精品解析:山东省滨州市滨城区授田英才学园2024-2025学年高一下学期期末模拟物理试题
2025-07-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 滨州市 |
| 地区(区县) | 滨城区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.15 MB |
| 发布时间 | 2025-07-23 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53183945.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
滨城区授田英才学园2024-2025-2模拟考试
高一年级物理试题
本试卷满分100分,考试用时90分钟。考试结束后,将答题卡交回。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号,考试科目填涂在答题卡规定的地方。
注意事项:
每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净以后,再涂写其他答案标号。在试卷上答题无效。
第Ⅰ卷 (选择题 共40分)
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. 某电场的三条电场线如图所示(方向未知),A、B为其中两点,下列说法正确的是( )
A. A点场强大于B点场强
B. A点场强小于B点场强
C. A点电势高于B点电势
D. A点电势低于B点电势
2. 如图,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴的距离为r,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动,则圆盘转动的最大角速度为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,已充好电的平行板电容器两极板正对,G为静电计,下列说法正确的是( )
A. 仅使M板向上移动,静电计读数变大
B. 仅使M板向下移动,静电计读数不变
C. 仅使M板向左移动,静电计读数变小
D. 仅使M板向右移动,静电计读数不变
4. 在如图所示的电路中,电源电压U=15 V,电阻R1、R2、R3的阻值均为10 Ω,S为单刀双掷开关,则开关S接A和开关S接B时,电压表的读数分别为( )
A. 7.5 V 10 V B. 10 V 7.5 V C. 0 10 V D. 10 V 0
5. 如图所示,一汽车过半径均为50m的圆弧形凹桥和凸桥,在凹桥的最低处和凸桥的最高处的速度大小均为10m/s,取重力加速度大小g=10m/s2,则在凹桥的最低处和凸桥的最高处汽车对桥面的压力大小之比为( )
A. 3:2 B. 5:4 C. 2:1 D. 3:1
6. 我国一箭多星技术居世界前列,一箭多星是一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。两颗卫星释放过程简化为如图所示,火箭运行至P点时,同时将A、B两颗卫星送入预定轨道,A卫星进入轨道1做匀速圆周运动,B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动,P点为椭圆轨道的近地点,Q点为远地点,B卫星在Q点变轨到轨道3,之后绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. A、B两卫星在P点的向心力相等
B. A卫星运行的周期大于B卫星沿轨道3运行的周期
C. B卫星从轨道2上Q点变轨进入轨道3需减速
D. B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中动能减少
7. 如图所示,边长为10cm的正立方体ABCD-A′B′C′D′处在匀强电场中。已知A、C、B′、B点的电势分别为、,则匀强电场的电场强度大小为( )
A. 120V/m B. 60V/m C. 40V/m D. 40V/m
8. 如图所示,有一光滑轨道,部分竖直,部分水平,部分是半径为的四分之一圆弧,其中与、相切。质量均为的小球、(可视为质点)固定在长为的竖直轻杆两端,开始时球与点接触且轻杆竖直,由静止释放两球使其沿轨道下滑,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 球下滑过程中机械能减小
B. 球下滑过程中机械能增加
C. 球滑到水平轨道上时速度大小为
D. 从释放、球到两球均滑到水平轨道的过程中,轻杆对球做功为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 一辆汽车在平直路面上启动,启动过程的图像如图所示,其中段为直线,段为曲线,点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率达到额定功率且保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为。下列说法正确的是( )
A. 时间内,汽车的牵引力逐渐增大 B. 时间内,汽车做变加速运动
C. 汽车的额定功率 D. 汽车的额定功率
10. 如图甲,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负电荷从A点由静止释放,仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 该电场可能是正点电荷形成的电场
B. A点的电场强度比B点的电场强度大
C. A点的电势比B点的电势高
D. 该电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
11. 科学家推测,双星的运动是产生引力波的来源之一。假设P、Q两天体组成一双星系统,各自围绕它们连线上某点在二者间万有引力作用下做匀速圆周运动。已知P、Q的质量比为2:3,下列说法正确的是( )
A. P、Q的周期之比为2:3 B. P、Q的半径之比为3:2
C. P、Q的向心力之比为2:3 D. P、Q的向心加速度之比为3:2
12. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点,两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图像如图所示,其中P点电势最高,且,则( )
A. q1和q2都带负电荷
B. q1的电荷量大于q2的电荷量
C. 在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧,电势能先减小后增大
D. 一点电荷只在静电力作用下沿x轴从P点运动到B点,加速度逐渐变小
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共6小题,共60分
13. 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的___________填选项前的字母。
A.动能变化量与重力势能变化量
B.速度变化量和重力势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
(2)在实验中,已知重物质量,在纸带上打出一系列的点,O为起点,如图所示单位为cm,打点时间间隔为,重力加速度g取,那么从打O点到打B点的过程中:
①打点计时器打下计数点B时,重物的速度___________;重物的重力势能变化量___________,动能变化量___________。(结果保留两位有效数字)
②大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是___________填选项前的字母。
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
14. 某科学小组欲通过测定工业废水的电阻率,来判断废水是否达到排放标准(一般电阻率大于110 Ω·m的废水即达到排放标准)。该小组用透明塑料板自制了个长方体容器,其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板(板的厚度和板的电阻的影响可忽略不计),铜薄板上端分别带有接线柱A、B,如图甲所示。容器内表面长a=40 cm,宽b=20 cm,高c=20 cm。将废水注满容器后,进行如下实验操作∶
(1)用多用电表的电阻挡粗测容器中废水的电阻,选择开关置于“×100”挡,其示数如图乙所示,则该废水的电阻值约为________ Ω;
(2)为更精确地测量所取废水的电阻率,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.直流电源E(电动势E约3 V,内阻r0约0.1 Ω);
B.电压表V(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);
C.电流表A1(量程0~3 mA,内阻约10 Ω);
D.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.4 Ω);
E.滑动变阻器R(0~50 Ω,额定电流2.0 A);
F.开关S一个,导线若干。
图丙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图,图丙中的电流表A应为________(填写器材前面的字母序号“C”或“D”),请你补全电路图_______。
(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示。
电压U/V
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
电流I/mA
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
(4)由以上测量数据可以求出待测废水的电阻率ρ=________ Ω·m。该废水________(选填“达到”或“未达到”)排放标准。
15. 某同学要将一小量程电流表(满偏电流为Ig=250 μA,内阻为Rg=1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图所示,其中定值电阻R1=40 Ω,R2=360 Ω。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为多少毫安;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程为多少毫安。
16. 一次空间探测中,空间探测器进入某行星的引力范围后,绕该行星做匀速圆周运动。已知该行星的半径为R,探测器运行轨道的半径为r,运行速度大小为v0,万有引力常量为G。求:
(1)该探测器的周期T;
(2)该行星表面的重力加速度大小g;
(3)该行星的第一宇宙速度大小v。
17. 一个电荷量为q=2×10-8C,质量为m=1×10-14 kg的带负电的粒子,由静止经电压为U1=1 600 V的加速电场加速后,立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2=2 400 V的偏转电场,然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点,偏转电场两极板间距为d=8 cm,极板长L=8 cm,极板的右端与荧光屏之间的距离也为L=8 cm。整个装置如图所示,(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度v0的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y;
(3)P点到O2的距离y′。
18. 如图是小明设计的一个游戏装置。该滑道分为AM、AB、CDE及EF,其中AB,CDE轨道光滑,轨道AM和EF部分的动摩擦因数为0.5。在M点处安装一弹簧装置,将一物块与弹簧紧贴,释放弹簧,物块从M点处出发,在AB轨道滑行时不会脱离AB。游戏成功的要求:通过BC,物块不会脱离CDE轨道,并最后平稳地停在EF轨道某处。停止位置距离E点更近者获胜。现已知物块的质量为1kg,R=2m,D点、A点及圆心位于同一水平线,AM的长度x=1m,B、C到圆心的距离H=2m,EF足够长,不计空气阻力及弹簧装置内部物块的位移,物块可视为质点,g=10m/s2。若某次游戏成功,回答下列有关问题:
(1)求物块在C点时速度的最小值vC;
(2)求弹簧的弹性势能最小值Ep0;
(3)若物块在M点处的弹性势能Ep1=45J,求物块在E点处对轨道的压力;
(4)求弹簧的弹性势能Ep与最后停止时物块到E点的距离d的关系式。
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滨城区授田英才学园2024-2025-2模拟考试
高一年级物理试题
本试卷满分100分,考试用时90分钟。考试结束后,将答题卡交回。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号,考试科目填涂在答题卡规定的地方。
注意事项:
每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净以后,再涂写其他答案标号。在试卷上答题无效。
第Ⅰ卷 (选择题 共40分)
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. 某电场的三条电场线如图所示(方向未知),A、B为其中两点,下列说法正确的是( )
A. A点场强大于B点场强
B. A点场强小于B点场强
C. A点电势高于B点电势
D. A点电势低于B点电势
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电场线密的地方电场的强度大,所以A点场强大于B点场强,A正确,B错误;
CD.沿电场线的方向,电势降低,题中未给出电场线方向,故不能确定A、B两点电势大小关系,CD错误。
故选A。
2. 如图,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴的距离为r,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动,则圆盘转动的最大角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供,则:,解得,即圆盘转动的最大角速度为,故选B.
3. 如图所示,已充好电的平行板电容器两极板正对,G为静电计,下列说法正确的是( )
A. 仅使M板向上移动,静电计读数变大
B. 仅使M板向下移动,静电计读数不变
C. 仅使M板向左移动,静电计读数变小
D. 仅使M板向右移动,静电计读数不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.仅使M板向上移动,两板间正对面积S减小,根据,可知电容器电容减小,由于两极板所带电荷量不变,根据,可知静电计读数变大,故A正确;
B.仅使M板向下移动,两板间正对面积S减小,根据,可知电容器电容减小,由于两极板所带电荷量不变,根据,可知静电计读数变大,故B错误;
C.仅使M板向左移动,两板间距离d增大,根据,可知电容器电容减小,由于两极板所带电荷量不变,根据,可知静电计读数变大,故C错误;
D.仅使M板向右移动,两板间距离d减小,根据,可知电容器电容增大,由于两极板所带电荷量不变,根据,可知静电计读数变小,故D错误。
故选A。
4. 在如图所示的电路中,电源电压U=15 V,电阻R1、R2、R3的阻值均为10 Ω,S为单刀双掷开关,则开关S接A和开关S接B时,电压表的读数分别为( )
A. 7.5 V 10 V B. 10 V 7.5 V C. 0 10 V D. 10 V 0
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】关S接A,电压表被短路,电压表测量的是导线上的电压
U1=0
开关S接B,R2与R3并联再与R1串联,电压表测量的是R1两端的电压
故选C。
5. 如图所示,一汽车过半径均为50m的圆弧形凹桥和凸桥,在凹桥的最低处和凸桥的最高处的速度大小均为10m/s,取重力加速度大小g=10m/s2,则在凹桥的最低处和凸桥的最高处汽车对桥面的压力大小之比为( )
A. 3:2 B. 5:4 C. 2:1 D. 3:1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】汽车过圆弧形凹桥时,设汽车的质量为m,则有
解得
根据牛顿第三定律可得,在凹桥的最低处对桥面的压力为12m;
汽车过圆弧形凸桥时,设汽车的质量为m,则有
解得
根据牛顿第三定律可得,在凸桥的最高处对桥面的压力为8m;
故在凹桥的最低处和凸桥的最高处汽车对桥面的压力大小之比为3:2,BCD错误,A正确。
故选A。
6. 我国一箭多星技术居世界前列,一箭多星是一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。两颗卫星释放过程简化为如图所示,火箭运行至P点时,同时将A、B两颗卫星送入预定轨道,A卫星进入轨道1做匀速圆周运动,B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动,P点为椭圆轨道的近地点,Q点为远地点,B卫星在Q点变轨到轨道3,之后绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. A、B两卫星在P点的向心力相等
B. A卫星运行的周期大于B卫星沿轨道3运行的周期
C. B卫星从轨道2上Q点变轨进入轨道3需减速
D. B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中动能减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.在P点,A卫星受到的万有引力全部提供向心力,B卫星受到的万有引力部分提供向心力,故A、B两卫星在P点的向心力不相等,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,轨道1的半径小于轨道3的半径,则A卫星运行的周期小于B卫星沿轨道3运行的周期,故B错误;
C.B卫星需在轨道2上Q点加速,做离心运动,变轨进入轨道3,故C错误;
D.B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中,万有引力做负功,动能减少,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,边长为10cm的正立方体ABCD-A′B′C′D′处在匀强电场中。已知A、C、B′、B点的电势分别为、,则匀强电场的电场强度大小为( )
A. 120V/m B. 60V/m C. 40V/m D. 40V/m
【答案】B
【解析】
【详解】因为可知,连接AB′C的平面为等势面,从B点向平面AB′C引垂线的方向为场强方向,且B点与平面AB′C的电势差为U=6V,由几何关系可知,B点到平面AB′C的距离为
则场强大小
故选B。
8. 如图所示,有一光滑轨道,部分竖直,部分水平,部分是半径为的四分之一圆弧,其中与、相切。质量均为的小球、(可视为质点)固定在长为的竖直轻杆两端,开始时球与点接触且轻杆竖直,由静止释放两球使其沿轨道下滑,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 球下滑过程中机械能减小
B. 球下滑过程中机械能增加
C. 球滑到水平轨道上时速度大小为
D. 从释放、球到两球均滑到水平轨道的过程中,轻杆对球做功为
【答案】D
【解析】
【详解】C.两个小球组成的系统只有重力做功,所以系统的机械能守恒,故有
解得
即、球滑到水平轨道上时速度大小均为,故C错误;
D.b球在滑落过程中,设杆对b球做功为W,根据动能定理可得
联立解得
对a球由动能定理可得
解得杆对a球做功为
故D正确;
AB.结合D项分析可知,杆对球做正功,对b球做负功,故下滑过程中球机械能增大,b球机械能减小,即对单个球来看,机械能均不守恒,故AB错误。
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 一辆汽车在平直路面上启动,启动过程的图像如图所示,其中段为直线,段为曲线,点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率达到额定功率且保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为。下列说法正确的是( )
A. 时间内,汽车的牵引力逐渐增大 B. 时间内,汽车做变加速运动
C. 汽车的额定功率 D. 汽车的额定功率
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据v-t图像中图线的斜率表示加速度可知时间内,汽车加速度为恒定的值,时间内汽车加速度逐渐变小,汽车做变加速运动。由牛顿第二定律
其中时间内,汽车的阻力恒定,则牵引力为恒力。故A错误;B正确;
CD.汽车做匀速运动时,牵引力与阻力大小相等,可得
故C错误;D正确。
故选BD。
10. 如图甲,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负电荷从A点由静止释放,仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 该电场可能是正点电荷形成的电场
B. A点的电场强度比B点的电场强度大
C. A点的电势比B点的电势高
D. 该电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
【答案】BD
【解析】
【详解】CD.依题意,负电荷从A运动到B过程,速度逐渐增大,动能增加,电势能减小,即
由
可知
即A点的电势比B点的电势低。故C错误;D正确;
AB.根据沿电场线电势逐渐降低,可知电场线方向由B指向A,根据v-t图像中图线上某点切线的斜率表示加速度可知负电荷从A运动到B过程,其加速度逐渐减小,由
可得A点的电场强度比B点的电场强度大。由此可知电场线沿AB方向发散,该电场不可能是正点电荷形成的电场。故A错误;B正确。
故选BD。
11. 科学家推测,双星的运动是产生引力波的来源之一。假设P、Q两天体组成一双星系统,各自围绕它们连线上某点在二者间万有引力作用下做匀速圆周运动。已知P、Q的质量比为2:3,下列说法正确的是( )
A. P、Q的周期之比为2:3 B. P、Q的半径之比为3:2
C. P、Q的向心力之比为2:3 D. P、Q的向心加速度之比为3:2
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.P、Q两天体各自围绕它们连线上某点做匀速圆周运动,则转动的角速度相等,有公式可知,P、Q的周期之比为,又有
可得
故A错误,B正确;
C.P、Q两颗星的向心力都等于两者之间的万有引力,因此P、Q两星的向心力之比为,故C错误;
D.根据题意,由牛顿第二定律有
解得
则有
故D正确。
故选BD。
12. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点,两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图像如图所示,其中P点电势最高,且,则( )
A. q1和q2都带负电荷
B. q1的电荷量大于q2的电荷量
C. 在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧,电势能先减小后增大
D. 一点电荷只在静电力作用下沿x轴从P点运动到B点,加速度逐渐变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题图知,越靠近两电荷,电势越低,则和都是负电荷,故A正确;
B.图像的切线斜率表示电场强度,则P点场强为零,根据场强的叠加原则可知两点电荷在P处产生的场强等大反向,则有
因为,所以的电荷量小于的电荷量,故B错误;
C.在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧,由题图可知,从P点左侧到右侧,电势先增加后减小,根据可知,负点电荷的电势能先减小后增大,故C正确;
D.图像的切线斜率绝对值表示电场强度大小,则沿x轴从P点运动到B点场强逐渐增大,根据牛顿第二定律可得
可知一点电荷只在静电力作用下沿x轴从P点运动到B点,加速度逐渐增大,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共6小题,共60分
13. 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的___________填选项前的字母。
A.动能变化量与重力势能变化量
B.速度变化量和重力势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
(2)在实验中,已知重物质量,在纸带上打出一系列的点,O为起点,如图所示单位为cm,打点时间间隔为,重力加速度g取,那么从打O点到打B点的过程中:
①打点计时器打下计数点B时,重物的速度___________;重物的重力势能变化量___________,动能变化量___________。(结果保留两位有效数字)
②大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是___________填选项前的字母。
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
【答案】 ①. A ②. 0.98 ③. 0.49 ④. 0.48 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1] 为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等。
故选A。
(2)[2] 利用匀变速直线运动的推论B点的速度等于AC间的平均速度,故
[3] 重力势能减小量
[4] 动能变化量
[5] 由于纸带在下落过程中,重锤和空气之间存在阻力,纸带和打点计时器之间存在摩擦力,所以减小的重力势能一部分转化为动能,还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功,故重力势能的减少量大于动能的增加量。
故选C。
14. 某科学小组欲通过测定工业废水的电阻率,来判断废水是否达到排放标准(一般电阻率大于110 Ω·m的废水即达到排放标准)。该小组用透明塑料板自制了个长方体容器,其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板(板的厚度和板的电阻的影响可忽略不计),铜薄板上端分别带有接线柱A、B,如图甲所示。容器内表面长a=40 cm,宽b=20 cm,高c=20 cm。将废水注满容器后,进行如下实验操作∶
(1)用多用电表的电阻挡粗测容器中废水的电阻,选择开关置于“×100”挡,其示数如图乙所示,则该废水的电阻值约为________ Ω;
(2)为更精确地测量所取废水的电阻率,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.直流电源E(电动势E约3 V,内阻r0约0.1 Ω);
B.电压表V(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);
C.电流表A1(量程0~3 mA,内阻约10 Ω);
D.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.4 Ω);
E.滑动变阻器R(0~50 Ω,额定电流2.0 A);
F.开关S一个,导线若干。
图丙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图,图丙中的电流表A应为________(填写器材前面的字母序号“C”或“D”),请你补全电路图_______。
(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示。
电压U/V
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
电流I/mA
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
(4)由以上测量数据可以求出待测废水的电阻率ρ=________ Ω·m。该废水________(选填“达到”或“未达到”)排放标准。
【答案】 ①. 1100 ②. C ③. ④. 100 ⑤. 未达到
【解析】
【详解】[1]图乙可知该废水的电阻值约为
[2]结合题中数据,可知电路中最大电流约为
故电流表选,即选C。
[3]因为待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值,滑动变阻器采用限流式起不到调节作用,故采用分压式,故电路图如下
[4][5]根据实验原理及图中表格数据,可知待测废水的电阻
根据
代入题中数据,联立解得
可知该废水未达到排放标准。
15. 某同学要将一小量程电流表(满偏电流为Ig=250 μA,内阻为Rg=1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图所示,其中定值电阻R1=40 Ω,R2=360 Ω。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为多少毫安;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程为多少毫安。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当开关S接A端时,该电流表电流最大值
代入题中数据,解得
则该电流表的量程为。
【小问2详解】
当开关S接B端时,该电流表电流最大值
代入题中数据,解得
则该电流表的量程为。
16. 一次空间探测中,空间探测器进入某行星的引力范围后,绕该行星做匀速圆周运动。已知该行星的半径为R,探测器运行轨道的半径为r,运行速度大小为v0,万有引力常量为G。求:
(1)该探测器的周期T;
(2)该行星表面的重力加速度大小g;
(3)该行星的第一宇宙速度大小v。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)该探测器的周期
(2)设探测器质量为m,行星对探测器的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力
在星球表面
解得
(3)设卫星质量为m0,卫星绕该行星表面附近做匀速圆周运动的线速度大小为该行星的第一宇宙速度大小
解得
17. 一个电荷量为q=2×10-8C,质量为m=1×10-14 kg的带负电的粒子,由静止经电压为U1=1 600 V的加速电场加速后,立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2=2 400 V的偏转电场,然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点,偏转电场两极板间距为d=8 cm,极板长L=8 cm,极板的右端与荧光屏之间的距离也为L=8 cm。整个装置如图所示,(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度v0的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y;
(3)P点到O2的距离y′。
【答案】(1)8×104 m/s;(2)3×10-2 m;(3)0.09 m
【解析】
【分析】
【详解】(1)由动能定理可得
代入数据解得
(2)粒子进入偏转电场后做类平抛运动,水平方向上
在竖直方向上
联立并代入数据,解得
(3)由几何知识知
解得
18. 如图是小明设计的一个游戏装置。该滑道分为AM、AB、CDE及EF,其中AB,CDE轨道光滑,轨道AM和EF部分的动摩擦因数为0.5。在M点处安装一弹簧装置,将一物块与弹簧紧贴,释放弹簧,物块从M点处出发,在AB轨道滑行时不会脱离AB。游戏成功的要求:通过BC,物块不会脱离CDE轨道,并最后平稳地停在EF轨道某处。停止位置距离E点更近者获胜。现已知物块的质量为1kg,R=2m,D点、A点及圆心位于同一水平线,AM的长度x=1m,B、C到圆心的距离H=2m,EF足够长,不计空气阻力及弹簧装置内部物块的位移,物块可视为质点,g=10m/s2。若某次游戏成功,回答下列有关问题:
(1)求物块在C点时速度的最小值vC;
(2)求弹簧的弹性势能最小值Ep0;
(3)若物块在M点处的弹性势能Ep1=45J,求物块在E点处对轨道的压力;
(4)求弹簧的弹性势能Ep与最后停止时物块到E点的距离d的关系式。
【答案】(1)
(2)
(3),方向竖直向下
(4)()
【解析】
【小问1详解】
当物块恰好经过C点时,物块经过C点时速度最小,此时重力刚好提供向心力,则有
解得
【小问2详解】
从释放弹簧到C点过程,根据功能关系可得
代入数据解得弹簧的弹性势能最小值为
【小问3详解】
若物块在M点处的弹性势能,从M点到E点过程,根据功能关系可得
解得
在E点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,物块在E点处对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
【小问4详解】
物块从M点处到最终停止过程,根据功能关系可得
代入数据可得()
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