精品解析：河南省驻马店高级中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

河南省驻马店高级中学 2024-2025学年高三上期12月测试（一） 物理试题 注意事项∶ 1.答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 4.满分∶100分考试时间∶75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 关于教材上的四幅插图，下列说法正确的是（ ） A. 汽车上坡时司机要用“换挡”的办法减小速度来得到较大的牵引力 B. 火车在转弯时如果内轨高于外轨，则能够减轻轮缘与轨道间的挤压 C. 库仑利用扭秤探究带电小球间静电力规律时必须要测出小球的电荷量 D. 运动员落地总是要屈腿，是为了减小地面对人的冲量 2. 如图，A物体套在光滑的竖直杆上，B物体放置在粗糙水平桌面上，用一不可伸长轻绳连接。初始时轻绳经过定滑轮呈水平，A、B物体质量均为m。A物体从P点由静止释放，下落到Q点时，速度为v，PQ之间的高度差为h，此时连接A物体的轻绳与水平方向夹角为θ，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳对A的拉力对A不做功 B. A、B组成的系统机械能守恒 C. A物体到Q点时，B物体的动量大小为mvsinθ D. A物体到Q点时，B物体的动能为 3. 如图所示，天花板上的O点固定一力传感器，力传感器上系一长度为L的不可伸长的轻绳，绳子上拴一质量为m的小球A，质量也为m的小球B放在O点下方桌面上，两小球都可以看作质点。现将A拉开至某一角度释放，当小球A运动到最低点时和小球B发生完全非弹性碰撞。碰前瞬间力传感器的读数为F，重力加速度为g，则两球碰撞过程中损失的机械能为（　　） A B. C. D. 4. 如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v顺时针运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同．在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是（　　） A. W＝0，Q＝mv2 B. W＝0，Q＝2mv2 C. W＝，Q＝mv2 D. W＝mv2，Q＝2mv2 5. 如图，质量为的滑块套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在上，下端与一质量为的小球相连。某时刻给小球一水平向左、大小为的初速度，经时间小球在水平方向上的位移为。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块在水平方向上的位移为（　　） A. B. C. D. 6. 我国首个火星探测器——“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2 B. “天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度 C. 若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为 D. 着陆器在火星表面所受重力约 7. 如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h=0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程（单位：m），不计一切摩擦和空气阻力，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块从水平台上O点飞出的速度大小为2m/s B. 小物块从O点运动到P点的时间为1s C. 小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角正切值等于5 D. 小物块刚到P点时速度的大小为10m/s 二、多选题 8. 如图，放在光滑水平面上的A、B两小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用两手分别控制两小物体处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A. 两手同时放开后，两物体的总动量增大 B. 先放开右手，再放开左手后，两物体的总动量向右 C. 先放开左手，再放开右手后，两物体的总动量向右 D. 当两手不同时放开，在放开一只手到放开另一只手的过程中两物体总动量不守恒 9. 如图，平行金属板M、N竖直放置，两板间有P、Q两小球（可视为质点）用绝缘细线连接悬挂于固定点O，两小球的带电量分别为、，P的质量为m，Q的质量为2m，两绝缘细线长度均为L，系统静止时两绳均处于拉直状态。现使M板带正电、N板带负电，它们的电荷量从0开始缓慢增加，直到连接P、Q之间的细绳与竖直方向的夹角为后停止增加两板的带电量，此后两板的带电量保持恒定。M、N两板之间的电场视为匀强电场，重力加速度为g，取，，下列说法正确的是（ ） A. 增加两板的带电量的过程中电场力对小球P做正功 B. 增加两板的带电量的过程中电场力对小球Q做正功 C. 最后系统静止时两板间电场强度的大小为 D. 此过程中电场力对P、Q两小球组成的系统做的功为0.4mgL 10. 如图所示，光滑水平地面上静置着一足够长的木板B和物块C，木板B的质量为4m，物块C的质量为12m。现有一质量为m的物块A以初速度v0从左端滑上木板B，木板B与物块C仅发生过一次碰撞（弹性碰撞），且碰撞时间极短可忽略不计，最终物块A和木板B均停止运动。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 木板B与物块C碰撞前瞬间，物块A的速度大小为 B. 木板B与物块C碰撞前瞬间，木板B的速度大小为 C. 木板B与物块C碰撞后，物块C的速度大小为 D. 物块A相对木板B滑行的距离为 三、实验题 11. 在测量某电源电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成系统误差，某实验兴趣小组进行如下实验，可用器材有：电压表（量程，内阻约为）、电流表（量程）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。 （1）电表内阻的测量 测量电路如图甲所示，则闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至A端，从电压表读数和电流表读数可得出__________（填“电压表”或“电流表”）内阻，如图乙所示，则电表内阻R=__________Ω（保留2位有效数字）。 （2）电动势和内阻的测量 测量电路如图丙所示，调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图丁所示的图像，由图可知待测干电池电动势和内阻，则__________Ω（保留1位小数）。考虑电表内阻影响，电动势的测量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 12. 某学习小组进行精确测量电阻Rx的阻值的实验，有下列器材供选用。 A．待测电阻Rx（约300Ω） B．电压表V（3V，内阻约3kΩ） C．电流表A1（10mA，内阻约10Ω） D．电流表A2（20mA，内阻约5Ω） E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A） F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，额定电流0.5A） G．直流电源E（3V，内阻约1Ω） H．开关、导线若干 (1)甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，并能满足Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量。则电流表应选择_______（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器应选择_______（填“R1”或“R2”）；请在虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图________。 (2)乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下： ①按图连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置； ②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半； ③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I； ④待测电阻的阻值Rx=_________，比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？_________（填“甲”或“乙”）同学的。 四、解答题 13. 如图所示，游乐场有一种将蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目，一位质量的游客系着一条原长的弹性绳，由静止从O点开始下落，弹性绳从开始张紧至最长状态B点所用时间，游客到达B点时弹性绳自动和人体分离，游客顺着滑梯BC来到安全区域，滑梯BC可看作半径为的光滑圆弧，C为圆弧的最低点，将此游客视为质点，不计下落过程中的空气阻力，g取，求： （1）从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲量的大小； （2）从开始张紧至最长状态的过程中，弹性绳所受的平均冲力F 的大小； （3）若游客在滑梯BC上运动的时间，求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。 14. 如图，在平面直角坐标系中，矩形区域放置在第二象限，对角线OB以上的区域有方向平行于OC向下的匀强电场，AB边长为L，BC边长为2L，，P点为对角线OB的中点，一质量为m、电荷量为的带电粒子以某一初速度从D点出发经P点进入电场，从C点以水平向右、大小为v的速度进入第一象限内的静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心O的均匀辐向电场，粒子恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的场强大小为（未知）。不计粒子所受重力，忽略金属板的边缘效应。求： （1）粒子在静电分析器轨迹处的场强大小； （2）粒子从D点出发时与水平方向的夹角； （3）匀强电场的电场强度大小E； （4）粒子从P到Q运动过程的时间t。 15. 一游戏装置由倾角的直轨道AC、一段圆心为O且半径为R的光滑圆弧轨道CD、一段光滑水平直轨道DE在C点、D点平滑连接而成，C、D为切点，整个装置固定在一竖直平面内，在水平轨道DE的左端固定一轻弹簧。两个可视为质点的小滑块P、Q质量都为m，其中滑块Q与轨道AC间动摩擦因数处处相等，滑块P与直轨道AC间摩擦不计。开始时滑块Q静止于与圆心O等高的B处，让滑块P从距B的竖直高度为处静止释放，在B处两滑块相碰，碰后P、Q一起在直轨道AC上作匀速运动，已知P、Q每次碰后瞬间速度相等但不粘连，滑块与弹簧碰撞都不会超出弹簧的弹性限度。，。重力加速度为g，求： （1）P、Q第一次一起在直轨道AC上向下匀速运动速度大小； （2）P、Q第二次一起在直轨道AC上向下匀速运动的速度大小； （3）经足够长时间，滑块Q在轨道AC上运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省驻马店高级中学 2024-2025学年高三上期12月测试（一） 物理试题 注意事项∶ 1.答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 4.满分∶100分考试时间∶75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 关于教材上的四幅插图，下列说法正确的是（ ） A. 汽车上坡时司机要用“换挡”的办法减小速度来得到较大的牵引力 B. 火车在转弯时如果内轨高于外轨，则能够减轻轮缘与轨道间的挤压 C. 库仑利用扭秤探究带电小球间静电力规律时必须要测出小球的电荷量 D. 运动员落地总是要屈腿，是为了减小地面对人的冲量 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 P=Fv 可知，汽车上坡时司机通过“换挡”的办法降低速度，来获得较大的牵引力，故A正确； B．火车在转弯时如果内轨低于外轨，轨道对火车的支持力和重力的合力提供火车做圆周运动的向心力，则能够减轻轮缘与轨道间的挤压，故B错误； C．库仑利用扭秤探究带电小球间静电力规律时通过测量旋钮转过的角度计算出电荷间的作用力的大小，没有必要测出小球的电荷量，故C错误； D．根据 可知运动员落地总是要屈腿，是在动量变化相同的情况下增加与地面的作用时间，从而减小地面对人的冲力，故D错误。 故选A。 2. 如图，A物体套在光滑的竖直杆上，B物体放置在粗糙水平桌面上，用一不可伸长轻绳连接。初始时轻绳经过定滑轮呈水平，A、B物体质量均为m。A物体从P点由静止释放，下落到Q点时，速度为v，PQ之间的高度差为h，此时连接A物体的轻绳与水平方向夹角为θ，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳对A的拉力对A不做功 B. A、B组成的系统机械能守恒 C. A物体到Q点时，B物体的动量大小为mvsinθ D. A物体到Q点时，B物体的动能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．A物体运动的位移竖直向下，轻绳对A的拉力有竖直向上分力，拉力对A物体做负功，A错误； B．A、B组成的系统除了重力做功外，还有B物体受到的摩擦力也做功（做负功），系统的机械能不守恒，B错误； C ．A物体到Q点时，将其速度进行分解，其中v1为沿绳子方向的分速度，即为B物体此时的速度，根据几何关系可得 B物体的动量 C正确； D．根据上述分析可得，此时B物体的动能 D错误。 故选C。 3. 如图所示，天花板上O点固定一力传感器，力传感器上系一长度为L的不可伸长的轻绳，绳子上拴一质量为m的小球A，质量也为m的小球B放在O点下方桌面上，两小球都可以看作质点。现将A拉开至某一角度释放，当小球A运动到最低点时和小球B发生完全非弹性碰撞。碰前瞬间力传感器的读数为F，重力加速度为g，则两球碰撞过程中损失的机械能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】碰前瞬间A球的速度为v，对A，由牛顿第二定律得 解得 A、B碰撞过程中，根据动量守恒定律得 解得 则碰撞过程中损失的机械能为 故选B。 4. 如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v顺时针运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同．在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是（　　） A. W＝0，Q＝mv2 B. W＝0，Q＝2mv2 C. W＝，Q＝mv2 D. W＝mv2，Q＝2mv2 【答案】B 【解析】 【详解】对小物块，由动能定理有 W＝mv2－mv2＝0 设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，小物块向左做减速运动时，二者间的相对路程 x1＝t＋vt＝vt 小物块向右做加速运动时，二者间的相对路程 x2＝vt－t＝t 又 t＝ 则小物块与传送带间的相对路程 x相对＝x1＋x2＝ 小物块与传送带间因摩擦产生的热量 Q＝μmgx相对＝2mv2 故选B。 5. 如图，质量为的滑块套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在上，下端与一质量为的小球相连。某时刻给小球一水平向左、大小为的初速度，经时间小球在水平方向上的位移为。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块在水平方向上的位移为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】、在水平方向上动量守恒，有 在极短的时间内，有 则在时间内有 可知 故选C。 6. 我国首个火星探测器——“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2 B. “天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度 C. 若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为 D. 着陆器在火星表面所受重力约为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．混淆了发射速度与环绕速度，应该是火星探测器的发射速度大于11.2，选项A错误； B．在轨道Ⅱ的Q点处作外切圆，容易比较，选项B错误； C．由，，求得 选项C正确； D．由，易知着陆器在火星表面所受重力约为，选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h=0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程（单位：m），不计一切摩擦和空气阻力，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块从水平台上O点飞出的速度大小为2m/s B. 小物块从O点运动到P点的时间为1s C. 小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5 D. 小物块刚到P点时速度的大小为10m/s 【答案】B 【解析】 【分析】对小物块由动能定理可以求出物块的速度，物块做平抛运动，应用平抛运动规律，抓住y和x的函数关系，求出水平位移和竖直位移，从而求出运动的时间，结合平行四边形定则求出P点的速度大小和方向。 【详解】A．根据动能定理得 解得小物块从水平台上O点飞出的速度 故A错误； B．小物块从O点水平抛出做平抛运动，竖直方向 水平方向 解得 又有联立解得 ， 根据得 故B正确； C．到达P点竖直分速度 根据平行四边形定则知 故C错误； D．根据平行四边形定则知，P点的速度 故D错误。 故选B。 二、多选题 8. 如图，放在光滑水平面上的A、B两小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用两手分别控制两小物体处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A. 两手同时放开后，两物体的总动量增大 B. 先放开右手，再放开左手后，两物体的总动量向右 C. 先放开左手，再放开右手后，两物体的总动量向右 D. 当两手不同时放开，在放开一只手到放开另一只手的过程中两物体总动量不守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若两手同时放开A、B两车，系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零。故A错误； B．先放开右手，再放开左手，两车与弹簧组成系统所受合外力的冲量向右，系统总动量向右。故B正确； C．先放开左手，再放开右手，系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左。故C错误； D．如果不同时放手，系统总动量不为零，且在放开一只手到放开另一只手的过程中，系统所受合外力不为零，则系统的总动量不守恒。故D正确。 故选BD。 9. 如图，平行金属板M、N竖直放置，两板间有P、Q两小球（可视为质点）用绝缘细线连接悬挂于固定点O，两小球的带电量分别为、，P的质量为m，Q的质量为2m，两绝缘细线长度均为L，系统静止时两绳均处于拉直状态。现使M板带正电、N板带负电，它们的电荷量从0开始缓慢增加，直到连接P、Q之间的细绳与竖直方向的夹角为后停止增加两板的带电量，此后两板的带电量保持恒定。M、N两板之间的电场视为匀强电场，重力加速度为g，取，，下列说法正确的是（ ） A. 增加两板带电量的过程中电场力对小球P做正功 B. 增加两板的带电量的过程中电场力对小球Q做正功 C. 最后系统静止时两板间电场强度的大小为 D. 此过程中电场力对P、Q两小球组成的系统做的功为0.4mgL 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．将两球视为一个整体，受力分析，因两个小球所受的电场力大小相等、方向相反，对整体作用效果抵消，可知小球上方的细线始终保持竖直方向，即小球P始终保持静止状态，因此电场力对P做功为零；对小球Q所受电场力向左，两球间的绳子向左偏，可知，电场力对小球Q做正功。故A错误；B正确； C．对小球Q进行受力分析，据平衡方程可得 解得 故C错误； D．电场力对两小球组成的系统做的功等于小球Q增加的重力势能，则有 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，光滑水平地面上静置着一足够长的木板B和物块C，木板B的质量为4m，物块C的质量为12m。现有一质量为m的物块A以初速度v0从左端滑上木板B，木板B与物块C仅发生过一次碰撞（弹性碰撞），且碰撞时间极短可忽略不计，最终物块A和木板B均停止运动。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 木板B与物块C碰撞前瞬间，物块A的速度大小为 B. 木板B与物块C碰撞前瞬间，木板B的速度大小为 C. 木板B与物块C碰撞后，物块C的速度大小为 D. 物块A相对木板B滑行的距离为 【答案】ACD 【解析】 【详解】ABC．从A滑上B到B与C碰撞前瞬间，A、B动量守恒，有 B与C发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒有 解得 B与C碰撞后，A、B均能停下来，有 联立解得 ，，， 故AC正确；B错误； D．整个过程中能量守恒有 解得 故D正确。 故选ACD。 三、实验题 11. 在测量某电源电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组进行如下实验，可用器材有：电压表（量程，内阻约为）、电流表（量程）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。 （1）电表内阻的测量 测量电路如图甲所示，则闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至A端，从电压表读数和电流表读数可得出__________（填“电压表”或“电流表”）内阻，如图乙所示，则电表内阻R=__________Ω（保留2位有效数字）。 （2）电动势和内阻的测量 测量电路如图丙所示，调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图丁所示的图像，由图可知待测干电池电动势和内阻，则__________Ω（保留1位小数）。考虑电表内阻影响，电动势的测量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1） ①. 电流表 ②. 1.0 （2） ①. 1.0 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 [1]由甲图可知，电压表测的是电流表两端的电压，再根据电流表的读数，即可求出电流表的内阻； [2]由图乙，可知电压表的读数为0.60V，电流表的读数为0.58A，则电流表的内阻为 【小问2详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律，可得 变形得 由丁图，可知图像的斜率绝对值为 解得 [2]根据闭合电路欧姆定律，可得 此时U和I都为准确值，故测出的电源电动势E也为准确值，故电动势的测量值等于真实值。 12. 某学习小组进行精确测量电阻Rx的阻值的实验，有下列器材供选用。 A．待测电阻Rx（约300Ω） B．电压表V（3V，内阻约3kΩ） C．电流表A1（10mA，内阻约10Ω） D．电流表A2（20mA，内阻约5Ω） E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A） F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，额定电流0.5A） G．直流电源E（3V，内阻约1Ω） H．开关、导线若干 (1)甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，并能满足Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量。则电流表应选择_______（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器应选择_______（填“R1”或“R2”）；请在虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图________。 (2)乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下： ①按图连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置； ②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半； ③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I； ④待测电阻的阻值Rx=_________，比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？_________（填“甲”或“乙”）同学的。 【答案】 ①. A1 ②. R1 ③. ④. ⑤. 乙 【解析】 【详解】(1)[1]由题意得，流过待测电阻的最大电流约为 所以电流表选用A1。 [2]实验要求Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量，则滑动变阻器有采用分压式接法，即滑动变阻器选用相对Rx较小的R1。 [3]待测电阻阻值约为电压表内阻的，待测电阻阻值约为电流表内阻的30倍，所以相对来说电流表的分压影响较小，则测量电路采用电流表的内接法，所以实验电路如图。 (2)[4]闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半，则待测电阻的阻值等于电流表A1的内阻与滑动变阻器R2连入电路的阻值之和。闭合开关S2（将电流表A2短路）并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I，则可计算出电流表A1的内阻与滑动变阻器R2连入电路的阻值之和。综上 [5]方案乙采用了等效法测电阻，方案甲中由于电流表的分压会造成系统误差，所以乙同学的方法更有利于减小系统误差。 四、解答题 13. 如图所示，游乐场有一种将蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目，一位质量的游客系着一条原长的弹性绳，由静止从O点开始下落，弹性绳从开始张紧至最长状态B点所用时间，游客到达B点时弹性绳自动和人体分离，游客顺着滑梯BC来到安全区域，滑梯BC可看作半径为的光滑圆弧，C为圆弧的最低点，将此游客视为质点，不计下落过程中的空气阻力，g取，求： （1）从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲量的大小； （2）从开始张紧至最长状态的过程中，弹性绳所受的平均冲力F 的大小； （3）若游客在滑梯BC上运动的时间，求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。 【答案】（1） （2）1200N （3） 【解析】 【详解】（1）游客在弹性绳未绷紧时，做自由落体运动，经历的时间 从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲量I的大小为 （2）从初始位置到弹性绳刚好绷紧瞬间，游客的速度为 从开始张紧至最长状态的过程中，对游客由动量定理可得 则有 解得弹性绳所受的平均冲力大小为 （3）从B到C的过程中，由动能定理可得 解得 从B到C的过程中，动量的变化量为 方向水平向左，重力的冲量为 方向竖直向下，由动量定理可知 则游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小 14. 如图，在平面直角坐标系中，矩形区域放置在第二象限，对角线OB以上的区域有方向平行于OC向下的匀强电场，AB边长为L，BC边长为2L，，P点为对角线OB的中点，一质量为m、电荷量为的带电粒子以某一初速度从D点出发经P点进入电场，从C点以水平向右、大小为v的速度进入第一象限内的静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心O的均匀辐向电场，粒子恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的场强大小为（未知）。不计粒子所受重力，忽略金属板的边缘效应。求： （1）粒子在静电分析器轨迹处的场强大小； （2）粒子从D点出发时与水平方向的夹角； （3）匀强电场的电场强度大小E； （4）粒子从P到Q运动过程的时间t。 【答案】（1）； （2）； （3）； （4） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力 又 则 【小问2详解】 粒子从D到P做匀速直线运动，P到C做类斜抛运动，C点是最高点，则水平方向 可得粒子从P到C时间 竖直方向 得 由题可知 即 【小问3详解】 由(2)问可知粒子在匀强电场中的加速度为 由牛顿第二定律 得 【小问4详解】 由（1）问可知P到C的时间为 C到Q做匀速圆周运动，周期为 则粒子从C到Q的时间为 则粒子从P到Q运动的总时间为 15. 一游戏装置由倾角的直轨道AC、一段圆心为O且半径为R的光滑圆弧轨道CD、一段光滑水平直轨道DE在C点、D点平滑连接而成，C、D为切点，整个装置固定在一竖直平面内，在水平轨道DE的左端固定一轻弹簧。两个可视为质点的小滑块P、Q质量都为m，其中滑块Q与轨道AC间动摩擦因数处处相等，滑块P与直轨道AC间摩擦不计。开始时滑块Q静止于与圆心O等高的B处，让滑块P从距B的竖直高度为处静止释放，在B处两滑块相碰，碰后P、Q一起在直轨道AC上作匀速运动，已知P、Q每次碰后瞬间速度相等但不粘连，滑块与弹簧碰撞都不会超出弹簧的弹性限度。，。重力加速度为g，求： （1）P、Q第一次一起在直轨道AC上向下匀速运动的速度大小； （2）P、Q第二次一起在直轨道AC上向下匀速运动的速度大小； （3）经足够长时间，滑块Q在轨道AC上运动的总路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块P下滑至Q碰撞前，由机械能守恒得 可得 P与Q相碰一起运动有 解得 【小问2详解】 P下滑与Q相碰后在BC段一起向下作匀速运动，则斜面对Q的滑动摩擦力 P、Q第一次被弹簧弹回运动到C点时的速度为依然为，此后P、Q分离Q在AC向上滑的加速度为 Q在AC向上滑的位移，可得 P在AC向上滑的加速度为 P在AC向上滑的位移为，则有 P与Q碰前的速度为，则有 解得 P与Q碰后的速度为，则有 可得 此速度即为P、Q第二次一起在直轨道AC上向下匀速运动的速度。 【小问3详解】 方法一： 自P、Q第一次返回AC直轨道运动，至再次从C点离开AC直轨道的过程中，滑块Q克服摩擦力做的功与滑块P、Q碰撞损失的机械能的比值为 解得 经分析，以后如此运动的比值不变，经过足够多次运动，最终P、Q循环运动，到达C点的速度为0。故P、Q第一次返回AC直轨道运动时的动能，经Q与AC直轨道摩擦发热部分为 可得 结合第一次下滑的距离，可得Q在轨道AC上运动的总路程为 方法二： 由（2）可知，P、Q第二次离开AC直轨道运动的速度是P、Q第一次离开AC直轨道运动的速度的倍，此后规律电如此，直到最终P、Q循环运动，到达C点的速度为0。Q第一次返回AC向上滑和向下滑得路程为 则Q第二次返回AC向上滑的位 则自Q第一次返回AC直至最终循环运动的总路程为，得 结合第一次下滑的距离，可得Q在轨道AC上运动的总路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $