高二物理上学期期中模拟测试（提升卷）（范围：必修三第9～12章、动量）-2024-2025学年高二物理同步题型分类讲与练（人教版2019必修第三册）

高二上学期期中模拟测试（提升卷） 物 理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 测试范围：必修三第9~12章、动量 第Ⅰ卷 选择题（46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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．（24-25高二上·北京通州·月考）如图甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A．甲图是演示静电屏蔽现象的装置，带电小球的电场不能进入金属网罩内部 B．乙图是一种可变电容器，其原理是通过改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的 C．丙图是库仑扭秤，探究带电小球间库仑力大小相关因素时需要测出小球电荷量 D．丁图是避雷针，其通过尖端放电中和空气中的电荷达到避免建筑物遭雷击的目的 2．（24-25高二上·云南曲靖·月考）如图所示，绝缘光滑直角支架竖直放置，支架的OB杆与水平方向成30°角，两个带电小球A、B套在杆上，可在杆上自由滑动，已知两球静止时A、B两球的连线与竖直方向成60°角。则下列分析正确的是（　　） A．A、B两小球带异种电荷，质量之比为1:1 B．A、B两小球带同种电荷，电荷量之比为1:1 C．A、B两小球带同种电荷，质量之比为 D．A、B两小球带同种电荷，杆对两小球的作用力大小之比为 3．（24-25高二上·云南曲靖·月考）电容式加速度传感器是手机计算步数的重要组件。图示为该装置的结构原理图，极板M固定，计步时极板N可以在前、后方向运动，R为定值电阻。则当手机（　　） A．保持匀速向前时，电流方向由a向b流过电阻R B．保持匀加速向前时，电流方向由a向b流过电阻R C．保持匀减速向前时，电流方向由a向b流过电阻R D．向前和向后运动，电流方向均可能由a向b流过电阻R 4．（24-25高二上·江苏·月考）如图所示为一个电灯的伏安特性曲线，由图可知，两者不成线性关系，下列说法错误的是（　　） A．该电灯的电阻随着电压的增大而增大 B．该电灯的电阻随着电压的变化而变化是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故 C．把一个这样的电灯接到电动势为3V，内阻为2Ω的电源上，灯泡的实际功率大约为1W D．当I=1A时， 电灯电阻约为0.83Ω 5．（24-25高二上·山东济南·月考）如图所示为某同学组装完成的简易多用电表的电路图，图中、、、和是固定电阻，表头G的满偏电流为，内阻为。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡，则下列说法正确的是（　　） A．A端接红表笔 B． C． D． 6．（24-25高二上·辽宁锦州·月考）如图所示，电路中电源为一节电动势为E=4V，内阻为r=1Ω的干电池，保护电阻R0=3Ω，滑动变阻器Rp，阻值范围为0-10Ω。关于该电路，下列说法正确的是（    ） A．保护电阻的最大功率为2W B．滑动变阻器最大功率为1W C．电源最大输出功率4W D．滑动变阻器阻值由0增大到10Ω的过程，电源的输出功率先增大后减小 7．（24-25高二上·湖南长沙·月考）如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车（含挡板）质量为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．滑块到达B点时的速度大小为 B．当弹簧压缩到最短时，滑块和小车具有向右的共同速度 C．弹簧获得的最大弹性势能为 D．滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8．（24-25高二上·湖北武汉·月考）如图所示，O、A、B为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为+Q的点电荷固定在О点，现有一质量为m、电荷量为+q的小金属块（可视为质点），从A点以速度向右运动，最后停止在B点，已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为，A、B间距离为L，静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．该过程中小金属块的电势能减小 B．A、B两点间的电势差为 C．若在A处库仑力大于摩擦力，则小金属块速度最大时距О点的距离为 D．若在A处库仑力小于摩擦力，则小金属块由A向B运动过程的平均速度小于 9．（24-25高二上·山东济南·月考）在如图所示的电路中， 电源内阻为r，R1是定值电阻，L是灯泡。现闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片向上滑动，电表A、V1、V2、V3都是理想电表，测得电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为∆I，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小，灯泡变暗 B．、、均不变 C． D．电源效率增大 10．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·月考）如图甲所示，水平皮带逆时针匀速转动，一质量为的小物块（可视为质点）以某一速度从皮带的最左端滑上皮带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上皮带开始计时，其运动的图像如图乙所示，g取。则（　　） A．0~4.0s内摩擦力对小物块的冲量大小为，方向水平向左 B．4.5s时小物块回到皮带最左端 C．物块与皮带间由于摩擦产生的热量 D．0~4.0s内皮带多消耗的电能为3J 第Ⅱ卷 非选择题 （54分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。） 11．（24-25高二上·浙江衢州·月考）某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径为 mm；用游标卡尺测其长度为L，用多用电表粗测其电阻如图乙所示，选择×1的挡位，可知其电阻为 Ω。 （2）为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体R0外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω） C．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，2.0A） D．直流电源E（电动势为3V） E．开关 F．导线若干 则该实验电路应选择下列电路中的_________。 A． B． C． D． （3）该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻还是比真实值小一些，该误差的主要来源是 。 （4）实验测出电压表读数为U，电流表读数为I，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为ρ= 。（用D、L、U、I表示，单位均已为国际单位） 12．（22-23高二上·河北邯郸·月考）某同学用以下装置来验证碰撞动量守恒，如图所示，半径为R的四分之一圆轨道，圆心位于斜槽水平部分的末端，该轨道与传感器结合，可记录轨道被撞击点到圆心的竖直高度，实验步骤如下： ①将装置按要求安装好，注意斜槽末端应是水平状态，用天平测出两球质量分别为，和； ②入射球，从斜槽上A点由静止释放，确定与圆轨道的撞击点； ③球静止放置在水平槽的末端B，将入射球，从斜槽上A点再次由静止释放，确定球和相撞后的撞击点； ④若圆轨道上三个撞击点为C、D、E，传感器测得他们与圆心的高度差分别为，，。 （1）为了保证实验的正常进行，下列措施中正确的是______。 A．两球的大小必须相等 B．入射球质量必须大于被碰球质量 C．斜槽必须保证光滑 D．两球必须是弹性小球 （2）小球从斜槽顶端A点由静止释放，与圆轨道的撞击点是图中的 点，把小球放在斜槽末端B处，再次从A点静止释放小球，它们发生碰撞，碰后小球与圆轨道的撞击点是图中的 点； （3）若等式 成立，则表示两小球碰撞前后动量守恒。（用实验中已知或测得的数据字母表示） 四、计算题（本题共3小题，共36分。） 13．（12分）（24-25高二上·湖北荆州·月考）某游戏公司的设计人员，构想通过电场来控制带电小球的运动轨迹。如图1所示，绝缘光滑圆轨道竖直放在水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到图示的B点；当给小球一个水平方向的初速度，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动。小球可视为质点，已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g，α = 60°。 （1）求匀强电场的电场强度E1大小； （2）求小球做圆周运动时，通过A点的动能Ek； （3）撤掉圆轨道，保留圆形轨道的痕迹，将原电场更换为如图2所示的交变电场（正、负号分别表示与原电场强度方向相同或相反），t = 0时刻小球在A点由静止释放，欲使小球经过一个周期（图中周期T未知）恰好能运动到最低点C，已知时刻小球的位置在圆周上，求所加电场强度E2大小。 14．（12分）（24-25高二上·江苏苏州·月考）如图所示，电源电压U = 6 V，小灯泡标有“4 V  1.6 W”字样，定值电阻R2 = 20 Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1 A．电流表的量程为0 ~ 3 A，电压表的量程为0 ~ 3 V，电源电压和小灯泡的阻值R均保持不变。 （1）只闭合开关S2，求电压表的示数； （2）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5 A，求滑动变阻器R3的最大阻值； （3）只闭合开关S3，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。 15．（12分）（24-25高三上·浙江湖州·月考）如图所示，光滑水平桌面上放有长为的木板C，C的中点右侧光滑，左侧粗糙且动摩擦因数。木板C中点处放有物块B（恰好处于粗糙处），右端挡板连接一劲度系数为的轻质弹簧，左端有一固定在地面上的四分之一圆弧轨道D，上表面光滑且半径。将物块A从轨道D不同高度静止释放后无能量损失冲上木板C。A、B、C（连同挡板）的质量均为。（A、B的尺寸以及挡板厚度皆可忽略不计，轻质弹簧原长小于1m，g取10m/s2，弹簧弹性势能公式为） （1）现将A从D的最高点释放，求A在最低点时受到滑块D的支持力大小； （2）A进入木板后，B和C将相对静止一起运动，求此时B和C之间的静摩擦力大小； （3）从轨道D上某一高度释放A，使A与B能发生碰撞，求高度h1应满足的条件； （4）从轨道D上某一高度h2释放A，A与B发生弹性碰撞。当弹簧形变量最大时，A与C之间恰好滑动，求A释放的最大高度。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二上学期期中模拟测试（提升卷） 物 理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 测试范围：必修三第9~12章、动量 第Ⅰ卷 选择题（46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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．（24-25高二上·北京通州·月考）如图甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A．甲图是演示静电屏蔽现象的装置，带电小球的电场不能进入金属网罩内部 B．乙图是一种可变电容器，其原理是通过改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的 C．丙图是库仑扭秤，探究带电小球间库仑力大小相关因素时需要测出小球电荷量 D．丁图是避雷针，其通过尖端放电中和空气中的电荷达到避免建筑物遭雷击的目的 【答案】D 【解析】A．甲图中，由于静电屏蔽使得金属网罩内部场强为零，但静电屏蔽并不是带电小球的电场遮挡在外，而是感应电荷的电场与带电小球的电场抵消为零，故A错误； B．乙图的可变电容器的原理是改变铝片之间的正对面积从而达到改变电容的目的，故B错误； C．丙图是库仑扭秤，库仑通过它发现了电荷之间的相互作用规律，不需要测出小球电荷量，故C错误； D．丁图中建筑物顶端的避雷针通过尖端放电，中和空气中的电荷达到避免雷击的目的，故D正确。 故选D。 2．（24-25高二上·云南曲靖·月考）如图所示，绝缘光滑直角支架竖直放置，支架的OB杆与水平方向成30°角，两个带电小球A、B套在杆上，可在杆上自由滑动，已知两球静止时A、B两球的连线与竖直方向成60°角。则下列分析正确的是（　　） A．A、B两小球带异种电荷，质量之比为1:1 B．A、B两小球带同种电荷，电荷量之比为1:1 C．A、B两小球带同种电荷，质量之比为 D．A、B两小球带同种电荷，杆对两小球的作用力大小之比为 【答案】D 【解析】AC．对A进行分析，其受到竖直向下的重力、垂直于杆的弹力，根据平衡条件可知，所受外力的合力为0，则B对A的库仑力必定为斥力，即A、B两小球带同种电荷，分别作出两小球受力示意图，如图所示 则有 ， 解得 故A C错误 B．由于 结合上述可知，只能够确定库仑力与重力大小的关系，不能够确定两小球电荷量的大小关系，故B错误； D．结合上述有 ， 结合上述解得 故D正确。 故选D。 3．（24-25高二上·云南曲靖·月考）电容式加速度传感器是手机计算步数的重要组件。图示为该装置的结构原理图，极板M固定，计步时极板N可以在前、后方向运动，R为定值电阻。则当手机（　　） A．保持匀速向前时，电流方向由a向b流过电阻R B．保持匀加速向前时，电流方向由a向b流过电阻R C．保持匀减速向前时，电流方向由a向b流过电阻R D．向前和向后运动，电流方向均可能由a向b流过电阻R 【答案】D 【解析】A．匀速向前时，N板不动，电容器电容C不变，电容器保持与电源相连，电压U不变，由Q=CU知电容器所带的电荷量不变，则电路中无电流，故A错误； BC．无论保持匀加速向前，还是保持向前匀减速运动时，加速度恒定不变，则N板在某位置不动，电容器电容C不变，电容器保持与电源相连，电压U不变，由Q=CU知电容器所带的电荷量不变，则电路中无电流，故BC错误； D．由静止突然向前加速或者由向后运动时突然停下，N板相对M板向后移动，则板间距离增大，根据知电容C减小，电压U不变，由Q=CU知电容器所带的电荷量减小，电容器放电，电流由a向b流过电流表，故D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·江苏·月考）如图所示为一个电灯的伏安特性曲线，由图可知，两者不成线性关系，下列说法错误的是（　　） A．该电灯的电阻随着电压的增大而增大 B．该电灯的电阻随着电压的变化而变化是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故 C．把一个这样的电灯接到电动势为3V，内阻为2Ω的电源上，灯泡的实际功率大约为1W D．当I=1A时， 电灯电阻约为0.83Ω 【答案】D 【解析】A．根据 可知I-U图像中图线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知该电灯的电阻随着电压的增大而增大。故A正确，与题意不符； B．由 其中电灯灯丝电阻率随温度升高而增大，可知该电灯的电阻随着电压的变化而变化是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。故B正确，与题意不符； C．在I-U图像中做出电源的特征曲线，如图所示 两图线交点为（1.1V，0.95A），即流过电灯的电流约为0.95A，灯两端电压约为1.1V，灯的实际功率约为 故C正确，与题意不符； D．由图可知当I=1A时，电灯两端电压为U=1.2V，根据欧姆定律可知此时电阻约为 故D错误，与题意相符。 本题选错误的，故选D。 5．（24-25高二上·山东济南·月考）如图所示为某同学组装完成的简易多用电表的电路图，图中、、、和是固定电阻，表头G的满偏电流为，内阻为。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡，则下列说法正确的是（　　） A．A端接红表笔 B． C． D． 【答案】B 【解析】A．根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”，故A端与黑色表笔相连接，选项A错误； BCD．直流电流挡分为1mA和2.5mA，由图可知，当接2时应为1mA；根据串并联电路规律可知 总电阻 接5时，为电压挡，因串联的电阻较大，故应为量程5V的电压表；此时电流计与、并联后再与和串联，即改装后的1mA电流表与和串联后再改装成电压表；根据串联电路规律 故B正确，CD错误。 故选B。 6．（24-25高二上·辽宁锦州·月考）如图所示，电路中电源为一节电动势为E=4V，内阻为r=1Ω的干电池，保护电阻R0=3Ω，滑动变阻器Rp，阻值范围为0-10Ω。关于该电路，下列说法正确的是（    ） A．保护电阻的最大功率为2W B．滑动变阻器最大功率为1W C．电源最大输出功率4W D．滑动变阻器阻值由0增大到10Ω的过程，电源的输出功率先增大后减小 【答案】B 【解析】A．保护电阻的最大功率为 由欧姆定律有 可知当滑动变阻器电阻最小时，电流达到最大值，有 联立解得 故A错误； B．滑动变阻器消耗的功率为 当 得滑动变阻器最大功率为 故B正确； C．电源输出功率为 理论上时电源的输出功率最大，但是 所以外电阻越小，电源输出功率越大，故当 电源输出功率最大，有 故C错误； D．因为电源的输出功率为 理论上时电源的输出功率最大，但是 所以滑动变阻器阻值由0增大到10Ω的过程，电源的输出功率一直减小，故D错误。 故选B。 7．（24-25高二上·湖南长沙·月考）如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车（含挡板）质量为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．滑块到达B点时的速度大小为 B．当弹簧压缩到最短时，滑块和小车具有向右的共同速度 C．弹簧获得的最大弹性势能为 D．滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为 【答案】C 【解析】A．滑块从A滑到B时，满足水平方向动量守恒，机械能守恒，则有 解得 故A错误； BC．弹簧弹性势能最大时滑块与小车共速，设共速时的速度大小为v，则有 即弹簧弹性势能最大时，两者速度均为零，则根据能量守恒可知 故B错误、C正确； D．从A到B滑下的过程，由人船模型 解得小车的位移是 故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8．（24-25高二上·湖北武汉·月考）如图所示，O、A、B为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为+Q的点电荷固定在О点，现有一质量为m、电荷量为+q的小金属块（可视为质点），从A点以速度向右运动，最后停止在B点，已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为，A、B间距离为L，静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．该过程中小金属块的电势能减小 B．A、B两点间的电势差为 C．若在A处库仑力大于摩擦力，则小金属块速度最大时距О点的距离为 D．若在A处库仑力小于摩擦力，则小金属块由A向B运动过程的平均速度小于 【答案】AC 【解析】A．依题意，小金属块受到向右的库仑力，该过程中库仑力对小金属块做正功，所以小金属块的电势能减小，故A正确； B．由动能定理可得 A、B两点间的电势差为 联立，解得 故B错误； C．若在A处库仑力大于摩擦力，则小金属块速度最大时，其受力平衡，有 解得 故C正确； D．若在A处库仑力小于摩擦力，则小金属块由A向B运动过程做减速运动，由牛顿第二定律可得 解得，加速度大小为 则小金属块由A向B运动过程做加速度增大的减速运动，v-t图像如图所示 在图中做出初速度为v0，末速度为0的匀减速匀速直线运动图线，根据平均速度公式 可知小金属块由A向B运动过程的平均速度大于，故D错误。 故选AC。 9．（24-25高二上·山东济南·月考）在如图所示的电路中， 电源内阻为r，R1是定值电阻，L是灯泡。现闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片向上滑动，电表A、V1、V2、V3都是理想电表，测得电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为∆I，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小，灯泡变暗 B．、、均不变 C． D．电源效率增大 【答案】BCD 【解析】AC．将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，则总电流减小，电流表示数减小，定值电阻、内阻的电压减小，可知灯泡两端的电压增大，灯泡变亮，电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，电压表V2测量路端电压，电压表V3测量灯泡两端的电压，则V1的示数减小、V2、V3的示数增大，且 故A错误，C正确； B．根据闭合电路的欧姆定律可得 则 根据部分电路欧姆定律可得 则 由此可知，、、均不变，故B正确； D．电源效率为 滑动变阻器的滑片向上滑动，U2增大，电源效率增大，故D正确。 故选BCD。 10．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·月考）如图甲所示，水平皮带逆时针匀速转动，一质量为的小物块（可视为质点）以某一速度从皮带的最左端滑上皮带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上皮带开始计时，其运动的图像如图乙所示，g取。则（　　） A．0~4.0s内摩擦力对小物块的冲量大小为，方向水平向左 B．4.5s时小物块回到皮带最左端 C．物块与皮带间由于摩擦产生的热量 D．0~4.0s内皮带多消耗的电能为3J 【答案】BCD 【解析】A．物块从左端滑上皮带，受到向左的滑动摩擦力作用，做匀减速直线运动，根据速度时间图像的斜率表示加速度，有 解得 由图可知，3.0s~4.0s物块与皮带的速度相等，为1m/s，对皮带静止，物块不受摩擦力作用，故0~4.0s内摩擦力对小物块的冲量大小等于0~3.0s内摩擦力对小物块的冲量大小 方向水平向左，故A错误； B．由图知，物块从左端滑上皮带经2.0s速度向右减到0，则位移为 2.0s后物块向右做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为位移为 之后，物块相对皮带静止，向左做匀速直线运动，则位移为 则匀速运动的时间为 故小物块回到皮带最左端的时间为 故B正确； C．由图可知，物块与皮带在0-2.0s的相对位移为 物块与皮带在2.0s-3.0s的相对位移为 物块与皮带在3.0s-4.0s相对静止，相对位移为0，故物块与皮带间由于摩擦产生的热量 故C正确； D．根据能量守恒定律，可知0~4.0s内皮带多消耗的电能等于物块动能的变化量加上摩擦产生的热量，则有 代入数据解得 故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷 非选择题 （54分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。） 11．（24-25高二上·浙江衢州·月考）某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径为 mm；用游标卡尺测其长度为L，用多用电表粗测其电阻如图乙所示，选择×1的挡位，可知其电阻为 Ω。 （2）为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体R0外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω） C．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，2.0A） D．直流电源E（电动势为3V） E．开关 F．导线若干 则该实验电路应选择下列电路中的_________。 A． B． C． D． （3）该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻还是比真实值小一些，该误差的主要来源是 。 （4）实验测出电压表读数为U，电流表读数为I，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为ρ= 。（用D、L、U、I表示，单位均已为国际单位） 【答案】（1）0.920 6.0 （2）D （3）电压表的分流 （4） 【解析】（1）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以直径为 [2]多用电表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以粗测电阻值为 （2）实验要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，所以滑动变阻器应采用分压式接法，由于 所以电流表应采用外接法。 故选D。 （3）由于电压表分流，使得实际流过待测电阻的电流小于电流表读数，则测出的电阻比真实值小。 （4）根据电阻定律可得 联立可得 12．（22-23高二上·河北邯郸·月考）某同学用以下装置来验证碰撞动量守恒，如图所示，半径为R的四分之一圆轨道，圆心位于斜槽水平部分的末端，该轨道与传感器结合，可记录轨道被撞击点到圆心的竖直高度，实验步骤如下： ①将装置按要求安装好，注意斜槽末端应是水平状态，用天平测出两球质量分别为，和； ②入射球，从斜槽上A点由静止释放，确定与圆轨道的撞击点； ③球静止放置在水平槽的末端B，将入射球，从斜槽上A点再次由静止释放，确定球和相撞后的撞击点； ④若圆轨道上三个撞击点为C、D、E，传感器测得他们与圆心的高度差分别为，，。 （1）为了保证实验的正常进行，下列措施中正确的是______。 A．两球的大小必须相等 B．入射球质量必须大于被碰球质量 C．斜槽必须保证光滑 D．两球必须是弹性小球 （2）小球从斜槽顶端A点由静止释放，与圆轨道的撞击点是图中的 点，把小球放在斜槽末端B处，再次从A点静止释放小球，它们发生碰撞，碰后小球与圆轨道的撞击点是图中的 点； （3）若等式 成立，则表示两小球碰撞前后动量守恒。（用实验中已知或测得的数据字母表示） 【答案】（1）AB （2）D E （3） 【解析】（1）A．验证碰撞中的动量守恒实验中两球的球心必须在同一条直线上，大小必须相等，故A正确； B．为了保证碰撞后入射球不会反弹，需要满足入射球的质量大于被撞球的质量，故B正确； C．斜槽对入射球的摩擦力做功每次都相同，不影响每次碰撞前入射球速度相等这个条件，所以斜槽轨道不需要是光滑的，故C错误； D．两球不一定是弹性小球，故D错误。 故选AB。 （2）[1][2]根据题意可知，小球m1从斜槽顶端A点由静止释放，与圆轨道的撞击点是图中的D点，把小球m2放在m1斜槽末端B处，再次从A点静止释放小球m1，它们发生碰撞，碰后小球m1与圆轨道的撞击点是图中的E点。 （3）根据题意，由几何关系可得，落在C点的小球的水平位移为 竖直方向上，由可得，飞行时间为 落在C点的小球的初速度为 同理可得 若碰撞过程动量守恒，则有 得 四、计算题（本题共3小题，共36分。） 13．（12分）（24-25高二上·湖北荆州·月考）某游戏公司的设计人员，构想通过电场来控制带电小球的运动轨迹。如图1所示，绝缘光滑圆轨道竖直放在水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到图示的B点；当给小球一个水平方向的初速度，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动。小球可视为质点，已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g，α = 60°。 （1）求匀强电场的电场强度E1大小； （2）求小球做圆周运动时，通过A点的动能Ek； （3）撤掉圆轨道，保留圆形轨道的痕迹，将原电场更换为如图2所示的交变电场（正、负号分别表示与原电场强度方向相同或相反），t = 0时刻小球在A点由静止释放，欲使小球经过一个周期（图中周期T未知）恰好能运动到最低点C，已知时刻小球的位置在圆周上，求所加电场强度E2大小。 【答案】（1） （2）2mgR （3） 【解析】（1）根据小球由静止沿直线打到B点，可知重力和电场力合力的方向沿AB方向，则有 可得 （2）根据重力和电场力合力方向可知，小球能通过圆轨道等效最高点D点（位于O点左上侧60°处），如图所示，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动，重力和电场力的合力大小为 小球在D点，有 小球从D到A过程，由动能定理可得 解得小球通过A点的动能为 （3）由题意可知，小球在周期内做直线运动，在水平方向上，向右运动的位移 周期内电场方向反向，则小球做曲线运动，水平方向上，因为加速度大小相等方向相反，所以向右运动位移仍为x1；周期内返回；竖直方向上做自由落体运动，有 由运动的分析可知，要使小球由A点运动到最低处C点，且小球速度竖直向下时均在圆周上，需时刻到达最大水平位移处，如图所示 则此时竖直方向下降的距离为 根据几何关系可知，向右运动的最大水平位移为 解得 14．（12分）（24-25高二上·江苏苏州·月考）如图所示，电源电压U = 6 V，小灯泡标有“4 V  1.6 W”字样，定值电阻R2 = 20 Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1 A．电流表的量程为0 ~ 3 A，电压表的量程为0 ~ 3 V，电源电压和小灯泡的阻值R均保持不变。 （1）只闭合开关S2，求电压表的示数； （2）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5 A，求滑动变阻器R3的最大阻值； （3）只闭合开关S3，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。 【答案】（1）2 V （2）30 Ω （3）0.225 W ~ 0.9 W 【解析】（1）小灯泡标有“4 V  1.6 W”，由 可得小灯泡的阻值 只闭合开关S2时，灯泡R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻 此时通过电路的电流 所以R1两端的电压为 即电压表示数为2 V。 （2）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，电阻R2与R3的最大阻值并联，电流表A测干路电流，此时电流表示数为0.5 A，并联电路各并联支路两端电压相等，所以通过R2的电流 并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流 所以滑动变阻器的最大阻值为 （3）只闭合开关S3时，灯泡R1与滑动变阻器R3串联，电压表测R1两端的电压，由于电压表的量程为0 ~ 3 V，所以当电压表的示数时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最大，时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最大 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1的功率最小，此时电路中的电流 则灯泡的最小功率 所以，小灯泡电功率的变化范围为0.225 W ~ 0.9 W。 15．（12分）（24-25高三上·浙江湖州·月考）如图所示，光滑水平桌面上放有长为的木板C，C的中点右侧光滑，左侧粗糙且动摩擦因数。木板C中点处放有物块B（恰好处于粗糙处），右端挡板连接一劲度系数为的轻质弹簧，左端有一固定在地面上的四分之一圆弧轨道D，上表面光滑且半径。将物块A从轨道D不同高度静止释放后无能量损失冲上木板C。A、B、C（连同挡板）的质量均为。（A、B的尺寸以及挡板厚度皆可忽略不计，轻质弹簧原长小于1m，g取10m/s2，弹簧弹性势能公式为） （1）现将A从D的最高点释放，求A在最低点时受到滑块D的支持力大小； （2）A进入木板后，B和C将相对静止一起运动，求此时B和C之间的静摩擦力大小； （3）从轨道D上某一高度释放A，使A与B能发生碰撞，求高度h1应满足的条件； （4）从轨道D上某一高度h2释放A，A与B发生弹性碰撞。当弹簧形变量最大时，A与C之间恰好滑动，求A释放的最大高度。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】（1）根据动能定理可得 联立得 （2）根据牛顿第二定律可得 则 （3）临界情况为三者共速时，A与B刚好碰撞 解得 即 （4）A与B碰撞速度交换，A与C相对静止运动。B压缩弹簧形变量最大时三者共速，且A与C之间为最大静摩擦力 解得弹力 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$