精品解析：山西吕梁市2025-2026学年高三第一学期期末调研测试物理试卷

2025-2026学年高三第一学期期末调研测试 物理试题 （本试题满分100分，考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上） 注意事项： 1. 答题前，先将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2. 选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3. 填空题和解答题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4. 考试结束后，将答题卡上交。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，过均匀带电圆环圆心的垂线上有一带电荷量为+q的点电荷，a、b到圆心的距离均为d，点电荷与圆心的距离为2d，静电力常量为k。若b点处的电场强度为零，下列说法正确的是（　　） A. a点的电场强度大小也为0 B. a点的电场强度方向向右 C. 撤去点电荷+q，a点的电场强度大小为 D. 撤去点电荷+q，a点的电场强度大小为 2. 某同学受电吉他启发，设计了一个如图所示电音装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A. 金属线向右振动过程中，线圈有扩张的趋势 B. 金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向左 C. 金属线向左振动的过程中，线圈中有逆时针方向的感应电流 D. 金属线中通过载有音乐信号的电流时扬声器没有声音 3. 如图甲所示，将小球系在细绳一端，用手握住绳的另一端，使小球以定点O为圆心在竖直面内做完整的圆周运动。如图乙所示，质量为m的小朋友坐在圆盘上，随盘一起在水平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动，周期为T。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中小球最低点时速度最大，向心加速度最大，处于平衡状态 B. 图甲中小球运动至最高点时突然松开绳子，此后小球一定做自由落体运动 C. 图乙中相同转速下小朋友离圆心越远越易相对圆盘滑动 D. 图乙中小朋友转动半圈过程中所受摩擦力的冲量为 4. 在铅球比赛中，某运动员投出的铅球在空中的某段运动轨迹如图所示，铅球在A点时的速度大小v0=6m/s，在B点时的速度大小v=8m/s，且恰好与v0方向垂直，铅球可视为质点，忽略空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，则铅球由A点运动到B点过程中速度变化量的大小为（　　） A. 2m/s B. 6m/s C. 10m/s D. 14m/s 5. 如图1所示，足够长的斜面固定在水平地面上，一质量为的光滑小球静止在水平面和斜面的连接处。时刻对小球施加沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的图像如图2所示。已知重力加速度为，则下列关于小球的加速度、速度、位移随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 某人造地球卫星运行轨道与赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号，位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示，T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，地球质量为M，万有引力常量为G。则该卫星轨道半径为（ ） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，水平传送带始终沿顺时针方向匀速转动，t=0时刻质量为m物块（可视为质点）以速度v0滑上传送带左侧，t=t2时恰好运动到右侧，其运动的v-t图像如图乙所示。已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 在t1~t2时间内物块受到向右的静摩擦力 B. 物块与传送带之间的动摩擦因数 C. 物块与传送带之间的最大相对位移 D. 运输物块的全过程传送带克服摩擦力做的功 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示；平衡位置位于x=8m处的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示。若该波的波长大于8m，则该简谐横波（　　） A. 周期为2.5s B. 最小波长为24m C. 最大波速为10m/s D. 最大波速为20m/s 9. 如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2均为定值电阻，且R1>r，R为滑动变阻器，电压表V及电流表A1、A2均为理想电表，现闭合开关S，将滑动变阻器的触头自b向a端滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻R2消耗的功率增大 B. 电源的输出功率减小，电源的效率减小 C. 两电流表A1、A2的示数变化量 D. 电压表V的示数随着电流表A1示数的增大均匀减小 10. 如图所示，日字形金属框CDEF长2L、宽L，放置在光滑绝缘水平面上，左侧接一个阻值为4R的定值电阻，中间位置和右端接有阻值均为2R的金属棒PQ和金属棒CF，其他电阻不计，线框总质量为m。金属框右侧有宽为2L的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B．已知金属框以初速度v0进入匀强磁场，最终CF棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是（　　） A. 在PQ棒进入磁场前，通过PQ棒间定值电阻的总电荷量为 B. 在PQ棒进入磁场后，通过DE间定值电阻的总电荷量为 C. PQ棒刚进入磁场时的速度为 D. 整个过程中D、E间定值电阻产生的焦耳热为 三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。 11. 如图所示为“探究质量一定时加速度与合力的关系”实验装置。主要实验仪器：气垫导轨、滑块（带两个宽度均为d的遮光板）总质量为M、钩码、光电计时器、细线等。滑块滑动过程中遮光板1、2挡光时间分别为t1、t2。 （1）实验中，若以钩码重力替代滑块所受合力F，钩码的质量______（选填“需要”或者“不需要”）远小于滑块质量。 （2）以______（选填下列选项）为纵轴、以钩码重力替代滑块所受合力F为横轴描点做图。所做图像有一段可近似看作过原点的倾斜直线，说明质量一定时，在符合（1）条件的情况下，加速度与合力成正比。 A. B. C. D. （3）在（2）中倾斜直线斜率为k，则遮光板1、2间的距离为_______（用题中所给物理量表示）。 12. 某科技创新小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验： （1）粗测水果电池电动势，某同学用多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量，读数如图甲所示，读数为____V。 （2）按图乙所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻，其中电压表和电流表均为数字电表，可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数。作出U-I图像，如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势E=_____V，内阻r=____kΩ（结果保留两位有效数字）。 （3）该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管（LED）正常发光，LED的I-U图像如图丁中曲线所示，则LED正常发光时的电压U=_____V（结果保留两位有效数字）。 （4）在（3）中，LED正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于LED正常发光时电压且LED熄灭，造成电压减小的原因可能是由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多，电压表的分流作用明显，导致干路电流______，内电压_____，路端电压减小。 四、解答题：共3小题，13题10分，14题13分，15题16分，共39分。 13. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球，线的上端固定于O点。若在B点小球由静止开始摆动，当细线摆过120°小球到达A点时，速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态。设整个过程中细线始终处于拉直状态，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）BA间电势差UBA和电场强度E的大小； （2）摆动过程中小球在B点时对细线的拉力大小。 14. 如图所示，质量为M=2kg的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的AB部分是长为l=1m的粗糙水平轨道，BC部分是半径为R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道，滑块P置于滑槽上面的A点。一根长为L=0.9m、不可伸长的轻质细绳一端固定于O'，另一端拴着小球Q。将小球Q拉至细绳与竖直方向成60°的位置，静止释放，小球Q到达最低点时与滑块P发生弹性碰撞且时间极短，最终滑块P未离开滑槽。已知滑块P和小球Q的质量均为m=1kg，它们均可视为质点，取g=10m/s2，忽略空气阻力，滑块P与滑槽AB之间的动摩擦因数满足0<<1。 （1）求碰撞瞬间滑块P所受冲量I的大小； （2）若滑块P刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C，求动摩擦因数0； （3）若要使滑块P不脱离滑槽轨道，求动摩擦因数满足的条件。 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，虚线垂直于x轴，在y轴和虚线之间的区域空间有沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小，磁感应强度大小B1=B；在虚线的右侧区域空间有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于坐标平面向外的匀强磁场，电场强度，磁感应强度B2=0.5B。将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标原点以与x轴正方向成角斜向上的速度v0射入第一象限，粒子刚好在第一次过x轴时进入虚线右侧区域，不计粒子的重力，求： （1）粒子在y轴和虚线之间运动的时间； （2）粒子进入虚线右侧区域时速度的大小； （3）粒子在虚线右侧运动过程中，离x轴的最大距离Y和最大速度vm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高三第一学期期末调研测试 物理试题 （本试题满分100分，考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上） 注意事项： 1. 答题前，先将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2. 选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3. 填空题和解答题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4. 考试结束后，将答题卡上交。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，过均匀带电圆环圆心的垂线上有一带电荷量为+q的点电荷，a、b到圆心的距离均为d，点电荷与圆心的距离为2d，静电力常量为k。若b点处的电场强度为零，下列说法正确的是（　　） A. a点的电场强度大小也为0 B. a点的电场强度方向向右 C. 撤去点电荷+q，a点的电场强度大小为 D. 撤去点电荷+q，a点的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．点电荷在b点产生的场强方向向左，大小为 因b点的电场强度为零，可知带电圆环在b点产生的场强方向向右，大小为 故圆环带负电，根据对称性，可知圆环在a点产生的电场强度大小为，方向向左 由场强叠加原理，可得a点的电场强度大小为，方向向左，故AB错误； CD．若撤去点电荷+q，则a点的电场强度大小，方向水平向左，故C错误，D正确。 故选D 2. 某同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的电音装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A. 金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势 B. 金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向左 C. 金属线向左振动的过程中，线圈中有逆时针方向的感应电流 D. 金属线中通过载有音乐信号的电流时扬声器没有声音 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属线向右振动的过程中，穿过线圈的磁通量增大，根据“增缩减扩”可知线圈有缩小的趋势，故A错误； B．金属线向右振动的过程中，根据“来拒去留”可知金属线所受安培力向左，故B正确； C．金属线向左振动的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据“增反减同”可知线圈的感应电流方向为顺时针，故C错误； D．金属线中通过载有音乐信号的电流时扬声器有音乐声音，故D错误。 故选B。 3. 如图甲所示，将小球系在细绳一端，用手握住绳的另一端，使小球以定点O为圆心在竖直面内做完整的圆周运动。如图乙所示，质量为m的小朋友坐在圆盘上，随盘一起在水平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动，周期为T。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中小球在最低点时速度最大，向心加速度最大，处于平衡状态 B. 图甲中小球运动至最高点时突然松开绳子，此后小球一定做自由落体运动 C. 图乙中相同转速下小朋友离圆心越远越易相对圆盘滑动 D. 图乙中小朋友转动半圈过程中所受摩擦力的冲量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中小球在最低点时速度最大，根据可知，向心加速度最大，加速度向上，处于超重状态，故A错误； B．图甲中若小球运动至最高点时最小速度为，不为零，可知突然松开绳子，则此后小球做平抛运动，不可能做自由落体运动，故B错误； C．图乙中，最大静摩擦力提供即将滑离时的向心力，可知相同转速下小朋友离圆心越远越易相对盘滑动，故C正确 D．图乙中小朋友转动半圈过程中所受摩擦力大小恒为，方向时刻改变。摩擦力的冲量不能用I=ft去求，根据动量定理|I|=2mv，故D错误。 故选C。 4. 在铅球比赛中，某运动员投出的铅球在空中的某段运动轨迹如图所示，铅球在A点时的速度大小v0=6m/s，在B点时的速度大小v=8m/s，且恰好与v0方向垂直，铅球可视为质点，忽略空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，则铅球由A点运动到B点过程中速度变化量的大小为（　　） A. 2m/s B. 6m/s C. 10m/s D. 14m/s 【答案】C 【解析】 【详解】解法一：建立v0的方向为x轴，与v0垂直的方向为y轴的直角坐标系xOy，设v0与g的夹角为，如图1所示 铅球在x方向做匀减速直线运动，到B点时速度减为零，有 可得 铅球在 y 方向做匀加速直线运动，有 得 t=1s 则 解法二：抛体运动，由于只受重力作用，加速度方向必然竖直向下，任何时间段内速度变化量方向必然竖直向下，所以速度矢量三角形如图 2 所示，则有 ， 故选 C。 5. 如图1所示，足够长的斜面固定在水平地面上，一质量为的光滑小球静止在水平面和斜面的连接处。时刻对小球施加沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的图像如图2所示。已知重力加速度为，则下列关于小球的加速度、速度、位移随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 详解】A．对光滑小球受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 由图2可知，在时间内力与的关系式为 在以后 则在时间内与的关系式为 即在这段时间内图像存在横截距，在后，加速度 即在这段时间内加速度保持不变，故A错误； B．由A可知，在时间内与的关系式为 可知随着时间的增大而增大，根据速度时间图像的斜率表示加速度，可知在时间内图像是开口向上的曲线，且速度不断增大；在后，因加速度不变，故小球做匀加速直线运动，速度越来越大，v-t图像是一条倾斜的直线，故B错误； CD．根据图像的斜率表示速度，由B项，可知在时间内速度越来越大，则x-t图像的斜率不断增大；在后，小球做匀加速直线运动，速度也越来越大，则x-t图像的斜率仍不断增大，故C正确，D错误。 故选C。 6. 某人造地球卫星运行轨道与赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号，位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示，T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，地球质量为M，万有引力常量为G。则该卫星轨道半径为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设卫星转动的周期为，根据题意可得 可得 根据万有引力提供向心力 可得 代入 可得 故选A。 7. 如图甲所示，水平传送带始终沿顺时针方向匀速转动，t=0时刻质量为m的物块（可视为质点）以速度v0滑上传送带左侧，t=t2时恰好运动到右侧，其运动的v-t图像如图乙所示。已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 在t1~t2时间内物块受到向右的静摩擦力 B. 物块与传送带之间的动摩擦因数 C. 物块与传送带之间的最大相对位移 D. 运输物块的全过程传送带克服摩擦力做的功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知物块在0~t1时间内做匀加速运动，在t1~t2时间内做匀速运动，在t1~t2时间内不受摩擦力作用，A错误； B．根据图乙可知，物块在0~t1时间内的加速度为 根据牛顿第二定律 解得动摩擦因数为，B正确； C．在t1时物块与传送带的相对位移最大，大小为，C错误。 D．根据动能定理 这是传送带对物块做的功，传送带克服摩擦力做的功，D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示；平衡位置位于x=8m处的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示。若该波的波长大于8m，则该简谐横波（　　） A. 周期为2.5s B. 最小波长为24m C. 最大波速为10m/s D. 最大波速为20m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据图乙写出平衡位置位于x=8m的质点的振动方程 代入点和（2，0）解得， 可得T=2.4s，，故A错误； B．在图甲中标出位移为的质点，若波沿x轴正方向传播则为Q点，若波沿x轴负方向传播则为P点，则波长可能为 即 或者，即，故B正确； CD．根据 可得 同理 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2均为定值电阻，且R1>r，R为滑动变阻器，电压表V及电流表A1、A2均为理想电表，现闭合开关S，将滑动变阻器的触头自b向a端滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻R2消耗的功率增大 B. 电源的输出功率减小，电源的效率减小 C. 两电流表A1、A2的示数变化量 D. 电压表V的示数随着电流表A1示数的增大均匀减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．将滑动变阻器的触头自b向a端滑动，则R阻值变小，总电阻变小，总电流增大，定值电阻R1以及电源内阻r上的电压增大，并联支路的电压减小，即定值电阻R2消耗的功率变小，故A错误； B．当r=R外时，电源的输出功率最大，当滑动变阻器触头自b向a滑动时，R外减小，且R1>r，故电源输出功率增大；外电阻减小，根据可知电源的效率减小，故B错误； C．由A选项分析，可知电流表A1示数增大，通过定值电阻R2的电流减小，所以A2的示数增大，又，故，故C正确。 D．根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知电压表V的示数随着电流表A1示数的增大均匀减小，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，日字形金属框CDEF长2L、宽L，放置在光滑绝缘水平面上，左侧接一个阻值为4R的定值电阻，中间位置和右端接有阻值均为2R的金属棒PQ和金属棒CF，其他电阻不计，线框总质量为m。金属框右侧有宽为2L的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B．已知金属框以初速度v0进入匀强磁场，最终CF棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是（　　） A. 在PQ棒进入磁场前，通过PQ棒间定值电阻的总电荷量为 B. 在PQ棒进入磁场后，通过DE间定值电阻的总电荷量为 C. PQ棒刚进入磁场时的速度为 D. 整个过程中D、E间定值电阻产生焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在PQ棒进入磁场前，回路总电阻 通过CF的总电量 通过PQ棒定值电阻的总电荷量为，故A正确； BC．设PQ棒刚进入磁场时的速度为v1，则从CF进入磁场到PQ棒刚进入磁场的过程，由动量定理 其中 从PQ进入磁场到DE刚进入磁场的过程，由动量定理 其中 联立解得 在PQ棒进入磁场后，通过DE定值电阻的总电荷量为，故B错误，C正确； D．金属棒PQ刚进入磁场时，整体产生的焦耳热为 其中D、E间定值电阻产生的焦耳热为 金属棒PQ进入磁场后整体产生的焦耳热 D、E间定值电阻产生的焦耳热为 所以整个过程中D、E间定值电阻产生的焦耳热为，故D错误。 故选AC。 三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。 11. 如图所示为“探究质量一定时加速度与合力的关系”实验装置。主要实验仪器：气垫导轨、滑块（带两个宽度均为d的遮光板）总质量为M、钩码、光电计时器、细线等。滑块滑动过程中遮光板1、2挡光时间分别为t1、t2。 （1）实验中，若以钩码重力替代滑块所受合力F，钩码的质量______（选填“需要”或者“不需要”）远小于滑块质量。 （2）以______（选填下列选项）为纵轴、以钩码重力替代滑块所受合力F为横轴描点做图。所做图像有一段可近似看作过原点的倾斜直线，说明质量一定时，在符合（1）条件的情况下，加速度与合力成正比。 A. B. C. D. （3）在（2）中倾斜直线斜率为k，则遮光板1、2间的距离为_______（用题中所给物理量表示）。 【答案】（1）需要 （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 以钩码重力替代滑块所受合力F为横轴。所以钩码的质量需要远小于滑块质量。 【小问2详解】 设遮光板宽度为d，遮光板1、2之间的距离为L。1、2挡光时间分别为t1、t2，则遮光板通过的速度大小为， 由运动学公式有 根据牛顿第二定律有F=Ma 联立可得 整理得 以F为横轴，为纵轴描点作图。 故选B。 【小问3详解】 由 可知，图像斜率 解得 12. 某科技创新小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验： （1）粗测水果电池电动势，某同学用多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量，读数如图甲所示，读数为____V。 （2）按图乙所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻，其中电压表和电流表均为数字电表，可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数。作出U-I图像，如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势E=_____V，内阻r=____kΩ（结果保留两位有效数字）。 （3）该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管（LED）正常发光，LED的I-U图像如图丁中曲线所示，则LED正常发光时的电压U=_____V（结果保留两位有效数字）。 （4）在（3）中，LED正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于LED正常发光时的电压且LED熄灭，造成电压减小的原因可能是由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多，电压表的分流作用明显，导致干路电流______，内电压_____，路端电压减小。 【答案】（1）1.00 （2） ①. 0.97 ②. 0.75 （3）2.0 （4） ①. 增大 ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 根据多用电表的读法可知，水果电池的电动势为 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得E=U+Ir 整理可得U=E-Ir 故在U-I图像中，纵截距即为电源的电动势，则有E=0.97V 斜率为电源的内阻，则有 小问3详解】 当三个一样的水果电池串联形成一个电池组时，根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 作出该电源的I-U图线，如图所示 两图线的交点横坐标即为LED正常发光时的电压，即U=2.0V 【小问4详解】 [1][2]由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多，电压表的分流作用明显，导致干路电流增大，内电压增大，路端电压减小。 四、解答题：共3小题，13题10分，14题13分，15题16分，共39分。 13. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球，线的上端固定于O点。若在B点小球由静止开始摆动，当细线摆过120°小球到达A点时，速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态。设整个过程中细线始终处于拉直状态，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）BA间电势差UBA和电场强度E的大小； （2）摆动过程中小球在B点时对细线的拉力大小。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【详解】（1 ）小球从B到A过程，由动能定理得 解得 BA 间沿电场线的距离为 则匀强电场的场强大小为 联立解得 （ 2） 解法一：在B点，沿细线和垂直细线方向建立如图所示坐标系xOy B点速度为0，向心力为0，沿y轴方向合力为0 有： 解得： 根据牛顿第三定律，球对细线的拉力 解法二：在A点速度为0，向心力为0，所以拉力 根据对称性， 根据牛顿第三定律，球对细线的拉力 14. 如图所示，质量为M=2kg的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的AB部分是长为l=1m的粗糙水平轨道，BC部分是半径为R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道，滑块P置于滑槽上面的A点。一根长为L=0.9m、不可伸长的轻质细绳一端固定于O'，另一端拴着小球Q。将小球Q拉至细绳与竖直方向成60°的位置，静止释放，小球Q到达最低点时与滑块P发生弹性碰撞且时间极短，最终滑块P未离开滑槽。已知滑块P和小球Q的质量均为m=1kg，它们均可视为质点，取g=10m/s2，忽略空气阻力，滑块P与滑槽AB之间的动摩擦因数满足0<<1。 （1）求碰撞瞬间滑块P所受冲量I的大小； （2）若滑块P刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C，求动摩擦因数0； （3）若要使滑块P不脱离滑槽轨道，求动摩擦因数满足的条件。 【答案】（1）3N·s （2）0.1 （3）若要使滑块P不脱离滑槽轨道（也可） 【解析】 【小问1详解】 对小球Q摆到最低点的过程，根据机械能守恒定律可知 解得 因Q和P质量相等且发生弹性碰撞，因此碰撞后Q静止，P 以v1的速度在滑槽上开始运动，所以碰撞瞬间滑块P所受的冲量为 代入数据解得 【小问2详解】 若滑块P刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C，向左为正方向对滑块P和滑槽组成的系统水平方向动量守恒可得 根据能量守恒可得 解得v=1m/s， 【小问3详解】 设当滑块P会冲上光滑圆弧轨道，最终滑块恰好未离开滑槽，则有 联立解得 滑块不脱离滑槽的圆弧部分需满足 滑块不离开滑槽水平部分 所以当时，滑块P不脱离滑槽轨道 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，虚线垂直于x轴，在y轴和虚线之间的区域空间有沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小，磁感应强度大小B1=B；在虚线的右侧区域空间有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于坐标平面向外的匀强磁场，电场强度，磁感应强度B2=0.5B。将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标原点以与x轴正方向成角斜向上的速度v0射入第一象限，粒子刚好在第一次过x轴时进入虚线右侧区域，不计粒子的重力，求： （1）粒子在y轴和虚线之间运动的时间； （2）粒子进入虚线右侧区域时速度的大小； （3）粒子在虚线右侧运动过程中，离x轴的最大距离Y和最大速度vm。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 小问1详解】 粒子射入第一象限后，在垂直磁感应强度平面内做匀速圆周运动，有 根据速度的分解有 运动到第一次过x轴的时间刚好是一个周期，则 解得 【小问2详解】 粒子在y轴与虚线之间沿电场方向（水平方向）做匀加速直线运动，初速度大小为 粒子经过虚线时，沿x轴方向的分速度大小为vx2，根据牛顿第二定律有qE1=ma 根据运动学公式有 解得 粒子进入虚线右侧区域时速度的大小 解得 【小问3详解】 粒子进入虚线右侧区域时，由于 因此粒子的运动可以看成是沿x轴正方向以速度做匀速直线运动和以速度做匀速圆周运动的合运动，设做圆周运动的半径为R，则有 解得 因此粒子在虚线右侧运动过程中，离开x轴的最大距离 最大速度 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $