精品解析：福建省福州外国语学校2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

福州外国语学校2024-2025学年度12月月考 高三物理 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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，轻质细绳一端固定在水平杆上的A点，另一端跨过光滑定滑轮B，现用光滑挂钩将砂桶P挂在细绳上，同时在定滑轮右侧的悬绳端施加一竖直向下的力F，稳定时∠ACB＝120°。已知砂和砂桶的重力为G，下列说法正确的是（　　） A. 一定有G＞F B. 一定有G＜F C. 在桶内缓慢再倒入一些细砂，在F不变时，砂桶P一定下降 D. 在桶内缓慢再倒入一些细砂，∠ACB不变时，力F可不变 2. 设金星和火星绕太阳的运动均为匀速圆周运动（金星离太阳更近），金星自身的半径是火星自身半径的n倍，金星的质量是火星质量的k倍。不考虑金星和火星自转的影响，则（　　） A. 金星绕太阳运动的加速度比火星绕太阳运动的加速度小 B. 金星绕太阳运动的周期比火星绕太阳运动的周期大 C. 金星表面的重力加速度是火星表面重力加速度的倍 D. 金星的“第一宇宙速度”是火星“第一宇宙速度”的倍 3. 如图所示，空间中存在沿x轴的静电场，其电势φ沿x轴的分布如图所示，x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、带电量为的粒子（不计重力），以初速度从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在x2点的速度为0 B. 从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大 C. 若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为 D. 若，则粒子在运动过程中的最大动能为 4. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B. C球摆到最低点过程，C球的速度为 C. C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离 D. C球第一次到达轻杆左侧的最高处的高度与释放高度相同 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. A、B两个物体在同一直线上运动的位移—时间图像如图所示，则0～5s内，下列说法正确的是（　　） A. A物体在运动过程中的速率不变 B. B物体做匀速直线运动 C. t＝3s时，两物体的距离最远 D. 0～5s内两物体的平均速度相等 6. 延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈和，线圈跟电源连接，线圈两端连在一起，构成一个闭合回路。铁芯上方有一与弹簧相连的衔铁，衔铁可以绕左端的转轴在竖直平面内转动，右端有一可与右侧电路连通的导体触头。闭合开关时，触头与右侧电路相连通，断开开关时，触头并非立即离开右侧电路，而是过一小段时间后才与右侧电路分离，延时继电器就是因此而得名的。下列说法正确的是（　　） A. 闭合一瞬间，从上向下看，中有沿顺时针方向的电流 B. 闭合后，将滑动变阻器滑片快速向左滑动的过程中，中感应电流的磁场竖直向上 C. 断开的一瞬间，铁芯上端相当于条形磁体的极 D. 的导线因故障断开对延时效果不会产生影响 7. 如图甲为一简谐横波在时刻的波形图，原点处为波源位置，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿x轴的负方向传播 B. 在时，质点P沿y轴正方向运动 C. 再过，质点Q通过的路程为 D. 此波遇到大小为的障碍物可以看到明显衍射现象 8. 如图所示，一个半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向里。一个粒子源从圆上的A点向各个方向不停地发射出相同速率的带正电的粒子（忽略粒子间的相互作用和粒子的重力），带电粒子的质量均为m，所带电荷量均为q，运动的半径均为r。下列说法正确的是（　　） A. 若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是整个圆周 B. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 C. 若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周 D. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 三、填空题（共9分） 9. 如图所示的装置中，在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有： （1）将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。 （2）线圈A插入线圈B后，闭合开关，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。 （3）线圈A插入线圈B后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端，第一次快拉，第二次较慢拉，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______（填、或） 10. 如图所示，甲球和乙球的质量为m，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动，重力加速度为g。OA为轻绳OB为轻质杆，则在最低点，甲球动能的最小值为_______，乙球动能的最小值为_______． 11. 如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为______（，）。 四、实验题（共12分） 12. 水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体，如图（a）所示，图（b）为俯视图，测得圆盘直径为D，圆柱体质量为m，圆盘绕过盘心O的竖直轴匀速转动，转动时小圆柱体相对圆盘静止。为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况，某同学设计了如下实验步骤： （1）用秒表测圆盘转动10周所用的时间t=62.8s，则圆盘转动的周期T=__________s。 （2）用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径，某次测量的示数如图（c）所示，该读数d=_______mm，多次测量后，得到平均值恰好与d相等。 （3）写出小圆柱体所需向心力表达式F=_________（用D、m、T、d表示）。 （4）小圆柱体在圆盘上做匀速圆周运动的过程中，它的动能___________（选填“不断变大”“保持不变”或“不断减小”）。 13. 某同学为了测量量程为0~1mA微安表G的内阻，并将该微安表改装成量程为0~3V的电压表，进行了如下操作。 该同学利用“半偏法”测量微安表G的内阻，现有器材如下： A.滑动变阻器 B.滑动变阻器 C.电源（电动势为9V） D.电源（电动势为3V） E.电阻箱 F.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按图甲连接好电路； b.将滑动变阻器R和电阻箱的阻值都调到最大，只闭合开关后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏； c.闭合，保持R不变，调节的阻值，使微安表G的指针半偏，此时的示数为300.0Ω。 回答下列问题： （1）①为减小实验误差，实验中电源应选用_______（填仪器前的字母代号），滑动变阻器应选用_______。（填仪器前的字母代号）； ②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值_______Ω，该测量值_______微安表内阻的真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）若按照（1）中测算的，将上述微安表G改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个电阻箱，并将的阻值调为_______Ω。 （3）用图乙所示的电路对改装电压表进行校准，由于微安表内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2.4V时，改装电压表中微安表G的示数为0.78mA，为了尽量减小电压测量误差，的阻值应调为_______Ω（计算结果保留一位小数）。 五、解答题（共39分） 14. 如图所示，一高空作业的工人的质量为65kg，系一条长为L=5m的安全带，若工人不慎跌落时，安全带的缓冲时间t=1s，g取10m/s2，求： （1）工人跌落到安全带刚好伸直时的速度大小 （2）从工人跌落到安全带最长时重力对人的冲量。 （3）从人跌落到安全带最长的过程中安全带受的平均冲力。 15. 无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，可以探测前方的车辆和行人，在距离车辆或行人比较近的时候，可以自发启动制动系统，能有效避免碰撞事故的发生。该无人驾驶汽车在平直公路匀速行驶时速度大小不超过，加速和减速时的最大加速度均为，不计激光传播时间。 （1）若该无人驾驶汽车正全速行驶，正前方同一车道有一摩托车沿同一方向以的速度匀速行驶，为避免相撞，求无人驾驶汽车离前面摩托车至少多远自发启动制动系统； （2）如图所示，在平直公路的段正中间有一斑马线供行人通行，一乘客在处下单，在其西侧相距的点处有一辆无人驾驶汽车立即自动接单。若该车接单后由静止启动向乘客出发，但在斑马线前需停车让行，求乘客下单后至少等多久才能上车。 16. 如图所示，在第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场。在该平面有一个质量为、电荷量为的粒子以垂直轴的初速度，从轴上的点进入匀强电场，恰好从轴上坐标为（0,2d）的点射出电场，再经过一段时间恰好不从轴飞出，已知之间的距离为。（不计粒子重力）求： （1）从轴上点射出电场时的速度大小和方向； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。 （3）粒子在匀强磁场运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州外国语学校2024-2025学年度12月月考 高三物理 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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，轻质细绳一端固定在水平杆上的A点，另一端跨过光滑定滑轮B，现用光滑挂钩将砂桶P挂在细绳上，同时在定滑轮右侧的悬绳端施加一竖直向下的力F，稳定时∠ACB＝120°。已知砂和砂桶的重力为G，下列说法正确的是（　　） A. 一定有G＞F B. 一定有G＜F C. 在桶内缓慢再倒入一些细砂，在F不变时，砂桶P一定下降 D. 在桶内缓慢再倒入一些细砂，∠ACB不变时，力F可不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．细绳上的拉力处处相等，大小为F，对C点受力分析，三个力互成120°，根据力的合成法则，有 可得 F=G 故AB错误； C．在桶内缓慢再倒入一些细砂，沿绳方向的两个分力F不变时，根据力的合成法则，有 可知由于G增大，两个分力的夹角一定减小，所以P一定下降，故C正确； D．在桶内缓慢再倒入一些细砂，由于G增大，∠ACB不变时，根据力的合成法则，有 可知外力F一定增大，故D错误。 故选C。 2. 设金星和火星绕太阳的运动均为匀速圆周运动（金星离太阳更近），金星自身的半径是火星自身半径的n倍，金星的质量是火星质量的k倍。不考虑金星和火星自转的影响，则（　　） A. 金星绕太阳运动的加速度比火星绕太阳运动的加速度小 B. 金星绕太阳运动的周期比火星绕太阳运动的周期大 C. 金星表面的重力加速度是火星表面重力加速度的倍 D. 金星的“第一宇宙速度”是火星“第一宇宙速度”的倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可知，距离太阳越远，加速度越小，金星距离太阳近，则金星绕太阳运动的加速度比火星大，故A错误； B．根据开普勒第三定律 可知距离太阳越远，周期越长，金星距离太阳近，所以金星绕太阳运动的周期比火星小，故B错误； C．根据 得 可知金星与火星表面重力加速度之比 故C错误； D．根据 可知，金星与火星第一宇宙速度之比 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，空间中存在沿x轴的静电场，其电势φ沿x轴的分布如图所示，x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、带电量为的粒子（不计重力），以初速度从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在x2点的速度为0 B. 从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大 C. 若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为 D. 若，则粒子在运动过程中的最大动能为 【答案】C 【解析】 【详解】图像的斜率的绝对值为电场强度大小，因为沿电场线方向电势降低，所以，沿轴，在范围内电场强度沿轴负方向，在范围内电场强度沿轴正方向，在范围内电场强度沿轴负方向 A．粒子到达处时，电势变化量为0，所以根据公式可知电势能变化量也为0，即电场力做功为0，根据功能关系可知，粒子的动能不变，所以粒子在x2点的速度仍为。故A错误； B．电场力对带电粒子做负功，电势能一直增大。故B错误； C．由题意可知，若粒子能到达x4处，只需满足粒子到达处，若粒子能够到达处，由功能关系可得，需满足在这一过程中初动能大于等于电势能的增加量。 上式解得 故C正确 D．由题意可知，粒子到达处时，速度最大，若，由功能关系可得，粒子过程中 解得粒子在运动过程中的最大动能 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B. C球摆到最低点过程，C球的速度为 C. C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离 D. C球第一次到达轻杆左侧的最高处的高度与释放高度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动过程中，A、B、C组成的系统在水平方向受合外力等于零，因此水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，则系统的总动量不守恒，A错误； B．C球摆到最低点过程，A、B先以共同速度向右运动，到最低点A、B开始分离，此过程系统在水平方向动量守恒，设A、B共同速度为，则有 由机械能守恒定律可得 联立解得 B错误； C ．C球第一次摆到最低点过程中，A、B、C组成的系统在水平动量守恒，以向左为正方向，则有 由人船模型可得 其中 解得 可知木块A、B向右移动的距离，C正确； D．当C球摆到左侧最高点时C球和A共速，此时B有向右的速度，则由能量关系可知，开始时C的重力势能转化为ABC的动能和C球的重力势能，则C球第一次摆到左侧的最高处的高度小于释放高度，D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. A、B两个物体在同一直线上运动的位移—时间图像如图所示，则0～5s内，下列说法正确的是（　　） A. A物体在运动过程中的速率不变 B. B物体做匀速直线运动 C. t＝3s时，两物体的距离最远 D. 0～5s内两物体的平均速度相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．x-t图像的斜率代表速度，由题图可知，0～3s内，A物体的速度越来越小，3～5s内，A物体反向运动的速度越来越大，故A错误； B．由题图可知，B物体运动的速度不变，做匀速直线运动，B正确； C．当A、B两物体速度相同时，距离最远，故两物体的距离最远的时刻在t＝3s之前，故C错误； D．由图像可知0～5s内两物体的位移相同，根据可知0～5s内的平均速度相同，故D正确。 故选BD。 6. 延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈和，线圈跟电源连接，线圈两端连在一起，构成一个闭合回路。铁芯上方有一与弹簧相连的衔铁，衔铁可以绕左端的转轴在竖直平面内转动，右端有一可与右侧电路连通的导体触头。闭合开关时，触头与右侧电路相连通，断开开关时，触头并非立即离开右侧电路，而是过一小段时间后才与右侧电路分离，延时继电器就是因此而得名的。下列说法正确的是（　　） A. 闭合一瞬间，从上向下看，中有沿顺时针方向的电流 B. 闭合后，将滑动变阻器滑片快速向左滑动的过程中，中感应电流的磁场竖直向上 C. 断开的一瞬间，铁芯上端相当于条形磁体的极 D. 的导线因故障断开对延时效果不会产生影响 【答案】BC 【解析】 【详解】A．S闭合一瞬间，a线圈中电流增大，根据安培定则判断知铁芯中产生向下的磁场增强，根据楞次定律可知线圈b中感应电流的磁场向上，从上向下看，感应电流沿逆时针方向，故A错误； B．S闭合后，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，通过a中的电流增大，铁芯中向下的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈b中感应电流产生的磁场方向竖直向上，故B正确； C．断开S的一瞬间，a中的电流减小，根据安培定则判断知铁芯中产生向下的磁场减弱，根据楞次定律判断知，b中感应电流产生的磁场方向向下，铁芯上端相当于条形磁体的S极，故C正确； D．b的导线断开后，无法形成闭合回路，不能产生感应电流，b中不再有感应磁场产生。断开S后，触头会立即离开右端电路，延时效果会受到影响，故D错误。 故选BC。 7. 如图甲为一简谐横波在时刻的波形图，原点处为波源位置，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿x轴的负方向传播 B. 在时，质点P沿y轴正方向运动 C. 再过，质点Q通过的路程为 D. 此波遇到大小为的障碍物可以看到明显衍射现象 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据质点Q的振动图像，在时刻之后质点Q向上振动，根据同侧法可知甲图中这列波的传播方向为沿x轴的正方向传播。故A错误； B．根据波的传播方向，在时，质点P沿y轴负方向运动。故B错误； C．通过振动图像可知周期，振幅为则需要经过的路程为 故C正确； D．根据甲图可知波长为，发生明显衍射的条件是孔或者障碍物的尺寸小于等于波长，则此波遇到大小为的障碍物可以看到明显衍射现象。故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，一个半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向里。一个粒子源从圆上的A点向各个方向不停地发射出相同速率的带正电的粒子（忽略粒子间的相互作用和粒子的重力），带电粒子的质量均为m，所带电荷量均为q，运动的半径均为r。下列说法正确的是（　　） A. 若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是整个圆周 B. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 C. 若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周 D. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若，粒子会从磁场圆的不同位置出射，范围是整个圆周长，A正确； B．其中粒子在磁场中运动的时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图所示 因为，则圆心角，粒子在磁场中运动的最长时间为 B错误； C．若，粒子在磁场圆的出射点都在之间，如图所示，由几何关系可知，弧长对应的圆心角为，所以粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周长，C正确； D．若，粒子沿不同方向射入磁场，如图所示 在磁场中运动时间最长的粒子正好转过了一周，时间为 D错误； 故选AC。 三、填空题（共9分） 9. 如图所示的装置中，在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有： （1）将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。 （2）线圈A插入线圈B后，闭合开关，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。 （3）线圈A插入线圈B后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端，第一次快拉，第二次较慢拉，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______（填、或） 【答案】（1）左 （2）左 （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,说明线圈B中磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针右偏，现将A线圈迅速插入B线圈时，线圈B中磁通量增加，故产生的感应电流也使灵敏电流计的指针左偏。 【小问2详解】 同理可知，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，滑动变阻器的电阻减小，线圈A中电流增大，磁场增强，线圈B中磁通量增加，灵敏电流计指针将向左。 【小问3详解】 由法拉第电磁感应定律可知 滑动变阻器触头从最左端拉到最右端滑动的越快，线圈A中的电流变化越快，线圈B中的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是 10. 如图所示，甲球和乙球的质量为m，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动，重力加速度为g。OA为轻绳OB为轻质杆，则在最低点，甲球动能的最小值为_______，乙球动能的最小值为_______． 【答案】 ①. ②. 2mgR 【解析】 【详解】[1]由题知，OA为轻绳，当甲球恰能经过最高点时轻绳的拉力为零，则有 解得 甲球从最高点到最低点，根据机械能守恒有 在最低点，甲球动能的最小值为 [2] OB为轻质杆，则乙球恰能过最高点的速度为零，则乙球从最高点到最低点，根据机械能守恒，可得最小动能为 11. 如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为______（，）。 【答案】 【解析】 【详解】将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度大小等于物体的速度大小，则有 根据动能定理可得在此过程中人的拉力对物体所做的功为 四、实验题（共12分） 12. 水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体，如图（a）所示，图（b）为俯视图，测得圆盘直径为D，圆柱体质量为m，圆盘绕过盘心O的竖直轴匀速转动，转动时小圆柱体相对圆盘静止。为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况，某同学设计了如下实验步骤： （1）用秒表测圆盘转动10周所用的时间t=62.8s，则圆盘转动的周期T=__________s。 （2）用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径，某次测量的示数如图（c）所示，该读数d=_______mm，多次测量后，得到平均值恰好与d相等。 （3）写出小圆柱体所需向心力表达式F=_________（用D、m、T、d表示）。 （4）小圆柱体在圆盘上做匀速圆周运动的过程中，它的动能___________（选填“不断变大”“保持不变”或“不断减小”）。 【答案】（1）6.28 （2）16.2 （3） （4）保持不变 【解析】 【小问1详解】 秒表测圆盘转动10周所用的时间t=62.8s，则圆盘转动的周期 【小问2详解】 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 【小问3详解】 根据牛顿第二定律可得 【小问4详解】 小圆柱体在圆盘上做匀速圆周运动，则线速度大小不变，根据 则小圆柱体的动能保持不变。 13. 某同学为了测量量程为0~1mA微安表G的内阻，并将该微安表改装成量程为0~3V的电压表，进行了如下操作。 该同学利用“半偏法”测量微安表G的内阻，现有器材如下： A.滑动变阻器 B.滑动变阻器 C.电源（电动势为9V） D.电源（电动势为3V） E.电阻箱 F.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按图甲连接好电路； b.将滑动变阻器R和电阻箱的阻值都调到最大，只闭合开关后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏； c.闭合，保持R不变，调节的阻值，使微安表G的指针半偏，此时的示数为300.0Ω。 回答下列问题： （1）①为减小实验误差，实验中电源应选用_______（填仪器前的字母代号），滑动变阻器应选用_______。（填仪器前的字母代号）； ②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值_______Ω，该测量值_______微安表内阻的真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）若按照（1）中测算的，将上述微安表G改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个电阻箱，并将的阻值调为_______Ω。 （3）用图乙所示的电路对改装电压表进行校准，由于微安表内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2.4V时，改装电压表中微安表G的示数为0.78mA，为了尽量减小电压测量误差，的阻值应调为_______Ω（计算结果保留一位小数）。 【答案】（1） ①. C ②. B ③. 300.0 ④. 小于 （2）2700.0 （3）2623.1 【解析】 【小问1详解】 ①[1]本实验误差来自闭合开关，电阻箱并入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器接入电路的阻值尽量大，为使电流表能够满偏，相应的电源电动势应较大，故电源选择电动势为的电源，故电源应选用C； [2]毫安表G的满偏电流为，则干路中滑动变阻器接入电路的最小阻值约为 故滑动变阻器应选用B。 ②[3][4]由实验操作步骤可知，通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流，可知两部分电阻相等，即微安表G内阻的测量值 因闭合开关，电阻箱并入电路后，电路的总电阻变小，干路电流会变大，即干路电流大于，而流过微安表G的电流为，则流过电阻箱的电流大于，即流过电阻箱的电流大于流过微安表G的电流，根据并联电路的特点，可知微安表G内阻真实值大于电阻箱的阻值，可知测量值偏小，即测量值小于微安表内阻的真实值。 【小问2详解】 若按照（1）中测算的，将上述微安表G改装成量程为的电压表需要串联一个的电阻，阻值为 【小问3详解】 当微安表G的示数为时，有 若想调整准确，则需将微安表读数变为，则 即将改装后的电压表内阻减小，即将的阻值变为 五、解答题（共39分） 14. 如图所示，一高空作业的工人的质量为65kg，系一条长为L=5m的安全带，若工人不慎跌落时，安全带的缓冲时间t=1s，g取10m/s2，求： （1）工人跌落到安全带刚好伸直时的速度大小 （2）从工人跌落到安全带最长时重力对人的冲量。 （3）从人跌落到安全带最长的过程中安全带受的平均冲力。 【答案】（1） （2）1300N·s，竖直向下 （3）1300N，竖直向下 【解析】 【详解】（1）自由下落段，根据速度位移公式 解得 （2）工人自由落的时间为有 解得 重力的冲量大小 方向：竖直向下。 （3）从释放到伸长到最长过程由动量定理，有 人受到的安全带的平均作用力大小 F=1300N 据牛顿第三定律得人给安全带的冲力F为1300N，方向：竖直向下。 15. 无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，可以探测前方的车辆和行人，在距离车辆或行人比较近的时候，可以自发启动制动系统，能有效避免碰撞事故的发生。该无人驾驶汽车在平直公路匀速行驶时速度大小不超过，加速和减速时的最大加速度均为，不计激光传播时间。 （1）若该无人驾驶汽车正全速行驶，正前方同一车道有一摩托车沿同一方向以的速度匀速行驶，为避免相撞，求无人驾驶汽车离前面摩托车至少多远自发启动制动系统； （2）如图所示，在平直公路的段正中间有一斑马线供行人通行，一乘客在处下单，在其西侧相距的点处有一辆无人驾驶汽车立即自动接单。若该车接单后由静止启动向乘客出发，但在斑马线前需停车让行，求乘客下单后至少等多久才能上车。 【答案】（1）2m （2）117s 【解析】 【小问1详解】 设两车共速所用时间为，则 代入数据解得 此过程中，无人驾驶汽车运动的距离为 摩托车运动的距离为 所以，无人驾驶汽车自发启动制动系统至少到前面摩托车的距离 【小问2详解】 当无人驾驶车辆以最大加速度加减速，以最大速度做匀速时，从到的时间最短。将整个过程分成4个匀变速直线运动，其余过程做匀速直线运动，启动至最大速度用时 整个匀速过程的位移 匀速行驶时间 所用总时间 16. 如图所示，在第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场。在该平面有一个质量为、电荷量为的粒子以垂直轴的初速度，从轴上的点进入匀强电场，恰好从轴上坐标为（0,2d）的点射出电场，再经过一段时间恰好不从轴飞出，已知之间的距离为。（不计粒子重力）求： （1）从轴上点射出电场时的速度大小和方向； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。 （3）粒子在匀强磁场运动的时间。 【答案】（1），方向y轴成角 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，粒子在第Ⅱ象限内做类平抛运动，垂直电场方向上有 沿电场方向，做匀加速直线运动，设加速度为a，则有 位移与y轴夹角正切 则速度夹角正切 解得 即粒子恰好与y轴成角从Q点射出电场，则有 【小问2详解】 根据题意，画出粒子的运动轨迹，与x轴相切 由几何关系可知，轨迹圆半径满足的几何关系为 解得 由牛顿第二定律有 其中 解得 【小问3详解】 根据题意，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的周期为 则粒子的运动时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $