广东省部分名校2024-2025学年高二上学期联合检测物理试题
1．（2024高二上·广东期中）下列关于能源的说法正确的是（ ）
A．太阳能是地球上最主要的能量源泉
B．珠江的水能是用之不尽的
C．天然气是可再生能源
D．基本粒子的运动规律不遵守能量守恒定律
【答案】A
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】A． 太阳能确实是地球上最主要的能量源泉之一。太阳通过核聚变产生巨大的能量，这些能量以光和热的形式辐射到地球上，成为地球上生物生存和人类社会发展的重要基础。 故A正确；
B．珠江的水能不是用之不尽的，故B错误；
C．天然气是不可再生能源，故C错误；
D．基本粒子的运动规律遵守能量守恒定律，故D错误。
故选A。
【分析】可再生能源指的是像水能、风能以及太阳能，可以长期提供或可以再生的能源；不能从自然界短期得到补充的能源叫不可再生能源
2．（2024高二上·广东期中）线圈与电流表相连，把磁体的N极在同一面向线圈中插入、从线圈中抽出时，关于电流表的指针偏转情况，下列判断正确的是（ ）
A．偏转方向相同 B．偏转方向不同
C．不偏转 D．无法判断
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A . 根据法拉第电磁感应定律，感应电流的方向由磁通量变化的方向决定，插入时磁通量增加与抽出时磁通量减少所引发的磁通量变化方向相反，因此产生的感应电流方向相反，电流表指针偏转方向也不同，故A错误；
B . 把磁体的N极在同一面向线圈中插入、从线圈中抽出时，穿过线圈的磁通量的变化情况不一样，插入过程，穿过线圈的磁通量增大，抽出过程，穿过线圈的磁通量减小，两个过程磁通量穿过线圈的方向相同，根据楞次定律可知电流方向不同，则电流表的指针偏转方向必然不同，故B正确；
C . 只要线圈内有磁通量变化就会产生感应电流，指针会发生偏转，故C错误；
D . 根据楞次定律可明确判断偏转方向，并非无法判断，故D错误；
故选B；
【分析】（1）解题关键是应用楞次定律与法拉第电磁感应定律，明确感应电流方向取决于磁通量变化的趋势（增或减），而非磁场方向本身；扩展知识在于磁通量变化率大小影响电流大小，但方向只与变化趋势相关；
（2）易错点在于误认为N极方向不变则电流方向相同，或忽略“抽出”与“插入”动作对磁通量变化的相反效果；需注意电流表指针偏转方向直接反映感应电流方向。
3．（2024高二上·广东期中）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．恒定的电场能产生磁场 B．电磁波在水中不能传播
C．光是一种电磁波 D．微波沿曲线传播
【答案】C
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】A．变化的电场能产生磁场，恒定的电场不能产生磁场，故A错误；
B． 电磁波是一种能量形式，它可以在真空中传播，也可以在介质（如空气、水、玻璃等）中传播。只是在不同介质中，电磁波的传播速度会有所不同。 故B错误；
C．光是一种电磁波，故C正确；
D．微波属于电磁波，沿直线传播，故D错误。
故选C。
【分析】电磁波的产生：如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。
4．（2024高二上·广东期中）据报道，我国合肥工业大学科研团队成功研制出兼具自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示，电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后，下列说法正确的是（ ）
A．弹性导体的电阻变小 B．定值电阻R的功率变小
C．电压表的示数变小 D．弹性导体消耗的功率一定变大
【答案】B
【知识点】电阻定律；闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】 注意分析弹性导体的功率时，采用等效电源的思想，根据内外阻值大小关系分析等效电源输出功率的变化情况。A．弹性导体受拉力作用，长度变大，截面积减小，根据
可知，电阻变大，故A错误；
B．电路电阻变大，则总电流减小，则根据
可知，定值电阻R的功率变小，故B正确；
C．电路总电流减小，则电源内阻和定值电阻R上的电压减小根据
可知弹性导体的电压变大，即电压表示数变大，故C错误；
D．将定值电阻R等效为电源的内阻，由于弹性导体电阻与等效内阻阻值大小关系未知，则弹性导体消耗的功率不一定变大，故D错误。
故选B。
【分析】中间悬挂重物后，根据电阻定律分析弹性导体电阻的变化情况，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化，再判断电压表示数的变化；将R看成电源的内阻，根据内外电阻的关系判断等效电源的输出功率如何变化，即可知道弹性导体消耗的功率变化情况。
5．（2024高二上·广东期中）19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说．他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流（分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．下图中将分子电流（上图中箭头表示电子运动方向）等效为小磁体的图示中正确的是 （ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】安培分子电流假说
【解析】【解答】 安培提出的在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流----分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极 。试题分析：因是负电荷运动，由图可知电流方向与图中箭头方向相反，根据安培定则知磁场方向知环形电流内部磁场方向由右向左，小磁针磁场内部由S极到N极，故小磁针的N极向左，故B正确；故选B．
【分析】由图可知电流方向，根据安培定则知磁场方向，根据小磁针N极受力方向为磁场方向判定。
6．（2024高二上·广东期中）在我国“醉驾入刑”相关法规施行以后，各市交警加大了酒后驾驶的检查力度。交警使用的某款酒精测试仪的工作原理图如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器的阻值r 的倒数与酒精气体的浓度C成正比，R0为定值电阻。下列关于电压表示数的倒数与酒精气体浓度的倒数之间关系的图像，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】 本题考查利用物理知识分析科技装置原理的能力，关键是应用数学变形将非线性关系变成线性关系，这种方法在一些实验中常常用到。酒精气体传感器P和定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端的电压，根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比可得
k是比例系数，根据欧姆定律得
联立可得
故选D。
【分析】 根据闭合电路欧姆得出电流的表达式，根据数学知识分析电流与C是线性关系还是非线性关系；应用数学变形得出电流的倒数与C的关系，分析与C是线性关系还是非线性关系，再选择图象。
7．（2024高二上·广东期中）如图所示，带电荷量为（）的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电荷量为的小滑块从斜面上的A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知A、C间的距离为s，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A．O、B间的距离
B．从A到C，静电力对小滑块做的功
C．O、B间的距离
D．A、C之间的电势差
【答案】B
【知识点】库仑定律；电场力做功；动能定理的综合应用；电势差；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【解答】A . 设O、B距离为l，在B点滑块加速度为零，意味着重力沿斜面的分力与库仑斥力沿斜面的分力平衡，即
整理得
其中OB连线与斜面夹角30°，故A错误；
B．因为滑到C点时速度为零，小滑块从A到C的过程，静电力对小滑块做的功为W电，根据动能定理重力做功mgssin30°加上静电力做功W电等于动能变化量（初末动能均为零），解得，故B正确；
C．由题意知小滑块在B点处的加速度为零速度最大开始减速，如上，故C错误；
D．A到C电场力做功等于重力做功，C点时速度为零动能初末都为0，，
整理可得AC之间的电势差为，故D错误；
故选B；
【分析】（1）解题关键在于正确进行受力分析，特别是在B点加速度为零时，需将库仑力沿斜面方向分解；隐含条件是库仑力为斥力，且A、B、C不在一条直线上，B点是平衡点；
（2）易错点在于误将B点的库仑力大小直接等于重力沿斜面的分力，而忽略库仑力方向不在斜面方向需分解；另一易错是将静电力做功与电势差关系混淆。
8．（2024高二上·广东期中）下列说法正确的是（ ）
A．在国际单位制中，电流的单位是安培
B．大小不随时间变化的电流叫恒定电流
C．电荷不会创生，但会消灭
D．电场线在电场中不会相交
【答案】A,D
【知识点】电荷及三种起电方式；电场线；电流、电源的概念
【解析】【解答】A . 在国际单位制中，电流的基本单位是安培，故A正确；
B . 恒定电流是指方向和大小都不随时间变化的电流，仅大小不变而方向变化的电流不是恒定电流，故B错误；
C . 根据电荷守恒定律，电荷既不会创生也不会消灭，只能发生转移，故C错误；
D . 电场线上每一点的切线方向表示该点电场强度方向，若电场线相交，则交点处会有两个不同的电场方向，这与电场强度的唯一性矛盾，故电场线不会相交，故D正确；
故选AD；
【分析】（1）本题需结合物理基本概念和定律判断，关键要准确理解电流单位、恒定电流的条件、电荷守恒定律和电场线的特性；对恒定电流的定义易忽略方向性要求，电荷守恒是自然界普遍规律，电场线不相交是电场线的基本性质之一；
（2）易错点在于将“大小不变”直接等同于“恒定电流”，而忽略方向不变的前提；电荷相关表述需紧扣电荷守恒定律，避免常识性错误。
9．（2024高二上·广东期中）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中感应电流的说法正确的是（ ）
A．图甲中，当条形磁铁落向闭合线圈时，闭合线圈中有感应电流
B．图乙中，水平放置的闭合导体圆环的一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流，则圆环中有感应电流
C．图丙中，绕轴O1O2旋转导体框，导体框中没有感应电流
D．图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中没有感应电流
【答案】A,D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】 感应电流的产生条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。A．图甲中，当条形磁铁落向闭合线圈时，穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈中有感应电流，故A正确；
B．通电直导线处于导体圆环的正上方，穿过圆环的磁通量始终为零，故不会产生感应电流，故B错误；
C．图丙中，绕轴O1O2旋转导体框，穿过导体框的磁通量不断变化，则导体框中有感应电流产生，故C错误；
D．图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中磁通量变化，但回路不闭合，没有感应电流，故D正确。
故选AD。
【分析】 只要回路中的磁通量发生变化或导体切割磁感线，就能产生感应电动势，如果有闭合回路，才能产生感应电流；如果没有闭合回路，就不会有感应电流。
10．（2024高二上·广东期中）如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴恰好静止于电容器中的点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是（ ）
A．平行板电容器的电容将变大
B．静电计指针张角不变
C．带电油滴将向上移动
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用；共点力的平衡
【解析】【解答】A．根据平行板电容器电容决定式，两极板的正对面积S不变，间距d变大，电容C减小，故A错误；
B．电容变小就是袋子变小了，上下板连着电源就会保持电压不变即挤压程度不变，就把原来装的东西吐出来一些，放电完成后小袋子力挤压程度保持不变，即两极板间的电势差U不变，所以静电计指针张角不变，故B正确；
C．因为连着电源换小袋子后多余的电量已经吐掉，吐完后U不变，更大极板间距d导致板间电场强度减小，带电油滴所受的向上的电场力减小，重力大于电场力向重力方向加速移动，故C错误；
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，由电容决定式知电容变小袋子换小的，电源断线无法拿出多余的东西即电容器带电荷量Q不变，小袋子内的挤压程度变大，即电压增大，极板间距d变大，分子分母同时变大可能互相抵消，写出公式验证决定式，，，，
可知，电压增大确实把距离增大抵消了，极板间电场强度E不变，所以带电油滴所受电场力不变依旧保持平衡，故D正确；
故选BD；
【分析】（1）解题关键在于区分电容器始终连接电源（电压U不变）与断开电源（电荷量Q不变）两种情形；突破点在于熟练掌握电容定义式、决定式以及匀强电场场强公式及其在Q不变时的变形；（2）易错点在于混淆两种情况下场强随板间距的变化规律，在U不变时认为E不变，或在Q不变时认为E随d增大而减小；同时需理解静电计张角反映的是电容器两端电压。
11．（2024高二上·广东期中）要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约1Ω），现有下列器材：理想电压表V（3V和15V两个量程）、电阻箱R（0~999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电路：
（1）电路中定值电阻R0的作用是 ；
（2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路 ；
（3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表示数U，得到二组数据：R1=2Ω时，U1=2.37V，R2=4Ω时，U2=2.51V。由这二组数可求得电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果保留三位有效数字）
【答案】保护电源，防止短路；；2.94；1.21
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】 本题考查测量电源电动势和内阻的基础知识，运用闭合电路欧姆定律，分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况，列出含有电动势和内阻的方程组求解。
（1）若无存在，当R调节到0时，外电路短路，有烧坏电源的危险，故作用是保护电源，防止短路。
（2）如图所示，注意电压表量程选择，开关置于干路
（3）根据闭合电路欧姆定律，得当电阻箱读数为时
当电阻箱读数为时
联立上两式得
，
【分析】（1）若无R0存在，当R调节到0时，电源即短路。
（2）实物连接图要与电路图相对应，注意连接顺序，只要有一处错误，就不能得分。
（3）运用闭合电路欧姆定律，分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况，列出含有电动势和内阻的方程组求解。
12．（2024高二上·广东期中）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为5kΩ）和电流表（内阻约为2Ω）测量一段金属丝的电阻值（约为25Ω）。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路图是图 （填“甲”或“乙”）。
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，此时示数如图丙所示，则直径 mm。
（3）利用多用电表测量金属丝的电阻：选用欧姆挡“”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择 （填“”或“”）挡，并需重新 调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图丁所示，则测量结果R为 Ω。
（4）已知该金属丝的长度为L，则该金属丝的电阻率 （用题中相关字母R、L、d表示）。
【答案】（1）甲
（2）0.607
（3）×1；欧姆；19.0
（4）
【知识点】导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】（1）因为待测电阻约为，由
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图； 由于电压表与待测电阻并联，电流表测得的电流偏大，根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值。
（2）螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数要估读，由图丙读数可知，螺旋测微器金属丝直径为（0.607、0.608）
（3）多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小则要换成低倍率，故选档；换倍率后要重新进行欧姆调零；根据图丙可得欧姆表读数为
（19）
（4）根据电阻定律可知
可得电阻率为
【分析】（1）根据待测电阻、电流表内阻和电压表内阻大小的比值关系，确定电流表的内外接法；
（2）根据螺旋测微器的使用规则进行分析；螺旋测微器的精确度为0.01mm，根据螺旋测微器的读数规则读数；
（3） 发现指针偏角太大，说明待测电阻为小电阻，准确测量电阻应换小挡 。
（4）根据电阻定律求解电阻率。
（1）因为待测电阻约为，由
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；
（2）由图丙读数可知，金属丝直径为
（0.607、0.608）
（3）[1]多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小则要换成低倍率，故选档；
[2]换倍率后要重新进行欧姆调零；
[3]根据图丙可得欧姆表读数为
（19）
（4）根据电阻定律可知
可得电阻率为
13．（2024高二上·广东期中）两个相同的小球，质量为m、电荷量为，一个固定在绝缘地面，一个用细线吊着，处于平衡状态，两个小球都可看成质点，地面上的小球在悬点正下方，如图所示。重力加速度大小为g，细线长与两球间的距离相等，细线与竖直方向的夹角，静电力常量为k，求：
（1）细线的拉力大小F；
（2）两球间的距离L。
【答案】（1）解：题目中电荷量记为q，细线与竖直方向的夹角记θ，
对悬挂的小球进行受力分析，它受到三个力：
重力 m1g 竖直向下，库仑力两球带同种电荷，细线的拉力T沿细线方向，
根据几何关系细线长与两球间的距离相等知向右上方的库仑力与拉力与竖直方向夹角相等都为θ，空中小球水平方向受力平衡有整理可得，竖直方向绳子拉力与库仑力的竖直分量与重力平衡有
整理可得
（2）解：根据几何关系细线长与两球间的距离相等知向右上方的库仑力与拉力与竖直方向夹角相等都为θ，空中小球水平方向受力平衡有整理可得，
整理可得
【知识点】库仑定律；电场及电场力；点电荷
【解析】【分析】（1）解题关键是正确进行受力分析并利用几何关系确定角度，突破点在于发现细线拉力与库仑力大小相等的隐含条件，从而简化计算；（2）易错点在于几何关系的分析，容易错误判断库仑力的方向与竖直方向的夹角；同时要注意表达式中分母为 \( \cosθ - \sinθ \)，当 \( θ ≥ 45° \) 时此值可能为零或负值，这在物理上对应平衡状态不存在，需要题目保证 \( θ < 45° \)。
（1）一个用细线吊着，处于平衡状态，两个小球都可看成质点，地面上的小球在悬点正下方，由题意可得
解得
（2）由平衡条件及库仑定律可得
解得
14．（2024高二上·广东期中）共享电动自行车是目前常见的代步工具，图甲为某品牌的共享电动自行车。广东某中学兴趣小组的同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V，车灯的电阻R=24Ω，电动机的内阻RM=0.8Ω，电流表的内阻忽略不计。
（1）当只有S1接通时，电流表的示数I1=1.6A，求电源的内阻r及此时电源的输出电压U1；
（2）当S1、S1都接通时，电流表的示数I=4A，此时电动机正常工作，求电动机正常工作时的输出功率P出；
（3）已知人与车的总质量为68kg，共享电动自行车在平直路面上行驶时受到的阻力恒为17N，它保持额定功率从静止开始启动至加速到最大速度所前进的距离为10m，求电动自行车加速运动的时间t。
【答案】（1）解：由闭合电路欧姆定律：当只有S1接通时，电路是电源 、 内阻、 车灯，电流已知 ，由闭合电路欧姆定律得整理得
由部分电路欧姆定律得，此时车灯两端的电压
（2）解：先求路端电压，再分流得电机电流，用输入功率减去热功率得输出功率，根据题意，由闭合电路欧姆定律得代入数据解得
此时通过车灯的电流
因此通过电动机的电流
电动机的输入功率
电动机的热功率
电动机的输出功率
（3）解：机车以恒定功率启动，用动能定理列式，最大速度时牵引力等于阻力，电动机的输出功率等于机车牵引功率，设电动自行车加速的时间为t，从静止加速到最大速度，前进距离 s=10 m，对电动自行车的加速过程
整理得
电动自行车加速运动的时间为
【知识点】焦耳定律；电功率和电功；机车启动；动能定理的综合应用；电源电动势及内阻
【解析】【分析】（1）本题是含电动机的直流电路与功率、运动学的综合题，解题关键在于分清纯电阻电路与非纯电阻电路的计算方法；第(1)问用闭合电路欧姆定律求内阻；第(2)问先求路端电压，再分流得电机电流，用输入功率减去热功率得输出功率；第(3)问机车以恒定功率启动，用动能定理列式，突破点是最大速度时牵引力等于阻力，且题目给出位移，隐含条件是电动机的输出功率等于机车牵引功率；
（2）易错点在于第(2)问中误将电动机当作纯电阻计算输出功率；第(3)问中易遗漏阻力做功，或错误使用匀加速公式而忽略功率恒定这一条件。
（1）当只有S1接通时，由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
由部分电路欧姆定律得，此时车灯两端的电压
（2）根据题意，由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
此时通过车灯的电流
因此通过电动机的电流
电动机的输入功率
电动机的热功率
电动机的输出功率
（3）设电动自行车加速的时间为t，对电动自行车的加速过程应用动能定理有
解得
15．（2024高二上·广东期中）如图甲所示，粗糙程度不同的水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在方向水平向右的匀强电场，电场强度大小，将质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点）在距B点为L=5R处的P点由静止释放，滑块在PB间运动的图像如图乙所示，A是PB间的一个点，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，重力加速度大小为g，求：
（1）滑块在A点与水平轨道的动摩擦因数；
（2）水平轨道上摩擦力对滑块做的功及图像中纵坐标a的值；
（3）滑块在半圆轨道上运动的最大速度。
【答案】（1）解：题目中已知电场强度大小为 ，由图乙可知，
在A点处，v2随x的变化率即图像的斜率发生变化，说明在A点前后动摩擦因数不同，设在A处滑块的摩擦因数为，加速度为零即受力平衡，则
整理可得
（2）解：由于滑块恰能到达D点该位置重力方向指向圆心，作为向心力，由运动状态必有对应的合力定律有，整理可得
滑块从B点到D点，由机械能守恒（半圆轨道光滑）定律有
整理可得
则纵坐标上a点的速度平方值为
由动能定理可知将数据代入整理可得摩擦力做功为
，
（3）解：重力向下电场力向右首尾相连，合力在初末连线上，向右下方如图所示，OP为合力方向，OP与竖直方向的夹角为，滑块在半圆轨道上等效最低点P的速度最大，，
即竖直方向夹角θ=30°，
电场力向右加速做正功重力向下与向上运动方向相反使其减速做负功，
导致粒子在BP两处的动能改变，由动能定理有
整理可得
【知识点】电场及电场力；摩擦力的判断与计算；动能定理的综合应用；机械能守恒定律；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）解题关键是将v2-x图像的斜率与物体受到的合外力联系起来，利用动能定理建立方程；突破点在于理解“恰能运动到D点”的物理含义，即在该点仅由重力提供向心力；
（2）易错点在于混淆电场力做功与路径的关系，在圆弧轨道上计算电场力做功时需注意始末位置的重力势能差；同时容易忽略图像斜率变化的物理意义是动摩擦因数发生变化。
（1）由题图乙可知，在A处滑块的加速度为零，则
解得
（2）由于滑块恰能到达D点，由牛顿第二定律有
滑块从B点到D点，由机械能守恒定律有
解得
则
由动能定理可知
解得
（3）滑块在半圆轨道上等效最低点Q的速度最大，OQ与竖直方向的夹角为，如图所示，则
由动能定理有
解得
1 / 1广东省部分名校2024-2025学年高二上学期联合检测物理试题
1．（2024高二上·广东期中）下列关于能源的说法正确的是（ ）
A．太阳能是地球上最主要的能量源泉
B．珠江的水能是用之不尽的
C．天然气是可再生能源
D．基本粒子的运动规律不遵守能量守恒定律
2．（2024高二上·广东期中）线圈与电流表相连，把磁体的N极在同一面向线圈中插入、从线圈中抽出时，关于电流表的指针偏转情况，下列判断正确的是（ ）
A．偏转方向相同 B．偏转方向不同
C．不偏转 D．无法判断
3．（2024高二上·广东期中）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．恒定的电场能产生磁场 B．电磁波在水中不能传播
C．光是一种电磁波 D．微波沿曲线传播
4．（2024高二上·广东期中）据报道，我国合肥工业大学科研团队成功研制出兼具自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示，电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后，下列说法正确的是（ ）
A．弹性导体的电阻变小 B．定值电阻R的功率变小
C．电压表的示数变小 D．弹性导体消耗的功率一定变大
5．（2024高二上·广东期中）19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说．他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流（分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．下图中将分子电流（上图中箭头表示电子运动方向）等效为小磁体的图示中正确的是 （ ）
A．A B．B C．C D．D
6．（2024高二上·广东期中）在我国“醉驾入刑”相关法规施行以后，各市交警加大了酒后驾驶的检查力度。交警使用的某款酒精测试仪的工作原理图如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器的阻值r 的倒数与酒精气体的浓度C成正比，R0为定值电阻。下列关于电压表示数的倒数与酒精气体浓度的倒数之间关系的图像，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2024高二上·广东期中）如图所示，带电荷量为（）的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电荷量为的小滑块从斜面上的A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知A、C间的距离为s，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A．O、B间的距离
B．从A到C，静电力对小滑块做的功
C．O、B间的距离
D．A、C之间的电势差
8．（2024高二上·广东期中）下列说法正确的是（ ）
A．在国际单位制中，电流的单位是安培
B．大小不随时间变化的电流叫恒定电流
C．电荷不会创生，但会消灭
D．电场线在电场中不会相交
9．（2024高二上·广东期中）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中感应电流的说法正确的是（ ）
A．图甲中，当条形磁铁落向闭合线圈时，闭合线圈中有感应电流
B．图乙中，水平放置的闭合导体圆环的一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流，则圆环中有感应电流
C．图丙中，绕轴O1O2旋转导体框，导体框中没有感应电流
D．图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中没有感应电流
10．（2024高二上·广东期中）如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴恰好静止于电容器中的点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是（ ）
A．平行板电容器的电容将变大
B．静电计指针张角不变
C．带电油滴将向上移动
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
11．（2024高二上·广东期中）要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约1Ω），现有下列器材：理想电压表V（3V和15V两个量程）、电阻箱R（0~999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电路：
（1）电路中定值电阻R0的作用是 ；
（2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路 ；
（3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表示数U，得到二组数据：R1=2Ω时，U1=2.37V，R2=4Ω时，U2=2.51V。由这二组数可求得电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果保留三位有效数字）
12．（2024高二上·广东期中）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为5kΩ）和电流表（内阻约为2Ω）测量一段金属丝的电阻值（约为25Ω）。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路图是图 （填“甲”或“乙”）。
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，此时示数如图丙所示，则直径 mm。
（3）利用多用电表测量金属丝的电阻：选用欧姆挡“”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择 （填“”或“”）挡，并需重新 调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图丁所示，则测量结果R为 Ω。
（4）已知该金属丝的长度为L，则该金属丝的电阻率 （用题中相关字母R、L、d表示）。
13．（2024高二上·广东期中）两个相同的小球，质量为m、电荷量为，一个固定在绝缘地面，一个用细线吊着，处于平衡状态，两个小球都可看成质点，地面上的小球在悬点正下方，如图所示。重力加速度大小为g，细线长与两球间的距离相等，细线与竖直方向的夹角，静电力常量为k，求：
（1）细线的拉力大小F；
（2）两球间的距离L。
14．（2024高二上·广东期中）共享电动自行车是目前常见的代步工具，图甲为某品牌的共享电动自行车。广东某中学兴趣小组的同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V，车灯的电阻R=24Ω，电动机的内阻RM=0.8Ω，电流表的内阻忽略不计。
（1）当只有S1接通时，电流表的示数I1=1.6A，求电源的内阻r及此时电源的输出电压U1；
（2）当S1、S1都接通时，电流表的示数I=4A，此时电动机正常工作，求电动机正常工作时的输出功率P出；
（3）已知人与车的总质量为68kg，共享电动自行车在平直路面上行驶时受到的阻力恒为17N，它保持额定功率从静止开始启动至加速到最大速度所前进的距离为10m，求电动自行车加速运动的时间t。
15．（2024高二上·广东期中）如图甲所示，粗糙程度不同的水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在方向水平向右的匀强电场，电场强度大小，将质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点）在距B点为L=5R处的P点由静止释放，滑块在PB间运动的图像如图乙所示，A是PB间的一个点，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，重力加速度大小为g，求：
（1）滑块在A点与水平轨道的动摩擦因数；
（2）水平轨道上摩擦力对滑块做的功及图像中纵坐标a的值；
（3）滑块在半圆轨道上运动的最大速度。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】A． 太阳能确实是地球上最主要的能量源泉之一。太阳通过核聚变产生巨大的能量，这些能量以光和热的形式辐射到地球上，成为地球上生物生存和人类社会发展的重要基础。 故A正确；
B．珠江的水能不是用之不尽的，故B错误；
C．天然气是不可再生能源，故C错误；
D．基本粒子的运动规律遵守能量守恒定律，故D错误。
故选A。
【分析】可再生能源指的是像水能、风能以及太阳能，可以长期提供或可以再生的能源；不能从自然界短期得到补充的能源叫不可再生能源
2．【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A . 根据法拉第电磁感应定律，感应电流的方向由磁通量变化的方向决定，插入时磁通量增加与抽出时磁通量减少所引发的磁通量变化方向相反，因此产生的感应电流方向相反，电流表指针偏转方向也不同，故A错误；
B . 把磁体的N极在同一面向线圈中插入、从线圈中抽出时，穿过线圈的磁通量的变化情况不一样，插入过程，穿过线圈的磁通量增大，抽出过程，穿过线圈的磁通量减小，两个过程磁通量穿过线圈的方向相同，根据楞次定律可知电流方向不同，则电流表的指针偏转方向必然不同，故B正确；
C . 只要线圈内有磁通量变化就会产生感应电流，指针会发生偏转，故C错误；
D . 根据楞次定律可明确判断偏转方向，并非无法判断，故D错误；
故选B；
【分析】（1）解题关键是应用楞次定律与法拉第电磁感应定律，明确感应电流方向取决于磁通量变化的趋势（增或减），而非磁场方向本身；扩展知识在于磁通量变化率大小影响电流大小，但方向只与变化趋势相关；
（2）易错点在于误认为N极方向不变则电流方向相同，或忽略“抽出”与“插入”动作对磁通量变化的相反效果；需注意电流表指针偏转方向直接反映感应电流方向。
3．【答案】C
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】A．变化的电场能产生磁场，恒定的电场不能产生磁场，故A错误；
B． 电磁波是一种能量形式，它可以在真空中传播，也可以在介质（如空气、水、玻璃等）中传播。只是在不同介质中，电磁波的传播速度会有所不同。 故B错误；
C．光是一种电磁波，故C正确；
D．微波属于电磁波，沿直线传播，故D错误。
故选C。
【分析】电磁波的产生：如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。
4．【答案】B
【知识点】电阻定律；闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】 注意分析弹性导体的功率时，采用等效电源的思想，根据内外阻值大小关系分析等效电源输出功率的变化情况。A．弹性导体受拉力作用，长度变大，截面积减小，根据
可知，电阻变大，故A错误；
B．电路电阻变大，则总电流减小，则根据
可知，定值电阻R的功率变小，故B正确；
C．电路总电流减小，则电源内阻和定值电阻R上的电压减小根据
可知弹性导体的电压变大，即电压表示数变大，故C错误；
D．将定值电阻R等效为电源的内阻，由于弹性导体电阻与等效内阻阻值大小关系未知，则弹性导体消耗的功率不一定变大，故D错误。
故选B。
【分析】中间悬挂重物后，根据电阻定律分析弹性导体电阻的变化情况，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化，再判断电压表示数的变化；将R看成电源的内阻，根据内外电阻的关系判断等效电源的输出功率如何变化，即可知道弹性导体消耗的功率变化情况。
5．【答案】B
【知识点】安培分子电流假说
【解析】【解答】 安培提出的在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流----分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极 。试题分析：因是负电荷运动，由图可知电流方向与图中箭头方向相反，根据安培定则知磁场方向知环形电流内部磁场方向由右向左，小磁针磁场内部由S极到N极，故小磁针的N极向左，故B正确；故选B．
【分析】由图可知电流方向，根据安培定则知磁场方向，根据小磁针N极受力方向为磁场方向判定。
6．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】 本题考查利用物理知识分析科技装置原理的能力，关键是应用数学变形将非线性关系变成线性关系，这种方法在一些实验中常常用到。酒精气体传感器P和定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端的电压，根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比可得
k是比例系数，根据欧姆定律得
联立可得
故选D。
【分析】 根据闭合电路欧姆得出电流的表达式，根据数学知识分析电流与C是线性关系还是非线性关系；应用数学变形得出电流的倒数与C的关系，分析与C是线性关系还是非线性关系，再选择图象。
7．【答案】B
【知识点】库仑定律；电场力做功；动能定理的综合应用；电势差；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【解答】A . 设O、B距离为l，在B点滑块加速度为零，意味着重力沿斜面的分力与库仑斥力沿斜面的分力平衡，即
整理得
其中OB连线与斜面夹角30°，故A错误；
B．因为滑到C点时速度为零，小滑块从A到C的过程，静电力对小滑块做的功为W电，根据动能定理重力做功mgssin30°加上静电力做功W电等于动能变化量（初末动能均为零），解得，故B正确；
C．由题意知小滑块在B点处的加速度为零速度最大开始减速，如上，故C错误；
D．A到C电场力做功等于重力做功，C点时速度为零动能初末都为0，，
整理可得AC之间的电势差为，故D错误；
故选B；
【分析】（1）解题关键在于正确进行受力分析，特别是在B点加速度为零时，需将库仑力沿斜面方向分解；隐含条件是库仑力为斥力，且A、B、C不在一条直线上，B点是平衡点；
（2）易错点在于误将B点的库仑力大小直接等于重力沿斜面的分力，而忽略库仑力方向不在斜面方向需分解；另一易错是将静电力做功与电势差关系混淆。
8．【答案】A,D
【知识点】电荷及三种起电方式；电场线；电流、电源的概念
【解析】【解答】A . 在国际单位制中，电流的基本单位是安培，故A正确；
B . 恒定电流是指方向和大小都不随时间变化的电流，仅大小不变而方向变化的电流不是恒定电流，故B错误；
C . 根据电荷守恒定律，电荷既不会创生也不会消灭，只能发生转移，故C错误；
D . 电场线上每一点的切线方向表示该点电场强度方向，若电场线相交，则交点处会有两个不同的电场方向，这与电场强度的唯一性矛盾，故电场线不会相交，故D正确；
故选AD；
【分析】（1）本题需结合物理基本概念和定律判断，关键要准确理解电流单位、恒定电流的条件、电荷守恒定律和电场线的特性；对恒定电流的定义易忽略方向性要求，电荷守恒是自然界普遍规律，电场线不相交是电场线的基本性质之一；
（2）易错点在于将“大小不变”直接等同于“恒定电流”，而忽略方向不变的前提；电荷相关表述需紧扣电荷守恒定律，避免常识性错误。
9．【答案】A,D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】 感应电流的产生条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。A．图甲中，当条形磁铁落向闭合线圈时，穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈中有感应电流，故A正确；
B．通电直导线处于导体圆环的正上方，穿过圆环的磁通量始终为零，故不会产生感应电流，故B错误；
C．图丙中，绕轴O1O2旋转导体框，穿过导体框的磁通量不断变化，则导体框中有感应电流产生，故C错误；
D．图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中磁通量变化，但回路不闭合，没有感应电流，故D正确。
故选AD。
【分析】 只要回路中的磁通量发生变化或导体切割磁感线，就能产生感应电动势，如果有闭合回路，才能产生感应电流；如果没有闭合回路，就不会有感应电流。
10．【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用；共点力的平衡
【解析】【解答】A．根据平行板电容器电容决定式，两极板的正对面积S不变，间距d变大，电容C减小，故A错误；
B．电容变小就是袋子变小了，上下板连着电源就会保持电压不变即挤压程度不变，就把原来装的东西吐出来一些，放电完成后小袋子力挤压程度保持不变，即两极板间的电势差U不变，所以静电计指针张角不变，故B正确；
C．因为连着电源换小袋子后多余的电量已经吐掉，吐完后U不变，更大极板间距d导致板间电场强度减小，带电油滴所受的向上的电场力减小，重力大于电场力向重力方向加速移动，故C错误；
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，由电容决定式知电容变小袋子换小的，电源断线无法拿出多余的东西即电容器带电荷量Q不变，小袋子内的挤压程度变大，即电压增大，极板间距d变大，分子分母同时变大可能互相抵消，写出公式验证决定式，，，，
可知，电压增大确实把距离增大抵消了，极板间电场强度E不变，所以带电油滴所受电场力不变依旧保持平衡，故D正确；
故选BD；
【分析】（1）解题关键在于区分电容器始终连接电源（电压U不变）与断开电源（电荷量Q不变）两种情形；突破点在于熟练掌握电容定义式、决定式以及匀强电场场强公式及其在Q不变时的变形；（2）易错点在于混淆两种情况下场强随板间距的变化规律，在U不变时认为E不变，或在Q不变时认为E随d增大而减小；同时需理解静电计张角反映的是电容器两端电压。
11．【答案】保护电源，防止短路；；2.94；1.21
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】 本题考查测量电源电动势和内阻的基础知识，运用闭合电路欧姆定律，分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况，列出含有电动势和内阻的方程组求解。
（1）若无存在，当R调节到0时，外电路短路，有烧坏电源的危险，故作用是保护电源，防止短路。
（2）如图所示，注意电压表量程选择，开关置于干路
（3）根据闭合电路欧姆定律，得当电阻箱读数为时
当电阻箱读数为时
联立上两式得
，
【分析】（1）若无R0存在，当R调节到0时，电源即短路。
（2）实物连接图要与电路图相对应，注意连接顺序，只要有一处错误，就不能得分。
（3）运用闭合电路欧姆定律，分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况，列出含有电动势和内阻的方程组求解。
12．【答案】（1）甲
（2）0.607
（3）×1；欧姆；19.0
（4）
【知识点】导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】（1）因为待测电阻约为，由
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图； 由于电压表与待测电阻并联，电流表测得的电流偏大，根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值。
（2）螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数要估读，由图丙读数可知，螺旋测微器金属丝直径为（0.607、0.608）
（3）多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小则要换成低倍率，故选档；换倍率后要重新进行欧姆调零；根据图丙可得欧姆表读数为
（19）
（4）根据电阻定律可知
可得电阻率为
【分析】（1）根据待测电阻、电流表内阻和电压表内阻大小的比值关系，确定电流表的内外接法；
（2）根据螺旋测微器的使用规则进行分析；螺旋测微器的精确度为0.01mm，根据螺旋测微器的读数规则读数；
（3） 发现指针偏角太大，说明待测电阻为小电阻，准确测量电阻应换小挡 。
（4）根据电阻定律求解电阻率。
（1）因为待测电阻约为，由
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；
（2）由图丙读数可知，金属丝直径为
（0.607、0.608）
（3）[1]多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小则要换成低倍率，故选档；
[2]换倍率后要重新进行欧姆调零；
[3]根据图丙可得欧姆表读数为
（19）
（4）根据电阻定律可知
可得电阻率为
13．【答案】（1）解：题目中电荷量记为q，细线与竖直方向的夹角记θ，
对悬挂的小球进行受力分析，它受到三个力：
重力 m1g 竖直向下，库仑力两球带同种电荷，细线的拉力T沿细线方向，
根据几何关系细线长与两球间的距离相等知向右上方的库仑力与拉力与竖直方向夹角相等都为θ，空中小球水平方向受力平衡有整理可得，竖直方向绳子拉力与库仑力的竖直分量与重力平衡有
整理可得
（2）解：根据几何关系细线长与两球间的距离相等知向右上方的库仑力与拉力与竖直方向夹角相等都为θ，空中小球水平方向受力平衡有整理可得，
整理可得
【知识点】库仑定律；电场及电场力；点电荷
【解析】【分析】（1）解题关键是正确进行受力分析并利用几何关系确定角度，突破点在于发现细线拉力与库仑力大小相等的隐含条件，从而简化计算；（2）易错点在于几何关系的分析，容易错误判断库仑力的方向与竖直方向的夹角；同时要注意表达式中分母为 \( \cosθ - \sinθ \)，当 \( θ ≥ 45° \) 时此值可能为零或负值，这在物理上对应平衡状态不存在，需要题目保证 \( θ < 45° \)。
（1）一个用细线吊着，处于平衡状态，两个小球都可看成质点，地面上的小球在悬点正下方，由题意可得
解得
（2）由平衡条件及库仑定律可得
解得
14．【答案】（1）解：由闭合电路欧姆定律：当只有S1接通时，电路是电源 、 内阻、 车灯，电流已知 ，由闭合电路欧姆定律得整理得
由部分电路欧姆定律得，此时车灯两端的电压
（2）解：先求路端电压，再分流得电机电流，用输入功率减去热功率得输出功率，根据题意，由闭合电路欧姆定律得代入数据解得
此时通过车灯的电流
因此通过电动机的电流
电动机的输入功率
电动机的热功率
电动机的输出功率
（3）解：机车以恒定功率启动，用动能定理列式，最大速度时牵引力等于阻力，电动机的输出功率等于机车牵引功率，设电动自行车加速的时间为t，从静止加速到最大速度，前进距离 s=10 m，对电动自行车的加速过程
整理得
电动自行车加速运动的时间为
【知识点】焦耳定律；电功率和电功；机车启动；动能定理的综合应用；电源电动势及内阻
【解析】【分析】（1）本题是含电动机的直流电路与功率、运动学的综合题，解题关键在于分清纯电阻电路与非纯电阻电路的计算方法；第(1)问用闭合电路欧姆定律求内阻；第(2)问先求路端电压，再分流得电机电流，用输入功率减去热功率得输出功率；第(3)问机车以恒定功率启动，用动能定理列式，突破点是最大速度时牵引力等于阻力，且题目给出位移，隐含条件是电动机的输出功率等于机车牵引功率；
（2）易错点在于第(2)问中误将电动机当作纯电阻计算输出功率；第(3)问中易遗漏阻力做功，或错误使用匀加速公式而忽略功率恒定这一条件。
（1）当只有S1接通时，由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
由部分电路欧姆定律得，此时车灯两端的电压
（2）根据题意，由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
此时通过车灯的电流
因此通过电动机的电流
电动机的输入功率
电动机的热功率
电动机的输出功率
（3）设电动自行车加速的时间为t，对电动自行车的加速过程应用动能定理有
解得
15．【答案】（1）解：题目中已知电场强度大小为 ，由图乙可知，
在A点处，v2随x的变化率即图像的斜率发生变化，说明在A点前后动摩擦因数不同，设在A处滑块的摩擦因数为，加速度为零即受力平衡，则
整理可得
（2）解：由于滑块恰能到达D点该位置重力方向指向圆心，作为向心力，由运动状态必有对应的合力定律有，整理可得
滑块从B点到D点，由机械能守恒（半圆轨道光滑）定律有
整理可得
则纵坐标上a点的速度平方值为
由动能定理可知将数据代入整理可得摩擦力做功为
，
（3）解：重力向下电场力向右首尾相连，合力在初末连线上，向右下方如图所示，OP为合力方向，OP与竖直方向的夹角为，滑块在半圆轨道上等效最低点P的速度最大，，
即竖直方向夹角θ=30°，
电场力向右加速做正功重力向下与向上运动方向相反使其减速做负功，
导致粒子在BP两处的动能改变，由动能定理有
整理可得
【知识点】电场及电场力；摩擦力的判断与计算；动能定理的综合应用；机械能守恒定律；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）解题关键是将v2-x图像的斜率与物体受到的合外力联系起来，利用动能定理建立方程；突破点在于理解“恰能运动到D点”的物理含义，即在该点仅由重力提供向心力；
（2）易错点在于混淆电场力做功与路径的关系，在圆弧轨道上计算电场力做功时需注意始末位置的重力势能差；同时容易忽略图像斜率变化的物理意义是动摩擦因数发生变化。
（1）由题图乙可知，在A处滑块的加速度为零，则
解得
（2）由于滑块恰能到达D点，由牛顿第二定律有
滑块从B点到D点，由机械能守恒定律有
解得
则
由动能定理可知
解得
（3）滑块在半圆轨道上等效最低点Q的速度最大，OQ与竖直方向的夹角为，如图所示，则
由动能定理有
解得
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