精品解析：山东泰安市2025-2026学年高一下学期期末测试物理模拟试题一

2025-2026学年度泰安市高一年级下学期期末测试 物理模拟试题一 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 B. 由公式可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大 C. 由公式可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比 D. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 2. 如图所示，一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v，导线两端加上恒定电压U，若导线横截面积为S，电子的电荷量为e，自由电子数密度为n，下列说法正确的是（ ） A. 等效电流的大小为nev B. 等效电流的方向向右 C. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的2倍 D. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为 3. 如图甲所示，质量为0.2kg的物体静止在倾角为的固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从时刻开始，物体受到沿斜面向上的拉力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，重力加速度。在内，下列说法正确的是（　　） A. 物体的机械能增加了15J B. 物体的机械能减少了15J C. F做功为12.5J D. F做功为25J 4. 如图所示，由于细胞的存在，两带电的平行金属板间形成了如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子在电场中运动的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称。下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. M点的电势比N点的电势高 C. DNA分子在M点的加速度比在N点的大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点的大 5. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流，内阻，电阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A. 若改装为量程的电流表，选择图甲， B. 若改装为量程的电流表，选择图甲， C. 若改装为量程的电压表，选择图乙， D. 若改装为量程的电压表，选择图乙， 6. 如图所示，带电的平行板电容器的极板 与一静电计相接，极板 和静电计外壳均接地，此时静电计指针张开一定角度。下列操作中可使静电计指针张角变小的是（　　） A. 仅将极板 移走 B. 仅将极板 稍向下平移 C. 仅用手触摸极板 D. 仅在极板 、 之间插入有机玻璃板 7. 如图所示，竖直平面内光滑绝缘杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，B点为AC的中点，C点为圆周与水平面的切点，圆心O处固定一正点电荷。一质量为m、电荷量为-q的小球套在杆上，从A点由静止开始下滑。已知A点距水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为，小球可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小球下滑过程中电势能先增大后减小 B. 小球滑至BC中点时动能最大 C. A、C两点间的电势差 D. 小球滑至C点时的速度大小为 8. 如图所示，粗糙的固定斜面上，轻质弹簧一端拴接斜面底部的挡板，另一端拴接在物块上。用外力作用在物块上，将弹簧缓慢压缩至 点后，撤去外力，物块由静止开始沿斜面向上运动到最高点 后又沿斜面下滑。已知 点为弹簧的原长位置，下列说法正确的是（　　） A. 物块下滑时能够回到 点 B. 物块第一次向上经过 点的速度大于第一次向下经过 点的速度 C. 物块沿斜面向上运动过程中运动至 点时动能最大 D. 物块沿斜面向上运动过程中弹簧弹性势能的改变量等于物块机械能的改变量 二、多项选择题：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，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 关于能量下列说法正确的是（　　） A. 重力势能与重力势能的变化量均与零势能面的选取无关 B. 质量一定的物体速度增大时，其动能一定增加，但机械能不一定增加 C. 电势能的大小与零势能面的选取有关，电势能可能为负值 D. 物体克服摩擦力做功时，一定会产生内能 10. 如图所示，一质量为m的重物，在塔吊电动机的拉力下，由静止开始向上以加速度做匀加速直线运动，当重物上升到高度h、重物速度为时塔吊电动机功率刚好达到额定功率，此时立刻控制电动机使重物做加速度大小为的匀减速直线运动直到速度减到零，重力加速度为g，不计一切摩擦，关于此过程的说法正确的是（　　） A. 重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为 B. 重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为 C. 计算重物匀加速阶段所用时间的方程为 D. 假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率启动，速度就是其能达到的最大速度 11. 如图所示，在边长为d的正六边形的三个顶点M、P，N分别固定电荷量为+3Q、−2Q、−Q（Q>0）的点电荷，O点为正六边形的中心，A、B、C是正六边形的另外三个顶点。规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为零 B. 将P点电荷移走后，C点和A点的电场强度相同 C. 将P点电荷移走后，B点的电场强度大小为 D. 带负电的试探电荷在C点的电势能大于在B点的电势能 12. 如图所示，平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板M正中间有一小孔。有一质量为m，电荷量为+q的带电油滴从小孔正上方高为h处的O点由静止下落。当开关闭合时，油滴运动到两极板正中间的P点速度刚好为零。以下说法正确的是（　　） A. 由O到P， 油滴的电势能增加mg（d+h） B. 保持开关闭合，将上极板向上移动距离为d，则油滴不能到P点 C. 若开关断开，将下极板向下移动距离为d，油滴恰好能返回O点 D. 若开关断开，将上极板向上移动距离为d，油滴仍恰好到达P点 三、实验题：本题共2小题，共14分。 13. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证系统机械能守恒定律，物块A、B的质量分别为mA=0.2kg、mB=0.1kg，D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮，F为光电门，C为固定在物块A上、宽度d=3mm的轻质遮光条，重力加速度g取9.8m/s2。实验步骤如下： （1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离h=0.5m，让物块A从位置O由静止开始下降。 （2）测得遮光条通过光电门的时间为，则经过光电门时物块A的速度大小v=________m/s（保留三位有效数字）。 （3）遮光条从O点下落到光电门F的过程中，物块A、B减少的重力势能为________J，物块A、B增加的动能为________J。（保留两位有效数字） （4）在误差允许的范围内，系统机械能是守恒的。 14. 某实验小组测量金属丝的电阻率的电路图如图甲所示，实验器材如下： 待测金属丝（电阻约为2Ω） 两只规格相同的电压表V1、V2（量程为3V，内阻约为20kΩ） 定值电阻R1（阻值为2Ω） 定值电阻R2（阻值为100Ω） 滑动变阻器R 电源 毫米刻度尺 螺旋测微器 开关、导线 请回答下列问题： （1）为了提高测量的精度，定值电阻选用______； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量的示数如图乙所示，示数为______mm； （3）闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片滑到最左端，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，读出多组两只电压表的示数U1和U2，做出U1-U2的图像如图丙所示，则金属丝的电阻为______Ω（结果保留3位有效数字）； （4）若考虑两电压表内阻的影响，电阻的测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”）； （5）根据公式，计算出金属丝的电阻率（L为金属丝的有效长度，S为金属丝的横截面积）。 四、计算题：本题共4小题，共46分。 15. 如图所示，质量的箱子（可视为质点）从固定斜坡顶端由静止下滑，斜坡长度，斜坡与水平面的夹角，木箱底面与斜坡间的动摩擦因数。已知，取重力加速度，忽略空气阻力的影响。求： （1）箱子所受滑动摩擦力大小 ； （2）木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功； （3）木箱下滑至底端时的动能； （4）木箱滑到斜坡底端时，重力做功的瞬时功率 。 16. 电场聚焦是指利用电场使带电粒子束汇聚到一点的现象。如图所示，xOy平面直角坐标系中，存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度的大小为E。大量质量为m、电荷量为q的带电粒子以不同的初速度垂直于y轴射入电场，均打在A点，OA=L，不计重力。 （1）求粒子的初速度v0与入射位置的纵坐标y满足的关系； （2）若某一粒子到达A点时的速度与x轴成45°，求该粒子入射的初速度。 17. 两平行金属板相距为，加上如图所示的方波形电压，电压的最大值为，周期为。现有一离子束，其中每个离子的质量为，电量为，从与两板等距处的O点沿着与板平行的中央线连续地射入两板间的电场中，点为中央线与荧光屏的交点。设离子通过平行板所需的时间恰为（与电压变化周期相同），且所有离子都能通过两板间的空间打在平行金属板右端的荧光屏上，金属板与荧光屏间隙忽略不计。试求：离子击中荧光屏上的位置距离最大距离和最小距离。（重力忽略不计） 18. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块M相接。一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物块M和N，开始时用手托住物块N，细绳恰好伸直无张力。现由静止释放N，在运动过程中，细绳始终保持竖直，N未触碰地面。弹性限度内弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。已知M、N的质量分别为m1=0.1kg、m2=0.2kg，弹簧的劲度系数k=10N/m，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内。求： （1）开始时弹簧的弹性势能； （2）弹簧恢复原长时，两个物块的速率； （3）N下降的最大距离； （4）M的最大速率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度泰安市高一年级下学期期末测试 物理模拟试题一 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 B. 由公式可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大 C. 由公式可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比 D. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 【答案】C 【解析】 【详解】A．公式采用比值定义法，E反映电场本身的强弱和方向，与试探电荷在电场中该点所受的电场力F和电荷量q无关，故A错误； B．公式采用比值定义法，C反映电容器容纳电荷的本领，与Q、U无关，故B错误； C．由公式可知，Q是场源电荷，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比，故C正确； D．公式中d是两点沿电场方向间的距离，所以在匀强电场中，任意两点间的电势差等于电场强度与两点间沿电场方向距离的乘积，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v，导线两端加上恒定电压U，若导线横截面积为S，电子的电荷量为e，自由电子数密度为n，下列说法正确的是（ ） A. 等效电流的大小为nev B. 等效电流的方向向右 C. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的2倍 D. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为 【答案】D 【解析】 【详解】A．等效电流的大小为neSv，A错误； B．等效电流的方向与负电荷定向移动方向相反，等效电流方向向左，B错误； C．导线电阻为 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的4倍，C错误； D．导线的电流为 导线电阻为 因为 解得 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为，D正确。 故选D。 3. 如图甲所示，质量为0.2kg的物体静止在倾角为的固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从时刻开始，物体受到沿斜面向上的拉力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，重力加速度。在内，下列说法正确的是（　　） A. 物体的机械能增加了15J B. 物体的机械能减少了15J C. F做功为12.5J D. F做功为25J 【答案】D 【解析】 【详解】对物体进行受力分析，重力沿斜面分力，滑动摩擦力 物体初态静止，由图，内，合力，方向沿斜面向上，物体向上匀加速。 加速度，位移 末速度 内 ，物体仍向上运动，摩擦力向下。合力，方向沿斜面向下，物体向上匀减速。 加速度，位移 末速度 故总位移，方向沿斜面向上。 CD．拉力 做功，，故C错误，D正确； AB．摩擦力做功，，除重力外，拉力和摩擦力做功之和等于机械能增量，故机械能增加了 或初末状态静止，故物体动能不变，物体克服重力做功，机械能增量等于重力做功大小，即，故机械能增加了，故AB错误。 故选D。 4. 如图所示，由于细胞的存在，两带电的平行金属板间形成了如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子在电场中运动的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称。下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. M点的电势比N点的电势高 C. DNA分子在M点的加速度比在N点的大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量，N、P两点关于y轴对称，从图中可以看出电场强度大小相等，但方向不同，所以N、P两点的电场强度不相同，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，从图中可以看到电场线方向，由此可判断M点所在等势面的电势低于N点所在等势面的电势，即M点的电势比N点的电势低，故B错误； C．电场线的疏密表示电场强度的大小，从图中可以看出M点处电场线比N点处电场线稀疏，所以M点的电场强度小于N点的电场强度。设DNA分子所带电量为q，对DNA分子列牛顿第二定律方程有 解得DNA分子的加速度为 所以DNA分子在M点的加速度比在N点的小，故C错误； D．DNA分子所受电场力方向指向运动轨迹的凹侧，由DNA分子的运动轨迹可知， DNA分子从M运动到N的过程中，电场力做正功。根据电场力做功与电势能变化的关系可知，电场力做正功，电势能减小，所以DNA分子在M点的电势能比在N点的大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流，内阻，电阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A. 若改装为量程的电流表，选择图甲， B. 若改装为量程的电流表，选择图甲， C. 若改装为量程的电压表，选择图乙， D. 若改装为量程的电压表，选择图乙， 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若改装为量程0~0.6A的电流表，需并联分流电阻，故选择图甲，电阻箱接入电路的阻值为，故B正确，A错误； CD．若改装为量程0~5V的电压表，需串联分压电阻，故选择图乙，电阻箱接入电路的阻值为，故C正确，D错误。 故选BC。 6. 如图所示，带电的平行板电容器的极板 与一静电计相接，极板 和静电计外壳均接地，此时静电计指针张开一定角度。下列操作中可使静电计指针张角变小的是（　　） A. 仅将极板 移走 B. 仅将极板 稍向下平移 C. 仅用手触摸极板 D. 仅在极板 、 之间插入有机玻璃板 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．电容器极板电荷量不变时，要使静电计的指针张角变小，即变小，根据 可知必须使 增大，根据电容公式 可知仅将极板 移走，板间距变大， 变小。仅将极板 稍向下平移，正对面积变小， 变小。仅在极板 、 之间插入有机玻璃板，介电常数变大， 增大，故AB错误，D正确； C．仅用手触摸极板 ，因为极板 接地，故接触后移走不影响极板 的带电量，故C错误。 故选D。 7. 如图所示，竖直平面内光滑绝缘杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，B点为AC的中点，C点为圆周与水平面的切点，圆心O处固定一正点电荷。一质量为m、电荷量为-q的小球套在杆上，从A点由静止开始下滑。已知A点距水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为，小球可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小球下滑过程中电势能先增大后减小 B. 小球滑至BC中点时动能最大 C. A、C两点间的电势差 D. 小球滑至C点时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从A点滑到C点的过程中，与O点的距离先减小后增大，电场力先做正功，后做负功，小球的电势能先减小后增大，A错误； B．小球滑至BC中点时，杆的弹力和正电荷的库仑引力，均与杆垂直，重力竖直向下，小球所受合力不等于0，动能不是最大值，小球还要继续加速，动能还要继续增大，B错误； C．A、C两点间的电势差为 小球从A点到B点根据动能定理 解得，C错误； D．小球从B点到C点，根据动能定理得 解得，D正确。 故选D。 8. 如图所示，粗糙的固定斜面上，轻质弹簧一端拴接斜面底部的挡板，另一端拴接在物块上。用外力作用在物块上，将弹簧缓慢压缩至 点后，撤去外力，物块由静止开始沿斜面向上运动到最高点 后又沿斜面下滑。已知 点为弹簧的原长位置，下列说法正确的是（　　） A. 物块下滑时能够回到 点 B. 物块第一次向上经过 点的速度大于第一次向下经过 点的速度 C. 物块沿斜面向上运动过程中运动至 点时动能最大 D. 物块沿斜面向上运动过程中弹簧弹性势能的改变量等于物块机械能的改变量 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块运动中受摩擦力，机械能有损失（摩擦生热）。上滑、下滑过程克服摩擦力做功，弹簧弹性势能无法全部恢复，不能回到 点，A错误； B．物块从向上经过 点到向下经过 点，重力做功为0，但要克服摩擦力做功，机械能减小。根据，向上经过 点的动能大于向下经过 点的动能，故向上速度更大，B正确； C．物块上滑时，合力为0时动能最大。在 点弹簧原长，弹力为0，但此时物块受重力分力、摩擦力，合力不为0（仍向上减速）。动能最大位置在 点下方（弹簧弹力与重力分力、摩擦力平衡处），C错误； D．根据功能关系，对于物块，除重力外其他力做功的代数和等于物块机械能的变化量。物块沿斜面向上运动时，受到弹簧弹力和摩擦力，弹簧弹性势能的改变量 物块机械能的改变量 由于存在摩擦力做功，所以 即弹簧弹性势能的改变量不等于物块机械能的改变量，D错误。 故选B。 二、多项选择题：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，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 关于能量下列说法正确的是（　　） A. 重力势能与重力势能的变化量均与零势能面的选取无关 B. 质量一定的物体速度增大时，其动能一定增加，但机械能不一定增加 C. 电势能的大小与零势能面的选取有关，电势能可能为负值 D. 物体克服摩擦力做功时，一定会产生内能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．重力势能的大小与零势能面的选取有关，而重力势能的变化量仅由高度差决定，与零势能面无关。故A错误。 B．动能公式为，速度增大时动能一定增加。机械能是否增加取决于是否有非保守力（如摩擦力或外力）做功，故B正确。 C． 电势能的大小与零势能面的选取有关（如点电荷电场中电势能的正负由零势能面决定），且电势能可以为负值（如负电荷在正电势区域）。故C正确。 D． 物体克服滑动摩擦力做功会产生内能，但静摩擦力做功时因无相对滑动（相对位移为零），不会产生内能。例如传送带上的物体静摩擦力做功转化为动能而非内能。故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一质量为m的重物，在塔吊电动机的拉力下，由静止开始向上以加速度做匀加速直线运动，当重物上升到高度h、重物速度为时塔吊电动机功率刚好达到额定功率，此时立刻控制电动机使重物做加速度大小为的匀减速直线运动直到速度减到零，重力加速度为g，不计一切摩擦，关于此过程的说法正确的是（　　） A. 重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为 B. 重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为 C. 计算重物匀加速阶段所用时间的方程为 D. 假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率启动，速度就是其能达到的最大速度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律，重物匀减速阶段有 可得重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为，故A正确； B．重物在匀加速阶段 可得重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为，故B正确； C．匀加速阶段，电动机功率逐渐增大，不满足，故C错误； D．假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率启动，当牵引力等于重力时，重物能达到的最大速度为 其中， 可得，故D错误。 故选AB。 11. 如图所示，在边长为d的正六边形的三个顶点M、P，N分别固定电荷量为+3Q、−2Q、−Q（Q>0）的点电荷，O点为正六边形的中心，A、B、C是正六边形的另外三个顶点。规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为零 B. 将P点电荷移走后，C点和A点的电场强度相同 C. 将P点电荷移走后，B点的电场强度大小为 D. 带负电的试探电荷在C点的电势能大于在B点的电势能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设正六边形的顶点到O点的距离为r（r=d），根据点电荷的电势公式 可得O点的电势，故A正确； B．将P点电荷移走后，根据电场的叠加原理可知，C点电场强度斜向右上方，A点电场强度斜向右下方，C点和A点的电场强度不相同，故B错误； C．M点到B点的距离为 +3Q在B点电场强度大小为 −Q在B点电场强度大小为 B点的电场强度大小为 解得，故C正确； D．根据电势的叠加原理可知，C点电势为 B点的电势为 所以φC>φB，根据Ep=qφ可知，带负电的试探电荷在C点的电势能小于在B点的电势能，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板M正中间有一小孔。有一质量为m，电荷量为+q的带电油滴从小孔正上方高为h处的O点由静止下落。当开关闭合时，油滴运动到两极板正中间的P点速度刚好为零。以下说法正确的是（　　） A. 由O到P， 油滴的电势能增加mg（d+h） B. 保持开关闭合，将上极板向上移动距离为d，则油滴不能到P点 C. 若开关断开，将下极板向下移动距离为d，油滴恰好能返回O点 D. 若开关断开，将上极板向上移动距离为d，油滴仍恰好到达P点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由O到P，根据动能定理可得 可知克服电场力做功为 根据功能关系可知油滴的电势能增加，故A错误； B．保持开关闭合，则板间电势差保持不变，将上极板向上移动距离为d，板间距离变为原来的2倍，则场强变为原来的一半，即有 从O到P，重力做功为 克服电场力做功为 可知重力做功小于克服电场力做功，所以油滴不能到P点，故B正确； C．若开关断开，则极板所带的电荷量不变，将下极板向下移动距离为d，根据 可知板间场强保持不变；从O到P，重力做功为 克服电场力做功为 由于重力做功等于克服电场力做功，所以油滴仍恰好到达P点，之后根据运动可逆性，可知油滴恰好能返回O点，故C正确； D．若开关断开，将上极板向上移动距离为d，可知板间场强保持不变；从O到P，重力做功为 克服电场力做功为 可知重力做功小于克服电场力做功，所以油滴不能到P点，故D错误。 故选BC。 三、实验题：本题共2小题，共14分。 13. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证系统机械能守恒定律，物块A、B的质量分别为mA=0.2kg、mB=0.1kg，D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮，F为光电门，C为固定在物块A上、宽度d=3mm的轻质遮光条，重力加速度g取9.8m/s2。实验步骤如下： （1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离h=0.5m，让物块A从位置O由静止开始下降。 （2）测得遮光条通过光电门的时间为，则经过光电门时物块A的速度大小v=________m/s（保留三位有效数字）。 （3）遮光条从O点下落到光电门F的过程中，物块A、B减少的重力势能为________J，物块A、B增加的动能为________J。（保留两位有效数字） （4）在误差允许的范围内，系统机械能是守恒的。 【答案】 ①. 1.76 ②. 0.49 ③. 0.46 【解析】 【详解】（2）[1]由题意，可得经过光电门时物块A的速度大小 （3）[2]遮光条从O点下落到光电门F的过程中，物块A、B减少的重力势能为 [3]物块A、B增加的动能为 14. 某实验小组测量金属丝的电阻率的电路图如图甲所示，实验器材如下： 待测金属丝（电阻约为2Ω） 两只规格相同的电压表V1、V2（量程为3V，内阻约为20kΩ） 定值电阻R1（阻值为2Ω） 定值电阻R2（阻值为100Ω） 滑动变阻器R 电源 毫米刻度尺 螺旋测微器 开关、导线 请回答下列问题： （1）为了提高测量的精度，定值电阻选用______； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量的示数如图乙所示，示数为______mm； （3）闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片滑到最左端，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，读出多组两只电压表的示数U1和U2，做出U1-U2的图像如图丙所示，则金属丝的电阻为______Ω（结果保留3位有效数字）； （4）若考虑两电压表内阻的影响，电阻的测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”）； （5）根据公式，计算出金属丝的电阻率（L为金属丝的有效长度，S为金属丝的横截面积）。 【答案】 ①. R1 ②. 1.695##1.696##1.697##1.698 ③. 1.71##1.72##1.73##1.74##1.75 ④. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1]为了使两只电压表的指针都有较大角度的偏转，提高测量精度，定值电阻的阻值应该选用与待测电阻的阻值差不多的电阻，所以定值电阻选用R1； （2）[2]金属丝的直径为 （3）[3]根据图甲得 解得 根据图像得 解得 （4）[4]根据 图像的斜率为 解得电阻的测量值为 若考虑两电压表内阻的影响，电阻的实际值为 若考虑两电压表内阻的影响，电阻的测量值比真实值偏大。 四、计算题：本题共4小题，共46分。 15. 如图所示，质量的箱子（可视为质点）从固定斜坡顶端由静止下滑，斜坡长度，斜坡与水平面的夹角，木箱底面与斜坡间的动摩擦因数。已知，取重力加速度，忽略空气阻力的影响。求： （1）箱子所受滑动摩擦力大小 ； （2）木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功； （3）木箱下滑至底端时的动能； （4）木箱滑到斜坡底端时，重力做功的瞬时功率 。 【答案】（1） （2）120J （3）80J （4） 【解析】 【小问1详解】 箱子所受滑动摩擦力大小 解得 【小问2详解】 重力对其所做的功 解得 【小问3详解】 木箱下滑的整个过程中摩擦力做功为 故由动能定理有 木箱下滑至底端时的动能为 【小问4详解】 因 重力做功的瞬时功率为 联立解得 16. 电场聚焦是指利用电场使带电粒子束汇聚到一点的现象。如图所示，xOy平面直角坐标系中，存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度的大小为E。大量质量为m、电荷量为q的带电粒子以不同的初速度垂直于y轴射入电场，均打在A点，OA=L，不计重力。 （1）求粒子的初速度v0与入射位置的纵坐标y满足的关系； （2）若某一粒子到达A点时的速度与x轴成45°，求该粒子入射的初速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。 竖直方向根据牛顿第二定律得 竖直位移 水平位移 解得 【小问2详解】 设该粒子的初速度为v0'，经时间t2到达A点，将A点的速度反向延伸后交于水平位移中点处，则， ， 解得 17. 两平行金属板相距为，加上如图所示的方波形电压，电压的最大值为，周期为。现有一离子束，其中每个离子的质量为，电量为，从与两板等距处的O点沿着与板平行的中央线连续地射入两板间的电场中，点为中央线与荧光屏的交点。设离子通过平行板所需的时间恰为（与电压变化周期相同），且所有离子都能通过两板间的空间打在平行金属板右端的荧光屏上，金属板与荧光屏间隙忽略不计。试求：离子击中荧光屏上的位置距离最大距离和最小距离。（重力忽略不计） 【答案】， 【解析】 【详解】题意可知电场强度大小，电场力大小 联立得离子加速度大小 时间内的偏转位移，时刻速度大小 时间内的偏转位移 最大偏转位移大小 时刻射入的离子偏转位移最小，则最小偏转位移大小 18. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块M相接。一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物块M和N，开始时用手托住物块N，细绳恰好伸直无张力。现由静止释放N，在运动过程中，细绳始终保持竖直，N未触碰地面。弹性限度内弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。已知M、N的质量分别为m1=0.1kg、m2=0.2kg，弹簧的劲度系数k=10N/m，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内。求： （1）开始时弹簧的弹性势能； （2）弹簧恢复原长时，两个物块的速率； （3）N下降的最大距离； （4）M的最大速率。 【答案】（1）0.05J （2）1m/s （3）0.4m （4） 【解析】 【小问1详解】 绳无拉力时，设弹簧压缩量为x1，对M：m1g=kx1 解得 弹簧的弹性势能为 【小问2详解】 由开始至弹簧恢复原长系统机械能守恒，设两物体速率为v1，则 解得v1=1m/s 【小问3详解】 由弹簧恢复原长至两物体速度为零，系统机械能守恒，设N下降x2，则 N下降的最大高度H=x1+x2 解得H=0.4m 【小问4详解】 两物体速率最大时，设弹簧伸长量为x3，绳的拉力为T，则 T=m2g，T=m1g+kx3 由开始至两物体速率最大系统机械能守恒，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $