精品解析：2025届四川省自贡市高三上学期第一次诊断性考试物理试题

自贡市普高2025届第一次诊断性考试 物理试卷 本试题卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分为100分。考试时间为75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。考试结来后，本试题卷由学生自己保留，只将答题卡交回。 第I卷 （选择题共43分） 注意事项：必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡上对应题目标号的位置上。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 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，只有一项符合题目要求。） 1. 如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力．为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是（ ） A. 保持抛出点高度不变，减小初速度大小 B. 保持抛出点高度不变，增大初速度大小 C. 保持初速度大小不变，降低抛出点高度 D. 减小初速度大小，同时降低抛出点高度 2. 在2024年巴黎奥运会女子跳水比赛中我国运动员成绩斐然。在3米跳板比赛中，若从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员的速度随时间变化的图像如图所示，将运动员看作质点，其质量为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，运动员处于超重状态 B. 在时间内，运动员重力的冲量大小为 C. 运动员在时刻处于运动过程中最低点 D. 运动员在整个运动过程中，水的阻力的冲量大小等于重力的冲量大小 3. 如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中点和点电场强度相同 B. 乙图中带电体表面上点和点电势相等，电场强度大小相等 C. 丙图中点的电势小于点电势 D. 丙图中电子在点的电势能大于在点的电势能 4. 科技发展促使汽车性能逐渐优化，现在很多车辆具有AEB“自动紧急制动”功能。即当车辆与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，系统能实现自动减速、自动刹车，将碰撞危险降到最低。若某车的安全距离为10 m，汽车正以速度v在路面上行驶，恰好在安全距离处车辆检测到前方有障碍物，及时启动“自动紧急制动”后立即做匀减速直线运动，加速度大小为5 m/s2，正好在障碍物处停下，下列说法错误的是（　　） A. 汽车的速度v为10 m/s B. 汽车刹车时间为2 s C. 汽车开始“自动紧急制动”后第1 s末的速度为6 m/s D. 汽车开始自动紧急制动后第2 s内的平均速度为2.5 m/s 5. 2024年11月4日01时24分神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员叶光富、李聪、李广苏在轨驻留192天，创中国航天员乘组“太空出差”时长新纪录。已知空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，离地高度约为，地球同步卫星距赤道的高度约为，则下列说法正确的是（　　） A 空间站运行周期小于24h B. 空间站中宇航员可以使用托盘天平测量物体质量 C. 空间站绕行速度小于同步卫星的速度 D. 若空间站运行周期为，引力常量为，则地球的平均密度为 6. 今年夏天川渝地区异常炎热，持续高温，空调已不可或缺。某高层住宅用户需要安装空调，为安全起见，要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离。其原理如图所示，一人在高处控制一端系在主机上的轻绳A，另一人在地面控制另一根一端系在主机上的轻绳B，二人配合可使主机缓慢竖直上升。若主机质量为，当A绳与竖直方向的夹角时，B绳与竖直方向的夹角。将空调主机视为质点，重力加速度为则（　　） A. B绳中拉力为 B. 此时B绳端的工人受到的地面摩擦力为 C. A绳中拉力为 D. 空调上升高度为的过程中，A绳中拉力做功为 7. 某建筑工地上，起重机将一静止在水平地面上的重物吊起，该重物在竖直向上的拉力的作用下开始向上运动，如图甲所示。在重物运动过程中，测得其机械能与位移的关系图像如图乙所示，其中曲线上点处的切线斜率最大，运动过程中空气阻力不计，则（　　） A. 在过程中物体所受拉力是变力，且处所受拉力最大 B. 在过程中，物体的加速度先增大后减小 C. 在处物体的速度最大 D. 过程中，物体的动能先增大后减小 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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。） 8. 2024年9月29日，自贡到重庆的高铁正式开通，早上吃冷吃兔，中午吃重庆火锅。假设此高铁列车启动后沿水平直轨道行驶，发动机的总功率恒为。且行驶过程中受到的阻力大小恒定，列车的质量为，最大行驶速度为。下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁列车的加速度保持不变 B. 高铁列车受到阻力大小为 C. 在加速阶段，发动机对高铁列车的牵引力逐渐增大 D. 当高铁列车的速度为时，列车的加速度大小为 9. 劲度系数的轻弹簧一端固定在倾角的固定光滑斜面底部，另一端和质量的小物块A相连，质量的小物块B紧靠A静止在斜面上，轻质细线一端连在物块B上，另一端跨过定滑轮与质量的物体C相连，对C施加外力，使C处于静止状态，且细线刚好伸直但不绷紧，如图所示。从某时刻开始，撤掉外力，使C竖直向下运动，取，弹簧和斜面上的那部分细线均平行于斜面。以下说法中正确的是（　　） A. 初始时弹簧的压缩量是 B. 当A、B恰好分离时，弹簧恢复原长 C. 撤掉外力瞬间，A的加速度大小为 D. 从撤去外力到A、B恰好分离整个过程，物体C减少的重力势能为1J 10. 传送带被广泛运用于生活中各种输送类场景。在某一工厂车间里，有一足够长的传送带与水平面的夹角为，一质量的小物块静止在传送带上，如图甲所示时接通电源，传送带开始逆时针转动，其加速度随时间的变化规律如图乙所示，后的加速度为0。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法中正确的是（　　） A. 至，物块的加速度为 B. 传送带转动的最大速度的大小为 C. 整个过程物块和传送带由于摩擦产生的内能为 D 时，物块和传送带共速 第Ⅱ卷（非选择题共57分） 注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目所指示区城内作答，作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚。答在试题卷上无效。 三、实验题（共15分） 11. 如下图所示，在探究影响平行板电容器电容因素的实验中，使电容器带电后与电源断开，电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。现请回答下列问题： （1）此时静电计直接测量的是__________。 A. 电容 B. 电荷量 C. 两板间场强 D. 两板间的电势差 （2）实验开始时给电容器充电过程中其电荷量、电势差、电容之间相互关系的图像如下图所示，其中描述正确的是___________。 A. B. C. D. （3）改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保持B板不动，将A板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的是________； A. B. C. D. （4）该同学在同一电压下分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如下图中①②所示，其中对应电容为的电容器充电过程的图像是________（选填①或②） 12. 如图甲所示的冲击摆装置，主要用于研究物体的完全非弹性碰撞及测定钢球的速度等实验其原理是利用左端的弹簧枪发射钢球，将钢球水平打入静止摆块左侧的小洞并停在里面，时间极短，摆块（内含钢球）向右摆动，推动指针，指针摆过的最大角度即为摆块的最大摆角，弹簧枪水平发射钢球的速度有三挡利用这种装置可以测出钢球的发射速度。图乙是其简化装置图。 （1）实验开始前，需测量的物理量为___________。 A. 子弹的质量 B. 摆块的质量 C. 子弹的直径 （2）实验步骤如下： ①将冲击摆实验器放在桌上，调节底座上的调平螺丝，使底座水平 ②调节支架上端的调节螺丝，改变悬线的长度，使摆块的孔洞跟枪口正对，使从弹簧枪中弹出的钢球恰好能射入摆块内，摆块能摆动平稳。并且使摆块右侧与刻度对齐。 ③用刻度尺测量出摆长； ④让摆块静止在平衡位置，扣动弹簧枪扳机，钢球射入摆块（未穿出），摆块和钢球推动指针一起摆动，记下指针的最大摆角。 ⑤多次重复实验，计算出摆块最大摆角的平均值； ⑥更换弹簧枪的不同挡位，多次测量，并将结果填入表中。 挡位 平均最大摆角度 钢球质量 摆块质量 摆长 钢球的速度 低速挡 15.7 0.00765 0.0789 0.270 5.03 中速挡 19.1 0.00765 0.0789 0.270 6.77 高速挡 0.00765 0.0789 0.270 7.15 现测得高速挡指针最大摆角如图丙所示，请将表中数据补充完整：_________。 （3）用上述测量的物理量表示发射钢球的速度_________。（已知重力加速度为，用相关物理量的符号表示） （4）某兴趣小组利用上表数据以及测量的弹簧的形变量，作出图像，如图丁所示，若已知弹簧的弹性势能，根据图丁，可求得弹簧的劲度系数_______（用表示） 四、计算题（本题有3小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分、有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 长为的细线，拴一质量为的小球，一端固定于点，让其在水平面内做匀速圆周运动。如图所示，当细线与竖直方向的夹角是时，重力加速度为。。求： （1）细线拉力大小 （2）小球运动的线速度的大小 （3）小球运动的角速度是多少 14. 如图所示，足够长“L”型平板B静置在光滑的水平地面上，其上表面光滑，物块A处于平板B上的点，用长为的轻绳将质量为的小球悬挂在点正上方的点。轻绳处于水平拉直状态，小球可视为质点，将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞。物块A沿平板滑动直至与右侧挡板发生完全非弹性碰撞，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，已知A的质量为的质量，取，求： （1）小球摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞前，小球对轻绳的拉力； （2）小物块A与平板B碰撞过程中，系统损失的动能。 15. 如图所示，完全相同的极板，其长度，平行正对相距，水平放置，外接电压为的恒压电源，为极板右边界，的右侧竖直放置着一个光滑绝缘圆弧轨道点在上，圆弧对应的圆心角为为四分之一的圆弧，圆弧半径，且半径水平，竖直半径的右侧有一足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现有一带电小球以大小为的水平速度从极板左边界飞入极板之间，飞离极板时恰好从点沿圆弧切线方向进入轨道。已知小球质量，带电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求：（结果可用根式表示） （1）求之间电压 （2）小球在右侧运动过程中离点多高的时候速度最小，最小速度为多少？ （3）小球在右侧运动过程中，将通过连线上的点（未画出），则小球通过点时的速度为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 自贡市普高2025届第一次诊断性考试 物理试卷 本试题卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分为100分。考试时间为75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。考试结来后，本试题卷由学生自己保留，只将答题卡交回。 第I卷 （选择题共43分） 注意事项：必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡上对应题目标号的位置上。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 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，只有一项符合题目要求。） 1. 如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力．为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是（ ） A. 保持抛出点高度不变，减小初速度大小 B. 保持抛出点高度不变，增大初速度大小 C. 保持初速度大小不变，降低抛出点高度 D. 减小初速度大小，同时降低抛出点高度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则，解得平抛运动的时间为：，水平位移为：，由此可知，要增大水平位移x，可保持抛出点高度h不变，增大初速度v0，故B正确，A错误； CD．由此可知，要增大水平位移x，可保持初速度v0大小不变，增大抛出点高度h，故CD错误． 2. 在2024年巴黎奥运会女子跳水比赛中我国运动员成绩斐然。在3米跳板比赛中，若从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员的速度随时间变化的图像如图所示，将运动员看作质点，其质量为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，运动员处于超重状态 B. 在时间内，运动员重力的冲量大小为 C. 运动员在时刻处于运动过程中的最低点 D. 运动员在整个运动过程中，水的阻力的冲量大小等于重力的冲量大小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题图可知，时间内，运动员只受重力，加速度为重力加速度，处于失重状态，在时间内，运动员重力的冲量大小为 故AB错误； C．根据题图可知运动员在时刻向下的速度为零，时刻处于运动过程中的最低点，故C正确； D．设竖直向下为正方向，运动员起跳时速度大小为，整个根据动量定理 可得 即运动员在整个运动过程中，水的阻力的冲量大小小于重力的冲量大小，故D错误。 故选C。 3. 如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中点和点电场强度相同 B. 乙图中带电体表面上点和点电势相等，电场强度大小相等 C. 丙图中点的电势小于点电势 D. 丙图中电子在点的电势能大于在点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量，甲图中A点和B点电场强度大小相等，方向不同，所以电场强度不相同，故A错误； B．孤立的带电导体本身是一个等势体，其表面是一个等势面，所以乙图中带电体表面上C点和D点电势相等，由电场线疏密程度知电场强度大小不相等，故B错误； C．丙图中下极板带正电，上极板带负电，电场线方向向上，沿电场线方向电势降低，所以丙图中F点电势高于E点电势，故C错误； D．根据可知，负电荷在电势高的地方电势能小，所以电子在F点电势能比较小，故D正确。 故选D。 4. 科技发展促使汽车性能逐渐优化，现在很多车辆具有AEB“自动紧急制动”功能。即当车辆与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，系统能实现自动减速、自动刹车，将碰撞危险降到最低。若某车的安全距离为10 m，汽车正以速度v在路面上行驶，恰好在安全距离处车辆检测到前方有障碍物，及时启动“自动紧急制动”后立即做匀减速直线运动，加速度大小为5 m/s2，正好在障碍物处停下，下列说法错误的是（　　） A. 汽车的速度v为10 m/s B. 汽车刹车时间为2 s C. 汽车开始“自动紧急制动”后第1 s末的速度为6 m/s D. 汽车开始自动紧急制动后第2 s内的平均速度为2.5 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车的速度 选项A正确，不符合题意； B．汽车刹车时间为 选项B正确，不符合题意； C．汽车开始“自动紧急制动”后第1 s末的速度为 选项C错误，符合题意； D．汽车开始自动紧急制动后第2 s内的平均速度等于刹车后1.5 s时刻的瞬时速度，则为 选项D正确，不符合题意。 故选C。 5. 2024年11月4日01时24分神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员叶光富、李聪、李广苏在轨驻留192天，创中国航天员乘组“太空出差”时长新纪录。已知空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，离地高度约为，地球同步卫星距赤道的高度约为，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站运行周期小于24h B. 空间站中宇航员可以使用托盘天平测量物体质量 C. 空间站绕行速度小于同步卫星的速度 D. 若空间站运行周期为，引力常量为，则地球的平均密度为 【答案】A 【解析】 【详解】AC．根据万有引力提供向心力 可得 ， 由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以空间站的运行周期小于，空间站绕行速度大于同步卫星的速度，故A正确，C错误； B．由于空间站处于完全失重状态，所以空间站中宇航员不可以使用托盘天平测量物体质量，故B错误； D．设地球半径为，空间站轨道半径为，则有 又 联立可得地球的平均密度为 故D错误。 故选A。 6. 今年夏天川渝地区异常炎热，持续高温，空调已不可或缺。某高层住宅用户需要安装空调，为安全起见，要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离。其原理如图所示，一人在高处控制一端系在主机上的轻绳A，另一人在地面控制另一根一端系在主机上的轻绳B，二人配合可使主机缓慢竖直上升。若主机质量为，当A绳与竖直方向的夹角时，B绳与竖直方向的夹角。将空调主机视为质点，重力加速度为则（　　） A. B绳中拉力为 B. 此时B绳端的工人受到的地面摩擦力为 C. A绳中拉力为 D. 空调上升高度为的过程中，A绳中拉力做功为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．以空调主机为研究对象，设B绳的拉力为，设A绳的拉力为，则有 ， 代入数值得 ， 故AC错误； B．此时以绳端工人作为研究对象，进行受力分析，设绳端的工人受到的地面摩擦力为，则有 故B正确； D．A绳中此刻拉力的竖直方向的分力为 则空调上升高度为的过程中，A绳中拉力在竖直方向的分力不断增大到，故A绳中拉力做功 故D错误。 故选B。 7. 某建筑工地上，起重机将一静止在水平地面上的重物吊起，该重物在竖直向上的拉力的作用下开始向上运动，如图甲所示。在重物运动过程中，测得其机械能与位移的关系图像如图乙所示，其中曲线上点处的切线斜率最大，运动过程中空气阻力不计，则（　　） A. 在过程中物体所受拉力是变力，且处所受拉力最大 B. 在过程中，物体的加速度先增大后减小 C. 在处物体的速度最大 D. 过程中，物体的动能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械能E与位移x的关系图像切线的斜率表示拉力F的大小，由图可知，x1处图像切线的斜率最大，则说明此时拉力最大，在0~x1过程中物体所受拉力逐渐增大，x1~x2过程中，拉力减小，x2处所受拉力为零，故A错误； B．由图像可知，0~x1过程中，拉力增大，则物体受到的合力增大，即加速度增大，故B错误； C．x1~x2过程中，拉力减小，x2处所受拉力为零，则在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不在x1处，故C错误； D．x1~x2过程中，物体先加速后减速，故动能先增大后减小，x2~x3的过程机械能不变，拉力为零，物体在重力作用下做减速运动，动能继续减小，故在x1~x3过程中，物体的动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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。） 8. 2024年9月29日，自贡到重庆的高铁正式开通，早上吃冷吃兔，中午吃重庆火锅。假设此高铁列车启动后沿水平直轨道行驶，发动机的总功率恒为。且行驶过程中受到的阻力大小恒定，列车的质量为，最大行驶速度为。下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁列车的加速度保持不变 B. 高铁列车受到阻力大小为 C. 在加速阶段，发动机对高铁列车的牵引力逐渐增大 D. 当高铁列车的速度为时，列车的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．发动机的功率恒定，由可知加速阶段，发动机对高铁列车的牵引力逐渐减小，由牛顿第二定律 可知高铁列车的加速度逐渐减小，故AC错误； B．高铁列车最大速度行驶时 故高铁列车受到的阻力大小为 故B正确； D．当高铁列车的速度为时，由 解得牵引力为 由牛顿第二定律得 解得列车的加速度大小为 故D正确。 故选BD。 9. 劲度系数的轻弹簧一端固定在倾角的固定光滑斜面底部，另一端和质量的小物块A相连，质量的小物块B紧靠A静止在斜面上，轻质细线一端连在物块B上，另一端跨过定滑轮与质量的物体C相连，对C施加外力，使C处于静止状态，且细线刚好伸直但不绷紧，如图所示。从某时刻开始，撤掉外力，使C竖直向下运动，取，弹簧和斜面上的那部分细线均平行于斜面。以下说法中正确的是（　　） A. 初始时弹簧的压缩量是 B. 当A、B恰好分离时，弹簧恢复原长 C. 撤掉外力瞬间，A的加速度大小为 D. 从撤去外力到A、B恰好分离整个过程，物体C减少的重力势能为1J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．初始时，对A、B整体受力分析，设此时弹簧压缩量为，根据胡克定律，有 解得 故A正确； B．A、B恰好分离时，A、B间弹力为零，以B、C整体为研究对象，有 解得 则A的加速度大小也为0，此时弹簧处于压缩状态，故B错误； C．撤掉外力瞬间，取A、B、C系统，由牛顿第二定律有 且弹簧弹力不发生突变，仍有 即 解得 故C错误； D．AB恰好分离时，以A为研究对象，有 设此时弹簧的压缩量为，由胡克定律有 解得 所以从撤去外力到A、B恰好分离整个过程，A沿斜面移动的位移 物体C减少的重力势能为 故D正确。 故选AD 10. 传送带被广泛运用于生活中各种输送类场景。在某一工厂车间里，有一足够长的传送带与水平面的夹角为，一质量的小物块静止在传送带上，如图甲所示时接通电源，传送带开始逆时针转动，其加速度随时间的变化规律如图乙所示，后的加速度为0。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法中正确的是（　　） A. 至，物块的加速度为 B. 传送带转动的最大速度的大小为 C. 整个过程物块和传送带由于摩擦产生的内能为 D. 时，物块和传送带共速 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．对物块根据牛顿第二定律有 代入数据解得 恰好等于传送带至的加速度，可知至，物块的加速度为，故A错误； B．自至，对传送带有 代入数据解得 即传送带转动的最大速度的大小为，故B正确； C．时物块和传送带的共同速度 物块继续以加速度匀加速运动，后传送带以的速度匀速运动，设时刻两者速度相同，则 代入数据解得 物块和传送带速度相同以后不再有相对运动，对两者相对运动过程，传送带位移 物块位移 摩擦产生内能 代入数据解得 故C正确； D．根据以上分析可知时物块和传送带共速，故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷（非选择题共57分） 注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目所指示区城内作答，作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚。答在试题卷上无效。 三、实验题（共15分） 11. 如下图所示，在探究影响平行板电容器电容的因素的实验中，使电容器带电后与电源断开，电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。现请回答下列问题： （1）此时静电计直接测量的是__________。 A. 电容 B. 电荷量 C. 两板间场强 D. 两板间的电势差 （2）实验开始时给电容器充电过程中其电荷量、电势差、电容之间相互关系的图像如下图所示，其中描述正确的是___________。 A. B. C. D. （3）改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保持B板不动，将A板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的是________； A. B. C. D. （4）该同学在同一电压下分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如下图中①②所示，其中对应电容为的电容器充电过程的图像是________（选填①或②） 【答案】（1）D （2）BD （3）BC （4）① 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由图可知，此时静电计直接测量的是两板间的电势差U。 故选D。 【小问2详解】 ABC．电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器所带电荷量Q的大小和两极板间的电势差U的大小无关，不能认为C与Q成正比，与U成反比，故AC错误，B正确； D．由可知，电容器所带电荷量与极板间的电势差成正比，即图像为一条过原点的倾斜直线，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 保持B板不动，将A板上下移动，目的是改变两极板的正对面积。BC图是通过改变两极板的正对面积来改变电容的大小，而A图是通过改变介电常数来改变电容的大小，D图是通过改变两极板间距来改变电容的大小。 故选BC。 【小问4详解】 用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，则充电完成后，两电容器两端电压相同，根据可知，电容器的电容小则其带电量小，而图像面积代表带电量，所以对应电容为的电容器充电过程图像的是①。 12. 如图甲所示的冲击摆装置，主要用于研究物体的完全非弹性碰撞及测定钢球的速度等实验其原理是利用左端的弹簧枪发射钢球，将钢球水平打入静止摆块左侧的小洞并停在里面，时间极短，摆块（内含钢球）向右摆动，推动指针，指针摆过的最大角度即为摆块的最大摆角，弹簧枪水平发射钢球的速度有三挡利用这种装置可以测出钢球的发射速度。图乙是其简化装置图。 （1）实验开始前，需测量的物理量为___________。 A. 子弹的质量 B. 摆块的质量 C. 子弹的直径 （2）实验步骤如下： ①将冲击摆实验器放在桌上，调节底座上的调平螺丝，使底座水平 ②调节支架上端的调节螺丝，改变悬线的长度，使摆块的孔洞跟枪口正对，使从弹簧枪中弹出的钢球恰好能射入摆块内，摆块能摆动平稳。并且使摆块右侧与刻度对齐。 ③用刻度尺测量出摆长； ④让摆块静止在平衡位置，扣动弹簧枪扳机，钢球射入摆块（未穿出），摆块和钢球推动指针一起摆动，记下指针的最大摆角。 ⑤多次重复实验，计算出摆块最大摆角的平均值； ⑥更换弹簧枪的不同挡位，多次测量，并将结果填入表中。 挡位 平均最大摆角度 钢球质量 摆块质量 摆长 钢球的速度 低速挡 15.7 0.00765 0.0789 0.270 5.03 中速挡 19.1 0.00765 0.0789 0.270 6.77 高速挡 0.00765 0.0789 0.270 7.15 现测得高速挡指针最大摆角如图丙所示，请将表中数据补充完整：_________。 （3）用上述测量物理量表示发射钢球的速度_________。（已知重力加速度为，用相关物理量的符号表示） （4）某兴趣小组利用上表数据以及测量的弹簧的形变量，作出图像，如图丁所示，若已知弹簧的弹性势能，根据图丁，可求得弹簧的劲度系数_______（用表示） 【答案】（1）AB （2） （3） （4） 【解析】 小问1详解】 需要验证动量守恒定律，则需要测出碰撞前后的动量，根据动量的表达式可知需要测量子弹的质量，摆块的质量。 故选AB。 【小问2详解】 分度值为1°，故读数为22.4°。 【小问3详解】 弹丸射入摆块内，系统动量守恒 摆块向上摆动，由机械能守恒定律得 联立解得 【小问4详解】 根据能量守恒定律 结合联立可得 整理可得 则的斜率 解得弹簧的劲度系数 四、计算题（本题有3小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分、有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 长为的细线，拴一质量为的小球，一端固定于点，让其在水平面内做匀速圆周运动。如图所示，当细线与竖直方向的夹角是时，重力加速度为。。求： （1）细线的拉力大小 （2）小球运动的线速度的大小 （3）小球运动的角速度是多少 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 竖直方向根据平衡条件得 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律得 解得 14. 如图所示，足够长“L”型平板B静置在光滑的水平地面上，其上表面光滑，物块A处于平板B上的点，用长为的轻绳将质量为的小球悬挂在点正上方的点。轻绳处于水平拉直状态，小球可视为质点，将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞。物块A沿平板滑动直至与右侧挡板发生完全非弹性碰撞，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，已知A的质量为的质量，取，求： （1）小球摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞前，小球对轻绳的拉力； （2）小物块A与平板B碰撞过程中，系统损失的动能。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 小球由静止释放至最低点过程机械能守恒，有 得 在最低点由牛顿第二定律得 联立解得 由牛顿第三定律可知 方向竖直向下。 【小问2详解】 A与球发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有 解得 接着A与B发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 15. 如图所示，完全相同的极板，其长度，平行正对相距，水平放置，外接电压为的恒压电源，为极板右边界，的右侧竖直放置着一个光滑绝缘圆弧轨道点在上，圆弧对应的圆心角为为四分之一的圆弧，圆弧半径，且半径水平，竖直半径的右侧有一足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现有一带电小球以大小为的水平速度从极板左边界飞入极板之间，飞离极板时恰好从点沿圆弧切线方向进入轨道。已知小球质量，带电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求：（结果可用根式表示） （1）求之间电压 （2）小球在右侧运动过程中离点多高的时候速度最小，最小速度为多少？ （3）小球在右侧运动过程中，将通过连线上的点（未画出），则小球通过点时的速度为多少？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，小球过点时的竖直分速度 由 由牛顿第二定理得 在电场中 联立求得 【小问2详解】 在点，有 从到，由机械能守恒定律知 从到，由动能定理知 右侧有电场，等效重力为 方向斜向右下方，则有 设速度最小时，小球在点，则从到，在竖直方向，根据速度一位移公式有 故 【小问3详解】 从C到D，小球的运动时间为 由运动学知识可知 有C到D，由动能定理知 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$