精品解析：海南省海口市海南华侨中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题

2023级高二年级第一学期第一次考试物理科试题 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3. 考试结束以后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一个是符合题目要求的。 1. 在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度相同的是（　　） A. 图甲中平行板电容器带电时，极板间（除边缘附近外）的任意两点a、b B. 图乙中两个等量异种点电荷的连线上，与连线中点O不等距的两点a、b C. 图丙中离点电荷等距的任意两点a、b D. 图丁中两个等量同种点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b 2. 如图所示是电阻R的I－U图象，图中α=45°，由此得出(　　) A. 欧姆定律适用于该元件 B. 电阻R=0.5 Ω C. 因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R==1.0 Ω D. 在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C 3. 我国古代的指南车是利用齿轮传动来指明方向的一种简单机械。指南车某部分结构如图所示，在A，B，C三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点，齿轮B和C同轴转动，三个齿轮的半径之比。下列说法正确的是（　　） A. 1、2、3三点的周期之比为 B. 1、2、3三点的角速度大小之比为 C. 1、2、3三点的线速度大小之比为 D. 1、2、3三点的向心加速度大小之比为 4. 如图所示，两带电小球A、B质量分别为2m、m，所带电荷量分别为+q、-q，用等长绝缘细线a、b连接后悬挂于O点处于静止状态。现在该空间加一水平向右的匀强电场，并将电场强度E从0开始缓慢增大到，若不考虑两小球间的库仑力，重力加速度为g，则当系统稳定后，关于两细线a、b拉力的大小、计算正确的是（　　） A. =2mg B. =3mg C. =mg D. =2mg 5. 距地面某一高处，以一定初速度水平抛出一个物体，在忽略空气阻力的情况下，该物体落地过程中的运动轨迹是一条抛物线，如图所示，则（　　） A. c点的机械能比a 点的机械能大 B. a点的动能比c点的动能大 C. c点的势能比a点的势能大 D. a、b、c三点的机械能相等 6. 若质量为m的“祝融号”火星车悬停在火星表面上方，受到竖直向上的升力F，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星的自转，则下列说法正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度大小为 B. 火星的第一宇宙速度大小为 C. 火星质量为 D. 火星的密度为 7. 如图，在P板附近有电荷（不计重力）由静止开始向Q板运动，则以下解释正确的是（　　） A. 到达Q板的速率与板间距离和加速电压两个因素有关 B. 电压一定时，两板间距离越大，加速的时间越短，加速度越小 C. 电压一定时，两板间距离越大，加速的时间越长，加速度越大 D. 若加速电压与电量均变为原来的2倍，则到达Q板的速率变为原来的2倍 8. 如图所示，为一正方形，M、N、P，Q分别为正方形四条边的中点，空间存在与正方形平面平行且范围足够大的匀强电场。已知质子由A点运动到B点电场力做功为、质子由A点运动到C点电场力做功为。则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的方向应由A指向C B. 质子由Q点运动到N点的过程中，电场力不做功 C. 电子由M点运动到A点的过程中，电子的电势能增加 D. 电子由B点运动到D点的过程中，电场力做功 二、多项选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共20 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，全选对得 4 分，选对但选不全得 2 分，有错选得 0 分 9. 由欧姆定律导出和 ，下列叙述中正确的是（　　） A. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B. 导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关 C. 对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值 D. 一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大 10. 有一电流计，内阻Rg＝25 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，现对它进行改装，下列说法正确的是(　　) A. 把它改装成量程为0.6 A的电流表，需与它并联一个0.126 Ω的电阻 B. 把它改装成量程为0.6 A的电流表，需与它串联一个0.126 Ω的电阻 C. 把它改装成量程为3 V的电压表，需与它并联一个975 Ω的电阻 D. 把它改装成量程为3 V的电压表，需与它串联一个975 Ω的电阻 11. 如图所示，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示．由此可见（　　） A. 小球带正电 B. 电场力为3mg C. 小球从A到B与从B到C的运动时间之比2:1 D. 小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相同 12. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上，另一端与套在光滑固定直杆A处质量为m的小球（可视为质点）相连。A点距水平面的高度为h，直杆与水平面的夹角为30°，OA＝OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长。小球从A处由静止开始下滑，经过B处的速度为v。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小球在C点时的动能 B. 小球通过B点时的加速度为 C. 弹簧具有的最大弹性势能为 D. 小球下滑过程机械能守恒 13. 如图所示，粗糙绝缘水平面上O点放一质量为电荷量为 -q的小物块（可视为质点），物块与水平面间的动摩擦因数为μ，劲度系数为k的绝缘轻弹簧一端固定在墙上，另一端与小物块接触（未栓接），初始弹簧水平且无形变．O点左侧有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为．现用一水平力F缓慢向右推动小物块，将弹簧在弹性限度内压缩了x0，使小物块在该位置处于静止状态．现撤去力F，小物块开始向左运动，运动的最大距离为4x0，重力加速度为g．则 A. 小物块离开弹簧时速率为 B. 辙去力F后，系统产生的内能为 C. 辙去力F后，小物块运动到O点时速度最大 D. 撤去力F后，小物块先做加速度减小的加速直线运动后做匀减速直线运动 三、实验题：本题共 2 小题，共18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 14. （1）某同学用螺旋测微器在测定某一金属丝直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径D=________mm。另一位同学用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图乙所示，则该工件的长度L=_________cm。 （2）某研究小组使用伏安法测量圆柱体的电阻。已知圆柱体的电阻约为100Ω，实验所用直流电源的电动势约为4V、内阻可忽略，电流表A的量程为0~30mA、内阻约为30Ω，电压表V的量程0~3V、内阻约为10kΩ，滑动变阻器R₁阻值的变化范围为0~15Ω，为减小测量误差，实验电路应采用图中的。（R代表圆柱体的电阻） A. B. C. D. （3）若电流表的示数为I，电压表的示数为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=_____。 15. 用如图所示的装置验证机械能守恒定律，并测量小钢球的质量。将拉力传感器固定在天花板上，一根轻质细线一端连接在传感器上，另一端连接直径为d的小钢球，悬点与小钢球之间的细线的长度为L（），在传感器的正下方安装一个光电门。现拉起小钢球从与悬点等高处由静止释放（细线伸直），小钢球做圆周运动，运动到最低点能通过光电门，测得小钢球通过光电门的时间为t，当地重力加速度大小为g，回答下列问题： （1）小钢球通过光电门时的速度大小为___________，若L=___________（用g、d、t表示），则小钢球下落过程中机械能守恒。 （2）改变悬点与小钢球之间的细线的长度L，当小钢球运动到最低点时，读出拉力传感器的示数F，重复上面的实验过程，根据实验数据绘出的图像是一条过原点、斜率为k的倾斜直线。通过数据发现，悬点与小钢球之间的细线越长，小钢球运动到最低点时，通过光电门的时间___________（填“越长”“越短”或“不变”），拉力传感器的示数___________（填“越大”“越小”或“不变”）。若某次实验时，拉力传感器的示数为F0，则小钢球的质量为___________（用k、F0、d表示）。 四、计算题：本题共 3 小题，共38 分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。（答案可含根号） 16. 如图所示两个串联电阻，，A、B两端的电压保持15V不变，那么： （1）、两端的电压分别是多少？ （2）如果电压表V的内阻是，当S分别与C、D接触时电压表接法正确，电压表的读数分别是多少结果保留1位小数？ 17. 如图所示，虚线MN左侧有一方向水平向左、电场强度大小为E的匀强电场。 在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着长为L，间距为d的平行金属板，两板之间电压为U，AO过两板的中线，在虚线PQ右侧距离为处有一水平放置，长度为的屏，屏到AO的距离为d。现将一带电量为，质量为m的带电粒子无初速度地放入电场中的A点，A点到MN的距离为kL，粒子最后可打在右侧屏上。不计带电粒子的重力，求： （1）求带电粒子到达MN时的速度大小； （2）求带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量； （3）使粒子打在屏的最右侧，求k的取值。 18. 如图所示，足够长光滑水平桌面左端固定一立柱，质量为的小球置于桌面上，它与立柱之间有一压缩的轻弹簧，轻弹簧与立柱之间栓接与小球不栓接。某时刻释放小球，它被弹出从桌面右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的顶端B点（B点速度与BC平行），并沿轨道滑下，图中右端为固定在竖直面内半径的单圆弧轨道，水平轨道CD将倾斜轨道与圆弧轨道连接在一起。已知B点与桌面间的竖直高度，倾斜轨道BC长为，倾角，小球与倾斜轨道间的动摩擦因数；不计水平轨道与圆弧轨道的摩擦与小球经过C点时的能量损失，，，取，求： （1）被释放前弹簧的弹性势能； （2）小球第一次经过圆弧轨道最低点D时速度大小，对D点的压力F； （3）小球第一次在圆弧轨道上运动的最高点离CD水平面的高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高二年级第一学期第一次考试物理科试题 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3. 考试结束以后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一个是符合题目要求的。 1. 在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度相同的是（　　） A. 图甲中平行板电容器带电时，极板间（除边缘附近外）的任意两点a、b B. 图乙中两个等量异种点电荷的连线上，与连线中点O不等距的两点a、b C. 图丙中离点电荷等距的任意两点a、b D. 图丁中两个等量同种点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中平行板电容器带电时，极板间（除边缘附近外）为匀强电场，则任意两点（除边缘附近外）a、b电场强度相同，故A正确； B．两个等量异号点电荷的连线上，据电场线的对称性可知，与连线中点O不等距的两点a、b电场强度大小不等，方向相同，故B错误； C．离点电荷Q等距的任意两点a、b电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故C错误； D．两个等量同号点电荷连线的中垂线上，与中点O等距的任意两点a、b场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故D错误。 故选A。 2. 如图所示是电阻R的I－U图象，图中α=45°，由此得出(　　) A. 欧姆定律适用于该元件 B. 电阻R=0.5 Ω C. 因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R==1.0 Ω D. 在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，欧姆定律适用，A正确； B．根据电阻的定义式可知，I-U图象斜率的倒数等于电阻R，则得 B错误； C．由于I-U图象中横纵坐标的标度不同，故不能直接根据图象的倾角求电阻，C错误； D．由图知，当U=6V时，I=3A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是 D错误。 故选A。 3. 我国古代的指南车是利用齿轮传动来指明方向的一种简单机械。指南车某部分结构如图所示，在A，B，C三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点，齿轮B和C同轴转动，三个齿轮的半径之比。下列说法正确的是（　　） A. 1、2、3三点的周期之比为 B. 1、2、3三点的角速度大小之比为 C. 1、2、3三点的线速度大小之比为 D. 1、2、3三点的向心加速度大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．1、2两点的线速度相等，根据 v=ωr 可知，角速度之比为3:2；2、3两点同轴转动，角速度相等，可知1、2、3三点的角速度之比为3:2:2；根据 可得周期之比2:3:3，选项AB错误； C．根据 v=ωr 可知，因1、2、3三点的半径之比 则线速度大小之比为3:3:1，选项C错误； D．根据 a=vω 可得，1、2、3三点向心加速度大小之比为，选项D正确。 故选D。 4. 如图所示，两带电小球A、B质量分别为2m、m，所带电荷量分别为+q、-q，用等长绝缘细线a、b连接后悬挂于O点处于静止状态。现在该空间加一水平向右匀强电场，并将电场强度E从0开始缓慢增大到，若不考虑两小球间的库仑力，重力加速度为g，则当系统稳定后，关于两细线a、b拉力的大小、计算正确的是（　　） A. =2mg B. =3mg C =mg D. =2mg 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对AB整体受力分析，水平方向，受到的合电场力为0，竖直方向 =3mg 故A错误，B正确； CD．对B隔离受力分析 故CD错误。 故选B。 5. 距地面某一高处，以一定的初速度水平抛出一个物体，在忽略空气阻力的情况下，该物体落地过程中的运动轨迹是一条抛物线，如图所示，则（　　） A. c点的机械能比a 点的机械能大 B. a点的动能比c点的动能大 C. c点的势能比a点的势能大 D. a、b、c三点的机械能相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做平抛运动，只有重力做功，物体机械能守恒，则c点的机械能等于a 点的机械能，故A错误； B．物体从a点到c点，重力做正功，根据动能定理可知，a点的动能比c点的动能小，故B错误； C．结合上述，物体从a点到c点，重力做正功，重力势能减小，即c点的势能比a点的势能小，故C错误； D．结合上述可知，a、b、c三点的机械能相等，故D正确。 故选D。 6. 若质量为m的“祝融号”火星车悬停在火星表面上方，受到竖直向上的升力F，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星的自转，则下列说法正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度大小为 B. 火星的第一宇宙速度大小为 C. 火星的质量为 D. 火星的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平衡条件得 解得 A错误； B．根据牛顿第二定律得 解得 B正确； C．根据黄金代换 解得 C错误； D．根据密度公式得 解得 D错误。 故选B。 7. 如图，在P板附近有电荷（不计重力）由静止开始向Q板运动，则以下解释正确的是（　　） A. 到达Q板的速率与板间距离和加速电压两个因素有关 B. 电压一定时，两板间距离越大，加速的时间越短，加速度越小 C. 电压一定时，两板间距离越大，加速的时间越长，加速度越大 D. 若加速电压与电量均变为原来的2倍，则到达Q板的速率变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动能定理得 到达Q板的速率为 可知到达Q板的速率只与加速电压有关，与板间距离无关，故A错误； BC．根据运动学公式 由牛顿第二定律 可知两板间距离越大，加速的时间越长，加速度越小，故BC错误； D．到达Q板的速率为 故若加速电压、与电量均变为原来的2倍，则到达Q板的速率变为原来的2倍，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，为一正方形，M、N、P，Q分别为正方形四条边的中点，空间存在与正方形平面平行且范围足够大的匀强电场。已知质子由A点运动到B点电场力做功为、质子由A点运动到C点电场力做功为。则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的方向应由A指向C B. 质子由Q点运动到N点的过程中，电场力不做功 C. 电子由M点运动到A点的过程中，电子的电势能增加 D. 电子由B点运动到D点的过程中，电场力做功 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由题意根据 可知，质子由A运动到B时 代入数据解得 V 同理V，假设A点的电势为0V，则B点的电势为10V，C点的电势为20V，由匀强电场的特点可知正方形对角线的交点O的电势为10V，因此BD连线为等势线，如图所示 所以电场线的方向一定由C指向A，故A错误； B．由于M、N、P、Q分别为正方形四条边的中点，则M点与Q点的电势均为15V，P点与N点的电势均为5V，则质子由Q点运动到N点的过程中，电场力做功为 eV 故B错误； C．电子由M点运动到A点的过程中，电场力做功为 eV 则电子的电势能增加15eV，故C正确。 D．由于BD两点的电势相等，则电子由B点运动到D点的过程中电场力做功为零，故D错误； 故选C。 二、多项选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共20 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，全选对得 4 分，选对但选不全得 2 分，有错选得 0 分 9. 由欧姆定律导出和 ，下列叙述中正确的是（　　） A. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B. 导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关 C. 对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值 D. 一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．导体的电阻由导体本身的性质决定，由长度、横截面积和材料决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关，故A错误，B正确； C．由欧姆定律可知，对某一导体来说，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值，故C正确； D．根据可知，一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大，即电阻两端的电压降越大，故D正确。 故选BCD。 10. 有一电流计，内阻Rg＝25 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，现对它进行改装，下列说法正确的是(　　) A. 把它改装成量程为0.6 A的电流表，需与它并联一个0.126 Ω的电阻 B. 把它改装成量程为0.6 A的电流表，需与它串联一个0.126 Ω的电阻 C. 把它改装成量程为3 V的电压表，需与它并联一个975 Ω的电阻 D. 把它改装成量程为3 V的电压表，需与它串联一个975 Ω的电阻 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．把电流表改装成的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值： 故A正确，B错误； CD．把电流表改装成的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值： 故C错误，D正确． 【点睛】本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表的改装原理，应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题． 11. 如图所示，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示．由此可见（　　） A. 小球带正电 B. 电场力为3mg C. 小球从A到B与从B到C的运动时间之比2:1 D. 小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相同 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球受到的电场力竖直向上，方向与电场强度方向相反，所以小球带负电，故A错误． B．由于A、B、C三点在同一直线上，且： 根据几何关系可知小球在进入电场前后的水平向位移之比： 由于小球在进入电场前后都做类平抛运动，则小球由A运动到B和由B运动到C的时间之比为： 又根据竖直方向的位移： 解得： 根据牛顿第二定律： 可知小球受到的电场力： 故B正确，C正确.． D．根据速度变化量： 则得AB过程速度变化量大小： BC过程速度变化量大小为： 所以小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相等，但方向相反，故D正确． 12. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上，另一端与套在光滑固定直杆A处质量为m的小球（可视为质点）相连。A点距水平面的高度为h，直杆与水平面的夹角为30°，OA＝OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长。小球从A处由静止开始下滑，经过B处的速度为v。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小球在C点时的动能 B. 小球通过B点时的加速度为 C. 弹簧具有的最大弹性势能为 D. 小球下滑过程机械能守恒 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球在A点和C点时，弹簧的长度相同，即弹簧的形变量相同，具有相同的弹性势能，全程弹簧的弹力做功为零，则小球从A点到C点的过程，根据动能定理 即 故A正确； B．因在B点时弹簧在原长，则到达B点时的加速度为 故B正确； C．弹簧形变量最大时弹性势能最大，即小球在A点时，弹簧具有最大的弹性势能，小球由A点到B点过程中，根据能量守恒 解得 故C错误； D．小球下滑过程中，除了小球重力做功外，还有弹簧的弹力做功，所以小球下滑过程机械能不守恒，故D错误。 故选AB。 13. 如图所示，粗糙绝缘水平面上O点放一质量为电荷量为 -q的小物块（可视为质点），物块与水平面间的动摩擦因数为μ，劲度系数为k的绝缘轻弹簧一端固定在墙上，另一端与小物块接触（未栓接），初始弹簧水平且无形变．O点左侧有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为．现用一水平力F缓慢向右推动小物块，将弹簧在弹性限度内压缩了x0，使小物块在该位置处于静止状态．现撤去力F，小物块开始向左运动，运动的最大距离为4x0，重力加速度为g．则 A. 小物块离开弹簧时速率为 B. 辙去力F后，系统产生的内能为 C. 辙去力F后，小物块运动到O点时速度最大 D. 撤去力F后，小物块先做加速度减小的加速直线运动后做匀减速直线运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．物块进入电场区域后,受到的电场力： 所以在竖直方向上，物块受到的支持力： 此时物体受到的摩擦力： 物块此时的加速度： . 物块进入电场的区域后竖直方向的摩擦力不变,物块做匀减速直线运动,位移为： 由运动学的公式： 可得物体离开弹簧时速率为： 所以A正确; B．物块进入电场前受到的摩擦力： 物块进入电场区域后受到的摩擦力： 所以撤去F后系统产生的内能为： 故B正确. C．撤去F后，物体回到O之前水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，开始时弹力大于摩擦力，所以加速度先减小；后弹力小于摩擦力，所以加速度反向增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大.故C错误. D．由A选项和C选项分析可知物体回到O之前先做变加速运动，再做变减速运动，回到O点后做匀减速直线运动，故D错误. 三、实验题：本题共 2 小题，共18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 14. （1）某同学用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径D=________mm。另一位同学用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图乙所示，则该工件的长度L=_________cm。 （2）某研究小组使用伏安法测量圆柱体的电阻。已知圆柱体的电阻约为100Ω，实验所用直流电源的电动势约为4V、内阻可忽略，电流表A的量程为0~30mA、内阻约为30Ω，电压表V的量程0~3V、内阻约为10kΩ，滑动变阻器R₁阻值的变化范围为0~15Ω，为减小测量误差，实验电路应采用图中的。（R代表圆柱体的电阻） A. B. C. D. （3）若电流表的示数为I，电压表的示数为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=_____。 【答案】（1） ①. 5.665（5.663~5.667） ②. 0.890 （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]金属丝的直径 [2]工件的长度 【小问2详解】 滑动变阻器最大阻值相对圆柱体电阻较小，则电路采用分压式。由于 所以电流表采用外接法。 故选A。 【小问3详解】 由电阻定律得得 15. 用如图所示的装置验证机械能守恒定律，并测量小钢球的质量。将拉力传感器固定在天花板上，一根轻质细线一端连接在传感器上，另一端连接直径为d的小钢球，悬点与小钢球之间的细线的长度为L（），在传感器的正下方安装一个光电门。现拉起小钢球从与悬点等高处由静止释放（细线伸直），小钢球做圆周运动，运动到最低点能通过光电门，测得小钢球通过光电门的时间为t，当地重力加速度大小为g，回答下列问题： （1）小钢球通过光电门时的速度大小为___________，若L=___________（用g、d、t表示），则小钢球下落过程中机械能守恒。 （2）改变悬点与小钢球之间的细线的长度L，当小钢球运动到最低点时，读出拉力传感器的示数F，重复上面的实验过程，根据实验数据绘出的图像是一条过原点、斜率为k的倾斜直线。通过数据发现，悬点与小钢球之间的细线越长，小钢球运动到最低点时，通过光电门的时间___________（填“越长”“越短”或“不变”），拉力传感器的示数___________（填“越大”“越小”或“不变”）。若某次实验时，拉力传感器的示数为F0，则小钢球的质量为___________（用k、F0、d表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 越短 ②. 不变 ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]小钢球通过光电门时的速度大小为 [2]根据机械能守恒定律得 解得 若，则小钢球下落过程中机械能守恒。 【小问2详解】 [1]根据得 悬点与小钢球之间的细线越长，小钢球运动到最低点时，通过光电门的时间越短； [2]最低点根据牛顿第二定律得 根据机械能守恒定律得 解得 悬点与小钢球之间的细线越长，小钢球运动到最低点时，拉力传感器的示数等于3mg不变； [3] 根据得 斜率为 解得 根据题意得 解得 四、计算题：本题共 3 小题，共38 分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。（答案可含根号） 16. 如图所示的两个串联电阻，，A、B两端的电压保持15V不变，那么： （1）、两端的电压分别是多少？ （2）如果电压表V的内阻是，当S分别与C、D接触时电压表接法正确，电压表的读数分别是多少结果保留1位小数？ 【答案】（1）3.75V和11.25V；（2）2.1V和6.4V 【解析】 【详解】（1）串联电路中电流处处相等，由可知电压与电阻成正比，则、两端的电压分别是    （2）S与C接触时，电压表与并联，并联电阻为 则电压表的读数为 S与D接触时，电压表与并联，并联电阻为 则电压表的读数为 17. 如图所示，虚线MN左侧有一方向水平向左、电场强度大小为E的匀强电场。 在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着长为L，间距为d的平行金属板，两板之间电压为U，AO过两板的中线，在虚线PQ右侧距离为处有一水平放置，长度为的屏，屏到AO的距离为d。现将一带电量为，质量为m的带电粒子无初速度地放入电场中的A点，A点到MN的距离为kL，粒子最后可打在右侧屏上。不计带电粒子的重力，求： （1）求带电粒子到达MN时速度大小； （2）求带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量； （3）使粒子打在屏的最右侧，求k的取值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电子从A运动到MN的过程中，根据动能定理得 解得 （2）粒子在平行板的运动时间 竖直方向的加速度为 带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量 （3）当粒子达到屏的最右侧，由几何关系有 则 解得 18. 如图所示，足够长的光滑水平桌面左端固定一立柱，质量为的小球置于桌面上，它与立柱之间有一压缩的轻弹簧，轻弹簧与立柱之间栓接与小球不栓接。某时刻释放小球，它被弹出从桌面右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的顶端B点（B点速度与BC平行），并沿轨道滑下，图中右端为固定在竖直面内半径的单圆弧轨道，水平轨道CD将倾斜轨道与圆弧轨道连接在一起。已知B点与桌面间的竖直高度，倾斜轨道BC长为，倾角，小球与倾斜轨道间的动摩擦因数；不计水平轨道与圆弧轨道的摩擦与小球经过C点时的能量损失，，，取，求： （1）被释放前弹簧的弹性势能； （2）小球第一次经过圆弧轨道最低点D时速度大小，对D点的压力F； （3）小球第一次在圆弧轨道上运动的最高点离CD水平面的高度。 【答案】（1）；（2），，方向竖直向下；（3） 【解析】 【详解】（1）小球从A点到B点做平抛运动，竖直方向小球做自由落体运动 代入数据解得 在B点，根据速度的分解有 解得 被释放前弹簧的弹性势能 （2）小球在B点的速度 小球从B到D的过程，由动能定理可得 代入数据解得 设此时轨道的支持力为N，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力等于轨道对小球的支持力 方向竖直向下； （3）若小球恰好能上升到最高点，则有 小球从D点上升到最高点，根据动能定理有 解得 说明小球不能上升到D点。设小球第一次上升到圆弧轨道最高点与圆心的连线和竖直方向的夹角为，则有 小球从D点上升到最高点，根据动能定理有 解得 最高点时离CD水平面的高度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$