精品解析：辽宁省沈阳市第二十中学2024-2025学年高三上学期三模物理试卷

2024—2025学年度（上）高三年级第三次模拟考试 物理试卷 考试时间：75分钟 分数：100分 第I卷（选择题共46分） 一、选择题（其中1—7题每题只有一个正确选项，每题4分，共28分；8—10题每题有多个正确选项，每题6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 1. 物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的成果，推动了人类文明发展的进程。下列有关物理学史或物理理论的说法中，错误的是（　　） A. 富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷 B. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 C. 卡文迪什通过扭秤实验装置在实验室中测出万有引力常量，是利用了放大法测微小量 D. 电场虽然看不见摸不着，但电场像分子、原子等实物粒子一样是一种客观存在的物质 2. 用细线悬挂一小球，保持摆线长度一定，选项A、B两种情况下小球做振幅不同的单摆运动，选项C、D两种情况下小球做高度不同的圆锥摆运动，则四种情况中周期最短的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合。一光滑细杆沿垂直圆环平面轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球，小球所带电荷量q=5.0×10-4C.小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的v-t图像如图乙所示。小球运动到B点时，速度图像的切线斜率最大（图中标出了该切线），则下列说法不正确的是（　　） A. 由C到A的过程中，小球的电势能先减小后变大 B. 由C到A电势逐渐降低 C. C、B两点间的电势差UCB=0.9V D. 在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E=1.2V/m 4. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻设计了如图甲所示电路，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在其上表面放一绝缘物块，电梯静止时电压表示数为，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时间内电源的总功率变大 B. 时间内物块处于超重状态 C. 时间内电梯匀速运动 D. 时间内物块处于失重状态 5. 2024年我国将加速稳步推进载人登月，未来中国航天员将登上月球。试想航天员用同一装置对同一单摆分别在地球和月球上做受迫振动实验，得到如图所示的共振曲线，共振频率为。将月球视为密度均匀、半径为的球体，引力常量为，地球表面的重力加速度为，不考虑星球自转的影响。下列说法正确的是（　　） A. 该单摆在月球上的共振频率为 B. 月球表面的重力加速度 C. 月球的密度 D. 月球的质量 6. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面体放置在光滑水平面上，与斜面平行的轻弹簧上端固定在斜面上，下端连接质量为的小球（视为质点）。现对斜面体施加一水平向右的推力，测得推力的大小随弹簧的形变量的变化规律如图乙所示（取弹簧伸长为正，压缩为负），整个过程不超过弹簧的弹性限度，取重力加速度.下列说法正确的是（ ） A. 轻弹簧的劲度系数为 B. 斜面体的质量为 C. 轻弹簧的形变量为0时，斜面体的加速度大小为 D. 轻弹簧压缩时，小球单位时间内的速度增加量为 7. 质量1kg的带正电滑块，轻轻放在传送带底端。传送带与水平方向夹角为，与滑块间动摩擦因数为，电动机带动传送带以3m/s速度顺时针匀速转动。滑块受到沿斜面向上的4N恒定电场力作用，已知重力加速度为g=10m/s2，则1s内（　　） A. 滑块动能增加4J B. 滑块机械能增加12J C. 由于放上滑块电机多消耗电能为12J D. 滑块与传送带间摩擦产热为4J 8. 平衡位置位于坐标原点的波源沿轴方向做周期为的简谐运动，产生的简谐波沿轴传播。时刻波的图像如图中实线所示，此时恰好运动到正向最大位移处。下列说法正确的是（　　） A. 由波源振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，不能发生衍射 B. 时刻质点正沿轴正向运动 C. 在时刻，质点偏离平衡位置的位移为，且沿轴正向运动 D. 从时刻开始，经过质点位于波峰 9. 如图所示，半径为的内壁光滑的绝缘轨道沿竖直方向固定，整个空间存在与水平方向成的匀强电场，其电场强度大小为，图中两点与圆心等高，分别为圆轨道的最高点和最低点，两点分别为弧和弧的中点。一质量电荷量为的小球在圆轨道内侧的点获得一初速度，结果小球刚好能在圆轨道内做完整的圆周运动，规定点的电势为0，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球在点时小球动能最小 B. 小球在点获得的速度大小为 C. 小球电势能的最大值为 D. 小球在两点对轨道的压力差大小为 10. 如图所示，挡板P固定在倾角为斜面左下端，斜面右上端与半径为的圆弧轨道连接，其圆心在斜面的延长线上。点有一光滑轻质小滑轮，，质量均为的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点时（物块B未到达点），物块C对挡板的作用力恰好为0，已知重力加速度为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 小球A由点运动到点的过程中，物块B、C与弹簧组成的系统机械能先减少后增大 C. 小球A由点运动到点过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 D. 小球A到达点时的速度大小为 第II卷（非选择题共54分） 二、填空题（每空2分，共计14分） 11. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个完全相同的小球P、Q，杆可以绕固定于点且垂直于纸面的水平轴在竖直面内自由转动。点正下方有一光电门，当小球P经过最低点时，激光恰好照在球心所在位置，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为。已知重力加速度为。 （1）实验小组的同学用螺旋测微器测量小钢球的直径，如上图所示，该小钢球的直径______cm。 （2）两小球P、Q球心间的距离为L，P、Q两球球心到转轴点的距离之比为，当满足______（用表示）时，即验证了机械能守恒定律。 （3）若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大，以下可能的影响因素有______（填选项序号）。 A. 小球运动过程受到空气阻力的影响 B. 球心间距离的测量值偏小 C. 小球P运动到最低点时，球心位置比光电门略高 D. 释放时具有初速度 12. 某新型智能电源能输出恒定的电流，某实验小组利用此电源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 （1）当该同学将电阻箱的阻值调大时，电流表的读数将______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表的示数为，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像呈直线，应描绘的是______图像。 A. B. C. D. （3）该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为______（用，，表示）。 （4）若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”） 三、解答题（答题时要求写出基本公式和必要的文字说明，其中13题8分，14题12分，15题20分） 13. 如图为一越野赛道简化示意图，段为水平，在的前方有一大坑，坑的右边紧接着与水平面成角度的倾斜赛道。该越野赛车从水平赛道的点由静止开始以加速度做匀加速直线运动，到点刚好达到额定功率并关闭发动机，且刚好越过大坑从点沿方向进入倾斜轨道。已知越野赛车的质量为，赛车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，两点间的高度差为，，取，不计空气阻力。求： (1)越野赛车通过点速度； (2)越野赛车的额定功率和水平赛道长度。 14. 如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，平行板电容器MN的电容，调节滑动变阻器R，使得沿电容器MN的中心线射入的初速度的带正电小球恰好沿直线运动，然后从CD板中点处的小孔O进入平行板电容器AB、CD之间。已知小球的质量、电荷量，平行板电容器MN上下两极板的间距为，平行板电容器AB、CD左右极板间距为，极板AB、CD长均为，极板MN的右端与极板CD的距离忽略不计。当AB、CD极板间电压为时，小球恰好从CD极板下端D点离开。忽略电容器的边缘效应，重力加速度g取。求： （1）平行板电容器MN的电压和其所带的电荷量； （2）滑动变阻器R接入电路的阻值； （3）AB、CD极板间电压 15. 如图（a）所示，质量m1=2.0kg的绝缘木板A静止在水平地面上，质量m2=1.0kg可视为质点的带正电的小物块B放在木板A上某一位置，其电荷量为q=1.0×10-3C。空间存在足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为E1=5.0×102V/m。质量m3=1.0kg的滑块C放在A板左侧的地面上，滑块C与地面间无摩擦力，其受到水平向右的变力F作用，力F与时刻t的关系为（如图b）。从t0=0时刻开始，滑块C在变力F作用下由静止开始向右运动，在t1=1s时撤去变力F。此时滑块C刚好与木板A发生弹性正碰，且碰撞时间极短，此后整个过程物块B都未从木板A上滑落。已知小物块B与木板A及木板A与地面间的动摩擦因数均为=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）撤去变力F瞬间滑块C的速度大小v1； （2）小物块B与木板A刚好共速时的速度v共； （3）若小物块B与木板A达到共同速度时立即将电场强度大小变为E2=7.0×102V/m，方向不变，小物块B始终未从木板A上滑落，则 ①木板A至少多长？ ②整个过程中物块B的电势能变化量是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度（上）高三年级第三次模拟考试 物理试卷 考试时间：75分钟 分数：100分 第I卷（选择题共46分） 一、选择题（其中1—7题每题只有一个正确选项，每题4分，共28分；8—10题每题有多个正确选项，每题6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 1. 物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的成果，推动了人类文明发展的进程。下列有关物理学史或物理理论的说法中，错误的是（　　） A. 富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷 B. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 C. 卡文迪什通过扭秤实验装置在实验室中测出万有引力常量，是利用了放大法测微小量 D. 电场虽然看不见摸不着，但电场像分子、原子等实物粒子一样是一种客观存在的物质 【答案】B 【解析】 【详解】A．富兰克林通过实验发现，雷电性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷，故A正确，不符合题意； B．哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，开普勒发现行星沿椭圆轨道运行规律，故B错误，符合题意； C．卡文迪什通过扭秤实验装置在实验室中测出万有引力常量，是利用了放大法测微小量，故C正确，不符合题意； D．电场虽然看不见摸不着，但电场像分子、原子等实物粒子一样是一种客观存在的物质，故D正确，不符合题意； 故选B。 2. 用细线悬挂一小球，保持摆线长度一定，选项A、B两种情况下小球做振幅不同的单摆运动，选项C、D两种情况下小球做高度不同的圆锥摆运动，则四种情况中周期最短的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设摆线长度为l，选项A、B两种情况下小球做振幅不同的单摆运动，由单摆周期公式可得 小球做圆锥摆运动时，设摆线与竖直方向夹角，高度为h，小球质量为m，圆周半径为R，则有 解得 由此综合可得 故选D。 3. 如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合。一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球，小球所带电荷量q=5.0×10-4C.小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的v-t图像如图乙所示。小球运动到B点时，速度图像的切线斜率最大（图中标出了该切线），则下列说法不正确的是（　　） A. 由C到A的过程中，小球的电势能先减小后变大 B. 由C到A电势逐渐降低 C. C、B两点间的电势差UCB=0.9V D. 在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E=1.2V/m 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由v-t图像可知，小球速度增大，动能一直增大，所以C到A过程中电场力一直做正功，电势能一直减小，故A错误，B正确； C．根据动能定理有 解得 故C正确； D．根据对称性知O点的电场强度为0，由题图乙可知，小球在B点的加速度最大，故所受的静电力最大，加速度由静电力产生，所以B点场强最大，小球的加速度为 根据牛顿第二定律可知 解得 故D正确。 本题选不正确的是，故选A。 4. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻设计了如图甲所示电路，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在其上表面放一绝缘物块，电梯静止时电压表示数为，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时间内电源的总功率变大 B. 时间内物块处于超重状态 C. 时间内电梯匀速运动 D. 时间内物块处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在时间内，电压表的示数从开始逐渐变大，则电路中的电流减小，总电阻变大，压敏电阻的阻值增大，则压敏电阻所受压力减小，电源的总功率变小，物块所受的重力大于支持力，物块加速度向下，则电梯内的物块处于失重状态，故AB错误； C．在时间内，电压表的示数大于静止时的读数且保持不变，说明外电路电阻变大且保持不变，压敏电阻受压力减小，电梯的加速度向下且保持不变，则电梯处于匀变速直线运动状态，故C错误； D．在时间内，电压表的示数大于静止时的示数，所以物块应该处于失重状态，故D正确。 故选D。 5. 2024年我国将加速稳步推进载人登月，未来中国航天员将登上月球。试想航天员用同一装置对同一单摆分别在地球和月球上做受迫振动实验，得到如图所示的共振曲线，共振频率为。将月球视为密度均匀、半径为的球体，引力常量为，地球表面的重力加速度为，不考虑星球自转的影响。下列说法正确的是（　　） A. 该单摆在月球上的共振频率为 B. 月球表面的重力加速度 C. 月球的密度 D. 月球的质量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据单摆周期公式可得 可得 由于月球的重力加速度小于地球的重力加速度，所以该单摆在月球上的共振频率为；设月球表面的重力加速度为，则有 ， 可得月球表面的重力加速度为 故AB错误； CD．物体在月球表面上，有 解得月球质量为 根据 可得月球的密度为 故D错误，C正确。 故选C。 6. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面体放置在光滑水平面上，与斜面平行的轻弹簧上端固定在斜面上，下端连接质量为的小球（视为质点）。现对斜面体施加一水平向右的推力，测得推力的大小随弹簧的形变量的变化规律如图乙所示（取弹簧伸长为正，压缩为负），整个过程不超过弹簧的弹性限度，取重力加速度.下列说法正确的是（ ） A. 轻弹簧的劲度系数为 B. 斜面体的质量为 C. 轻弹簧的形变量为0时，斜面体的加速度大小为 D. 轻弹簧压缩时，小球单位时间内的速度增加量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当推力为0时，根据胡克定律可知 可得 A错误； BC．当弹簧处于原长时，此时对小球 将小球和斜面作为一个整体，可知 代入数据可得 ， B、C错误； D．轻弹簧压缩时，利用图乙可知推力 F=40N 根据牛顿第二定律 可得整体的加速度 小球单位时间内的速度增加量为，D正确。 故选D。 7. 质量1kg的带正电滑块，轻轻放在传送带底端。传送带与水平方向夹角为，与滑块间动摩擦因数为，电动机带动传送带以3m/s速度顺时针匀速转动。滑块受到沿斜面向上的4N恒定电场力作用，已知重力加速度为g=10m/s2，则1s内（　　） A. 滑块动能增加4J B. 滑块机械能增加12J C. 由于放上滑块电机多消耗电能为12J D. 滑块与传送带间摩擦产热为4J 【答案】C 【解析】 【详解】A．分析滑块，由牛顿第二定律得 解得 1s末，滑块末速度为 位移为 传送带位移为 则，滑块动能为 故A错误； B．滑块机械能增加 故B错误； C．电机多消耗电能 故C正确； D．滑块与传送带间摩擦产热为 故D错误。 故选C。 8. 平衡位置位于坐标原点的波源沿轴方向做周期为的简谐运动，产生的简谐波沿轴传播。时刻波的图像如图中实线所示，此时恰好运动到正向最大位移处。下列说法正确的是（　　） A. 由波源振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，不能发生衍射 B. 时刻质点正沿轴正向运动 C. 在时刻，质点偏离平衡位置的位移为，且沿轴正向运动 D. 从时刻开始，经过质点位于波峰 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由波源振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，能发生衍射，可能只是衍射现象不明显，故A错误； B．根据“同侧法”可知， 时刻质点P正沿轴负向运动，故B错误； C．简谐波的圆频率为 轴负半轴的波向左传播，时刻质点P在平衡位置向下振动，则质点P的振动方程为 在时刻，质点偏离平衡位置的位移为 由于 可知在时刻，质点沿轴正向运动，故C正确； D．简谐波的波速为 根据波形平移法可知，从时刻波源处于波峰的振动传到Q处所用时间为 由于 可知从时刻开始，经过质点位于波峰，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，半径为的内壁光滑的绝缘轨道沿竖直方向固定，整个空间存在与水平方向成的匀强电场，其电场强度大小为，图中两点与圆心等高，分别为圆轨道的最高点和最低点，两点分别为弧和弧的中点。一质量电荷量为的小球在圆轨道内侧的点获得一初速度，结果小球刚好能在圆轨道内做完整的圆周运动，规定点的电势为0，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球在点时小球动能最小 B. 小球在点获得的速度大小为 C. 小球电势能的最大值为 D. 小球在两点对轨道的压力差大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球在电场中受到的电场力为 则，在竖直方向上 即电场力在竖直方向的分力与重力平衡，在水平方向的分力为小球所受到的合力 所以，小球等效受到水平向右的等效重力，等效重力大小为 所以，点为等效最高点，动能最小，故A错误； B．小球在等效最高点等效重力恰好提供向心力时，小球刚好能在圆轨道内做完整的圆周运动，此时根据牛顿第二定律 解得 则小球由到的过程，根据动能定理 解得 故B正确； C．根据可知，带正电的小球所在位置的电势越高，电势能越大，由题意可知，小球在点时电势最高，电势能最大。又因为点电势为0。则 则点的电势为 小球的电势能为 故C正确； D．由以上分析可知，点为等效最高点，小球在等效最高点等效重力恰好提供向心力，此时轨道对小球的支持力为零，即 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力大小，即 小球运动到点，根据动能定理 小球在点时，轨道对小球的支持力和小球等效重力的合力提供向心力 联立，解得 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力大小，即 则，小球在a、c两点对轨道的压力差大小为 故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，挡板P固定在倾角为的斜面左下端，斜面右上端与半径为的圆弧轨道连接，其圆心在斜面的延长线上。点有一光滑轻质小滑轮，，质量均为的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点时（物块B未到达点），物块C对挡板的作用力恰好为0，已知重力加速度为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 小球A由点运动到点的过程中，物块B、C与弹簧组成的系统机械能先减少后增大 C. 小球A由点运动到点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 D. 小球A到达点时的速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设弹簧的劲度系数为k，初始时刻弹簧的压缩长度为x1，则B沿斜面方向受力平衡，则 小球A沿圆弧运动到最低点N时，物块C即将离开挡板时，设弹簧的拉伸长度为，则C沿斜面方向受力平衡，则 可得 当小球A沿圆弧运动到最低点N时，B沿斜面运动的位移为 所以 解得 ， 故A正确； BD．设小球A到达N点时的速度为v，对v进行分解，沿绳子方向的速度为 由于沿绳子方向的速度处处相等，所以此时B的速度也为，对A、B、C和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但对物块B、C与弹簧组成的系统，由于绳拉力对B做正功，所以物块B、C与弹簧组成的系统机械能增大，根据A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，有 解得 故B错误，D正确； C．小球A由M运动到N的过程中，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球A和物块B的机械能之和与弹簧和C的能量之和不变，C一直处于静止状态，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，后开始拉伸，则弹性势能先减小后增大，故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小，故C正确。 故选ACD。 第II卷（非选择题共54分） 二、填空题（每空2分，共计14分） 11. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个完全相同的小球P、Q，杆可以绕固定于点且垂直于纸面的水平轴在竖直面内自由转动。点正下方有一光电门，当小球P经过最低点时，激光恰好照在球心所在位置，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为。已知重力加速度为。 （1）实验小组的同学用螺旋测微器测量小钢球的直径，如上图所示，该小钢球的直径______cm。 （2）两小球P、Q球心间的距离为L，P、Q两球球心到转轴点的距离之比为，当满足______（用表示）时，即验证了机械能守恒定律。 （3）若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大，以下可能的影响因素有______（填选项序号）。 A. 小球运动过程受到空气阻力的影响 B. 球心间距离的测量值偏小 C. 小球P运动到最低点时，球心位置比光电门略高 D. 释放时具有初速度 【答案】（1）1.0499##1.0500 （2） （3）BCD 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为 10mm+mm=1.0500cm 【小问2详解】 由于P、Q两球的角速度相等，圆周运动的半径之比为2:1，根据可知，二者的线速度之比为2:1，即 系统重力势能减少量为 系统动能的增加量为 整理可得 即 成立即可。 【小问3详解】 A．由于空气阻力的影响，重力势能一部分克服空气阻力做功，一部分转化为小球的动能，导致系统的动能增量总是比重力势能减少量小，故A错误； B．球心间距离L的测量值偏小，会导致重力势能的变化量偏小，故B正确； C．小球P运动到最低点时，球心位置比光电门略高，再根据计算其速度，会导致速度偏大，故动能的增量偏大，故C正确； D．释放时具有初速度，导致P到达最低点时，速度偏大，故D正确。 故选BCD。 12. 某新型智能电源能输出恒定的电流，某实验小组利用此电源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 （1）当该同学将电阻箱的阻值调大时，电流表的读数将______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表的示数为，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像呈直线，应描绘的是______图像。 A. B. C. D. （3）该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为______（用，，表示）。 （4）若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”） 【答案】（1）增大 （2）D （3） （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 阻值变大，根据闭合电路欧姆定律可得总电流减小，则路端电压变大，根据欧姆定律可得电流表读数变大。 【小问2详解】 根据欧姆定律有 可得 故可知应描绘的是图像。 故选D。 小问3详解】 根据图像可得 、 解得 【小问4详解】 由电流表内阻影响，测出的阻值包含了电流表内阻，所以可知测量值偏大。 三、解答题（答题时要求写出基本公式和必要的文字说明，其中13题8分，14题12分，15题20分） 13. 如图为一越野赛道简化示意图，段为水平，在的前方有一大坑，坑的右边紧接着与水平面成角度的倾斜赛道。该越野赛车从水平赛道的点由静止开始以加速度做匀加速直线运动，到点刚好达到额定功率并关闭发动机，且刚好越过大坑从点沿方向进入倾斜轨道。已知越野赛车的质量为，赛车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，两点间的高度差为，，取，不计空气阻力。求： (1)越野赛车通过点的速度； (2)越野赛车的额定功率和水平赛道长度。 【答案】(1)20m/s；(2)，50m 【解析】 【详解】(1)赛车从到做平抛运动，在点速度分解如图 竖直方向有 由平抛运动规律得 由以上解得赛车通过点的速度 (2)赛车从到过程由牛顿第二定律得 在点有赛车的额定功率 解得赛车的额定功率 赛车从到过程由运动公式得 解得水平赛道长度 14. 如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，平行板电容器MN的电容，调节滑动变阻器R，使得沿电容器MN的中心线射入的初速度的带正电小球恰好沿直线运动，然后从CD板中点处的小孔O进入平行板电容器AB、CD之间。已知小球的质量、电荷量，平行板电容器MN上下两极板的间距为，平行板电容器AB、CD左右极板间距为，极板AB、CD长均为，极板MN的右端与极板CD的距离忽略不计。当AB、CD极板间电压为时，小球恰好从CD极板下端D点离开。忽略电容器的边缘效应，重力加速度g取。求： （1）平行板电容器MN的电压和其所带的电荷量； （2）滑动变阻器R接入电路的阻值； （3）AB、CD极板间电压。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球沿电容器MN的中心线做直线运动，一定是匀速直线运动，对小球 其中 联立得电容器MN的电压 电容器所带的电荷量为 解得 （2）由闭合电路欧姆定律可知：电阻和电源内阻的总电压为 由欧姆定律可知，流过滑动变阻器的电流为 解得 则滑动变阻器接入电路的阻值为 （3）小球在平行板电容器AB、CD间同时受到重力和电场力，其运动轨迹如图所示： 将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，在竖直方向上 得 在水平方向上，小球做往复运动，往返的时间一样，小球向右的最大位移为： 得 说明小球不会碰到AB极板，水平方向的加速度为 ‍ 15. 如图（a）所示，质量m1=2.0kg的绝缘木板A静止在水平地面上，质量m2=1.0kg可视为质点的带正电的小物块B放在木板A上某一位置，其电荷量为q=1.0×10-3C。空间存在足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为E1=5.0×102V/m。质量m3=1.0kg的滑块C放在A板左侧的地面上，滑块C与地面间无摩擦力，其受到水平向右的变力F作用，力F与时刻t的关系为（如图b）。从t0=0时刻开始，滑块C在变力F作用下由静止开始向右运动，在t1=1s时撤去变力F。此时滑块C刚好与木板A发生弹性正碰，且碰撞时间极短，此后整个过程物块B都未从木板A上滑落。已知小物块B与木板A及木板A与地面间的动摩擦因数均为=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）撤去变力F瞬间滑块C的速度大小v1； （2）小物块B与木板A刚好共速时的速度v共； （3）若小物块B与木板A达到共同速度时立即将电场强度大小变为E2=7.0×102V/m，方向不变，小物块B始终未从木板A上滑落，则 ①木板A至少多长？ ②整个过程中物块B的电势能变化量是多少？ 【答案】（1）10.5m/s；（2）3m/s；（3）①10.5m，②12J 【解析】 【详解】（1）在F作用的1s内，对滑块C，由动量定理得 由图像围成的面积可得 得 （2）设C、A碰后瞬间速度大小分别为vC和vA，取向右为正方向，A、C系统碰撞过程动量守恒，得 A、C发生弹性碰撞，动能不变，则 代入数据，解得 vA=7m/s A、C碰撞后，对B有 代入数据得 a2=1.5m/s2 对A有 得 a1=2m/s2 设碰后经t2时间A、B共速，则 解得 t2=2s，v共=3m/s （3）①从A被碰后到A、B刚好共速过程 所以此过程B相对A向左滑行 当电场强度变为E2时，假设B、A减速时发生相对滑动，则对B有 得 对A有 因，故假设成立，A减速快，B将相对A向右滑动，直到都停止。此过程它们的位移分别为 则此过程B相对A向右滑行 因为 所以板长至少为10.5m ②整个过程中静电力对B做功 故物块B的电势能变化量为 即电势能减少了12J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$