精品解析:山东省泰安市宁阳县2024-2025学年高一下学期期末物理试题
2025-11-01
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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) | 泰安市 |
| 地区(区县) | 宁阳县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.54 MB |
| 发布时间 | 2025-11-01 |
| 更新时间 | 2025-11-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54666596.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高一年级考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合要求。
1. 某区域的电场线分布如图所示,M、N是电场中的两个点,下列判断正确的是.
A. M点的场强大于N点的场强
B. M点的电势低于N点的电势
C. 一个正点电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 一个正点电荷在M点受到电场力大于在N点受到的电场力
2. 水面上做直线运动摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的3倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )
A. 倍 B. 3倍 C. 6倍 D. 9倍
3. 如图所示,两个相同的质量均为M的小球分别位于一圆环、半圆环的圆心,圆环、半圆环分别是由同样的完整圆环截去一和一半所得,环的粗细忽略不计,若图中圆环对小球的万有引力大小为F,则半圆环对小球的万有引力大小为( )
A. 2F B. C. F D.
4. 摩托车特技表演中的飞檐走壁让人震撼,其运动可简化为如图所示的小球在光滑的半球形容器内做圆周运动。小球的质量为m,容器的球心为O、半径为R,小球在水平面内做圆周运动,运动到a点时,Oa与竖直方向夹角为θ,运动过程中容器静止在水平地面上。半球形容器及底座的质量为M,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动的角速度大小为
B. 小球运动的加速度大小为
C. 底座受到地面的摩擦力大小为
D. 底座对地面的压力大于
5. 2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守,我国迈入空间站时代。如图所示,“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行,“天宫号”沿圆周轨道运行,两轨道相切于B点,A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点,则以下说法正确的是( )
A. “天舟号”在A点比在B点运动得慢
B. “天舟号”与“天宫号”在B点的加速度大小相等
C. “天舟号”与地球的连线和“天宫号”与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等
D. “天舟号”绕地球运动的周期比“天宫号”绕地球运动的周期长
6. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨和轮缘间会有挤压作用
B. 如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,杯中水和丙图中小球一样,过最高点时的最小速度均为
C. 如图丁,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A和B的线速度大小相等
D. 如图丁,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A和B的角速度大小相等
7. 如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )
A. 小球的动能在B点达到最大
B. 小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
C. 小球动能与弹簧的弹性势能之和减小
D. 小球的动能与重力势能之和先增大后减少
8. 一长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的均匀长方体导体,在导体长度方向两端加上电压U,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子()受匀强电场的作用而加速,但又和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动。阻碍电子向前运动的碰撞的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比,其大小可以表示成kv(k为恒量)。电场力和碰撞的阻力平衡时,导体中形成了恒定电流,下列说法正确的是( )
A. 导体两端电压满足
B. 导体的电阻为
C. 导体中匀强电场的场强大小为
D. 制作导体的材料电阻率为
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. 天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞如图所示,此发现对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。若图中双黑洞的质量分别为和,双黑洞中心间距为L,它们以两者中心连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识,下列选项正确的是( )
A. 双黑洞的轨道半径之比
B. 双黑洞线速度之比
C. 它们的运动周期为
D. 它们的运动周期为
10. 如图甲所示,、为两个固定着的点电荷,a、b是它们连线的延长线上的两点。现有一电子,只在电场力作用下,以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动,图像如图乙所示,电子经过a、b两点的速度分别为、,则( )
A. 一定带负电
B. 的电荷量可能小于的电荷量
C. b点的电势高于a点的电势
D. 电子离开b点后所受静电力先增大后减小
11. 如图所示,在直角坐标系中,先固定一个不带电的金属导体球B,半径为L,球心O'的坐标为(2L,0)。再将一正点电荷A固定在原点O处,带电量为Q。a、e是x轴上的两点,b、c两点对称地分布在x轴两侧,点a、b、c到坐标原点O的距离均为0.5L,Od与金属导体球B的外表面相切于d点,已知金属导体球B处于静电平衡状态,k为静电力常量,则下列说法正确的是( )
A. 图中a、b两点的电势相等
B. b、c两点处电场强度大小相等
C. 金属导体球B上的感应电荷在外表面d处产生的电场强度大小一定大于
D. 金属导体球B上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度大小一定为
12. 如图所示,有一条柔软的质量为m长为L的均匀链条,开始时使链条的长在水平桌面上,而长垂于桌外,并处于静止。若不计一切摩擦,桌子足够高。下列说法中正确的是( )
A. 若要把链条全部拉回桌面上,至少要对链条做功
B. 若要把链条全部拉回桌面上,至少要对链条做功
C. 若自由释放链条,则链条刚离开桌面时的速度
D. 若自由释放链条,则链条刚离开桌面时的速度
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律,A为装有挡光片的钩码,总质量为M,轻绳一端与A相连,另一端跨过轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。实验过程如下:用游标卡尺测出挡光片的宽度为d;先用力拉住B,保持A、B静止,测出A下端到光电门的距离为h(远大于)。然后由静止释放B,A下落过程中挡光片经过光电门,测出挡光时间为t。已知重力加速度为。
(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以A、B和地球所组成的系统机械能守恒的表达式为_________(用题中所给物理量的符号表示);
(2)用游标卡尺测出挡光片的宽度如图所示,则挡光片的宽度为__________mm;
(3)用本实验装置还可以测量当地的重力加速度,则测量值__________真实值(填“大于”“等于”或“小于”)。
14. 实验小组设计了不同方案测量一个左右定值电阻的阻值
(1)小新同学利用欧姆表测量,则欧姆表倍率应选择__________;
A.×1 B.×10 C.×100 D.×1k
选择正确倍率后,小新按实验要求操作,欧姆表指针如下图所示,则该电阻阻值为__________;
(2)思思同学利用伏安法测量该待测电阻,选用仪器如下:
电流表(量程0.6A,内阻约为)
电压表(量程6V,电阻约为)
滑动变阻器(,额定电流1A)
电源(6V,内阻约为)
开关一只、导线若干。
为减小误差,实验电路图应选择图___________(选填“甲”或“乙”),这样连接测量结果将___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
15. 2025年1月21日,“神舟十九号”航天员乘组圆满完成第二次出舱活动,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。已知“神舟十九号”航天员乘组所在的空间站质量为m,轨道半径为r,绕地球运行的周期为T,地球半径为R,引力常量为G。求:
(1)地球的质量;
(2)地球的平均密度;
(3)地球第一宇宙速度的大小。
16. 如图(a)所示为竖直面内绝缘轨道ABCD,倾角的直轨道AB与圆轨道BCD在B端相切,CD为竖直直径,C点为最低点,最高点D处有压力传感器。轨道所在空间有竖直向下的匀强电场,有一带正电小球,所受电场力大小与小球重力等大,将其从轨道AB上不同位置静止释放,测出各次D处压力传感器的示数F,在同一坐标系中绘出F与释放点到C点的高度h的关系图像如图(b)。小球可视为质点,不计一切摩擦力和空气阻力,重力加速度。
(1)求小球的质量m和圆轨道的半径R;
(2)将匀强电场方向变为沿AB斜面向上,场强大小变为原来的倍,小球以不同大小的沿AB轨道向下的初速度冲上圆轨道BCD,当小球能够运动到D点且对D点的压力值最小时,小球在AB轨道上的初速度多大。
17. 如图所示,倾角角的斜面固定在水平地面上,斜面长。一质量为的物体在平行斜面向上的推力F作用下,从斜面底端沿斜面由静止开始向上运动。物体与斜面间的动摩擦因数,重力加速度,,求
(1)若推力,物体到达斜面顶端时的动能大小;
(2)若推力F始终沿斜面向上,其大小随物块位移大小均匀变化,满足关系式,其余条件不变
①物体向上运动过程中的最大动能;
②物体向上运动过程中摩擦产生的热量。
18. 如图所示,两水平平行金属板A、B长,两板间距离,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量,质量,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,经PS界面上的G点,进入PS右侧方向平行于纸面的匀强电场区域,到达H点,已知D点为RO与PS的交点,两界面MN、PS相距为,GH连线水平,粒子从G运动到H历时,粒子在H点的速度大小为G点速度的倍,速度方向如图所示与GH成角。不计粒子重力。求
(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远;
(2)DG距离;
(3)角、角的大小;
(4)PS界面右侧电场强度的大小。
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高一年级考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合要求。
1. 某区域的电场线分布如图所示,M、N是电场中的两个点,下列判断正确的是.
A. M点场强大于N点的场强
B. M点的电势低于N点的电势
C. 一个正点电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 一个正点电荷在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
【答案】C
【解析】
【详解】电场线越密,电场强度越大,故N点的场强大于M点的场强,正点电荷在N点的电场力大于在M点的电场力,AD错误;沿电场方向电势降低,根据等势面的分布,可知N点的电势小于M点的电势,B错误;根据可知正电荷在电势高的地方电势能大,所以正点电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,C正确.
2. 水面上做直线运动的摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的3倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )
A. 倍 B. 3倍 C. 6倍 D. 9倍
【答案】A
【解析】
【详解】摩托艇受到的阻力
当以最大速率行驶时,牵引力等于阻力,此时发动机功率
当功率变为3倍时,
联立可得
因此摩托艇的最大速率变为原来的倍。
故选A。
3. 如图所示,两个相同的质量均为M的小球分别位于一圆环、半圆环的圆心,圆环、半圆环分别是由同样的完整圆环截去一和一半所得,环的粗细忽略不计,若图中圆环对小球的万有引力大小为F,则半圆环对小球的万有引力大小为( )
A. 2F B. C. F D.
【答案】B
【解析】
【详解】将图中的圆环分成3个圆环,则由对称性可知,圆环对小球的万有引力等于其中的一个圆环对小球的引力,则每个圆环对小球的引力均为F;则图中半圆环对球的引力为
故选B。
4. 摩托车特技表演中的飞檐走壁让人震撼,其运动可简化为如图所示的小球在光滑的半球形容器内做圆周运动。小球的质量为m,容器的球心为O、半径为R,小球在水平面内做圆周运动,运动到a点时,Oa与竖直方向夹角为θ,运动过程中容器静止在水平地面上。半球形容器及底座的质量为M,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动的角速度大小为
B. 小球运动的加速度大小为
C. 底座受到地面的摩擦力大小为
D. 底座对地面的压力大于
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对小球受力分析,如图
由牛顿第二定律,可得
根据几何关系,有
联立解得小球运动的加速度大小为
小球运动的角速度大小为,故AB错误;
C.对容器受力分析,如图
由平衡条件,可得
又
其中
联立解得底座受到地面的摩擦力大小为,故C正确;
D.同理
根据牛顿第三定律,可得底座对地面的压力大小为,故D错误。
故选C。
5. 2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守,我国迈入空间站时代。如图所示,“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行,“天宫号”沿圆周轨道运行,两轨道相切于B点,A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点,则以下说法正确的是( )
A. “天舟号”在A点比在B点运动得慢
B. “天舟号”与“天宫号”在B点的加速度大小相等
C. “天舟号”与地球的连线和“天宫号”与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等
D. “天舟号”绕地球运动的周期比“天宫号”绕地球运动的周期长
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,“天舟号”与地球连线在相同时间内扫过的面积相等,则“天舟号”在A点比在B点运动得快,A错误;
B.根据万有引力提供向心力
可得
则“天舟号”与“天宫号”在B点加速度大小相等,B正确;
C.“天舟号”与“天宫号”是不同轨道的卫星,不符合开普勒第二定律,C错误;
D.根据开普勒第三定律
“天舟号”轨道半长轴小于“天宫号”运动半径,则“天舟号”绕地球运动的周期比“天宫号”绕地球运动的周期短,D错误。
故选B。
6. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨和轮缘间会有挤压作用
B. 如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,杯中水和丙图中小球一样,过最高点时的最小速度均为
C. 如图丁,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A和B的线速度大小相等
D. 如图丁,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A和B的角速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,需要更大的向心力,则外轨和轮缘间会有挤压作用,故A错误;
B.如图乙,水在最高点时,只有重力提供向心力,由牛顿第二定律
解得“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,杯中水过最高点时的最小速度为
如图丙,轻杆对小球可以提供支持力,则小球能通过最高点的最小速度为0,故B错误;
CD.设两球与悬点的竖直高度为h,根据牛顿第二定律
又
联立得
所以A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,角速度相等;根据可知,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )
A. 小球的动能在B点达到最大
B. 小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
C. 小球的动能与弹簧的弹性势能之和减小
D. 小球的动能与重力势能之和先增大后减少
【答案】D
【解析】
【详解】B.小球和弹簧组成的系统的机械能守恒,而小球的动能可能先增大后减小,也可能一直增大,所以小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和可能先减小后增大,或者一直减小,故B错误;
A.当小球的合外力为零时,小球的动能最大,而在B点时弹簧处于原长状态,弹力为零,小球受重力和支持力,两力的合力不为零,故此时小球动能不是最大,故A错误;
C.小球和弹簧组成的系统的机械能守恒,而小球的重力势能一直减小,所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大,故C错误;
D.小球自C点由静止释放到B的过程中,弹簧的弹力做正功,所以小球的机械能增大,从B点向下,弹簧的弹力与速度方向成钝角,弹簧的弹力做负功,小球的机械能减小,故小球的动能与重力势能之和先增大后减少,故D正确。
故选D。
8. 一长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的均匀长方体导体,在导体长度方向两端加上电压U,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子()受匀强电场的作用而加速,但又和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动。阻碍电子向前运动的碰撞的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比,其大小可以表示成kv(k为恒量)。电场力和碰撞的阻力平衡时,导体中形成了恒定电流,下列说法正确的是( )
A. 导体两端电压满足
B. 导体电阻为
C. 导体中匀强电场的场强大小为
D. 制作导体的材料电阻率为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据题意知,电子受到电场力和碰撞的阻力平衡时,导体中形成了恒定电流,即
又,
由欧姆定律知
电流微观表达式
联立可得,,故A错误,B正确;
C.在导体两端加上电压U,导体中匀强电场的场强大小为,故C错误;
D.根据电阻定律可知制作导体的材料电阻率为,故D错误。
故选B。
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. 天文学家首次在正常星系中发现的超大质量双黑洞如图所示,此发现对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。若图中双黑洞的质量分别为和,双黑洞中心间距为L,它们以两者中心连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识,下列选项正确的是( )
A. 双黑洞的轨道半径之比
B. 双黑洞的线速度之比
C. 它们的运动周期为
D. 它们的运动周期为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两个黑洞匀速圆周运动的角速度相同,周期相同,万有引力提供向心力,则
解得,A正确;
B.万有引力提供向心力
解得
即,B错误;
CD.根据,且
解得,C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,、为两个固定着的点电荷,a、b是它们连线的延长线上的两点。现有一电子,只在电场力作用下,以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动,图像如图乙所示,电子经过a、b两点的速度分别为、,则( )
A 一定带负电
B. 的电荷量可能小于的电荷量
C. b点的电势高于a点的电势
D. 电子离开b点后所受静电力先增大后减小
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图象可知,电子从a到b做加速运动,所以ab之间电场方向向左,在b点时,电子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零,过b点后电子做减速运动,所以b点后电场方向向右,则一定带正电,一定带负电,且的电荷量一定大于,AB错误;
C.ab之间电场方向向左,沿电场线方向电势降低,所以b点的电势高于a点的电势,C正确;
D.过b点后电子做减速运动,加速度先增大后减小,所以静电力先增大后减小,D正确。
故选CD。
11. 如图所示,在直角坐标系中,先固定一个不带电的金属导体球B,半径为L,球心O'的坐标为(2L,0)。再将一正点电荷A固定在原点O处,带电量为Q。a、e是x轴上的两点,b、c两点对称地分布在x轴两侧,点a、b、c到坐标原点O的距离均为0.5L,Od与金属导体球B的外表面相切于d点,已知金属导体球B处于静电平衡状态,k为静电力常量,则下列说法正确的是( )
A. 图中a、b两点的电势相等
B. b、c两点处电场强度大小相等
C. 金属导体球B上的感应电荷在外表面d处产生的电场强度大小一定大于
D. 金属导体球B上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度大小一定为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由于感应电荷对场源电荷的影响,沿着电场线方向电势逐渐降低,可得,A错误;
B.b、c两点对称,根据分析b、c两点处电场强度大小相等,方向不同,B正确;
C.点电荷A在d处的场强大小
但金属导体球外表面场强不为零,则金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小大于,C正确;
D.点电荷A在处的场强大小
方向沿x轴正方向,金属球内部电场强度为零,则金属球上的感应电荷在球心处产生的电场强度为,方向沿x轴负方向,D正确。
故选BCD。
12. 如图所示,有一条柔软的质量为m长为L的均匀链条,开始时使链条的长在水平桌面上,而长垂于桌外,并处于静止。若不计一切摩擦,桌子足够高。下列说法中正确的是( )
A. 若要把链条全部拉回桌面上,至少要对链条做功
B. 若要把链条全部拉回桌面上,至少要对链条做功
C. 若自由释放链条,则链条刚离开桌面时的速度
D. 若自由释放链条,则链条刚离开桌面时的速度
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.若要把链条全部拉回桌面上,只要克服垂于桌面外的部分的重力做功即可,至少要克服重力做的功,A正确,B错误;
CD.若自由释放链条,只有重力做功整个链条的机械能守恒,取桌面为参考平面,则有
解得,C正确,D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律,A为装有挡光片的钩码,总质量为M,轻绳一端与A相连,另一端跨过轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。实验过程如下:用游标卡尺测出挡光片的宽度为d;先用力拉住B,保持A、B静止,测出A下端到光电门的距离为h(远大于)。然后由静止释放B,A下落过程中挡光片经过光电门,测出挡光时间为t。已知重力加速度为。
(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以A、B和地球所组成的系统机械能守恒的表达式为_________(用题中所给物理量的符号表示);
(2)用游标卡尺测出挡光片的宽度如图所示,则挡光片的宽度为__________mm;
(3)用本实验装置还可以测量当地的重力加速度,则测量值__________真实值(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1)
(2)3.40 (3)小于
【解析】
【小问1详解】
系统重力势能的减少量
A经过光电门时的速度
系统动能的增加量
若系统机械能守恒,则
即
【小问2详解】
游标卡尺读数
【小问3详解】
由于阻力的影响,重力加速度的测量值小于真实值。
14. 实验小组设计了不同方案测量一个左右定值电阻的阻值
(1)小新同学利用欧姆表测量,则欧姆表倍率应选择__________;
A.×1 B.×10 C.×100 D.×1k
选择正确倍率后,小新按实验要求操作,欧姆表指针如下图所示,则该电阻阻值为__________;
(2)思思同学利用伏安法测量该待测电阻,选用仪器如下:
电流表(量程0.6A,内阻约为)
电压表(量程6V,电阻约为)
滑动变阻器(,额定电流1A)
电源(6V,内阻约为)
开关一只、导线若干。
为减小误差,实验电路图应选择图___________(选填“甲”或“乙”),这样连接测量结果将___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
【答案】(1) ①. A ②. 9##9.0
(2) ①. 乙 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]利用欧姆表测量电阻时,要尽量使指针指在刻度盘的中间位置,所以应选择倍率。
故选A。
[2]根据图可知
【小问2详解】
[1]因为待测电阻的阻值约为,根据题目所给仪器,可知
所以电压表分流较小,为了减小实验误差,应选用电流表外接法,故选乙图。
[2]根据乙图电路,电压表分流,所以
则
所以这样连接测量结果将偏小。
15. 2025年1月21日,“神舟十九号”航天员乘组圆满完成第二次出舱活动,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。已知“神舟十九号”航天员乘组所在的空间站质量为m,轨道半径为r,绕地球运行的周期为T,地球半径为R,引力常量为G。求:
(1)地球的质量;
(2)地球的平均密度;
(3)地球第一宇宙速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
万有引力充当向心力可知
解得.
【小问2详解】
根据
解得地球密度
【小问3详解】
根据牛顿第二定律
解得第一宇宙速度
16. 如图(a)所示为竖直面内绝缘轨道ABCD,倾角的直轨道AB与圆轨道BCD在B端相切,CD为竖直直径,C点为最低点,最高点D处有压力传感器。轨道所在空间有竖直向下的匀强电场,有一带正电小球,所受电场力大小与小球重力等大,将其从轨道AB上不同位置静止释放,测出各次D处压力传感器的示数F,在同一坐标系中绘出F与释放点到C点的高度h的关系图像如图(b)。小球可视为质点,不计一切摩擦力和空气阻力,重力加速度。
(1)求小球的质量m和圆轨道的半径R;
(2)将匀强电场方向变为沿AB斜面向上,场强大小变为原来的倍,小球以不同大小的沿AB轨道向下的初速度冲上圆轨道BCD,当小球能够运动到D点且对D点的压力值最小时,小球在AB轨道上的初速度多大。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
最高点处
全过程动能定理
得
由图像得,
【小问2详解】
重力和电场力合力
方向垂直斜面向左下。AB匀速运动,圆弧上的等效最高点为垂直AB的直径的上端点,由动能定理
向心力公式
解得初速度
17. 如图所示,倾角角的斜面固定在水平地面上,斜面长。一质量为的物体在平行斜面向上的推力F作用下,从斜面底端沿斜面由静止开始向上运动。物体与斜面间的动摩擦因数,重力加速度,,求
(1)若推力,物体到达斜面顶端时的动能大小;
(2)若推力F始终沿斜面向上,其大小随物块位移大小均匀变化,满足关系式,其余条件不变
①物体向上运动过程中的最大动能;
②物体向上运动过程中摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【小问1详解】
动能定理
得
【小问2详解】
①速度最大时合外力为0,则有,
解得
力F做功
根据动能定理
解得
②力F做功
动能定理
解得
摩擦产生的热量
解得
18. 如图所示,两水平平行金属板A、B长,两板间距离,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量,质量,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,经PS界面上的G点,进入PS右侧方向平行于纸面的匀强电场区域,到达H点,已知D点为RO与PS的交点,两界面MN、PS相距为,GH连线水平,粒子从G运动到H历时,粒子在H点的速度大小为G点速度的倍,速度方向如图所示与GH成角。不计粒子重力。求
(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远;
(2)DG距离;
(3)角、角的大小;
(4)PS界面右侧电场强度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3),
(4)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子穿过界面MN用时
侧向位移
解得
【小问2详解】
根据几何关系有
解得
【小问3详解】
带电粒子G点的速度分量
夹角
得
则合速度大小
H点处垂直GH速度大小为
得
【小问4详解】
垂直GH方向
沿GH方向
加速度
场强大小
得
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