精品解析：福建省福州第二中学等多校2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

2024-2025学年度第一学期 福州二中、福州四中、屏东中学、连江一中四校12月联考 高中三年物理科试卷 完卷时间：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一，小华同学练习书法时握毛笔姿势如图所示，笔杆竖直，则下列说法正确的是（　　） A. 手握毛笔悬空时毛笔受到的压力是毛笔形变产生的 B. 悬空时毛笔所受静摩擦力的大小与握笔的力成正比 C. 握毛笔写字时，毛笔对纸面的压力就是毛笔所受的重力 D. 在纸面上向右书写时，毛笔对纸面的摩擦力方向向右 2. 在巴黎奥运会上，中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示，在某次跳水比赛中，我国运动员全红婵（视为质点）从距水面10m高处竖直向上起跳，其运动的速度与时间关系图像如图，图中为直线，规定竖直向下为正方向，不计空气阻力，则（　　） A. 在时间内的速度变化得越来越慢 B. 时刻运动员离水面最高 C. 离跳台最大高度为 D 运动员先超重再失重 3. 如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态，若将滑动变阻器的滑片向a端移动，则（　　） A. 电压表读数增大 B. 电流表读数减小 C. 质点P将向下运动 D. 电容器所带的电荷量增多 4. 如图所示，倾角为θ的足够长的光滑斜面固定在水平地面上，有轻弹簧一端连接在斜面底端，另一端拴接质量为m1的物体P，另一质量为m2的物体Q叠放在物体P上，P、Q可以看作质点，轻弹簧以及物体P，Q处于静止状态，此时的弹簧的形变量为x0，现给物体Q施加一个沿斜面向上的拉力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，下列关于拉力F、两物体间弹力FN与物体Q的位移x关系的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 5. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（　　） A. 图1：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力 B. 图2：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C. 图3：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大 D. 图4：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 6. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。“嫦娥六号”从地球飞往月球，采用霍曼转移轨道，这是一种较节能的轨道转移方式。如图所示为“嫦娥六号”飞往月球的简化示意图，轨道Ⅰ为绕地球的近地轨道，轨道Ⅱ为霍曼转移轨道，是一条椭圆轨道，其中P点为轨道Ⅱ的近地点，Q点为轨道Ⅱ的远地点，轨道Ⅲ为月球公转轨道。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥六号”从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，需要在P点加速 B. “嫦娥六号”在轨道Ⅰ的周期小于在轨道Ⅱ的周期 C. “嫦娥六号”在轨道Ⅱ运动时，P处机械能大于Q处机械能 D. “嫦娥六号”在轨道Ⅱ经过Q点的速度大于经过P点的速度 7. 如图甲所示一足够长绝缘竖直杆固定在地面上，带电荷量为0. 01C、质量为0. 1kg的圆环套在杆上，整个装置处于水平方向的电场中，电场强度E随时间t变化的图像如图乙所示，环与杆间的动摩擦因数为0. 5，时，环静止释放，环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度g取。则（　　） A. 的过程电场力做功为6J B. 内环的最大加速度为 C. 时环的速度最大 D. 内环的最大动能为80J 8. 如图甲所示，一木板静置于足够大的水平地面上，木板右端放置一质量为0.5kg的物块（可视为质点），时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，s时撤去F，物块在木板上先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，且恰好不能从木板左端掉落，整个过程中木板运动的图像如图乙所示。已知各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物块与木板间的动摩擦因数 B. 木板的质量为0.2kg C. 木板的长度为3m D. 物块与木板间因摩擦产生的热量为0.55J 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 二、非选择题（共60分，其中9、10、11为填空题，12、13为实验题，14、15、16为计算题） 9. 质量为1kg的小球从地面以的初速度斜向上抛出，抛出时速度与水平方向成37°，则小球上升的最大高度是______m，小球落地时重力的瞬时功率是______W。（，，） 10. 如图所示，半圆形金属框竖直放在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P套在金属框上，在水平外力的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，则此位置小球对金属框作用力大小为______；现保持拉力方向不变，用力拉动小球，使其缓慢上移到框架的最高点，在此过程中金属框架始终保持静止，则地面对框架的支持力大小______（填“变大”“不变”或“变小”）。 11. 多旋翼无人机具有三个以上的旋翼轴，可以通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼产生升推力完成垂直起降、悬停等各种飞行动作。某学校在操场进行庆典活动，由旋翼无人机进行直播摄像和播放音乐烘托氛围。已知此无人机质量为m，重力加速度为g，当其以恒定速率v沿半径为R的圆周在空中水平面盘旋，如图所示，则空气对无人机的作用力的大小为______；无人机运动一周过程中，所用的时间是______，空气对无人机的作用力的冲量大小为______。 12. 如图所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法 （2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同。 A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度ω D. 线速度v （3）为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮________（选填“需要”或“不需要”）设置半径相同的轮盘。 （4）利用传感器升级实验装置，用力传感器测小球对挡板的压力，用光电计时器测小球运动的周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请分析图像横坐标x表示的物理量是______。 A. T B. C. D. 13. 某小组通过实验测定金属丝的电阻率。 （1）测量金属丝直径D时，螺旋测微器如图甲所示，把金属丝置于小砧和测微螺杆之间，接下来需调节部件①、②、③，其调节顺序是______；测量结果如图乙所示，则读数______mm。 （2）某同学设计电路测量金属丝的电阻，为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有实验器材如下： A.电流表，量程为0∼300μA，内阻Ω B.电流表，量程为0∼0.6A，内阻约为0.1Ω C.定值电阻Ω D.定值电阻Ω E.滑动变阻器，最大阻值5Ω F.电源（电动势约为3V） G.开关一只，导线若干 ①实验中需要利用电流表改装成电压表，则应选择定值电阻______（选填“或”）。 ②实验设计电路如图丙所示，为提高实验测量准确度，电流表左端a应接______（选填“b”或“c”）。 ③以示数为横轴，示数为纵轴作图像，若图像斜率为k，则金属丝的电阻______（用、k、或表示）。 14. 2024年10月14日凌晨，歼-15“飞鲨”战斗机从辽宁号航母上起飞，组成庞大的空中机群，参加“联合利-2024B”军演，如图甲所示。“飞鲨”战斗机起飞过程可简化为图乙所示：战斗机从A点由静止开始以额定功率沿平直轨道加速，经时间t从B点进入半径为R的圆弧轨道，直轨道与圆弧轨道相切于B点，最后从C点飞离甲板。已知“飞鲨”战斗机的质量为m，在直轨道上所受阻力恒定且为，到达B点时恰好达到最大速度，重力加速度为g。求： （1）“飞鲨”战斗机经过B点时的速度大小及对轨道的压力大小； （2）求轨道AB的长度L。 15. 如图1所示，平行金属板M、N水平固定放置，两板间加有如图2所示周期性变化的电压（图中U0、t0均已知），M、N板右侧的BAC区域内有竖直向上的匀强电场，M、N板的右端均在竖直边AB上，A点到M板的距离为h，∠A=45°。质量为m、电量大小为e的电子由静止开始，经电压也为U₀的电场加速后，连续不断地沿与M、N板平行的方向从两板正中间射入两板之间。所有电子都能从两板间飞出，且在两板间运动的时间均为2t₀，t=0时刻射入M、N板间的电子恰好从M板的右边缘飞出，不计电子的重力，求： （1）金属板的板长； （2）M、N板间的距离； （3）要使所有的电子均不能从AC边射出，BAC区域内的匀强电场的电场强度至少多大。 16. 如图所示，是一倾角为且逆时针转动的传送带，其长度，运行速度。传送带的A端与一平台相连，B端通过一小段圆弧（长度不计）与一足够长的水平轨道CD相连，CD右侧与一足够高的曲面DE相连。在CD轨道上固定有两个小物块a、b，质量分别为0.1kg和0.2kg，两者之间有一被压缩的轻质弹簧，弹簧与物块a拴接。某时刻将弹簧释放，使物块a、b瞬间分离，每次在物块b离开水平面CD后都在其原位置再放置一个与物块b完全相同的物块。已知物块b与传送带间的动摩擦因数，其余各段均光滑，所有的碰撞都发生在平面CD上，取，，。 （1）若弹簧的弹性势能为，求释放弹簧后小物块a、b的速度大小。 （2）改变弹簧的弹性势能，若要使小物块b能运动到左侧平台，求小物块b在传送带B端的最小速度。 （3）若弹簧的弹性势能为，求最多有几个物块能滑上左侧平台。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期 福州二中、福州四中、屏东中学、连江一中四校12月联考 高中三年物理科试卷 完卷时间：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一，小华同学练习书法时握毛笔的姿势如图所示，笔杆竖直，则下列说法正确的是（　　） A. 手握毛笔悬空时毛笔受到的压力是毛笔形变产生的 B. 悬空时毛笔所受静摩擦力的大小与握笔的力成正比 C. 握毛笔写字时，毛笔对纸面的压力就是毛笔所受的重力 D. 在纸面上向右书写时，毛笔对纸面的摩擦力方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．手握毛笔悬空时毛笔受到的压力是手形变产生的，故A错误； B．悬空时毛笔所受摩擦力为静摩擦力，该摩擦力的大小等于重力，与握笔的力大小不成正比，故B错误； C．握毛笔写字时，毛笔对纸面的压力作用在纸面上，毛笔所受的重力作用在毛笔上，可知，毛笔对纸面的压力与毛笔所受的重力并不是同一个力，故C错误； D．在纸面上向右书写时，纸面相对于毛笔向左运动，则毛笔对纸面的摩擦力方向向右，故D正确。 故选D。 2. 在巴黎奥运会上，中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示，在某次跳水比赛中，我国运动员全红婵（视为质点）从距水面10m高处竖直向上起跳，其运动的速度与时间关系图像如图，图中为直线，规定竖直向下为正方向，不计空气阻力，则（　　） A. 在时间内的速度变化得越来越慢 B. 时刻运动员离水面最高 C. 离跳台最大高度为 D. 运动员先超重再失重 【答案】A 【解析】 【详解】A．在时间内图像的斜率逐渐减小，加速度减小，即速度变化得越来越慢，A正确； BC．时刻运动员到达最高点，此时离水面最高，此时离跳台最大高度为，BC错误； D．运动员加速度一直为g，一直处于失重状态，D错误。 故选A。 3. 如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态，若将滑动变阻器的滑片向a端移动，则（　　） A. 电压表读数增大 B. 电流表读数减小 C. 质点P将向下运动 D. 电容器所带的电荷量增多 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当滑片向端移动，滑动变阻器接入电阻变小，根据闭合电路欧姆定律 可知总电流增大，即电流表读数增大；根据 可知电压表的读数减小，故AB错误； C．对质点P分析，刚开始受到向下的重力和向上的电场力作用，处于静止状态。由电路图可知，电容器两端的电压等于电压表的读数，即电容器两端的电压减小，根据 可知电场强度减小，故质点P受到向上的电场力减小，电场力小于重力，质点P向下运动，故C正确； D．电容器两端的电压减小，根据 可知电容器的电量减小，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，倾角为θ的足够长的光滑斜面固定在水平地面上，有轻弹簧一端连接在斜面底端，另一端拴接质量为m1的物体P，另一质量为m2的物体Q叠放在物体P上，P、Q可以看作质点，轻弹簧以及物体P，Q处于静止状态，此时的弹簧的形变量为x0，现给物体Q施加一个沿斜面向上的拉力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，下列关于拉力F、两物体间弹力FN与物体Q的位移x关系的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开始时静止时 当PQ分离时，两者加速度相等，两者间的弹力为零，则对Q 对P 此时弹簧仍处于压缩状态，即物体Q的位移小于x0，两物体分离之前，对整体 当时，有 故AB错误； CD．两物体分离之前，对整体 对Q分析 联立解得 当FN=0时解得 故C错误，D正确。 故选D。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 5. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（　　） A. 图1：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力 B. 图2：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C. 图3：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大 D. 图4：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力竖直向上的分力与重力平衡，水平分力提供向心力，故A正确； B．向心力效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误； C．汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误； D．汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，可能导致汽车做离心运动，容易造成交通事故，故D正确。 故选AD。 6. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。“嫦娥六号”从地球飞往月球，采用霍曼转移轨道，这是一种较节能的轨道转移方式。如图所示为“嫦娥六号”飞往月球的简化示意图，轨道Ⅰ为绕地球的近地轨道，轨道Ⅱ为霍曼转移轨道，是一条椭圆轨道，其中P点为轨道Ⅱ的近地点，Q点为轨道Ⅱ的远地点，轨道Ⅲ为月球公转轨道。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥六号”从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，需要在P点加速 B. “嫦娥六号”在轨道Ⅰ的周期小于在轨道Ⅱ的周期 C. “嫦娥六号”在轨道Ⅱ运动时，P处机械能大于Q处机械能 D. “嫦娥六号”在轨道Ⅱ经过Q点的速度大于经过P点的速度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．“嫦娥六号”从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，需要P点加速，A正确； B．根据开普勒第三定律，半长轴越大，公转周期越大，所以，“嫦娥六号”在轨道Ⅰ的周期小于在轨道Ⅱ的周期，B正确； C．“嫦娥六号”在轨道Ⅱ运动时，机械能守恒，P处机械能等于Q处机械能，C错误； D．根据开普勒第二定律，“嫦娥六号”在轨道Ⅱ经过Q点的速度小于经过P点的速度，D错误。 故选AB。 7. 如图甲所示一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上，带电荷量为0. 01C、质量为0. 1kg的圆环套在杆上，整个装置处于水平方向的电场中，电场强度E随时间t变化的图像如图乙所示，环与杆间的动摩擦因数为0. 5，时，环静止释放，环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度g取。则（　　） A. 的过程电场力做功为6J B. 内环的最大加速度为 C. 时环的速度最大 D. 内环的最大动能为80J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．环在竖直方向运动，整个装置处于水平方向的电场中，所受电场力为水平方向，故电场力不做功，故A错误； C．由图可得 开始时的最大静摩擦力为 则环先静止，再做加速运动，后再做减速运动，最后静止不动，环速度最大时，有重力等于滑动摩擦力， 联立解得 （时开始运动） 故C正确； B.根据牛顿第二定律可得 整理得 ， ， a-t图像如图所示 故内环的最大加速度为，故B正确； D.由a-t图像的面积表示速度的变化量则有环的最大速度为 故内环的最大动能为 故D错误。 故选BC。 8. 如图甲所示，一木板静置于足够大的水平地面上，木板右端放置一质量为0.5kg的物块（可视为质点），时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，s时撤去F，物块在木板上先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，且恰好不能从木板左端掉落，整个过程中木板运动的图像如图乙所示。已知各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物块与木板间的动摩擦因数 B. 木板的质量为0.2kg C. 木板的长度为3m D. 物块与木板间因摩擦产生的热量为0.55J 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意画出物块运动的图像，如图所示 设物块与板间动摩擦因数为，由图得内物块的加速度大小为 对物块由牛顿第二定律得 解得物块与木板间动摩擦因数为，故A正确； B．设板与地面间的动摩擦因数为，由图得在内，木板的加速度大小为 对木板由牛顿第二定律得 在内，木板的加速度大小为 对木板由牛顿第二定律得 两式联立得，，故B错误； C．由于物块恰好不能从木板左端掉落，则物块在2.5s时与木板有共同速度，且在木板左端，木板的长度，故C错误； D．物块与木板相对位移有两段，第一段为前2.5s，长度为 物块停下的时间 第二段为2.5s后，由图得长度为 物块与木板摩擦生热，故D错误； 故选A。 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 二、非选择题（共60分，其中9、10、11为填空题，12、13为实验题，14、15、16为计算题） 9. 质量为1kg的小球从地面以的初速度斜向上抛出，抛出时速度与水平方向成37°，则小球上升的最大高度是______m，小球落地时重力的瞬时功率是______W。（，，） 【答案】 ①. 11.25 ②. 150 【解析】 【详解】[1]小球抛出时竖直方向的分速度大小为 小球上升的最大高度是 [2]小球落地时竖直方向的速度大小与抛出时速度大小相等 小球落地时重力的瞬时功率是 10. 如图所示，半圆形金属框竖直放在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P套在金属框上，在水平外力的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，则此位置小球对金属框作用力大小为______；现保持拉力方向不变，用力拉动小球，使其缓慢上移到框架的最高点，在此过程中金属框架始终保持静止，则地面对框架的支持力大小______（填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. ②. 不变 【解析】 【详解】[1]对小球P受力分析可得 竖直方向有 水平方向有 则金属框对小球的弹力为 根据牛顿第三定律可得小球对金属框作用力大小为 [2]以框架和小球组成的整体为研究对象，整体受重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用，由于拉力F方向恒为水平方向，所以地面对框架的支持力始终等于框架和小球的重力，保持不变。 11. 多旋翼无人机具有三个以上旋翼轴，可以通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼产生升推力完成垂直起降、悬停等各种飞行动作。某学校在操场进行庆典活动，由旋翼无人机进行直播摄像和播放音乐烘托氛围。已知此无人机质量为m，重力加速度为g，当其以恒定速率v沿半径为R的圆周在空中水平面盘旋，如图所示，则空气对无人机的作用力的大小为______；无人机运动一周过程中，所用的时间是______，空气对无人机的作用力的冲量大小为______。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]无人机需要的向心力大小为 无人机还受到重力作用，如图所示 根据平行四边形定则可得空气对无人机的作用力的大小为 [2]无人机运动一周过程中，所用的时间是 [3]无人机运动一周动量变化为零，设空气对无人机的作用力的冲量大小为I，根据动量定理有 解得 12. 如图所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法 （2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同。 A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度ω D. 线速度v （3）为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮________（选填“需要”或“不需要”）设置半径相同的轮盘。 （4）利用传感器升级实验装置，用力传感器测小球对挡板的压力，用光电计时器测小球运动的周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请分析图像横坐标x表示的物理量是______。 A. T B. C. D. 【答案】（1）B （2）C （3）需要 （4）D 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，实验时需控制其中一个物理量改变，其他两个物理量不变，采用了控制变量法；故选B。 【小问2详解】 皮带与不同半径的塔轮相连，可知塔轮的线速度相同，根据，可知两小球的角速度不同；故选C。 【小问3详解】 为了能探究向心力大小的各种影响因素，需研究角速度一定时，向心力与质量或半径的关系，故左右两侧塔轮需要设置半径相同的轮盘。 【小问4详解】 根据 可知纵坐标表示的物理量是向心力，图像的横坐标x表示的物理量是；故选D。 13. 某小组通过实验测定金属丝的电阻率。 （1）测量金属丝直径D时，螺旋测微器如图甲所示，把金属丝置于小砧和测微螺杆之间，接下来需调节部件①、②、③，其调节顺序是______；测量结果如图乙所示，则读数______mm。 （2）某同学设计电路测量金属丝的电阻，为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有实验器材如下： A.电流表，量程为0∼300μA，内阻Ω B.电流表，量程为0∼0.6A，内阻约为0.1Ω C.定值电阻Ω D.定值电阻Ω E.滑动变阻器，最大阻值为5Ω F.电源（电动势约为3V） G.开关一只，导线若干 ①实验中需要利用电流表改装成电压表，则应选择定值电阻______（选填“或”）。 ②实验设计电路如图丙所示，为提高实验测量准确度，电流表左端a应接______（选填“b”或“c”）。 ③以示数为横轴，示数为纵轴作图像，若图像斜率为k，则金属丝的电阻______（用、k、或表示）。 【答案】（1） ①. ②③① ②. 0.908 （2） ①. ②. c ③. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，先旋动②，等测微螺杆靠近金属丝时再旋动③，直到听见“咔咔”的声音，再扳动①锁定，最后读数。读数 【小问2详解】 ①[1]要改装成3V的电压表，根据欧姆定律有 解得 故选择定值电阻。 ②[2]因为电流表内阻已知，而内阻未知，所以为提高实验测量准确度，电流表左端a应接c端。 ③[3] 根据部分电路欧姆定律可得 整理得 其斜率为 整理可得 14. 2024年10月14日凌晨，歼-15“飞鲨”战斗机从辽宁号航母上起飞，组成庞大的空中机群，参加“联合利-2024B”军演，如图甲所示。“飞鲨”战斗机起飞过程可简化为图乙所示：战斗机从A点由静止开始以额定功率沿平直轨道加速，经时间t从B点进入半径为R的圆弧轨道，直轨道与圆弧轨道相切于B点，最后从C点飞离甲板。已知“飞鲨”战斗机的质量为m，在直轨道上所受阻力恒定且为，到达B点时恰好达到最大速度，重力加速度为g。求： （1）“飞鲨”战斗机经过B点时的速度大小及对轨道的压力大小； （2）求轨道AB的长度L。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 在B点时恰好达到最大速度，所以 即 经过B点时的速度大小 根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律对轨道的压力大小 【小问2详解】 从A到B根据动能定理 解得 15. 如图1所示，平行金属板M、N水平固定放置，两板间加有如图2所示的周期性变化的电压（图中U0、t0均已知），M、N板右侧的BAC区域内有竖直向上的匀强电场，M、N板的右端均在竖直边AB上，A点到M板的距离为h，∠A=45°。质量为m、电量大小为e的电子由静止开始，经电压也为U₀的电场加速后，连续不断地沿与M、N板平行的方向从两板正中间射入两板之间。所有电子都能从两板间飞出，且在两板间运动的时间均为2t₀，t=0时刻射入M、N板间的电子恰好从M板的右边缘飞出，不计电子的重力，求： （1）金属板的板长； （2）M、N板间的距离； （3）要使所有的电子均不能从AC边射出，BAC区域内的匀强电场的电场强度至少多大。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设电子经加速电场加速后的速度大小为，根据动能定理 解得 则板长为 【小问2详解】 从时刻进入M、N板间的电子在垂直于极板方向先做匀加速运动后做匀减速运动，设电子运动的加速度为a，则有 又 根据题意有 解得，M、N板间的距离为 【小问3详解】 由于所有电子经过M、N板的运动时间均为，因此所有电子出M、N间电场时，速度均沿水平方向，且速度大小均为 要使所有电子均不从AC边射出，则从M板边缘飞出的电子在电场中的运动轨迹刚好与AC相切。设电场强度的大小为，则粒子在该电场中运动的加速度为 根据题意，从M边缘飞出的电子运动到刚好与AC相切的位置时，速度与水平方向夹角为45°，根据类平抛规律有 根据几何关系有 联立解得，BAC区域内的匀强电场的电场强度至少为 16. 如图所示，是一倾角为且逆时针转动的传送带，其长度，运行速度。传送带的A端与一平台相连，B端通过一小段圆弧（长度不计）与一足够长的水平轨道CD相连，CD右侧与一足够高的曲面DE相连。在CD轨道上固定有两个小物块a、b，质量分别为0.1kg和0.2kg，两者之间有一被压缩的轻质弹簧，弹簧与物块a拴接。某时刻将弹簧释放，使物块a、b瞬间分离，每次在物块b离开水平面CD后都在其原位置再放置一个与物块b完全相同的物块。已知物块b与传送带间的动摩擦因数，其余各段均光滑，所有的碰撞都发生在平面CD上，取，，。 （1）若弹簧的弹性势能为，求释放弹簧后小物块a、b的速度大小。 （2）改变弹簧的弹性势能，若要使小物块b能运动到左侧平台，求小物块b在传送带B端的最小速度。 （3）若弹簧的弹性势能为，求最多有几个物块能滑上左侧平台。 【答案】（1），；（2）；（3）4个 【解析】 【详解】（1）根据题意，设释放弹簧后小物块a、b的速度大小分别为、，由动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 ， （2）若小物块b在传送带B端的速度，则由牛顿第二定律有 设恰好能运动到端时，物块在端速度最小，由公式有 解得 假设不成立，即物块b在传送带B端的速度不能小于，若小物块b在传送带B端的速度，由牛顿第二定律有 当速度减小到时，物块减速的加速度变回，设恰好能运动到端时，物块在端速度最小，由公式有 联立解得 符合假设，则改变弹簧的弹性势能，使小物块b能运动到左侧平台小物块b在传送带B端的最小速度为。 （3）由（2）分析可知只要小物块碰撞后的速度，就可以滑上左侧平台，由于其余各段均光滑，可知，小物块返回后的速度大小不变，向左为正方向，由动量定律和能量守恒定律有 解得 同理可知，第二次碰撞后 第三次碰撞后 第四次碰撞后 可知，最多4个物块能滑上左侧平台。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $