精品解析：海南省创新中学协作校2024-2025学年高三上学期12月联考物理试题

2024-2025学年度海南创新中学协作校高三联考试题 物理 考生注意： 1.满分100分，考试时间90分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版必修—～必修三、选择性必修一第一章、选择性必修二第一章。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 2024年巴黎奥运会有300多个运动小项，其中下列运动，可将运动员视为质点的是（　　） A. 研究甲图运动员在百米比赛中的平均速度 B. 研究乙图运动员的空中转体姿态 C. 研究丙图运动员的入水动作 D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作 2. 木星的半径约为地球半径的11倍，同一物体在木星表面与在地球表面受到引力的比值约为2.63，则木星的质量与地球质量的比值约为（忽略木星、地球自转的影响）（　　） A. 300 B. 318 C. 400 D. 360 3. 某小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2，且v1>v2，小船渡河的最短时间为T。若小船在静水中的速度为v2，河水的流速为v1，河宽不变，小船渡河的最短距离为（　　） A. B. C. D. 4. 质点在某段时间内运动的v-t图像是一段抛物线，如图所示，关于0~和~两段时间内的运动，以向右为正方向，0时刻质点位于A点，下列说法正确的是（　　） A. 两段时间内的位移大小相等 B. 两段时间内的速度方向相同 C. 时刻质点位于A点右侧 D. 质点在0~段的平均速度大于在~段的平均速度 5. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E和r，在滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，下列各物理量的变化情况为（　　） A. 电容器所带电荷量一直增多 B. 电容器所带电荷量先减少后增多 C. 电源的总功率先增大后减小 D. 电源的路端电压先减小后增大 6. 如图所示为建筑用的塔式起重机，在某次工作中将质量为m的建筑材料由静止开始向上做直线运动，通过传感器测量了时间内钢绳的拉力与重力的比值随时间的变化规律。若时间内建筑材料的位移为、合力的功为， 时间内建筑材料的位移为，合力的功为。则下列关系正确的是（　　） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 7. 如图所示，AB是半径为R竖直面内的四分之一圆弧，A点与圆心O在同一水平面上，在A点以水平速度向右抛出小球甲的同时在O点以水平速度向左抛出小球乙，，两球同时落到圆弧面上，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A. 乙球末速度方向与水平方向的夹角更大 B. 甲球做平抛运动的时间为 C. 甲球做平抛运动的初速度大小为 D. 若甲球做平抛运动的初速度加倍，甲球不能落在圆弧面上 8. 如图所示，质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O＇点，且处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为g。则（　　） A. 无论B方向如何，悬线拉力一定不能为0 B. 当B方向竖直向上时，每条悬线拉力大小为 C. 当B方向竖直向上时，金属棒中的电流大小为 D. 电流I的最小值为 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。 9. 关于开普勒行星运动定律，下列说法错误是（　　） A. 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星运动过程中速度大小不变 B. 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，行星运动的方向总是与它和太阳连线垂直 C. 开普勒第三定律，月亮围绕地球运动k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同 D. 行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，所以行星运动的方向有时并不沿椭圆轨道的切线方向 10. 用轻弹簧相连的质量均为1kg的A、B两物块都以v＝3m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量为2kg的物块C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后两者粘在一起运动，碰撞时间极短.则（　　） A. B、C碰撞后瞬间B的速度大小为1m/s B. B、C碰撞后的瞬间A的速度大小为1.5m/s C. 弹簧压缩到最短时A的速度大小为1m/s D. 运动过程中弹性势能的最大值是1.5J 11. 在一静电场中平行于电场线方向建立x轴，x轴上各点电势随坐标x变化的关系如图所示，处电势为，处电势为。一带电荷量绝对值为q的粒子从沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，则（　　） A. 粒子一定带正电 B. 粒子的初动能大小为 C. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小 D. 粒子经过坐标原点时动能最大 12. 如图所示，空间存在着水平方向的匀强磁场B，磁感应强度的方向垂直纸面向里。同时也存在着水平向右的匀强电场E，一带电微粒沿与竖直方向成一定夹角的虚线MN运动，则下列说法正确的是（微粒的重力不能忽略）（　　） A. 微粒一定带负电 B. 微粒的速度大小一定不变 C. 微粒一定是从M运动到N D. 微粒的电势能一定增大 13. 如图所示，一个带正电荷的物块m由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面上的D点停下来，已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失.现在所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的点停下来.后又撤去电场，在所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的点停下来，则以下说法中正确的是（　　） A. 点一定在D点左侧 B. 点一定与D点重合 C. 点一定在D点右侧 D. 点一定与D点重合 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 14. 有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O．每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力、，和，回答下列问题： （1）图中改变钩码个数，保证实验能完成，三组钩码个数，，应满足的条件是______。 （2）第二次实验时，改变三组钩码个数，使结点重新平衡，而此次绳的结点与第一次实验中白纸上描下的结点O不重合，这样做______（选填“会”或“不会”）带来实验的误差。 15. 某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律。他在气垫旁加装了位置感应器（可以将任一时刻该滑块与某点的距离记录下来），测得两滑块的质量分别为，，两滑块A、B在气垫导轨上（摩擦力可忽略不计）发生正碰，该同学通过实验描绘出碰撞前后滑块A、B的位移—时间图像如图所示。 （1）由图可知滑块A、B在t＝_________s时发生碰撞； （2）碰撞前滑块A动量为__________kg·m/s，滑块B的动量为__________kg·m/s，碰撞后滑块A、B粘在一起运动，两滑块整体的动量为__________kg·m/s； （3）若实验允许的相对误差绝对值（）最大为5%，则本实验的相对误差绝对值为_________，可得出的实验结论是_________。 16. 某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关，导线外，还有： 电压表（量程0～3V，内阻等于3kΩ） 电压表（量程0～15V，内阻等于15kΩ） 电流表（量程0～200mA，内阻等于10Ω） 电流表（量程0～3A，内阻等于0.1Ω） 滑动变阻器（0～10Ω，额定电流2A） 滑动变阻器（0～1kΩ，额定电流0.5A） 定值电阻（阻值等于10Ω） 定值电阻（阻值等于1kΩ） 电源E（E=3V，内阻不计） （1）请在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁_________； （2）该同学描绘出的I-U图像应是如图中的_________； A. B. C. D. （3）曲线弯曲的原因是_________。 17. 2021年河南特大暴雨灾害，解放军用了如图所示的国产直—20直升机向灾区投放救灾物资．若直—20采用了空中悬停，质量为m的某救灾物资被水平抛出的速度为，此物资始终受与速度平方成正比的空气阻力，比例系数为k，空气阻力总与速度方向相反，此物资下落h高后落到地面，落地前已匀速竖直下落。重力加速度为g，求： （1）此物资落地前匀速运动的速度大小； （2）此物资从离开飞机到落地的过程中克服空气阻力做的功。 18. 如图，仅在第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的微粒a从坐标处射入磁场，射入方向与y轴正方向夹角为45°，经时间t与静止在坐标处的不带电微粒b发生碰撞，碰后瞬间结合为微粒c，碰撞过程电荷量不发生变化。已知a、b质量相同（重力均不计），求： （1）碰后c的轨迹半径大小； （2）c在磁场中运动的时间。 19. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，倾角也为的传送带下端B非常靠近斜面上端，斜面与传送带上表面在同一平面上。传送带的长l＝4.8m，以v＝2m/s的速度沿顺时针匀速转动。一根轻弹簧放在斜面上，与斜面底端的固定挡板连接，质量为1kg的物块放在斜面上，用力向下推物块压缩弹簧，在A点时由静止释放物块，物块沿斜面向上运动，滑上传送带并从C点抛出，上升到最高点时速度为1.6m/s，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，A、B间的距离为2m，重力加速度。 （1）求物块在传送带上运动的时间； （2）物块与传送带间因摩擦产生的热量及弹簧被压缩具有的最大弹性势能； （3）若斜面是粗糙的，将传送带改为沿逆时针方向匀速转动，速度大小不变，上述物块压缩弹簧仍在A点由静止释放，结果物块刚好不能从传送带C点滑出，求物块与斜面间的动摩擦因数以及物块第一次在传送带上滑行的时间。（结果可带根号） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度海南创新中学协作校高三联考试题 物理 考生注意： 1.满分100分，考试时间90分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版必修—～必修三、选择性必修一第一章、选择性必修二第一章。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 2024年巴黎奥运会有300多个运动小项，其中下列运动，可将运动员视为质点的是（　　） A. 研究甲图运动员在百米比赛中的平均速度 B. 研究乙图运动员的空中转体姿态 C. 研究丙图运动员的入水动作 D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作 【答案】A 【解析】 【详解】A．研究甲图运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时运动员能够看为质点，故A正确； B．研究乙图运动员的空中转体姿态时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故B错误； C．研究丙图运动员的入水动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故C错误； D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故D错误。 故选A。 2. 木星的半径约为地球半径的11倍，同一物体在木星表面与在地球表面受到引力的比值约为2.63，则木星的质量与地球质量的比值约为（忽略木星、地球自转的影响）（　　） A. 300 B. 318 C. 400 D. 360 【答案】B 【解析】 【详解】设物体的质量为m，地球质量为M，半径为R，木星的质量为，则木星的半径为11R，由万有引力公式可知：物体在木星表面受到的引力 物体在地球表面受到的引力 因为 所以 故选B。 3. 某小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2，且v1>v2，小船渡河的最短时间为T。若小船在静水中的速度为v2，河水的流速为v1，河宽不变，小船渡河的最短距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，河宽 d=v1T 若小船在静水中的速度为v2，河水的流速为v1，小船以最短距离渡河时，设合速度与河岸夹角为θ，则 则渡河的最短距离 故选A。 4. 质点在某段时间内运动的v-t图像是一段抛物线，如图所示，关于0~和~两段时间内的运动，以向右为正方向，0时刻质点位于A点，下列说法正确的是（　　） A. 两段时间内的位移大小相等 B. 两段时间内的速度方向相同 C. 时刻质点位于A点右侧 D. 质点在0~段的平均速度大于在~段的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于v—t图像与时间轴围成的面积表示物体在该段时间内发生的位移大小，故0~内的位移大于~内的位移，故A错误； B．由图可知前后速度方向不同，故B错误； C．根据题意，以向右为正方向，0时刻质点位于A点，由图可知时刻质点位于A点左侧，故C错误； D．由A选项知0~内的位移大于~内的位移，0~时间内的平均速度大于，~时间内的平均速度小于，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E和r，在滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，下列各物理量的变化情况为（　　） A. 电容器所带电荷量一直增多 B. 电容器所带电荷量先减少后增多 C. 电源的总功率先增大后减小 D. 电源的路端电压先减小后增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】滑片P处于a或b时，滑动变阻器均被短路，当滑片由a向b移动，滑片P将滑动变阻器分为两部分，其接入电路总阻值为两部分电阻阻值并联之后的阻值大小，将先变大后边小。 AB．当滑片P由a缓慢向b移动，电路总阻值先变大后边小，由闭合电路欧姆定律知电流先变小后变大，电容器两端电压与电阻R1电压相同，先变小后变大，由电容器电容的定义式 可知，电容器所带电荷量先减少后增大，A错误，B正确； C．根据电源总功率公式 电源总功率应先减小后增大，C错误； D．由闭合电路欧姆定律 知电源路端电压先增大后减小，D错误。 故选B。 6. 如图所示为建筑用的塔式起重机，在某次工作中将质量为m的建筑材料由静止开始向上做直线运动，通过传感器测量了时间内钢绳的拉力与重力的比值随时间的变化规律。若时间内建筑材料的位移为、合力的功为， 时间内建筑材料的位移为，合力的功为。则下列关系正确的是（　　） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】A 【解析】 【详解】设、时间内建筑材料的加速度分别为、，则由牛顿第二定律得 ， 解得 由匀变速直线运动的位移公式得 ， 解得 又由功的公式得 ， 即 故选A。 7. 如图所示，AB是半径为R的竖直面内的四分之一圆弧，A点与圆心O在同一水平面上，在A点以水平速度向右抛出小球甲的同时在O点以水平速度向左抛出小球乙，，两球同时落到圆弧面上，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A. 乙球末速度方向与水平方向的夹角更大 B. 甲球做平抛运动的时间为 C. 甲球做平抛运动的初速度大小为 D. 若甲球做平抛运动的初速度加倍，甲球不能落在圆弧面上 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于两球同时抛出、同时落在圆弧面上，因此两球平抛运动的时间相等，下落的高度相同，因此两球末速度的竖直分量相同，设末速度方向与水平方向的夹角为，由 已知，可知甲球末速度方向与水平方向夹角更大，故A错误； B．由平抛运动的水平方向规律 甲、乙两球做平抛运动水平位移之比为 则甲球做平抛运动的水平位移为 根据几何关系，两球做平抛运动下落的高度 由 联立解得 故B错误； C．甲球做平抛运动初速度大小为 故C正确； D．若甲球做平抛运动初速度大小为，由于甲球下落R高度的水平位移 小于R，因此甲仍能落在圆弧面上，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O＇点，且处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为g。则（　　） A. 无论B方向如何，悬线拉力一定不能为0 B. 当B方向竖直向上时，每条悬线拉力大小为 C. 当B方向竖直向上时，金属棒中的电流大小为 D. 电流I的最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当B的方向水平，安培力竖直向上，大小为时，悬线拉力为0，故A错误； B．当B方向竖直向上时，安培力沿水平方向，每条悬线拉力大小为 故B错误； C．由力的平衡条件可知B竖直向上时，安培力大小为 则金属棒中电流大小为 故C错误； D．当安培力与悬线拉力垂直时，安培力最小 解得 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。 9. 关于开普勒行星运动定律，下列说法错误的是（　　） A. 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星运动过程中速度大小不变 B. 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，行星运动的方向总是与它和太阳连线垂直 C. 开普勒第三定律，月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同 D. 行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，所以行星运动的方向有时并不沿椭圆轨道的切线方向 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，近日点速率大，远日点速率小，A错误，符合题意； B．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，根据物体做曲线运动的条件，行星运动的方向不总是与它和太阳连线垂直，B错误，符合题意； C．开普勒第三定律表达式为因月亮绕地球运动和人造卫星绕地球运动的中心天体相同，可知月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同，故C正确，不符合题意； D．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上.物体做曲线运动，运动的方向总是沿轨道的切线方向，故D错误，符合题意。 故选ABD。 10. 用轻弹簧相连的质量均为1kg的A、B两物块都以v＝3m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量为2kg的物块C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后两者粘在一起运动，碰撞时间极短.则（　　） A. B、C碰撞后的瞬间B的速度大小为1m/s B. B、C碰撞后的瞬间A的速度大小为1.5m/s C. 弹簧压缩到最短时A的速度大小为1m/s D. 运动过程中弹性势能的最大值是1.5J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对B、C碰撞的过程，由动量守恒得 解得 故A正确； B．B、C碰撞后的过程，A不受影响，因此，此时A的速度大小为3m/s，故B错误； C．弹簧压缩到最短时，三者的速度大小相等，由动量守恒，有 解得 故C错误； D．由能量守恒可得 解得 故D正确。 故选AD。 11. 在一静电场中平行于电场线方向建立x轴，x轴上各点电势随坐标x变化的关系如图所示，处电势为，处电势为。一带电荷量绝对值为q的粒子从沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，则（　　） A. 粒子一定带正电 B. 粒子的初动能大小为 C. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小 D. 粒子经过坐标原点时动能最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．如果粒子带正电，粒子在电场中一定先做减速运动后再做加速运动，因此粒子在处的速度不可能为零，故粒子一定带负电，故A错误； B．根据动能定理可知 可得 故B正确； CD．粒子向右运动过程中，粒子运动到原点过程中电场力做正功，原点右边电场力做负功，因此粒子电势能先减小后增大，粒子经过坐标原点时动能最大，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 如图所示，空间存在着水平方向的匀强磁场B，磁感应强度的方向垂直纸面向里。同时也存在着水平向右的匀强电场E，一带电微粒沿与竖直方向成一定夹角的虚线MN运动，则下列说法正确的是（微粒的重力不能忽略）（　　） A. 微粒一定带负电 B. 微粒的速度大小一定不变 C. 微粒一定是从M运动到N D. 微粒的电势能一定增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．微粒所受重力方向竖直向下，若微粒带正电，则所受电场力方向向右，微粒受到的洛伦兹力与MN直线垂直，则微粒所受合力不可能平衡，也不可能保持匀速直线运动。故微粒一定带负电，故A正确； B．微粒的运动是直线运动，若速度大小发生改变则洛伦兹力大小必发生变化，因此合力也会发生变化，微粒将做曲线运动，故微粒的运动只能是匀速直线运动，故B正确； C．微粒受力分析如图所示 只有这种受力情况下微粒才会保持匀速直线运动，从图中可以看出微粒运动方向从N到M，故C错误； D．由于微粒运动方向与所受电场力方向夹角小于90度，故电场力对微粒做正功，电势能减小，故D错误。 故选AB。 13. 如图所示，一个带正电荷的物块m由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面上的D点停下来，已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失.现在所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的点停下来.后又撤去电场，在所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的点停下来，则以下说法中正确的是（　　） A. 点一定在D点左侧 B. 点一定与D点重合 C. 点一定在D点右侧 D. 点一定与D点重合 【答案】BC 【解析】 【详解】设物体的质量为m，电量为q，电场强度大小为E，斜面的倾角为θ，动摩擦因数为μ．根据动能定理得 AB．不加电场时：       ① 加电场时：    ② 将两式对比得到 则D'点一定与D点重合．故A错误，B正确； CD．加磁场时    ③ 比较①③两式可得 所以D″点一定在D点右侧，故C正确，D错误． 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 14. 有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O．每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力、，和，回答下列问题： （1）图中改变钩码个数，保证实验能完成，三组钩码个数，，应满足的条件是______。 （2）第二次实验时，改变三组钩码个数，使结点重新平衡，而此次绳的结点与第一次实验中白纸上描下的结点O不重合，这样做______（选填“会”或“不会”）带来实验的误差。 【答案】 ①. ②. 不会 【解析】 【详解】(1)[1]实验中的分力与合力的关系必须满足 因此 (2)[2]实验利用力的图示做出与的合力，比较合力与的大小、方向进而验证力的平行四边形定则。因此结点O与第一次实验位置不同，也不会带来实验误差。 15. 某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律。他在气垫旁加装了位置感应器（可以将任一时刻该滑块与某点的距离记录下来），测得两滑块的质量分别为，，两滑块A、B在气垫导轨上（摩擦力可忽略不计）发生正碰，该同学通过实验描绘出碰撞前后滑块A、B的位移—时间图像如图所示。 （1）由图可知滑块A、B在t＝_________s时发生碰撞； （2）碰撞前滑块A的动量为__________kg·m/s，滑块B的动量为__________kg·m/s，碰撞后滑块A、B粘在一起运动，两滑块整体的动量为__________kg·m/s； （3）若实验允许的相对误差绝对值（）最大为5%，则本实验的相对误差绝对值为_________，可得出的实验结论是_________。 【答案】（1）2 （2） ①. －0.398 ②. 0.903 ③. 0.5 （3） ①. 0.99% ②. 在误差允许的范围内，动量守恒 【解析】 【小问1详解】 由图可知滑块A、B在t＝2s时相遇，发生碰撞； 【小问2详解】 [1]由图可知2s末两滑块碰撞，碰撞后一起匀速运动；图像的斜率表示速度，碰撞前滑块A的速度 碰前A的动量 [2]碰撞前滑块B的速度 碰前B的动量 [3]碰撞后A、B一起运动的速度 碰后A、B一起运动的总动量 【小问3详解】 [1]相对误差绝对值 [2]可得出的实验结论是在误差的允许的范围内，A、B组成的系统动量守恒。 16. 某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关，导线外，还有： 电压表（量程0～3V，内阻等于3kΩ） 电压表（量程0～15V，内阻等于15kΩ） 电流表（量程0～200mA，内阻等于10Ω） 电流表（量程0～3A，内阻等于0.1Ω） 滑动变阻器（0～10Ω，额定电流2A） 滑动变阻器（0～1kΩ，额定电流0.5A） 定值电阻（阻值等于10Ω） 定值电阻（阻值等于1kΩ） 电源E（E=3V，内阻不计） （1）请在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁_________； （2）该同学描绘出的I-U图像应是如图中的_________； A. B. C. D. （3）曲线弯曲的原因是_________。 【答案】（1） （2）B （3）小灯泡电阻随温度变化而变化 【解析】 【小问1详解】 灯泡额定电压为2.5V，而给出的电压表量程分别为15V和3V，应选用3V量程；额定电流为0.3A，而给出的量程中3A量程过大，不能使用，只能采用将电流表量程200mA的电流表与定值电阻并联的方式来扩大量程，根据改装原理可知，并联10Ω的定值电阻，即可将量程扩大到0.4A，用电流表与并联可改装为量程为 的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的滑动变阻器，实验电路图如下图所示： 【小问2详解】 因灯泡电阻随温度的增加而增加，因此在I-U图像中图线的斜率应越来越小，故选B。 【小问3详解】 曲线弯曲的原因是小灯泡电阻随温度变化而变化。 17. 2021年河南特大暴雨灾害，解放军用了如图所示的国产直—20直升机向灾区投放救灾物资．若直—20采用了空中悬停，质量为m的某救灾物资被水平抛出的速度为，此物资始终受与速度平方成正比的空气阻力，比例系数为k，空气阻力总与速度方向相反，此物资下落h高后落到地面，落地前已匀速竖直下落。重力加速度为g，求： （1）此物资落地前匀速运动的速度大小； （2）此物资从离开飞机到落地的过程中克服空气阻力做的功。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由平衡得 解得 （2）对物资由动能定理，有 解得 18. 如图，仅在第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的微粒a从坐标处射入磁场，射入方向与y轴正方向夹角为45°，经时间t与静止在坐标处的不带电微粒b发生碰撞，碰后瞬间结合为微粒c，碰撞过程电荷量不发生变化。已知a、b质量相同（重力均不计），求： （1）碰后c的轨迹半径大小； （2）c在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 a粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得 由几何关系 a、b两粒子碰后瞬间结合为微粒c，碰撞前后系统动量守恒，由动量守恒定律可知 碰撞后动量大小、电荷量都不变，说明c粒子轨迹半径和a粒子轨迹半径相同，运动轨迹如图所示 则碰后C的半径也为 【小问2详解】 a粒子运动时间 c在磁场中运动的时间为，所以运动时间为 联立可得 19. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，倾角也为的传送带下端B非常靠近斜面上端，斜面与传送带上表面在同一平面上。传送带的长l＝4.8m，以v＝2m/s的速度沿顺时针匀速转动。一根轻弹簧放在斜面上，与斜面底端的固定挡板连接，质量为1kg的物块放在斜面上，用力向下推物块压缩弹簧，在A点时由静止释放物块，物块沿斜面向上运动，滑上传送带并从C点抛出，上升到最高点时速度为1.6m/s，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，A、B间的距离为2m，重力加速度。 （1）求物块在传送带上运动的时间； （2）物块与传送带间因摩擦产生的热量及弹簧被压缩具有的最大弹性势能； （3）若斜面是粗糙的，将传送带改为沿逆时针方向匀速转动，速度大小不变，上述物块压缩弹簧仍在A点由静止释放，结果物块刚好不能从传送带C点滑出，求物块与斜面间的动摩擦因数以及物块第一次在传送带上滑行的时间。（结果可带根号） 【答案】（1）0.8s （2）12.8J， （3） 【解析】 【小问1详解】 设在最高点的速度为v＇，物块运动到C点时速度大小为，则 解得 由于 因此物块在传送带上不可能向上做匀速或加速运动，即物块在传送带上一直以相同的加速度做减速运动，做减速运动的加速度 设物块在B的速度大小为，由运动学公式有 解得 在传送带上运动的时间 【小问2详解】 物块与传送带间的相对位移 因摩擦产生的热量 根据机械能守恒得 解得 【小问3详解】 设物块第一次运动到B点的速度为，根据运动学公式 解得 设物块与斜面间的动摩擦因数为，根据功能关系 解得 物块在传送带上向上运动过程中，运动的时间 物块从传送带顶端向下加速运动，至与传送带速度相等，时间 运动的距离 物块以v＝2m/s的初速度继续向下做加速运动，加速度大小 向下运动的距离 设离开传送带时的速度为，则 解得 即物块以2m/s初速度在传送带上继续下滑时间 物块第一次在传送带上的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$