山东新泰市第一中学2024-2025学年高二上学期学科关键能力大赛物理试题

参考答案 1.【答案】B 【解析】用橡胶锤敲打瓷片，一是因为橡胶锤轻，与瓷片作用过程 中动量变化量小，二是因为橡胶锤有弹性，与瓷片相互作用时间长，根据动量定理知， 用橡胶锤敲打时产生的力小，瓷片不易碎，A错误；用力推门但没有推动，推力作用 了一段时间，推力的冲量不为零，B正确：动量相同的两个物体受到相同的阻力的作用， 根据Ft=△p知，两个物体将同时停下来，C错误；竖直向上抛出的物体上升到一定高 度后又落回抛出点，不计空气阻力，若整个过程所用时间为，则此过程中重力的冲量 I=mgt,不为零，D错误. 2.【答案】A【解析】定值电阻N两端的电压增大，干路电流增大，传感器两端 的电压一定减小，则并联部分电阻一定减小，可知烟雾浓度增大时，R的阻值减小， 故A正确；烟雾浓度增大时，R的阻值减小，并联部分电压减小，根据欧姆定律可知， 通过滑动变阻器的电流减小，故B错误；滑动变阻器接入电路的阻值越大，滑动变阻 器与烟雾传感器并联的电阻越接近R,烟雾浓度增大时，N两端的电压增大得越明显， 即能够提高报警灵敏度，可知滑片P向左移动可以提高报警灵敏度，故C错误；烟雾 浓度增大时，R的阻值减小，干路电流增大；烟雾传感器两端的电压一定减小，通过 滑动变阻器的电流减小，通过烟雾传感器的电流增大，其消耗的功率可能增大，也可 能减小或不变，故D错误。故选A。 3.【答案】C 【解析】距离太阳1.5×1011m的大圆球面积S=4πr2,每块组 件上接收到的太阳辐射功幸约为B=号S,=0×0,72w=1019W,A箱 误；若24小时都有太阳，则工作一天大约可发电W=P电t=1.2×106×24W·h= 2.88×104kW·h,但有太阳的时间小于24小时，B错误；太阳板接收的太阳能功率为 P北=12×10*P.水中的转预效速约为)=×100%-12X0g×100%≈10% C正确；若24小时都有太阳，则工作一年大约可发电W=P电t=1.2×106×24× 第1页共8页 365wh=1.0512×107kwh,10310≈3500，若吨标准煤可以发电约3000度， 3000 24小时都有太阳，则该组件一年可节省约3500吨煤，但有太阳的时间小于24小时，D 错误；故选C。 4.【答案】D 【解析】由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联，再与 R1串联接在电源两端，电容器与R3并联；当滑动变阻器R4的滑片向b端移动，滑动 变阻器接入电阻减小，则电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增 大，内电压增大，路端电压减小，同时R两端的电压也增大，所以并联部分的电压减 小，则电压表读数减小，故A错误；由A项分析可知并联部分的电压减小，即平行金 属板两极板间的电压减小，根据￡=是平行金属板间的场强减小，带电质点P受到 的电场力减小，则带电质点P将向下运动，故B错误；由于不知内外电阻的关系，无 法确定电源的输出功率的变化情况，故C错误；根据闭合电路欧姆定律有U=E 1(+R),则删=r+R,放D正确，放选D。 5.【答案】B 【解析】水平方向，薄片受到水平面的摩擦力做减速运动，薄片与水平面间的摩擦力 不可忽略，故A错误；薄片每次与水平面碰撞过程中，竖直方向速度大小不变，以竖 直向上为正方向，根据动量定理有？=Ft=2 nvosin30°=mvo 故薄片每次与水平面碰撞过程中，水平面对弹片竖直方向支持力的冲量都相同， 水平方向-μFxt=m△x,解得△vx=-0.2vo 可知每次与水平面面碰撞一次后，水平方向动量减小0.20，薄片与水平面多次碰撞 后水平方向动量减为零，即水平方向位移将不再增加，薄片将在竖直方向做往复运动， 故B正确，D错误；薄片每次碰撞后离开水平面瞬间，竖直方向的速度大小不变，但 是由于薄片与水平面间有摩擦力作用，则水平方向速度减小，则薄片离开水平面瞬间， 速度方向与水平面间夹角大于30°，故C错误。 6.【答案】C 第2页共8页 【解析】根据题意，设通过灯泡的电流为I,则通过滑动变阻器的电流为2I,通过定 值电阻R1的电流为3I,滑片P位于α、b的中点时，滑动变阻器R2接入电路的电阻等 于定值电阻R1,小灯泡与滑动变阻器R2并联，电压相等，则由欧姆定律U=IR可知， 定值电阻R1与小灯泡L端电压之比为3：2，由功率P=2R可知，定值电阻R1滑动变 阻器R2消耗的电功率之比为9：4，故AB错误；滑片P向上缓慢滑动，滑动变阻器R2 接入电路的电阻减小，外电路的总电阻减小，由闭合回路欧姆定律可知，通过定值电 阻R电流增大，小灯泡与滑动变阻器R2并联电路两端的电压减小，通过小灯泡的电 流减小，则通过滑动变阻器R2电流增大，综上所述，小灯泡工变暗，电流表A示数 增大，电流表A2示数减小，故C正确，D错误。故选C。 7.【答案】C 【解析】根据冲量的定义式：I=Ft,可知F一t图像面积代表冲量，所以0~4s时间内， 拉力的冲量为1=51×2十2×1.0)N·s=3.5N·s,A错误；滑块恰好开始相对 木板滑动时，对木板：umg=Ma,对滑块：F-umg=ma,联立解得：F=0.5N,a =0.5m/s2,所以t=0时刻，滑块和木板恰好开始相对滑动，对滑块：Ir一4mgt=v1 一0，解得t=4s时滑块速度大小：=9.5m/s,B错误。撤去外力后，木板做匀加速 运动，滑块做匀减速运动，直到共速，即系统处于稳定状态。从开始到稳定状态，对 系统分析可得：Ir.M十m)v,解得：v=3.5m/s,此速度即为木板的最大速度。从开始 到稳定状态，对木板分析可知，I=Mv一0，解得If2.8N·s 8.【答案】B 【解析】水与小铁盒作用极短时间At内，对水由动量定理：F△t=pvo△tS×2v,其 中F=m铁盒9，解得水冲击铁盒后的速度v=10ms,故A错误；水从枪口喷出到铁 盒处由2-6=-2gh,解得h=15m,故B正确；水冲击铁盒后的速度v=10ms' 水柱返回时初速度不为零，故做的不是自由落体运动，故D错误；水枪对水所做的功 转化为水的动能，则时间△t内从枪口喷出水的机械能为E-pSvo△t·6,则水枪的输 第3页共8页 出功率为P=是=Sr0哈=4kW,放C错误。 9.【答案】AC 【解析】若A、B发生的是弹性碰撞，则没有能量的损失，碰后的总动能为mv2;若发 生的是能量损失最多的完全非弹性碰撞，由动量守恒定律有v=4v1,则碰后两者总 动能为E=X4m=v2,因此，碰后两者总动能满足w2≤E。≤p2,故A、C 正确，B、D错误。 10.【答案】BC 【解析】若只闭合开关S1,电阻R与电容器串联后再与R3并联，则稳定后电阻R中 无恒定的电流，电容器两端的电压与电阻R,两端的电压相同，选项A错误，B正确； 若只闭合开关S,稳定后电容器两端的电压U:=中E=1V,电容器所带电荷量为Q =C=2.0X10C,选项C正确：若闭合开关S、S,电路稳定后，因满足凳=骨， 可知α、b两点电势相等，则电容器两极板间的电压为零，选项D错误. 11.【答案】BCD 【解析】小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统，合力不等于零，动 量不守恒，但水平方向受合外力为零，水平方向动量守恒，故A错误；B小球与槽组 成的系统水平方向动量守恒，所以mm=MvM,则有mxm=MxM,且xm+xM=2R, 可得小球从A点到B点的过程中，槽的位移为xw=R=;m,故B正确：系统水平 方向动量守恒，则有mm=MvM,可得vM=2m/s,由功能关系可得mg(h+R)= m+M品+Q,可得Q=3,故C正确；根据水平方向动量守恒可得小球到达C 的水平速度为零，则小球从C点飞出后做竖直上抛运动，故D正确。 12.【答案】BD 【解析】设红色小球与1号小球发生第1次碰撞后两球速度分别为o1和1，取向右为 正方向，根据动量守恒定律有mvo=mvo1十2mw1,由能量守恒定律有mvo2=mvo12+ ·2w12,解得vo1=一Vo,v1=vo,两白色小球碰撞时交换速度，故10号小球最终速 第4页共8页 度为，选项A错误，B正确；设红色小球被挡板反弹与1号小球发生第2次碰撞后 速度为vo2,根据动量守恒定律，有m·vo=mwo2十2w2,根据能量守恒定律，有m(僧)2 =vo22+·2v22,解得v2=一()o,依此类推，红色小球与1号小球碰撞10次后 的速度为一()0vo,再被挡板反弹后，红色小球最终速度为()1o,选项C错误，D正 确. 13.【答案】(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面高H (2)BC (3)2mva-=2m1vo-+m2 【解析】(1)要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小 球的质量m1、m2,要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后球2的速度，所以要测量 立柱高h,桌面高H。 (2)根据前面的分析，可知需要测量长度的工具和测量质量的工具，即需要刻度尺和天 平，故选B、C。 (3)小球1从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有 mig (a-h)=mivi 碰撞后小球1上升到最高点的过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有 mig(b-h)=miv 碰后球2做平抛运动，有H十h=8,c=Vt 所以该实验中动量守恒的表达式为m1v1=m2v?十m1v2 联立解得2m1Na-=2m1Nb-h十m2√H*。 14.【答案】(1)右端 (2)4.82 偏小 3) -R 【解析】(1)在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于电阻最大的位置， 即置于最右端位置。 (2)由并联电阻的特点可知，当电流表读数为1a=52.0mA时， 电阻箱R的电流为1R=100.0mA-52.0mA=48.0mA 第5页共8页 由并联电路的特点可知A=48m△，解得Ra=4.8n 5.2252mA 当将单刀双掷开关S,接M端后，电路的总电阻减小，总电流变大，即总电流大于100mA, 而当电流表读数为52mA时，通过电阻箱的电流k将大于48mA根据分=会可知测 得的Ra偏小。 (3)根据闭合电路欧姆定律E=I(R+RA+r) 可得=R+ E 则有是=k,T+=b E 解得E=,r=是-RA 15.【解析】(1)当S断开时，两极板间电势差等于电源电压U,由平衡条件得mg=9 是解得U8V (2)当S闭合时，对带电小球，由牛顿第二定律有mg-gE1=ma1,两极板间电势差 Uc1=E1d=10.8V,当S闭合，R1=62时，滑动变阻器和R串联，电容器与滑动变阻器 并联，滑动变阻器两端电压有U:,根据申联分压有号-。，得R-4Q. (3)小球下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得mgh=三m,得小球进入平行板间 的初速度为w3ms,当S闭合，R-2Q时，号=k得电容器两端电压Uc:6V, 对小球，由牛顿第二定律得mggE2=ma,Uc2=E2d,得a2=m/s,带电小球在极板 20 间做类平抛运动，竖直方向有y,水平方向有Lwt,联立求得y0.3m,即)y, 带电小球恰好从极板右侧边缘飞出。 16.【解析】(1)分析电路知，限流电阻与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电 压，当滑片在R最下方时，接入电路的电阻最大，电压表示数最大，此时电路总电阻 E 为RRRo+30Q，由闭合电路欧姆定律可得1=R0.3A,电压表的最大示数 Um=IR=6V。 (2)将定值电阻等效为电源内阻的一部分，当等效电源内阻与滑动变阻器接入电路的有 效电阻Rx相等时，等效电源的输出功率最大，即滑动变阻器消耗的功率最大，此时 第6页共8页 尺.=R10R,指动变阻器消耗的最大功率为P。2.025W,根据湖克定律可 得mgk△，且有Rx=R(1分)，解得物体质量为m10.1kg。 3)由受力分析知mg=kA,当弹簧形变量为△x时有R:R,可得R:=2R,由闭合 电路饺姆定律可得上又有UR器 。ERx,联立解得U90m(m≤0.2kg)。 1+10m 17.【解析】(1)滑块B滑上小车C后， 以小车C为研究对象， 根据动量定理有umgt=My 解得v=2m/s (2)设滑块B滑上小车C瞬间的速度大小为v1, 根据动量守恒定律有mv1=(m十M)v 设滑块A到达圆弧轨道最低点的速度大小为， 根据机械能守恒定律有mogR(1-cos60°)=movo2 滑块A和滑块B相互作用的过程中， 根据动量守恒定律有movo=mwM1十mov2 根据机械能守恒定律有mow2=m2+nov,2 解得mo=2kg (3)当滑块A和滑块B速度相同时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有movo=(mo +m)v3 根据机械能守恒定律有Epm=mow2-3(m十m)v2 解得Epm=5J。 18.【解析】(1)物块A、B发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得 maw7 mv:-mo:,专m6na哈+2s吃 解得v1=1m/s、v2=3m/s(v1'=2m/s、v2'=0舍去) (2)若两物块碰撞后物块B恰能通过圆轨道的最高点，则物块B在圆轨道最高点时有 第7页共8页 喔 mBg-mB- 对物块B由圆轨道最低点运动到最高点过程，由机械能守恒得e吃=2mgn+v号 联立解得n=0.18m 若两物块碰撞后物块A恰能到达圆轨道的圆心等高处，则 1 2mA vi-mAgr2 解得r2=0.05m 所以若两物块碰撞后只有物块B能通过圆轨道的最高点且物块A、B均不脱轨，轨道半 径的范围为0.05m≤r≤0.18m (3)若圆轨道的半径为8cm,由0.05m<r3=8cm<0.18m 测物块A从圆轨道滑下后以1m/s的速度向左运动，物块B从圆轨道滑下后以3m/s umB 的速度向右运动；物块B与传送带相对运动时的加速度大小为= mB 2=1m/s2 由v-v=2aL,解得物块B向右运动到达传送带右端的速度大小为v3=√5m/s 物块B与弹簧碰撞后以v5/s的速度向左滑上传送带，设物块B到达传送带左端时的 速度大小为v4,物块B恰能通过圆轨道时在圆轨道最高点的速度大小为，则好 v -2nmig+2mmv号，m8=im 解得v4=2m/s 如果物块B从传送带右端滑上传送带一直减速运动，则m子umgL+m阳哈 解得v6=lm/s 因为ⅴ6<v4,所以要使物块B恰能通过圆轨道，物块B在传送带上应先减速运动再与传 送带一起匀速运动，此时传送带的速度大小为v2m/s 所以若圆轨道的半径为8c,欲使物块A、B能发生两次碰撞，传送带的速度范围为v 传送带≥21m/S 第8页共8页新泰一中2023级高二上学期学科关键能力大赛 物理试题 2024.10.20 一、单选题（每小题3分，共24分） 1.下列对几种物理现象的解释正确的是() A.泥工师傅贴瓷片时为了使瓷片平整用橡胶锤敲打瓷片，而不是用铁锤，只是因为橡胶锤轻 B.小朋友用力推门而没推动，但推力的冲量并不为零 C.动量相同的两个物体受到相同的阻力的作用时，速度小的物体先停下来 D.竖直向上抛出的物体上升到一定高度后又落回抛出点，不计空气阻力，则此过程中重力的冲量为 零 2.动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值R,随着烟雾浓度的改变 而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当车 厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是() 烟雾传感器 A.烟雾浓度增大时，R的阻值减小 M B.烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大 IP C.滑片P向右移动可以提高报警灵敏度 D.烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 3.某城市被誉为“森林中的火车站”的屋顶铺设了1.2万块光伏组件，每块面积为0.72m2,发电总 功率为1.2×10w已知太阳的辐射总功率约为4×102w,太阳与地球之间的距离约1.5×1011m' 则以下关于该光伏组件说法正确的是() A.每块组件上接收到的太阳辐射功率约为100W B.工作一天大约可发电2.88×104kwh C.光电的转换效率约为10% D.若一吨标准煤可以发电约3000度，则该组件一年可节省约3500吨煤 4.如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，电 源内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是( R A.电压表读数增大 B.带电质点P向上运动 C.电源的输出功率变大 D.若电压表、电流表的示数变化量分别为AW和△1，则出=T+R: 5.庄老师、王老师喜欢比赛打水漂。我们可以将打水漂简化成如下理想模型（图2）。质量为的弹 性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，碰前瞬间速度为o,与水平方向的夹角α=30°。薄 片与弹性面间的动摩擦因数μ=0.2。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后 竖直方向的速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转。下列说法正确的是() 第1页共8页 图1 图2 A.由于忽略薄片重力，所以薄片与水平面间的摩擦力也可忽略 B.薄片每次与水平面碰撞过程中，水平面对弹片竖直方向支持力的冲量都相同 C.薄片每次碰撞后离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角仍为30° D.薄片在与水平面多次碰撞后，最终将静止在水平面上 6.如图所示的电路，电源的内阻不可忽略，定值电阻R2的阻值是滑动变阻器R1最大阻值的子、 b是滑动变阻器的两端，当滑片P位于a、b的中点时，小灯泡L正常发光，理想电流表A,和A2的 示数之比1：12=2：1。下列说法正确的是(） A.定值电阻R1与小灯泡L端电压之比为2：3 A L B.定值电阻R1滑动变阻器R2消耗的电功率之比为3：2 C.滑片P向上缓慢滑动，小灯泡L变暗 D.滑片P向上缓慢滑动，两电流表示数都增大 7.如图甲所示，质量M=0.8kg的足够长的木板静止在光滑的水平面上，质量=0.2kg的滑块静 止在木板的左端，在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F,4s后撤去力F 若滑块与木板间的动摩擦因数4=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10/s2,则 下列说法正确的是() A.0~4s时间内，拉力的冲量为3.2N·s AF/N 1.0- B.t=4s时滑块的速度大小为17.5m/s C.从开始到稳定状态，木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 0.5/ N·s 01234函 D.木板的速度最大为2m/s 甲 乙 8.高压水枪竖直向上喷出的水柱，使一个质量为40kg的小铁盒开口向下顶在空中，如图所示，已知 水以20m/s的恒定速率从横截面积为S=10-3m2的水枪中持续喷出，向上运动并冲击铁盒后，以原 速率竖直返回；忽略水与铁盒作用时水受到的重力的影响，水的密度为103kg/3,取重力加速度大 小9=10m/s2,则下列说法正确的是() 铁盒 A.水冲击铁盒后以8m/s的速度返回 M B.铁盒距水枪口的距离为15m C.水枪的输出功率为6kW 水柱 D.水柱返回时做自由落体运动 水枪 第2页共8页 二、多选题（每小题4分，共16分） 9.如图所示，光滑的水平地面上，质量为的小球A正以速度v向右运动，与前面大小相同质量为 3m的静止B球相碰，则碰后A、B两球总动能可能为() B A.是 B.iom C. 2D.3m2 10.在如图所示的电路中，定值电阻R1=22、R2=82、R=12、R4=42,电容器的电容C=2μF, 电源电动势E=5V,内阻不计.下列说法正确的是() R 0 R2 S b R3 E 。一S A.若只闭合开关S1,电路稳定后电阻R1中有恒定的电流 B.若只闭合开关S1,电路稳定后电容器两端的电压与电阻R3两端的电压相同 C.若只闭合开关S1,电路稳定后电容器的带电荷量为2.0×106C D.若闭合开关S1、S2,电路稳定后电容器两板间的电压不为零 11.如图所示，质量M=2g、半径R=0.51m’内部粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面 上。现将质量m=1kg的小球（何视为质点）自左A点的正上方h=1m处由静止释放，小球下落后自 A点进入槽内，然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆的最低点B时，小球的速度大小为4/s, 重力加速度9=10m2。不计空气阻力，则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正 确的是( A.小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒 B。小球从A点到C点的过程中，半圆槽的位移为m C.小球从A点到B点的过程中，摩擦生热为3J D.小球从C点飞出后做竖直上抛运动 777777777777777777777777 12.如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直弹性挡板，挡板右侧依次放有10个质量均为2的弹 性白色小球（在一条直线上），一质量为的红色小球以与白色小球共线的速度o与1号小球发生弹 性正碰，红色小球反弹后与挡板发生弹性碰撞，碰后速度方向与碰前速度方向相反，两弹性白色小球 碰撞时交换速度，则下列说法正确的是() Q4①②…⑧⑨⑩ A.10号小球最终速度为vo B.10号小球最终速度为w C.红色小球最终速度为()10vo D.红色小球最终速度为()10o 三、实验题（共2小题，共16分） 13.（7分)如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边 缘有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高。将 球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上。释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生 对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、 第3页共8页 2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为α、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌 子边沿间的水平距离为c。 C (1)还需要测量的量是 和 (2)现有以下实验器材，要完成本实验必需的是 A.秒表B.刻度尺 C.天平D.学生电源 (3)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为 (忽略小球的大小)。 14.(9分)如图1所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表A的内阻R(约为52)和一个电池组的 电动势E及内阻r的实验电路。已知电流表的量程为0~100mA·他们的实验步骤如下： ①断开单刀双掷开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R,使电流表A满偏； ②保持R,的阻值不变，将单刀双掷开关S2接M端，调节电阻箱R的阻值，当R的阻值为5.22时电 流表A的示数为52.0mA ③断开开关S1,将单刀双开掷关S2接N端，不断改变和记录电阻箱的阻值R以及分别与R相对应的 电流表的示数I: ④分别以R和为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的进行描点画线，得 到如图2所示的图线： ⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k。 ④ 6 EH 0 R 图(1) 图(2) 根据以上实验操作，回答以下问题： (1)在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑片置于 (填“左端“中间”或“右端”)。 (2)被测电流表的内阻R。=一；测量值与电流表内阻的真实值相比较 (填“偏大”“偏 小”或“相等”)。 (3)被测电池组的电动势E= ,内阻r= (均用实验过程中测得的物理量的字母进 行表示，电流表内阻不可忽略) 第4页共8页 请将选择题答案填入下表： 班级 姓名 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13、(7分)(1) （每空1分) (2) (2分)(3) (2分) 14、(9分)(1) (1分)。 (2)RA=— （2分) (2分)(3)E=（2分)r= （2分) 四、计算题（共4小题，44分) 15.(9分)如图所示，光滑绝缘斜面高度h=0.45m,斜面底端与光滑绝缘水平轨道用小圆弧连接， 水平轨道边缘紧靠平行板中心线。正对的平行板和电阻及输出电压恒定为U的电源构成如图所示电 路，平行板板长为L=0.9m,板间距离=0.6m,定值电阻阻值为R(未知)，可以看作质点的带负电 小球电荷量q=0.01C、质量=0.03kg,从斜面顶端由静止下滑。重力加速度g取10m/s2。 (1)若S断开，小球刚好沿平行板中心线做直线运动，求电源的电压： (2)在(1)的条件下，若S闭合，调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻为R1=6Q,小球获得4m/s2 的加速度，求电阻R的阻值： (3)在(1)(2)的条件下，若S闭合，调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻为R2=2Ω，判断小球能否 飞出平行板。 第5页共8页 16.（10分)如图所示是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的 质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连 接，当托盘中没有放物体时，滑片刚好和变阻器的上端相平，电压表的示数为零。已知滑动变阻器的 总长度L=20c,最大阻值R=202,限流电阻阻值为R=92,电源电动势E=9V,内阻为=12， 重力加速度g取10/s2,弹簧的劲度系数10N/m(弹簧始终在弹性限度内)，不计一切阻力。求： (1)电压表的最大示数Um: (2)物体质量为多少时滑动变阻器上消耗的功率最大，并求出最大值Pm; (3)电压表示数U与所称物体质量m的关系式。 R。 R 第6页共8页 17.（11分)如图所示，放置于光滑平台上的滑块B的左端固定一水平轻质弹簧且静止，紧靠在平 台右侧的小车C的上表面与平台等高。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径R =2.5m,其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角0=60°。现将滑块A从P点由静 止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，一段时间弹簧恢复原长后滑块B滑上小车C,再经过= 3s滑块B和小车C共速，二者共速后一起匀速向右运动。已知滑块B的质量m=0.5kg,小车C的 质量M=1.5kg,滑块B与小车C之间的动摩擦因数4=0.2，取重力加速度大小g=10m/s2,滑块 A、B均可视为质点，小车C足够长且小车C与水平面间的摩擦可忽略不计。求： R60 B 平台 (1)滑块B和小车C共速时的速度大小： (2)滑块A的质量o; (3)该过程中弹簧弹性势能的最大值Epm。 第7页共8页 18.（14分)如图所示，逆时针转动的传送带长度L=2m,可以根据需要调整速度大小，传送带 左右两侧平台等高光滑，右侧竖直墙壁上固定一个轻质弹簧：左侧平台上固定一个光滑圆轨道，E点 为圆轨道内侧最高点，最低点D、D'点相互靠近且错开。圆轨道左侧平面光滑且足够长；圆轨道左 侧静置着一质量为10g的物块B,一个质量为30g的物块A以初速度o=2/s向右运动并与静止的 物块B发生弹性碰撞，已知物块B与传送带间的动摩擦因数为0.1，物块A、B均可看作质点。 A® D(D' ● (1)物块A、B第一次碰撞后，求物块B的速度大小； (2)若两物块碰撞后只有物块B能通过圆轨道的最高点且物块A、B均不脱轨，求轨道半径的范围： (3)若圆轨道的半径为8cm,欲使物块A、B能发生两次碰撞，求传送带的速度范围。 的速度范围为v传送带≥2m/S 第8页共8页