相连，说明从点a经过灯L1到点b的电路中有断路，B正确；
C．的灯丝断或灯座未接通，电路中无电流，电压表无示数，不符合题意，C错误；
D．电流表和灯L1、L2都坏了，电压表应无示数，不符合题意，D错误。
故选B。
3. 为测量“12V 5W”的小电珠在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源（电动势为12V，内阻不计）；电流表（量程0～0.6A、0～3A，内阻约为0.2Ω）；电压表（量程0～3V、0～15V，内阻约为15kΩ）；滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）；开关一个；导线若干。实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节。以下四个电路图你认为最合适的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依题意，实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法，由于小电珠的电阻
远远小于电压表的电阻，故电流表采用外接法，故选A。
4. 如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略．初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动．现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动．不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 电源的热功率减为初始时的一半
B. 电源的总功率减为初始时的一半
C. 电动机的热功率减为初始时的一半
D. 变阻器的功率减为初始时的四分之一
【答案】B
【解析】
【详解】AC、电源的内阻和电动机的内阻不变，根据公式知：电路中的电流减小为的一半，则电源的热功率减为初始时的，电动机的热功率减为初始时的，故A、C错误；
B、根据P=EI知：电路中的电流减小为的一半，而电源的电动势不变，则电源的总功率减为初始时的一半，故B正确；
D、电路中的电流减小为的一半，说明变阻器接入电路的电阻增大，所以由知变阻器的功率大于初始时的，故D错误；
故选B．
【点睛】电源和电动机的热功率根据公式分析，电源的总功率根据公式P=EI分析．
5. 如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间，电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三个灯泡依然能够发光，则下列说法中正确的是
A. 小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B. 该电荷一定带正电
C. 电容器C上电荷量减小
D. 电流表始终存在从左向右的电流
【答案】A
【解析】
【详解】当滑动变阻器的滑片向上移动时，滑动变阻器的阻值增大，外电路中并联部分的总电阻增大，外电路中总电阻增大，再根据闭合电路欧姆定律得知：总电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，通过的电流也增大，所以灯变亮.根据总电流减小，而的电流增大，则知通过的电流减小，变暗，故A正确；根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知电容器上极板带正电，板间场强方向向下，由平衡条件分析可知，该电荷所受的电场力向上，与场强方向相反，所以该电荷带负电．根据电容器的电压等于与串联的总电压，路端电压增大，的电压减小，所以电容器的电压增大，其电量将增加，在充电过程中电流表有从左向右的电流，当滑片停止移动时，电容器不再充电，没有电流通过电流表，故BCD错误．
6. 如图所示，在一次冰壶比赛中，冰壶（可看作质点）被释放后，在水平面上做匀减速直线运动，依次经过a、b、c三点，到达c点时冰壶恰好停止．已知a、b间的距离是b、c间距离的3倍．不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 冰壶通过ab段所用时间小于通过bc段所用时间
B. 冰壶在ab段所受摩擦力的冲量等于在bc段所受摩擦力的冲量
C. 冰壶在ab段的动量变化量大于在bc段的动量变化量
D. 冰壶在ab段的动能变化量等于在bc段的动能变化量
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰壶运动的逆运动是初速度为零的匀加速直线运动，由
可知，冰壶通过ab段所用时间等于通过bc段所用时间，故A错误；
B．冰壶受到冰面的摩擦力不变，由I=Ft知，ab段冰壶所受摩擦力的冲量等于bc段冰壶所受摩擦力的冲量，故B正确；
C．摩擦力即为合外力，由
故C错误；
D．摩擦力在ab段对冰壶做的功大于在bc段对冰壶做的功，由动能定理知冰壶在ab段的动能变化量大于在bc段的动能变化量，故D错误．
7. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理．如图所示，从距秤盘80cm高度把1000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短，已知1000粒的豆粒的总质量为100g，则在碰撞过程中秤盘受到压力大小约为（ ）
A. 0.2N B. 0.6N C. 1.0N D. 1.6N
【答案】D
【解析】
【详解】豆粒下落到秤盘上的速度大小为
反弹后速度大小为
则，根据动量定理
设向上为正方向，有
解得
由牛顿第三定律可知，在碰撞过程中秤盘受到的压力大小为1.6N。
故选D。
8. 在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s，碰后它们的动量变化分别为ΔpA、ΔpB，下列数值可能正确的是（ ）
A. ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B. ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s
C ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D. ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s
【答案】A
【解析】
【详解】BD．对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律、碰后系统的机械能不增加、碰撞过程要符合实际情况。本题属于追及碰撞，碰前，后面小球的运动速度一定要大于前面小球的运动速度（否则无法实现碰撞）。碰后，前面小球的动量增大，后面小球的动量减小。减小量等于增大量，所以ΔpA<0，ΔpB>0，并且
ΔpA=-ΔpB
据此可排除选项B、D，BD错误；
AC．若ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s，碰后两球的动量分别为pA=-12kg·m/s，pB=37kg·m/s，根据关系式Ek=可知，A球的质量和动量大小不变，动能不变，而B球的质量不变，动量增大，所以B球的动能增大，这样系统的机械能比碰前增大了，选项C可以排除；经检验，只有选项A中的数值满足碰撞所遵循的三个原则，A正确，C错误。
故选A。
9. 如图所示，在光滑水平面上，静置一个质量为M小车，在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳，绳的末端拴一质量为m的小球，将小球拉至水平右端后放手，则( )
A. 系统的动量守恒 B. 水平方向任意时刻m与M的动量等大反向
C. m不能向左摆到原高度 D. 小球和车可以同时向同一方向运动
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由动量守恒定律的条件知，系统的合外力不为零，但水平方向合外力为零，故系统水平方向动量守恒，A选项错误，B选项正确；
CD．由水平方向的动量守恒，当向左摆到最大高度时，小球和小车的速度相同，，得，再由能量守恒知m能向左摆到原高度，由小球和车不能同时向同一方向运动，故CD选项错误。
故选B。
10. 质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一的光滑圆周轨道，轨道下端切线水平。质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车，重力加速度为g，如图所示。已知小球不从小车上端离开小车，小球滑上小车又滑下，与小车分离时，小球与小车速度方向相反，速度大小之比等于1∶3，则m∶M的值为（ ）
A. 1∶3 B. 1∶4 C. 3∶5 D. 2∶3
【答案】C
【解析】
【详解】设小球的初速度方向为正方向，由动量守恒可知
对整体有机械能守恒定律可得
联立解得
故选C。
二、多选题（共6小题，每题4分，共24分）
11. 如图所示，电流表A1（0~3A）和A2（0~0.6A）是由两个相同的电流表改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（ ）
A. A1、A2的读数之比为1∶1
B. A1、A2的读数之比为5∶1
C. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．量程不同的电流表读数不同，电流表A1的量程为3 A，A2的量程为0.6 A，当偏转角相同时，A1、A2的读数之比为5∶1，A错误，B正确；
CD．图中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，所以A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1，C正确，D错误。
故选BC。
12. 质量为m=2kg的物体受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 0～4s内物体先做加速运动再做匀速运动
B. 6s末物体的速度为零
C. 0～4s内拉力冲量为14N·s
D. 0～4s内拉力做功49J
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．物体是从静止开始运动，故在0~1s内做加速度增大的加速运动；1~4s内做匀加速直线运动，4~6s做加速度减小的加速运动，6s末加速度为零，速度最大，故AB错误；
C．图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，故根据动量定理可得0~4s内拉力的冲量为
故C正确；
D．因为水平面光滑，故物体受到的合力大小等于F，根据动能定理可得
因为是从静止开始运动的，所以4s末的动量为
根据
联立可求得
故D正确。
故选CD。
【点睛】解题的突破口是知道图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的变化量，然后根据动量定理，动能定理列式计算。
13. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，O点是小球抛出点在水平地面上的投影。实验时，先让入射小球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离；然后把被碰m2小球静置于水平轨道末端，再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m2相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 实验中要求两小球半径相等，且满足m1
C. 如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
D. 如果等式m1x22=m1x12+m2x32成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞
【答案】BD
【解析】
【详解】A．实验中要求两小球半径相等，且满足
以保证入射球碰后不反弹，故A错误；
B．实验中倾斜轨道没必要光滑，只需到达底端的速度相同即可，故B正确；
C．因x2是m1碰前的射程，x1是m1碰后的射程，x3是m2碰后的射程，如果等式
成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒，故C错误；
D．如果等式
即
成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞，故D正确。
故选BD。
14. 如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表的数U1，电压表的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U I图线，如图乙所示。则（ ）
A. 流过电阻箱的电流的表达式为I＝
B. 小灯泡两端电压随电流变化的图像是a
C. 根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝0.4Ω
D. 该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．电阻箱两端的电压
则通过电阻箱的电流
A正确；
B．灯泡与电阻箱串联，电压表测灯泡两端的电压，灯泡两端的电压随电流的增大而增大，由题图乙所示图像可知，图线b是灯泡两端电压随电流变化的图像，B错误；
C．随着电流增大，路端电压减小，故题图乙中图线a是电源的U-I图像，由图线a可知，电源电动势
内阻
C错误；
D．由图线a可知，灯泡两端的最大电压为2V，电流为0.5A，则灯泡的最大功率
D正确。
故选AD。
15. 机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等特点，正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量与输出电压的乘积，则下列说法正确的是（ ）
规格
后轮驱动直流电动机
车型：电动汽车
电动机额定输出功率：1675W
整车质量：2150kg
额定转速：600r/min
蓄电池（容量：800A·h，输出电压：U≥36V）
额定工作电压/电流：36V/50A
A. 电动机正常工作时消耗的电功率为1675W
B. 电动机的内阻为0.05Ω
C. 蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×108J
D. 蓄电池充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电动机正常工作时消耗的功率
故A错误；
B．电动机内阻上的发热功率
电动机的内阻
故B正确；
C．蓄电池充满电后储存的电能
故C错误；
D．充满电后在额定功率下连续行驶的时间
故D正确；
故选BD。
【点睛】此题考查了速度，功和功率的计算及能量转化，关键是规律和公式的灵活运用，并注意能量守恒定律的运用，计算过程注意单位的换算；此题同时考查学生从图表中获取信息的基本能力。
16. 如图所示，质量为，长度一定的长木板放在光滑的水平面上，质量为，可视为质点的物块放在长木板的最左端，质量为m的子弹以水平向右的速度射入物块且未穿出（该过程的作用时间极短可忽略不计），经时间物块以的速度离开长木板的最右端，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 长木板最终的速度大小为
B. 长木板的长度为
C. 子弹射入物块的过程中损失的机械能为
D. 物块与长木板间的动摩擦因数为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．子弹、物块、木板整个系统，整个过程根据动量守恒定律，有
求得长木板最终的速度大小为
故A错误；
C．子弹射入物块过程中，时间极短。子弹及物块根据动量守恒定律有
求得
该过程系统损失的机械能为
联立两式可求得
故C错误；
B．子弹射入物块后到从长木板滑离时，运动的位移大小为
长木板滑动位移大小为
则长木板的长度为
故B正确；
D．对长木板，整个过程根据动量定理有
可求得物块与长木板间的动摩擦因数为
故D正确。
故选BD。
三、实验题（共2题，共12分）
17. 甲所示为某多用电表内部简化电路图。
某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻如图乙。
（1）主要步骤如下：
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；
③把红表笔与待测电压表______（选填“正”或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；
④换用______（选填“×10”或“×1 k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。
（2）实验中表盘示数如图丙所示，则欧姆表的读数为______Ω，这时电压表读数为______V。
（3）请你求出欧姆表内部电源电动势为______V。（保留两位有效数字）
【答案】 ①. 负 ②. ×1 k ③. 4.0×104 ④. 2.20 ⑤. 3.0
【解析】
【分析】
【详解】（1）③[1]用欧姆表粗测电压表内阻，欧姆调零后，要将欧姆表的红接线柱与待测电压表的负接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连，进行测量。
④[2]发现指针偏转角很小，则说明示数较大，要减小示数则增大倍率，即改为×1k的倍率，重新调零后再测量；
（2）[3][4]欧姆表的读数为
RV＝40.0×1 000 Ω＝4.0×104 Ω
电压表读数为
U＝2.20 V
（3）[5]根据①采用的挡位可知中值电阻即欧姆表内阻为
rg＝1.5×104 Ω
根据闭合回路欧姆定律可得
代入数据解得
E＝3.0 V
18. 利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E（电动势为3.0V，内阻约为1Ω）;
电流表A1（量程0～100mA，内阻约为5Ω）;
电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω）;
电阻箱R（0～999.9Ω）;
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关，整理好器材。
（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d=_______mm。
（2）实验中电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）。
（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线。图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ=_______（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_______影响（选填“有”或“无”）。
【答案】 ①. 0.732 ②. A1 ③. ④. 无
【解析】
分析】
【详解】（1）[1]根据螺旋测微器读数规则可得
d=0.5mm+0.232mm=0.732mm
（2）[2]根据题意，电路中可能出现的最大电流为
故电流表选择A1即可。
（3）[3]由闭合电路的欧姆定律可知
解得
由图像可知斜率为
解得
（4）[4]由可知，本实验中电流表的内阻RA对电阻率的测量结果无影响。
四、计算题（共3题，共34分）
19. 塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具，但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题，设有一只水枪，枪口直径为d，出水速度为，储水箱的体积为V。
（1）水枪充满水可连续用多长时间？
（2）设水的密度为ρ，水柱水平地打在竖直平面（目标）上后速度变为零，则水流对目标的冲击力是多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设t时间内从枪口喷出的水的体积为，则有
所以单位时间内从枪口喷出的水的体积为
水枪充满水可连续用的时间
（2）t时间内从枪口喷出的水的质量
质量为m的水在t时间内与目标相互作用，由动量定理有
以水流的方向为正方向，得
解得
20. 如图1所示，电路中R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，M为玩具电动机， 电动机线圈电阻 r1=0.5Ω，A、V1、V2均理想电表．闭合开关 S1、断开开关 S2，在将滑动 变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图2所示．
(1)求电源的电动势E和内阻r；
(2)求滑动变阻器R2的最大功率 Pm；
(3)若滑动变阻器的滑动触头P滑到最左端后，再闭合开关S2，此时电流表的示数 I=1.0A，求此状态下电动机的输出功率P
【答案】（1）E=6V，r=2Ω（2）0.9W（3）1.875W
【解析】
【分析】由题图2可知，图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势，由图线A可知R1 的电阻，电压表的示数变化等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化，根据斜率求出内阻r；将Rl看成电源的内阻，当等效电源的内外电阻相等时，滑动变阻器R2的功率最大，根据闭合电路欧姆定律求解电流，再求出滑动变阻器 R2 的最大功率；当电流表的示数时，根据闭合电路欧姆定律求出电源的路端电压，根据并联分流求出此时通过电动机的电流，根据求出电动机的输出功率；
【详解】解：(1)由题图2可知，图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势，即电源的电动势
由图线A可知
电压表的示数变化等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化，则与电流表示数的变化的比值为，即，
解得电源内阻
(2)由图线B知，滑动变阻器接入电路的最大阻值，
根据等效电源原理可知，当时，的功率最大，
此时电流
滑动变阻器的最大功率为
(3)当电流表的示数时，电源的路端电压为
此时通过的电流为，
此时通过电动机的电流为，
则电动机的输出功率
21. 如图所示，光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P，使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近，传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m/s匀速转动，水平部分长度L=9m。放在光滑水平面上的两相同小物块A、B（均视为质点）间有一被压缩的轻质弹簧，弹性势能EP=9J，弹簧与A、B均不粘连，A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，物块质量mA=mB=1kg。现将A、B同时由静止释放，弹簧弹开物块A和B后，迅速移去轻弹簧，此时，A还未撞击P，B还未滑上传送带。取g=10m/s2，求：
（1）求A、B刚被弹开时的速度大小；
（2）B被弹簧弹开后滑上传送带到返回到左端N的过程中B与传送带间因摩擦而产生的热量；
（3）若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后，滑上传送带。则P应给A至少补充多少能量才能使B从右端滑离传送带？
【答案】（1）3m/s；3m/s；（2）36J；（3）13.5J
【解析】
【详解】（1）弹簧弹开的过程中，系统的机械能守恒，则
取向左为正方向，由动量守恒有
联立以上两式，代入数据解得
，
（2）B滑上传送带向右匀减速，时间为，由动量定理得
向右匀减速因摩擦产生的热量为
B向左匀加速，时间为，则有
B返回传送带N端的速度大小
向右匀减速因摩擦产生的热量为
联立以上式子，代入数据求得因摩擦而产生的热量
（3）设装置P应补充的最小能量为，则有
当A、B为弹性碰撞时，装置P应补充的能量最小，设P给A补充能量后，A速度为，由动量守恒有
由机械能守恒有
B要从右端滑出，由能量守恒有
由以上四式联立，解得
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