精品解析：山东省泰安市新泰第一中学老校区（新泰中学）2023-2024学年高一下学期期末模拟物理试题

新泰中学2023级高一下学期期末模拟考 物理试题 2024.06 一、单选题 1. 在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度竖直上抛一小球，小球在空中运动时的图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是（　　） A. 星球P和星球Q的质量之比为 B. 星球P和星球Q的密度之比为 C. 星球P和星球Q第一宇宙速度之比为 D. 星球P和星球Q的近地卫星周期之比为 2. 质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，从时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为，则（　　） A. 时间内，汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量 B. 时间内，汽车的功率等于 C. 汽车运动的最大速度 D. 时间内，汽车的平均速度等于 3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解变力所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做功为 B. 乙图中，全过程F做的总功为108J C. 丙图中，绳长为R，空气阻力f大小不变，小球从A沿圆弧运动到B克服阻力做功 D. 丁图中，拉力F保持水平，无论缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 4. 取无穷远处电势为0，在x轴上固定有两个点电荷，x轴负半轴上电势随位置的分布如图所示，已知在处图像的切线平行于x轴，则（　　） A. 在x轴负半轴上，x₁处的电场强度最大 B. 两点电荷可能带同种电荷 C. 将负试探电荷沿+x方向移动到x₁处，电场力做负功 D. 两点电荷中正电荷电荷量大于负电荷的电荷量 5. 如图所示是一个多用电表的内部结构电路图，和是两个定值电阻，其中表头G满偏电流为1mA，内阻为760Ω，选择开关置于不同位置时，可用作量程分别为“20mA”、“10V”的电流表和电压表。下列说法正确的是（ ） A. 选择开关置于a时，构成量程为“10V”的电压表 B. 选择开关置于b时，接通电路流过电流是电流的20倍 C. 的阻值为400Ω D. 的阻值为462Ω 6. 、、三个原子核，电荷均为e，质量之比为1：2：3。如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，原子核不计重力，下列说法正确的是（ ） A. 三个原子核在电场中运动的时间相等 B. 、、的加速度关系是 C. 落在A点的原子核是 D. 三个原子核刚到达下板时的动能相等 7. “负重爬楼”是消防队员的日常训练项目之一。某次“10层负重登顶”比赛中，质量为70kg的消防员背约30kg的重物，在50s内由地面到达10层楼顶的过程中，下列说法正确的是（  ） A. 楼梯对消防员的支持力做正功 B. 消防员对重物做功约为3000J C. 消防员增加的重力势能约为7000J D. 消防员克服自身重力做功的平均功率约为420W 8. 如图，平行板电容器经开关S与电源连接、当S闭合时、电容器两极板间有一带电油滴静止在a点。已知油滴所带电荷量很小，a点的电势为φa。下列说法正确的是（　　） A. 将电容器的B板向下稍微移动、φa不变 B. 将电容器的B板向下稍微移动、油滴不动 C. 断开S，将电容器的B板向下稍微移动、φa升高 D. 断开S，将电容器的B板向下稍微移动、油滴向下移动 二、多选题 9. 发射一颗人造地球静止卫星，先将卫星发射至近地轨道Ⅰ，在近地轨道Ⅰ的Q点调整速度进入转移轨道Ⅱ，在转移轨道Ⅱ上的远地点P调整速度后进入目标轨道Ⅲ。下列说法中错误的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上的P点需要加速才能进入轨道Ⅲ B. 卫星在轨道Ⅱ上Q点的加速度大于轨道I上Q的加速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上Q点的线速度小于轨道Ⅱ上P点的线速度 D. 卫星在轨道Ⅱ上从Q到P运行的时间小于卫星在轨道Ⅲ上绕行的半周期 10. 如图所示，一个轻质弹簧下端固定在足够长光滑斜面的最底端，弹簧上端放上物块A，A与弹簧不拴接。对A施加沿斜面向下的力使弹簧处于压缩状态，撤去外力释放物块A，A沿斜面向上运动到最大位移过程中，以下说法正确的是（　　） A. 物块A的动能先增大后减小 B. 物块A的机械能保持不变 C. 弹簧的弹性势能与物块A的动能之和一直减小 D. 物块A从释放到离开弹簧过程中加速度一直减小 11. 如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径R=1m。M为圆弧上一点，θ是半径OM与OC组成的角度，当θ沿逆时针方向增大时M点的电势φ随θ变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场方向为垂直于AD连线向上 B. 匀强电场的电场强度大小为1.5V/m C. 将一质子由B点移至D点，电势能减少3eV D. 将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功 12. 在真空中的O点存在一孤立的带正电的点电荷，将一带电粒子以一定的初速度射入该电荷激发的电场中，粒子在电场中的一段轨迹如图所示。粒子从P点运动到R点的过程中，在Q点与圆1相交，在R点与圆2相切，圆1、2的圆心在O点，不计粒子重力，粒子电荷量保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 该粒子一定带负电荷 B. 粒子在P点比在Q点加速度大 C. 粒子从P点运动到R点后有可能继续沿圆2轨迹做圆周运动 D. 粒子从P点运动到R点（不含）的过程中速度方向与电场线方向的夹角一直为钝角 三、实验题 13. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为，回答以下问题： （1）关于本实验，下列说法中正确的是（ ）； A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 C. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 D. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 （2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为__________J，重力势能的减少量为__________J；（结果均保留两位小数） （3）在实验中发现，重物减少的重力势能__________重物增加的动能（选填“大于”或“小于”或“等于”），其原因主要是因为__________。 （4）如下图所示，螺旋测微器的读数为__________：游标卡尺的读数为__________。 14. 某学习小组欲测量由某种新材料制成的电热丝的电阻率ρ。 （1）用毫米刻度尺测出电热丝的长度为。 （2）用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（a）所示，该读数为______。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。 （3）用多用电表粗略测量电热丝的电阻约为。 （4）为精确测量该电热丝的电阻，设计了如图（b）所示的实验电路图。现有实验器材： 电池组E，电动势为，内阻忽略不计； 电压表V（量程为，内阻为）； 电流表A（量程为，内阻比较小）； 定值电阻（阻值可选用和）； 滑动变阻器R，最大阻值为； 开关、导线若干。 ①要求电热丝两端的电压可在的范围内连续可调，应选用阻值为______（填“”或“”）的定值电阻； ②闭合开关S前，滑动变阻器R的滑片应置于______（填“a”或“b”）端； ③闭合开关S，调节滑动变阻器R，使电压表V和电流表A的示数尽量大些，读出此时电压表V和电流表A的示数分别为U、I，则该电热丝电阻的表达式为______（用U、I、、表示，不得直接用数值表示）； ④多次测量得到电热丝的电阻的平均值为。 （5）由以上数据可估算出该电热丝的电阻率ρ约为______（填标号）。 A. B. C. D. 四、解答题 15. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，已知该行星半径为，引力常量为。宇航员在该行星表面距地面处（）由静止释放一个小球，经过时间落到地面（引力视为恒力，不计行星自转，阻力可忽略）。求： （1）该行星表面的重力加速度g； （2）该行星的质量M； （3）该行星的第一宇宙速度； 16. 用一条长为L的绝缘轻绳悬挂一个质量为m、带电量为+q的小球A，其悬点为O。现加一斜向上与水平方向成60º角的匀强电场，静止时绝缘绳与竖直方向成60º夹角。重力加速度为g，静电力常量为k，求： （1）该匀强电场的电场强度的大小E； （2）现在悬点正下方距悬点L处固定另一带电小球B，若撤去该匀强电场，小球A仍能在原位置保持静止，求小球B的电荷量Q。 17. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术简称，可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为m，带电荷量为e，MN两端的电压为，偏转场区域水平宽度为，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为H，电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30°，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求 （1）求电子刚进入偏转场时的速度大小； （2）求匀强电场的电场强度E的大小； （3）求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小。 18. 如图所示，粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点作平抛运动。 已知：导轨半径，小滑块的质量，小滑块与轨道间的动摩擦因数，的长度，重力加速度取。求： （1）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小； （2）弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能； （3）若仅改变的长度，其他不变，滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道，求出的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新泰中学2023级高一下学期期末模拟考 物理试题 2024.06 一、单选题 1. 在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度竖直上抛一小球，小球在空中运动时的图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是（　　） A. 星球P和星球Q的质量之比为 B. 星球P和星球Q的密度之比为 C. 星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为 D. 星球P和星球Q的近地卫星周期之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知星球P和星球Q表面的重力加速度之比为 根据 可得 而 可得的质量之比 选项A错误； B．根据 可得星球P和星球Q的密度之比为 选项B正确； C．根据 可得 星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为 选项C错误； D．根据 星球P和星球Q的近地卫星周期之比为 选项D错误。 故选B。 2. 质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，从时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为，则（　　） A. 时间内，汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量 B. 时间内，汽车的功率等于 C. 汽车运动的最大速度 D. 时间内，汽车的平均速度等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据动能定理，在时间内，汽车的牵引力与阻力做功之和等于汽车动能的增加量，选项A错误； B．时间内，汽车的功率保持不变，等于 选项B错误； C．在匀加速阶段 则汽车的额定功率 汽车运动的最大速度 选项C正确； D．若在时间内汽车做匀加速运动，则汽车的平均速度等于，而在该时间内汽车的位移大于做匀加速运动的位移，可知汽车的平均速度大于，选项D错误。 故选C。 3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解变力所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的功为 B. 乙图中，全过程F做的总功为108J C. 丙图中，绳长为R，空气阻力f大小不变，小球从A沿圆弧运动到B克服阻力做功 D. 丁图中，拉力F保持水平，无论缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 【答案】C 【解析】 【详解】A．F大小不变，根据功的定义可得物块从A到C过程中，力F做的功为 故A错误； B．乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功为 故B错误； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中克服空气阻力做的功为 故C正确； D．图丁中，F始终保持水平，当F为恒力时将小球从P拉到Q，F做的功是 而F缓慢将小球从P拉到Q，F为水平方向的变力，F做的功不能用力乘以位移计算，故D错误； 故选C。 4. 取无穷远处电势为0，在x轴上固定有两个点电荷，x轴负半轴上电势随位置的分布如图所示，已知在处图像的切线平行于x轴，则（　　） A. 在x轴负半轴上，x₁处的电场强度最大 B. 两点电荷可能带同种电荷 C. 将负试探电荷沿+x方向移动到x₁处，电场力做负功 D. 两点电荷中正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量 【答案】D 【解析】 【详解】A．-x图像斜率绝对值表示电场强度大小，处电场强度为零，故A错误； BCD．在x负半轴上，电势有正有负，故两电荷一定带异种电荷。将负试探电荷沿+x方向移动到处，该过程电场力向右，电场力做正功，故BC错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示是一个多用电表的内部结构电路图，和是两个定值电阻，其中表头G满偏电流为1mA，内阻为760Ω，选择开关置于不同位置时，可用作量程分别为“20mA”、“10V”的电流表和电压表。下列说法正确的是（ ） A. 选择开关置于a时，构成量程为“10V”的电压表 B. 选择开关置于b时，接通电路流过电流是电流的20倍 C. 的阻值为400Ω D. 的阻值为462Ω 【答案】D 【解析】 【详解】AC．选择开关置于a时，表头G与并联，这是一个电流表结构，所以选择开关置于a时构成大量程的电流表，根据欧姆定律得 故AC错误； BD．选择开关置于b时，表头G与并联，再与串联，构成一个电压表，流过的电流与表头G和并联部分的电流相等，根据欧姆定律得 即 所以 故B错误，D正确。 故选D。 6. 、、三个原子核，电荷均为e，质量之比为1：2：3。如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，原子核不计重力，下列说法正确的是（ ） A. 三个原子核在电场中运动的时间相等 B. 、、的加速度关系是 C. 落在A点的原子核是 D. 三个原子核刚到达下板时的动能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为原子核在电场中水平方向做匀速直线匀速，又因为它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，由 可知，三个原子核在电场中运动时间关系为 故A错误； B．由题意知，原子核在电场中的加速度为 即原子核的加速度之比为它们的比荷之比，则、、的加速度关系是 故B错误； C．因为三个原子核在电场中的侧位移相等，由 可知，加速度越小，运动时间越长，所以落在A点的原子核是，故C正确； D．对三原子核由动能定理得 则 因为它们质量不同，则初动能不同，则三个原子核刚到达下板时的动能不相等，故D错误。 故选C。 7. “负重爬楼”是消防队员的日常训练项目之一。某次“10层负重登顶”比赛中，质量为70kg的消防员背约30kg的重物，在50s内由地面到达10层楼顶的过程中，下列说法正确的是（  ） A. 楼梯对消防员的支持力做正功 B. 消防员对重物做功约为3000J C. 消防员增加的重力势能约为7000J D. 消防员克服自身重力做功的平均功率约为420W 【答案】D 【解析】 【详解】A．整个过程中，支持力的作用点没有发生位移，楼梯对消防员的支持力不做功，故A错误； B．重物重力势能增加 则消防员对重物做功约为9000J，故B错误； C．消防员重力势能增加 故C错误； D．消防员克服自身重力做功等于重力势能增加约为21000J，则消防员克服自身重力做功的平均功率约为 故D正确。 故选D。 8. 如图，平行板电容器经开关S与电源连接、当S闭合时、电容器两极板间有一带电油滴静止在a点。已知油滴所带电荷量很小，a点的电势为φa。下列说法正确的是（　　） A. 将电容器的B板向下稍微移动、φa不变 B. 将电容器的B板向下稍微移动、油滴不动 C. 断开S，将电容器的B板向下稍微移动、φa升高 D. 断开S，将电容器的B板向下稍微移动、油滴向下移动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．保持开关闭合，电压U不变，将电容器的B板向下稍微移动，则板间距增大，由 可知，场强减小，电场力减小，之前静止的油滴将向下运动，根据 可知场强减小， Aa距离不变，电势升高，故AB错误； CD．断开S，电荷量保持不变，根据公式 解得 可知将电容器的B板向下稍微移动，场强E保持不变，油滴受力不变，保持静止，根据 可知场强不变，距离增大，则电势升高，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 9. 发射一颗人造地球静止卫星，先将卫星发射至近地轨道Ⅰ，在近地轨道Ⅰ的Q点调整速度进入转移轨道Ⅱ，在转移轨道Ⅱ上的远地点P调整速度后进入目标轨道Ⅲ。下列说法中错误的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上的P点需要加速才能进入轨道Ⅲ B. 卫星在轨道Ⅱ上Q点的加速度大于轨道I上Q的加速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上Q点的线速度小于轨道Ⅱ上P点的线速度 D. 卫星在轨道Ⅱ上从Q到P运行的时间小于卫星在轨道Ⅲ上绕行的半周期 【答案】BC 【解析】 【详解】A．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，所以卫星在轨道Ⅱ上的P点需要加速才能进入轨道Ⅲ，故A正确，不满足题意要求； B．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于轨道I上Q的加速度，故B错误，满足题意要求； C．根据开普勒第二定律可知，卫星在近地点的速度大于远地点的速度，则卫星在轨道Ⅱ上Q点的线速度大于轨道Ⅱ上P点的线速度，故C错误，满足题意要求； D．根据开普勒第三定律 由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅲ的半径，则卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期，所以卫星在轨道Ⅱ上从Q到P运行的时间小于卫星在轨道Ⅲ上绕行的半周期，故D正确，不满足题意要求。 故选BC。 10. 如图所示，一个轻质弹簧下端固定在足够长的光滑斜面的最底端，弹簧上端放上物块A，A与弹簧不拴接。对A施加沿斜面向下的力使弹簧处于压缩状态，撤去外力释放物块A，A沿斜面向上运动到最大位移过程中，以下说法正确的是（　　） A. 物块A的动能先增大后减小 B. 物块A的机械能保持不变 C. 弹簧的弹性势能与物块A的动能之和一直减小 D. 物块A从释放到离开弹簧过程中加速度一直减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物块A的速度从零增大到最大再减速到零，故动能先增大后减小，故A正确； B．弹簧对物块做正功，故物块A的机械能增加，故B错误； C．弹簧与物块组成的系统机械能守恒，物块A的重力势能一直增加，弹簧的弹性势能与物块A的动能之和一直减小，故C正确； D．设斜面倾角为，物块A从释放到离开弹簧过程中，弹簧形变量一直减小，先开始加速度向上，一直到平衡位置，根据牛顿第二定律 知加速度减小，之后，加速度向下，根据牛顿第二定律 知加速度增加，故D错误。 故选AC。 11. 如图甲所示，一圆心为O圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径R=1m。M为圆弧上一点，θ是半径OM与OC组成的角度，当θ沿逆时针方向增大时M点的电势φ随θ变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场方向为垂直于AD连线向上 B. 匀强电场的电场强度大小为1.5V/m C. 将一质子由B点移至D点，电势能减少3eV D. 将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图可知当时，M点电势最小，为1V；当，M点电势最大，为4V；则可知电场方向与AC的夹角为45°，即沿AD连线方向上，大小为 故A错误，B正确； C．BD两点之间的电势差为 将一质子由B点移至D点，电场力做功 即电势能减小，故C错误； D．因为电场线沿AD连线方向，故将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功，故D正确。 故选BD。 12. 在真空中的O点存在一孤立的带正电的点电荷，将一带电粒子以一定的初速度射入该电荷激发的电场中，粒子在电场中的一段轨迹如图所示。粒子从P点运动到R点的过程中，在Q点与圆1相交，在R点与圆2相切，圆1、2的圆心在O点，不计粒子重力，粒子电荷量保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 该粒子一定带负电荷 B. 粒子在P点比在Q点加速度大 C. 粒子从P点运动到R点后有可能继续沿圆2轨迹做圆周运动 D. 粒子从P点运动到R点（不含）的过程中速度方向与电场线方向的夹角一直为钝角 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如图所示，由物体做曲线运动的特点知，合力在曲线弯曲的凹侧，故该粒子与带正电的点电荷相互吸引。该粒子一定带负电荷。故A正确； B．由A选项图知，，由静电力公式 则可知 由牛顿第二定律知，故粒子P点加速度比Q点加速度小。故B错误； C．依题意，粒子只受电场力作用，粒子的动能与电势能相互转化，粒子从P点运动到R点后一定做离心运动。故C错误； D．粒子速度方向与电场线方向如图 粒子从P点运动到R点（不含）的过程中速度方向与电场线方向的夹角一直为钝角。故D正确。 故选AD 三、实验题 13. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为，回答以下问题： （1）关于本实验，下列说法中正确的是（ ）； A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 C. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 D. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 （2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为__________J，重力势能的减少量为__________J；（结果均保留两位小数） （3）在实验中发现，重物减少的重力势能__________重物增加的动能（选填“大于”或“小于”或“等于”），其原因主要是因为__________。 （4）如下图所示，螺旋测微器的读数为__________：游标卡尺的读数为__________。 【答案】（1）AB （2） ①. 8.00 ②. 8.25 （3） ①. 大于 ②. 重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力 （4） ①. 8.400 ②. 3.050 【解析】 【小问1详解】 A．两限位孔必须在同一竖直线上，这样可以让纸带顺利通过，减小摩擦对实验的影响，A正确； B．实验前，手提住纸带上端，使纸带竖直，可以使纸带放开后保持竖直状态通过打点计时器，从而减小摩擦对实验的影响，B正确； C．应该先接通打点计时器的电源，再释放纸带，这样可以充分利用纸带，使纸带上数据点多，若先释放纸带后接通电源，纸带上数据点会很少，甚至没有数据，C错误； D．应选择纸带上距离适当较远的两点作为初、末位置，这样可以使误差百分比减小，D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]打下C点时重物的速度大小是 则，重物的动能增加量为 [2]重物减少的重力势能为 【小问3详解】 [1]由（2）中计算可知，重物减少的重力势能大于重物增加的动能； [2]由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。 【小问4详解】 [1]图中螺旋测微器读数为 [2]图中游标卡尺读数为 14. 某学习小组欲测量由某种新材料制成的电热丝的电阻率ρ。 （1）用毫米刻度尺测出电热丝的长度为。 （2）用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（a）所示，该读数为______。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。 （3）用多用电表粗略测量电热丝的电阻约为。 （4）为精确测量该电热丝电阻，设计了如图（b）所示的实验电路图。现有实验器材： 电池组E，电动势为，内阻忽略不计； 电压表V（量程为，内阻为）； 电流表A（量程为，内阻比较小）； 定值电阻（阻值可选用和）； 滑动变阻器R，最大阻值为； 开关、导线若干。 ①要求电热丝两端的电压可在的范围内连续可调，应选用阻值为______（填“”或“”）的定值电阻； ②闭合开关S前，滑动变阻器R的滑片应置于______（填“a”或“b”）端； ③闭合开关S，调节滑动变阻器R，使电压表V和电流表A的示数尽量大些，读出此时电压表V和电流表A的示数分别为U、I，则该电热丝电阻的表达式为______（用U、I、、表示，不得直接用数值表示）； ④多次测量得到电热丝的电阻的平均值为。 （5）由以上数据可估算出该电热丝的电阻率ρ约为______（填标号）。 A. B. C. D. 【答案】 ①. 0.680 ②. ③. a ④. ⑤. B 【解析】 【详解】（2）[1]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 （4）[2]实验要求电热丝两端的电压可在的范围内连续可调，需要将电压表改装成量程至少为12V的电压表，则 即定值电阻选用。 [3]滑动变阻器采用分压式接法，为了确保安全，闭合开关前，应使输出电压为0，即闭合开关S前，滑动变阻器R的滑片应置于a端。 [4]根据欧姆定律有 解得 （5）[5]根据电阻的决定式有 解得 故选B。 四、解答题 15. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，已知该行星半径为，引力常量为。宇航员在该行星表面距地面处（）由静止释放一个小球，经过时间落到地面（引力视为恒力，不计行星自转，阻力可忽略）。求： （1）该行星表面的重力加速度g； （2）该行星的质量M； （3）该行星的第一宇宙速度； 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设行星表面的重力加速度为，对小球有 解得 （2）对行星表面物体，有 解得行星质量 （3）对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星，由牛顿第二定律可得 解得该行星的第一宇宙速度为 16. 用一条长为L的绝缘轻绳悬挂一个质量为m、带电量为+q的小球A，其悬点为O。现加一斜向上与水平方向成60º角的匀强电场，静止时绝缘绳与竖直方向成60º夹角。重力加速度为g，静电力常量为k，求： （1）该匀强电场的电场强度的大小E； （2）现在悬点正下方距悬点L处固定另一带电小球B，若撤去该匀强电场，小球A仍能在原位置保持静止，求小球B的电荷量Q。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对小球A受力分析，水平方向 竖直方向 解得 （2）若撤去该匀强电场，小球A仍能在原位置保持静止，根据几何关系可知小球B在原位置产生场强与水平方向夹角为30°，对A分析，水平方向 竖直方向 且 解得 17. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为m，带电荷量为e，MN两端的电压为，偏转场区域水平宽度为，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为H，电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30°，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求 （1）求电子刚进入偏转场时的速度大小； （2）求匀强电场的电场强度E的大小； （3）求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理有 电子刚进入偏转场时的速度大小为 （2）电子在偏转场运动的时间为 电子射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30°，可得 电子在偏转场的加速度为 匀强电场的电场强度的大小为 （3）作电子离开偏转电场的速度反向延长线，由电子束离开偏转场时速度偏转角正切值 速度偏转角正切值 则 所以电子离开偏转场时速度反向延长线与进入偏转场时的速度方向交于偏转电场宽度的中点，可知 可得 18. 如图所示，粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点作平抛运动。 已知：导轨半径，小滑块的质量，小滑块与轨道间的动摩擦因数，的长度，重力加速度取。求： （1）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小； （2）弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能； （3）若仅改变的长度，其他不变，滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道，求出的可能值。 【答案】（1）；（2）；（3）或者 【解析】 【详解】（1）在C点，根据牛顿第二定律有 在B点，根据牛顿第二定律有 小滑块从B至C根据动能定理有 代入数据得 根据牛顿第三定律，小滑块对圆轨道最低处点的压力大小； （2）小滑块A至B根据功能关系有 由（1）可得，代入数据得 （3）物块滑上圆轨道，但不越过圆弧，设刚好到达圆弧时，轨道长，刚好到达B点时，轨道长为，则 代入数据解得 故物块滑上圆轨道，但不越过圆弧的条件为：； 依题意，时，刚好不脱离最高点：故物块要在整个圆弧运动要求； 综上述二种情况有 或者 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$