精品解析：2025届湖南省长沙市第二十六中学（湖南师大附中雨花学校）高三下学期一模物理试题

2025届高三一模 物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共28分） 1. 我校在2024年秋季运动会中开设了“趣味毛毛虫”的集体运动项目强化团队协作能力，如图所示，每支队伍由8名老师组成，将毛毛虫悬空抓住前进，到达终点用时少者获胜。为了能顺利前进，8名老师需要同时迈出左脚或右脚。已知老师们手中抓住的“毛毛虫”的质量为，在开始运动阶段“毛毛虫”以加速度向前做匀加速直线运动（竖直方向保持同一高度），重力加速度为，老师们运动过程中脚不打滑。从开始出发计时，则对此匀加速运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 地面对老师的摩擦力对老师做正功 B. 这8名老师对“毛毛虫”的作用力大小为 C. 这8名老师对“毛毛虫”的作用力水平向前 D. 时刻8名老师对“毛毛虫”作用力的合力瞬时功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于老师运动过程中脚不打滑，所以老师与地面之间是静摩擦力，在老师受摩擦力时，二者没有相对位移，故地面对老师的摩擦力对老师不做功，故A错误； BC．“毛毛虫”受的合外力为ma，可知老师对“毛毛虫”的作用力大小为 方向向前上方，故BC错误； D．设老师对“毛毛虫”作用力与水平方向的夹角为，则时刻老师对“毛毛虫”作用力的瞬时功率为 故D正确。 故选D。 2. 通过几年火星探究发现，火星大气经人类改造后，火星有可能成为适宜人类居住的星球。已知火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的九分之一，某高中男同学在校运会上的跳高纪录为1.8m。把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设该同学离地时的速度大小不变，则在火星上他跳高的纪录约为（　　） A. 6m B. 5m C. 4m D. 3m 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可得 解得 把跳高看作竖直上抛运动，由 可得 则在火星上他跳高的纪录为 故在火星上他跳高的纪录为4m。 故选C。 3. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B. 从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了理想化模型方法 C. 根据速度定义式，当时间非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了微元法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 【答案】D 【解析】 【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误； B．从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了等效替代方法，故B错误； C．根据速度定义式，当时间非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，故C错误； D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为某地的转盘路，汽车要想直行，到转盘路时，需要先做半径为R=25m的圆周运动，运动半个圆周后再直行。若汽车甲到达转盘路时，汽车乙恰好通过转盘路进入直行车道，以匀速行驶。已知汽车通过转盘路过程的速度不能超过，通过后在直行车道上的速度不能超过，加速度不能超过则汽车甲追上汽车乙所用的最短时间约为（假设直行车道足够长，且没有通过红绿灯，另外不考虑汽车的变加速恒功率过程）（　　） A. 15.7s B. 17.6s C. 19.5s D. 21.4s 【答案】B 【解析】 【详解】汽车甲到达转盘路时速度为，通过转盘的时间为 直线加速时间 假设甲匀速后追上乙，则路程关系 解得 有解，假设成立。则总时间为 故选B。 5. 如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小滑块A和轻质弹簧套在轻杆上，长为L的细线两端和弹簧两端分别固定于O和A，弹簧自然长度为0.7L，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37°。已知重力加速度为g，，。现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53°时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，此过程中装置对滑块A所做的功为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设两细绳的张力为T，弹簧弹力为，根据A受力平衡有 B受力平衡有 解得 转动时对有 装置对滑块所做的功为 故选B。 6. 以下说法正确的是（ ） A. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧挨排列 B. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，当原副线圈匝数比为，测得副线圈电压为，那么原线圈的输入电压可能是 C. “用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，是因为双缝与单缝不平行引起的 D. “探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力，便于气体压强的测量 【答案】A 【解析】 【详解】A．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧排列，用求出油酸分子的直径，故A正确； B．根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系 解得 由于实际变压器存在能量损失（磁损、铜损、铁损），所以原线圈电压应大于，所以原线圈的输入电压只可能不小于，故B错误； C．“用双缝干涉测量光波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，应旋转测量头使之对齐，故C错误； D．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油不仅减小了摩擦力，还防止漏气，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，水平地面上放置着用轻质弹簧竖直连接的A、B物块（两端栓接），其中A的质量为m，弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放，A开始做简谐振动，最高点恰好位于弹簧原长。某次A恰好到达最高点时，质量为m的物块C以速度与A发生完全非弹性碰撞后粘在一起做简谐振动，当它们运动到最高点时，物块B恰好与地面无弹力。已知弹簧弹性势能的表达式为，质量为m的弹簧振子的周期，重力加速度为g。不计一切阻力及碰撞时间，弹簧足够长且始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. B的质量 B. A、C成为整体后，做简谐振动的振幅为 C. A、C碰撞后，再次回到弹簧原长位置时间为 D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．物块C以速度与A发生完全非弹性碰撞后粘在一起，根据动量守恒定律有 当它们运动到最高点时，物块B恰好与地面无弹力，根据能量守恒定律有 对B受力分析有 解得 ， AC达到平衡位置时有 振幅为 故AB错误； C．碰后AC一起做简谐振动的周期为 碰撞时距离平衡位置的位移为 且向下运动，则再经过 AC将又再次回到初始碰撞点，即弹簧原长的位置，故C正确； D．A、C运动到最低点时，地面对B的支持力为 故D错误。 故选C。 二、多选题（共15分） 8. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度，急动度是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度随时间变化的关系，已知时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是（　　） A. ，汽车做匀速直线运动 B. ，汽车做匀速直线运动 C. ，汽车做匀加速直线运动 D. 末，汽车的加速度为零 【答案】CD 【解析】 【详解】加速度随时间的变化率称为急动度k，即 则图像与坐标轴围成的面积代表加速度变化。由此加速度的变化图像如图 A．由加速度的变化图像可知，内加速度在增加，汽车不做匀速直线运动，A错误； BC．由加速度的变化图像可知，内加速度不变，汽车做匀加速直线运动，B错误，C正确； D．由加速度的变化图像，9s末汽车的加速度大小为0，D正确。 故选CD。 9. 如图所示，质量mB=2kg的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量mA=1kg的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k=600N/m，g=10m/s2。以下结论正确的是（　　） A. 变力F的最小值为2N B. 变力F的最小值为6N C. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度为0.2m/s D. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度为m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．A、B整体受力产生加速度，则有 可得 当FN最大时，F最小，即刚开始施力时，FN最大且等于A和B的重力之和，则 故A错误，B正确； CD．刚开始，弹簧的压缩量为 A、B分离时，其间恰好无作用力，对托盘B，由牛顿第二定律可知 解得 物块A在这一过程的位移为 由运动学公式可知 代入数据得 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在竖直平面内存在大小、方向均未知的匀强电场。一质量为的小球从轴上点以水平速度进入第一象限，速度方向沿轴正方向，经过轴上点时的速度大小也为，方向与轴正方向夹角为37°。已知，，重力加速度大小为，不计空气阻力。小球从点运动到点的过程中（　　） A. 所受电场力的最小值为 B. 速度的最小值为 C. 动能与电势能之和一直增大 D. 水平位移与竖直位移大小之比为2：1 【答案】AC 【解析】 【详解】D．将运动沿水平方向与竖直方向分解，可知，水平方向做双向匀变速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据平均速度规律有 ， 解得 故D错误； C．小球受到电场力与重力作用，小球在运动过程中只有动能、重力势能与电势能之间的转化，小球从P运动到Q过程，由于重力做正功，重力势能减小，则动能与电势能之和一直增大，故C正确； A．小球受到重力与电场力作用，小球做类斜抛运动，由于P、Q两点速度大小相等，根据类斜抛的对称性可知，连接PQ，小球所受重力与电场力的合力方向一定垂直于PQ斜向左下方，令，结合上述有 令电场力与PQ夹角为，则有 可知。当等于0°，电场力最小，解得 故A正确； B．令，结合上述，将小球的运动沿PQ与垂直于PQ分解，可知，沿PQ方向做匀速直线运动，垂直于PQ方向做双向匀变速直线运动，可知，小球的速度的最小值为 结合上述有 解得 故B错误。 故选AC。 三、实验题（共16分） 11. 某班级分若干个学习小组，通过实验验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。验证机械能守恒定律思路：求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和对应过程动能的增加量，在实验误差允许范围内，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。 （1）在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，操作正确的是 。 A. B. C. D. （2）按正确合理的方法进行操作，打出的一条纸带如下图所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，交流电的频率为f。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量__________，动能增加量__________。 （3）换用两个质量分别为m1、m2的重物P、Q进行多次实验，记录下落高度h和相应的速度大小v，描绘v2-h图像如图。对比图像分析正确的是 。 A. 阻力可能为零 B. 阻力不可能为零 C. m1可能等于m2 D. m1不可能等于m2 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3）BC 【解析】 小问1详解】 打点计时器应连接交流电源，为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，并且充分利用纸带，应手提着纸带上端使纸带处于竖直方向且重物靠近打点计时器。 故选B。 【小问2详解】 [1]从打O点到打B点过程中，重物的重力势能的减少量 [2]依题意有，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打B点时的速度大小为 则从打O点到打B点的过程中，重物动能的增加量为 【小问3详解】 设重物受到阻力大小为f，根据动能定理可得 整理可得 若阻力为0，则v2-h图线的斜率为，则两图线斜率应相同，由题图可知，两图线斜率不相等，所以阻力不可能为零；由图像斜率关系可知 由于不清楚两重物所受阻力大小关系，所以无法确定m1与m2的大小关系，即m1可能等于m2。 故选BC。 12. 为测量电流表G（量程为1mA）的内阻，某同学设计了如图所示电路，器材如下： A．电源E1（电动势1.5V，内阻很小） B．电源E2（电动势6.0V，内阻很小） C．滑动变阻器（阻值0~2000Ω） D．滑动变阻器（阻值0~10000Ω） E．电阻箱R2（阻值0~300Ω） F．开关两个，导线若干 （1）为提高测量精度，滑动变阻器R1应该选择_________，电源应该选择_________。（均填器材前的选项字母） （2）实验操作步骤如下：①先将R1调至最大，闭合开关S1，再调节R1，使电流表指针满偏；②闭合开关S2，保持R1不变，调节R2使得电流表指针指在0.6mA位置，此时R2的值为150Ω，则测得电流表内阻为_________（保留3位有效数字）。若不考虑偶然误差，电流表内阻的测量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。 【答案】（1） ①. D ②. B （2） ①. 100 ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 [1][2]为提高测量精度，滑动变阻器应尽量选大电阻，且要保证电流表示数不能太小，因此滑动变阻器应选择D，电源应选B。 【小问2详解】 [1]电流表指针指在0.6mA位置时，通过R2的电流为0.4mA，则 所以 [2]由于S2闭合后，总电阻略减小，总电流略增大，通过R2的真实电流略大于0.4mA，则 四、解答题（共41分） 13. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，问： （1）小环带什么电？ （2）小环滑到P处时的速度多大？ （3）小环滑到离P多远处，环与杆之间没有正压力？ 【答案】（1）小环带负电； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 因 mgcos37°=0.8mg 而此时环对杆有垂直杆向下的0.4mg压力作用，则环受到的洛伦兹力垂直于杆向上时，由左手定则可知环带负电。 【小问2详解】 在垂直杆的方向上，设小环滑到P点的速度为vP，在P点小环的受力如图甲所示，根据平衡条件得 qvPB+FN=mgcos37° 解得 【小问3详解】 环与杆之间没有正压力时洛伦兹力等于重力垂直于斜面向下的压力，则 qv′B=mgcos37° 得 小球向下运动的过程中只有重力做功，洛伦兹力不做功，设两点之间的距离是L，则： 14. 在一倾角为37°的斜面上，静置着大量完全相同且不带电的绝缘小物块，每个小物块的质量均为m，小物块的编号如图所示。在1号小物块的上方，还有一个质量为的绝缘小物块，其带电量为+q。已知所有小物块与斜面间的滑动摩擦因数，相邻两物块的间距均为L。现施加一沿斜面向下的匀强电场E，则带电物块将向下运动并使各物块依次发生碰撞。忽略碰撞过程中的电荷转移，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（你可能会用到的等差数列求和公式：一个首项为a1，末项为an的n项等差数列，） （1）带电小物块与1号小物块发生碰撞前瞬间的速度大小； （2）假设各物块之间的碰撞是弹性碰撞，则1号小物块第一次与带电小物块发生碰撞后的速度大小； （3）假设各物块之间的碰撞是完全非弹性碰撞，则整个过程中带电小物块的速度最大值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由于 即有 可知小物块重力沿斜面向下的分力恰好等于最大静摩擦力，对M进行分析，电场力为其合外力，根据动能定理有 解得 （2）各物块之间的碰撞是弹性碰撞，1号小物块第一次与带电小物块发生碰撞过程，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 （3）用vk表示大物块与第k个小物块碰撞前的速度，用uk表示大物块与第k个小物块碰撞后的速度，根据动能定理和动量守恒定律，与物块1碰撞 ， 与物块2碰撞 ， 与物块3碰撞 ， … 与物块k碰撞 ， 结合上述得到 求最大值，配方得 当，即 时，vk最大，此时最大值为 15. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球（可视为质点），给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳的张力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。 （2）轻绳能承受的最大拉力多大？ （3）保持手离地面的高度d不变，改变绳长L，让球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时恰好张力达到最大值而断掉，要使球抛出的水平距离最大，则绳长L应是多少？最大水平距离为多少？ 【答案】（1），；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）设绳断后小球飞行时间为，小球做平抛运动，竖直方向 水平方向 解得 小球落地时在竖直方向的分速度为，则 小球落地速度 所以 （2）小球在最低点，根据牛顿第二定律 ， 解得轻绳对小球拉力大小 据牛顿第三定律得，轻绳能承受的最大拉力 （3）小球在最低点，根据牛顿第二定律 绳断后做平抛运动，竖直方向 水平方向 解得 由数学关系得，当时 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三一模 物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共28分） 1. 我校在2024年秋季运动会中开设了“趣味毛毛虫”集体运动项目强化团队协作能力，如图所示，每支队伍由8名老师组成，将毛毛虫悬空抓住前进，到达终点用时少者获胜。为了能顺利前进，8名老师需要同时迈出左脚或右脚。已知老师们手中抓住的“毛毛虫”的质量为，在开始运动阶段“毛毛虫”以加速度向前做匀加速直线运动（竖直方向保持同一高度），重力加速度为，老师们运动过程中脚不打滑。从开始出发计时，则对此匀加速运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 地面对老师的摩擦力对老师做正功 B. 这8名老师对“毛毛虫”的作用力大小为 C. 这8名老师对“毛毛虫”的作用力水平向前 D. 时刻8名老师对“毛毛虫”作用力的合力瞬时功率为 2. 通过几年火星探究发现，火星大气经人类改造后，火星有可能成为适宜人类居住的星球。已知火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的九分之一，某高中男同学在校运会上的跳高纪录为1.8m。把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设该同学离地时的速度大小不变，则在火星上他跳高的纪录约为（　　） A. 6m B. 5m C. 4m D. 3m 3. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B. 从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了理想化模型方法 C. 根据速度定义式，当时间非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了微元法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段位移相加，这里采用了微元法 4. 如图所示为某地的转盘路，汽车要想直行，到转盘路时，需要先做半径为R=25m的圆周运动，运动半个圆周后再直行。若汽车甲到达转盘路时，汽车乙恰好通过转盘路进入直行车道，以匀速行驶。已知汽车通过转盘路过程的速度不能超过，通过后在直行车道上的速度不能超过，加速度不能超过则汽车甲追上汽车乙所用的最短时间约为（假设直行车道足够长，且没有通过红绿灯，另外不考虑汽车的变加速恒功率过程）（　　） A. 15.7s B. 17.6s C. 19.5s D. 21.4s 5. 如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小滑块A和轻质弹簧套在轻杆上，长为L的细线两端和弹簧两端分别固定于O和A，弹簧自然长度为0.7L，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37°。已知重力加速度为g，，。现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53°时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，此过程中装置对滑块A所做的功为（ ） A. B. C. D. 6. 以下说法正确的是（ ） A. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧挨排列 B. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，当原副线圈匝数比为，测得副线圈电压为，那么原线圈的输入电压可能是 C. “用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，是因为双缝与单缝不平行引起的 D. “探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力，便于气体压强的测量 7. 如图所示，水平地面上放置着用轻质弹簧竖直连接A、B物块（两端栓接），其中A的质量为m，弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放，A开始做简谐振动，最高点恰好位于弹簧原长。某次A恰好到达最高点时，质量为m的物块C以速度与A发生完全非弹性碰撞后粘在一起做简谐振动，当它们运动到最高点时，物块B恰好与地面无弹力。已知弹簧弹性势能的表达式为，质量为m的弹簧振子的周期，重力加速度为g。不计一切阻力及碰撞时间，弹簧足够长且始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. B的质量 B. A、C成为整体后，做简谐振动的振幅为 C. A、C碰撞后，再次回到弹簧原长位置时间为 D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力为 二、多选题（共15分） 8. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度，急动度是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度随时间变化的关系，已知时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是（　　） A. ，汽车做匀速直线运动 B. ，汽车做匀速直线运动 C. ，汽车做匀加速直线运动 D. 末，汽车的加速度为零 9. 如图所示，质量mB=2kg的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量mA=1kg的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k=600N/m，g=10m/s2。以下结论正确的是（　　） A. 变力F的最小值为2N B. 变力F的最小值为6N C. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度为0.2m/s D. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度为m/s 10. 如图所示，在竖直平面内存在大小、方向均未知的匀强电场。一质量为的小球从轴上点以水平速度进入第一象限，速度方向沿轴正方向，经过轴上点时的速度大小也为，方向与轴正方向夹角为37°。已知，，重力加速度大小为，不计空气阻力。小球从点运动到点的过程中（　　） A. 所受电场力的最小值为 B. 速度的最小值为 C. 动能与电势能之和一直增大 D. 水平位移与竖直位移的大小之比为2：1 三、实验题（共16分） 11. 某班级分若干个学习小组，通过实验验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。验证机械能守恒定律思路：求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和对应过程动能的增加量，在实验误差允许范围内，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。 （1）在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，操作正确的是 。 A B. C. D. （2）按正确合理的方法进行操作，打出的一条纸带如下图所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，交流电的频率为f。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量__________，动能增加量__________。 （3）换用两个质量分别为m1、m2的重物P、Q进行多次实验，记录下落高度h和相应的速度大小v，描绘v2-h图像如图。对比图像分析正确的是 。 A. 阻力可能为零 B. 阻力不可能为零 C. m1可能等于m2 D. m1不可能等于m2 12. 为测量电流表G（量程为1mA）的内阻，某同学设计了如图所示电路，器材如下： A．电源E1（电动势1.5V，内阻很小） B．电源E2（电动势6.0V，内阻很小） C．滑动变阻器（阻值0~2000Ω） D．滑动变阻器（阻值0~10000Ω） E．电阻箱R2（阻值0~300Ω） F．开关两个，导线若干 （1）为提高测量精度，滑动变阻器R1应该选择_________，电源应该选择_________。（均填器材前的选项字母） （2）实验操作步骤如下：①先将R1调至最大，闭合开关S1，再调节R1，使电流表指针满偏；②闭合开关S2，保持R1不变，调节R2使得电流表指针指在0.6mA位置，此时R2的值为150Ω，则测得电流表内阻为_________（保留3位有效数字）。若不考虑偶然误差，电流表内阻的测量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。 四、解答题（共41分） 13. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，问： （1）小环带什么电？ （2）小环滑到P处时的速度多大？ （3）小环滑到离P多远处，环与杆之间没有正压力？ 14. 在一倾角为37°的斜面上，静置着大量完全相同且不带电的绝缘小物块，每个小物块的质量均为m，小物块的编号如图所示。在1号小物块的上方，还有一个质量为的绝缘小物块，其带电量为+q。已知所有小物块与斜面间的滑动摩擦因数，相邻两物块的间距均为L。现施加一沿斜面向下的匀强电场E，则带电物块将向下运动并使各物块依次发生碰撞。忽略碰撞过程中的电荷转移，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（你可能会用到的等差数列求和公式：一个首项为a1，末项为an的n项等差数列，） （1）带电小物块与1号小物块发生碰撞前瞬间的速度大小； （2）假设各物块之间的碰撞是弹性碰撞，则1号小物块第一次与带电小物块发生碰撞后的速度大小； （3）假设各物块之间的碰撞是完全非弹性碰撞，则整个过程中带电小物块的速度最大值。 15. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球（可视为质点），给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳的张力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。 （2）轻绳能承受的最大拉力多大？ （3）保持手离地面的高度d不变，改变绳长L，让球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时恰好张力达到最大值而断掉，要使球抛出的水平距离最大，则绳长L应是多少？最大水平距离为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$