内容正文:
2025—2026学年度上学期2024级
10月月考物理试卷
满分100分。考试用时75分钟。
一、选择题:本题共10小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。
1. 物理学的发展离不开科学家们的贡献,他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响.下列符合物理学史的是( )
A. 库仑提出库仑定律,引入“电场”的概念来描述电场的真实存在
B. 通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似,安培由此受到启发提出分子电流假说
C. 奥斯特发现了电磁感应现象,法拉第发现了电流的磁效应
D. 牛顿提出了万有引力定律,成为第一个用理论算出地球质量的科学家
【答案】B
【解析】
【详解】A.库仑提出库仑定律,法拉第引入“电场”的概念来描述电场的真实存在,故A错误;
B.通电螺线管的磁场可通过右手螺旋定则判断与条形磁铁的磁场相似,安培由此受到启发提出在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,即分子电流假说,故B正确;
C.由物理学史可知法拉第发现了电磁感应现象,奥斯特发现了电流的磁效应,故C错误;
D.牛顿提出了万有引力定律,并没有测出引力常量,而是卡文迪什测出了引力常量,因此被称为第一个称出地球质量的科学家,故D错误。
故选B。
2. 甲、乙两质点在同一直线上运动。甲、乙运动的速度—时间()或位移—时间()图像如图所示。在时刻,两个质点刚好相遇,则关于两质点在时间内的运动,下列说法正确的是( )
A. 若是图像,则两质点的运动方向先相反后相同
B. 若是图像,则两质点间的距离不断增大
C. 若是图像,则乙的速度一直大于甲的速度
D. 若是图像,则甲与乙的速度方向始终相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若是图像,时刻,两个质点刚好相遇,时间内,乙的速度大于甲的速度且两质点运动方向相同,则时间内,两质点间的距离不断增大,A项错误,B项正确;
CD.若是图像,切线斜率表示质点的速度,则在时间内,存在甲速度大于乙的时候,甲的速度方向先与乙相反,后与乙相同,C、D项错误。
故选B。
3. 如图,质量为m、长为L的直导线用两根轻质绝缘细线悬挂于OO1,并处于匀强磁场中、当导线中通以沿y正方向的电流I,且导线保持静止时,细线与竖直方向的夹角为θ。则磁感应强度的方向和大小可能是( )
A. x负向, B. y正向,
C. z负向, D. 沿悬线向下,
【答案】D
【解析】
【详解】A.当磁感应强度方向为x负方向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿z正方向,根据平衡条件得
解得,故A错误;
B.当磁感应强度方向沿y正方向时,磁场与电流平行,导线不受安培力,导线不可能向右偏转,悬线与竖直方向的夹角,故B错误;
C.当磁感应强度方向沿z负方向时,由左手定则可知,导线受到的安培力竖直向下,导线不可能向右偏转,故C错误;
D.当磁感应强度方向沿悬线向下,根据左手定则,直导线所受安培力方向垂直于绳子斜向上,根据平衡条件得
解得,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,放置一通电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零,则N点的总磁感应强度大小为( )
A. 0 B. B C. 2B D. 3B
【答案】A
【解析】
【详解】由右手螺旋定则及对称性可知,环形电流在N点产生的磁场,磁感应强度与M点等大同向。由于M点磁感应强度为零,由矢量合成法则可知环境中匀强磁场与M点磁场等大反向,即匀强磁场与N点的磁场等大反向,N点的磁感应强度为0。
故选A。
5. 一次军事演习中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡峭的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹,战士在同一位置先后水平投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h,不计空气阻力,轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A. 从投出到落地,甲、乙手榴弹机械能的减少量为mgh
B. 手榴弹落地瞬间,甲、乙手榴弹重力的瞬时功率不同
C. 从投出到落地,甲、乙手榴弹的动能增加量相同
D. 甲在空中运动过程中动量变化比乙大
【答案】C
【解析】
【详解】A.手榴弹在空中做平抛运动,机械能守恒。故A错误;
B.根据
由于甲、乙手榴弹下落高度相同,所用时间相等,所以手榴弹落地瞬间,甲、乙手榴弹重力的瞬时功率相同,故B错误;
C.投出到落地,根据动能定理可得
可知甲、乙手榴弹的动能增加量相同,故C正确;
D.根据动量定理可得
由于甲、乙手榴弹在空中所用时间相等,所以甲、乙手榴弹在空中运动过程中动量变化量相等,故D错误。
故选C。
6. 一平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m,弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为,每次撞击后速度大小均变为,撞击的时间极短,发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g,则单位时间撞击锅盖的豆子个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设单位时间撞击锅盖的豆子个数为n,根据动量定理有
其中,
解得
故选B。
7. 如图所示,薄板B放在倾角为30°的光滑斜面上,斜面固定且足够长,薄板的下端位于斜面底端,上端通过轻绳与固定在地面上的电动机连接,轻绳跨过定滑轮,定滑轮质量与摩擦均不计,斜面上方的细绳与斜面平行。时刻,一小物块A从薄板上端由静止释放的同时,薄板在电动机带动下由静止开始沿斜面向上做加速度m/s2的匀加速直线运动。已知薄板长m,小物块A的质量kg,薄板B的质量kg,A、B间的动摩擦因数。下列说法正确的是( )
A. 从到小物块A离开薄板前,细绳对薄板B的拉力为15N
B. 小物块A离开B板时的速度为m/s
C. 从开始到A、B分离的过程中电动机对B板所做的功为J
D. 从开始到A、B分离的过程中,小物块A与薄板B之间因摩擦产生的内能为J
【答案】C
【解析】
【详解】A.对薄板,根据牛顿第二定律
代入数据得
N
故A错误;
B.对A,根据动能定理
当时
m/s
因为
所以
m/s
故B错误;
C.A在薄板上运动加速度大小
m/s2
根据
得小物块A在薄板B上运动时间
s
此时A、B的速度为
m/s
m/s
电动机对B做的功为
J
故C正确;
D.小物块A与薄板B之间因摩擦产生的内能
故D错误。
故选C.
8. 某一带正电粒子仅在电场力作用下从点向点运动的轨迹如图中的实线所示,图中的虚线代表等差等势线。粒子经过两点时的动能分别为和,粒子在两点处的加速度大小分别为和两点处的电势分别为和,粒子在两点处的电势能分别为和,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.等势线越密的地方,电场线越密,带电粒子所受电场力越大,带电粒子的加速度越大,所以两点处的加速度一定满足,故A正确;
BC.带电粒子的轨迹向左弯曲,说明带电粒子所受电场力偏左,又电场线与等势面垂直,所以带电粒子所受电场力向左上方,与带电粒子的运动方向成钝角,则电场力对带电粒子做负功,带电粒子的动能减小,电势能增大,即,故BC错误;
D.根据电势能的定义式
因为,可知,故D正确。
故选AD。
9. 2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆,标志着探月工程取得圆满成功,实现了世界首次月球背面采样返回,为后续载人探月工程打下坚实基础。设想载人飞船通过月地转移轨道被月球捕获,通过变轨先在轨道Ⅲ以速度大小v3做匀速圆周运动,选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ,其中P、Q两点为椭圆轨道Ⅱ在轨道Ⅰ、Ⅲ处的切点,且经过P、Q两点时速度大小分别为vP、vQ,到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅰ以速度大小v1做匀速圆周运动(轨道Ⅰ半径等于月球半径),最后安全落在月球上。已知月球半径为R,月球表面重力加速度为g0,轨道Ⅲ距离月球表面高度为h,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 月球平均密度为
B.
C. 载人飞船在P、Q点加速度之比为
D. 载人飞船从Q点到P点所用时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在月球表面,根据重力等于万有引力有
根据密度公式
其中
联立解得月球平均密度为,故A正确;
B.卫星从轨道Ⅲ至轨道Ⅱ做近心运动,速度减少,故,故B错误;
C.根据牛顿第二定律有
可得
则载人飞船在P、Q点加速度之比为,故C错误;
D.根据开普勒第三定律有
又
解得载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运动周期为
则载人飞船从Q点到P点所用时间,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,质量为M的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上,圆弧的半径为R(未知),一质量为的小球以速度v0水平冲上小车,恰好达到圆弧的顶端,此时M向前走了0.25R,接着小球又返回小车的左端。若M=2m,重力加速度为g,则( )
A. 整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒
B. 圆弧的半径为
C. 小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为
D. 整个过程小球对小车做的功为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒,竖直方向上合力不为零,动量不守恒,没有阻力做功,机械能守恒,故A错误;
BC.小球达到圆弧的顶端,这个过程中水平方向动量守恒得
解得
此时M向前走了0.25R,根据
即
根据几何关系
解得,故BC正确;
D.设小球离开小车时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,选取向右为正方向,整个过程中水平方向动量守恒得
解得
根据动能定理整个过程小球对小车做的功为,故D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某实验小组利用下图装置进行实验,探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列说法中正确的是
A. 拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行
B. 实验开始时,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带
C. 把木板右端垫高,小车在槽码盘作用下拖动纸带匀速运动,以平衡小车受到的阻力
(2)某次实验得到一条纸带,部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),测得s1=6.20cm,s2=6.61cm,s3=7.01cm,s4=7.43cm,打点计时器所接交流电源频率为50Hz。由此判断:纸带的________端与小车相连(填“左”或“右”);小车的加速度为_______m/s2;(结果保留两位有效数字)。
(3)将槽码及槽码盘的重力视为小车的合力,改变槽码个数多次实验,根据实验数据拟合出如图所示的图像。要想得到一条过原点的直线,下列操作正确的是 。
A. 增加槽码盘中槽码的个数
B. 减小木板的倾斜角度
C. 增大木板的倾斜角度
(4)为探究加速度与力的关系,在改变作用力时,甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上;乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上。在其他实验操作相同的情况下,____________(填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差,理由是_______________。
【答案】(1)A (2) ①. 左 ②. 0.41 (3)C
(4) ①. 乙 ②. 乙同学保证小车和槽码总质量不变,符合控制变量法,减小误差
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证小车运动过程,细线拉力恒定不变,拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行,故A正确;
B.为了充分利用纸带,实验开始时,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,故B错误;
C.先撤去槽码盘,把木板右端垫高,小车在自身重力沿木板向下的分力作用下拖动纸带匀速运动,以平衡小车受到的阻力,故C错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]由于小车做加速运动,相同时间内通过的位移逐渐增大,则纸带的左端与小车相连;
[2]每相邻两个计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得加速度为
【小问3详解】
由图像可知,当达到一定数值时,小车才开始有加速度,可知平衡摩擦力不够,所以要想得到一条过原点的直线,应增大木板的倾斜角度。
故选C
【小问4详解】
[1][2]为探究加速度与力的关系,应控制质量不变;在改变作用力时,甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上;乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上;在其他实验操作相同的情况下,乙同学的方法可以更好地减小误差,理由是乙同学保证小车和槽码总质量不变,符合控制变量法,减小误差。
12. 多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图甲所示为多量程多用电表示意图,其中电流有1.0A、2.5A两个挡,电压有2.5V、10V两个挡,欧姆表有两个挡。
(1)通过一个单刀多掷开关S,B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图甲中B是________(选填“红”或“黑”表笔);
②当S接触点________(选填“1、2”)时对应多用电表2.5A挡;
(2)实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有:待测电源(电动势约为9V),定值电阻,电阻箱一只。连接实物如图乙所示,测量时应将图甲中S接触点________(选填“5、6”);改变电阻箱阻值R,测得并记录多组数据后,得到对应的图像如图丙所示,则电源电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. 黑 ②. 1 ③. 6 ④. 9.1 ⑤. 2.0
【解析】
【详解】(1)①[1]根据“红进黑出”的原则,电流从欧姆表内部电源正极流出,所以B应该是黑表笔。
②[2]电流表是通过表头并联电阻改装而成的,并联电阻越小,量程越大,所以2.5A挡对应1。
(2)[3]多用表与变阻箱并联做电压表适用,电源电压9.0V,所以应该选用10V的量程,S接6;
[4][5]由乙图可知
变换得
由图可知
,
解得
,
13. 如图所示,一质量为m的带正电的粒子从O点以初速度v0水平抛出。若在该带电粒子运动的区域内加一方向竖直向下的匀强电场,则粒子恰好能通过该区域中的A点;若撤去电场,加一垂直纸面向外的匀强磁场,仍将该粒子从O点以初速度v0水平抛出,则粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。已知B点在O点的正下方,∠BOA=45°,粒子重力不计。求:
(1)粒子在电场中运动,到达A点时的动能EKA;
(2)匀强电场的场强大小E与匀强磁场的磁感应强度大小B的比值。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动,设粒子在A点时速度与水平方向夹角为θ,则
联立可得
(2)撤去电场加上磁场后,粒子恰好能经A点到达B点,由此可知,OB为该粒子做圆周运动的直径,设OA之间的距离为d,粒子所带电荷量为q,有粒子在磁场中做圆周运动的半径
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可得
对粒子在匀强电场中运动,由动能定理可得
联立可得
14. 如图甲所示的电路中,R2=6Ω,电容器的电容C=5μF,开关S闭合、S1断开。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中,电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势E、内阻r和电阻R1的阻值;
(2)求滑动变阻器R消耗的最大功率P;
(3)将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,电路再次稳定后,求通过电阻R3的电荷量Q。
【答案】(1)E=6V,r=2Ω,R1=2Ω
(2)P=2.25W (3)
【解析】
【小问1详解】
依题开关S闭合、S1断开,根据闭合电路欧姆定律
结合图像,得
解得
E=6V,r=2Ω
图像可知,当滑动变阻器的滑片滑到b处时,R1电压为3V,流过R1电流为1.5A,故
【小问2详解】
将R1等效为电源内阻一部分,故电源等效内阻
此时外电路只有滑动变阻器,结合闭合闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器消耗功率
可知R滑=r等效时,功率最大,即
【小问3详解】
结合图像当滑动变阻器的滑片置于a端时,外电阻
解得
R滑=8Ω
将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,此时电容器两端电压为滑动变阻器电压
将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,电路再次稳定后,干路电流
故通过R1的电流为
此时电容器两端电压为R1两端电压,又因为极板间所带正负电荷与之前相反,即
故求通过电阻R3的电荷量
Q=C(UC1-UC2)
解得
15. 如图所示,在竖直面内,一质量m的物块a静置于悬点O正下方的A点,以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,与物块a相同的物块b悬挂于O点,并向左拉开一定的高度h由静止下摆,细线始终张紧,摆到最低点时恰好与a发生弹性正碰。已知,,,,,物块与MN、CD之间的动摩擦因数,轨道AB和管道DE均光滑,物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点,取。
(1)若,求a、b碰撞后瞬时物块a的速度的大小;
(2)物块a在DE最高点时,求管道对物块的作用力与h间满足的关系;
(3)若物块b释放高度,求物块a最终静止的位置x值的范围(以A点为坐标原点,水平向右为正,建立x轴)。
【答案】(1);
(2)(方向竖直向上);
(3)当时,,当时,
【解析】
【详解】(1)滑块b摆到最低点过程中,由机械能守恒定律有
解得
与发生弹性碰撞,根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得
联立解得
(2)由(1)分析可知,物块与物块在A发生弹性正碰,速度交换。
设物块刚好可以到达点,物块的释放高度为,则根据动能定理可得
解得
此时物块a到达E点时的速度恰好为零,则有
(方向竖直向上)
当时,在E点管道对物块a有弹力,取竖直向下为正方向,则在E点由牛顿第二定律有
由动能定理
联立可得
()
则综上可得
()
当时,弹力为负,则弹力方向竖直向上,当时,弹力为正,则方向竖直向下。故
(3)当时,物块位置在点或点右侧,根据动能定理得
从点飞出后,竖直方向
水平方向
根据几何关系可得
联立解得
代入数据解得
当时,从释放时,根据动能定理可得
解得
可知物块达到距离点0.8m处静止,滑块a由E点速度为零,返回到时,根据动能定理可得
解得
距离点0.6m,综上可知当时
代入数据得
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2025—2026学年度上学期2024级
10月月考物理试卷
满分100分。考试用时75分钟。
一、选择题:本题共10小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。
1. 物理学的发展离不开科学家们的贡献,他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响.下列符合物理学史的是( )
A. 库仑提出库仑定律,引入“电场”概念来描述电场的真实存在
B. 通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似,安培由此受到启发提出分子电流假说
C. 奥斯特发现了电磁感应现象,法拉第发现了电流的磁效应
D. 牛顿提出了万有引力定律,成为第一个用理论算出地球质量的科学家
2. 甲、乙两质点在同一直线上运动。甲、乙运动的速度—时间()或位移—时间()图像如图所示。在时刻,两个质点刚好相遇,则关于两质点在时间内的运动,下列说法正确的是( )
A. 若是图像,则两质点的运动方向先相反后相同
B. 若是图像,则两质点间的距离不断增大
C. 若是图像,则乙的速度一直大于甲的速度
D. 若是图像,则甲与乙的速度方向始终相同
3. 如图,质量为m、长为L的直导线用两根轻质绝缘细线悬挂于OO1,并处于匀强磁场中、当导线中通以沿y正方向的电流I,且导线保持静止时,细线与竖直方向的夹角为θ。则磁感应强度的方向和大小可能是( )
A. x负向, B. y正向,
C. z负向, D. 沿悬线向下,
4. 如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,放置一通电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零,则N点的总磁感应强度大小为( )
A. 0 B. B C. 2B D. 3B
5. 一次军事演习中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡峭的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹,战士在同一位置先后水平投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h,不计空气阻力,轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A. 从投出到落地,甲、乙手榴弹机械能的减少量为mgh
B. 手榴弹落地瞬间,甲、乙手榴弹重力的瞬时功率不同
C. 从投出到落地,甲、乙手榴弹的动能增加量相同
D. 甲在空中运动过程中动量变化比乙大
6. 一平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m,弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为,每次撞击后速度大小均变为,撞击的时间极短,发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g,则单位时间撞击锅盖的豆子个数为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,薄板B放在倾角为30°的光滑斜面上,斜面固定且足够长,薄板的下端位于斜面底端,上端通过轻绳与固定在地面上的电动机连接,轻绳跨过定滑轮,定滑轮质量与摩擦均不计,斜面上方的细绳与斜面平行。时刻,一小物块A从薄板上端由静止释放的同时,薄板在电动机带动下由静止开始沿斜面向上做加速度m/s2的匀加速直线运动。已知薄板长m,小物块A的质量kg,薄板B的质量kg,A、B间的动摩擦因数。下列说法正确的是( )
A. 从到小物块A离开薄板前,细绳对薄板B的拉力为15N
B. 小物块A离开B板时的速度为m/s
C. 从开始到A、B分离的过程中电动机对B板所做的功为J
D. 从开始到A、B分离的过程中,小物块A与薄板B之间因摩擦产生的内能为J
8. 某一带正电粒子仅在电场力作用下从点向点运动的轨迹如图中的实线所示,图中的虚线代表等差等势线。粒子经过两点时的动能分别为和,粒子在两点处的加速度大小分别为和两点处的电势分别为和,粒子在两点处的电势能分别为和,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
9. 2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆,标志着探月工程取得圆满成功,实现了世界首次月球背面采样返回,为后续载人探月工程打下坚实基础。设想载人飞船通过月地转移轨道被月球捕获,通过变轨先在轨道Ⅲ以速度大小v3做匀速圆周运动,选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ,其中P、Q两点为椭圆轨道Ⅱ在轨道Ⅰ、Ⅲ处的切点,且经过P、Q两点时速度大小分别为vP、vQ,到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅰ以速度大小v1做匀速圆周运动(轨道Ⅰ半径等于月球半径),最后安全落在月球上。已知月球半径为R,月球表面重力加速度为g0,轨道Ⅲ距离月球表面高度为h,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 月球平均密度为
B
C. 载人飞船在P、Q点加速度之比为
D. 载人飞船从Q点到P点所用时间为
10. 如图所示,质量为M带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上,圆弧的半径为R(未知),一质量为的小球以速度v0水平冲上小车,恰好达到圆弧的顶端,此时M向前走了0.25R,接着小球又返回小车的左端。若M=2m,重力加速度为g,则( )
A. 整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒
B. 圆弧的半径为
C. 小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为
D. 整个过程小球对小车做功为
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某实验小组利用下图装置进行实验,探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列说法中正确的是
A. 拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行
B. 实验开始时,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带
C. 把木板右端垫高,小车在槽码盘作用下拖动纸带匀速运动,以平衡小车受到的阻力
(2)某次实验得到一条纸带,部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),测得s1=6.20cm,s2=6.61cm,s3=7.01cm,s4=7.43cm,打点计时器所接交流电源频率为50Hz。由此判断:纸带的________端与小车相连(填“左”或“右”);小车的加速度为_______m/s2;(结果保留两位有效数字)。
(3)将槽码及槽码盘的重力视为小车的合力,改变槽码个数多次实验,根据实验数据拟合出如图所示的图像。要想得到一条过原点的直线,下列操作正确的是 。
A. 增加槽码盘中槽码的个数
B. 减小木板的倾斜角度
C. 增大木板的倾斜角度
(4)为探究加速度与力的关系,在改变作用力时,甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上;乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上。在其他实验操作相同的情况下,____________(填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差,理由是_______________。
12. 多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图甲所示为多量程多用电表示意图,其中电流有1.0A、2.5A两个挡,电压有2.5V、10V两个挡,欧姆表有两个挡。
(1)通过一个单刀多掷开关S,B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图甲中B是________(选填“红”或“黑”表笔);
②当S接触点________(选填“1、2”)时对应多用电表2.5A挡;
(2)实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有:待测电源(电动势约为9V),定值电阻,电阻箱一只。连接实物如图乙所示,测量时应将图甲中S接触点________(选填“5、6”);改变电阻箱阻值R,测得并记录多组数据后,得到对应的图像如图丙所示,则电源电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
13. 如图所示,一质量为m的带正电的粒子从O点以初速度v0水平抛出。若在该带电粒子运动的区域内加一方向竖直向下的匀强电场,则粒子恰好能通过该区域中的A点;若撤去电场,加一垂直纸面向外的匀强磁场,仍将该粒子从O点以初速度v0水平抛出,则粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。已知B点在O点的正下方,∠BOA=45°,粒子重力不计。求:
(1)粒子在电场中运动,到达A点时的动能EKA;
(2)匀强电场的场强大小E与匀强磁场的磁感应强度大小B的比值。
14. 如图甲所示的电路中,R2=6Ω,电容器的电容C=5μF,开关S闭合、S1断开。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中,电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势E、内阻r和电阻R1的阻值;
(2)求滑动变阻器R消耗最大功率P;
(3)将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,电路再次稳定后,求通过电阻R3的电荷量Q。
15. 如图所示,在竖直面内,一质量m的物块a静置于悬点O正下方的A点,以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,与物块a相同的物块b悬挂于O点,并向左拉开一定的高度h由静止下摆,细线始终张紧,摆到最低点时恰好与a发生弹性正碰。已知,,,,,物块与MN、CD之间的动摩擦因数,轨道AB和管道DE均光滑,物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点,取。
(1)若,求a、b碰撞后瞬时物块a的速度的大小;
(2)物块a在DE最高点时,求管道对物块的作用力与h间满足的关系;
(3)若物块b释放高度,求物块a最终静止的位置x值的范围(以A点为坐标原点,水平向右为正,建立x轴)。
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