精品解析:河南省信阳市信阳高级中学2025-2026学年高三上学期11月测试(二)物理试题
2025-12-08
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内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区
2025-2026学年高三上期11月测试(二)
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项正确,每小题4分;第7~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 在测试无人机新装备时,无人机悬挂着物资匀速上升。中途物资脱落,脱落后降落伞立刻启动,操作手发现效果不理想,在物资即将落地前又启动喷气减速装置,最终物资落地时速度恰好减为0。从物资离开无人机开始计时,其重心运动的v-t图像如右图所示。若启动降落伞前不计空气阻力,运动轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A. 物资在内做自由落体运动
B. 时物资脱落、降落伞启动
C. 降落伞启动后物资开始减速
D. 时间内,物资的平均速度等于
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,初始时刻物资具有向上的初速度,先做竖直上抛运动,到达最高点后做自由落体运动,故A错误;
B.由题图可知,在时,打开降落伞,故B错误;
C.打开降落伞后一段时间物资仍在加速,根据v-t图像的斜率表示加速度,可得这段时间加速度减小,故降落伞启动后物资先加速后减速,故C错误;
D.时间内,取竖直向下为正方向,根据匀变速运动平均速度公式可知,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,两根绝缘细线挂着两个带电小球、(均可视为点电荷)。已知两球的质量均为,电荷量均为,两球间的距离为,重力加速度为,静电力常量为,上、下两根细线所受的拉力大小分别为、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.以两球组成的系统为研究对象,由平衡条件得,故AB错误;
CD.以球为研究对象,由平衡条件得,故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立x坐标轴,则坐标轴上O~x2间各点的电势分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 在O~x2间,电场强度先增大后减小
B. 在O~x2间,电场强度方向发生变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 一正电荷从O点由静止释放,仅受电场力作用,则其在O~x2间一直做匀加速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示电场强度,从图上可以看出斜率先增大后减小,所以电场强度先增大后减小,故A正确;
B.在O~x2间可以看出,电势逐渐降低,电场强度的方向从高电势指向低电势,所以场强方向一直沿x轴正方向,故B错误;
C.在O~x2间可以看出,电势逐渐降低,根据
可知一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐增大,故C错误;
D.图像的斜率表示电场强度,在O~x2之间图线的斜率不是定值,可知电场是非匀强电场,所以电荷受电场力是变力,电荷要做变加速运动,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,空间中存在两根无限长直导线L1与L2,通有大小相等,方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点,M与O关于L1对称,O与N关于L2对称且OM=ON,初始时,M处的磁感应强度大小为B1,O点磁感应强度大小为B2,现保持L1中电流不变,仅将L2撤去,求N点的磁感应强度大小( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等,则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性,两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样,为B1;
根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度为
由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,将L2撤去,N点的磁感应强度为。
故选B。
5. 如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R=4 Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2 W
B. 图乙中R1=6 Ω,R2=12 Ω
C. 滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D. 调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端,电源的效率先增大后减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电源外电阻R等于内阻r时,输出功率最大,最大值为
把定值电阻看成电源内阻,由图乙可知,当
滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为
选项A错误;
B.滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等,有
解得
选项B正确;
C.当回路中电流最大时,即时定值电阻R消耗的功率最大,选项C错误;
D.电源的效率
调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端时,RP变大,则R外变大,电源的效率一直变大,选项D错误。
故选B。
6. 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、,到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅰ以速度大小做匀速圆周运动(轨道半径等于月球半径),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,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】D
【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错误;
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点所用时间为
故D正确。
故选D。
二、多选题
7. 如图所示,电阻R和电动机M串联接到电路中,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2。则有( )
A. U1<U2,Q1=Q2 B. U1=U2,Q1=Q2
C. W1=W2,U1<U2 D. W1<W2,Q1<Q2
【答案】A
【解析】
【详解】设开关接通后,电路中电流为I。对于电阻R,由欧姆定律得
U1=IR
对于电动机
U2>IR
则有
U1<U2
电功
W1=U1I
W2=U2I
则有
W1<W2
根据焦耳定律得
Q1=I2Rt
Q2=I2Rt
则有
Q1=Q2
故选A。
8. A、D分别是斜面的顶端、底端,B、C是斜面上的两个点,AB=BC=CD,E点在D点的正上方,与A等高,从E点水平抛出质量相等的两个小球,球1落在B点,球2落在C点,忽略空气阻力。关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )
A. 球1和球2运动的时间之比为 B. 球1和球2运动的时间之比为
C. 球1和球2抛出时初速度之比为 D. 球1和球2运动时单位时间内速度变化量之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小球在空中做平抛运动,竖直方向有,可得
由几何关系可知
可知球1和球2运动的时间之比为,故A错误,B正确;
C.水平方向有
由几何关系可知
联立可知球1和球2抛出时初速度之比为,故C错误;
D.根据可知,球1和球2运动时单位时间内速度变化量之比为,故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,两个完全相同物块A和B(均可视为质点)放在水平圆盘上,它们分居圆心两侧,用不可伸长的轻绳相连,两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为和,其中且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时,绳中弹力与的变化关系如图乙所示,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 物块与圆盘间的动摩擦因数
B. A受到的摩擦力为零时,角速度为1rad/s
C. A受到的摩擦力方向指向圆心达到最大时,角速度为rad/s
D. 当角速度为rad/s时,A恰好要相对圆盘发生滑动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.角速度较小时,物块各自受到的静摩擦力提供向心力,绳中无拉力,根据牛顿第二定律可得f=mω2R
因为RA<RB,所以物块B与圆盘间的静摩擦力先达到最大值,随着角速度增大,轻绳出现拉力,拉力FT和最大静摩擦力的合力提供向心力,对物块B分析
FT+μmg=mω2RB
解得FT=mω2RB-μmg
结合图像可知:,μmg =1
可得RB=2m,μ=0.1,故A错误;
B.当ω=1rad/s时,绳中的拉力FT=mω2RB-μmg=1×12×2N-0.1×1×10N=1N
在对A分析,根据牛顿第二定律可得FT+f=mω2RA
解得f=0,故B正确;
C.当角速度ω=rad/s时,绳中的拉力
A受到的摩擦力,方向指向圆心没有达到最大,C错误;
D.当A恰好要相对圆盘发生滑动时,其摩擦力为最大值且方向沿半径向外,对A分析,根据牛顿第二定律可得:FT-μmg=mω2RA
此时对B分析:FT+μmg=mω2RB
联立解得ω=rad/s,故D正确。
故选BD。
10. 如图,将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端,放在倾角为的固定光滑斜面上,轻绳的另一端系一质量为m的环,轻绳绕过光滑轻质定滑轮,环套在竖直固定的光滑直杆上,定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点正下方距离为处。轻绳绷直,系重物段轻绳与斜面平行,不计一切摩擦阻力,轻绳、杆、斜面足够长,,,重力加速度为g。现将环从A处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 环从A点释放时,环的加速度大小为0.6g
B. 环下降到最低点前,轻绳对环一直做负功
C. 当环下降的高度为d时,环的速度为零
D. 环到达B处时,环的速度大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.环从A点释放时,环只受重力,故加速度为g,故A错误;
B.环下降到最低点前,拉力方向与环速度方向一直为钝角,故轻绳对环一直做负功,故B正确;
C.设当环下降高度为时环的速度,此时重物的速度
几何关系可知
对环、重物整体,由机械能守恒有
联立解得,故C正确;
D.环到达B处时,设速度为,此时重物的速度
几何关系可知
对环、重物整体,由机械能守恒有
联立解得,故D正确。
故选BCD。
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 某实验小组想用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律,选取了两个体积相同、质量不等的小球,在斜面上叠放了白纸和复写纸。
步骤一:让质量为的小球从轨道顶部S点由静止释放,由轨道末端的点飞出并落在斜面上。
步骤二:把质量为的小球放在点,让小球仍从原位置由静止释放,与小球碰后两小球均落在斜面上。
分别记录落点痕迹,其中三个落点的位置距离点的长度分别为。
(1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示,则小球直径___________cm。
(2)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A. 必须满足
B. 轨道必须光滑
C. 轨道末端必须水平
D. 落点位置需要多次测量取平均值
(3)在实验误差允许的范围内,若满足关系式___________,则可认为两球碰撞过程中动量守恒(用题目中的物理量表示)。
(4)若两小球的质量满足,若满足___________(用表示),则可证明两球间的碰撞是弹性的。
【答案】(1)1.070 (2)ACD
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
小球直径1cm+0.05mm×14=1.070cm
【小问2详解】
A.为防止入射球碰后反弹,则入射球的质量必须大于被碰球的质量,即必须满足,A正确;
B.轨道不一定要必须光滑,只要到达底端时速度相同即可,B错误;
C.轨道末端必须水平,以保证小球水平抛出,C正确;
D.落点位置需要多次测量取平均值,D正确。
故选ACD。
【小问3详解】
小球从O点飞出后均为平抛运动,假设小球位移为x,由平抛运动的知识可得xcosθ=vt,xsinθ=gt2
解得
由碰撞规律可知,P点是小球m1第一次的落点,M和N分别是碰后小球m1和m2的落点,取水平向右为正方向,碰撞过程满足动量守恒m1vP=m1vM+m2vN
代入可得
【小问4详解】
若为弹性碰撞,则碰撞前后能量守恒
动量守恒m1vP=m1vM+m2vN
联立解得
代入前问解析中的速度可得
12. 某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。
(1)将电表的选择开关旋至“”挡,然后将红黑表笔短接,通过调节图甲中的__________(选填“”或“”),让指针指在表盘右侧“”处。接着,用该表测量一个电阻的阻值,测量时指针位置如图乙所示,则该电阻的测量值为_____。随后又用此挡位去测量另一个电阻,发现指针偏转角度过大,为了较准确地进行测量,接下来的合理操作步骤是__________(请选择并按合理顺序填写序号)。
①将选择开关旋至“×1”挡
②将选择开关旋至“×100”挡
③将两表笔与被测电阻两端接触,读取示数
④将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处
(2)如图丙,电池、开关和灯泡接成串联电路,开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时,将选择开关旋至直流电压挡,并将红、黑表笔分别与E、F接触,发现指针有明显偏转,则故障原因可能是__________。
A. 开关接触不良
B. 灯泡被短路
C. 灯泡和底座接触不良
(3)为了测量多用中表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“”挡的内电阻为,再将待测毫安表、电阻箱和“”挡的多用电表串联在一起,通过调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表、电阻箱的示数和,并作出相应的关系图线,如图丁所示。根据图像,可求得多用电表“”挡内部电源的电动势为_____V,待测毫安表的内阻为__________。(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1) ①. ②. 150 ③. ①④③ (2)C
(3) ①. 1.5##1.4##1.6 ②. 15##14##16
【解析】
【小问1详解】
[1]将电表的选择开关旋至“”挡,然后将红黑表笔短接,通过调节图甲中的(欧姆调零旋钮),让指针指在表盘右侧“”处。
[2]接着,用该表测量一个电阻的阻值,测量时指针位置如图乙所示,则该电阻的测量值为
[3]随后又用此挡位去测量另一个电阻,发现指针偏转角度过大,可知待测电阻阻值较小,应将选择开关旋至“×1”挡,再将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处,然后将两表笔与被测电阻两端接触,读取示数。故合理操作步骤是①④③。
【小问2详解】
如图丙,电池、开关和灯泡接成串联电路,开关闭合后发现灯泡不亮。将选择开关旋至直流电压挡,并将红、黑表笔分别与E、F接触,发现指针有明显偏转,可知E到电池A处连接完好,F到电池B处连接完好,E、F之间断开,所以故障原因可能是灯泡和底座接触不良。
故选C。
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
由作出的图像可得
当数据,代入可得
解得
三、解答题(共计36分)
13. 某种喷墨打印机打印头的结构简图如图所示,其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒。一墨汁微粒经过带电室后以的初速度从正中央垂直射入偏转电场,射出偏转电场后打到纸上的点。已知偏转电场的电压,偏转电场极板的长度,板间距离,偏转电场的右端,与纸的水平距离,墨汁微粒的质量、电荷量,忽略墨汁微粒的重力,求:
(1)墨汁微粒在偏转电场中的加速度大小;
(2)墨汁微粒离开偏转电场时竖直方向的速度大小和在偏转电场中上升的高度;
(3)墨汁微粒打到点时上升的总高度。
【答案】(1)
(2)5m/s,
(3)
【解析】
【小问1详解】
偏转电场的电场强度为
由牛顿第二定律得
【小问2详解】
墨汁微粒在偏转电场中的运动时间
墨汁微粒离开偏转电场时的竖直分速度
墨汁微粒在偏转电场中上升的高度
【小问3详解】
离开偏转电场后,墨汁微粒的运动时间
离开偏转电场后,墨汁微粒上升的高度
由几何关系得总高度
14. 如图所示,是长为的水平粗糙轨道,点与一半径为的光滑圆轨道相切。整个空间有一水平向右的匀强电场。一带电量为、质量为的小物体从点由静止释放,经过点时对圆轨道的压力为其重力的2倍。物体与水平轨道的动摩擦因数,物体在上重力势能为零,重力加速度为。求:
(1)物体在点的速度大小和电场强度大小;
(2)物体在圆轨道上运动时机械能的最大值;
(3)物体在圆轨道上的最大速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,物体在B点有
解得
从A到B过程
解得
【小问2详解】
电场力
方向水平向右,当物体运动到圆轨道最右端,电场力做功最多,机械能最大,从A到该点电场力做功
摩擦力做功
根据
物体在圆轨道上运动时机械能的最大值为
【小问3详解】
等效重力
且
即方向与竖直方向夹角37°,斜向右下方。从B点到动能最大点
解得
15. 如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上,轻质弹簧一端固定在光滑斜面的底部,另一端连接质量为m的木块处于静止状态,质量为3 m的小孩从距离木块L处由静止开始沿斜面下滑,随后与木块碰撞后抱着木块一起压缩弹簧,碰撞时间忽略不计,碰后一起下滑的最大距离为,弹簧始终处于弹性限度内,且人的运动方向始终与弹簧的轴线在同一直线上,人和木块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,弹簧的弹性势能,其中k为劲度系数,x为形变量,求:
(1)人与木块碰撞过程系统损失的机械能;
(2)人与木块碰后一起下滑到最低点的过程中,人对木块做的功W;
(3)弹簧的劲度系数k。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
人由静止到与木块碰撞过程,由机械能守恒定律可得
解得
人与木块碰撞过程,由动量守恒定律可得
解得
人与木块碰撞过程系统损失的机械能
解得
【小问2详解】
人与木块一同向下滑,设木块对人做的功为,对人由动能定理得
人对木块做的功
【小问3详解】
木块静止时,有
人抱住木块后一起滑到最低点的过程,人、木块和弹簧组成的系统机械能守恒,有
联立解得
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河南省信阳高级中学北湖校区
2025-2026学年高三上期11月测试(二)
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项正确,每小题4分;第7~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 在测试无人机新装备时,无人机悬挂着物资匀速上升。中途物资脱落,脱落后降落伞立刻启动,操作手发现效果不理想,在物资即将落地前又启动喷气减速装置,最终物资落地时速度恰好减为0。从物资离开无人机开始计时,其重心运动的v-t图像如右图所示。若启动降落伞前不计空气阻力,运动轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A. 物资在内做自由落体运动
B. 时物资脱落、降落伞启动
C. 降落伞启动后物资开始减速
D. 时间内,物资的平均速度等于
2. 如图所示,两根绝缘细线挂着两个带电小球、(均可视为点电荷)。已知两球的质量均为,电荷量均为,两球间的距离为,重力加速度为,静电力常量为,上、下两根细线所受的拉力大小分别为、,则( )
A. B.
C. D.
3. 如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立x坐标轴,则坐标轴上O~x2间各点的电势分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 在O~x2间,电场强度先增大后减小
B. 在O~x2间,电场强度方向发生变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 一正电荷从O点由静止释放,仅受电场力作用,则其在O~x2间一直做匀加速运动
4. 如图所示,空间中存在两根无限长直导线L1与L2,通有大小相等,方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点,M与O关于L1对称,O与N关于L2对称且OM=ON,初始时,M处的磁感应强度大小为B1,O点磁感应强度大小为B2,现保持L1中电流不变,仅将L2撤去,求N点的磁感应强度大小( )
A. B. C. D.
5. 如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R=4 Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2 W
B. 图乙中R1=6 Ω,R2=12 Ω
C. 滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D. 调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端,电源的效率先增大后减少
6. 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、,到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅰ以速度大小做匀速圆周运动(轨道半径等于月球半径),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,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
二、多选题
7. 如图所示,电阻R和电动机M串联接到电路中,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2。则有( )
A. U1<U2,Q1=Q2 B. U1=U2,Q1=Q2
C. W1=W2,U1<U2 D. W1<W2,Q1<Q2
8. A、D分别是斜面的顶端、底端,B、C是斜面上的两个点,AB=BC=CD,E点在D点的正上方,与A等高,从E点水平抛出质量相等的两个小球,球1落在B点,球2落在C点,忽略空气阻力。关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )
A. 球1和球2运动的时间之比为 B. 球1和球2运动的时间之比为
C. 球1和球2抛出时初速度之比为 D. 球1和球2运动时单位时间内速度变化量之比为
9. 如图甲所示,两个完全相同物块A和B(均可视为质点)放在水平圆盘上,它们分居圆心两侧,用不可伸长的轻绳相连,两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为和,其中且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时,绳中弹力与的变化关系如图乙所示,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 物块与圆盘间的动摩擦因数
B. A受到的摩擦力为零时,角速度为1rad/s
C. A受到的摩擦力方向指向圆心达到最大时,角速度为rad/s
D. 当角速度为rad/s时,A恰好要相对圆盘发生滑动
10. 如图,将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端,放在倾角为的固定光滑斜面上,轻绳的另一端系一质量为m的环,轻绳绕过光滑轻质定滑轮,环套在竖直固定的光滑直杆上,定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点正下方距离为处。轻绳绷直,系重物段轻绳与斜面平行,不计一切摩擦阻力,轻绳、杆、斜面足够长,,,重力加速度为g。现将环从A处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 环从A点释放时,环的加速度大小为0.6g
B. 环下降到最低点前,轻绳对环一直做负功
C. 当环下降的高度为d时,环的速度为零
D. 环到达B处时,环的速度大小为
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 某实验小组想用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律,选取了两个体积相同、质量不等的小球,在斜面上叠放了白纸和复写纸。
步骤一:让质量为的小球从轨道顶部S点由静止释放,由轨道末端的点飞出并落在斜面上。
步骤二:把质量为的小球放在点,让小球仍从原位置由静止释放,与小球碰后两小球均落在斜面上。
分别记录落点痕迹,其中三个落点的位置距离点的长度分别为。
(1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示,则小球直径___________cm。
(2)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A. 必须满足
B. 轨道必须光滑
C. 轨道末端必须水平
D. 落点位置需要多次测量取平均值
(3)在实验误差允许的范围内,若满足关系式___________,则可认为两球碰撞过程中动量守恒(用题目中的物理量表示)。
(4)若两小球的质量满足,若满足___________(用表示),则可证明两球间的碰撞是弹性的。
12. 某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。
(1)将电表的选择开关旋至“”挡,然后将红黑表笔短接,通过调节图甲中的__________(选填“”或“”),让指针指在表盘右侧“”处。接着,用该表测量一个电阻的阻值,测量时指针位置如图乙所示,则该电阻的测量值为_____。随后又用此挡位去测量另一个电阻,发现指针偏转角度过大,为了较准确地进行测量,接下来的合理操作步骤是__________(请选择并按合理顺序填写序号)。
①将选择开关旋至“×1”挡
②将选择开关旋至“×100”挡
③将两表笔与被测电阻两端接触,读取示数
④将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处
(2)如图丙,电池、开关和灯泡接成串联电路,开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时,将选择开关旋至直流电压挡,并将红、黑表笔分别与E、F接触,发现指针有明显偏转,则故障原因可能是__________。
A. 开关接触不良
B. 灯泡被短路
C. 灯泡和底座接触不良
(3)为了测量多用中表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“”挡的内电阻为,再将待测毫安表、电阻箱和“”挡的多用电表串联在一起,通过调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表、电阻箱的示数和,并作出相应的关系图线,如图丁所示。根据图像,可求得多用电表“”挡内部电源的电动势为_____V,待测毫安表的内阻为__________。(结果均保留2位有效数字)
三、解答题(共计36分)
13. 某种喷墨打印机打印头的结构简图如图所示,其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒。一墨汁微粒经过带电室后以的初速度从正中央垂直射入偏转电场,射出偏转电场后打到纸上的点。已知偏转电场的电压,偏转电场极板的长度,板间距离,偏转电场的右端,与纸的水平距离,墨汁微粒的质量、电荷量,忽略墨汁微粒的重力,求:
(1)墨汁微粒在偏转电场中的加速度大小;
(2)墨汁微粒离开偏转电场时竖直方向的速度大小和在偏转电场中上升的高度;
(3)墨汁微粒打到点时上升的总高度。
14. 如图所示,是长为的水平粗糙轨道,点与一半径为的光滑圆轨道相切。整个空间有一水平向右的匀强电场。一带电量为、质量为的小物体从点由静止释放,经过点时对圆轨道的压力为其重力的2倍。物体与水平轨道的动摩擦因数,物体在上重力势能为零,重力加速度为。求:
(1)物体在点的速度大小和电场强度大小;
(2)物体在圆轨道上运动时机械能的最大值;
(3)物体在圆轨道上的最大速度的大小。
15. 如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上,轻质弹簧一端固定在光滑斜面的底部,另一端连接质量为m的木块处于静止状态,质量为3 m的小孩从距离木块L处由静止开始沿斜面下滑,随后与木块碰撞后抱着木块一起压缩弹簧,碰撞时间忽略不计,碰后一起下滑的最大距离为,弹簧始终处于弹性限度内,且人的运动方向始终与弹簧的轴线在同一直线上,人和木块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,弹簧的弹性势能,其中k为劲度系数,x为形变量,求:
(1)人与木块碰撞过程系统损失的机械能;
(2)人与木块碰后一起下滑到最低点的过程中,人对木块做的功W;
(3)弹簧的劲度系数k。
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