2023-2024学年广东深圳实验学校光明部高二(上)期中考物理试题含答案

第1页/共7页深圳实验学校光明部2023-2024学年度第一学期期中考试高二物理一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小1.如图所示，建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。电动机先把重锤吊起一定的高度，然后静止释放，重锤打在桩上，接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A.重锤与桩的撞击过程中，机械能守恒B.重锤随桩一起向下运动过程中，机械能守恒C.整个运动过程中，重锤和桩组成的系统动量守恒D.整个运动过程中，重锤所受合外力冲量为零2.如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则下列表述正A.相同时间内通过两棒的电荷量不相等B.细导体内自由电子定向移动的平均速率大于粗导体C.细导体两端的电压U1小于粗导体两端的电压U2D.细导体内单位体积的电子个数多于粗导体3.滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运动。现有一个质量为m的小孩站在一辆质量为λm的滑板车上，小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度v0匀速运动，突然发现前面有一个小水坑，由于来不及转向第2页/共7页和刹车，该小孩立即以对地2v0的速度向前跳离滑板车，滑板车速度大小变为原来的，且方向不变，则A.1B.2C.3D.44.如图所示，光滑水平地面上静止一个质量为M且上表面光滑的斜面体．现将一个质量为m的小滑块放置在斜面体顶端，使其由静止沿斜面滑下．已知斜面体底边长为L，则以下判断正确的是()A.下滑过程中小滑块的机械能守恒B.小滑块下滑过程中，两物体组成的系统动量守恒C.小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为D.小滑块到达斜面底端时，小滑块水平向左运动的距离为5.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线A是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象，图线B是某电阻R的U-I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是()A.R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1ΩB.电源的效率为33.3%C.若将灯泡换成0.3Ω定值电阻，电源的输出功率增大D.此时闭合回路中电源两端的电压是为3V第3页/共7页6.如图是某学生练习用头颠球的示意图，足球由静止自由下落45cm被重新顶起，离开头部后沿着竖直方向上升的最大高度仍为45cm。足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.35kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列正确的是()A.头部对足球的平均作用力大小为24.5NB.头部对足球的平均作用力大小为21NC.头部对足球做的功为1.8JD.球对头部的冲量大小为21N.s7.台风的风力达到17级超强台风强度时风速为60m/s左右，对固定建筑物破坏程度非常巨大。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为ρ,请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力（空气的压力）F与风速（空气流动速度）大小v关系式为AF=ρSv.B.F=ρSv2D.F=ρSv3或以上的选项是正确的，全选对得6分，选对但不全得3分，有选8.如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()A.电压表读数减小，电流表读数变大B.电源的效率变大C.R3上消耗的功率逐渐增大D.质点P将向下运动第4页/共7页9.在光滑水平面上有两小球沿同一条直线运动，发生碰撞且碰撞时间极短。碰撞前后两球在同一直线运动的位置随时间变化的x-t图像如图。下列说法正确的是()A.m1、m2球的质量比为1:3B.碰撞前后m1的动量变化量大于m2C.两球发生的碰撞为弹性碰撞D.两球发生的碰撞为非弹性碰撞10.如图所示，在光滑的水平面上，物体B静止，在物体B上固定一个轻弹簧。物体A以某一速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，A物体质量为m，B物体质量为2m，从A刚接触弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中()A.弹簧再次恢复原长时B的速度大小为v0B.弹簧弹性势能的最大值为mvC.A的动量变化量大小为mv0D.物体B先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动11.某同学要测量一个由均匀新材料制成的实心圆柱体电阻的电阻率，步骤如下：第5页/共7页（1）用螺旋测微器测量其直径d如图甲所示，可知其直径为_____mm。用游标卡尺测量其长度l如图乙所示，可知其长度为_____mm。（2）用多用电表的欧姆挡测量金属电阻Rx，选择欧姆挡“×10”后，发现指针如丙图a所示，以下给出的是接下来可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮，把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上：。a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c.旋转S使其尖端对准欧姆挡“×100”d.旋转S使其尖端对准欧姆挡“×1”e.旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔按正确的操作步骤测此电阻，表盘的示数如图丙b，则该圆柱体的阻值约为Ω。（3）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：A.电流表（0~200mA，约1.0Ω)B.电流表（0~0.6A，约0.1Ω)C.电压表（0~3V，约6kΩ)D.电压表（0~15V，约6kΩ)E.滑动变阻器（0~10kΩ,2A）F.滑动变阻器（0~20Ω,0.5A）G.蓄电池（5V，0.05Ω)H.开关一个，带夹子的导线若干为使测量尽量准确，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选（填器材代号）。（4）为了多测几组数据，并且尽量精确测量圆柱体电阻，请在图中用笔画线代替导线完成实物电路连接____。（5）某次测金属丝的电压如图所示，则电压表的读数为____V。第6页/共7页（6）实验中要测量的物理量有电压表读数U，电流表读数I，电阻长度l，直径d，则计算圆柱体电阻的电阻率ρ的表达式为（用题目中的字母表示）。12.实验小组欲测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差，具有如下器材：待测干电池一节，（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用（填R1或R2根据所选择的器材，设计了如下两种实验电路，如图所示：（2）有甲路图，为使电动势E和内阻r的测量误差均在误差允许的合理范围内，则应选用电路图______来内阻的测量值______真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。电路实验误差及产生原因的分析，下列说法正确的是()A．由于电压表的分流B．由于电流表的分压（3）该同学由实验数据得到图中的图像，根据图像求得电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω（结果均保留两位小数）。四、计算题（本题共3题，满分36分，请按照要求规范作13.“祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，其中电热丝（定值电阻R=5Ω,太阳能电池电动势E=150V，内阻r未知，电动机线圈电阻rM=4Ω,当火星车正常行驶时，电动机两端的电压UM=120V，电热丝上消耗的功率为125W。求：（1）太阳能电池的内电阻r。（2）电动机的输出效率。（保留两位有效数字）第7页/共7页14.如图所示，一小滑块Q从A点正上方距A点高H=1m处由静止释放，从A点进入固定着的光滑圆弧AB并沿圆弧运动。圆弧AB半径为R=4m，与粗糙水平面BC平滑连接，小滑块Q与水平面BC间的动摩擦因数为μ=0.2，Q从B运动到C所用时间为t=2s，在C点静止着一个小滑块P，C点右边CD为光滑水平面，当Q运动到C点时与P发生弹性正碰。光滑的弧形槽质量为M=2kg，其左端和水平面相切于D点并静止。已知两滑块Q、P质量分别为m₁=1kg,m2=2kg重力加速度g取10m/s2，求:（1）Q经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力大小；（2）Q、P第一次碰撞后，Q、P的速度大小;（3）求P在光滑的弧形槽M中上升的最大高度。15.如图所示，是大型户外水上游乐活动的模型图，固定在地面上的圆弧轨道表面光滑，质量M=50kg、长度L=6m的平板C浮于水面上，其左端紧靠着圆弧轨道，且其上表面与轨道末端相切，平板左侧放置质量m0=10kg的橡胶块B。质量m=40kg的人（用A表示）从圆弧轨道上与平板高度差为h=5m处由静止滑下，A与B碰撞后立即共速。整个运动过程中A、B均可视作质点。已知人、橡胶块与平板间的动摩擦因数均为μ=0.4，水池宽度d=10m，平板碰到水池边墙壁立即被锁定。已知水面平静、平板受到的水的阻力忽略不计，重力加速度，g=10m/s2，求∶（1）A与B碰撞后瞬间的共同速度v共为多大；（2）A、B与C达到共同速度时（C未与墙壁发生碰撞此时A、B离C右端的距离x为多大；（3）在C被墙壁锁定后，为了避免人碰撞到墙壁，且保证人不掉落水中，当A、B与墙壁距离为x'=lm时，人把B用一速度vB推出，B与墙壁碰后立即被锁定，讨论vB的取值范围。深圳实验学校光明部2023-2024学年度第一学期期中考试高二物理1.如图所示，建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。电动机先把重锤吊起一定的高度，然后静止释放，重锤打在桩上，接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A.重锤与桩的撞击过程中，机械能守恒B.重锤随桩一起向下运动过程中，机械能守恒C.整个运动过程中，重锤和桩组成的系统动量守恒D.整个运动过程中，重锤所受合外力冲量为零【答案】D【解析】【详解】A．重锤与桩的撞击过程中，会产生内能，机械能不守恒，故A错误；B．重锤随桩一起向下运动过程中，需要克服阻力做功，机械能不守恒，故B错误；C．整个运动过程中，重锤和桩组成的系统初始动量为零，末动量为零，但运动过程动量不为零，可知重锤和桩组成的系统动量不守恒，故C错误；D．整个运动过程中，重锤和桩组成的系统初始动量为零，末动量为零，根据动量定理可知，系统所受合外力冲量为零，故D正确。故选D。2.如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则下列表述正第2页/共18页A.相同时间内通过两棒的电荷量不相等B.细导体内自由电子定向移动的平均速率大于粗导体C.细导体两端的电压U1小于粗导体两端的电压U2D.细导体内单位体积的电子个数多于粗导体【答案】B【解析】【详解】A．两个导体串联，电流相同，根据q=It可知相同时间内通过两棒的电荷量相等，故A错误；D．因两段材料相同，所以细导体内单位体积的电子个数等于粗导体，即n相同，故D错误；B．电流的微观表达式I=nevS由题知n、e、I相同，可知S越大，则自由电子定向移动的平均速率越小，故B正确；C．根据电阻定律细导体的电阻大于粗导体的电阻，由欧姆定律得知，I相同，则细导体两端的电压大于粗导体两端的电压，故C错误。故选B。3.滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运动。现有一个质量为m的小孩站在一辆质量为λm的滑板车上，小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度v0匀速运动，突然发现前面有一个小水坑，由于来不及转向和刹车，该小孩立即以对地2v0的速度向前跳离滑板车，滑板车速度大小变为原来的，且方向不变，则第3页/共18页A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】【详解】小孩跳离滑板车时，与滑板车组成的系统在水平方向的动量守恒，由动量守恒定律有解得λ=2故选B。4.如图所示，光滑水平地面上静止一个质量为M且上表面光滑的斜面体．现将一个质量为m的小滑块放置在斜面体顶端，使其由静止沿斜面滑下．已知斜面体底边长为L，则以下判断正确的是()A.下滑过程中小滑块的机械能守恒B.小滑块下滑过程中，两物体组成的系统动量守恒C.小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为D.小滑块到达斜面底端时，小滑块水平向左运动的距离为【答案】D【解析】【详解】A．下滑过程中小滑块和斜面体组成的系统的机械能守恒，滑块的机械能不守恒，选项A错误；B．小滑块下滑过程中，两物体组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，则系统动量不守恒，选项B错误；CD．设小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为x，则由水平动量守恒可知Mx=m(L-x)第4页/共18页解得小滑块水平向左运动的距离为选项C错误，D正确。故选D。5.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线A是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象，图线B是某电阻R的U一I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是()A.R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1ΩB.电源的效率为33.3%C.若将灯泡换成0.3Ω定值电阻，电源的输出功率增大D.此时闭合回路中电源两端的电压是为3V【答案】B【解析】【详解】A．根据电阻R的U一I图象可知，过坐标原点的割线的斜率表示电阻逐渐增大，即R的阻值随电压升高而增大，两图像的交点对应的阻值为故A错误；BD．光敏电阻和电源构成回路对应交点处的电压和电流，有则电源的效率为而此时闭合回路中电源两端的电压即为路端电压为1V，故B正确，D错误；第5页/共18页C．电源的输出功率与外电阻的变化关系图像为若将灯泡换成0.3Ω定值电阻，外电路的电阻变小，均小于电源内阻，可知输出功率变小，故C错误。故选B。6.如图是某学生练习用头颠球的示意图，足球由静止自由下落45cm被重新顶起，离开头部后沿着竖直方向上升的最大高度仍为45cm。足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.35kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列正确的是()A.头部对足球的平均作用力大小为24.5NB.头部对足球的平均作用力大小为21NC.头部对足球做的功为1.8JD.球对头部的冲量大小为21N.s【答案】A【解析】【详解】AB．由自由落体位移公式可得2解得落至头部的速度大小为同理可知，离开头部的速度大小也为3m/s，在与头部相互作用的过程中，以向上为正方向，由动量定理可得(Fmg)t=mv(mv)第6页/共18页解得F=24.5N故A正确，B错误；C．由于头部对足球的力的作用点在竖直方向的位移为零，故做功为零，故C错误；D．足球对头部的力大小等于头部对足球的力，足球对头部的冲量为I=Ft=2.45N.s故选A。7.台风的风力达到17级超强台风强度时风速为60m/s左右，对固定建筑物破坏程度非常巨大。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为ρ,请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力（空气的压力）F与风速（空气流动速度）大小v关系式为 A.F=ρSvB.F=ρSv2C.F=ρSv3D.F=ρSv3【答案】B【解析】【详解】设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m，则有m=ρSvt根据动量定理有-Ft=0-mv=0-ρSv2t得F=ρSv2故选B。或以上的选项是正确的，全选对得6分，选对但不全得3分，有选8.如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()第7页/共18页A.电压表读数减小，电流表读数变大B.电源的效率变大C.R3上消耗的功率逐渐增大D.质点P将向下运动【答案】AD【解析】【详解】A．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后，与R3并联后，再与R1串连接在电源两端，电容器与R3并联，当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律，可知流过R3的电流减小，则流过并联右边支路的电流增大，故电流表示数变大；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确；B．电源的效率为外外因外电路的总电阻减小，则电源的效率变小，故B正确；C．因R3两端的电压减小，由可知R3上消耗的功率减小，故C错误；D．因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故D正确。故选AD。9.在光滑水平面上有两小球沿同一条直线运动，发生碰撞且碰撞时间极短。碰撞前后两球在同一直线运动的位置随时间变化的x-t图像如图。下列说法正确的是()第8页/共18页A.m1、m2球的质量比为1:3B.碰撞前后m1的动量变化量大于m2C.两球发生的碰撞为弹性碰撞D.两球发生的碰撞为非弹性碰撞【答案】AC【解析】【详解】根据题意，由x-t图像可知，碰撞前小球m1的速度为碰撞前小球m2静止，碰撞后小球m1的速度为碰撞后小球m2的速度为AB．由于碰撞时间极短，碰撞过程中系统的动量守恒，则碰撞前后m1的动量变化量大小等于m2，由动量守恒定律有+m2v2解得故B错误，A正确；CD．设小球m1的质量为m，则小球m2的质量为3m，碰撞前的动能为第9页/共18页碰撞后的动能为可知，两球发生的碰撞为弹性碰撞，故D错误，C正确。故选AC。10.如图所示，在光滑的水平面上，物体B静止，在物体B上固定一个轻弹簧。物体A以某一速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，A物体质量为m，B物体质量为2m，从A刚接触弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中()A.弹簧再次恢复原长时B的速度大小为v0B.弹簧弹性势能的最大值为mvC.A的动量变化量大小为mv0D.物体B先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动【答案】BD【解析】【详解】A．从A刚接触弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中，两物体和弹簧组成的系统动能动量守恒、机械能守恒，以向右正方，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立解得故A错误；B．两物体速度相等时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得第10页/共18页由机械能守恒定律得联立解得故B正确；C．从A刚接触弹簧到弹簧再次回复原长的过程，A的动量变化量为则其大小为mv0，故C错误；D．物体A与弹簧接触后做减速运动，B做加速运动，弹簧压缩量增大，弹簧弹力变大，B的加速度变大；当A、B两物体速度相等时弹簧压缩量最大，然后弹簧逐渐恢复原长，弹簧弹力减小，B的加速度减小，B继续做加速运动，则整个过程B先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，故D正确。故选BD。11.某同学要测量一个由均匀新材料制成的实心圆柱体电阻的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径d如图甲所示，可知其直径为_____mm。用游标卡尺测量其长度l如图乙所示，可知其长度为_____mm。（2）用多用电表的欧姆挡测量金属电阻Rx，选择欧姆挡“×10”后，发现指针如丙图a所示，以下给出的是接下来可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮，把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上：。a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c.旋转S使其尖端对准欧姆挡“×100”d.旋转S使其尖端对准欧姆挡“×1”e.旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔按正确的操作步骤测此电阻，表盘的示数如图丙b，则该圆柱体的阻值约为Ω。（3）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：A.电流表（0~200mA，约1.0Ω)B.电流表（0~0.6A，约0.1Ω)C.电压表（0~3V，约6kΩ)D.电压表（0~15V，约6kΩ)E.滑动变阻器（0~10kΩ,2A）F.滑动变阻器（0~20Ω,0.5A）G.蓄电池（5V，0.05Ω)H.开关一个，带夹子的导线若干为使测量尽量准确，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选（填器材代号）。（4）为了多测几组数据，并且尽量精确测量圆柱体电阻，请在图中用笔画线代替导线完成实物电路连接____。（5）某次测金属丝的电压如图所示，则电压表的读数为____V。（6）实验中要测量的物理量有电压表读数U，电流表读数I，电阻长度l，直径d，则计算圆柱体电阻的电阻率ρ的表达式为（用题目中的字母表示）。【答案】①.7.520##7.519##7.521②.22.7③.dabe④.22⑤.C⑥.A⑦.F⑧.见解析⑨.2.60⑩.【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=7.5mm+2.0×0.01mm=7.520mm[2]10分度游标卡尺的精确值为0.1mm，由图乙可知长度为l=22mm+7×0.1mm=22.7mm（2）[3]选择欧姆挡“×10”后，发现指针如丙图a所示，可知待测电阻阻值较小，应旋转S使其尖端对准欧姆挡“×1”，将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔，将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔，旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表第12页/共18页笔；故合理的正确步骤顺序是：dabe；[4]由图丙b，可知该圆柱体的阻值约为22Ω。（3）[5][6][7]由于电动势为5V，则电压表应选择C；由于待测电阻约为22Ω,则有则电流表应选择A；为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的F。（4）[8]为了多测几组数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于待测电阻阻值远小于电压表内阻，则电流表应采用外接法，实物连线如图所示（5）[9]图中电压表的分度值为0.1V，由图可知电压表的读数为2.60V。（6）[10]根据欧姆定律可得根据电阻定律可得又联立可得圆柱体电阻的电阻率为12.实验小组欲测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差，具有如下器材：待测干电池一节，（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用（填R1或R2根据所选择的器材，设计了如下两种实验电路，如图所示：第13页/共18页（2）有甲路图，为使电动势E和内阻r的测量误差均在误差允许的合理范围内，则应选用电路图______来内阻的测量值______真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。电路实验误差及产生原因的分析，下列说法正确的是()A．由于电压表的分流B．由于电流表的分压（3）该同学由实验数据得到图中的图像，根据图像求得电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω（结果均保留两位小数）。【答案】①.R1②.甲③.小于④.小于⑤.A⑥.1.45V⑦.1.30Ω【解析】【详解】(1)[1]为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用R1。(2)[2]若采用乙图电路，可以将电流表与电池看做一等效电源，此时测得的电动势与真实值相同，测得的内电阻等于电池内电阻与电流表电阻之和，因电池内电阻较小与电流表内阻接近，导致相对误差较大，因此应用甲电路。[3][4][5]在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，因为电压表分流，电流表测量通过电源的电流偏小，作出U-I图线得到的电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小。故选A。(3)[6]由U-I图可知，电源的电动势[7]内阻四、计算题（本题共3题，满分36分，请按照要求规范作13.“祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，其中电热丝（定值电阻R=5Ω,太阳能电池电动势E=150V，内阻r未知，电动机线圈电阻rM=4Ω,当火星车正常行驶时，电动机两端的电压UM=120V，电热丝上消耗的功率为125W。求：第14页/共18页（1）太阳能电池的内电阻r。（2）电动机的输出效率。（保留两位有效数字）【解析】【详解】（1）电热丝为定值电阻R=5Ω,其消耗的功率为12解得电流和电压为根据全电路的电压关系有E=Ir+UM+U解得电源的内阻为（2）电动机的输出效率为14.如图所示，一小滑块Q从A点正上方距A点高H=1m处由静止释放，从A点进入固定着的光滑圆弧AB并沿圆弧运动。圆弧AB半径为R=4m，与粗糙水平面BC平滑连接，小滑块Q与水平面BC间的动摩擦因数为μ=0.2，Q从B运动到C所用时间为t=2s，在C点静止着一个小滑块P，C点右边CD为光滑水平面，当Q运动到C点时与P发生弹性正碰。光滑的弧形槽质量为M=2kg，其左端和水平面相切于D点并静止。已知两滑块Q、P质量分别为m1=1kg,m2=2kg重力加速度g取10m/s2，求:（1）Q经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力大小；（2）Q、P第一次碰撞后，Q、P的速度大小;