精品解析:甘肃省兰州市西北师范大学附属中学2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题
2026-02-26
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 甘肃省 |
| 地区(市) | 兰州市 |
| 地区(区县) | 安宁区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.07 MB |
| 发布时间 | 2026-02-26 |
| 更新时间 | 2026-02-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56567883.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
西北师大附中
2025—2026学年第一学期期末考试试题
高三物理
一、选择题(满分43分。1-7题为单选,每题4分;8-10题为多选,每题5分,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有错选或不选的得0分)
1. 如图所示的x-t图像和v-t图像中,四条图线分别表示甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,下列说法正确的是( )
A. 在6s末,甲乙两车位于同一位置,丁车位于丙车的前方
B. 0~6s内,丙、丁两车的平均速度相等
C. 0~6s内,丙车的加速度始终大于丁车的加速度
D. 0~6s内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
2. 在如图a所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R为压敏电阻,其阻值R随压力F的变化图像如图b所示,C为电容器,L为指示灯(指示灯的电阻保持不变),若r=R0,现在R上施加一压力F,则( )
A. 压力F减小,L变暗
B. 压力F减小,电容器电量增大
C. 压力F增大,压敏电阻消耗的功率增加
D. 压力F增大,电压表电压变化量与电流表电流变化量的比值不变
3. 如图所示,直角三角形abc,,ac边长为l,两根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处。a点处导线中的电流大小为I,方向垂直纸面向外,b点处导线中的电流大小4I,方向垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小,其中I表示电流大小,r表示该点到导线的垂直距离,k为常量。则顶点c处的磁感应强度大小为( )
A. B.
C. D.
4. 如图甲所示,光滑水平面上放置紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体,A、B的质量分别为、。从开始,推力和拉力分别作用于A、B上,、的大小随时间变化的规律分别如图乙、丙所示,则( )
A. 时,A的加速度为
B. 时,A、B开始分离
C. 时,A、B之间相互作用力为1N
D. A、B开始分离时的速度为
5. 在xoy平面内充满了均匀介质,时刻坐标原点O处的质点开始沿y轴做简谐运动,其位移时间关系式为,它在介质中形成的简谐横波只向x轴正方向传播,某时刻波恰好传到处,波形图像如图所示,已知M点的平衡位置在处,则下列说法正确的是( )
A. 此时与M点加速度相同的质点有5个
B. 1.5s到2s内,质点M的速度正在增大
C. 处的质点在0到16s内通过的路程为6m
D. 站立在的观测者接收到该波的频率等于4Hz
6. 我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的点加速进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地球表面最近距离为,飞船到达离点最远距离为的点时,被月球引力“俘获”后,在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为,月球半径为,地球表面重力加速度为,飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是( )
A. 飞船在“过渡轨道”上的点运行速度大于
B. 飞船在“过渡轨道”上点的加速度大于“停泊轨道”上点的加速度
C. 飞船发射速度大于
D. 飞船从点运动到点的时间为
7. 如图所示,绝缘粗糙水平面上处和处分别固定两个不等量正点电荷(场源电荷),其中处的电荷量大小为。两点电荷在轴上形成的电场其电势与关系如左图所示,其中坐标原点处电势为、且为极小值,和处电势分别为和。现由处静止释放质量为,电荷量为的正电物体(视为质点),该物体刚好向左运动到处。物体产生的电场忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 电荷的电荷量为 B. 物体在运动过程中,电势能变化量为
C. 物体与地面动摩擦因数为 D. 物体在坐标原点处动能最大
8. 如图,竖直平面内有三根轻质细绳,绳水平,绳与水平方向成53°夹角,O为结点,绳的下端栓接一质量为m的小球。现保持结点O不变动,对小球施加一水平向右的作用力F,使绳缓慢摆动与水平方向成37°夹角的位置,重力加速度为g,关于此过程中各段绳子的受力情况,下列判断正确的是( )
A. F为恒力,大小等于 B. 绳受到的拉力先增大后减小
C. 绳受到最大拉力为 D. 绳受到的拉力保持不变
9. 如图所示,质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接,A放在倾角为的固定光滑斜面上,而B能沿光滑竖直杆上下滑动,杆和滑轮中心间的距离为L,物块B从与滑轮等高处由静止开始下落,斜面与杆足够长,重力加速度为g,不计一切阻力。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块B机械能的减少量等于物块A重力势能的增加量
B. 物块B的重力势能减少量为
C. 物块A的速度大于物块B的速度
D. 物块B的末速度为
10. 如图所示,带电荷量为的球1固定在倾角为光滑绝缘斜面上的a点,其正上方L处固定一电荷量为的球2,斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为,球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后,球3沿斜面向下运动。为重力加速度,球的大小可忽略,下列关于球3的说法正确的是( )
A. 带负电
B. 运动至a点的速度大小为
C. 运动至a点的加速度大小为
D. 运动至ab中点时对斜面的压力大小为
二、实验题(每空2分,共18分)
11. 利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律,A为装有挡光片的钩码,总质量为M,轻绳一端与A相连,另一端跨过轻质定滑轮与质量为m的重物B相连。实验过程如下:用游标卡尺测出挡光片的宽度为d;先用力拉住B,保持A、B静止,测出A下端到光电门的距离为h();然后由静止释放B,A下落过程中挡光片经过光电门,测出挡光时间为t。已知重力加速度为g。
(1)为了能完成上述实验,M__________m(填“>”、“=”或“<”);
(2)某次实验中用螺旋测微器测出挡光片的宽度,测量结果如图所示,则挡光片的宽度为__________mm;
(3)在A从静止开始下落h的过程中,如果满足__________,则验证A、B和地球所组成的系统机械能守恒(用题中所给物理量的符号表示);
(4)挡光片经过光电门的速度与钩码A下落h时的瞬时速度间存在一个差值,为减小这个差值,可采取的措施是__________。(写出合理的一条即可)
12. 某实验小组准备利用表头设计一个多挡位欧姆表,但不知道其内阻。为了精确测量表头内阻,小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图所示,分为控制电路和测量电路两部分,所用器材如下:
A.待测表头:量程μA,内阻约为
B.灵敏电流计G
C.定值电阻
D.粗细均匀的电阻丝AB,总长度
E.滑动变阻器(最大阻值为
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.线夹、电源、开关及导线若干。
(1)实验过程中为便于调节,滑动变阻器应选用__________填器材前的字母;
(2)闭合开关S前,先将线夹大致固定在电阻丝AB中部,滑片置于a端。调节滑动变阻器滑片使表头示数适当后保持不动。移动线夹直至灵敏电流计G示数为零,测得此时段电阻丝长度。则表头内阻__________保留三位有效数字;
(3)将表头改装成具有“”、“”或“”三个挡位的欧姆表,如图乙所示。电源电动势,内阻忽略,为调节范围足够的滑动变阻器,且接线柱3未接电阻。表笔b为__________填“红”或“黑”表笔;当开关S接接线柱3时,对应的倍率为__________(填“”、“”或“”);短接表笔a、b进行欧姆调零时,应调至__________。
三、计算题(共3小题,共39分,要有必要的方程、文字说明和计算过程)
13. 据新华社2025年9月22日报道,在九三阅兵上接受检阅的歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机,已在我国的航空母舰“福建号”上成功完成电磁弹射起飞和着舰训练。如图所示,若航空母舰的水平跑道总长,电磁弹射区的长度,一架质量的飞机,其喷气式发动机可为飞机提供恒定的推力,假设飞机在航母上受到的阻力恒为飞机所受重力的0.2倍。若飞机可看成质量恒定的质点,从航空母舰右边沿离开甲板时的起飞速度,航空母舰始终处于静止状态(电磁弹射器提供的牵引力为恒定值,g取),计算结果可以带根号。求:
(1)飞机离开电磁弹射区后的加速度,以及离开弹射区时的速度大小;
(2)飞机在航空母舰水平跑道上运动的时间t及电磁弹射器对飞机的牵引力的大小。
14. 在xOy平面内,有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E(图中未画出),由A点斜射出一质量为m,带电量为的粒子,B和C是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中为常数、粒子所受重力忽略不计。求:
(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功;
(2)粒子从A到C过程所经历的时间;
(3)粒子经过C点时的速率。
15. 如图所示,在同一竖直平面内,光滑的长直斜面轨道AB固定,在B处通过一小段圆弧(长度可忽略不计)与水平轨道BCDE连接,水平轨道的BC、段粗糙,DE段光滑,C处固定一圆形光滑轨道。轻质弹簧的一端固定在E处的竖直墙面上,另一端与质量为3m的物块b刚好在D点接触(不拴接),弹簧处于水平自然长度。将质量为m的物块a从斜面轨道上的A点由静止释放,一段时间后,物块a从C点进入半径R=0.4m的圆形轨道,转一圈后又从(C、适当错开一点)点出来沿轨道运动,在D点与物块b发生弹性碰撞。已知A点距水平轨道的高度h=5m,B、间的距离s1=3.8m,、D间的距离为s2,物块a与BC、段水平轨道间的动摩擦因数均为,物块b与BC、段水平轨道间的动摩擦因数均为,取重力加速度大小g=10m/s2,物块a、b均可视为质点,弹簧始终在弹性限度内。
(1)求物块a运动到C点时的速度大小;
(2)改变物块a由静止释放的位置,为使物块a经过圆形轨道的最高点P,求释放物块a时的最小高度hmin;
(3)若物块a恰好能经过圆形轨道的最高点P,从圆形轨道出来后沿运动与b发生弹性碰撞,且只能碰撞一次,求s2的范围。
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西北师大附中
2025—2026学年第一学期期末考试试题
高三物理
一、选择题(满分43分。1-7题为单选,每题4分;8-10题为多选,每题5分,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有错选或不选的得0分)
1. 如图所示的x-t图像和v-t图像中,四条图线分别表示甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,下列说法正确的是( )
A. 在6s末,甲乙两车位于同一位置,丁车位于丙车的前方
B. 0~6s内,丙、丁两车的平均速度相等
C. 0~6s内,丙车的加速度始终大于丁车的加速度
D. 0~6s内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
【答案】A
【解析】
【详解】A.由甲图可知,6s末甲乙两车位于同一位置,而v-t图线与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移,由乙图可知,0~6s内,丁的位移大于丙的位移,所以6s末丁车位于丙车的前方,故A正确;
B.0~6s内,丁的位移大于丙的位移,所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度,故B错误;
C.v-t图线切线的斜率表示物体运动的加速度,则0~6s内,丙车的加速度增大,丁车的加速度减小,丙车的加速度先大于丁车的加速度,后小于丁车的加速度,在某一时刻两车加速度相等,故C错误;
D.0~6s内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程,故D错误。
故选A。
2. 在如图a所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R为压敏电阻,其阻值R随压力F的变化图像如图b所示,C为电容器,L为指示灯(指示灯的电阻保持不变),若r=R0,现在R上施加一压力F,则( )
A. 压力F减小,L变暗
B. 压力F减小,电容器的电量增大
C. 压力F增大,压敏电阻消耗的功率增加
D. 压力F增大,电压表电压变化量与电流表电流变化量的比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电路图可知压敏电阻R与指示灯串联,压力F减小,压敏电阻阻值减小,电路的电流变大,所以指示灯L变亮,故A错误;
B.电容两端的电压等于压敏电阻与指示灯的电压之和,根据闭合电路的规律,有
压力F减小,压敏电阻阻值减小,电路的电流变大,电容两端电压减小,根据
可知电容器的电量减小,故B错误;
C.压力F增大,压敏电阻R的阻值增大,但不知R与(r+RL)的大小关系,所以无法确定压敏电阻消耗的功率情况,故C错误;
D.由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir
所以
即电压表电压变化量与电流表电流变化量的比值不变,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,直角三角形abc,,ac边长为l,两根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处。a点处导线中的电流大小为I,方向垂直纸面向外,b点处导线中的电流大小4I,方向垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小,其中I表示电流大小,r表示该点到导线的垂直距离,k为常量。则顶点c处的磁感应强度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】a在c处产生的磁感应强度为
b在c处产生的磁感应强度为
、方向如图所示,夹角为120°
由余弦定理可知c点磁感应强度
故选C。
4. 如图甲所示,光滑水平面上放置紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体,A、B的质量分别为、。从开始,推力和拉力分别作用于A、B上,、的大小随时间变化的规律分别如图乙、丙所示,则( )
A. 时,A的加速度为
B. 时,A、B开始分离
C. 时,A、B之间的相互作用力为1N
D. A、B开始分离时速度为
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知,,
因,在两物体分离前,做匀加速直线运动
A.以整体为研究对象,时,设加速度为,根据牛顿第二定律
解得,A错误;
B.设经过时间,A、B分离,此时两物体间没有弹力,根据牛顿第二定律
解得,B错误;
C.,设AB间的作用力为,根据牛顿第二定律
解得,C正确;
D.由B选项的解析可知,两物体在时分离,根据,D错误。
故选C。
5. 在xoy平面内充满了均匀介质,时刻坐标原点O处的质点开始沿y轴做简谐运动,其位移时间关系式为,它在介质中形成的简谐横波只向x轴正方向传播,某时刻波恰好传到处,波形图像如图所示,已知M点的平衡位置在处,则下列说法正确的是( )
A. 此时与M点加速度相同的质点有5个
B. 1.5s到2s内,质点M的速度正在增大
C. 处的质点在0到16s内通过的路程为6m
D. 站立在的观测者接收到该波的频率等于4Hz
【答案】B
【解析】
【详解】A.加速度由回复力产生,而回复力只与位移有关,此时与M点加速度相同的质点有3个,故A错误;
B.由位移表达式求得波的周期
速度
则质点M在0.33s时开始向上振动,1.5s到2s内在向平衡位置运动,速度增大,故B正确;
C.x=10m处的质点在0到16s内振动了
通过的路程为,故C错误;
D.静止的观测者接收到该波的频率,故D错误。
故选B。
6. 我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的点加速进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地球表面最近距离为,飞船到达离点最远距离为的点时,被月球引力“俘获”后,在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为,月球半径为,地球表面重力加速度为,飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是( )
A. 飞船在“过渡轨道”上的点运行速度大于
B. 飞船在“过渡轨道”上点的加速度大于“停泊轨道”上点的加速度
C. 飞船的发射速度大于
D. 飞船从点运动到点的时间为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由万有引力等于重力有
由万有引力提供向心力有
可得飞船在“停泊轨道”上的P点运行速度为
飞船需要在点加速由“停泊轨道”进入“过渡轨道”,则飞船在“过渡轨道”上的P点运行速度大于,故A正确;
B.由万有引力提供向心力有
解得
可知,飞船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度,故B错误;
C.飞船只是从地球轨道转移到绕月轨道,没有脱离地球引力束缚,所以发射速度小于11.2km/s,故C错误;
D.飞船在停泊轨道的周期
对停泊轨道与过渡轨道,由开普勒第三定律有
飞船从P点运动到Q点的时间为
解得,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,绝缘粗糙水平面上处和处分别固定两个不等量正点电荷(场源电荷),其中处的电荷量大小为。两点电荷在轴上形成的电场其电势与关系如左图所示,其中坐标原点处电势为、且为极小值,和处电势分别为和。现由处静止释放质量为,电荷量为的正电物体(视为质点),该物体刚好向左运动到处。物体产生的电场忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 的电荷的电荷量为 B. 物体在运动过程中,电势能变化量为
C. 物体与地面动摩擦因数为 D. 物体在坐标原点处动能最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像的斜率等于场强可知,在x=0处的场强为零,则
可得
选项A错误;
B.物体在运动过程中,电势能变化量为
选项B错误;
C.物体在运动过程中,由动能定理
解得
选项C正确;
D.物体动能最大时,电场力等于摩擦力,因在坐标原点电场力为零,可知在原点位置的动能不是最大,选项D错误。
故选C。
8. 如图,竖直平面内有三根轻质细绳,绳水平,绳与水平方向成53°夹角,O为结点,绳的下端栓接一质量为m的小球。现保持结点O不变动,对小球施加一水平向右的作用力F,使绳缓慢摆动与水平方向成37°夹角的位置,重力加速度为g,关于此过程中各段绳子的受力情况,下列判断正确的是( )
A. F为恒力,大小等于 B. 绳受到的拉力先增大后减小
C. 绳受到最大拉力为 D. 绳受到的拉力保持不变
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.对小球进行受力分析,则小球处于动态平衡状态,设绳与水平方向的夹角为,则
,
随着逐渐减小,逐渐增大,也逐渐增大。末状态时
绳受到最大拉力为。故A错误,C正确;
D.结点O不变动,则绳与水平方向夹角不变,对结点进行受力分析,在竖直方向上有
解得
则绳受到的拉力保持不变。故D正确;
B.对结点进行受力分析,在水平方向有
解得
随着逐渐增大,则绳受到的拉力逐渐增大。故B错误。
故选CD。
9. 如图所示,质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接,A放在倾角为的固定光滑斜面上,而B能沿光滑竖直杆上下滑动,杆和滑轮中心间的距离为L,物块B从与滑轮等高处由静止开始下落,斜面与杆足够长,重力加速度为g,不计一切阻力。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块B机械能的减少量等于物块A重力势能的增加量
B. 物块B的重力势能减少量为
C. 物块A的速度大于物块B的速度
D. 物块B的末速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于物块A和B组成的系统运动过程中,除重力外其他力做功的代数和为零,所以物块A和B组成的系统机械能守恒,故物块B机械能的减少量等于物块A机械能的增加量,但物块A机械能的增加量应该是其增加的重力势能和动能的总和,故A错误;
B.在物块B下落到绳与水平方向的夹角为时,物块B下降的高度为
所以物块B的重力势能减少量为,故B正确;
C.将物块B的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度,则有
所以物块A的速度小于物块B的速度,故C错误;
D.对物块A和B组成的系统列机械能守恒定律方程有
又因为
联立解得物块B的末速度为,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,带电荷量为的球1固定在倾角为光滑绝缘斜面上的a点,其正上方L处固定一电荷量为的球2,斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为,球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后,球3沿斜面向下运动。为重力加速度,球的大小可忽略,下列关于球3的说法正确的是( )
A. 带负电
B. 运动至a点的速度大小为
C. 运动至a点的加速度大小为
D. 运动至ab中点时对斜面压力大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由题意可知三小球构成一个等边三角形,小球1和3之间的力大于小球2和3之间的力,弹簧处于压缩状态,故小球1和3一定是斥力,小球1带正电,故小球3带正电,故A错误;
B.小球3运动至a点时,弹簧的伸长量等于,根据对称性可知,小球2对小球3做功为0;弹簧弹力做功为0,故根据动能定理有
解得
故B正确;
C.小球3在b点时,设小球3的电荷量为q,有
设弹簧的弹力为F,根据受力平衡,沿斜面方向有
解得
小球运动至a点时,弹簧的伸长量等于,根据对称性可知
解得
故C正确;
D.当运动至ab中点时,弹簧弹力为0,此时小球2对小球3的力为
斜面对小球的支持力为
根据牛顿第三定律可知,小球对斜面的压力大小为,故D正确。
故选BCD。
二、实验题(每空2分,共18分)
11. 利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律,A为装有挡光片的钩码,总质量为M,轻绳一端与A相连,另一端跨过轻质定滑轮与质量为m的重物B相连。实验过程如下:用游标卡尺测出挡光片的宽度为d;先用力拉住B,保持A、B静止,测出A下端到光电门的距离为h();然后由静止释放B,A下落过程中挡光片经过光电门,测出挡光时间为t。已知重力加速度为g。
(1)为了能完成上述实验,M__________m(填“>”、“=”或“<”);
(2)某次实验中用螺旋测微器测出挡光片的宽度,测量结果如图所示,则挡光片的宽度为__________mm;
(3)在A从静止开始下落h的过程中,如果满足__________,则验证A、B和地球所组成的系统机械能守恒(用题中所给物理量的符号表示);
(4)挡光片经过光电门的速度与钩码A下落h时的瞬时速度间存在一个差值,为减小这个差值,可采取的措施是__________。(写出合理的一条即可)
【答案】(1)> (2)4.699##4.700##4.701
(3)
(4)减小挡光片的宽度或者增大下落高度
【解析】
【小问1详解】
了使A下落过程中挡光片经过光电门,需满足
【小问2详解】
根据螺旋测微器的读数原理可知挡光片的宽度为
【小问3详解】
物块经过光电门的瞬时速度为
系统重力势能的减少量为
系统动能的增加量为
则机械能守恒的表达式为
小问4详解】
某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,用光电门测出瞬时速度小于下落h时的真实速度,可采取减小挡光片的宽度或者增大下落高度。
12. 某实验小组准备利用表头设计一个多挡位欧姆表,但不知道其内阻。为了精确测量表头内阻,小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图所示,分为控制电路和测量电路两部分,所用器材如下:
A.待测表头:量程μA,内阻约为
B.灵敏电流计G
C.定值电阻
D.粗细均匀的电阻丝AB,总长度
E.滑动变阻器(最大阻值为
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.线夹、电源、开关及导线若干。
(1)实验过程中为便于调节,滑动变阻器应选用__________填器材前的字母;
(2)闭合开关S前,先将线夹大致固定在电阻丝AB中部,滑片置于a端。调节滑动变阻器滑片使表头示数适当后保持不动。移动线夹直至灵敏电流计G示数为零,测得此时段电阻丝长度。则表头内阻__________保留三位有效数字;
(3)将表头改装成具有“”、“”或“”三个挡位的欧姆表,如图乙所示。电源电动势,内阻忽略,为调节范围足够的滑动变阻器,且接线柱3未接电阻。表笔b为__________填“红”或“黑”表笔;当开关S接接线柱3时,对应的倍率为__________(填“”、“”或“”);短接表笔a、b进行欧姆调零时,应调至__________。
【答案】(1)E (2)
(3) ①. 黑 ②. ③. 9667
【解析】
【小问1详解】
待测表头内阻约为,定值电阻,电阻均较大,为便于调节,滑动变阻器应选最大阻值较小的,即选项。
【小问2详解】
粗细均匀的电阻丝AB,总长度,灵敏电流计G示数为零,即电桥平衡时,测得此时段电阻丝长度,有
代入数据解得表头内阻
【小问3详解】
[1]表笔b接内部电源正极,故应为黑表笔。
[2]接线柱3未接电阻,表头和分流电阻构成的电流表量程最小,倍率最大,可知倍率为“”。
[3]短接调零时,满偏电流
由
得
三、计算题(共3小题,共39分,要有必要的方程、文字说明和计算过程)
13. 据新华社2025年9月22日报道,在九三阅兵上接受检阅的歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机,已在我国的航空母舰“福建号”上成功完成电磁弹射起飞和着舰训练。如图所示,若航空母舰的水平跑道总长,电磁弹射区的长度,一架质量的飞机,其喷气式发动机可为飞机提供恒定的推力,假设飞机在航母上受到的阻力恒为飞机所受重力的0.2倍。若飞机可看成质量恒定的质点,从航空母舰右边沿离开甲板时的起飞速度,航空母舰始终处于静止状态(电磁弹射器提供的牵引力为恒定值,g取),计算结果可以带根号。求:
(1)飞机离开电磁弹射区后的加速度,以及离开弹射区时的速度大小;
(2)飞机在航空母舰的水平跑道上运动的时间t及电磁弹射器对飞机的牵引力的大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
飞机离开电磁弹射区后加速运动,根据牛顿第二定律有
解得
飞机离开电磁弹射区后加速运动
解得飞机离开弹射区时的速度
【小问2详解】
飞机离开电磁弹射区后加速运动
解得飞机离开电磁弹射区后运动的时间
飞机在电磁弹射区内加速运动
解得
飞机在电磁弹射区内运动的时间
飞机在航空母舰水平跑道上运动的时间
飞机在电磁弹射区内加速运动,根据牛顿第二定律有
解得
14. 在xOy平面内,有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E(图中未画出),由A点斜射出一质量为m,带电量为的粒子,B和C是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中为常数、粒子所受重力忽略不计。求:
(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功;
(2)粒子从A到C过程所经历的时间;
(3)粒子经过C点时的速率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子从A到C过程中电场力对它做的功
【小问2详解】
粒子只受沿y轴负方向的电场力作用,粒子做类似斜上抛运动,粒子在x轴方向做匀速直线运动,由对称性可知轨迹最高点D在y轴上,可令
且
由牛顿第二定律
由运动学公式得
从D到C做类平抛运动,沿y轴方向
联立解得
则过程所经历的时间
【小问3详解】
粒子由D到C过程中
x轴方向
y轴方向
联立解得
15. 如图所示,在同一竖直平面内,光滑的长直斜面轨道AB固定,在B处通过一小段圆弧(长度可忽略不计)与水平轨道BCDE连接,水平轨道的BC、段粗糙,DE段光滑,C处固定一圆形光滑轨道。轻质弹簧的一端固定在E处的竖直墙面上,另一端与质量为3m的物块b刚好在D点接触(不拴接),弹簧处于水平自然长度。将质量为m的物块a从斜面轨道上的A点由静止释放,一段时间后,物块a从C点进入半径R=0.4m的圆形轨道,转一圈后又从(C、适当错开一点)点出来沿轨道运动,在D点与物块b发生弹性碰撞。已知A点距水平轨道的高度h=5m,B、间的距离s1=3.8m,、D间的距离为s2,物块a与BC、段水平轨道间的动摩擦因数均为,物块b与BC、段水平轨道间的动摩擦因数均为,取重力加速度大小g=10m/s2,物块a、b均可视为质点,弹簧始终在弹性限度内。
(1)求物块a运动到C点时的速度大小;
(2)改变物块a由静止释放的位置,为使物块a经过圆形轨道的最高点P,求释放物块a时的最小高度hmin;
(3)若物块a恰好能经过圆形轨道的最高点P,从圆形轨道出来后沿运动与b发生弹性碰撞,且只能碰撞一次,求s2的范围。
【答案】(1)9m/s;(2)1.95m;(3)
【解析】
【详解】(1)物块a由A运动到C的过程中,根据动能定理有
解得
(2)物块a从A运动到P点,根据动能定理有
物块a恰好能通过P点,则有
解得
,
(3)设物块a运动到D点时的速度大小为v,物块a从P运动到D点过程,根据动能定理有
可得
物块a、b在D点发生弹性碰撞,根据动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
解得碰后物块a、b的速度分别为
,
若,根据机械能守恒定律有
解得
所以物块a反向运动后不可能脱离圆轨道,讨论:
①要使a、b能够发生碰撞,a到达D处时速度大小
解得
②b压缩弹簧后又返回D点时速度大小不变,之后与弹簧分离。假设物块a滑上圆形轨道又返回,最终停在水平轨道上Q点,物块b在水平轨道上匀减速滑到Q点也恰好停止,设,则有
根据能量守恒定律,对物块a有
对物块b有
解得
,
所以有
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