精品解析：福建省厦门双十中学2024-2025学年高三上学期第三次月考物理试题

厦门双十中学2024—2025学年第一学期第三次月考 高三物理试题 试卷满分：100分　考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得用规定以外的笔和纸答题，不得在答题卡上做任何标记。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题（每题4分，共4题） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 航天员可以在近地圆轨道上飞行的空间站中自由地漂浮，这表明他所受地球引力的大小近似为零 B. “满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎。仔细看山山不动，是船行”诗句中“山不动”是以船为参考系 C. 当物体的位移不为零时，其位移的方向一定与该段时间内平均速度的方向相同 D. 力是国际单位制中的基本物理量 2. 为研究球鞋的防滑性能，某同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角等于。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知。．下列说法正确的是（ ） A. 球鞋与斜面间的动摩擦因数为0.8 B. 在球鞋滑动前，增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小 C. 在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角大于 D. 斜面倾角为时，轻推球鞋使球鞋获得初速度沿斜面匀速下滑，此时地面对斜面有向左的滑动摩擦力 3. “隔空充电”是目前无线充电技术的主要研究方向，其原理与变压器相似。在充电基座的送电线圈中接入交变电流（如图甲所示），其会在周围空间产生变化的磁场，从而使手机等用电器的受电线圈中产生感应电流（如图乙所示）。由于两线圈间存在一定的距离，则在两线圈中仍成立的关系是（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为，物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为已知量，则（ ） A. 过程，物块所受的摩擦力方向向左 B. 过程，物块做匀加速运动 C. 弹簧的劲度系数为 D. 物块运动到处时，物块的加速度大小为 二、双项选择题（共4小题，每小题只有两个选项是正确的，漏选得3分，错选得0分，每题6分，共24分） 5. 2023年7月2日中国女篮73比71战胜日本女篮，时隔12年再度夺得女篮亚洲杯冠军！在比赛中，运动员将篮球从位置1斜向上抛出，轨迹如图所示。若篮球在运动过程中所受空气阻力大小与其速率成正比，重力加速度为g，则该篮球从抛出到运动至最高点的过程中（　　） A. 运动轨迹为抛物线 B. 加速度大小一定变小 C. 在最高点处加速度一定大于g D. 速率先变小后变大 6. 静电喷涂的基本原理是将高压静电发生器产生的负高压电缆引到喷枪，使油漆带上负电。带负电的油漆经压缩空气作用而雾化成很细的雾粒后移出喷枪，在电场力的作用下，被吸附到带正电接地的工件上，在工件表面形成均匀的漆膜，以达到喷涂目的。下图为静电喷涂的简要示意图，某雾粒从A点运动到B点，忽略空气阻力、重力及雾粒间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. A点电势高于B点电势 B. 雾粒在A点的电势能大于在B点的电势能 C. 雾粒运动的轨迹一定与电场线重合 D. 静电喷涂能显著减少飞散在空气中的漆雾，改善喷漆工人的劳动条件，消除职业病，而且还可以节约油漆，提高工作效率 7. 两颗相距足够远的行星a、b，半径均为，两行星各自卫星的公转速度的平方与公转半径的倒数个的关系图像如图所示．则关于两颗行星及它们的卫星的描述，正确的是（ ） A. 行星a的质量较大 B. 行星a的第一宇宙速度较大 C. 取相同公转半径，行星a的卫星向心加速度较小 D. 取相同公转速度，行星a的卫星周期较小 8. 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线MN和PQ之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框abcd四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab边恰好与虚线MN重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，导线框的ab边一定没有经过虚线PQ B. 时间内，导线框的速度大小为 C. 时间内，导线框a、c两点间的电势差为0 D. 时间内，导线框的位移大小为 三、填空实验题（每空2分，共28分） 9. 如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时电容器正在_____（填“充电”或“放电”） 10. t=0时刻简谐横波的波源从坐标原点处起振，t=0.15s时，波形图如图所示，平衡位置位于x=60cm处的质点M开始振动，质点N的位移为则该波在介质中传播的速度大小为___________m/s，质点N的平衡位置坐标为___________cm。 11. 实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验。实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力。 （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝______mm。 （2）下列说法中正确的是______。 A. 槽码的质量应远小于滑块的质量 B. 气垫导轨右端应比左端高 C. 先释放滑块再打开气垫导轨的气源 （3）实验小组用如下方法测量滑块的加速度a：将滑块从图甲所示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，两个光电门间的距离为L，则滑块的加速度大小a＝______（用字母、、L、d表示）。 （4）为了减小偶然误差，该小组同学设计了另一种方案，测得遮光条从光电门1到2的时间为t，两个光电门间的距离为L，保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t的数据，作出了图像如图丙所示，已知纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门______（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小a＝______。 12. 某同学设计了如图所示的电路测量某电阻Rx的阻值，该电阻的阻值约为200Ω。已知直流电源的电动势为9V，内阻很小可忽略、电阻箱R的规格为0~9999.9Ω，可供选择的电流表为A1（量程500mA，内阻约为50Ω），A2（量程100mA，内阻约为50Ω），A3（程50mA，内阻约为50Ω）。 (1)为了尽可能测量准确，减小误差，电流表应该选用___________（填“A1”“A2”或“A3”）。 (2)闭合开关S1前，将电阻箱R接入电路的阻值调到___________（填“最大值”“最小值”或“任意值”）。 (3)先闭合开关S1，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电阻箱的阻值比200Ω稍___________（填“大”或“小”），记录这时电阻箱的示数R1及电流表的示数I；再断开开关S2，将电阻箱的阻值调___________（填“大”或“小”），使电流表的示数为___________，记录这时电阻箱的阻值为R2，则被测电阻的阻值Rx=___________（用记录的数值字母表示）。 四、计算题（3小题，共32分） 13. 在进行运输作业时常应用一些省力装置，如图为某同学设计的定滑轮运输装置图。P为质量为m的待运输材料，Q为与待运输材料质量相等的配重，二者通过轻绳连接。在Q上继续增加一定质量的配重，P将向上加速运动，当Q落地，P继续上升后速度恰好减为零。已知初始时配重离地高度为h，重力加速度为g，不计一切阻力。求： （1）上增加的配重的质量； （2）上升过程中，轻绳对P拉力的最大瞬时功率。 14. 如图所示，一束质量为、电荷量为的粒子，恰好沿直线从两带电平行板正中间通过，沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域，粒子经过圆形磁场区域后，其运动方向与入射方向的夹角为（弧度）。已知两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为，方向均垂直纸面向里，两平行板间电势差为，间距为，不计空气阻力及粒子重力的影响，求： （1）粒子进入圆形磁场的速率； （2）粒子在圆形磁场区域中运动的时间； （3）圆形磁场区域的半径。 15. 如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的点，点右侧粗糙，左侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动，A以速度沿平板滑动直至与B左侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量，B的质量，A与B的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，，取重力加速度。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求： （1）A与B的挡板碰撞后，A的速度大小； （2）运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量Q；（结果保留两位有效数字） （3）摆长L。（） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门双十中学2024—2025学年第一学期第三次月考 高三物理试题 试卷满分：100分　考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得用规定以外的笔和纸答题，不得在答题卡上做任何标记。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题（每题4分，共4题） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 航天员可以在近地圆轨道上飞行的空间站中自由地漂浮，这表明他所受地球引力的大小近似为零 B. “满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎。仔细看山山不动，是船行”诗句中“山不动”是以船为参考系 C. 当物体的位移不为零时，其位移的方向一定与该段时间内平均速度的方向相同 D. 力是国际单位制中的基本物理量 【答案】C 【解析】 【详解】A．航天员在近地轨道空间站中漂浮是因为处于完全失重状态，但地球引力仍提供其圆周运动的向心力，引力大小并不为零，故A错误。 B．“山不动”描述的是山相对于地面静止的现象，因此参考系是地面或山本身，而非船，故B错误。 C．平均速度定义为位移与时间的比值，平均速度方向与位移方向必然相同，故C正确。 D．国际单位制中的基本物理量包括质量、长度、时间等，而力不是基本物理量，故D错误。 故选C。 2. 为研究球鞋的防滑性能，某同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角等于。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知。．下列说法正确的是（ ） A. 球鞋与斜面间的动摩擦因数为0.8 B. 在球鞋滑动前，增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小 C. 在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，斜面倾角大于 D. 斜面倾角为时，轻推球鞋使球鞋获得初速度沿斜面匀速下滑，此时地面对斜面有向左的滑动摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】A．由平衡可知 可得球鞋与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.75 选项A错误； B．在球鞋滑动前，球鞋对斜面的压力 增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小，选项B正确； C．在鞋内放置重物，逐渐增大斜面倾角，当球鞋刚好开始滑动时，则 可得斜面倾角 α=37° 选项C错误； D．斜面倾角为时，当不施加力时鞋子对斜面的摩擦力 对斜面的压力 两个力的合力竖直向下，可知此时地面对斜面体无摩擦力作用；轻推球鞋使球鞋获得初速度沿斜面匀速下滑，斜面受力并未发生变化，则地面对斜面体仍无摩擦力作用，故D错误。 故选B。 3. “隔空充电”是目前无线充电技术的主要研究方向，其原理与变压器相似。在充电基座的送电线圈中接入交变电流（如图甲所示），其会在周围空间产生变化的磁场，从而使手机等用电器的受电线圈中产生感应电流（如图乙所示）。由于两线圈间存在一定的距离，则在两线圈中仍成立的关系是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．有一部分能量会以电磁波的形式散发到周围的空间损失掉，也有一部分能量转化为手机的内能损失掉。所以两线圈中的 由于传输过程中有“漏磁”及能量的损失，则理想变压器原副线圈电压电流与匝数的定量关系不再适用。故ACD错误； B．送电线圈与受电线圈通过互感实现能量传递，不改变交变电流的频率。故B正确。 故选B。 4. 如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为，物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为已知量，则（ ） A. 过程，物块所受的摩擦力方向向左 B. 过程，物块做匀加速运动 C. 弹簧的劲度系数为 D. 物块运动到处时，物块的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．物块在刚释放的一段时间内相对传送带向左滑动，受到的滑动摩擦力向右，同时弹簧弹力逐渐增大，由题图乙可知当时，摩擦力发生突变，瞬间减小后，随着x正比例增大，考虑到弹簧弹力也是随x而正比例增大，由此可推知当时，物块刚好达与传送带达到共同速度，之后随着传送带继续向右运动，在过程物块始终相对传送带静止，弹力和静摩擦力同时增大且平衡，物块做匀速直线运动，当时，弹簧弹力大小增大至与滑动摩擦力大小相同，故AB错误； C．根据AB选项分析可知，物块在2x0处滑动摩擦力等于弹簧拉力，故 故C正确； D．根据对称性可知，物体可以运动到3x0处，此时根据牛顿第二定律 解得 故D错误。 故选C。 二、双项选择题（共4小题，每小题只有两个选项是正确的，漏选得3分，错选得0分，每题6分，共24分） 5. 2023年7月2日中国女篮73比71战胜日本女篮，时隔12年再度夺得女篮亚洲杯冠军！在比赛中，运动员将篮球从位置1斜向上抛出，轨迹如图所示。若篮球在运动过程中所受空气阻力大小与其速率成正比，重力加速度为g，则该篮球从抛出到运动至最高点的过程中（　　） A. 运动轨迹为抛物线 B. 加速度大小一定变小 C. 在最高点处加速度一定大于g D. 速率先变小后变大 【答案】BC 【解析】 【详解】ABD．如图所示   篮球在上升至最高点的过程中，受重力和空气阻力，两个力均做负功，根据动能定理可知，速率v变小，则阻力逐渐减小，两个力的夹角变大，根据平行四边形定则可知，合力变小，根据牛顿第二定律可知加速度变小，轨迹不是抛物线，故AD错误，B正确； C．篮球在最高点处，速度沿水平方向，仍受空气阻力作用，则合力大于重力，加速度大于重力加速度g，故C正确。 故选BC。 6. 静电喷涂的基本原理是将高压静电发生器产生的负高压电缆引到喷枪，使油漆带上负电。带负电的油漆经压缩空气作用而雾化成很细的雾粒后移出喷枪，在电场力的作用下，被吸附到带正电接地的工件上，在工件表面形成均匀的漆膜，以达到喷涂目的。下图为静电喷涂的简要示意图，某雾粒从A点运动到B点，忽略空气阻力、重力及雾粒间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. A点电势高于B点电势 B. 雾粒在A点的电势能大于在B点的电势能 C. 雾粒运动的轨迹一定与电场线重合 D. 静电喷涂能显著减少飞散在空气中的漆雾，改善喷漆工人的劳动条件，消除职业病，而且还可以节约油漆，提高工作效率 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图可知，电场线由B发出，止于A，所以A点电势低于B点电势，故A错误； B．雾粒带负电，负电荷在电势越低的位置反而电势能越高，所以它在A点的电势能大于在B点的电势能，故B正确； C．对于做曲线运动的雾粒，它所受电场力方向应指向运动轨迹的凹侧，而电场力方向又沿电场线的切线方向，此时雾粒运动的轨迹不可能与电场线重合，只有当雾粒沿直电场线做直线运动时二者才重合，故C错误； D．静电喷涂能显著减少飞散在空气中的漆雾，改善喷漆工人的劳动条件，消除职业病，而且还可以节约油漆，提高工作效率，故D正确。 故选BD。 7. 两颗相距足够远的行星a、b，半径均为，两行星各自卫星的公转速度的平方与公转半径的倒数个的关系图像如图所示．则关于两颗行星及它们的卫星的描述，正确的是（ ） A. 行星a的质量较大 B. 行星a的第一宇宙速度较大 C. 取相同公转半径，行星a的卫星向心加速度较小 D. 取相同公转速度，行星a的卫星周期较小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可知 得 可知图线的斜率表示GM，a的斜率大，则行星a的质量较大，故A正确； B．根据 得第一宇宙速度 因为行星a的质量较大，则行星a的第一宇宙速度较大，故B正确； C．根据 得 取相同的公转半径，由于行星a的质量较大，则行星a的卫星向心加速度较大，故C错误； D．根据 得 取相同的公转速度，由于行星a的质量较大，可知行星a的卫星轨道半径较大，根据知，行星a的卫星周期较大，故D错误。 故选AB。 8. 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线MN和PQ之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框abcd四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab边恰好与虚线MN重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，导线框的ab边一定没有经过虚线PQ B. 时间内，导线框的速度大小为 C. 时间内，导线框a、c两点间的电势差为0 D. 时间内，导线框的位移大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．导线框在下滑过程中，若导线框的边长大于MN和PQ之间的磁场宽度，导线框的ab边可以经过虚线PQ，故A错误； B．时间内，设导线框的总电阻为R，根据平衡条件可得 其中 时间内，根据平衡条件可得 其中 则时间内，导线框的速度大小为 故B错误； C．时间内，a、b两点间的电势差为 c、b两点间的电势差为 所以a、c两点间的电势差为0，故C正确； D．时间内，根据动量定理 其中 解得导线框的位移大小为 故D正确。 故选CD。 三、填空实验题（每空2分，共28分） 9. 如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时电容器正在_____（填“充电”或“放电”） 【答案】放电 【解析】 【详解】由螺线管中的磁场方向结合右手定则可知，此时电路中的电流方向为逆时针，电容器上极板带正电，正在放电。 10. t=0时刻简谐横波的波源从坐标原点处起振，t=0.15s时，波形图如图所示，平衡位置位于x=60cm处的质点M开始振动，质点N的位移为则该波在介质中传播的速度大小为___________m/s，质点N的平衡位置坐标为___________cm。 【答案】 ①. 4 ②. 4 【解析】 【详解】[1]0~0.15s内，该波沿x轴正方向传播的距离 Δx=0.6m 则 [2]由图知 0.6m 可知 λ=0.48m 设t=0.15s时波源的相位为，则质点N的相位为，波源O比质点N超前相位，结合 可知 xN=4cm 11. 实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验。实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力。 （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝______mm。 （2）下列说法中正确的是______。 A. 槽码的质量应远小于滑块的质量 B. 气垫导轨右端应比左端高 C. 先释放滑块再打开气垫导轨的气源 （3）实验小组用如下方法测量滑块的加速度a：将滑块从图甲所示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，两个光电门间的距离为L，则滑块的加速度大小a＝______（用字母、、L、d表示）。 （4）为了减小偶然误差，该小组同学设计了另一种方案，测得遮光条从光电门1到2的时间为t，两个光电门间的距离为L，保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t的数据，作出了图像如图丙所示，已知纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门______（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小a＝______。 【答案】（1）5.25 （2）A （3） （4） ①. 2 ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 【小问2详解】 A．实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力，所以槽码的质量应远小于滑块的质量，故A正确； B．由于滑块在气垫导轨上可看成不受摩擦力作用，细线的拉力即为滑块所受的合力，所以不需要气垫导轨应保持水平，故B错误； C．实验中先打开气垫导轨的气源再释放滑块，故C错误。 故选A。 【小问3详解】 滑块经过两个光电门的速度分别为 ， 因滑块做匀加速直线运动，则有 【小问4详解】 由题意可得 变形可得 由此可知，表示遮光条通过光电门2的速度，且 所以 12. 某同学设计了如图所示的电路测量某电阻Rx的阻值，该电阻的阻值约为200Ω。已知直流电源的电动势为9V，内阻很小可忽略、电阻箱R的规格为0~9999.9Ω，可供选择的电流表为A1（量程500mA，内阻约为50Ω），A2（量程100mA，内阻约为50Ω），A3（程50mA，内阻约为50Ω）。 (1)为了尽可能测量准确，减小误差，电流表应该选用___________（填“A1”“A2”或“A3”）。 (2)闭合开关S1前，将电阻箱R接入电路的阻值调到___________（填“最大值”“最小值”或“任意值”）。 (3)先闭合开关S1，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电阻箱的阻值比200Ω稍___________（填“大”或“小”），记录这时电阻箱的示数R1及电流表的示数I；再断开开关S2，将电阻箱的阻值调___________（填“大”或“小”），使电流表的示数为___________，记录这时电阻箱的阻值为R2，则被测电阻的阻值Rx=___________（用记录的数值字母表示）。 【答案】 ①. A3 ②. 最大值 ③. 大 ④. 小 ⑤. I ⑥. 【解析】 【详解】(1)[1]根据欧姆定律可得，通过电阻的最大电流约为 故电流表选A3。 (2)[2]闭合开关S1前，为了保护电路，将电阻箱的电阻调到最大值。 (3)[3][4][5]根据题意得，先闭合开关S1，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电阻箱的阻值比200Ω稍大，记录这时电阻箱的示数R1及电流表的示数I；再断开开关S2，将电阻箱的阻值调小，使电流表的示数为I。 [6]根据闭合电路欧姆定律得，S2闭合时有 S2断开时有 联立解得 四、计算题（3小题，共32分） 13. 在进行运输作业时常应用一些省力装置，如图为某同学设计的定滑轮运输装置图。P为质量为m的待运输材料，Q为与待运输材料质量相等的配重，二者通过轻绳连接。在Q上继续增加一定质量的配重，P将向上加速运动，当Q落地，P继续上升后速度恰好减为零。已知初始时配重离地高度为h，重力加速度为g，不计一切阻力。求： （1）上增加的配重的质量； （2）上升过程中，轻绳对P拉力的最大瞬时功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 上增加质量的配重后，对 P、Q整体分析， 设P、Q的加速度为，由牛顿第二定律得 设Q落地瞬间P的速度大小为v，满足 Q落地后，P继续上升直到速度减为零，对P分析得 联立解得 【小问2详解】 由（1）可知 在P加速上升时，设轻绳的拉力为F，P、Q运动时加速度大小为a，对P分析，由牛顿第二定律得 解得 当Q碰地瞬间， P的速度达到最大，由（1）可知 此时拉力的瞬时功率达到最大 解得 14. 如图所示，一束质量为、电荷量为的粒子，恰好沿直线从两带电平行板正中间通过，沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域，粒子经过圆形磁场区域后，其运动方向与入射方向的夹角为（弧度）。已知两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为，方向均垂直纸面向里，两平行板间电势差为，间距为，不计空气阻力及粒子重力的影响，求： （1）粒子进入圆形磁场的速率； （2）粒子在圆形磁场区域中运动的时间； （3）圆形磁场区域的半径。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由粒子在平行板间做直线运动可知 平行板间的电场强度为 解得 （2） 设该粒子在圆形区域中做圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力可知 同时有 粒子在圆形磁场区域中运动的时间 解得 （3）由几何关系可知 解得 15. 如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的点，点右侧粗糙，左侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动，A以速度沿平板滑动直至与B左侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量，B的质量，A与B的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，，取重力加速度。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求： （1）A与B的挡板碰撞后，A的速度大小； （2）运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量Q；（结果保留两位有效数字） （3）摆长L。（） 【答案】（1）2m/s；（2）0.55J；（3） 【解析】 【详解】（1）A与B左侧挡板发生弹性碰撞过程中，满足动量守恒和机械能守恒 解得 ， 碰撞后A的速度大小为2m/s，符号表示方向水平向右； （2）设A进入粗糙部分到停下来位移为x0，根据定能定理 解得 所用时间 由于A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，可知A减速的位移大小等于B的向左匀速运动过程的位移，在A匀速运动的过程中，对平板B，根据牛顿第二定律 可得 根据位移与时间的关系可知 解得 ，（舍去） A开始减速时，B的速度 在A减速过程中，对平板B，根据牛顿运动定律 解得 平板B在地面上又滑动的位移为 因此运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量 （3）平板B光滑部分的长度 从小球与A碰后到A再次回到位置所需总时间 由题意可知 而 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $