精品解析：浙江省桐乡市高级中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试卷（实验班）

桐乡高级中学2025学年第一学期高二年级10月考 物理试题卷（实验班） 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共27分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息如图1、2所示。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山，更是发现了不少有趣的物理现象。下列说法正确的是（　　） A. 研究飞机下降过程机翼的形态变化时，能将飞机看成质点 B. 若飞行轨迹长为2100km，则飞机的位移也为2100km C. 若整个路程为2100km，则飞机的平均速率为700km/h D. 题中图1的“11：30”表示时间间隔 2. 如图甲所示，小鸟一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其图像如图乙所示，自由落体运动的时间为，整个过程的运动时间为，最大速度为，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 研究小鸟俯冲动作时能将其视为质点 B. 整个过程下落的高度为 C. 至时间内小鸟的加速度大小为 D. 至时间内小鸟受到的阻力比重力小 3. 如图所示，生活中，常见密绕在轴上的卷纸用两条轻绳拴着悬挂在竖直墙壁的A、A'点，方便取用。卷纸静止时受到重力G、竖直墙壁给卷纸的支持力FN和轻绳给卷纸轴的拉力FT，不计一切摩擦，则随着卷纸的缓慢使用（　　） A. FN不断减小，FT不断增大 B. FN一定比重力小 C. FN和FT的合力大小始终不变 D. 卷纸所受合力大小始终不变 4. 如图所示，水平恒力F推小车和货物一起做匀加速直线运动，小车的质量为M，货物的质量为m，它们的共同加速度为a，货物与小车间的动摩擦因数为μ。小车与地面间的滚动摩擦力不计，在运动过程中（已知重力加速度为g）（　　） A. 货物受到的合力大小为F B. 货物受到的合力大小一定为μmg C. 小车受到的摩擦力大小一定为 D. 小车受到的合力大小一定为 5. 如图甲为某机场行李物品传送装置实物图，图乙为该装置直线段部分简化图，由传送带及固定挡板组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面与水平台面的夹角。工作人员将长方体货物（可视为质点）从图乙传送带左端由静止释放，货物匀加速运动一段距离后被取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图丙。已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.40，其侧面与挡板C间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10m/s²，，，不计空气阻力。则货物匀加速运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 小巴同学要过60m宽的小河，所乘小船在静水中划行的速率为5m/s，河水的流速为3m/s，则最短渡河时间是 （　　） A. 12s B. 15s C. 20s D. 无法确定 7. 地球同步卫星的对地张角为2θ，运行轨道如图中圆形虚线所示。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，则地球的自转周期为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，电荷量为和的两个点电荷，分别位于y轴上的O、M两点。若规定无限远处电势为零，则在两电荷连线上各点的电势随y坐标变化的关系如图所示，A、B两点的电势为零，BD段中C点的电势最高。则下列说法中正确的是（　　） A. 两点电荷电性相同 B. A、B两点电场强度相同 C. 从B点沿y轴正方向，电势先减小后增大 D. 将一负点电荷沿y轴正方向从B点移到D点，电场力先做正功后做负功 9. 在竖直平面内有坐标系，空间存在垂直平面向里的匀强磁场和竖直向下匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，一电荷量为q的带正电粒子（重力忽略不计）从坐标原点以速度沿x轴正方向开始运动，其轨迹可能为下列图像中的（　　） A. B. C. D. 二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 10. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重力的，g取10m/s2，则（　　） A. 汽车在前5s内受到的阻力大小为200N B. 汽车的额定功率为40kW C. 前5s内牵引力的功率为30kW D. 汽车的最大速度为30m/s 11. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度为，不考虑任何阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球运动到最高点时的速度为 C. 小球能够上升的最大高度为 D. 若，小球在与圆弧滑块分离后向左做平抛运动 12. 如图甲所示，竖直轻弹簧下端固定在地面上，以弹簧原长处为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，物块B置于弹簧上端并处于静止状态。现让物块A从O点由静止释放，与B碰撞后一起向下运动。以B开始静止时所在平面为参考平面，A向下运动过程中，A、B的总机械能E与A的位置坐标x的关系如图乙所示，图中数据皆为已知量，A、B均可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. B的质量为A的3倍 B. 弹簧的劲度系数为 C. A、B碰撞过程损失的机械能为 D. A、B总机械能为零时位置坐标为 13. 某卫星绕地球运动的示意图如图，卫星运动周期为地球自转周期的，卫星运行轨道与赤道平面存在一定夹角，某时刻卫星恰好经过赤道上点的正上方。已知地球质量为，地球半径为，引力常量为，卫星的运动视作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星的加速度是点加速度的倍 B. 卫星下一次经过点正上方时，卫星转过的角度为 C. 卫星转过的角度为时，卫星与点距离最远 D. 卫星与点的最远距离为 三、实验题（本题共3小题，每空1分，共14分） 14. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作： ①如图甲，两细绳套拴在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板，橡皮条的原长为GE； ②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力、的共同作用下，位于O点，橡皮条伸长的长度为EO； ③撤去、，改用一个力F单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于O点，如图丙。 （1）同学们发现，力F单独作用，与、的共同作用的效果是一样的，由于两次橡皮条伸长的长度、方向相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于、的合力。本实验采用的科学方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）然后实验小组探究了合力F与分力、的关系，测量流程如下： ①由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力与、和F（三个力的方向沿各自细绳的方向，三个力大小由弹簧测力计读出）；某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如上图所示，弹簧秤示数为_________N； ②用虚线将拉力F的箭头端分别与、的箭头端连接如图丁，此图形应该是________； ③多次改变拉力、的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示，进一步检验所围成的图形。 （3）若是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是________（选填“F”或“”）。 （4）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为θ，合力为F，F与θ的关系图像如图所示。已知这两个分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最小值为________。 15. 某同学想测某电阻的阻值。 （1）该同学先用多用电表的欧姆挡中的“”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为_______Ω。 为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A.电流表（量程为，内阻约为）； B.电流表（量程为，内阻）； C.定值电阻； D.定值电阻； E.滑动变阻器，允许通过的最大电流为200mA）； F.滑动变阻器，允许通过的最大电流为50mA）； G.蓄电池（电动势为3V，内阻很小）； H.开关。 （2）滑动变阻器应选择_______（填“”或“”）。 （3）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示，图中定值电阻R应选择_______（填“”或“”）。在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式_______（用表示）。 16. 小华同学新买了两节同一型号的干电池，并用这两节干电池串联起来组成一个电源给手电筒供电，他利用如图1甲所示的电路对这个电源的电动势和内阻进行了测量。所选用的器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电压表V（量程为0~3V，内阻很大），定值电阻R0=10.0Ω，开关，导线若干，正确完成实验操作后利用取得的多组数据得到了如图2所示的图像，并比较准确地测得了电源的电动势和内阻。 （1）测量的结果如图1乙、丙，则电压表读数为______V，电阻箱读数为______Ω； （2）根据如图2所示的图像，求出电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。（计算结果保留三位有效数字） （3）根据如图甲电路，判别电源电动势测量值E测与真实值E真之间的大小关系，E测______E真。 四、解答题（共4大题，共43分，只有答案没有过程不给分。） 17. 质量为的小物块静止在倾角为的斜面的底端，现对其施一沿斜面向上大小为7.5N的力F，2s后撤去力。已知，，物块与斜面间的动摩擦因数，取，设斜面足够长。求： （1）物块沿斜面向上运动的最大距离是多少？ （2）物块沿斜面运动的时间是多少？ 18. X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器。图甲是某种XT机主要部分的剖面图。其工作原理是在X射线管中，从电子枪逸出的电子（初速度可忽略）被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线。图乙中之间的加速电压，两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为10cm。已知电子质量，电荷量，偏转极板长，间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。 （1）求电子进入偏转电场区域时速度的大小； （2）求靶台中心点离板右侧的水平距离； （3）若使电子打在靶台上，求两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。 19. 物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的曲线轨道PA、半径为的半圆单轨道ABC、半径为的半圆圆管轨道CDE、光滑水平面EF、长度的水平传送带FG、长度的粗糙水平面GH、光滑水平面HK组成，且各段各处平滑连接。轨道的右端K固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时其自由端的位置在H点。现将一质量为m=0.1kg的小滑块（可视为质点）从PA轨道h高处静止释放。已知传送带的速度v=2m/s，小滑块与传送带动摩擦因数为，与GH间的动摩擦因数为。 （1）若h=1.2m，求小滑块运动到B点时对轨道的压力大小； （2）要保证小滑块能够到达E点，求h的最小值； （3）若h=2.2m， 求 ①小滑块第一次到达传送带G点因与传送带摩擦产生的热量Q； ②小滑块最终停止的位置距H点的距离。 20. 如图所示，空间直角坐标系内有一由正方体和半圆柱体拼接而成的空间区域，立方体区域内存在沿轴负方向的匀强电场，半圆柱体区域内存在沿轴负方向的匀强磁场、分别为、的中点，、分别为、的中点，、分别为半圆弧、的中点，为的中点。质量为、电荷量为的带正电粒子在竖直平面内由点斜向上射入匀强电场，入射的初速度大小为，方向与轴正方向夹角为。一段时间后，粒子垂直于竖直平面射入匀强磁场。已知正方体的棱长和半圆柱体的直径均为，匀强磁场的磁感应强度大小为，不计粒子重力，， （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）求粒子自射入电场到离开磁场时的运动时间； （3）若粒子以相同的初速度自点射入匀强电场，求粒子离开匀强磁场时的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 桐乡高级中学2025学年第一学期高二年级10月考 物理试题卷（实验班） 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共27分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息如图1、2所示。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山，更是发现了不少有趣的物理现象。下列说法正确的是（　　） A. 研究飞机下降过程机翼的形态变化时，能将飞机看成质点 B. 若飞行轨迹长为2100km，则飞机的位移也为2100km C. 若整个路程为2100km，则飞机的平均速率为700km/h D. 题中图1的“11：30”表示时间间隔 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究飞机下降过程机翼的形态变化时，机翼的形状和体积对所研究问题的影响 不能忽略，此时不能将飞机看成质点，故A错误； B．若整个飞行轨迹为2100km，则路程为2100km，由于飞机的运动轨迹为曲线，则其位移大小小于2100km，故B错误； C．若整个路程为2100km，则平均速率为，故C正确； D．题中“11∶30”指实际降落的一个状态，可知，“11∶30”表示时刻，故D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，小鸟一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其图像如图乙所示，自由落体运动的时间为，整个过程的运动时间为，最大速度为，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 研究小鸟俯冲动作时能将其视为质点 B. 整个过程下落的高度为 C. 至时间内小鸟的加速度大小为 D. 至时间内小鸟受到的阻力比重力小 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究小鸟俯冲动作时，小鸟的形体大小不能忽略，不能将其视为质点，A错误； B．自由落体过程中 可得 图像与坐标轴围成的面积等于位移可知，整个过程下落的高度为，选项B正确； C．至时间内小鸟的加速度大小为，C错误； D．至时间内小鸟向下做减速运动，加速度向上，根据f-mg=ma2，可知小鸟受到的阻力比重力大，D错误。 故选B。 3. 如图所示，生活中，常见密绕在轴上的卷纸用两条轻绳拴着悬挂在竖直墙壁的A、A'点，方便取用。卷纸静止时受到重力G、竖直墙壁给卷纸的支持力FN和轻绳给卷纸轴的拉力FT，不计一切摩擦，则随着卷纸的缓慢使用（　　） A. FN不断减小，FT不断增大 B. FN一定比重力小 C. FN和FT的合力大小始终不变 D. 卷纸所受合力大小始终不变 【答案】D 【解析】 【详解】根据对称性可知两根轻绳的拉力大小相等，设两根轻绳的合力为 A．设轻绳与竖直方向的夹角为，对卷纸受力分析如图所示 由平衡条件可知 随着卷纸的缓慢使用，G和均减小，可知增大，减小，故均减小，故A错误； B．因为 由于大小无法判断，故FN不一定比重力小，故B错误； C．对卷纸，由平衡条件可知FN和FT的合力大小等于G，由于G减小，故二者合力减小，故C错误； D．由平衡条件可知卷纸所受合力大小始终不变且为0，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，水平恒力F推小车和货物一起做匀加速直线运动，小车的质量为M，货物的质量为m，它们的共同加速度为a，货物与小车间的动摩擦因数为μ。小车与地面间的滚动摩擦力不计，在运动过程中（已知重力加速度为g）（　　） A. 货物受到的合力大小为F B. 货物受到的合力大小一定为μmg C. 小车受到的摩擦力大小一定为 D. 小车受到的合力大小一定为 【答案】C 【解析】 【详解】A．对小车和货物整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得 解得它们的共同加速度为 对货物进行受力分析，根据牛顿第二定律可知货物受到的合外力即小车对它的摩擦力大小为，故A错误； B．货物与小车间的摩擦力为静摩擦力，不一定达到最大静摩擦力，所以货物受到的合力大小不一定为，故B错误； C．小车受到货物的摩擦力与货物受到小车的摩擦力是一对相互作用力，大小相等。由前面分析可知货物受到的小车对它的静摩擦力为，所以小车受到货物的静摩擦力大小为，故C正确； D．对小车进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 因为货物与小车间的静摩擦力不一定达到最大静摩擦力，所以小车受到的合力大小不一定为，故D错误。 故选C。 5. 如图甲为某机场行李物品传送装置实物图，图乙为该装置直线段部分简化图，由传送带及固定挡板组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面与水平台面的夹角。工作人员将长方体货物（可视为质点）从图乙传送带左端由静止释放，货物匀加速运动一段距离后被取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图丙。已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.40，其侧面与挡板C间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10m/s²，，，不计空气阻力。则货物匀加速运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设，，货物对传送带的压力 对挡板的压力 货物与传送带间的摩擦力 与运动方向相同，货物与挡板间的摩擦力 与运动方向相反，对货物有 代入数据解得 故选D。 6. 小巴同学要过60m宽的小河，所乘小船在静水中划行的速率为5m/s，河水的流速为3m/s，则最短渡河时间是 （　　） A. 12s B. 15s C. 20s D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】当船头始终垂直指向正对岸时，船在垂直河岸方向的速度分量最大，此时渡河时间最短。 则有 故选A。 7. 地球同步卫星的对地张角为2θ，运行轨道如图中圆形虚线所示。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，则地球的自转周期为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】同步卫星的环绕半径为 对同步卫星，根据 又 解得 因地球自转周期等于同步卫星的周期，可知地球自转周期为。 故选D。 8. 如图所示，电荷量为和的两个点电荷，分别位于y轴上的O、M两点。若规定无限远处电势为零，则在两电荷连线上各点的电势随y坐标变化的关系如图所示，A、B两点的电势为零，BD段中C点的电势最高。则下列说法中正确的是（　　） A. 两点电荷电性相同 B. A、B两点电场强度相同 C. 从B点沿y轴正方向，电势先减小后增大 D. 将一负点电荷沿y轴正方向从B点移到D点，电场力先做正功后做负功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，M 点附近的电势为负值，O 点附近的电势为正值，可得为正点电荷，为负点电荷，故 A 错误； B．由于两点图像斜率不同，说明场强不同，故 B 错误； C．由图像可知，从 B 点沿 y 轴正方向，电势先增大后减小，故 C 错误； D．从 B 点移到 D 点，由公式，其中，先增大后减小，所以先减小后增大，因此电场力先做正功后做负功，故 D 正确。 故选D。 9. 在竖直平面内有坐标系，空间存在垂直平面向里的匀强磁场和竖直向下匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，一电荷量为q的带正电粒子（重力忽略不计）从坐标原点以速度沿x轴正方向开始运动，其轨迹可能为下列图像中的（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】开始时，粒子所受的合力大小 方向竖直向下，则最初粒子的运动轨迹向下弯曲，取，解得 则粒子实际的运动可看作以向右的匀速直线运动和从O点出发的以的逆时针方向运动的匀速圆周运动的合运动，由运动的合成和周期性知，粒子运动轨迹为周期性的摆线形状，故A正确，BCD错误。 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 10. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重力的，g取10m/s2，则（　　） A. 汽车在前5s内受到的阻力大小为200N B. 汽车的额定功率为40kW C. 前5s内牵引力的功率为30kW D. 汽车的最大速度为30m/s 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题意知，汽车受到的阻力为车重的，则阻力为，故A错误； B．由题图知，前5s内的加速度为 由牛顿第二定律可得 解得 汽车的额定功率为，故B错误； C．前5s内牵引力的功率为，故C正确； D．汽车的最大速度为，故D正确。 故选CD。 11. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度为，不考虑任何阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球运动到最高点时的速度为 C. 小球能够上升的最大高度为 D. 若，小球在与圆弧滑块分离后向左做平抛运动 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设小球的质量为，初速度为，在水平方向上由动量守恒定律有 解得 结合图乙有， 解得，故A正确； B．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度，在水平方向上由动量守恒定律得 结合上述解得，故B正确； C．小球从开始运动到最高点的过程中，由能量守恒定律 结合上述解得，故C错误； D．分离时有由动量守恒定律 机械能守恒定律 结合上述解得 当时有 即小球水平方向的速度方向向左，所以小球与圆弧分离后将向左做平抛运动，故D正确。 故选ABD。 12. 如图甲所示，竖直轻弹簧下端固定在地面上，以弹簧原长处为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，物块B置于弹簧上端并处于静止状态。现让物块A从O点由静止释放，与B碰撞后一起向下运动。以B开始静止时所在平面为参考平面，A向下运动过程中，A、B的总机械能E与A的位置坐标x的关系如图乙所示，图中数据皆为已知量，A、B均可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. B的质量为A的3倍 B. 弹簧的劲度系数为 C. A、B碰撞过程损失的机械能为 D. A、B总机械能为零时位置坐标为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由于B开始静止时所在平面为参考平面，依题意知 A、B碰撞过程动量守恒，规定竖直向下为正方向，则有 因为 联立解得，故A正确； B．为原长位置，对B，由平衡条件可知 由于 联立解得弹簧的劲度系数为，故B正确； C．物块A、B碰撞过程损失的机械能为，故C错误； D．由乙图可知，物块A向下运动到时，A、B总机械能减为零，由功能关系可知 解得，故D错误。 故选AB。 13. 某卫星绕地球运动的示意图如图，卫星运动周期为地球自转周期的，卫星运行轨道与赤道平面存在一定夹角，某时刻卫星恰好经过赤道上点的正上方。已知地球质量为，地球半径为，引力常量为，卫星的运动视作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星的加速度是点加速度的倍 B. 卫星下一次经过点正上方时，卫星转过的角度为 C. 卫星转过的角度为时，卫星与点距离最远 D. 卫星与点的最远距离为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设卫星的高度为，则卫星的向心加速度大小 位于P点处物体的向心加速度大小 则 对卫星，根据万有引力提供向心力可得 解得 联立解得，故A错误； B．卫星下一次经过点正上方时，设卫星转了m圈，P点转了n圈（m、n为正整数），则有 解得， 则卫星转过的角度为，故B错误； C．根据 可得卫星的角速度和点的角速度之比为 则卫星转过的角度为时，即2圈半，点刚好转过一圈，此时卫星与点距离最远，故C正确； D．卫星与点的最远距离为，故D正确。 故选CD。 三、实验题（本题共3小题，每空1分，共14分） 14. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作： ①如图甲，两细绳套拴在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板，橡皮条的原长为GE； ②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力、的共同作用下，位于O点，橡皮条伸长的长度为EO； ③撤去、，改用一个力F单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于O点，如图丙。 （1）同学们发现，力F单独作用，与、的共同作用的效果是一样的，由于两次橡皮条伸长的长度、方向相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于、的合力。本实验采用的科学方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）然后实验小组探究了合力F与分力、的关系，测量流程如下： ①由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力与、和F（三个力的方向沿各自细绳的方向，三个力大小由弹簧测力计读出）；某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如上图所示，弹簧秤示数为_________N； ②用虚线将拉力F的箭头端分别与、的箭头端连接如图丁，此图形应该是________； ③多次改变拉力、的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示，进一步检验所围成的图形。 （3）若是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是________（选填“F”或“”）。 （4）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为θ，合力为F，F与θ的关系图像如图所示。已知这两个分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最小值为________。 【答案】（1）B （2） ①. 2.62##2.63##2.64 ②. 平行四边形 （3） （4） 【解析】 【详解】（1）此实验用一个力的作用效果代替两个力的作用效果，采用了等效替代法。 故选B； （2）①[1]弹簧测力计的分度值为0.1N，图中示数为； ②[2]此实验是为了探究“两个互成角度的力的合成规律”，应该要遵循平行四边形法则，故此图形应该是平行四边形； （3）当一个力作用时，结点受及拉力的作用，二力平衡，与的拉力等大反向，故一定沿的方向； （4）根据图像得 解得 合力的最小值为。 15. 某同学想测某电阻的阻值。 （1）该同学先用多用电表的欧姆挡中的“”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为_______Ω。 为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A.电流表（量程为，内阻约为）； B.电流表（量程为，内阻）； C.定值电阻； D.定值电阻； E.滑动变阻器，允许通过的最大电流为200mA）； F.滑动变阻器，允许通过的最大电流为50mA）； G.蓄电池（电动势为3V，内阻很小）； H.开关。 （2）滑动变阻器应选择_______（填“”或“”）。 （3）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示，图中定值电阻R应选择_______（填“”或“”）。在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式_______（用表示）。 【答案】（1）260 （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 用多用电表的欧姆挡中的“”挡粗略测量该电阻，由图甲所示可知，该读数为 【小问2详解】 滑动变阻器采用分压式接法，为保证安全且方便实验操作，滑动变阻器应选择阻值较小的 【小问3详解】 [1]电源电动势为3V，把已知内阻的电流表改装成量程为3V的电压表，串联分压电阻，定值电阻应选择 [2]根据图乙所示电路图，由串并联电路的特点得 解得 16. 小华同学新买了两节同一型号的干电池，并用这两节干电池串联起来组成一个电源给手电筒供电，他利用如图1甲所示的电路对这个电源的电动势和内阻进行了测量。所选用的器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电压表V（量程为0~3V，内阻很大），定值电阻R0=10.0Ω，开关，导线若干，正确完成实验操作后利用取得的多组数据得到了如图2所示的图像，并比较准确地测得了电源的电动势和内阻。 （1）测量的结果如图1乙、丙，则电压表读数为______V，电阻箱读数为______Ω； （2）根据如图2所示的图像，求出电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。（计算结果保留三位有效数字） （3）根据如图甲电路，判别电源电动势测量值E测与真实值E真之间的大小关系，E测______E真。 【答案】（1） ①. 2.60 ②. 86.3 （2） ①. 2.94 ②. 1.47 （3）< 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图1乙知电压表的分度值是0.1V，读数要估读到分度值的下一位，则电压表的读数为2.60V； [2]电阻箱不需要估读，由题图1丙知电阻箱的读数为0×100＋8×10＋6×1＋3×0.1＝86.3 【小问2详解】 [1]由闭合电路欧姆定律有 可得 由题图2可知，图线的纵轴截距的倒数等于该电源的电动势值，则E＝V=2.94V； [2]由图线的斜率有 可求得 【小问3详解】 根据题意可知，实验误差来源于电压表内阻分流的影响，根据等效电源的知识可知 则 四、解答题（共4大题，共43分，只有答案没有过程不给分。） 17. 质量为的小物块静止在倾角为的斜面的底端，现对其施一沿斜面向上大小为7.5N的力F，2s后撤去力。已知，，物块与斜面间的动摩擦因数，取，设斜面足够长。求： （1）物块沿斜面向上运动的最大距离是多少？ （2）物块沿斜面运动的时间是多少？ 【答案】（1）15m （2） 【解析】 【小问1详解】 小物块向上匀加速过程，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 2s后撤去力，此时木箱的速度大小为 小物块通过的位移大小为 撤去力后，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 小物块继续向上做匀减速运动的时间为 小物块继续向上做匀减速运动的位移大小为 则物块沿斜面向上运动的最大距离为 【小问2详解】 小物块速度减为0后，向下加速运动过程，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 根据运动学公式可得 解得 则物块沿斜面运动的时间为 18. X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器。图甲是某种XT机主要部分的剖面图。其工作原理是在X射线管中，从电子枪逸出的电子（初速度可忽略）被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线。图乙中之间的加速电压，两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为10cm。已知电子质量，电荷量，偏转极板长，间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。 （1）求电子进入偏转电场区域时速度的大小； （2）求靶台中心点离板右侧的水平距离； （3）若使电子打在靶台上，求两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有 解得 【小问2详解】 电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有 在竖直方向上做匀加速直线运动，有 其中加速度 解得 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图 代入数据后得 【小问3详解】 由题可知，两点离板右侧的水平距离分别为 若电子刚好到达点，由几何关系有 解得 所以电子不能打到点，所以有 可得 电子刚好到达点时，由几何关系有 解得 当偏转电压为，电子离开电场时的侧移量为，则 可得 综上得电压范围为 19. 物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的曲线轨道PA、半径为的半圆单轨道ABC、半径为的半圆圆管轨道CDE、光滑水平面EF、长度的水平传送带FG、长度的粗糙水平面GH、光滑水平面HK组成，且各段各处平滑连接。轨道的右端K固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时其自由端的位置在H点。现将一质量为m=0.1kg的小滑块（可视为质点）从PA轨道h高处静止释放。已知传送带的速度v=2m/s，小滑块与传送带动摩擦因数为，与GH间的动摩擦因数为。 （1）若h=1.2m，求小滑块运动到B点时对轨道的压力大小； （2）要保证小滑块能够到达E点，求h的最小值； （3）若h=2.2m， 求 ①小滑块第一次到达传送带G点因与传送带摩擦产生的热量Q； ②小滑块最终停止的位置距H点的距离。 【答案】（1） （2） （3）①；②0.4m 【解析】 【小问1详解】 小滑块从初始位置到B点，只有重力做功，根据机械能守恒有 在B点，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，所以 【小问2详解】 小滑块恰好能到达C点时，即 可得 从初始位置到C点，根据机械能守恒定律 得，故小滑块能通过E点。 【小问3详解】 ①小滑块到达F点的速度vF 从初始位置到F点，根据机械能守恒定律 解得 小滑块在传送带上受到的摩擦力 根据 解得 小滑块减速运动的时间 在0.4s内，传送带的位移x带= vt=2×0.4=0.8m 小滑块的位移 相对位移 根据 ②求小滑块最终停止的位置距H点的距离 因为小滑块在传送带上先减速后匀速，所以小滑块到达G点的速度vG=v=2m/s 小滑块在GH段受到的摩擦力 则 设小滑块在GH段运动的位移为x′，根据 ，说明小滑块会压缩弹簧。 设小滑块从G点开始到最终停止，在GH段运动的总路程为s，根据能量守恒 解得s =2m 因为，所以小滑块最终停止的位置距H点的距离为0.4m 20. 如图所示，空间直角坐标系内有一由正方体和半圆柱体拼接而成的空间区域，立方体区域内存在沿轴负方向的匀强电场，半圆柱体区域内存在沿轴负方向的匀强磁场、分别为、的中点，、分别为、的中点，、分别为半圆弧、的中点，为的中点。质量为、电荷量为的带正电粒子在竖直平面内由点斜向上射入匀强电场，入射的初速度大小为，方向与轴正方向夹角为。一段时间后，粒子垂直于竖直平面射入匀强磁场。已知正方体的棱长和半圆柱体的直径均为，匀强磁场的磁感应强度大小为，不计粒子重力，， （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）求粒子自射入电场到离开磁场时的运动时间； （3）若粒子以相同的初速度自点射入匀强电场，求粒子离开匀强磁场时的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3）（，，） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中运动时，设运动时间为，沿轴方向有 解得 沿轴方向有 由牛顿第二定律可知粒子在电场中的加速度大小 解得 【小问2详解】 粒子进入匀强磁场后，由牛顿第二定律可知 解得轨迹半径 由几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为，粒子在磁场中运动的周期 粒子在匀强磁场中运动的时间 故 【小问3详解】 若粒子以相同的初速度自点射入匀强电场，在匀强电场中运动的时间 进入磁场时，沿轴方向的速度大小为 沿轴方向的速度大小为 粒子在水平面做匀速圆周运动，轨迹半径 沿轴方向做匀速直线运动，因粒子做圆周运动的轨迹半径不变，故在磁场中运动的时间不变，在磁场中沿轴方向运动的位移大小为 在电场中沿轴方向运动的位移大小为 故粒子离开磁场时，坐标为 坐标为 坐标为 即粒子离开磁场时的位置坐标为（，，）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $