精品解析：安徽省鼎尖名校2024-2025学年高二上学期1月期末联考物理试题（B卷）

高二物理（B卷） 满分：100分考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。 3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、题试卷上答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 下列装置中是利用电磁感应原理工作的是（　　） A. 电动机原理示意图 B 金属探测仪示意图 C. 电磁继电器原理示意图 D. 磁吸棋盘示意图 2. 如图甲所示，在x轴上有一个点电荷图中未画出，A为x轴上一点。放在A点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则（　　） A. A点电场方向沿x轴正方向 B. 点电荷Q一定正电荷 C. 点电荷Q在A点右侧 D. A点的电场强度大小为 3. 某空间存在如图所示的电场，图中的虚线为电场的等势线，一电荷量绝对值为的带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示。不考虑粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A 该粒子带正电 B. 该粒子在c点的电势能为 C. 该粒子经过c点时的加速度最小 D. 该粒子从a点运动到d点的过程中，动能增加 4. 图甲是智能家用电器中常见的一种扫地机器人，它能利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，并能根据红外感应绕开障碍物。如图乙为其内部电路结构简化图，电源电动势，内阻。扫地机器人整机净重12kg，在正常工作时，匀速行驶速度为，行驶过程中受到的阻力大小为总重力的倍，工作电流为3A。不计电动机的摩擦损耗，重力加速度 g取，下列说法错误的是（　　） A. 电动机输出的机械功率为 B. 电动机消耗的电功率为45W C. 电动机的线圈电阻为 D. 若电动机被杂物卡住而无法运转时，电动机热功率增大 5. 如图甲所示，空间存在平行纸面沿轴方向的匀强电场，用仪器沿轴方向探测该静电场的各点电势，得到电势与横坐标的函数关系如图乙所示。已知为轴上的一点，的距离为，电子电量绝对值为，下列有关说法正确的是（　　） A. 电场强度的方向沿轴 B. 电场强度的大小为 C. 电子在点的电势能为 D. 将电子从点移到点，电场力做负功 6. 两根长直导线垂直纸面平行放置且分别分布在以O为圆心的圆周上的M、N两点，已知M、N、P三点将圆周三等分。如图所示为其截面示意图，两根导线通有大小均为的电流，其中M处导线中电流方向垂直圆面向外，N处导线中电流方向垂直圆面向里。已知与长直通电导线距离为r处的磁感应强度大小为（其中k为常数，I为长直通电导线中的电流）。现测得O点的磁感应强度大小为，则N处导线中电流在O点产生的磁感应强度的大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示电路，由可变电阻R1、R2、R3，水平金属板A、B组成的平行板电容器，电源及开关组成。闭合开关，电路稳定后，一带负电荷的微粒从O点以水平速度v0射入金属板间，沿曲线打在B极板上的C点。不计粒子重力，若经下列调整后，微粒仍从O点以水平速度v0射入，下列说法正确的是（　　） A. 保持开关S闭合，增大R2，微粒打在C点左侧 B. 保持开关S闭合，减小R3，微粒打在C点左侧 C. 开关S断开，极板稍微下移，微粒打在C点右侧 D. 保持开关S闭合，改变R1阻值，R1与R3的电压变化量绝对值相同 8. 两个质量相同的物体并排静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数分别为，用同向水平拉力分别作用于物体和上，一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止运动。物体、运动的速度一时间图像分别如图中图线①、②所示，已知拉力、分别撤去后，物体做减速运动过程的速度一时间图像彼此平行（相关数据已在图中标出）。由图中信息可以得出（　　） A. 两个物体、与水平面间的动摩擦因数之比为 B. 两个拉力之比为 C. 两个拉力对物体、所做功之比为 D. 两个拉力对物体、的冲量之比为 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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，有选错或不答的得0分。 9. 如图所示，与水平地面成角的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，在斜面所处空间的竖直平面内存在一平行于斜面向上的匀强电场。一质量为、电荷量绝对值为的小滑块（可视为点电荷），从斜面上点由静止开始沿斜面下滑，当下滑距离为时到达点，此时的速度为。整个过程中不计一切摩擦阻力，，，重力加速度为，则带电小滑块由点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块带负电 B. 该匀强电场的电场强度为 C. 电势能的增加量为 D. 机械能的减少量为 10. 如图所示，在足够大的水平桌面上放一质量为m的圆形管道C，两个质量也为m的相同小球A、B位于管内，三者均静止。在水平面上建立如图所示的平面直角坐标系，管道直径位于x轴上，两球位于垂直于x轴的管道直径两端。某时刻，同时给两小球沿x轴正方向、大小均为v的速度，不计小球与管道、管道与桌面间的摩擦，两小球的碰撞为弹性碰撞，小球直径略小于管道内径。下列说法正确的是（　　） A. 两球与管道组成的系统动量守恒 B. 两球组成的系统在y轴方向上动量守恒 C. 两球发生第一次碰撞时速度大小均为 D. 两球发生第一次碰撞时管道的速度大小为 三、非选择题：共5小题，共58分。 11. 某学习小组为了验证碰撞中的动量守恒，设计了如下方案：如图所示，圆弧面与水平桌面平滑连接，先将小球从点由静止释放，小球多次落在斜面上，点为其平均落点；接着将大小相同的小球放在斜面顶端的水平轨道上的点，再让小球.从圆弧面上同一位置由静止释放，小球与小球碰撞后，分别落在斜面上，两点分别是小球多次落在斜面上的平均位置，实验中小球的质量大于小球的质量，重力加速度为。 （1）为完成本实验，需测量的物理量有___________（填选项字母）。 A. 小球和小球的质量 B. 的长度 C. 小球由静止释放时距平面的高度 D. 斜面的倾角 （2）若满足关系式___________，则验证了小球a和b的碰撞动量守恒（用（1）中给出的物理量符号表示）。 （3）若满足关系式___________，则验证了小球a和b的碰撞是弹性碰撞（用（1）中给出的物理量符号表示）。 12. 某同学要测量一新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： （1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图甲可知其长度________mm。 （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图乙可知其直径________mm。 （3）用多用电表的电阻“”挡测量，发现指针偏转角度过小，应更换为电阻________挡（填“”或“”），按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图丙所示，则该圆柱体的阻值约为________。 （4）该同学想用伏安法更精确地测量圆柱体电阻，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻 电流表（量程，内阻约为） 电压表（量程，内阻） 直流电源（电动势4V，内阻不计） 滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为） 开关S，导线若干。 ①为尽可能减小测量误差，请完善实物图的连接________。 ②若实验中某次测得电压表读数为，电流表读数为，该圆柱体的电阻________（结果保留整数）。 （5）若实验多次测量得到圆柱体的直径为D，长度为L，电阻为，可根据公式________计算出其电阻率（用题目所给物理量的符号表示）。 13. 如图甲所示电路中，为一滑动变阻器，为定值电阻。当滑动变阻器滑片P从右端滑至左端时，测得电压表与电流表读数的函数图像如图乙所示，线、线分别表示电压表、读数与电流表读数的关系图线，其中两点数据是滑动变阻器的两个不同端点得到的，电压表、及电流表均为理想电表。求： （1）定值电阻的阻值； （2）电源的电动势和内阻； （3）滑动变阻器的最大阻值。 14. 如图甲所示，两水平放置的平行导体板、，板长为，板间距离为，为两板中心线，两板间加上有周期性变化的电压，如图乙所示（图中为已知值，为未知值）。左侧为粒子源，源源不断地发出质量为、带电量为的带电粒子，粒子均以相同的初速度从点水平射入两板间。若带电粒子在时刻从点射入平行板，时刻刚好从板的右边缘射出。带电粒子的重力、粒子间相互作用均忽略不计，两板间电场为理想的匀强电场。求： （1）带电粒子射入平行板的初速度； （2）图乙中的值； （3）时间内时刻射入平行板的粒子恰好从点射出，求。 15. 如图所示，在光滑水平地面上一轻质绝缘弹簧的一端连接在球B上，另一端与带电荷量为的绝缘球C接触但未拴接，两球静止、弹簧处于原长状态。球A从光滑斜面上距水平地面高为处由静止滑下（不计小球A在斜面与水平地面衔接处的能量损失），与球B发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，稍后球C脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直光滑圆轨道（底部留有小球进入的小孔）。竖直线与圆轨道相切，的右侧存在一个水平向右的匀强电场，电场强度的大小为。已知球A、B、C的质量分别为，且三个小球均可视为质点。圆轨道的半径，重力加速度取。求： （1）球C脱离弹簧时的速度大小； （2）球在圆轨道上运动过程中最大速度的大小； （3）若改变球释放的高度，要使得球C在圆轨道运动时中途不脱离轨道，求对应的取值范围。（在球C离开弹簧后球、B及弹簧均被拿走） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理（B卷） 满分：100分考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。 3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、题试卷上答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 下列装置中是利用电磁感应原理工作的是（　　） A. 电动机原理示意图 B. 金属探测仪示意图 C. 电磁继电器原理示意图 D 磁吸棋盘示意图 【答案】B 【解析】 【详解】A．电动机是通电导线在磁场中受力过程，属于电磁驱动，不是电磁感应现象，故A错误； B．金属探测仪利用电磁感应原理探测金属，是电磁感应现象，故B正确； C．电磁继电器是电流产生磁场，吸引铁片，不是电磁感应现象，故C错误； D．磁吸棋盘原理是利用磁体间的吸引力，使棋子不下滑，不是电磁感应现象，故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示，在x轴上有一个点电荷图中未画出，A为x轴上一点。放在A点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则（　　） A. A点电场方向沿x轴正方向 B. 点电荷Q一定为正电荷 C. 点电荷Q在A点右侧 D. A点的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由图乙，负检验电荷放在A点，所受电场力方向沿x正方向，说明A点电场方向沿x轴负方向，点电荷Q为可能是负电荷，且放在A的左侧；也可能是正电荷，放在A的右侧，故ABC错误； D．由图乙）图线斜率表示场强，可以知道A点场强大小为 故D正确。 故选D。 3. 某空间存在如图所示的电场，图中的虚线为电场的等势线，一电荷量绝对值为的带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示。不考虑粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 该粒子在c点的电势能为 C. 该粒子经过c点时的加速度最小 D. 该粒子从a点运动到d点的过程中，动能增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电场方向由高电势指向低电势且与等势面垂直，粒子做曲线运动受到的电场力指向轨迹的凹侧，则粒子在c点的电场方向和电场力力方向如图所示 由于电场力与场强方向相反，所以该粒子带负电，故A错误； B．若粒子经过c点时电势为，电势能为 故B正确； C．该粒子经过c点时，等势线最密集，场强最大，加速度最大，故C错误； D．粒子从a点运动到d点的过程中，根据 由于粒子带负电，所以粒子的电势能增大，动能减小，故D错误。 4. 图甲是智能家用电器中常见的一种扫地机器人，它能利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，并能根据红外感应绕开障碍物。如图乙为其内部电路结构简化图，电源电动势，内阻。扫地机器人整机净重12kg，在正常工作时，匀速行驶速度为，行驶过程中受到的阻力大小为总重力的倍，工作电流为3A。不计电动机的摩擦损耗，重力加速度 g取，下列说法错误的是（　　） A. 电动机输出的机械功率为 B. 电动机消耗的电功率为45W C. 电动机的线圈电阻为 D. 若电动机被杂物卡住而无法运转时，电动机热功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．行驶过程中受到的阻力大小为 匀速行驶时牵引力和阻力相等，所以匀速运行时的机械功率为 故A正确； B．根据闭合电路欧姆定律可知 则电动机消耗的电功率为 故B正确； C．电动机内部的热功率为 求得 故C错误； D．当转子被卡住时 电流增大 P热 故电动机的发热功率增大，故D正确。 本题选错误的，故选C。 5. 如图甲所示，空间存在平行纸面沿轴方向的匀强电场，用仪器沿轴方向探测该静电场的各点电势，得到电势与横坐标的函数关系如图乙所示。已知为轴上的一点，的距离为，电子电量绝对值为，下列有关说法正确的是（　　） A. 电场强度的方向沿轴 B. 电场强度的大小为 C. 电子在点的电势能为 D. 将电子从点移到点，电场力做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，沿着x轴正方向电势逐渐升高，根据顺着电场线方向电势逐渐降低可知，电场现方向沿着x负轴方向，故A错误； B．根据 由图乙可知，故B错误； C．由 可得 解得，故C正确； D．M点电势低于O点电势，电子带负电，电子由M点移到O点，电势能降低，所以电场力做正功，故D错误。 故选C。 6. 两根长直导线垂直纸面平行放置且分别分布在以O为圆心的圆周上的M、N两点，已知M、N、P三点将圆周三等分。如图所示为其截面示意图，两根导线通有大小均为的电流，其中M处导线中电流方向垂直圆面向外，N处导线中电流方向垂直圆面向里。已知与长直通电导线距离为r处的磁感应强度大小为（其中k为常数，I为长直通电导线中的电流）。现测得O点的磁感应强度大小为，则N处导线中电流在O点产生的磁感应强度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由得，M、N处导线在O点产生的磁感应强度大小相等，由右手螺旋定则及矢量的合成法则得 如图 由几何知识及矢量合成可知 得 故选A。 7. 如图所示电路，由可变电阻R1、R2、R3，水平金属板A、B组成的平行板电容器，电源及开关组成。闭合开关，电路稳定后，一带负电荷的微粒从O点以水平速度v0射入金属板间，沿曲线打在B极板上的C点。不计粒子重力，若经下列调整后，微粒仍从O点以水平速度v0射入，下列说法正确的是（　　） A. 保持开关S闭合，增大R2，微粒打在C点左侧 B. 保持开关S闭合，减小R3，微粒打在C点左侧 C. 开关S断开，极板稍微下移，微粒打在C点右侧 D. 保持开关S闭合，改变R1阻值，R1与R3的电压变化量绝对值相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．保持开关S闭合，增大R2，R3两端电压不变，则电容器两端的电压不变，电场强度不变，加速度不变，所以粒子仍打在C点，故A错误； B．保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，R3两端电压为 由此可知，减小R3，U减小，则电容器两端的电压减小，根据可知，两极板间电场强度减小，根据可知，粒子运动的时间变长，根据可知，微粒水平位移变大，可知粒子打在C点右侧，故B错误； C．断开开关S，平行板电量不变，根据和可知，极板稍微下移，电容C减小，两极板电压增大，但两板间电场强度不变，加速度不变，但竖直位移y增大，运动时间增大，所以水平位移变大，微粒打在C点右侧，故C正确； D．保持开关S闭合，以R1阻值增大为例，电流减小，R3两端的电压减小，电源内电压减小，路端电压增大，则R1的两端电压增大，故R1的电压增大量大于R3电压的减小量，故D错误。 故选C。 8. 两个质量相同的物体并排静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数分别为，用同向水平拉力分别作用于物体和上，一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止运动。物体、运动的速度一时间图像分别如图中图线①、②所示，已知拉力、分别撤去后，物体做减速运动过程的速度一时间图像彼此平行（相关数据已在图中标出）。由图中信息可以得出（　　） A. 两个物体、与水平面间的动摩擦因数之比为 B. 两个拉力之比为 C. 两个拉力对物体、所做的功之比为 D. 两个拉力对物体、的冲量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，撤去外力后，P的加速度大小为 Q加速度的大小为 根据牛顿第二定律可得， 联立解得 A错误； B．外力作用时，P物体的加速度 根据牛顿第二定律可得 同理可知，外力作用时，Q物体的加速度 结合上述结论可知 联立解得 B错误； C．P物体在拉力作用下的位移 Q物体在拉力作用下的位移 两个拉力对物体、所做的功之比为 选项C错误； D．两个拉力对物体、的冲量之比为 D正确 故选D。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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，有选错或不答的得0分。 9. 如图所示，与水平地面成角的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，在斜面所处空间的竖直平面内存在一平行于斜面向上的匀强电场。一质量为、电荷量绝对值为的小滑块（可视为点电荷），从斜面上点由静止开始沿斜面下滑，当下滑距离为时到达点，此时的速度为。整个过程中不计一切摩擦阻力，，，重力加速度为，则带电小滑块由点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块带负电 B. 该匀强电场的电场强度为 C. 电势能的增加量为 D. 机械能的减少量为 【答案】BD 【解析】 【详解】ACD．滑块从A点到B点过程，根据动能定理可得 解得电场力做功为 根据功能关系可知，电势能的增加量为；由于电场力做负功，则滑块受到的电场力沿斜面向上，与场强方向相同，小滑块带正电；根据功能关系可知，滑块的机械能变化量等于电场力对滑块做的功，则滑块机械能的减少量为，故AC错误，D正确； B．根据 可得该匀强电场的电场强度为 故B正确。 故选BD。 10. 如图所示，在足够大的水平桌面上放一质量为m的圆形管道C，两个质量也为m的相同小球A、B位于管内，三者均静止。在水平面上建立如图所示的平面直角坐标系，管道直径位于x轴上，两球位于垂直于x轴的管道直径两端。某时刻，同时给两小球沿x轴正方向、大小均为v的速度，不计小球与管道、管道与桌面间的摩擦，两小球的碰撞为弹性碰撞，小球直径略小于管道内径。下列说法正确的是（　　） A. 两球与管道组成系统动量守恒 B. 两球组成的系统在y轴方向上动量守恒 C. 两球发生第一次碰撞时速度大小均为 D. 两球发生第一次碰撞时管道的速度大小为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．两球和环形管道C组成的系统，无外力作用，故动量守恒，故A正确； B．根据对称性可知，环形管道C对两球的弹力在y方向的分力大小相等，方向相反，则两球组成的系统在y方向上所受合力为零，在y方向上动量守恒，故B正确； CD．两球和环形管道C组成的系统在水平方向动量守恒，则 解得 根据能量守恒定律可得 解得 所以两球速度大小为 故C错误，D正确。 故选ABD。 三、非选择题：共5小题，共58分。 11. 某学习小组为了验证碰撞中的动量守恒，设计了如下方案：如图所示，圆弧面与水平桌面平滑连接，先将小球从点由静止释放，小球多次落在斜面上，点为其平均落点；接着将大小相同的小球放在斜面顶端的水平轨道上的点，再让小球.从圆弧面上同一位置由静止释放，小球与小球碰撞后，分别落在斜面上，两点分别是小球多次落在斜面上的平均位置，实验中小球的质量大于小球的质量，重力加速度为。 （1）为完成本实验，需测量的物理量有___________（填选项字母）。 A. 小球和小球的质量 B. 的长度 C. 小球由静止释放时距平面的高度 D. 斜面的倾角 （2）若满足关系式___________，则验证了小球a和b的碰撞动量守恒（用（1）中给出的物理量符号表示）。 （3）若满足关系式___________，则验证了小球a和b的碰撞是弹性碰撞（用（1）中给出的物理量符号表示）。 【答案】（1）AB （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．要验证动量守恒，需要知道小球的质量，A正确； B．需要知道小球碰前和碰后的速度，可以用位移来代替速度的大小，B正确； C．由于已知小球在斜面上平抛运动的位移，可以通过相关规律求得对应的速度，不需知道小球a释放的高度，C错误； D．根据斜面上平抛运动相关规律计算速度时，所有的速度都有对应倾斜角的相关值表示出来，最后可以进行化简，约去相关参数，D错误。 故选AB。 【小问2详解】 根据题意可知，小球a碰前则有， 小球a碰前运动时间 小球a碰前的速度 同理可知，碰后a球的速度 碰后b球的速度 若动量守恒，则满足 代入数据则有 【小问3详解】 验证小球a和b的碰撞是弹性碰撞，则须验证系统碰撞过程动量守恒和机械能守恒，需满足（2）中关系得同时满足 结合上述分析，整理可得 12. 某同学要测量一新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： （1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图甲可知其长度________mm。 （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图乙可知其直径________mm。 （3）用多用电表的电阻“”挡测量，发现指针偏转角度过小，应更换为电阻________挡（填“”或“”），按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图丙所示，则该圆柱体的阻值约为________。 （4）该同学想用伏安法更精确地测量圆柱体电阻，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻 电流表（量程，内阻约为） 电压表（量程，内阻） 直流电源（电动势4V，内阻不计） 滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为） 开关S，导线若干。 ①为尽可能减小测量误差，请完善实物图的连接________。 ②若实验中某次测得电压表读数为，电流表读数为，该圆柱体的电阻________（结果保留整数）。 （5）若实验多次测量得到圆柱体的直径为D，长度为L，电阻为，可根据公式________计算出其电阻率（用题目所给物理量的符号表示）。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. 1500 （4） ①. ②. 1592 （5） 【解析】 【详解】（1）由图甲游标卡尺所示，其长度为 （2）由图乙螺旋测微器所示，其直径为 （3）[1][2]指针偏转过小，说明读数靠近无穷大，要想读数变小，应换倍率大挡，故换“”挡，图丙所示表盘可知，该电阻阻值为 （4）①[1]因题中给出了电压表内阻，可以算出电压表电流，故采用电流表外接；由于待测电阻远远大于滑动变阻器电阻，故采用分压连接，如图 ②[2]由 代入数据得 （5）由 得 13. 如图甲所示的电路中，为一滑动变阻器，为定值电阻。当滑动变阻器滑片P从右端滑至左端时，测得电压表与电流表读数的函数图像如图乙所示，线、线分别表示电压表、读数与电流表读数的关系图线，其中两点数据是滑动变阻器的两个不同端点得到的，电压表、及电流表均为理想电表。求： （1）定值电阻的阻值； （2）电源的电动势和内阻； （3）滑动变阻器的最大阻值。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知电压表测量的是定值电阻的两端电压，则图乙中图线是电压表读数与电流表读数的关系图线，根据欧姆定律可得 【小问2详解】 图乙中图线是电压表读数与电流表读数的关系图线，根据闭合电路欧姆定律可得 由图乙中图线可得 将点数据，代入可得电动势为 【小问3详解】 当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，对应图乙中的点，根据闭合电路欧姆定律可得 可得滑动变阻器的最大阻值为 14. 如图甲所示，两水平放置的平行导体板、，板长为，板间距离为，为两板中心线，两板间加上有周期性变化的电压，如图乙所示（图中为已知值，为未知值）。左侧为粒子源，源源不断地发出质量为、带电量为的带电粒子，粒子均以相同的初速度从点水平射入两板间。若带电粒子在时刻从点射入平行板，时刻刚好从板的右边缘射出。带电粒子的重力、粒子间相互作用均忽略不计，两板间电场为理想的匀强电场。求： （1）带电粒子射入平行板的初速度； （2）图乙中的值； （3）时间内时刻射入平行板的粒子恰好从点射出，求。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，粒子在电场中沿水平方向做匀速直线运动，故粒子进入平行板的初速度 【小问2详解】 粒子在平行板竖直方向做匀加速运动，粒子的加速度为，根据牛顿第二定律可得 解得 方向竖直向下，此阶段沿竖直方向偏转的位移 此时粒子沿竖直方向的速度 时间内，粒子竖直方向的加速度为，根据牛顿第二定律则有 解得 方向竖直向上，此阶段粒子在竖直方向做匀减速直线运动，偏转位移为 根据题意可得 联立解得 【小问3详解】 粒子在时刻进入平行板，粒子在竖直方向的加速度为 竖直方向上的位移 此时粒子的速度 粒子在的时间内，其加速度 此阶段的位移 末时刻粒子的速度 设经过时间粒子到达，此阶段粒子的加速依然为 此阶段竖直方向的位移 由于在竖直方向位移为零，即 联立解得 15. 如图所示，在光滑水平地面上一轻质绝缘弹簧的一端连接在球B上，另一端与带电荷量为的绝缘球C接触但未拴接，两球静止、弹簧处于原长状态。球A从光滑斜面上距水平地面高为处由静止滑下（不计小球A在斜面与水平地面衔接处的能量损失），与球B发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，稍后球C脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直光滑圆轨道（底部留有小球进入的小孔）。竖直线与圆轨道相切，的右侧存在一个水平向右的匀强电场，电场强度的大小为。已知球A、B、C的质量分别为，且三个小球均可视为质点。圆轨道的半径，重力加速度取。求： （1）球C脱离弹簧时的速度大小； （2）球在圆轨道上运动过程中最大速度的大小； （3）若改变球释放的高度，要使得球C在圆轨道运动时中途不脱离轨道，求对应的取值范围。（在球C离开弹簧后球、B及弹簧均被拿走） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设球A与球B碰撞前的速度为，则球A从高为处由静止滑下到水平地面，根据机械能守恒有 解得 水平面光滑，球A与球B碰撞后，粘在一起，有相同的速度，设为，根据动量守恒有 解得 球AB作为一个整体以向右运动，压缩弹簧，使球C发生运动，当球C脱离弹簧时，弹簧回到原长，设此时球C的速度为，球AB整体的速度为，对球AB整体与球C组成的系统，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得， 【小问2详解】 球C运动至在圆轨道上，其受力分析如图所示 其中为电场力与重力的合力，即为等效重力，大小为 设其与水平方向的夹角为，则有 解得 则在圆轨道上沿合力方向，分析可知D点为等效重力场的最低点，P为等效重力场的最高点，所以球C运动到D点时的速度最大，设为；则球C从进入电场到D点，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 若球C恰好过等效最高点P时不脱离轨道，则球CP点时有 解得 球C从进入电场到运动到P点，根据动能定理有 解得 根据球AB整体与球C碰撞，当球C脱离弹簧时，弹簧回到原长，此时球C的速度为，球AB整体的速度为，对球AB整体与球C组成的系统，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得， 又球A与球B碰撞后，粘在一起，有相同的速度，根据动量守恒有 解得 则球A从高为处由静止滑下到水平地面，根据机械能守恒有 解得 要使得球C进入圆轨道后能到达最高点不脱离轨道，则有 球C进入电场运动到Q点过程中，合力做的功为 说明球C进入电场后不可能从Q点及以下返回，故要使得球C进入圆轨道不脱离圆轨道只有一种情形，即做完整的圆周运动，H对应的取值范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$