精品解析：山东省青岛市莱西市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题（等级考）

高一学业水平阶段性检测（四） 物理试题（等级考） 本试卷共100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A. 电场中某点先后放入正、负试探电荷，受到的电场力反向，所以两种情况下电场强度方向相反 B. 电场强度公式表明，当r减半时，电场强度变为原来的4倍 C. 电场强度公式表明，q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 D. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 2. 莱顿瓶是一种早期的电容器，主要部分是一个玻璃瓶，瓶子内、外表面分别贴有锡箔，瓶内的锡箔通过金属链跟金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球，通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电，下列说法正确的是（　　） A. 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷越多 B. 瓶内外锡箔的厚度越厚，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 C. 充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 D. 莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 3. M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子沿电场线从M点向N点运动，电子仅受电场力作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电子的速度在不断地增大 B. 电子的加速度在不断地增大 C. M点的电场强度小于N点的电场强度 D. M点的电势高于N点的电势 4. 蹦床是新型的体育项目，蹦床训练可以帮助少年儿童身体健康、智力发展和感觉知觉系统发展。如图所示，某次比赛时，运动员刚开始静止在蹦床上的B点（未标出），通过调整姿态，多次弹跳后能达到的最高点是A点，距离B点高度为h，然后运动员从A点保持姿势不变由静止下落，一直将蹦床压缩至最低点C点。不计空气阻力，关于上述过程的说法正确的是（　　） A. 运动员在B点机械能最大，在C点加速度竖直向上 B. 从A点下落至C点的过程，运动员的机械能先不变后增大 C. 从A点下落，在B点至C点的过程，运动员的动能一直减小 D. 从静止开始的整个过程中，运动员和弹簧床组成系统的机械能守恒 5. 如图所示，电源电动势为6V，电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，电路其余部分完好。为了查出故障导线，某同学选用电压表的直流10V挡，闭合开关后，将电压表的正极接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上，多用电表的示数分别为6V、6V、6V。可判断出故障的导线是（ ） A. AB B. CD C. EF D. GH 6. 有一条均匀金属链条，一半长度在光滑足够高斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半长度竖直下垂，由静止释放后链条滑动，链条刚好全部滑出斜面时的速度大小为1.25m/s。已知重力加速度，则金属链条的长度为（　　） A. 0.25m B. 0.50m C. 1.00m D. 1.50m 7. 如图所示，电路两端加恒定电压U，电路稳定后，灯泡L正常发光，然后向右移动滑动变阻器R的滑片，在此过程中（ ） A. 灯泡L逐渐变暗 B. 定值电阻两端电压逐渐减小 C. 电容器C所带的电荷量逐渐增大 D. 定值电阻中有水平向右的电流 8. 充电宝作为移动电源，为移动设备提供额外电能，解决电量不足问题。使用时要遵循充电规范、定期检查、正确存储、注意携带安全等。如图所示是某充电宝的部分标识。关于该充电宝，下列说法正确的是（ ） A. 充满电后储存的能量约 B. 充满电后可供3.7V用电器使用100小时，平均电流强度约0.2A C. 从20%电量充电到80%电量用5小时，充电过程的电流约为1.2A D. 该电池提供的总能量可以使一名质量60kg的学生提升的最大竖直高度为300m 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法正确的是（　　） A. 两导线电阻之比为 B. 两导线中的电场强度之比为 C. 两导线的焦耳热功率之比为 D. 自由电子在两导线中移动的速率之比 10. 如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（ ） A. 电解液的电阻为 B. 电解液的电阻为 C. 电阻率是 D. 电阻率是 11. 在科艺节上，老师表演了一个“魔术”：如图甲，在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条，将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊香，很快瓶里烟雾缭绕；摇动起电机后，顿时瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯视图，其中a、b、c为瓶内电场中同一条电场线上的三个点，且。则起电机摇动时（　　） A. 带负电的烟尘聚集在铝片上 B. C. a点的电场强度小于b点的电场强度 D. 带负电烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能 12. 如图，轻杆上端可绕光滑铰链O在竖直平面内自由转动，可视为质点的小球A固定在轻杆末端，用细绳连接小球B，绳的另一端穿过位于O点正下方的小孔P与A相连。用沿绳斜向上的拉力F作用于小球A，使杆保持水平，某时刻撤去拉力，小球A、B带动轻杆绕O点转动。已知小球A、B的质量分别为m和2m，杆长为3L，OP长为5L，重力加速度为g，忽略一切阻力。轻杆运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 杆竖直时，小球A的速度大小为 B. 杆竖直时，小球B的速度达到最大值 C. 两小球速度大小相等时AP间细绳方向与竖直方向的夹角为30° D. 小球A向下摆动过程中，小球A的机械能一直增大 三、非选择题，共6小题，共60分。 13. 为测量一大捆电阻率为的铜导线的长度，实验小组设计方案如下： （1）割去该铜导线的外皮，用螺旋测微器测定裸露铜丝的直径，如图（甲）所示，直径______mm。 （2）设计如图乙电路图测定铜丝电阻。闭合开关，把单刀双掷开关拨向1，调节电阻箱，记下电流表读数为；把开关拨向2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数也为。则电阻的阻值为______的示数。（选填“”、“”） （3）根据以上过程测得的数据和铜的电阻率，得出铜导线长度______（用，d，等表示）。 14. 图示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，A、B、C、D点均固定宽度为的挡光片。规定物体在最低点D的重力势能为零。 （1）实验中，释放摆锤，使用光电门传感器测量摆锤经过各点的速度，若摆锤经过D点挡光片的挡光时间t为3.6ms，则摆锤经过D点的速度为______m/s。（结果保留一位小数） （2）现已测得摆锤下摆过程中，经过A、B两挡光片的时间分别为、，A、B与D的高度差分别为、，重力加速度为g。若得出______，就可以认为摆锤在A、B两处的机械能是相等的（用题目给定的符号表示）。 （3）另一实验小组自上而下将挡光片编号为1、2、3、4、5、6，测量并计算出摆锤经过各个挡光片机械能如下表： 挡光片的位置编号 1 2 3 4 5 6 机械能 0.056 0.055 0.059 0.053 0.051 0.047 摆锤经过第______个挡光片的数据不合理（填写挡光片的位置编号！）。剔除不合理数据后，其它数据还存在明显差异，这是因为：______。 15. 在一个点电荷的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.6m和1.2m（图甲）。在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线、所示。 （1）求A点和B点的电场强度的大小和方向； （2）点电荷所在位置的坐标是多少。 16. 如图所示，单刀双掷开关S原来跟“2”相接，从开始，开关改接“1”，一段时间后，电路稳定，再经过时间，把开关改接“2”。规定通过P点的电流方向水平向右为正，请定性画出流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差随时间变化的图像。 17. 如图所示，倾角的固定光滑斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时用手按住物体A，使其静止在斜面的C点，C、D两点间的距离为L，现由静止释放物体A，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E点，D、E两点间距离为，若物体A、B的质量分别为4m和m，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求： （1）物体A从静止释放后下滑到D点时的速度大小； （2）弹簧被压缩后的最大弹性势能； （3）查阅资料可知弹性限度内，弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。若物体A下滑到E点时剪断细绳，请通过计算判断物体A能否回弹，若能回弹，求回弹的最大距离；若不能回弹，求需要把弹簧再压缩的距离。 18. 如图，倾角为的斜面末端连接一段水平轨道后与竖直的光滑半圆轨道平滑连接，圆轨道圆心为O，半径为，A、B为竖直直径的上、下两端点。整个轨道绝缘，小球带电量保持不变，空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量为、带电荷量为的小球（可视为质点），以大小为的初速度从B点水平进入半圆轨道，从圆轨道的最高点A飞出后恰好以垂直斜面的速度落在斜面上C点。已知电场强度大小为，重力加速度g取，，。求： （1）小球在A点的速度大小； （2）小球在半圆轨道上速度最大时对轨道的压力； （3）小球落在C点的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一学业水平阶段性检测（四） 物理试题（等级考） 本试卷共100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A. 电场中某点先后放入正、负试探电荷，受到的电场力反向，所以两种情况下电场强度方向相反 B. 电场强度公式表明，当r减半时，电场强度变为原来的4倍 C. 电场强度公式表明，q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 D. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度由电场本身决定，与放不放试探电荷，放何种电荷均无关，则电场中某点先后放入正、负试探电荷，受到的电场力反向，但两种情况下电场强度方向相同，故A错误； B．公式是真空中点电荷电场强度的决定式，则点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离的二次方成反比，故在减半的位置上，电场强度变为原来的4倍，故B正确； C．公式是电场强度的定义式，电场强度由电场本身决定，电场中某点的电场强度的大小与试探电荷所带的电荷量大小无关，故C错误； D．根据电荷在电场中所受电场力公式可知，电荷在电场中所受电场力与电场强度、电荷量有关，而匀强电场中电场强度处处相同，电荷的电荷量不同，则电荷在其中受力不同，故D错误。 故选B 2. 莱顿瓶是一种早期的电容器，主要部分是一个玻璃瓶，瓶子内、外表面分别贴有锡箔，瓶内的锡箔通过金属链跟金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球，通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电，下列说法正确的是（　　） A. 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷越多 B. 瓶内外锡箔的厚度越厚，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 C. 充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 D. 莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 【答案】A 【解析】 【详解】A．玻璃瓶，瓶子内、外表面分别贴有锡箔，可将莱顿瓶等效为一个平行板电容器，根据 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，即间距d越小，则莱顿瓶能容纳的电荷越多，故A正确； B．根据 瓶内外锡箔的厚度越厚，即间距d越大，莱顿瓶的电容越小，则莱顿瓶容纳电荷的本领越弱，故B错误； C．根据电容器的定义式有 该表达式是比值定义，电容与电荷量、电压没有本质的决定关系，可知，充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领不变，故C错误； D．根据 可知，莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度有关，故D错误。 故选A。 3. M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子沿电场线从M点向N点运动，电子仅受电场力作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电子的速度在不断地增大 B. 电子的加速度在不断地增大 C. M点的电场强度小于N点的电场强度 D. M点的电势高于N点的电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，电子的电势能逐渐增大，则电场力做负功，电子的动能逐渐减小，即电子的速度在不断减小，故A错误； B．根据 可知，图像中，图线上某点切线斜率表示电场力，根据图像可知，斜率逐渐减小，则电场力逐渐减小，即电子的加速度在不断地减小，故B错误； C．结合上述可知，电子在M点受到的电场力大于N点受到的电场力，则M点的电场强度大于N点的电场强度，故C错误； D．结合上述，电场力对电子做负功，电场力方向由，则电场线的方向由，沿电场线电势降低，则M点的电势高于N点的电势，故D正确。 故选D。 4. 蹦床是新型的体育项目，蹦床训练可以帮助少年儿童身体健康、智力发展和感觉知觉系统发展。如图所示，某次比赛时，运动员刚开始静止在蹦床上的B点（未标出），通过调整姿态，多次弹跳后能达到的最高点是A点，距离B点高度为h，然后运动员从A点保持姿势不变由静止下落，一直将蹦床压缩至最低点C点。不计空气阻力，关于上述过程的说法正确的是（　　） A. 运动员在B点机械能最大，在C点的加速度竖直向上 B. 从A点下落至C点的过程，运动员的机械能先不变后增大 C. 从A点下落，在B点至C点的过程，运动员的动能一直减小 D. 从静止开始的整个过程中，运动员和弹簧床组成系统的机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员下落过程，在接触蹦床之前只有重力做功，运动员的机械能守恒，与弹簧接触向下运动过程中，蹦床的形变量增大，蹦床的弹性势能增大，运动员的机械能减小，可知运动员在B点的机械能小于运动员接触蹦床之前的机械能，即运动员在B点机械能不是最大，运动员在C点蹦床对运动员的弹力大于运动员的重力，加速度方向竖直向上，故A错误； B．结合上述可知，从A点下落至C点的过程，运动员的机械能先不变后减小，故B错误； C．从A点下落，接触蹦床之前，运动员做自由落体运动，运动员动能增大，刚刚接触蹦床时，蹦床对运动员的弹力小于运动员的重力，运动员向下运动过程中，蹦床弹力增大，则运动员向下做加速度减小得加速运动，到达B点时，弹力与重力平衡，运动员加速度为0，速度达到最大，动能达到最大，之后，蹦床的弹力大于重力，运动员向下做加速度增大的减速一定，可知，运动员在B点至C点的过程，动能一直减小，故C正确； D．根据题意运动员先前处于静止状态，多次弹跳后能达到的最高点是A点，此过程，运动员的机械能增大，可知，从静止开始的整个过程中，运动员和弹簧床组成系统机械能不守恒，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，电源电动势为6V，电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，电路其余部分完好。为了查出故障导线，某同学选用电压表的直流10V挡，闭合开关后，将电压表的正极接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上，多用电表的示数分别为6V、6V、6V。可判断出故障的导线是（ ） A. AB B. CD C. EF D. GH 【答案】A 【解析】 【详解】将电压表的正极接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上，多用电表都有示数，说明B点到电源的负极之间的导线都是导通的，相当于电压表测出了电源两端的外电压，则故障一定在AB之间的导线上，故选A。 6. 有一条均匀金属链条，一半长度在光滑的足够高斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半长度竖直下垂，由静止释放后链条滑动，链条刚好全部滑出斜面时的速度大小为1.25m/s。已知重力加速度，则金属链条的长度为（　　） A. 0.25m B. 0.50m C. 1.00m D. 1.50m 【答案】A 【解析】 【详解】令金属链条的长度为L，质量为m，根据机械能守恒定律有 解得 故选A。 7. 如图所示，电路两端加恒定电压U，电路稳定后，灯泡L正常发光，然后向右移动滑动变阻器R的滑片，在此过程中（ ） A. 灯泡L逐渐变暗 B. 定值电阻两端电压逐渐减小 C. 电容器C所带的电荷量逐渐增大 D. 定值电阻中有水平向右的电流 【答案】D 【解析】 【详解】AB．向右移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，电路两端加恒定电压U，则总电流增大，灯泡L逐渐变亮，定值电阻两端电压逐渐增大，故AB错误； CD．电路总电流增大，定值电阻两端电压逐渐增大，电路两端加恒定电压U，则滑动变阻器与灯泡L两端的总电压逐渐减小，即电容器C两极板间的电势差逐渐减小，根据，可知电容器C所带的电荷量逐渐减小，电容器放电，定值电阻中有水平向右的电流，故C错误，D正确。 故选D。 8. 充电宝作为移动电源，为移动设备提供额外电能，解决电量不足的问题。使用时要遵循充电规范、定期检查、正确存储、注意携带安全等。如图所示是某充电宝的部分标识。关于该充电宝，下列说法正确的是（ ） A. 充满电后储存的能量约 B. 充满电后可供3.7V用电器使用100小时，平均电流强度约0.2A C. 从20%电量充电到80%电量用5小时，充电过程的电流约为1.2A D. 该电池提供的总能量可以使一名质量60kg的学生提升的最大竖直高度为300m 【答案】C 【解析】 【详解】A．电池容量为 充满电后储存的能量约为 J 故A正确； B．电池容量为 根据电流定义式可知 A 故B错误； C．从20%电量充电到80%电量用5小时，充电过程的电流约为 A 故C正确； D．根据能量守恒定律可知 解得 m 故D错误； 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀金属导线a、b串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法正确的是（　　） A. 两导线电阻之比为 B. 两导线中的电场强度之比为 C. 两导线的焦耳热功率之比为 D. 自由电子在两导线中移动的速率之比 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据电阻决定式有 ， 解得 故A错误； B．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据 ， 解得 故B正确； C．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据 ， 解得 故C正确； D．根据电流的微观定义式有 解得 故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（ ） A. 电解液的电阻为 B. 电解液的电阻为 C. 电阻率是 D. 电阻率是 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据欧姆定律 结合乙图可知，U-I图像中图线上某点与原点连线的切线斜率表示电阻，即 故A错误，B正确； CD．由电阻定律 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 11. 在科艺节上，老师表演了一个“魔术”：如图甲，在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条，将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊香，很快瓶里烟雾缭绕；摇动起电机后，顿时瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯视图，其中a、b、c为瓶内电场中同一条电场线上的三个点，且。则起电机摇动时（　　） A. 带负电的烟尘聚集在铝片上 B. C. a点的电场强度小于b点的电场强度 D. 带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于铝片附近的电场；且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带负电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到铝片上，这样消除了烟尘中的尘粒。A正确； BC．根据电场线的疏密分析可知，a点的电场强度小于b点的电场强度，ab处的平均场强小于bc的平均场强，所以有 即 两侧同加可得 B错误，C正确； D．沿电场线方向电势降低，，所以带负电的烟尘电势能关系为 即 带负电的烟尘在b点的电势能小于在c点的电势能，D错误。 故选AC。 12. 如图，轻杆上端可绕光滑铰链O在竖直平面内自由转动，可视为质点的小球A固定在轻杆末端，用细绳连接小球B，绳的另一端穿过位于O点正下方的小孔P与A相连。用沿绳斜向上的拉力F作用于小球A，使杆保持水平，某时刻撤去拉力，小球A、B带动轻杆绕O点转动。已知小球A、B的质量分别为m和2m，杆长为3L，OP长为5L，重力加速度为g，忽略一切阻力。轻杆运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 杆竖直时，小球A的速度大小为 B. 杆竖直时，小球B的速度达到最大值 C. 两小球速度大小相等时AP间细绳方向与竖直方向的夹角为30° D. 小球A向下摆动过程中，小球A的机械能一直增大 【答案】AD 【解析】 【详解】D．小球A向下摆动过程中，细绳的拉力对小球A一直做正功，则小球A的机械能一直增大，故D正确； B．根据绳的牵连速度规律，小球A沿细绳方向的分速度等于小球B的速度，当杆竖直时，小球A的速度方向垂直于杆，A沿细绳的分速度为0，此时，小球B的速度达到最小，故B错误； A．杆竖直时，对A、B构成的系统，结合上述，根据机械能守恒定律有 解得 故A正确； C．两小球速度大小相等时，结合上述可知，小球A的速度恰好沿细绳，即细绳与小球A运动的圆周轨迹相切，令AP间细绳方向与竖直方向的夹角为，根据几何关系有 解得 故C错误。 故选AD。 三、非选择题，共6小题，共60分。 13. 为测量一大捆电阻率为的铜导线的长度，实验小组设计方案如下： （1）割去该铜导线的外皮，用螺旋测微器测定裸露铜丝的直径，如图（甲）所示，直径______mm。 （2）设计如图乙电路图测定铜丝电阻。闭合开关，把单刀双掷开关拨向1，调节电阻箱，记下电流表读数为；把开关拨向2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数也为。则电阻的阻值为______的示数。（选填“”、“”） （3）根据以上过程测得的数据和铜的电阻率，得出铜导线长度______（用，d，等表示）。 【答案】（1）1.696##1.697##1.698 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精度为0.01mm，转动刻度估读到0.1格，裸露铜丝的直径为 （1.697mm、1.698mm） 【小问2详解】 开关接1和2时，电流表读数为，有 利用电阻替代法可得 【小问3详解】 根据电阻定律可得 解得铜导线长度 14. 图示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，A、B、C、D点均固定宽度为的挡光片。规定物体在最低点D的重力势能为零。 （1）实验中，释放摆锤，使用光电门传感器测量摆锤经过各点的速度，若摆锤经过D点挡光片的挡光时间t为3.6ms，则摆锤经过D点的速度为______m/s。（结果保留一位小数） （2）现已测得摆锤下摆过程中，经过A、B两挡光片的时间分别为、，A、B与D的高度差分别为、，重力加速度为g。若得出______，就可以认为摆锤在A、B两处的机械能是相等的（用题目给定的符号表示）。 （3）另一实验小组自上而下将挡光片编号为1、2、3、4、5、6，测量并计算出摆锤经过各个挡光片的机械能如下表： 挡光片的位置编号 1 2 3 4 5 6 机械能 0.056 0.055 0.059 0.053 0.051 0.047 摆锤经过第______个挡光片数据不合理（填写挡光片的位置编号！）。剔除不合理数据后，其它数据还存在明显差异，这是因为：______。 【答案】（1）1.4 （2） （3） ①. 3 ②. 摆锤运动过程受到阻力，机械能减少 【解析】 【小问1详解】 根据光电门的测速原理，摆锤经过D点的速度为 【小问2详解】 摆锤下摆过程中，经过A、B两挡光片的速度分别为 ， 根据机械能守恒定律有 解得 【小问3详解】 [1][2]第3个数据不合理，因为摆锤运动过程受到阻力，由于摆锤运动过程需要克服阻力做功，导致在向下摆动过程中，摆锤的机械能减少。 15. 在一个点电荷的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.6m和1.2m（图甲）。在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线、所示。 （1）求A点和B点的电场强度的大小和方向； （2）点电荷所在位置的坐标是多少。 【答案】（1）40N/C和2.5N/C，方向均沿轴正方向；（2）0.4m 【解析】 【详解】（1）由电场强度的定义式可得 方向沿轴正方向。 方向沿轴正方向。 （2）由于点电荷在两点产生的电场强度方向相同，且A点电场强度大于B点电场强度，所以场源电荷必定在A点的左侧。设场源电荷的坐标为，则有 解得 16. 如图所示，单刀双掷开关S原来跟“2”相接，从开始，开关改接“1”，一段时间后，电路稳定，再经过时间，把开关改接“2”。规定通过P点的电流方向水平向右为正，请定性画出流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差随时间变化的图像。 【答案】见解析 【解析】 【详解】从t＝0开始，开关接“1”电容器开始充电，流过电路中P点的电流方向水平向右，电流为正值。由于电容器带电量越来越多，充电电流越来越小，最后减小到0。把开关改接“2”后，电容器通过电阻R放电，随电容器带电量越来越小，电流也会越来越小，最后电流减小到零，放电过程中电流的方向与充电过程中相反，电流为负值。如图所示 从t＝0开始，开关接“1”电容器开始充电，由于充电电流越来越小，电容器两板间的电压增加的越来越慢，最后达到稳定；把开关改接“2”后电容器通过R放电，由于放电电流越来越小，电容器两板间的电压减小的越来越慢，但整个过程中UAB始终为正值。如图所示 17. 如图所示，倾角的固定光滑斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时用手按住物体A，使其静止在斜面的C点，C、D两点间的距离为L，现由静止释放物体A，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E点，D、E两点间距离为，若物体A、B的质量分别为4m和m，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求： （1）物体A从静止释放后下滑到D点时的速度大小； （2）弹簧被压缩后的最大弹性势能； （3）查阅资料可知弹性限度内，弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。若物体A下滑到E点时剪断细绳，请通过计算判断物体A能否回弹，若能回弹，求回弹的最大距离；若不能回弹，求需要把弹簧再压缩的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物体A从静止释放后下滑到D点的过程中，对物体A、B，根据机械能守恒定律得 解得 （2）物体A从静止释放后下滑到E点的过程中，对物体A、B和弹簧组成系统，根据机械能守恒定律得 解得 （3）根据题意，物体A在E点时 解得 所以物体A能够回弹。设物体A回弹过程能离开弹簧，根据机械能守恒定律 解得 所以假设正确，物体在斜面上弹回的最大距离为 18. 如图，倾角为的斜面末端连接一段水平轨道后与竖直的光滑半圆轨道平滑连接，圆轨道圆心为O，半径为，A、B为竖直直径的上、下两端点。整个轨道绝缘，小球带电量保持不变，空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量为、带电荷量为的小球（可视为质点），以大小为的初速度从B点水平进入半圆轨道，从圆轨道的最高点A飞出后恰好以垂直斜面的速度落在斜面上C点。已知电场强度大小为，重力加速度g取，，。求： （1）小球在A点的速度大小； （2）小球在半圆轨道上速度最大时对轨道的压力； （3）小球落在C点的速度大小。 【答案】（1）6m/s；（2）36.4N，方向与竖直方向夹角为53°；（3）3.6m/s 【解析】 【详解】（1）小球从B点到A点，根据动能定理得 解得 （2）对小球受力分析有 解得 即当小球和圆心的连线与竖直方向夹角为53°时速度最大。根据动能定理得 速度最大时，根据向心力公式有 解得 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为36.4N，方向斜向右下方与竖直方向夹角为53°。 （3）小球从A点到C点，根据运动的合成和分解，在竖直方向上有 在水平方向上有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$