精品解析：浙江省宁波市九校2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题

宁波市2024学年第二学期期末九校联考 高一物理试题 选择题部分 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，错选或不答的得0分） 1. 下列单位中，不能表示能量单位的是（ ） A B. C. D. 2. 微元法是一种常用的研究物理问题的方法，例如物体做直线运动时，由微元法可得图像中图线和横轴所围成的面积表示位移。请你借鉴此方法，判断下列图线和横轴所围成的面积的说法中，不正确的是（ ） A. （路端电压-电流）图像中的面积可以反映输出功率 B. （力-位移）图像中的面积反映力所做的功 C. （电场强度-位置）图像中面积反映电势差 D. （电流-时间）图像中面积反映电量 3. 不可伸长的轻质细绳一端固定于O点，另一端系一个可视为质点的小球，在O点的正下方钉一颗钉子P，小球从某一高度由静止释放，释放小球时绳子偏离竖直方向的角度及钉子位置分别如下图A、B、C、D所示，已知图中，。当细绳与钉子相碰时，绳最不容易断的是（　　） A. B. C. D. 4. 星河璀璨，征途如虹！从“嫦娥”揽月到“天宫”筑梦，从“天问”探火到“北斗”指路，中国航天人以凌云之志叩问苍穹。是地球赤道，是地球近地轨道，是地球静止轨道，地球自转不能忽略。下列关于、、的说法正确的是（ ） A. 同一物体，在处受到的引力大于处，所以处的线速度更大 B. 同一物体，在轨道处所受合力比在处要大 C. 同一物体，从轨道转移到轨道处，机械能减少 D. 根据开普勒三大定律，物体在、轨道上运动时在单位时间内与地球球心连线扫过的面积相等 5. 如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像，下列说法正确的是（ ） A. B. 将电阻A、B串联，其图线应在区域I C. 将电阻A、B串联，其图线应区域III D. 将电阻A、B并联，其图线应在区域II 6. 如图所示，一小球（可视为质点）从倾角为α的斜面顶端，以垂直于斜面方向的初速度射出，最终落回到斜面。现将初速度增大为原来的两倍，物体仍落回斜面。若不计空气阻力，则对以上运动判断正确的是（ ） A. 物体在空中运动的时间是原来的四倍 B. 物体的位移是原来的两倍 C. 物体落到斜面的动能增加量是原来的两倍 D. 物体两次落到斜面的速度方向相同 7. 活动课间小伙伴玩起一个小游戏。如图所示，首先在地面上紧挨着放置三个相同小球，再在上方搁置一个球，若保证不散，则游戏成功。假如前后两次上方分别搁置体积不同，质量分布均匀的光滑球体，质量均为m，其中某次上方球体和底部小球球心连线与竖直方向呈α角。则下列说法正确的是（ ） A. 上方球体在底部三个接触点受到的弹力方向均竖直向上 B. 其中某次上方球体在底部三个接触点受到的弹力大小是 C. 两球体受到底部三个小球的作用力大小相等 D. 体积大的球体在底部三个接触点受到的弹力更大 8. 在x正半轴上存在如图所示的电场强度E随位置变化满足正弦函数关系的电场，E>0表示电场方向沿x轴正方向。一电荷-q从x=0处以一定的初速度沿着x轴正半轴出发，运动过程中，粒子仅受电场力作用，则（ ） A. 若粒子能到达位置，则一定能到达处 B. 若粒子能到达位置，则粒子在该点的速度与初速度相同 C. 区域的电势先升高后降低 D. 若粒子到达位置，则粒子在运动过程中的电势能先减少后增加 9. 蹦床运动是一项技巧性与观赏性都很强的运动。运动员在比赛的开始阶段会先跳几下，此阶段上升的最高点会越来越高，后来最高点基本能维持稳定。下列有关此情景说法正确的是（　　） A. 运动员每次上升过程，蹦床对运动员先做正功，后做负功 B. 如果不考虑空气等各种阻力，运动员和蹦床组成系统机械能守恒 C. 最开始的几次起跳上升过程，蹦床弹性势能的减小量小于运动员机械能的增加量 D. 对于最高点基本稳定的情景，运动员的重力势能与蹦床弹性势能之和最小时，运动员的加速度最大 10. 如图所示，一个质量为的带电小球在A点以初速度竖直进入一个匀强电场，一段时间后经过点，速度大小仍为，方向与连线呈，且在同一竖直面内，连线与水平方向呈，不计空气阻力则（ ） A. 小球所受电场力大小可能为 B. 小球电势能增加 C. 小球带正电 D. 点电势可能与点电势相等 二、多项选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有两个或多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分，共12分） 11. 下面四种常见电场中，带电粒子（仅受电场力作用）能够做匀速圆周运动的是（ ） A. 等量同种点电荷 B. 等量异种点电荷 C. 孤立点电荷 D. 匀强电场 12. 某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为。喷出的水是从水库抽取的，水面距离喷水口高度保持不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为，输入电流为。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（ ） A. 每秒水泵对水做功 B. 每秒水泵对水做功为 C. 水泵输入功率为 D. 电动机线圈的电阻为 13. 如图所示的电路中，电源内阻不计，滑动变阻器R的滑片向左端缓慢滑动，理想电压表示数为U，理想电流表示数为I，电压表示数变化量为ΔU，电流表示数变化量为ΔI，下列说法正确的是（　　） A. 电容器C1的带电荷量增加 B. 电容器C2的带电荷量增加 C. 减小 D. 增加 非选择题部分 三、实验题（I、II、III三题共14分） 14. 现有一套光电门的实验装置，如图甲所示，气垫导轨上安装光电门，滑块上固定一个竖直遮光条，滑块通过绕过定滑轮的细线与沙桶相连，沙桶离地足够高。调节气垫导轨水平，并使细线与导轨平行。测出滑块和遮光条的总质量M，沙桶质量为m，遮光条的宽度为d，遮光条到光电门的距离为L。 （1）①小赵利用本装置探究“加速度与力、质量的关系”实验中，____________（填“需要”或“不需要”）沙桶的质量远小于滑块的质量； ②用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的测量值d=__________mm。 （2）小钱利用如图甲所示的实验装置进行“验证机械能守恒”的实验，现将滑块从图甲所示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，已知重力加速度为g。 ①本实验的研究对象是__________（填“滑块”或“滑块和沙桶组成的系统”） ②改变光电门的位置，重复实验，测出多组L和t，作出图像，为一条过坐标原点的直线，如果图线的斜率为__________（用题中测量物理量符号表示），则验证了机械能守恒。 15. 多用电表是常用电学仪器，有如图甲所示多用电表表盘 （1）如果是用×100Ω挡测量电阻，则读数为__________Ω； （2）如果用直流5mA挡测量电流，则读数为__________mA； （3）如果是用直流10V挡测电压，则读数为__________V。 16. 水果电池的内阻往往高达上千欧姆。如图甲所示，把铜片和铁片相隔约1cm插入一个红美人中，就制成一个水果电池。把水果电池、电阻箱、电压表等按图乙连接起来，用电压表和电阻箱测出多组电压U和电阻R，就可以测量水果电池的电动势和内阻。 （1）每次测量如不及时断开开关，观察电压表示数会明显__________（选填“减小”或“增大”）； （2）该方案测得电动势比真实值小，测得内阻比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）；小帅认为该方案误差较大，应当改进实验方案，指出需将__________（选填该方案中的某器材）换成__________（需要的实验器材），重新搭建电路，可以减小系统误差。 四、解答题（本题共4小题，共44分） 17. 工人用如图所示的定滑轮装置运送铁箱。工人水平向左运动，通过定滑轮将静止在地面上的铁箱拉起。从时刻开始，保持铁箱以的加速度竖直向上加速提升，工人拉绳方向与水平方向角度记为。空气阻力、滑轮摩擦，细绳质量均不计，工人可视为质点，求工人在提升铁箱过程中（，，）： （1）绳子对铁箱的拉力大小； （2）若时，手拉绳方向与水平方向，求此时工人的速度大小； （3）若定滑轮足够高，时工人手滑，完全松开拉绳，求物块在空中运动的总时间。 18. 如图，用一根长的细线，一端系一质量的小球（可视为质点），另一端固定在一放置地面的光滑锥体顶端，圆锥体始终静止不动，锥面与竖直方向的夹角，点距地面高度。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。（，，）求： （1）若细线与竖直方向的夹角为，则小球的角速度为多大； （2）若（1）中小球在转动中绳子突然断裂，求小球落点到在水平面投影的距离； （3）若小球角速度，求细绳对小球的拉力大小。 19. 如图所示，某固定装置由长度的水平传送带，圆心角、半径的两光滑圆弧管道BC、CD及粗糙水平面DE组成，且处有一竖直挡板，装置各部分间平滑连接。质量的物块从传送带左端A点由静止释放经过BCD滑出圆弧管道。已知传送带以速度顺时针转动，物块a与传送带的动摩擦因数为，物块与粗糙水平面的动摩擦因数，DE长度，物块视为质点，不计空气阻力，取重力加速度。 （1）求物块第一次到达点过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； （2）求物块第一次到达点时对管道的作用力； （3）物块每次与挡板碰撞后均按原速率反弹，求最终物块停止的位置。 20. 如图甲所示，真空中的电极可连续不断地均匀飘出电子（电子的初速度可视为零）。电子经电场加速后，由小孔穿出并沿平行板电容器中轴线射入偏转电场，两板间距为，板长为，两板间加周期性变化的电压如图乙所示，已知加速电压为，电子质量为，电量为，为偏转电场的周期，图中为已知量。不计电子的重力，不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求： （1）电子从加速电场飞出后的水平速度大小？ （2）时刻射入电容器的电子离开电场时偏离中轴线的距离； （3）在足够长的时间内从中线上方离开偏转电场的电子占电子总数的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 宁波市2024学年第二学期期末九校联考 高一物理试题 选择题部分 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，错选或不答的得0分） 1. 下列单位中，不能表示能量单位是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．是力的单位与距离单位的乘积，对应功或能量的单位（），故A可以表示能量单位，不符合题意； B．是电流（毫安）与时间（小时）的乘积，表示电荷量（），无法直接转换为能量单位，故B不能表示能量单位，符合题意； C．是功率（千瓦）与时间（小时）的乘积，对应电能单位（），故C可以表示能量单位，不符合题意； D．是电压与电荷量的乘积，对应电能（），故D可以表示能量单位，不符合题意。 故选B。 2. 微元法是一种常用的研究物理问题的方法，例如物体做直线运动时，由微元法可得图像中图线和横轴所围成的面积表示位移。请你借鉴此方法，判断下列图线和横轴所围成的面积的说法中，不正确的是（ ） A. （路端电压-电流）图像中的面积可以反映输出功率 B. （力-位移）图像中的面积反映力所做的功 C. （电场强度-位置）图像中面积反映电势差 D. （电流-时间）图像中面积反映电量 【答案】A 【解析】 【详解】A．输出功率，是与的乘积，而非图像面积，故A错误； B．功，面积反映力做的功，故B正确； C．电势差，面积反映电势差，故C正确； D．电量，面积反映电量，故D正确。 本题选不正确项，故选A。 3. 不可伸长的轻质细绳一端固定于O点，另一端系一个可视为质点的小球，在O点的正下方钉一颗钉子P，小球从某一高度由静止释放，释放小球时绳子偏离竖直方向的角度及钉子位置分别如下图A、B、C、D所示，已知图中，。当细绳与钉子相碰时，绳最不容易断的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球摆到最低点时有机械能守恒定律 碰到钉子后由牛顿第二定律 解得 则当越小，θ越小时T越小，细绳与钉子相碰时绳最不容易断，只有D图满足。 故选D。 4. 星河璀璨，征途如虹！从“嫦娥”揽月到“天宫”筑梦，从“天问”探火到“北斗”指路，中国航天人以凌云之志叩问苍穹。是地球赤道，是地球近地轨道，是地球静止轨道，地球自转不能忽略。下列关于、、的说法正确的是（ ） A. 同一物体，在处受到的引力大于处，所以处的线速度更大 B. 同一物体，在轨道处所受合力比在处要大 C. 同一物体，从轨道转移到轨道处，机械能减少 D. 根据开普勒三大定律，物体在、轨道上运动时在单位时间内与地球球心连线扫过的面积相等 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由，得，同一物体在处受到的引力等于处，但赤道上物体还受到地面的支持力，所以处的线速度更大，故A错误，B正确； C．同一物体，从轨道转移到轨道处，需要在轨道上加速，机械能增大，故C错误； D．物体在、轨道上不是同一卫星轨道，物体在、轨道上运动时在单位时间内与地球球心连线扫过的面积不相等，故D错误。 故选 B。 5. 如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像，下列说法正确的是（ ） A. B. 将电阻A、B串联，其图线应在区域I C. 将电阻A、B串联，其图线应在区域III D. 将电阻A、B并联，其图线应在区域II 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可知I-U图像斜率的倒数等于电阻，可知，选项A错误； BC．将电阻A、B串联，则阻值变大，则其图线应在区域III，选项B错误，C正确； D．将电阻A、B并联，则电阻减小，其图线应在区域I，选项D错误。 故选C。 6. 如图所示，一小球（可视为质点）从倾角为α的斜面顶端，以垂直于斜面方向的初速度射出，最终落回到斜面。现将初速度增大为原来的两倍，物体仍落回斜面。若不计空气阻力，则对以上运动判断正确的是（ ） A. 物体在空中运动的时间是原来的四倍 B. 物体的位移是原来的两倍 C. 物体落到斜面的动能增加量是原来的两倍 D. 物体两次落到斜面的速度方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．将物体在空中的运动分解为垂直斜面分运动和沿斜面分运动，则物体在空中运动的时间为 可知将初速度增大为原来的两倍，物体在空中运动的时间是原来的两倍，故A错误； B．从抛出到落回斜面，物体的位移为 将初速度增大为原来的两倍，由于物体在空中运动的时间是原来的两倍，则物体的位移是原来的四倍，故B错误； C．将初速度增大为原来的两倍，物体的位移是原来的四倍，根据几何关系可知，物体下落高度变为原来的四倍，根据动能定理可得 可知物体落到斜面的动能增加量是原来的四倍，故C错误； D．设物体落到斜面的速度方向与斜率的夹角为，则有 将初速度增大为原来的两倍，物体在空中运动的时间是原来的两倍，则保持不变，即物体两次落到斜面的速度方向相同，故D正确。 故选D。 7. 活动课间小伙伴玩起一个小游戏。如图所示，首先在地面上紧挨着放置三个相同小球，再在上方搁置一个球，若保证不散，则游戏成功。假如前后两次上方分别搁置体积不同，质量分布均匀的光滑球体，质量均为m，其中某次上方球体和底部小球球心连线与竖直方向呈α角。则下列说法正确的是（ ） A. 上方球体在底部三个接触点受到的弹力方向均竖直向上 B. 其中某次上方球体在底部三个接触点受到的弹力大小是 C. 两球体受到底部三个小球的作用力大小相等 D. 体积大的球体在底部三个接触点受到的弹力更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．上方球体在底部三个接触点受到弹力方向均沿两球的球心连线斜向上方向，选项A错误； B．对上方球受力分析可知 可知上方球体在底部三个接触点受到的弹力大小是，选项B错误； C．两球体受到底部三个小球的作用力与球的重力等大反向，选项C正确； D．体积大的球体和底部小球球心连线与竖直方向的夹角α更小，则根据可知，在底部三个接触点受到的弹力更小，选项D错误。 故选C。 8. 在x正半轴上存在如图所示的电场强度E随位置变化满足正弦函数关系的电场，E>0表示电场方向沿x轴正方向。一电荷-q从x=0处以一定的初速度沿着x轴正半轴出发，运动过程中，粒子仅受电场力作用，则（ ） A. 若粒子能到达位置，则一定能到达处 B. 若粒子能到达位置，则粒子在该点的速度与初速度相同 C. 区域的电势先升高后降低 D. 若粒子到达位置，则粒子在运动过程中的电势能先减少后增加 【答案】B 【解析】 【详解】AD．粒子出发后在内所受电场力沿x轴负方向，做减速运动，若粒子能到达位置，则不一定能到达处，若粒子到达位置，电场力做负功，则电势能增加，故AD错误； B．若粒子能到达位置，由粒子受力特点可知，粒子由0位置运动到位置过程中电场力做功为零，故末动能等于初动能，粒子在该点的速度与初速度相同，故B正确； C．区域电场方向沿x轴正方向，电势降低，故C错误。 故选B。 9. 蹦床运动是一项技巧性与观赏性都很强的运动。运动员在比赛的开始阶段会先跳几下，此阶段上升的最高点会越来越高，后来最高点基本能维持稳定。下列有关此情景说法正确的是（　　） A. 运动员每次上升过程，蹦床对运动员先做正功，后做负功 B. 如果不考虑空气等各种阻力，运动员和蹦床组成的系统机械能守恒 C. 最开始的几次起跳上升过程，蹦床弹性势能的减小量小于运动员机械能的增加量 D. 对于最高点基本稳定情景，运动员的重力势能与蹦床弹性势能之和最小时，运动员的加速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．上升过程，离开蹦床前，蹦床给运动员的弹力向上，做正功，离开蹦床之后没有弹力，不做功，故A错误； B．站在蹦床上到跳起过程，运动员自己对自己做功，系统机械能会增加，故B错误； C．最开始的几次起跳的上升过程，运动员自己对自己做功，故蹦床弹性势能的减小量小于运动员机械能的增加量，故C正确； D．最高点基本稳定时，人和蹦床组成的系统机械能可认为守恒，人的重力势能与蹦床的弹性势能之和最小时，运动员的动能最大，加速度应该最小，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，一个质量为的带电小球在A点以初速度竖直进入一个匀强电场，一段时间后经过点，速度大小仍为，方向与连线呈，且在同一竖直面内，连线与水平方向呈，不计空气阻力则（ ） A. 小球所受电场力大小可能为 B. 小球电势能增加 C. 小球带正电 D. 点电势可能与点电势相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球受电场力和重力作用，小球从A到B过程中合力做功为零，所以合力方向垂直AB连线向下，如图所示 当电场力方向与合力方向垂直时电场力最小，则小球所受电场力满足，故A正确； B．小球从A到B过程中，克服重力做功，根据功能关系可知，电场力做正功，所以小球的电势能减小，故B错误； C．不知道电场强度的方向，所以无法判断小球的电性，故C错误； D．等势线与电场线相互垂直，AB与小球所受合力方向相互垂直，所以AB连线不可能与电场线相互垂直，则AB连线不可能是等势线，即A、B两点的电势不可能相等，故D错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有两个或多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分，共12分） 11. 下面四种常见电场中，带电粒子（仅受电场力作用）能够做匀速圆周运动的是（ ） A. 等量同种点电荷 B. 等量异种点电荷 C. 孤立点电荷 D. 匀强电场 【答案】ABC 【解析】 【详解】带电粒子（仅受电场力作用）能够做匀速圆周运动，则带电粒子受到的电场力方向必须时刻指向轨迹中心且大小不变，因此带电粒子所在的电场必定存在圆形的等势面。等量同种点电荷的中垂面上存在这样的圆形等势面；等量异种点电荷的两侧存在这样的等势面；以孤立的点电荷为中心的球面上存在这样的等势面；匀强电场中不存在这样的等势面。 故选ABC。 12. 某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为。喷出的水是从水库抽取的，水面距离喷水口高度保持不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为，输入电流为。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（ ） A. 每秒水泵对水做功为 B. 每秒水泵对水做功为 C. 水泵输入功率为 D. 电动机线圈的电阻为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，水从水面到喷出位置之间的过程中，根据能量守恒定律可得 水泵对水做功，使水获得初动能，即在每秒内水泵对水做功为，故A错误，B正确； C．水泵对水做功，使水获得初动能，根据能量关系有水的机械能增加量为 解得P泵出=150W 由题意可知，水泵的输出功率与输入功率之比为75%，即水泵的输入功率为，选项C错误； D．由题意可知，水泵的输入功率等于电动机的输出功率，而电动机的输入功率等于电动机的输出功率和发热功率，即PM出=P泵入， 解得r=20Ω，故D正确。 故选BD。 13. 如图所示的电路中，电源内阻不计，滑动变阻器R的滑片向左端缓慢滑动，理想电压表示数为U，理想电流表示数为I，电压表示数变化量为ΔU，电流表示数变化量为ΔI，下列说法正确的是（　　） A. 电容器C1的带电荷量增加 B. 电容器C2的带电荷量增加 C. 减小 D. 增加 【答案】AC 【解析】 【详解】C．滑动变阻器R的滑片向左端缓慢滑动，接入电路的电阻减小，并联部分总电阻减小，因电源内阻不计，所以并联部分的电压与并联部分的总电阻成正比，即并联部分总电压减小，即电压表的示数U减小；因电源电动势不变，内阻不计，所以R1两端的电压增大，根据，可知干路电流增大，即电流表的示数I增大，综上可知减小，故C正确； D．把R1看成电源内阻，由闭合电路欧姆定律有，可得，可知保持不变，故D错误； AB．R3两端的电压减小，总电动势不变，可知R1和R2两端的总电压增大，根据Q=CU，可知电容器C1带电荷量增加，C2带电荷量减小，故A正确，B错误。 故选AC。 非选择题部分 三、实验题（I、II、III三题共14分） 14. 现有一套光电门的实验装置，如图甲所示，气垫导轨上安装光电门，滑块上固定一个竖直遮光条，滑块通过绕过定滑轮的细线与沙桶相连，沙桶离地足够高。调节气垫导轨水平，并使细线与导轨平行。测出滑块和遮光条的总质量M，沙桶质量为m，遮光条的宽度为d，遮光条到光电门的距离为L。 （1）①小赵利用本装置探究“加速度与力、质量的关系”实验中，____________（填“需要”或“不需要”）沙桶的质量远小于滑块的质量； ②用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的测量值d=__________mm。 （2）小钱利用如图甲所示的实验装置进行“验证机械能守恒”的实验，现将滑块从图甲所示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，已知重力加速度为g。 ①本实验的研究对象是__________（填“滑块”或“滑块和沙桶组成的系统”） ②改变光电门的位置，重复实验，测出多组L和t，作出图像，为一条过坐标原点的直线，如果图线的斜率为__________（用题中测量物理量符号表示），则验证了机械能守恒。 【答案】（1） ①. 需要 ②. 2.148##2.149##2.150##2.151##2.152 （2） ①. 滑块和沙桶组成的系统 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①[1]根据探究“加速度与力、质量的关系”实验原理结合相应的实验装置，用沙桶和沙的总重力充当合外力，对滑块和遮光条由牛顿第二定律可得 对沙桶由牛顿第二定律可得 解得 当时 所以需要沙桶的质量远小于滑块的质量: ②[2]螺旋测微器的精确度为0.0lmm，其读数为 【小问2详解】 ①[1]本实验中沙桶的重力势能减小，滑块和沙桶的动能增大，滑块的机械能不守恒，本实验的研究对象是滑块和沙桶组成的系统。 ②[2]如果系统机械能守恒，则有 解得 故斜率为 15. 多用电表是常用电学仪器，有如图甲所示多用电表表盘 （1）如果是用×100Ω挡测量电阻，则读数为__________Ω； （2）如果是用直流5mA挡测量电流，则读数为__________mA； （3）如果是用直流10V挡测电压，则读数为__________V。 【答案】（1）1400 （2）2.58##2.59##2.60##2.61##2.62 （3）5.2 【解析】 【小问1详解】 如果是用“×100”挡测量电阻，则读数为； 【小问2详解】 如果是用直流5mA挡测量电流，则表盘最小分度值为0.1mA，则读数保留到百分位，故读数； 【小问3详解】 如果是用直流10V挡测电压，则表盘最小分度值为0.2V，则读数保留到是分位，故读数。 16. 水果电池的内阻往往高达上千欧姆。如图甲所示，把铜片和铁片相隔约1cm插入一个红美人中，就制成一个水果电池。把水果电池、电阻箱、电压表等按图乙连接起来，用电压表和电阻箱测出多组电压U和电阻R，就可以测量水果电池的电动势和内阻。 （1）每次测量如不及时断开开关，观察电压表示数会明显__________（选填“减小”或“增大”）； （2）该方案测得电动势比真实值小，测得内阻比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）；小帅认为该方案误差较大，应当改进实验方案，指出需将__________（选填该方案中的某器材）换成__________（需要的实验器材），重新搭建电路，可以减小系统误差。 【答案】（1）减小 （2） ①. 偏小 ②. 电压表 ③. 电流表 【解析】 【小问1详解】 由于水果电池内阻很大，如不及时断开开关，由于温度升高，电池内阻r增大，电流I减小，路端电压U=IR明显减小，即电压表示数会明显减小。 【小问2详解】 [1]由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，可以将电压表与电池整体看作等效电池，电池内阻的测量值等于电池内阻的真实值与电压表内阻的并联阻值，由于并联总阻值任何一个电阻阻值，因此电池内阻的测量值小于真实值； [2][3]由于电池内阻很大，高达上千欧姆，与电压表内阻相差不多，实验误差较大；电流表内阻很小，减小实验误差，可以将电压表换成电流表重新搭建电路。 四、解答题（本题共4小题，共44分） 17. 工人用如图所示的定滑轮装置运送铁箱。工人水平向左运动，通过定滑轮将静止在地面上的铁箱拉起。从时刻开始，保持铁箱以的加速度竖直向上加速提升，工人拉绳方向与水平方向角度记为。空气阻力、滑轮摩擦，细绳质量均不计，工人可视为质点，求工人在提升铁箱过程中（，，）： （1）绳子对铁箱的拉力大小； （2）若时，手拉绳方向与水平方向，求此时工人的速度大小； （3）若定滑轮足够高，时工人手滑，完全松开拉绳，求物块在空中运动的总时间。 【答案】（1）300N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对物体受力分析，做匀加速运动时有 可得 【小问2详解】 2s末物体的速度为 人运动速度沿绳方向分量与物体相同， 解得 【小问3详解】 时刻，物体上升的高度 松手后，物体做竖直上抛， 解得时间，或（舍去） 故空中的总时间为 18. 如图，用一根长的细线，一端系一质量的小球（可视为质点），另一端固定在一放置地面的光滑锥体顶端，圆锥体始终静止不动，锥面与竖直方向的夹角，点距地面高度。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。（，，）求： （1）若细线与竖直方向的夹角为，则小球的角速度为多大； （2）若（1）中小球在转动中绳子突然断裂，求小球落点到在水平面投影的距离； （3）若小球角速度，求细绳对小球的拉力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球，由牛顿第二定律得 代入数据解得 【小问2详解】 绳子断裂后小球做平抛运动，竖直方向 水平方向 由几何知识得 代入数据解得 【小问3详解】 小球恰好开始离开圆锥体时，由牛顿第二定律得 代入数据解得 小球靠在圆锥体上做匀速圆周运动，在竖直方向，由平衡条件得 在水平方向，由牛顿第二定律得 代入数据解得 19. 如图所示，某固定装置由长度的水平传送带，圆心角、半径的两光滑圆弧管道BC、CD及粗糙水平面DE组成，且处有一竖直挡板，装置各部分间平滑连接。质量的物块从传送带左端A点由静止释放经过BCD滑出圆弧管道。已知传送带以速度顺时针转动，物块a与传送带的动摩擦因数为，物块与粗糙水平面的动摩擦因数，DE长度，物块视为质点，不计空气阻力，取重力加速度。 （1）求物块第一次到达点过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； （2）求物块第一次到达点时对管道的作用力； （3）物块每次与挡板碰撞后均按原速率反弹，求最终物块停止的位置。 【答案】（1）30J （2）6N，方向竖直向上 （3）距离挡板0.5m处或距D点1m处 【解析】 【小问1详解】 由题知，物块在传送带上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 物块加速到与传送带共速的位移为 说明物块从A点到B点一直加速，且到B点时速度小于传送带的速度，设此时物块的速度为，根据速度位移公式有 解得 此时物块运动的时间为 传送带运动的位移为 则物块相对传送带的位移为 产生的热量为 代入数据解得Q=30J 【小问2详解】 物块从B运动到D过程，根据动能定理有 解得 物块D点，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 根据牛顿第三定律，物块在D点对管道的作用力大小为6N，方向竖直向上。 【小问3详解】 对全过程应用动能定理，则有 解得 因DE长度，所以 最终停在距离挡板0.5m处或距D点1m处。 20. 如图甲所示，真空中的电极可连续不断地均匀飘出电子（电子的初速度可视为零）。电子经电场加速后，由小孔穿出并沿平行板电容器中轴线射入偏转电场，两板间距为，板长为，两板间加周期性变化的电压如图乙所示，已知加速电压为，电子质量为，电量为，为偏转电场的周期，图中为已知量。不计电子的重力，不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求： （1）电子从加速电场飞出后的水平速度大小？ （2）时刻射入电容器的电子离开电场时偏离中轴线的距离； （3）在足够长的时间内从中线上方离开偏转电场的电子占电子总数的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在加速电场中则 其中 解得 【小问2详解】 粒子在偏转电场中水平方向匀速运动，则时间 加速度 则竖直位移 时间内做减速运动，加速度 则 电子离开电场时偏离中轴线的距离 【小问3详解】 设从时刻进入电容器。 可得 设从T时刻前的一段时间进入电容器。 综上，在足够长的时间内从中线上方离开偏转电场的电子占电子总数的比值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$