内容正文:
2025-2026学年度第一学期第三次月考
高三物理试卷
一、单选题
1. 2025年9月25日国际机器人联合会(IFR)发布的《2025年世界机器人》报告显示,2024年中国在役工业机器人存量达到2,027,000台,位居全球第一。某品牌国产机器人在一次测试中的图像如图所示,则在内,该机器人( )
A. 加速度逐渐减小
B. 做匀减速直线运动
C. 位移大于12m
D. 平均速度大小为3m/s
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由图像斜率表示加速度,可知该机器人做加速度减小的减速运动,故A正确,B错误;
CD.若机器人做匀减速直线运动,则位移为
平均速度为
由图像的面积表示位移,则机器人的位移一定小于12m,平均速度小于3m/s,故CD错误。
故选A。
2. 如图所示,、两物体叠放在一起,在竖直向上的恒力作用下,一起沿竖直墙向上做匀速直线运动。关于两物体受力情况的说法正确的是( )
A. 物体M受到4个力 B. 物体受到5个力
C. 物体受到6个力 D. 物体受到4个力
【答案】A
【解析】
【详解】D.对物体N进行受力分析如图所示
可知N一定受重力mg,M对N的弹力FN,M对N的摩擦力f,3个力的作用,才能处于平衡状态,故D错误;
ABC.将物体M、N作为一个整体,可知墙壁对M一定不存在弹力,否则不可能平衡,由于弹力是摩擦力的前提,因此墙壁与M之间一定没有摩擦力,因此M一定受到4个力的作用,故A正确,BC错误。
故选A。
3. 如图所示,在竖直放置的穹形支架(支架上部分为半圆形,下部分为竖直杆)上,一根不可伸长的轻绳通过光滑滑轮悬挂一重物G,其一端固定于支架的A点(A点在竖直杆上),另一端从穹形顶端B沿支架缓慢地向C点靠近,C点与A点等高。则在此过程中绳子拉力大小的变化情况是( )
A. 先变小后变大 B. 先变大后不变
C. 先变小后不变 D. 先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】当轻绳的右端从点缓慢移到直杆最上端时,设两绳的夹角为。以滑轮为研究对象,受力分析,根据平衡条件得
则绳子的拉力
所以在轻绳的右端从点移到直杆最上端的过程中,最大,减小,则变大。当轻绳的右端从直杆最上端移到点时,设两绳的夹角为,绳子总长为,两直杆间的距离为,由数学知识得到
由于不变,则保持不变。再根据平衡条件可知,两绳的拉力保持不变,所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。
故选B。
4. 在快递分拣中心,常用倾斜传送带运输物品。如图所示,某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°,传送带长度为L=7.2m,以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹(可视为质点)从传送带顶端A无初速度释放,包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知,sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A. 以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动
B. 到达传送带底端B时的速度大小为4m/s
C. 在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小
D. 若在包裹放置前增大传送带速度,包裹运动的最短时间为1.2s
【答案】D
【解析】
【详解】A.由受力分析可知,包裹在刚开始时因传送带比包裹快(包裹初速为0),相对传送带向上滑,故摩擦力与重力沿斜面分力同向,根据牛顿第二定律有
解得10 m/s²
但当包裹速度增大到与传送带共速后,摩擦力将改为与重力分力反向,有
解得2 m/s²,故A错误;
B.包裹与传送带共速前根据运动学规律,
解得s,
共速后
解得,故B错误;
C.结合上述分析可知,开始包裹相对传送带向上运动,共速后相对传送带向下运动,则“包裹在传送带上划痕长度”小于包裹对传送带的相对位移大小,故C错误;
D.若事先将皮带速度增大到足以保证包裹全程都相对皮带向上滑(即包裹速度始终小于皮带速度),则摩擦力与重力分力同向且均取最大值,包裹全程加速度恒为10 m/s²
由
解得t = 1.2 s
则最短时间为1.2s,故D正确。
故选D。
5. 已知月地距离约为地球半径的60倍,据此可知( )
A. 月球公转的角速度比地球同步卫星公转的角速度大
B. 月球公转的加速度约为地球表面重力加速度的
C. 地球吸引月球的力大于月球吸引地球的力
D. 某物体在月球表面受到月球的引力约为该物体在地球表面受到地球引力的
【答案】B
【解析】
【详解】A.月球公转周期约为27.3天,地球同步卫星周期为1天,由可知,周期越大,角速度越小,故月球角速度小于同步卫星,故A错误;
B.根据
可得月球公转向心加速度
地球表面重力加速度
因为
故
即,故B正确;
C.地球与月球间的引力为作用力与反作用力,大小相等,故C错误;
D.月球表面引力需由月球质量与半径计算,题干未提供相关数据,仅凭月地距离无法推导,故D错误
故选B。
6. 某多用电表内部结构如图所示,微安表头的量程为1mA,内阻为180Ω,接“-”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡,接“-”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡,以下说法正确的是( )
A.
B.
C. 接“-”和“4”接线柱时为量程小于3V的电压挡
D. “-”接线柱对应多用电表的红表笔
【答案】A
【解析】
【详解】AB.接“-”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡,则有
解得
接“-”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡,则有
解得
故A正确,B错误;
C.接“-”和“3”接线柱时流过的最大电流为10mA;同理,接“-”和“4”接线柱时流过的最大电流为10mA;若,则接“-”和“4”接线柱时量程大于3V;若,接“-”和“4”接线柱时量程等于3V;若,接“-”和“4”接线柱时量程小于3V,故C错误;
D.接“-”和“5”接线柱时为欧姆表,用到内部电源,根据“红进黑出”,可知“-”接线柱对应多用电表的黑表笔,故D错误。
故选A。
7. 如图所示为探究光电效应的实验装置,已知阴极K的逸出功为,现用光子能量为的单色光照射阴极K,下列说法正确的是( )
A. 为光电管提供反向电压,需要将滑动变阻器的滑片P从点向右滑动
B. 此实验中,调节滑动变阻器,达到饱和光电流后,再增加入射光的强度,光电流不会增大
C. 此单色光对应的遏止电压为
D. 若换用光子能量为的单色光照射阴极K,遏止电压会变为原来的两倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,为光电管提供反向电压,需要将滑动变阻器的滑片P从点向左滑动,故A错误;
B.此实验中,调节滑动变阻器,达到饱和光电流后,再增加入射光的强度,由于单位时间内逸出的电子数增大,所以光电流会增大,故B错误;
C.根据光电效应方程可得逸出的电子最大初动能为
根据动能定理可得
解得此单色光对应的遏止电压为,故C正确;
D.若换用光子能量为的单色光照射阴极K,则有
根据动能定理可得
解得遏止电压为,故D错误。
故选C。
二、多选题
8. 如图所示,水平平行金属导轨间距为,电源电动势为12 V,内阻。质量的导体棒ab跨放在导轨上并与导轨接触良好,棒的中点用平行于导轨的细绳经定滑轮与质量1 kg的物体相连,棒与导轨的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,导轨与棒的电阻不计,重力加速度取,导轨所在空间存在匀强磁场的磁感应强度,方向竖直向上,为了使物体保持静止,则( )
A. 导体棒ab中的最小电流是8 A
B. 变阻器接入电路的最大电阻是
C. 导体棒ab中的最大电流是16 A
D. 变阻器接入电路的最小电阻是
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.对导体棒受力分析可知,当导体棒有向左运动趋势时,安培力最小,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,根据平衡条件可得
结合安培力
联立解得电路中的最小电流
根据闭合电路的欧姆定律可得
解得滑动变阻器接入电路中的最大阻值,故AB正确;
CD.同理可知,当导体棒有向右运动趋势时,电路中的电流最大,滑动变阻器的阻值最小,则有,
解得电路中的最大电流
根据闭合电路的欧姆定律可得
解得滑动变阻器接入电路中的最小阻值,故C错误,D正确。
故选ABD。
9. 在如图所示的电路中,电源电动势E、内阻r恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器R3的滑片向上滑动一段长度,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值为ΔU1、ΔU2、ΔU3,电流表A是理想电流表。下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表V2的示数变大
B. ΔU3 = ΔU1 + ΔU2
C. R3的滑片向上滑动过程中,定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流,带电液滴将向上运动
D. 电源效率减小
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.分析电路可知,当开关S闭合,滑动变阻器与定值电阻R1串联后接在电源两端;将滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电路电流减小,理想电流表A示数减小;理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,据欧姆定律可得
因电路电流减小,则U1变小,即理想电压表V1示数减小;而理想电压表V2测量电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律可得
因电路电流减小,电源内阻上分得的电压变小,电源路端电压增大,理想电压表V2的示数增大,故A正确;
B.理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,根据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小,则U3增大;理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,根据欧姆定律可得
理想电压表V2测量电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律可得
故
所以
故B正确;
C.根据
可知电容器的电荷量Q增大,电容器充电,所以定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流,又
E增大,向上的电场力增大,则带电液滴将向上运动,故C正确;
D.电源效率
滑动变阻器接入电路的电阻变大,外电路总电阻变大,电源效率变大,故D错误。
故选ABC。
10. 我国自主研制的“天帆一号”太阳帆,利用太阳光的“光子流”为飞船提供动力实现宇宙旅行。光具有能量,也具有动量。已知太阳在单位时间内辐射光子总数为N,太阳帆到太阳的距离为R,太阳帆面积为S,一个光子的动量为p,太阳质量M,飞船质量m,假设太阳帆正对太阳并完全反射光子,以下说法正确的是( )
A. 单位时间内照射到太阳帆上的光子数为
B. 该飞船获得的动力大小为
C. 光照射在太阳帆上,对太阳帆产生的压强为
D. 飞船的加速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意,太阳单位时间内向外辐射光子数为,太阳到太阳帆的距离为,太阳帆的面积为,则单位时间内照射到太阳帆上的光子数为,故A正确;
B.太阳光垂直照射到太阳帆,所有光子被反射,设时间内光子对太阳帆产生的压力为,每个光子的动量为,由动量定理有
可得
即该飞船获得的动力大小为,故B错误;
C.对太阳帆产生的压强为,故C错误;
D.由牛顿第二定律可得,飞船的加速度为
整理可得,故D正确。
故选AD。
三、实验题
11. 某同学用如图所示的装置研究斜槽末端的小球碰撞是否满足动量守恒定律,选取了两个大小相同、质量不同的小球,先让质量为m1的小球甲从轨道顶部释放,由轨道末端的O点水平飞出并落在斜面上。再把质量为m2的小球乙放在O点,小球甲重复上述操作,与小球乙发生碰撞,碰后两小球均落在斜面上,分别记录落点位置,其中A、B、C三个落点位置与O点的距离分别为L1、L2、L3。
(1)_________(填“需要”或“不需要”)保证斜槽轨道光滑,两小球的质量应满足m1_________m2(填“>”“=”或“<”)。
(2)若m1=km2,在实验误差允许的范围内,只要满足关系式k=_________(结果用L1、L2、L3表示),就能说明两球碰撞过程动量守恒。
(3)若两球碰撞过程动量守恒,在实验误差允许的范围内,只要满足关系式=_______(结果用L2、L3表示),就能说明两球的碰撞是弹性碰撞。
【答案】(1) ①. 不需要 ②. >
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验要保证小球到达斜槽末端时以相同的速度作平抛运动,要求小球从斜槽的同一位置由静止释放且斜槽轨道末端水平即可,因此不需要保证斜槽轨道光滑;为防止入射小球m1碰撞后反弹,应满足m1>m2。
【小问2详解】
小球抛出后作平抛运动,设斜面与水平面的夹角为θ,小球落点位置与O点的距离为L。根据平抛运动的规律,在水平方向有
在竖直方向有
联立可得小球抛出的速度为
设碰撞前m1的速度为v1,碰撞后m1的速度为v1′,碰撞后m2的速度为v2′,则,,
若两球碰撞过程动量守恒,则有
又根据题意有
联立解得
【小问3详解】
若两球的碰撞是弹性碰撞,则机械能守恒,有
又因为,,,
联立可得
又因为两球碰撞过程动量守恒,满足
整理可得
12. 某物理兴趣小组测定一段金属丝的电阻率,该金属丝的电阻约为。
(1)然后用螺旋测微器测其直径______mm,再用游标卡尺测其长度为______cm。
然后进行较准确测量,除待测金属丝外,实验室还备有实验器材如下
A.电压表(量程,内阻约为)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电流表(量程,内阻约为)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电源E(电压为)
H.电阻箱
I开关S,导线若干
(2)选择合适的器材,在虚线框内设计最合理的电路图,并在电路图中标注所选的器材符号______。
(3)实验过程中,调节滑动变阻器,测出6组电压和电流的数据,根据数据作出图像如图所示,图线的斜率为,测得该金属丝的长度为,该金属丝的电阻率______(用、、表示)。
【答案】(1) ①. 4.700 ②. 10.050
(2) (3)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图可知直径为
[2]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,由图可知长度为
【小问2详解】
由于电源电动势为3V,所以电压表应选择V1;该金属丝的电阻约为6Ω,则有A
可知电流表应选择A2;为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选择阻值较小的R1为了使电表调节范围大一些,滑动变阻器采用分压接法;由于待测电阻较小,电流表应采用外接法,则电路图如图所示
【小问3详解】
根据欧姆定律可得
根据电阻定律可得
联立可得该金属丝的电阻率为
四、解答题
13. 如图,在直角坐标系中有三点,点坐标为点坐标为,点坐标为(2,0)。现加上一平行于平面的匀强电场,已知,求:
(1)坐标原点的电势;
(2)电场强度的大小和方向。
【答案】(1)0 (2),方向由b指向O点
【解析】
【小问1详解】
根据
可得
【小问2详解】
因,可知ac连线等势面,则场强方向与等势面垂直且由高电势指向低电势,即场强方向由b指向O点,大小为
14. 如图,空间存在水平向右的足够宽的匀强电场,电场强度E大小未知.表面粗糙的足够长的水平轨道固定在水平地面上,其右端光滑连接着半径为R的竖直光滑圆轨道.小物块A的质量,带电量为,被固定在水平轨道上,与小物块B的距离.小物块B的质量,带电量为,恰好静止在水平轨道上,与圆轨道圆心水平距离为R,某时刻小物块A由静止释放,在电场力作用下向右运动并与小物块B发生弹性碰撞.碰撞接触过程,两小物块电量均分,两小物块均视为质点,运动过程忽略两小物块之间的库仑力.已知两小物块与水平轨道的滑动摩擦因素,重力加速度为g。
(1)求碰撞后瞬间小物块A、小物块B的速度大小vA、vB;
(2)求碰后小物块B能达到的最大速度vm。(以上答案均可用根式表示)
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
依题意,初始小物块B恰好静止,则,
小物块A释放后,设运动至刚要与小物块B碰撞瞬间速度为,根据动能定理有
解得
小物块A、B弹性碰撞,则有,
解得,
【小问2详解】
碰撞后,小物块B的电量为,所以做匀速直线运动到圆轨道。易知在圆轨道上,电场力与重力的合力方向与竖直方向成30°斜向下,则根据动能定理有,
即得
15. 如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电的粒子源源不断均匀地从粒子源的小孔P“飘”出(初速度为零),经水平放置极板M、N间电压为的加速电场加速后竖直向下进入辐向电场(电场强度方向指向圆心O),仅在辐向电场作用下沿着半径为R的四分之一圆弧虚线(等势线)运动,粒子从辐向电场射出后,沿水平放置的平行金属板A、B间的中线射入其间的电场中。粒子通过两板的时间为,加在A、B两板间的电压如图乙所示,偏移量最大的粒子恰从两极板右边缘射出。粒子从A、B板间射出后,进入一个竖直向下的足够大的匀强电场中,该电场的电场强度大小为,电场的左边界CD与A、B板垂直,该电场有一个足够大的水平放置的荧光屏,荧光屏到B板的距离为A、B板间距离的一半,荧光屏的左端刚好在电场左边界CD上,不计粒子重力和它们之间相互作用力。
(1)求辐向电场中虚线上各点的电场强度大小;
(2)求A、B板间的距离;
(3)荧光屏上能接收到粒子的长度为多少;要使荧光屏上只接收到一半的粒子,应将荧光屏向右平移的距离为多少?
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
设粒子经加速电场加速后的速度大小为,根据动能定理
解得
设辐向电场虚线上的电场强度大小为,根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
由于每个粒子穿过A、B板所用的时间为,因此所有粒子射出A、B板间电场时速度方向均平行于A、B板且速度大小均为。从(,2,3,)时刻射入的粒子在A、B板间的平行电场方向的位移最大。设A、B两板间的距离为d,则A、B两板间电场强度大小
则粒子在A、B两板间运动的加速度大小
根据题意
解得
【小问3详解】
所有粒子进入CD右侧的电场中做类平抛运动,从B板右端附近射出的粒子在该电场中运动时,有,,
解得
从A板右端附近射出的粒子在该电场中运动时,有,
解得
因此荧光屏上能接收到粒子的长度
从A、B两板中线射入的粒子射出CD右侧电场后,,
解得
因此要使荧光屏上只接收一半的粒子,则荧光屏应向右平移的距离为
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2025-2026学年度第一学期第三次月考
高三物理试卷
一、单选题
1. 2025年9月25日国际机器人联合会(IFR)发布的《2025年世界机器人》报告显示,2024年中国在役工业机器人存量达到2,027,000台,位居全球第一。某品牌国产机器人在一次测试中的图像如图所示,则在内,该机器人( )
A. 加速度逐渐减小
B. 做匀减速直线运动
C. 位移大于12m
D. 平均速度大小为3m/s
2. 如图所示,、两物体叠放在一起,在竖直向上的恒力作用下,一起沿竖直墙向上做匀速直线运动。关于两物体受力情况的说法正确的是( )
A. 物体M受到4个力 B. 物体受到5个力
C. 物体受到6个力 D. 物体受到4个力
3. 如图所示,在竖直放置的穹形支架(支架上部分为半圆形,下部分为竖直杆)上,一根不可伸长的轻绳通过光滑滑轮悬挂一重物G,其一端固定于支架的A点(A点在竖直杆上),另一端从穹形顶端B沿支架缓慢地向C点靠近,C点与A点等高。则在此过程中绳子拉力大小的变化情况是( )
A. 先变小后变大 B. 先变大后不变
C. 先变小后不变 D. 先变大后变小
4. 在快递分拣中心,常用倾斜传送带运输物品。如图所示,某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°,传送带长度为L=7.2m,以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹(可视为质点)从传送带顶端A无初速度释放,包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知,sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A. 以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动
B. 到达传送带底端B时的速度大小为4m/s
C. 在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小
D. 若在包裹放置前增大传送带速度,包裹运动的最短时间为1.2s
5. 已知月地距离约为地球半径60倍,据此可知( )
A. 月球公转的角速度比地球同步卫星公转的角速度大
B. 月球公转的加速度约为地球表面重力加速度的
C. 地球吸引月球的力大于月球吸引地球的力
D. 某物体在月球表面受到月球的引力约为该物体在地球表面受到地球引力的
6. 某多用电表内部结构如图所示,微安表头的量程为1mA,内阻为180Ω,接“-”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡,接“-”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡,以下说法正确的是( )
A.
B.
C. 接“-”和“4”接线柱时为量程小于3V的电压挡
D. “-”接线柱对应多用电表的红表笔
7. 如图所示为探究光电效应的实验装置,已知阴极K的逸出功为,现用光子能量为的单色光照射阴极K,下列说法正确的是( )
A. 为光电管提供反向电压,需要将滑动变阻器的滑片P从点向右滑动
B. 此实验中,调节滑动变阻器,达到饱和光电流后,再增加入射光强度,光电流不会增大
C. 此单色光对应的遏止电压为
D. 若换用光子能量为的单色光照射阴极K,遏止电压会变为原来的两倍
二、多选题
8. 如图所示,水平平行金属导轨间距为,电源电动势为12 V,内阻。质量的导体棒ab跨放在导轨上并与导轨接触良好,棒的中点用平行于导轨的细绳经定滑轮与质量1 kg的物体相连,棒与导轨的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,导轨与棒的电阻不计,重力加速度取,导轨所在空间存在匀强磁场的磁感应强度,方向竖直向上,为了使物体保持静止,则( )
A. 导体棒ab中的最小电流是8 A
B. 变阻器接入电路的最大电阻是
C. 导体棒ab中的最大电流是16 A
D. 变阻器接入电路的最小电阻是
9. 在如图所示的电路中,电源电动势E、内阻r恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器R3的滑片向上滑动一段长度,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值为ΔU1、ΔU2、ΔU3,电流表A是理想电流表。下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表V2的示数变大
B. ΔU3 = ΔU1 + ΔU2
C. R3的滑片向上滑动过程中,定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流,带电液滴将向上运动
D. 电源效率减小
10. 我国自主研制的“天帆一号”太阳帆,利用太阳光的“光子流”为飞船提供动力实现宇宙旅行。光具有能量,也具有动量。已知太阳在单位时间内辐射光子总数为N,太阳帆到太阳的距离为R,太阳帆面积为S,一个光子的动量为p,太阳质量M,飞船质量m,假设太阳帆正对太阳并完全反射光子,以下说法正确的是( )
A. 单位时间内照射到太阳帆上的光子数为
B. 该飞船获得的动力大小为
C. 光照射在太阳帆上,对太阳帆产生的压强为
D. 飞船的加速度大小为
三、实验题
11. 某同学用如图所示的装置研究斜槽末端的小球碰撞是否满足动量守恒定律,选取了两个大小相同、质量不同的小球,先让质量为m1的小球甲从轨道顶部释放,由轨道末端的O点水平飞出并落在斜面上。再把质量为m2的小球乙放在O点,小球甲重复上述操作,与小球乙发生碰撞,碰后两小球均落在斜面上,分别记录落点位置,其中A、B、C三个落点位置与O点的距离分别为L1、L2、L3。
(1)_________(填“需要”或“不需要”)保证斜槽轨道光滑,两小球的质量应满足m1_________m2(填“>”“=”或“<”)。
(2)若m1=km2,在实验误差允许的范围内,只要满足关系式k=_________(结果用L1、L2、L3表示),就能说明两球碰撞过程动量守恒。
(3)若两球碰撞过程动量守恒,在实验误差允许范围内,只要满足关系式=_______(结果用L2、L3表示),就能说明两球的碰撞是弹性碰撞。
12. 某物理兴趣小组测定一段金属丝的电阻率,该金属丝的电阻约为。
(1)然后用螺旋测微器测其直径______mm,再用游标卡尺测其长度为______cm。
然后进行较准确测量,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电流表(量程,内阻约为)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电源E(电压为)
H.电阻箱
I.开关S,导线若干
(2)选择合适的器材,在虚线框内设计最合理的电路图,并在电路图中标注所选的器材符号______。
(3)实验过程中,调节滑动变阻器,测出6组电压和电流的数据,根据数据作出图像如图所示,图线的斜率为,测得该金属丝的长度为,该金属丝的电阻率______(用、、表示)。
四、解答题
13. 如图,在直角坐标系中有三点,点坐标为点坐标为,点坐标为(2,0)。现加上一平行于平面的匀强电场,已知,求:
(1)坐标原点的电势;
(2)电场强度的大小和方向。
14. 如图,空间存在水平向右的足够宽的匀强电场,电场强度E大小未知.表面粗糙的足够长的水平轨道固定在水平地面上,其右端光滑连接着半径为R的竖直光滑圆轨道.小物块A的质量,带电量为,被固定在水平轨道上,与小物块B的距离.小物块B的质量,带电量为,恰好静止在水平轨道上,与圆轨道圆心水平距离为R,某时刻小物块A由静止释放,在电场力作用下向右运动并与小物块B发生弹性碰撞.碰撞接触过程,两小物块电量均分,两小物块均视为质点,运动过程忽略两小物块之间的库仑力.已知两小物块与水平轨道的滑动摩擦因素,重力加速度为g。
(1)求碰撞后瞬间小物块A、小物块B速度大小vA、vB;
(2)求碰后小物块B能达到的最大速度vm。(以上答案均可用根式表示)
15. 如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电的粒子源源不断均匀地从粒子源的小孔P“飘”出(初速度为零),经水平放置极板M、N间电压为的加速电场加速后竖直向下进入辐向电场(电场强度方向指向圆心O),仅在辐向电场作用下沿着半径为R的四分之一圆弧虚线(等势线)运动,粒子从辐向电场射出后,沿水平放置的平行金属板A、B间的中线射入其间的电场中。粒子通过两板的时间为,加在A、B两板间的电压如图乙所示,偏移量最大的粒子恰从两极板右边缘射出。粒子从A、B板间射出后,进入一个竖直向下的足够大的匀强电场中,该电场的电场强度大小为,电场的左边界CD与A、B板垂直,该电场有一个足够大的水平放置的荧光屏,荧光屏到B板的距离为A、B板间距离的一半,荧光屏的左端刚好在电场左边界CD上,不计粒子重力和它们之间相互作用力。
(1)求辐向电场中虚线上各点的电场强度大小;
(2)求A、B板间的距离;
(3)荧光屏上能接收到粒子的长度为多少;要使荧光屏上只接收到一半的粒子,应将荧光屏向右平移的距离为多少?
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