精品解析：湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高二上学期入学考试物理试题

物 理 时量：75分钟满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，有选错得0分） 1. 我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】忽略星球的自转，万有引力等于重力 则 解得 着陆器做匀减速直线运动，根据运动学公式可知 解得 匀减速过程，根据牛顿第二定律得 解得着陆器受到的制动力大小为 ACD错误，B正确。 故选B。 2. 如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点O处的小物块，在水平拉力F的作用下沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示。已知纵、横坐标轴单位长度代表的数值相同，纵、横坐标单位均为国际单位，曲线部分为半圆，则小物块运动到x0处时拉力所做的功为（　　） A. Fmx0 B. （Fm＋F0）x0 C. （Fm－F0）x0＋F0x0 D. x02＋F0x0 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】F－x图像的“面积”等于拉力做的功，则得到拉力做的功 W=F0x0+π()2=F0x0+x02 由题图乙可知 Fm-F0= 故 W=(Fm-F0)x0＋F0x0 C正确。 故选C。 3. 如图所示，轻质弹簧一端系在墙上，另一端系在三根长度相同的轻绳上，轻绳的下端各系质量与电荷量均相同的带正电小球，且三个小球均处于静止状态，已知重力加速度为g。四种情形下每个小球受到的电场力大小与轻绳长度、小球质量、小球电荷量的关系如表所示，以下说法正确的是（　　） 情形 轻绳长度 小球质量 小球电荷量 小球受到的电场力大小 1 L m ① 2 2L m ② 3 L 2m ③ 4 L m ④ A. ②中电荷量为①中电荷量的倍 B. ③中电荷量为②中电荷量的倍 C. ④中电荷量为③中电荷量的倍 D. 情形④下弹簧的伸长量最大 【答案】C 【解析】 【详解】由于三个小球质量和电荷量均相等，由对称性可知，三个小球必构成等边三角形，且每个小球受到的电场力相等，设绳的拉力为T，与竖直方向夹角为，两小球之间的距离为r、一个小球受到另外两个小球的电场力的合力为，对其中一个小球受力分析可得 解得 由几何关系可知， 整理得 A．对比①和②可知，并应用上式可得 解得 故电荷量之间的关系为 故A错误； B．由③可知， 解得 故 故B错误； C．由④可知 解得 故 故C正确； D．以三个小球为整体可知，小球受到的弹力应该等于其重力，故小球质量越大，弹簧弹力越大，故情形③下弹簧的伸长量最大，故D错误； 故选C。 4. 如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d=0.16m，上、下极板开有一小孔，四个质量均为m=13g、带电荷量均为q=6.4×10-6C的带电小球，其间用长为的绝缘轻轩相连，处于竖直状态，今使下端小球恰好位于小孔中，且由静止释放，让四球竖直下落。当下端第二个小球到达下极板时，速度恰好为零（g=10m/s2），以下说法正确的是（　　） A. 当最上端的小球进入平行板电容器前，小球一直做加速度减小的加速运动 B. 最下端的小球在两平行板之间的运动过程，系统的电势能先增加后减小 C. 两极板间的电压为500V D. 从释放到速度减为零的过程中，小球最大速度约为0.82m/s 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】B．电场力一直做负功，故系统的电势能一直增加，故B错误； C．根据动能定理可得 得 故C错误； D．当两个小球在电场中时，电场力 当三个小球在电场中时，电场力 故当第三个小球进入电场时小球的速度最大，根据动能定理可得 解得 故D正确； A．由上面分析可知，当第三个小球进入电场时小球的速度最大。故A错误。 故选D。 5. 三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的A、B、C三处，O点是下极板的左端点，且OC＝2OA，AC＝2BC，如图所示，则下列说法不正确的是（　　） A. 带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为7∶20 B. 三个粒子在电场中运动的时间之比tA∶tB∶tC＝2∶3∶4 C. 三个粒子在电场中运动的加速度之比aA∶aB∶aC＝1∶3∶4 D. 三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比EkA∶EkB∶EkC＝36∶16∶9 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】B．三个粒子的初速度相等，在水平方向上做匀速直线运动，由x＝v0t得在电场中的运动时间之比 tA∶tB∶tC＝2∶3∶4 选项B正确； C．三个粒子在竖直方向上的位移y相等，根据y＝at2解得 aA∶aB∶aC＝36∶16∶9 选项C错误； A．三个粒子所受的合力大小关系为FA＞FB＞FC，三个粒子的重力相等，所以落在B点的粒子仅受重力作用，落在A点的粒子所受的静电力向下，落在C点的粒子所受的静电力向上，即落在B点的粒子不带电，落在A点的粒子带负电，落在C点的粒子带正电，由牛顿第二定律得 aA∶aB∶aC＝（mg＋qAE）∶mg∶（mg－qCE） 解得 qC∶qA＝7∶20 选项A正确； D．由牛顿第二定律可知F＝ma，因为三个粒子的质量相等，所以所受合力之比与加速度之比相同，合力做功W＝Fy，由动能定理可知，动能的变化量等于合力做的功，所以三个粒子在电场中运动过程的动能变化量之比 EkA∶EkB∶EkC＝36∶16∶9 选项D正确。 本题选说法不正确的，故选C。 6. 在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；当重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（ ） A. 电动机的内电阻为7.5Ω B. 电动机的内电阻发热功率为8W C. 电动机的输出功率为30W D. 电动机的效率约为27% 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．当电流表和电压表示数为0.5A和1.0V时电动机停止工作，电路只有电动机的内阻消耗电能，其阻值 r = = 2Ω A错误； BCD．当电动机正常工作时电流表和电压表示数分别为2.0A和15.0V，此时电动机消耗的总功率 P总 = U2 × I2 = 15.0 × 2.0W = 30.0W 其中内阻消耗功率 P内 = I22r = 2.02 × 2W = 8.0W 则输出功率为22W，效率约为73%，B正确、CD错误。 故选B。 【考点】电功率 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 7. 甲，乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，甲车正在刹车，其图像如图所示。在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为，下列判断正确的是（　　） A. 若甲车的位移为时，两车第一次相遇，则第二次相遇时，甲车位移是 B. 若甲车的位移，则甲、乙两车在时刻相遇 C. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车只能相遇一次 D. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车一定可以相遇两次 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据图像可知，甲车的加速度为 甲车速度减到零的时间为 在时间内甲车的位移为 甲车的位移为时的速度为，有 解得 甲车的位移为时的时刻为，有 解得 根据图像，若甲车的位移为时，即两车第一次相遇，则第二次相遇的时刻为，此时甲车位移是，有 可得 故A正确； B．时刻两车的位移分别为 解得 因为，所以甲车的位移，则甲、乙两车在时刻相遇，故B正确； CD．若甲、乙两车在时间内能够相遇，后面的乙车做加速运动，前面的甲车做减速运动，乙车一定能追上甲车，两车还能相遇一次，即两车可以相遇两次，故C错误，D正确。 故选ABD。 8. 如图所示，是边长为的正四面体，虚线圆为三角形的内切圆，、、分别为、和边与圆的切点，为圆心，正四面体的顶点、和分别固定有电荷量为、和的点电荷，则（　　） A. 、两点的电场强度相同 B. 将正试探电荷由移动到，电场力做负功 C. 将正试探电荷由移动到，电势能增加 D. 正试探电荷由移动到时的电势能变化量大于由移动到时的电势能变化量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据电场的叠加原理可知，M点和P点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．在A处点电荷产生的电场中，N点和P点的电势相等，在B处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，在D处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，所以N点的电势高于P点的电势，正试探电荷在N点的电势能大于在P点的，正试探电荷由P到N电势能增加，电场力做负功，故B正确； C．仅考虑B处和D处点电荷时，C点和M点的电势相等，正试探电荷由C到M，靠近A处的正点电荷，电场力做负功，电势能增加，故C正确； D．根据对称性可知M点和P点电势相等，结合B项分析可知，正试探电荷由M到N，电场力做负功，电势能增加，因此正试探电荷由C移动到M时的电势能变化量小于由C移动到N时的电势能变化量，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示电路，、为定值电阻，K为单刀双掷开关，A、B为导体板，且它们之间的距离足够大，当K接通a时，A、B板间的一个带电小球在P点处于悬浮状态，此时带电小球的电势能为。让开关K脱离a（未接触b），小球开始向下运动，经过时间t再把开关K接通b，此后经过时间t，小球回到P点，此时带电小球的电势能为。则有（　　） A. 小球带负电 B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．A、B间电场方向向下，小球受到的电场力竖直向上，所以小球带负电，选项A正确； B．开关接通b后，A、B间电压升高，场强E增大，，根据得增加，由可知电势能 选项B错误； CD．开关K接通a时，有 K脱离a后，小球向下运动，其加速度 经t时间可知速度 设K拨到b时小球加速度为，因为t后又回到P点，故其位移为，有 可求得 由牛顿第二定律有 解得 由，，可知 再根据串联电路规律可知 选项C错误，D正确。 故选AD。 10. 在如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=8Ω，定值电阻滑动变阻器R4的取值范围为0~30Ω，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量分别为△U1、△U2、△I．下列说法正确的是（　　） A. V1读数变小，则V2读数变大，|△U1|小于|△U2| B. C. R4的功率先增大后减小，最大值为0.36W D. 电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5W 【答案】ABC 【解析】 【详解】将R1和R2等效为电源内阻，则等效电源的电动势 等效内阻 等效电路如图 A．则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，R4变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，V1读数变小，则V2读数变大，因 U路端=U1+U2 可知小于，故A正确； B．因为 又有 故B正确； C．将R3等效为新电源的内阻，内阻为 当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大，则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电阻从0增加到30Ω，可知的功率先增大后减小，当R4=25Ω时功率最大，最大值为 故C正确； D．当滑动变阻器的滑片在a端时，电源E的外电阻为 当滑动变阻器的滑片在b端时，电源E的外电阻为 电源E的内阻 则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电源的输出功率一直减小，故D错误。 故选ABC。 第Ⅱ卷 非选择题（共56分） 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧5号碱性电池若干； 灵敏电流计G一个（量程0~2mA，内阻为10Ω）； 电流表A一个（量程0~0.3A，内阻为2Ω）； 滑动变阻器（阻值0~20Ω）； 电阻箱（阻值0~9999Ω）； 开关、导线若干。 （1）小王同学用上述器材分别测量5号碱性电池A、B的电源电动势和内阻（每次测量一节电池）。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成2V的电压表，电阻箱应调至___________Ω。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了图乙所示的U-I图像。图乙中有可能是旧电池的是___________（选填“A”或“B”），其电动势为___________V，内阻为___________Ω（结果保留两位有效数字）。 （3）小赵同学对标有“2.5V，0.3W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的C所示。若将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则该电池组的发热功率为___________W（结果保留两位有效数字）。由此他们推测新旧电池不能混用的原因可能是混用后电池内阻消耗的功率很大。 【答案】 ①. 990 ②. A ③. 1.40##1.4 ④. 26 ⑤. 0.14 【解析】 【详解】（1）[1]由 可得 （2）[2]U-I图像的斜率代表电源内阻，旧电池的内阻较大，由图可知A图是旧电池的图像； [3][4]由图可知电源电动势为1.4V，电池A、B的内阻分别为 （3）[5]将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则等效电动势为2.8V，等效内阻为28，做图如下 由图可知此时灯泡的电压为0.8V，电流为70mA，则电功率为 电池组发热功率为 12. 密立根通过油滴实验测量了元电荷，实验装置的示意图如图所示。实验时用喷雾器将油喷入两块相距为d的水平放置的平行极板之间，油在喷射撕裂成油滴（可看作球形）时，一般都会带上负电荷，调整极板之间的电压，使油滴在重力、电场力、空气浮力以及粘滞阻力的作用下分别竖直向上、向下作匀速运动，通过测量油滴匀速上升、下降时的速率和该油滴的直径等物理量，计算油滴的带电量，进而测出元电荷。 (1)下列关于密立根油滴实验的叙述中不正确的是（ ） A．平行极板一定要水平，通电时上极板接电源负极 B．实验时要选择质量、电量适当小一些的油滴 C．实验证明了任何带电体所带电荷都是基本电荷的整数倍 D．质子和电子都是元电荷 (2)当平行板不加电压时，某半径为a的油滴在板间匀速下落的速率为v1，反复调整极板间的电压直至该油滴能匀速上升，此时板间的电压为U，油滴上升的速率为v2，已知油滴的密度为ρ，板间空气的密度为ρ0，油滴受到的空气阻力大小与其速率成正比，重力加速度为g（已知浮力公式为：f浮=ρ气gV排）。请据此计算油滴的质量m=__________，板间的电场强度E=_________，油滴的电荷量q=__________________。 【答案】 ①. AD ②. ③. ④. 【解析】 【详解】(1)[1] A．由题意可知，两极板间一定要用到匀强电场，故平行板一定要水平；要使粒子向上运动，电场力一定向上；故上极板接电源的正极，故A错误，A项符合题意； B．为了精确测量，油滴应选择小质量；为了不影响原来的电场，电量应适当小一些；故B正确，B项不符题意； C．通过实验证明了任何带电体所带电荷都是基本电荷的整数倍；故C正确，C项不符题意； D．元电荷是电量的最小值，质子和电子属于带电体；故D错误，D项符合题意。 本题选不正确的故选AD。 (2)[2]油滴的质量为 [3][4]受到空气的浮力大小为 油滴匀速下落时，有 匀速上升时，有 其中电场强度 联立以上各式，解得 四、计算题（共3小题，共40分） 13. 如图所示，在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为L=2m的传送带，圆心为O、半径为R=0.2m的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心O等高，∠EOF=。可视为质点的小物块从A点以v0=2.5m/s的初速度向右滑动，已知小物块的质量m=1kg，与传送带间的摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。 （1）若传送带不转，求小物块滑到圆轨道D点时的速度大小； （2）若传送带以v=2m/s的速率顺时针方向转动，求小物块能到达圆轨道的最大高度； （3）若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从G点飞出，求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。 【答案】（1）； （2）； （3）或 【解析】 【详解】（1）A到D过程，对小物块由动能定理 （2）B到C过程，先减速运动，加速度大小为，则有 解得 假设物块能减速到与传送带共速，有 解得 因此小物块在传送带上先减速再匀速，到达C点时的速度为 假设物块能到达圆轨道的最大高度h时速度可以减为0，则C到圆轨道某点，速度减为0过程，对小物块由动能定理 解得 即物块刚好到达圆轨道E点。 （3）若刚好到达E点不脱轨，由第（1）、（2）问可知 所以 若刚好到达F点不脱轨，在F点有 C到F过程，对小物块由动能定理 解得 若刚好到达G点不脱轨，在G点有 C到G过程，对小物块由动能定理 解得 要保证小物块在段圆弧运动中不脱轨且不从G点飞出，从C点滑出的速度应满足 若物块在传送带上全程加速，有 解得 综上所述，传送带顺时针方向转动的速度应满足 或 14. 如图所示，小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A位于水平传送带的右端，B置于倾角为30°的光滑固定斜面上，轻绳分别与斜面、传送带平行，传送带始终以速度v0=2m/s逆时针匀速转动，某时刻A从传送带右端通过细绳带动B以相同初速率v1=5m/s运动，方向如图，经过一段时间A回到传送带的右端，已知A、B的质量均为1kg，A与传送带间的动摩擦因数为0.1，斜面、轻绳、传送带均足够长，B不会碰到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦均不计，g取10m/s2，求： (1)A向左运动的总时间； (2)A回到传送带右端的速度大小； (3)上述过程中，A与传送带间因摩擦产生的总热量。 【答案】(1)2s；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)向左减速运动的过程中，刚开始时，的速度大于传送带的速度，以为研究对象，受到向右的摩擦力与绳对的拉力，设绳子的拉力为，以向右为正方向，得 以为研究对象，则的加速度的大小始终与相等，向上运动的过程 联立可得 的速度与传送带的速度相等时所用的时间 当的速度与传送带的速度相等之后的速度小于传送带的速度，受到的摩擦力变成了向左，设绳子的拉力为，以为研究对象，则 以为研究对象，则的加速度的大小始终与是相等的，向上运动的过程中 联立可得 当向左速度减为0，经过时间 向左运动的总时间 (2)向运动的过程中，受到的摩擦力的方向仍然向左，仍然受到绳子的拉力，同时，受到的力也不变，所以它们受到的合力不变，所以的加速度不变，仍为 时间内的位移 负号表示方向向左， 时间内的位移 负号表示方向向左， 向左运动的总位移 回到传送带右端的位移 速度 (3)时间内传送带的位移 该时间内传送带相对于的位移 时间内传送带的位移 该时间内传送带相对于的位移 回到传送带右端的时间为，则 时间内传送带的位移 该时间内传送带相对于的位移 与传送带之间的摩擦力 上述过程中与传送带间因摩擦产生的总热量 15. 如图所示的直角坐标系中，在直线到轴之间的区域内存在着沿轴正方向的匀强电场，电场强度为；在轴到直线之间的区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场（电场强度未知），其中轴上方的电场方向沿轴负方向，轴下方的电场方向沿轴正方向。在电场左边界上到区域内，连续分布着电量为、质量为均处于静止状态的带正电粒子。若处于的粒子由静止释放，在电场力作用下，经第一象限恰能从处射出电场，不计粒子的重力及它们间的相互作用。 （1）处粒子由静止释放后，在电场力作用下到达轴时的速度大小； （2）求轴到直线之间的区域内的匀强电场的电场强度； （3）若处于之间的某些粒子由静止释放，它们到达轴时，速度与轴的夹角为，求这些粒子释放时的位置坐标和射出电场时的动能。 【答案】（1）；（2）；（3）位置坐标为，； 【解析】 【分析】 【详解】（1）（2）依题意，知粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，在匀强电场中做类平抛运动，设粒子刚进入电场时速度大小为，到达处时速度大小为，则由动能定理有 粒子在电场中，由类平抛运动有 由牛顿第二定律有 联立以上式子，求得 （3）设处于之间的第二象限内某粒子到达轴，速度与轴的夹角为时，竖直方向位移为y，由类平抛运动规律：速度反向延长线交于此时水平位移的中点，有 又 联立求得 根据对称性可知，这些粒子到达轴，速度与轴的夹角为时，释放时的位置坐标为， 由于 即粒子此时未飞出电场，进入下面的电场，由于电场方向竖直向上，则粒子做类斜抛运动，由于 所以粒子将从下面飞出电场，粒子从进入下面电场到飞离电场所用时间为 竖直方向发生的位移为 联立，求得 则粒子从静止开始到飞出电场，由动能定理有 联立，代入求得粒子飞出电场时的动能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物 理 时量：75分钟满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，有选错得0分） 1. 我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（　　） A. B. C. D. 2. 如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点O处的小物块，在水平拉力F的作用下沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示。已知纵、横坐标轴单位长度代表的数值相同，纵、横坐标单位均为国际单位，曲线部分为半圆，则小物块运动到x0处时拉力所做的功为（　　） A. Fmx0 B. （Fm＋F0）x0 C. （Fm－F0）x0＋F0x0 D. x02＋F0x0 3. 如图所示，轻质弹簧一端系在墙上，另一端系在三根长度相同的轻绳上，轻绳的下端各系质量与电荷量均相同的带正电小球，且三个小球均处于静止状态，已知重力加速度为g。四种情形下每个小球受到的电场力大小与轻绳长度、小球质量、小球电荷量的关系如表所示，以下说法正确的是（　　） 情形 轻绳长度 小球质量 小球电荷量 小球受到的电场力大小 1 L m ① 2 2L m ② 3 L 2m ③ 4 L m ④ A. ②中电荷量为①中电荷量的倍 B. ③中电荷量为②中电荷量的倍 C. ④中电荷量为③中电荷量的倍 D. 情形④下弹簧的伸长量最大 4. 如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d=0.16m，上、下极板开有一小孔，四个质量均为m=13g、带电荷量均为q=6.4×10-6C的带电小球，其间用长为的绝缘轻轩相连，处于竖直状态，今使下端小球恰好位于小孔中，且由静止释放，让四球竖直下落。当下端第二个小球到达下极板时，速度恰好为零（g=10m/s2），以下说法正确的是（　　） A. 当最上端的小球进入平行板电容器前，小球一直做加速度减小的加速运动 B. 最下端的小球在两平行板之间的运动过程，系统的电势能先增加后减小 C. 两极板间的电压为500V D. 从释放到速度减为零的过程中，小球最大速度约为0.82m/s 5. 三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的A、B、C三处，O点是下极板的左端点，且OC＝2OA，AC＝2BC，如图所示，则下列说法不正确的是（　　） A. 带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为7∶20 B. 三个粒子在电场中运动的时间之比tA∶tB∶tC＝2∶3∶4 C. 三个粒子在电场中运动的加速度之比aA∶aB∶aC＝1∶3∶4 D. 三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比EkA∶EkB∶EkC＝36∶16∶9 6. 在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；当重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（ ） A. 电动机的内电阻为7.5Ω B. 电动机的内电阻发热功率为8W C. 电动机的输出功率为30W D. 电动机的效率约为27% 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 7. 甲，乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，甲车正在刹车，其图像如图所示。在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为，下列判断正确的是（　　） A. 若甲车的位移为时，两车第一次相遇，则第二次相遇时，甲车位移是 B. 若甲车的位移，则甲、乙两车在时刻相遇 C. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车只能相遇一次 D. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车一定可以相遇两次 8. 如图所示，是边长为的正四面体，虚线圆为三角形的内切圆，、、分别为、和边与圆的切点，为圆心，正四面体的顶点、和分别固定有电荷量为、和的点电荷，则（　　） A. 、两点的电场强度相同 B. 将正试探电荷由移动到，电场力做负功 C. 将正试探电荷由移动到，电势能增加 D. 正试探电荷由移动到时的电势能变化量大于由移动到时的电势能变化量 9. 如图所示电路，、为定值电阻，K为单刀双掷开关，A、B为导体板，且它们之间的距离足够大，当K接通a时，A、B板间的一个带电小球在P点处于悬浮状态，此时带电小球的电势能为。让开关K脱离a（未接触b），小球开始向下运动，经过时间t再把开关K接通b，此后经过时间t，小球回到P点，此时带电小球的电势能为。则有（　　） A. 小球带负电 B. C. D. 10. 在如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=8Ω，定值电阻滑动变阻器R4的取值范围为0~30Ω，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量分别为△U1、△U2、△I．下列说法正确的是（　　） A. V1读数变小，则V2读数变大，|△U1|小于|△U2| B. C. R4的功率先增大后减小，最大值为0.36W D. 电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5W 第Ⅱ卷 非选择题（共56分） 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧5号碱性电池若干； 灵敏电流计G一个（量程0~2mA，内阻为10Ω）； 电流表A一个（量程0~0.3A，内阻为2Ω）； 滑动变阻器（阻值0~20Ω）； 电阻箱（阻值0~9999Ω）； 开关、导线若干。 （1）小王同学用上述器材分别测量5号碱性电池A、B的电源电动势和内阻（每次测量一节电池）。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成2V的电压表，电阻箱应调至___________Ω。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了图乙所示的U-I图像。图乙中有可能是旧电池的是___________（选填“A”或“B”），其电动势为___________V，内阻为___________Ω（结果保留两位有效数字）。 （3）小赵同学对标有“2.5V，0.3W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的C所示。若将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则该电池组的发热功率为___________W（结果保留两位有效数字）。由此他们推测新旧电池不能混用的原因可能是混用后电池内阻消耗的功率很大。 12. 密立根通过油滴实验测量了元电荷，实验装置的示意图如图所示。实验时用喷雾器将油喷入两块相距为d的水平放置的平行极板之间，油在喷射撕裂成油滴（可看作球形）时，一般都会带上负电荷，调整极板之间的电压，使油滴在重力、电场力、空气浮力以及粘滞阻力的作用下分别竖直向上、向下作匀速运动，通过测量油滴匀速上升、下降时的速率和该油滴的直径等物理量，计算油滴的带电量，进而测出元电荷。 (1)下列关于密立根油滴实验的叙述中不正确的是（ ） A．平行极板一定要水平，通电时上极板接电源负极 B．实验时要选择质量、电量适当小一些的油滴 C．实验证明了任何带电体所带电荷都是基本电荷的整数倍 D．质子和电子都是元电荷 (2)当平行板不加电压时，某半径为a的油滴在板间匀速下落的速率为v1，反复调整极板间的电压直至该油滴能匀速上升，此时板间的电压为U，油滴上升的速率为v2，已知油滴的密度为ρ，板间空气的密度为ρ0，油滴受到的空气阻力大小与其速率成正比，重力加速度为g（已知浮力公式为：f浮=ρ气gV排）。请据此计算油滴的质量m=__________，板间的电场强度E=_________，油滴的电荷量q=__________________。 四、计算题（共3小题，共40分） 13. 如图所示，在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为L=2m的传送带，圆心为O、半径为R=0.2m的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心O等高，∠EOF=。可视为质点的小物块从A点以v0=2.5m/s的初速度向右滑动，已知小物块的质量m=1kg，与传送带间的摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。 （1）若传送带不转，求小物块滑到圆轨道D点时的速度大小； （2）若传送带以v=2m/s的速率顺时针方向转动，求小物块能到达圆轨道的最大高度； （3）若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从G点飞出，求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。 14. 如图所示，小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A位于水平传送带的右端，B置于倾角为30°的光滑固定斜面上，轻绳分别与斜面、传送带平行，传送带始终以速度v0=2m/s逆时针匀速转动，某时刻A从传送带右端通过细绳带动B以相同初速率v1=5m/s运动，方向如图，经过一段时间A回到传送带的右端，已知A、B的质量均为1kg，A与传送带间的动摩擦因数为0.1，斜面、轻绳、传送带均足够长，B不会碰到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦均不计，g取10m/s2，求： (1)A向左运动的总时间； (2)A回到传送带右端的速度大小； (3)上述过程中，A与传送带间因摩擦产生的总热量。 15. 如图所示的直角坐标系中，在直线到轴之间的区域内存在着沿轴正方向的匀强电场，电场强度为；在轴到直线之间的区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场（电场强度未知），其中轴上方的电场方向沿轴负方向，轴下方的电场方向沿轴正方向。在电场左边界上到区域内，连续分布着电量为、质量为均处于静止状态的带正电粒子。若处于的粒子由静止释放，在电场力作用下，经第一象限恰能从处射出电场，不计粒子的重力及它们间的相互作用。 （1）处粒子由静止释放后，在电场力作用下到达轴时的速度大小； （2）求轴到直线之间的区域内的匀强电场的电场强度； （3）若处于之间的某些粒子由静止释放，它们到达轴时，速度与轴的夹角为，求这些粒子释放时的位置坐标和射出电场时的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $