精品解析：安徽省六安第一中学2025-2026学年高三上学期1月月考物理试题

六安一中2026届高三年级第五次月考 物理试卷 时间：75分钟　分值：100分 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的） 1. 在物理学的探索和发现过程中，物理思维和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述，正确的是（　　） A. 在研究弹力时，通过激光笔、平面镜观察桌面形变，这里应用了实验推理法 B. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，并通过油滴实验测得了元电荷的数值 C. 第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D. 质点、点电荷都是抓住主要因素、忽略次要因素建立的理想化模型 2. 篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的图像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. f、b两点间篮球的加速度发生变化 B. 每次反弹前后瞬间篮球的速度大小相等 C. d点篮球回到出发点 D. a、b、c、d、e、f点中对应篮球位置最高的是a点 3. 如图所示，有两细线AC、BC长为65cm，下端C点系一质量为50g的实心小钢球，悬挂点A、B之间的距离为50cm，MC为竖直直线。地球的重力加速度g=10m/s2，月球表面的重力加速度约为地球的1/6。以下说法正确的是（ ） A. 若小钢球静止，细线AC所受的拉力为 B. 若将小钢球沿纸面拉离平衡位置后由静止释放，小球将做简谐振动 C. 若在地球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离2cm后由静止释放，其周期约为2s D. 若在月球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离3cm后由静止释放，其周期约为1.2πs 4. 如图所示，正方形线圈MNPQ边长为1m，共10匝，其内部存在一垂直纸面向里的正方形磁场，磁场的边长为，磁感应强度逐渐增大且变化率，已知线圈的总电阻为，那么线圈中产生的感应电流为（　　） A. ，方向逆时针 B. ，方向顺时针 C. 方向逆时针 D. ，方向顺时针 5. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A. 改变滑片P的位置可以使电压表的示数为12V B. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 6. 某生物兴趣小组为测试青蛙的跳跃能力，在光滑玻璃桌面上放一半径为R的荷叶，青蛙处在荷叶中央，已知青蛙和荷叶质量均为m。若青蛙能够一次跳离荷叶，那么青蛙至少做多少功（） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为的水平方向的圆周。航母在圆周运动中，船身向内侧倾斜，甲板法线与竖直方向夹角为，船体简图如图乙所示。一质量为的货物放在甲板上，两者之间的动摩擦因数为，已知，重力加速度为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要保证货物不和甲板发生相对滑动，下列说法正确的是（　　） A. 货物与甲板间一定存在摩擦力 B. 货物受到甲板的支持力等于 C. 航母的航速的最大值为 D. 航母的航速越小，货物受摩擦力一定越小 8. 竖直平面内有一匀强电场，质量为m的带电小球由M点斜向上抛出，速度大小为v、方向与水平面成60°角，经过时间t到达N点，速度大小仍为v、方向水平向右。已知小球运动轨迹在该竖直平面内，重力加速度大小为g，。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度方向水平向右 B. 小球受电场力大小为2 mg C. 从M到N的过程，电场力做功为 D. 从M到N的过程，小球的电势能先减少后增大 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，平面内直线和垂直相交于点，、关于点对称，、关于点对称，是的中点，是的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 若将电荷量为的点电荷放置在点，则、、、四点的电场强度相同 B. 若在点和点分别放置等量异种点电荷，则、、三点电场强度最小的是点 C. 若在点和点分别放置等量的负点电荷，从点由静止释放的质子将在、间做往返运动 D. 若在M点和N点分别放置等量的正点电荷，质子从O点沿直线运动到C点的过程中静电力一直增大 10. 如图甲所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B相连并处于静止状态。一物块A在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处，取物块A静止时的位置为原点O、竖直向下为正方向建立轴。某时刻撤去外力，物块A自由下落，与物块B碰撞后以相同的速度向下运动，碰撞过程用时极短。测得物块A的动能与其位置坐标的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图中除之间的图线为直线外，其余部分均为曲线。已知物块A、B均可视为质点，重力加速度为g，则（　　） A. 物块A、B的质量之比为 B. 物块A、B碰撞过程损失的机械能为 C. 弹簧的劲度系数 D. 从x1到x3的过程中，弹簧的弹性势能增加了 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 某研究性小组用如图1所示装置来测定当地的重力加速度，一条轻绳跨过轻质定滑轮，绳的两端连接质量都为M的物块，在左侧的物块上叠加一个质量为m的环形砝码，左侧物块上端距离挡板的高度为h，物块穿过挡板时环形砝码将架在挡板上。挡板下方安装一个光电门，可测出物块通过光电门的时间t。 （1）用游标卡尺测左侧物块的厚度d时，刻度如图2所示，其读数为_______mm。 （2）物块穿过光电门的速度为_______（用题中物理量的字母表示）。 （3）下列有关本实验的说法正确的是___________。 A. 物块和环形砝码的截面积越小，实验结果越精确 B. 为了让物块经过光电门的速度更快，可在释放右侧物块时给它一个竖直向上的初速度 C. 实验中所加环形砝码的质量应远小于物块质量 D. 挡板的弹性越好，能量损失越小，实验结果越精确 （4）若忽略挡板到光电门距离，逐次改变左边物块下落的高度h，并测出对应高度下物块通过光电门的时间t，描绘出图像，如图3所示，图像斜率为k。则重力加速度g的表达式为_______（用题中物理量的字母表示）。 12. 物理实验小组设计了图1所示的电路图来测量一组干电池的电动势和内阻。 （1）根据电路图，完成图2中的实物连线________。 （2）正确连接好电路，通过调节滑动变阻器，记录多组对应的电流表示数和电压表示数，描点并作出图像如图3所示。根据图线求得电池组的电动势____________，内阻________。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验小组又设计了图4所示电路图，若使用图4电路图正确完成实验，只考虑系统误差，与真实值相比，电动势测量结果_________，内阻测量结果__________。（均选填“偏大”“偏小”或“无误差”） 四、解答题（（13题10分，14题14分，15题16分，共40分） 13. 东风-5C打击面覆盖全球，最高速度可达几十马赫，接近甚至超过第一宇宙速度。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。求： （1）地球第一宇宙速度v； （2）卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度。 14. 如图，边长为L的正方形abcd区域及矩形cdef区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与ab边平行的匀强电场，ef右边有一半径为且与ef相切的圆形区域，切点为ef的中点，该圆形区域与cdef区域内均存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经cd边的中点进入cdef区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求： （1）粒子沿直线通过cdef区域时的速度大小； （2）粒子的比荷； （3）粒子穿过圆形区域所用的时间。 15. 某游乐场的“峡谷飞跃”过山车项目中的部分轨道上可通过安装电磁驱动装置维持匀速。现设想一段物理情景，如图所示：质量为m的物块轻放在传送带左侧上随之运动，离开传送带时恰好与其共速，之后物块进入电磁轨道，物块受到的电磁力始终沿着电磁轨道方向，依次经过ABCDE始终保持恒定速率运行，圆轨道最低处稍微错开，在C点物块对半径为R的轨道压力大小为mg。之后从倾角的轨道上E点冲出并落到水平面地面上。整个电磁轨道的水平长度（AD和DE水平投影的总长度）为4R，离地面高度（F到O点的距离）为H，全过程中所受的摩擦阻力为物块对轨道压力的μ倍（包括传送带），重力加速度为g，不计其他阻力。 （1）求传送带的长度L； （2）求从A运动到E的过程中，物块克服摩擦力做的功； （3）在上述条件不变的情况下，已知H=R，E点始终处在O点正上方，请问在h（E到F点距离）取何值时使物块落入到地面的水平距离最远。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安一中2026届高三年级第五次月考 物理试卷 时间：75分钟　分值：100分 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的） 1. 在物理学的探索和发现过程中，物理思维和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述，正确的是（　　） A. 在研究弹力时，通过激光笔、平面镜观察桌面形变，这里应用了实验推理法 B. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，并通过油滴实验测得了元电荷的数值 C. 第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D. 质点、点电荷都是抓住主要因素、忽略次要因素建立的理想化模型 【答案】D 【解析】 【详解】A.在研究弹力时，通过激光笔、平面镜观察桌面形变，应用了微小量放大法，故A错误； B.富兰克林命名正负电荷，但元电荷数值由密立根油滴实验测得，故B错误； C.开普勒在第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出行星按照这些规律运动的原因，故C错误； D.质点、点电荷都是抓住主要因素忽略次要因素建立的理想化模型，故D正确。 故选D。 2. 篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的图像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. f、b两点间篮球的加速度发生变化 B. 每次反弹前后瞬间篮球的速度大小相等 C. d点篮球回到出发点 D. a、b、c、d、e、f点中对应篮球位置最高的是a点 【答案】D 【解析】 【详解】AC．由图分析可知，第一次点为与地面接触点，速度最大，点速度为零，为最高点，但由于每次与地面碰撞后速度减小，所以d点篮球位置比出发点低，图像斜率代表加速度，所以f、b两点间篮球加速度没发生了变化，故AC错误； B．根据图像可知，每次反弹前后瞬间篮球的速度大小不相等，故B错误； D．a、b、c、d、e、f点中a、d两点速度为零，在最高点，但由于每次与地面碰撞后速度减小，根据能量守恒可知，d点篮球位置比a低，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，有两细线AC、BC长为65cm，下端C点系一质量为50g的实心小钢球，悬挂点A、B之间的距离为50cm，MC为竖直直线。地球的重力加速度g=10m/s2，月球表面的重力加速度约为地球的1/6。以下说法正确的是（ ） A. 若小钢球静止，细线AC所受的拉力为 B. 若将小钢球沿纸面拉离平衡位置后由静止释放，小球将做简谐振动 C. 若在地球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离2cm后由静止释放，其周期约为2s D. 若在月球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离3cm后由静止释放，其周期约为1.2πs 【答案】D 【解析】 【详解】A．设细线AC与竖直线MC的夹角为，根据几何关系有 小钢球静止时，由平衡条件 可得，所以细线AC所受的拉力为，故A错误； B．若小钢球沿纸面向右拉离平衡位置，小球由静止释放后向左运动经过平衡位置时，绳BC绷紧时会有机械能损耗，向左拉离同理，所以小球不能做简谐振动，故B错误； C．若在地球上实验，向纸外拉离2cm，根据几何关系可得双线摆的摆长大于60cm，摆角为 因为单摆做简谐振动的条件为摆角小于，由于 所以小球可以做简谐振动，其周期约为，故C错误； D．若在月球上实验，拉离3cm，根据C选项分析摆角仍小于，小球也是做简谐振动，其周期约为，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，正方形线圈MNPQ边长为1m，共10匝，其内部存在一垂直纸面向里的正方形磁场，磁场的边长为，磁感应强度逐渐增大且变化率，已知线圈的总电阻为，那么线圈中产生的感应电流为（　　） A. ，方向逆时针 B. ，方向顺时针 C. 方向逆时针 D. ，方向顺时针 【答案】A 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律，可得线圈中产生的感应电动势的大小为 根据欧姆定律可得感应电流的大小为 由楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向。 故选A。 5. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A. 改变滑片P的位置可以使电压表的示数为12V B. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由正弦式交流电的图像可知，电动势的最大值为 则电动势有效值为 即电压表的示数为，故A错误； B．由正弦式交流电的图像可知，周期为0.2s，一个周期电流方向改变两次，则发电机线圈中电流方向每秒钟改变10次，故B正确； C．由正弦式交流电的图像可知，在时，电动势最大，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，则发电机线圈平面与磁场方向平行，故C错误； D．自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数增大，根据 可知，电阻R两端电压减小，根据 可知电阻R热功率减小，故D错误。 故选B。 6. 某生物兴趣小组为测试青蛙的跳跃能力，在光滑玻璃桌面上放一半径为R的荷叶，青蛙处在荷叶中央，已知青蛙和荷叶质量均为m。若青蛙能够一次跳离荷叶，那么青蛙至少做多少功（） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】青蛙和荷叶系统在光滑桌面不受到水平外力，系统在水平方向动量是守恒的，初始总动量为0。设青蛙相对地面水平速率为，荷叶相对地面水平速率为，则有 得 青蛙相对荷叶的水平方向速率为。 设青蛙做斜抛运动的竖直方向初速度为，则从起跳到落地在空中运动总时间 若青蛙刚好跳离荷叶，青蛙相对荷叶的水平位移等于荷叶半径，即 代入数据解得 青蛙做的功等于系统总动能增量，即 由基本不等式 得 等号在时成立 代入 得 故选C。 7. 如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为的水平方向的圆周。航母在圆周运动中，船身向内侧倾斜，甲板法线与竖直方向夹角为，船体简图如图乙所示。一质量为的货物放在甲板上，两者之间的动摩擦因数为，已知，重力加速度为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要保证货物不和甲板发生相对滑动，下列说法正确的是（　　） A. 货物与甲板间一定存在摩擦力 B. 货物受到甲板的支持力等于 C. 航母的航速的最大值为 D. 航母的航速越小，货物受摩擦力一定越小 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．根据题意，物体做水平方向的圆周运动，受力分析如图所示 竖直方向 水平方向 解得， 可以看出当航母的速度较小时，航速越大，摩擦力越小，即速度增大到某值时，货物可能不受摩擦力，即只受重力和支持力，故ABD错误； C．当静摩擦力方向沿甲板向下且达到最大静摩擦力时，货物受力分析如图所示 竖直方向 水平方向 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 解得最大速度，故C正确。 故选C。 8. 竖直平面内有一匀强电场，质量为m的带电小球由M点斜向上抛出，速度大小为v、方向与水平面成60°角，经过时间t到达N点，速度大小仍为v、方向水平向右。已知小球运动轨迹在该竖直平面内，重力加速度大小为g，。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度方向水平向右 B. 小球受电场力大小为2 mg C. 从M到N的过程，电场力做功为 D. 从M到N的过程，小球的电势能先减少后增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对带电小球受力分析，可知带电小球受重力和电场力作用，两个力是恒力，故两个力的合力也是恒力，根据牛顿第二定律可知带电小球的加速度也是恒定的，故带电小球在电场中做匀变速曲线运动，以M点为坐标原点，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向，竖直方向的加速度 水平方向的加速度 设电场力为，其水平方向的分力 其竖直方向的分力为，则有 解得 故电场力大小 电场力方向与水平方向的夹角满足 解得，即电场力与正方向成斜向上，因小球带电性质未知，故不能判断电场强度方向，故AB错误； C．从M到N的过程，竖直方向的高度 设电场力做功为，根据动能定理有 解得，故C正确； D．由AB选项分析可知，电场力与正方向成斜向上，M点电场力和速度方向垂直，从M到N的过程，电场力与速度方向为锐角，故电场力一直做正功，小球的电势能一直减小，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，平面内直线和垂直相交于点，、关于点对称，、关于点对称，是的中点，是的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 若将电荷量为的点电荷放置在点，则、、、四点的电场强度相同 B. 若在点和点分别放置等量异种点电荷，则、、三点电场强度最小的是点 C. 若在点和点分别放置等量的负点电荷，从点由静止释放的质子将在、间做往返运动 D. 若在M点和N点分别放置等量的正点电荷，质子从O点沿直线运动到C点的过程中静电力一直增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若将电荷量为的点电荷放置在点，则C、M、D、N四点的电场强度方向不同，故A错误； B．若在点和点两点分别放置等量的异种点电荷，由等量异种点电荷电场分布特点可知，在AB连线上中点O点电场强度最小；在中垂线CD上O点电场强度最大；因此、、三点电场强度最小的是点，故B正确； C．若在点和点两点分别放置等量的负点电荷，根据等量同种负点电荷电场分析特点可知，中垂线上的场强方向由无穷远指向O点，则从点由静止释放的质子，质子从点到O点做加速运动，从O点到点做减速运动，到达点质子的速度刚好为0，所以质子将在、间做往返运动，故C正确； D．若在M点和N点分别放置等量的正点电荷，根据等量同种正点电荷电场分析特点可知，从O点沿直线运动到C点，场强可能一直增大，也可能先增大后减小，所以质子从O点沿直线运动到C点的过程中静电力可能一直增大，也可能先增大后减小，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B相连并处于静止状态。一物块A在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处，取物块A静止时的位置为原点O、竖直向下为正方向建立轴。某时刻撤去外力，物块A自由下落，与物块B碰撞后以相同的速度向下运动，碰撞过程用时极短。测得物块A的动能与其位置坐标的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图中除之间的图线为直线外，其余部分均为曲线。已知物块A、B均可视为质点，重力加速度为g，则（　　） A. 物块A、B的质量之比为 B. 物块A、B碰撞过程损失的机械能为 C. 弹簧的劲度系数 D. 从x1到x3的过程中，弹簧的弹性势能增加了 【答案】AD 【解析】 【详解】根据图像可知，碰撞后A的动能变为原来的，根据可知，碰撞后A的速度大小变为原来的，设碰撞瞬间前A的速度为，对于A与B碰撞瞬间，取向下为正方向，根据动量守恒定律可得 解得，A正确； B．碰撞瞬间前系统的机械能 碰撞瞬间后系统的机械能 根据能量守恒，A、B碰撞过程损失的机械能,B错误； C．在处，B处于静止状态，弹簧弹力大小与B的重力相等， 在处动能最大，弹簧弹力与A、B总重力平衡，即 从到，由胡克定律可知，即 由动能定理可得 联立得，C错误； D．在处A的动能为，B的动能为，即在处A、B的动能为，由图乙知，A、B在处动能为0， 所以从到过程中，A、B系统动能减少了，重力做正功，重力势能减少了 由机械能守恒定律可得 解得，D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 某研究性小组用如图1所示装置来测定当地的重力加速度，一条轻绳跨过轻质定滑轮，绳的两端连接质量都为M的物块，在左侧的物块上叠加一个质量为m的环形砝码，左侧物块上端距离挡板的高度为h，物块穿过挡板时环形砝码将架在挡板上。挡板下方安装一个光电门，可测出物块通过光电门的时间t。 （1）用游标卡尺测左侧物块的厚度d时，刻度如图2所示，其读数为_______mm。 （2）物块穿过光电门的速度为_______（用题中物理量的字母表示）。 （3）下列有关本实验的说法正确的是___________。 A. 物块和环形砝码的截面积越小，实验结果越精确 B. 为了让物块经过光电门的速度更快，可在释放右侧物块时给它一个竖直向上的初速度 C. 实验中所加环形砝码的质量应远小于物块质量 D. 挡板的弹性越好，能量损失越小，实验结果越精确 （4）若忽略挡板到光电门距离，逐次改变左边物块下落的高度h，并测出对应高度下物块通过光电门的时间t，描绘出图像，如图3所示，图像斜率为k。则重力加速度g的表达式为_______（用题中物理量的字母表示）。 【答案】（1）12.7 （2） （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺的读数规则有d=1.2×10mm＋0.1×7mm=12.7mm 【小问2详解】 物块穿过光电门的速度为 【小问3详解】 A．物块和环形砝码的截面积越小，空气阻力的影响越小，实验结果越精确，故A正确； B．为了让物块经过光电门的速度更快，可以减小右侧物块的质量或者增大左侧滑块的总质量，不能在释放右侧物块时给它一个竖直向上的初速度，故B错误； C．实验中所加环形砝码的质量应大于物块质量，故C错误； D．挡板的作用是使环形砝码与左侧物块分离，挡板的弹性好坏对实验结果无影响，故D错误。 故选A。 【小问4详解】 根据机械能守恒定律 又物块通过光电门的速度 联立解得 可知图像的斜率 解得重力加速度 12. 物理实验小组设计了图1所示的电路图来测量一组干电池的电动势和内阻。 （1）根据电路图，完成图2中的实物连线________。 （2）正确连接好电路，通过调节滑动变阻器，记录多组对应的电流表示数和电压表示数，描点并作出图像如图3所示。根据图线求得电池组的电动势____________，内阻________。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验小组又设计了图4所示电路图，若使用图4电路图正确完成实验，只考虑系统误差，与真实值相比，电动势测量结果_________，内阻测量结果__________。（均选填“偏大”“偏小”或“无误差”） 【答案】（1） （2） ①. 3.0 ②. 2.8 （3） ①. 无误差 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 根据电路图，连接实物图，如图所示 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得 故图像的纵截距表示电池组的电动势，则有 图像斜率的绝对值表示电池组的内阻，则有 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 可知图像的纵截距仍表示电池组的电动势，故电源电动势的测量结果无误差； 图像斜率的绝对值表示，即内阻的测量值 故内阻的测量结果偏大。 四、解答题（（13题10分，14题14分，15题16分，共40分） 13. 东风-5C打击面覆盖全球，最高速度可达几十马赫，接近甚至超过第一宇宙速度。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。求： （1）地球第一宇宙速度v； （2）卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 不考虑地球自转的影响，在地面附近，引力等于重力 卫星绕地球做圆周运动，轨道半径为R，引力等于向心力 由以上二式可得 【小问2详解】 卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度为ω 引力等于向心力 又 可得 14. 如图，边长为L的正方形abcd区域及矩形cdef区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与ab边平行的匀强电场，ef右边有一半径为且与ef相切的圆形区域，切点为ef的中点，该圆形区域与cdef区域内均存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经cd边的中点进入cdef区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求： （1）粒子沿直线通过cdef区域时的速度大小； （2）粒子的比荷； （3）粒子穿过圆形区域所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子沿直线通过cdef区域，可知 解得 【小问2详解】 由逆向思维可知，粒子在左侧电场中做类平抛运动，可知， 解得 【小问3详解】 粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动，则 解得 则粒子转过的圆心角为 可得 则时间为 15. 某游乐场的“峡谷飞跃”过山车项目中的部分轨道上可通过安装电磁驱动装置维持匀速。现设想一段物理情景，如图所示：质量为m的物块轻放在传送带左侧上随之运动，离开传送带时恰好与其共速，之后物块进入电磁轨道，物块受到的电磁力始终沿着电磁轨道方向，依次经过ABCDE始终保持恒定速率运行，圆轨道最低处稍微错开，在C点物块对半径为R的轨道压力大小为mg。之后从倾角的轨道上E点冲出并落到水平面地面上。整个电磁轨道的水平长度（AD和DE水平投影的总长度）为4R，离地面高度（F到O点的距离）为H，全过程中所受的摩擦阻力为物块对轨道压力的μ倍（包括传送带），重力加速度为g，不计其他阻力。 （1）求传送带的长度L； （2）求从A运动到E的过程中，物块克服摩擦力做的功； （3）在上述条件不变的情况下，已知H=R，E点始终处在O点正上方，请问在h（E到F点距离）取何值时使物块落入到地面的水平距离最远。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块从A到E点的全过程速率恒定且在C点对竖直圆轨道压力mg，故物块受到轨道的支持力为 根据牛顿第二定律可知，在C点时物块的速度满足 解得 物块在传送带上做初速度为0的匀加速直线运动，至传送带末端恰好与其共速，由运动学公式可知 解得 【小问2详解】 当物块通过竖直面内圆轨道时，对在竖直面内圆周运动同一竖直线上的上下两点P与Q分析，设该两点和圆心的连线与竖直方向的夹角为，在Q点，根据向心力公式有 在P点有 两式相加可得 因物块在不同位置与圆轨道间的压力不同，所以摩擦力是一个变力，将圆轨道分成2N段，在轨道上下关于水平直径对称的位置上取两小段，每段的长度为 则在对称的这两小段，摩擦力做功之和为 累计求和解得 当物块通过水平直轨道及倾斜轨道时，摩擦力所做的功 从A运动到E的过程中，物块克服摩擦力做的功 【小问3详解】 物块冲出后做斜抛运动，运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动，则 结合速度矢量三角形如图所示 可知物块的水平位移 其中S为矢量三角形的面积，即当面积最大时，水平抛射距离也最大。根据动能定理可知 即物块末速度的大小 易知当时，三角形的面积取最大值。此时，结合速度矢量三角形可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $