精品解析：湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年 高二上学期10月月考物理试题 一、单选题（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） 1. 巴黎奥运会上，中国跳水运动员全红婵从高度为的跳台上以起跳，完成了一系列高难度动作后，以某速度入水。假设她在空中的运动可视为先做竖直上抛运动与后做自由落体运动的组合，且忽略空气阻力。当她入水时，为了减小水花，她迅速伸直双臂并调整身体姿态，使得重心在入水后下沉到离水面约深时速度减为零。设水的阻力恒定，全红婵质量大约为。重力加速度，则下列说法正确的有（　　） A. 全红婵在空中做动作能利用的时间为 B. 全红婵入水后，水对她的阻力与其重力之比为 C. 在整个过程中重力对全红婵做的功为5600J D. 起跳过程中跳台对全红婵不做功 2. 如图所示，直角支架固定在竖直面内，质量为的灯笼通过光滑轻质挂钩挂在轻质细绳上，细绳的一端固定在支架水平部分的C点，另一端固定在支架竖直部分的B点，系统处于平衡状态。先将细绳的端点B沿支架竖直部分缓慢上移，移至水平支架后再将端点B沿水平支架向左缓慢移动，直至细绳的两端点重合。该过程中细绳的长度始终为，C点到竖直杆的距离为，取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）。 A. 细绳上的弹力先增大后减小 B. 细绳上的弹力先减小后增大 C. 该过程中细绳的弹力最大值为 D. 该过程中细绳的弹力最小值为 3. 如图甲所示，电梯配重可以平衡轿厢及其载荷的重量从而减少电机的工作负担，提高能效。一般配重的质量为轿厢自重M加上电梯额定载荷的一半0.5m。电机未工作时可简化为如图乙所示的模型，电梯轿厢自重M=1000kg，额定载荷m=900kg，限乘人数为12人，定滑轮固定于天花板下，缆绳绕过滑轮连接着轿厢和配重，滑轮与缆绳质量均不计，所有摩擦不计，重力加速度g=10m/s2。静止释放该系统，则空载时与额定载荷时轿厢的加速度之比是（　　） A. 67:49 B. 38:29 C. 19:10 D. 1:1 4. 如图所示，平台固定在转轴的顶端，可随转轴一起转动，A、B两个小朋友坐在平台两侧，A的质量为m，B的质量为2m。A到转轴的距离是3l，B到转轴的距离是l。两小朋友腰间系一轻绳，轻绳通过转轴中心，处于刚好伸直且无张力的状态，小朋友与平台接触面间的最大静摩擦力均为其重力的k倍，重力加速度大小为g。若使小朋友与平台保持相对静止，则平台转动的角速度不能超过（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，A、B、C分别表示太阳、水星和地球，假设水星和地球在同一平面内绕太阳做匀速圆周运动，水星公转半径为r，地球公转半径为R，此时AB与BC垂直．水星的公转周期为，地球的公转周期为，太阳质量为M，引力常量为G，所有天体均可视为质点，不考虑其他天体的影响，下列说法正确的是（　　） A. 从地球上看，太阳和水星与眼睛连线所成角度的正弦值最大为 B. 年 C. 水星与地球公转线速度之比为 D. 太阳的质量可表示为 6. 如图，倾角为的光滑绝缘斜面上存在两个带电量完全相同的小球a、b，其中小球与一端固定的绝缘轻质弹簧相连，整个系统处于沿斜面向上的匀强电场中，当a、b在相距处静止时弹簧恰好处于原长。下列说法正确的是（　　） A. a、b均带负电荷 B. 小球的质量等于小球的质量 C. 若两球带电量均为，则两小球总质量 D. 若仅增大电场强度，要使a、b再次静止，则二者间距比原来大 二、多选题（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．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 如图（a）所示，某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处，料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图（b）所示，若装有混凝土的料斗总质量为1吨，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 从h=4m到h=5m运动过程，料斗做匀减速运动 B. 从静止开始上升到高度5m时，料斗的速度大小为 C. 从静止开始上升5m过程中，料斗运动的时间为 D. 从静止开始上升5m过程中，吊车对料斗做功为 8. 如图，空间存在匀强电场。其方向与半圆ACB的所在平面平行，AB是半圆的直径且，O为圆心，将一个电荷量为-q的带电粒子，沿半圆弧从A点移到B点，发现粒子在C点电势能最小，从A点到B点电场力做功为W，，，下列说法正确的是（　　） A. 半圆弧上，C点电势最高 B. C. 电场强度方向平行于CO并从C指向O D. 电场强度大小为 9. 如图所示，水平放置的平行板电容器，极板间所加电压为U。带电粒子紧靠下极板边缘以初速度v0射入极板，入射时速度方向与极板夹角为45°，粒子运动轨迹的最高点恰好在上极板边缘，忽略边缘效应，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的电荷量q与质量m之比为 B. 粒子的电荷量q与质量m之比为 C. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子将打在下极板上 D. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子仍从极板之间飞出 10. 在如图所示的电路中，是定值电阻，是滑动变阻器，且的最大阻值大于，电源电动势E和内阻恒定不变。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头在位置时，电压表和电流表的读数分别为、；当滑动触头位于位置时，电压表和电流表的读数分别为、，则下面的选项正确的是（　　） A. B. C. D. 三、实验题 11. 某同学用如图所示的装置进行探究，初始弹簧处于压缩且锁定状态，解锁后，滑块A离开弹簧向右滑动，通过光电门传感器1后与滑块B碰撞，已知两挡光片相同，测得滑块A第一次通过光电门传感器1的时间为，第二次通过光电门传感器1的时间为，滑块B通过光电门传感器2的时间为。 （1）为测量弹簧压缩时具有的弹性势能，除A的质量外，还须测量的物理量是_________； （2）若A、B碰撞过程中动量守恒，则两滑块的质量比___________（用测得物理量的符号表示）； （3）用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放，找到其落点的平均位置P，测量平抛射程OP。然后把质量为的小球B静置于轨道末端的水平部分，再将小球A从斜轨上位置G由静止释放，与小球B碰撞，如此重复多次，M、N为两球碰后的平均落点，重力加速度为g，回答下列问题： ①为了保证碰撞时小球A不反弹，两球的质量必须满足_________（填“<”或“>”）， ②若两球发生弹性碰撞，其表达式可表示为_________（用OM、OP、ON来表示）。 ③若实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球A的质量与被碰小球B的质量之比为_________。 12. 某同学利用下列器材测量某种蓄电池的电动势和内阻。该蓄电池的电动势约为3V。 A.量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表； B.量程是3V，内阻约6kΩ的电压表； C.量程是15V，内阻约30kΩ的电压表； D.阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器； E.阻值为0~10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器； F.定值电阻4Ω，额定功率4W； G.开关S一个，导线若干。 （1）为了减小实验误差，电压表应选择_________（填器材代号）；如图中的导线应连接到_________（选填“①”或“②”）处；改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择_________（填器材代号）。 （2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图所示，由图线可得该蓄电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（结果保留2位有效数字） （3）用该电路测得的电源电动势_________真实值，内阻_________真实值。（填大于、等于或小于） 四、解答题 13. 滑板运动是深受青少年喜爱的一项运动，现有一固定滑道ABCD，其中AB、CD分别是倾角为30°、37°的倾斜滑道，BC为长L = 11 m的水平滑道，A、D点等高且与BC所在平面的高度差均为h = 6 m。一滑板爱好者从A点以v0 = 1 m/s的初速度沿AB滑道做匀加速直线运动，经t1 = 2 s通过B点并进入BC滑道，进入BC滑道后做匀速直线运动。此后滑板爱好者通过C点进入CD滑道做匀减速直线运动并从D点飞出，滑板爱好者在从D点飞出前1 s内的位移大小为4 m。滑板爱好者通过B、C两点时速度大小不变，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，求： （1）滑板爱好者通过BC段所用的时间； （2）滑板爱好者从D点飞出时的速度大小。 14. 如图所示，AB、MN两平行金属水平放置，长度均为L，其间距为d，在极板右侧有一足够大的竖直屏，屏到极板右端的距离也为L，AB的延长线与屏的交点记为P。在两板左侧，均匀分布的带正电的粒子，这些粒子以相同的速率平行于金属板射入电场。当两板间电势差恒为U时，所有射入电场的所有粒子刚好都不能射出电场。已知粒子质量为m，电量为q，O点是下极板MN的中点，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，求： （1）粒子进入匀强电场时的速度大小； （2）在时间t内射入电场的所有粒子中，落在MO间与ON间粒子数量之比； （3）若两极板电压减半，求落在屏上的粒子到屏上P点的距离范围。 15. 如图所示，曲面和下底面都光滑的圆弧轨道A静置在水平地面上，其质量为3m、圆弧半径为R。A的左侧距离为处为一足够长、以大小为的速度顺时针匀速转动的传送带，其上表面与水平地面齐平。现将质量为m的滑块B，从圆弧最高点静止释放，B沿轨道下滑后，与静置在传动带右端的滑块C发生碰撞，C的质量也为m，B、C均可视作质点，B、C与传送带、水平地面的动摩擦因数都为μ = 0.25，重力加速度为g，且B与C的所有碰撞都是完全弹性的。求： （1）从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中，A、B运动的水平位移的大小； （2）滑块C第一次在传送带上向左运动的时间； （3）从滑块C在传送带最左端开始计时，到B恰好停止的过程中，地面给B的冲量大小。（答案可以用根号表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年 高二上学期10月月考物理试题 一、单选题（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） 1. 巴黎奥运会上，中国跳水运动员全红婵从高度为的跳台上以起跳，完成了一系列高难度动作后，以某速度入水。假设她在空中的运动可视为先做竖直上抛运动与后做自由落体运动的组合，且忽略空气阻力。当她入水时，为了减小水花，她迅速伸直双臂并调整身体姿态，使得重心在入水后下沉到离水面约深时速度减为零。设水的阻力恒定，全红婵质量大约为。重力加速度，则下列说法正确的有（　　） A. 全红婵在空中做动作能利用的时间为 B. 全红婵入水后，水对她的阻力与其重力之比为 C. 在整个过程中重力对全红婵做的功为5600J D. 起跳过程中跳台对全红婵不做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可知如果从10m处自由下落时间为 但全红婵做的是竖直上抛，时间大于。故A错误； B．如果全红婵当作质点处理，则由动能定理 解得 由题可确定没有把人看成质点。故B错误； C．重心下降的实际高度大于，所以重力做功大于 故C错误； D．跳台对人有力时人无位移，跳起后人有位移，但无作用力，故不做功。故D正确。 故选D。 2. 如图所示，直角支架固定在竖直面内，质量为的灯笼通过光滑轻质挂钩挂在轻质细绳上，细绳的一端固定在支架水平部分的C点，另一端固定在支架竖直部分的B点，系统处于平衡状态。先将细绳的端点B沿支架竖直部分缓慢上移，移至水平支架后再将端点B沿水平支架向左缓慢移动，直至细绳的两端点重合。该过程中细绳的长度始终为，C点到竖直杆的距离为，取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）。 A. 细绳上的弹力先增大后减小 B. 细绳上的弹力先减小后增大 C. 该过程中细绳的弹力最大值为 D. 该过程中细绳的弹力最小值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设绳长为L，因光滑轻质挂钩，可知两边绳子的拉力相等，设为F，绳子与竖直方向的夹角相等，则由平衡可知 由几何关系有 （d为C点到竖直墙壁的距离）则当B向上移动时，角不变，则F不变，端点B沿水平支架向左缓慢移动，角减小，则F减小，故AB错误； CD．初始时刻拉力最大，此时 解得 N 当细绳的两端点重合时，拉力最小，为 N 故C正确，D错误； 故选C。 3. 如图甲所示，电梯配重可以平衡轿厢及其载荷的重量从而减少电机的工作负担，提高能效。一般配重的质量为轿厢自重M加上电梯额定载荷的一半0.5m。电机未工作时可简化为如图乙所示的模型，电梯轿厢自重M=1000kg，额定载荷m=900kg，限乘人数为12人，定滑轮固定于天花板下，缆绳绕过滑轮连接着轿厢和配重，滑轮与缆绳质量均不计，所有摩擦不计，重力加速度g=10m/s2。静止释放该系统，则空载时与额定载荷时轿厢的加速度之比是（　　） A. 67:49 B. 38:29 C. 19:10 D. 1:1 【答案】A 【解析】 【详解】电梯空载时，对系统由牛顿第二定律有 额定载荷时，有 联立可得 故选A。 4. 如图所示，平台固定在转轴的顶端，可随转轴一起转动，A、B两个小朋友坐在平台两侧，A的质量为m，B的质量为2m。A到转轴的距离是3l，B到转轴的距离是l。两小朋友腰间系一轻绳，轻绳通过转轴中心，处于刚好伸直且无张力的状态，小朋友与平台接触面间的最大静摩擦力均为其重力的k倍，重力加速度大小为g。若使小朋友与平台保持相对静止，则平台转动的角速度不能超过（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两小朋友与平台相对静止，具有共同角速度，刚开始由摩擦力提供向心力，根据 分析可得，小朋友A先达到临界态，随着角速度的增大，轻绳上开始产生张力。A小朋友转动过程中需要的向心力 B小朋友转动过程中需要的向心力 A需要的向心力由摩擦力和轻绳张力共同提供，设即将发生相对滑动对应的最大角速度，对A 对B 联立解得 故选A。 5. 如图所示，A、B、C分别表示太阳、水星和地球，假设水星和地球在同一平面内绕太阳做匀速圆周运动，水星公转半径为r，地球公转半径为R，此时AB与BC垂直．水星的公转周期为，地球的公转周期为，太阳质量为M，引力常量为G，所有天体均可视为质点，不考虑其他天体的影响，下列说法正确的是（　　） A. 从地球上看，太阳和水星与眼睛连线所成角度的正弦值最大为 B. 年 C. 水星与地球公转线速度之比为 D. 太阳的质量可表示为 【答案】B 【解析】 【详解】A．从地球上看，太阳和水星与眼睛连线所成角度的正弦值最大为，故A错误； B．由开普勒第三定律可知 又知 年 联立解得 年 故B正确； C．由 得 则 故C错误； D．由 可得 故D错误。 故选B。 6. 如图，倾角为的光滑绝缘斜面上存在两个带电量完全相同的小球a、b，其中小球与一端固定的绝缘轻质弹簧相连，整个系统处于沿斜面向上的匀强电场中，当a、b在相距处静止时弹簧恰好处于原长。下列说法正确的是（　　） A. a、b均带负电荷 B. 小球的质量等于小球的质量 C. 若两球带电量均为，则两小球总质量 D. 若仅增大电场强度，要使a、b再次静止，则二者间距比原来大 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球a、b带电量完全相同，即a、b带同种电荷，对整体受力分析，根据平衡条件可知，电场力必向上，即a、b均为正电荷，故A错误； BC．对两小球整体进行分析，根据平衡条件有 对小球b进行分析有 对a进行分析有 可知 ， 故B错误，C正确； D．若仅增大电场强度，a、b再次静止，对b进行分析有 由于电场力qE增大，则点电荷间库仑力增大，间距减小，故D错误。 故选C。 二、多选题（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．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 如图（a）所示，某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处，料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图（b）所示，若装有混凝土的料斗总质量为1吨，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 从h=4m到h=5m运动过程，料斗做匀减速运动 B. 从静止开始上升到高度5m时，料斗的速度大小为 C. 从静止开始上升5m过程中，料斗运动的时间为 D. 从静止开始上升5m过程中，吊车对料斗做功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从h=4m到h=5m运动过程，由图（b）可知加速度逐渐减小，但方向仍为正方向，所以料斗做加速度减小的加速运动，故A错误； B．根据 可知图像与横轴围成的面积为，从静止开始上升到高度5m时，则有 可得 故B正确； C．由图（b）可知料斗先做匀加速直线运动，再做加速度减小的加速运动，其图像如图所示 可知从静止开始上升5m过程中，料斗的平均速度满足 料斗运动的时间满足 故C错误； D．从静止开始上升5m过程中，根据动能定理可得 代入数据解得吊车对料斗做功为 故D正确。 故选BD。 8. 如图，空间存在匀强电场。其方向与半圆ACB的所在平面平行，AB是半圆的直径且，O为圆心，将一个电荷量为-q的带电粒子，沿半圆弧从A点移到B点，发现粒子在C点电势能最小，从A点到B点电场力做功为W，，，下列说法正确的是（　　） A. 半圆弧上，C点电势最高 B. C. 电场强度方向平行于CO并从C指向O D. 电场强度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．带负电的粒子在C点电势能最小，说明在半圆弧上，C点的电势最高，A项正确； C．由于C点的电势最高，因此在过C点的切线与电场线垂直，且电场线方向从C点指向O点，即电场强度方向平行于CO并从C指向O，C项正确； B．根据题意，从A点到B点电场力做功为 解得 B项错误； D．根据题意，由几何关系可知A、B两点沿电场方向的距离 由匀强电场的电场强度与电势差的关系公式可得，电场强度大小为 D项错误。 故选AC。 9. 如图所示，水平放置的平行板电容器，极板间所加电压为U。带电粒子紧靠下极板边缘以初速度v0射入极板，入射时速度方向与极板夹角为45°，粒子运动轨迹的最高点恰好在上极板边缘，忽略边缘效应，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的电荷量q与质量m之比为 B. 粒子的电荷量q与质量m之比为 C. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子将打在下极板上 D. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子仍从极板之间飞出 【答案】AC 【解析】 【详解】 AB．如图所示，粒子在电场中做斜上抛运动，根据运动规律知 水平方向 竖直方向 由动能定理知 代入得 A正确、B错误； CD．设当初速度是时运动时间为，初速度是时运动时间为，电场产生加速度为，极板长度为，则 当初速度是时 则可知 当初速度是时，由斜上抛运动对称性知，水平位移 则可知 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子将打在下极板上，C正确、D错误； 故选AC。 10. 在如图所示的电路中，是定值电阻，是滑动变阻器，且的最大阻值大于，电源电动势E和内阻恒定不变。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头在位置时，电压表和电流表的读数分别为、；当滑动触头位于位置时，电压表和电流表的读数分别为、，则下面的选项正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得 当滑动触头从a移动到位置时，的阻值增大，则总电流减小，所以两端的电压增大，则A正确； B．根据部分电路欧姆定律可知 所以当滑动触头从a移动到位置时，有 则B错误； C．把看成是外电阻，则电源的内阻为 ，电源的输出功率为 当时，电源的输出功率最大，即的功率最大，由于的最大阻值大于，所以当滑动触头从a移动到位置时，电源的输出功先增大后减小，则无法确定，所以C错误； D．根据闭合电路欧姆定律可得 可知 所以 则D正确； 故选AD。 三、实验题 11. 某同学用如图所示的装置进行探究，初始弹簧处于压缩且锁定状态，解锁后，滑块A离开弹簧向右滑动，通过光电门传感器1后与滑块B碰撞，已知两挡光片相同，测得滑块A第一次通过光电门传感器1的时间为，第二次通过光电门传感器1的时间为，滑块B通过光电门传感器2的时间为。 （1）为测量弹簧压缩时具有的弹性势能，除A的质量外，还须测量的物理量是_________； （2）若A、B碰撞过程中动量守恒，则两滑块的质量比___________（用测得物理量的符号表示）； （3）用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放，找到其落点的平均位置P，测量平抛射程OP。然后把质量为的小球B静置于轨道末端的水平部分，再将小球A从斜轨上位置G由静止释放，与小球B碰撞，如此重复多次，M、N为两球碰后的平均落点，重力加速度为g，回答下列问题： ①为了保证碰撞时小球A不反弹，两球的质量必须满足_________（填“<”或“>”）， ②若两球发生弹性碰撞，其表达式可表示为_________（用OM、OP、ON来表示）。 ③若实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球A的质量与被碰小球B的质量之比为_________。 【答案】（1）挡光片的宽度 （2） （3） ①. > ②. ③. 4:1 【解析】 【小问1详解】 根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能全部转化为滑块A的动能，根据动能表达式可知，除A的质量外，还须测量的物理量是通过光电门1时的速度，由于通过光电门的时间极短，可以用通过光电门的平均速度代替瞬时速度，即 即测量挡光片的宽度； 【小问2详解】 滑块A第一次通过光电门1的速度 滑块A第二次通过光电门1的速度 滑块B通过光电门2的速度 根据动量守恒定律 联立可得 【小问3详解】 [1]为了保证碰撞时小球A不反弹，两球的质量必须满足 [2]本实验中两小球做平抛运动下落高度相同，而竖直方向做自由落体运动，因此可知时间相等，而水平方向做匀速直线运动，水平位移 可得 根据碰撞过程中动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得 [3]根据碰撞过程中动量守恒定律 可得 则有 代入测量数据解得 12. 某同学利用下列器材测量某种蓄电池的电动势和内阻。该蓄电池的电动势约为3V。 A.量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表； B.量程是3V，内阻约6kΩ的电压表； C.量程是15V，内阻约30kΩ的电压表； D.阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器； E.阻值为0~10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器； F.定值电阻4Ω，额定功率4W； G.开关S一个，导线若干。 （1）为了减小实验误差，电压表应选择_________（填器材代号）；如图中的导线应连接到_________（选填“①”或“②”）处；改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择_________（填器材代号）。 （2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图所示，由图线可得该蓄电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（结果保留2位有效数字） （3）用该电路测得的电源电动势_________真实值，内阻_________真实值。（填大于、等于或小于） 【答案】（1） ①. B ②. ① ③. E （2） ①. 3.2 ②. 1.3 （3） ①. 小于 ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 [1]蓄电池的电动势约为3V，为了减少误差，电压表应选B； [2]由于蓄电池内阻很小，与电流表内阻相差不大，为避免电流表分压带来较大的误差，导线应连接到①； [3]为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器阻值应与电路内阻大小接近，故选E； 【小问2详解】 [1]由闭合电路欧姆定律有 图线在纵轴上的截距可得蓄电池的电动势 E＝3.2V [2]图线斜率的绝对值为 可得电池的内阻 【小问3详解】 由题中所示电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于流过电源的电流，则电源电动势的测量值小于真实值，由于电压表的分流，导致测得的内阻偏小。 四、解答题 13. 滑板运动是深受青少年喜爱的一项运动，现有一固定滑道ABCD，其中AB、CD分别是倾角为30°、37°的倾斜滑道，BC为长L = 11 m的水平滑道，A、D点等高且与BC所在平面的高度差均为h = 6 m。一滑板爱好者从A点以v0 = 1 m/s的初速度沿AB滑道做匀加速直线运动，经t1 = 2 s通过B点并进入BC滑道，进入BC滑道后做匀速直线运动。此后滑板爱好者通过C点进入CD滑道做匀减速直线运动并从D点飞出，滑板爱好者在从D点飞出前1 s内的位移大小为4 m。滑板爱好者通过B、C两点时速度大小不变，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，求： （1）滑板爱好者通过BC段所用的时间； （2）滑板爱好者从D点飞出时的速度大小。 【答案】（1）1 s （2）1 m/s 【解析】 【小问1详解】 爱好者在AB滑道运动 其平均速度为 解得 在BC段匀速运动，有 【小问2详解】 设爱好者从D点飞出的速度为vD，在CD滑道运动 从D点飞出前1 s内，运用逆向思维可得 解得 或（舍） 14. 如图所示，AB、MN两平行金属水平放置，长度均为L，其间距为d，在极板右侧有一足够大的竖直屏，屏到极板右端的距离也为L，AB的延长线与屏的交点记为P。在两板左侧，均匀分布的带正电的粒子，这些粒子以相同的速率平行于金属板射入电场。当两板间电势差恒为U时，所有射入电场的所有粒子刚好都不能射出电场。已知粒子质量为m，电量为q，O点是下极板MN的中点，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，求： （1）粒子进入匀强电场时的速度大小； （2）在时间t内射入电场的所有粒子中，落在MO间与ON间粒子数量之比； （3）若两极板电压减半，求落在屏上的粒子到屏上P点的距离范围。 【答案】（1） （2）1∶3 （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子进入电场后，做类平抛运动，在A点进入的粒子刚好落在下极板的N点，设粒子运动时间为t1，有沿板方向 垂直板方向 根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 设AM连线上由C点射入的粒子刚好落在下极板的O点，粒子运动时间为t2，有沿板方向 垂直板方向 联立解得 所以在时间t内进入电场的粒子中，CM间射入的粒子落在MO之间，AC间射入的粒子落在ON之间，所以落在MO与ON粒子数量之比为 【小问3详解】 两板电压减半后，根据牛顿第二定律有 由A点射入的粒子出电场时垂直板的方向发生的位移y2 解得 粒子出电场后做匀速运动，落在屏上的点到P点的距离为Y1，根据几何关系有 解得 同理，由两板中间进入电场的粒子恰好由N点射出电场，两个粒子出电场后速度方向相同，距离为，所以落在屏上的粒子到P点的最大距离Y2，则有 所以在屏上有粒子出现的位置到P点的距离范围为 15. 如图所示，曲面和下底面都光滑的圆弧轨道A静置在水平地面上，其质量为3m、圆弧半径为R。A的左侧距离为处为一足够长、以大小为的速度顺时针匀速转动的传送带，其上表面与水平地面齐平。现将质量为m的滑块B，从圆弧最高点静止释放，B沿轨道下滑后，与静置在传动带右端的滑块C发生碰撞，C的质量也为m，B、C均可视作质点，B、C与传送带、水平地面的动摩擦因数都为μ = 0.25，重力加速度为g，且B与C的所有碰撞都是完全弹性的。求： （1）从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中，A、B运动的水平位移的大小； （2）滑块C第一次在传送带上向左运动的时间； （3）从滑块C在传送带最左端开始计时，到B恰好停止的过程中，地面给B的冲量大小。（答案可以用根号表示） 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中，A、B组成的系统水平方向动量守恒，根据人船模型可得 联立解得A、B运动的水平位移的大小分别为 ， 【小问2详解】 从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程，根据系统水平方向动量守恒定律和系统机械能守恒定律可得 解得 ， 从B滑到圆弧最低点到与C发生碰撞前瞬间过程，根据动能定理可得 解得B与C碰前的速度大小为 B与C发生弹性碰撞过程，有 解得 ， 可知B、C速度交换，则滑块C第一次在传送带上向左运动过程，有 滑块C第一次在传送带上向左运动的时间为 【小问3详解】 由于传送带速度为 可知滑块C向左减速为0后，反向向右加速到与传送带共速，接着匀速运动到右端与B发生弹性碰撞，碰后速度再一次发生交换，所以第二次碰撞后B的速度为 设滑块C在传送带上向右加速所用时间为t1，匀速运动的时间为t2，则有 B向右减速到停下所用时间为 此过程，支持力对B的冲量大小为 摩擦力对B的冲量大小为 则地面给B的冲量大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $