精品解析：湖北随州市2025-2026学年高一下学期期末物理试题

高一物理 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法错误的是（ ） A. 静止在水平面的物体对水平面的压力大小不一定等于其重力的大小 B. 在乒乓球比赛中，击球后，乒乓球在空中运动时受到重力、推力和阻力作用 C. 小汽车的底盘一般厚重且位置较低是为了降低重心，使驾乘感更平稳舒适 D. 在研究物体运动时，利用光电门测瞬时速度的科学方法是极限法 2. 在随州市科技节活动中，某中学创新小组利用废弃饮料瓶制作了一枚“水火箭”如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内气压升高，当瓶口的橡皮塞突然脱离时，瓶内水向后急速喷出，火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的“水火箭”速度与时间的图像，其中时刻为“水火箭”起飞时刻，段为直线，关于“水火箭”的运动，下列说法错误的是（ ） A. 时间内“水火箭”的平均速度为 B. 时间内平均速度为 C. 时间内，“水火箭”继续上升 D. 时间内“水火箭”做加速度先增大后减小的加速运动 3. 在随城山公园有很多丰富多彩的亲子娱乐项目，比如“套圈圈”游戏。如图所示小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，想要套中同一个熊猫玩偶。若小圆环的运动视为平抛运动，则（ ） A. 大人抛出的圆环在空中运动时间较短 B. 大人抛出的圆环初速度较大 C. 大人抛出的圆环速度变化量较大 D. 大人抛出的圆环速度变化率较大 4. 如图所示为某饮料自动售卖机出口处的截面图。初始时挡板处于竖直位置，现用外力缓慢推动挡板，使挡板绕转轴逆时针缓慢转动至与斜面垂直，饮料罐始终静止在斜面上且未脱离斜面和挡板。不计一切摩擦。在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 挡板对饮料罐的弹力先减小后增大 B. 挡板对饮料罐的弹力逐渐减小 C. 斜面对饮料罐的支持力逐渐增大 D. 斜面对饮料罐的支持力先增大后减小 5. 2025年10月26日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将高分十四号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，再经椭圆轨道Ⅱ，最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于、两点。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需在处点火减速 B. 卫星在轨道Ⅲ上经过点的加速度大于在轨道Ⅱ上经过点的加速度 C. 地球的密度为 D. 卫星在轨道Ⅱ上，从点运动到点，机械能逐渐减小 6. 一辆质量为的汽车以恒定功率行驶，先在水平路面匀速行驶，之后又驶下倾角为的斜坡，速度逐渐增大后稳定匀速（斜坡长度足够长）。已知全程摩擦阻力大小不变，下列说法正确的是（ ） A. 整个过程中速率最大为 B. 下坡过程中，牵引力先减小后不变，加速度先减小后增大 C. 下坡稳定匀速时，牵引力大小一定小于水平路面匀速时的牵引力 D. 下坡稳定匀速时，汽车所受摩擦力等于重力沿斜面向下的分力 7. 如图所示，是一只理想二极管，电流只能从流向，而不能从流向。平行板电容器的、两极板间有一带电油滴，电荷量为（电荷量很小不会影响两板间电场的分布），带电油滴在点处于静止状态，板接地。以表示电容器储存的电荷量，表示两极板间电压，表示点的电势，表示带电油滴在点的电势能。则下列说法中正确的是（ ） A. 若保持极板不动，将极板稍向下平移，减小 B. 若保持极板不动，将极板稍向下平移，增大 C. 若保持极板不动，将极板稍向下平移，增大 D. 若保持极板不动，将极板稍向下平移，减小 8. 盘山公路转弯处路面造得外高内低。当车向右转弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些。汽车的运动可以看成是做半径为的匀速圆周运动。当质量为的小汽车行驶速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，重力加速度为，则在该转弯处（ ） A. 汽车此时所需向心力的大小 B. 当路面结冰时，与未结冰时相比，的值应不变 C. 转弯处路面与水平面夹角为，则 D. 当汽车的速率，但未发生侧滑时，汽车所受的支持力 9. 如图所示，某段河面宽，小船从点开始渡河，点下游的处是一片左侧边界与河岸垂直的险滩，已知水流速度大小恒为。小船不进入险滩处可视为安全渡河，下列说法正确的是（ ） A. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船安全渡河的最短时间为 B. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 C. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船安全渡河的最短位移大小为 D. 若要使小船能安全渡河，则小船相对静水的最小速度为 10. 如图所示，两根竖直固定的平行光滑杆相距，半径不计的轻质定滑轮距两杆距离均为，质量分别为和的小环和分别套在两杆上，用一根不可伸长的柔软细绳跨过滑轮将它们连接。初始时，在上施加外力，使系统处于图中所示静止状态（此时连接的绳水平，连接的绳与竖直方向夹角为。某一时刻撤去外力，释放小环，重力加速度为，摩擦不计，，。则下列说法正确的是（ ） A. 初始、静止时，轻绳拉力的大小为 B. 撤去外力的瞬间，的加速度为零 C. 当上升到连接的绳与竖直方向夹角时，、的速度大小之比 D. 以定滑轮位置为参考平面，运动过程中的最大机械能为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 为探究系统机械能守恒规律，实验人员搭建如图甲实验装置，不计轻绳质量、滑轮质量及一切摩擦阻力。 （1）实验时，该实验员进行了如下操作： ①测得上方物块B质量为，下方带有遮光条的物块A质量为（含遮光条）。 ②用20分度游标卡尺测得遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度_______cm。 ③如图甲所示装置，将重物A与重物B通过轻绳连接，跨过于轻质滑轮组上。实验时用手托住重物B，使系统保持静止，测量遮光条中心与光电门中心的竖直间距为H；随后释放重物B，使其自由下落，带动重物A上升。测得遮光条通过光电门的时间为，此时重物B的速度_______（用、表示）。 （2）从图甲情形至遮光条刚通过光电门过程中，系统（重物A、B）重力势能的减少量___________（用、重力加速度、表示）；系统动能增加量为_______（用、、表示）。 （3）遮光条宽度偏大易引发实验误差。若不计其他实验误差，仅考虑遮光条宽度带来的影响，则在“A上升，B下降”过程中系统重力势能的减少量和动能的增加量的关系为_______（选填“>”“<”或“=”）。 12. 某兴趣小组进行“测量金属丝的电阻率”实验。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约1 m）； 米尺（量程0～100 cm）； 电流表（量程0~50 mA，内阻较小）； 滑动变阻器（阻值范围0~30 Ω，允许通过的最大电流为0.01 A）； 滑动变阻器（阻值范围0~20 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A）； 电阻箱（阻值范围0~999.9 Ω）； 学生电源E，开关、，导线若干，螺旋测微器一只。 （1）将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品30.00 cm和80.00 cm位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品横截面直径，某次测量如图1，可知其直径为_______mm，选用滑动变阻器为___________（选填“”或“”）。 （2）该小组采用限流电路，则图2中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱_______（选填“a”或“b”）相连。 （3）断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到30.0 mA刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到30.0 mA处，此时电阻箱面板为图3所示，则该合金丝的电阻率为___________（取，结果保留2位有效数字）。 （4）为减小实验误差，可采用的做法有___________。 A. 换用量程0~0.6 A的电流表 B. 换用内阻更小的电流表 C. 换用阻值范围为0~99.99 Ω的电阻箱 D. 多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值 13. 长方形基座上固定着一个内壁光滑半径未知的空心圆管轨道（管径可忽略），圆管质量，基座质量。一可视为质点、质量为的小球可在管内做完整的圆周运动，基座不与地面粘连，且在小球运动过程中基座始终保持静止，重力加速度为。 （1）若小球在空心圆轨道最低点以的速率运动，小球恰好可以运动到轨道最高点，求空心圆管的半径； （2）小球运动至空心圆管最高点时，若恰好使得基座不脱离地面，结合（1）问中求出的值，求此时小球在最高点的速度大小。 14. 如图所示，长度均为的金属板和水平放置，板间电压为，且，板带负电，板带正电，两板间距为，距金属板右侧处有一竖直挡板，挡板上的点位于金属板中轴线上。大量质量为、带电量为（）的烟尘颗粒以一定的水平初速度从左侧进入装置，打到金属板上的颗粒将被收集，但不影响原电场的分布。烟尘颗粒的重力不能忽略，不考虑颗粒间的相互作用力和空气阻力。 （1）求烟尘颗粒在金属板间运动时加速度的大小； （2）烟尘颗粒进入电场前均匀分布，求被金属板N收集的烟尘颗粒占烟尘颗粒总数的百分比； （3）求颗粒打到右侧挡板上时与点距离的最大值。 15. 如图所示，竖直面内固定有一光滑圆弧轨道，轨道的上端点和圆心的连线与水平方向的夹角。现将质量为的小滑块（可视为质点）从空中的点以初速度水平向左抛出，恰好从点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到点，已知、两点的高度差为，圆弧轨道半径为，小滑块到达点经光滑水平段后，从点滑上依次紧挨着静止在水平地面上的四块质量均为、长度均为的木板，木板上表面与点等高。小滑块与木板之间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，，不计空气阻力。求： （1）小滑块的初速度的大小； （2）小滑块到达点时对轨道的压力； （3）小滑块滑离木板前，木板4在地面上滑动的最大速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法错误的是（ ） A. 静止在水平面的物体对水平面的压力大小不一定等于其重力的大小 B. 在乒乓球比赛中，击球后，乒乓球在空中运动时受到重力、推力和阻力作用 C. 小汽车的底盘一般厚重且位置较低是为了降低重心，使驾乘感更平稳舒适 D. 在研究物体运动时，利用光电门测瞬时速度的科学方法是极限法 【答案】B 【解析】 【详解】A．静止在水平面的物体，如果受到向上的拉力或者其他竖直方向上的力，此时物体对水平面的压力大小就不等于自身重力，A正确； B．击球后乒乓球在空中运动时，球拍已经和乒乓球分离，不存在推力作用，乒乓球只受到重力和空气阻力作用，B错误； C．降低重心可以提升物体的稳定程度，小汽车底盘厚重且位置较低，正是通过降低重心来让行驶平稳，该描述符合物理规律，C正确； D．光电门测瞬时速度的原理是：利用极短时间内的平均速度近似等于该时刻的瞬时速度，当时间间隔趋近于时，平均速度就无限趋近于瞬时速度，这是极限法的思想，D正确。 故选B。 2. 在随州市科技节活动中，某中学创新小组利用废弃饮料瓶制作了一枚“水火箭”如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内气压升高，当瓶口的橡皮塞突然脱离时，瓶内水向后急速喷出，火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的“水火箭”速度与时间的图像，其中时刻为“水火箭”起飞时刻，段为直线，关于“水火箭”的运动，下列说法错误的是（ ） A. 时间内“水火箭”的平均速度为 B. 时间内平均速度为 C. 时间内，“水火箭”继续上升 D. 时间内“水火箭”做加速度先增大后减小的加速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A.根据速度与时间的图线所围成的面积等于位移，可知时间内位移小于段匀加速直线运动的位移，此阶段匀加速直线运动的平均速度为，根据 可知时间内水火箭的平均速度小于，A错误； B.匀变速直线运动的平均速度一定可以表示为，图像中段表示物体做匀变速直线运动。故间内平均速度一定为，B正确； C.由图可知，在时间内水火箭的速度仍是正的，故在这段时间水火箭仍向上运动，C正确； D.根据图像的斜率表示加速度，由图可知时间内图像的斜率先增大后减小，故水火箭的加速度先增大后减小，D正确。 故选A。 3. 在随城山公园有很多丰富多彩的亲子娱乐项目，比如“套圈圈”游戏。如图所示小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，想要套中同一个熊猫玩偶。若小圆环的运动视为平抛运动，则（ ） A. 大人抛出的圆环在空中运动时间较短 B. 大人抛出的圆环初速度较大 C. 大人抛出的圆环速度变化量较大 D. 大人抛出的圆环速度变化率较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．小圆环在空中做平抛运动，竖直方向有 整理得 由于大人抛出的圆环下落高度较大，运动时间较长，故A错误； B．两圆环水平位移相同，水平方向有 大人抛出的圆环运动时间较长，所需初速度较小，故B错误； C．速度变化量大小为。大人抛出的圆环运动时间较长，速度变化量较大，故C正确； D．两圆环只受重力作用，加速度均为重力加速度，速度变化率相同，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为某饮料自动售卖机出口处的截面图。初始时挡板处于竖直位置，现用外力缓慢推动挡板，使挡板绕转轴逆时针缓慢转动至与斜面垂直，饮料罐始终静止在斜面上且未脱离斜面和挡板。不计一切摩擦。在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 挡板对饮料罐的弹力先减小后增大 B. 挡板对饮料罐的弹力逐渐减小 C. 斜面对饮料罐的支持力逐渐增大 D. 斜面对饮料罐的支持力先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】对饮料罐受力分析，如图所示 由矢量三角形可知，挡板对饮料罐的弹力逐渐减小，斜面对饮料罐的支持力逐渐减小。 故选B。 5. 2025年10月26日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将高分十四号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，再经椭圆轨道Ⅱ，最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于、两点。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需在处点火减速 B. 卫星在轨道Ⅲ上经过点的加速度大于在轨道Ⅱ上经过点的加速度 C. 地球的密度为 D. 卫星在轨道Ⅱ上，从点运动到点，机械能逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A.卫星从低轨道向高轨道变轨，需要点火加速，卫星从轨道I变轨到轨道Ⅱ，需在P处点火加速，A错误； B.两个轨道上在同一点万有引力相同，则 解得 则在轨道Ⅱ上经过点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过点的加速度，B错误； C.在地球表面 由 可得地球的密度，C正确； D.卫星在轨道Ⅱ上运行的过程中，仅有万有引力做功，所以卫星的机械能守恒，D错误。 故选C。 6. 一辆质量为的汽车以恒定功率行驶，先在水平路面匀速行驶，之后又驶下倾角为的斜坡，速度逐渐增大后稳定匀速（斜坡长度足够长）。已知全程摩擦阻力大小不变，下列说法正确的是（ ） A. 整个过程中速率最大为 B. 下坡过程中，牵引力先减小后不变，加速度先减小后增大 C. 下坡稳定匀速时，牵引力大小一定小于水平路面匀速时的牵引力 D. 下坡稳定匀速时，汽车所受摩擦力等于重力沿斜面向下的分力 【答案】C 【解析】 【详解】A．下坡稳定后，有 最大速度满足 可得 水平路面匀速的速度为 联立可得，故A错误； B．下坡时，速度变大，功率不变，可知牵引力先减小后不变；根据 可知加速度会一直减小到0，不会再增大，故B错误； C．汽车水平匀速时，下坡匀速时牵引力 可得，故C正确； D．下坡稳定匀速时，有 可得，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，是一只理想二极管，电流只能从流向，而不能从流向。平行板电容器的、两极板间有一带电油滴，电荷量为（电荷量很小不会影响两板间电场的分布），带电油滴在点处于静止状态，板接地。以表示电容器储存的电荷量，表示两极板间电压，表示点的电势，表示带电油滴在点的电势能。则下列说法中正确的是（ ） A. 若保持极板不动，将极板稍向下平移，减小 B. 若保持极板不动，将极板稍向下平移，增大 C. 若保持极板不动，将极板稍向下平移，增大 D. 若保持极板不动，将极板稍向下平移，减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．若保持极板不动，将极板稍向下平移，板间距离增大，根据电容的决定式知，电容C减小；电容器的电压不变时，则电容器所带电荷量将要减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不能流回电源，所以电容器的电量保持不变，A选项错误； B．根据，，，可得 板间电场强度不变，点与板间电势差 变大，根据可知点的电势增大，B选项正确； CD．若保持极板不动，将极板稍向下平移，板间距离减小，根据电容的决定式知，电容增大；电容器的电压不变时，则电容器所带电荷量将要增大，由于二极管具有单向导电性，电流仅能从a流向b，电容增大时电源可向电容器充电，因此电容器两端电压保持等于电源电压不变；根据，板间电场强度变大，点与板间电势差，变大，根据可知点的电势变大。根据平衡条件可知带电油滴带负电，根据可知油滴在点的电势能减小，故CD选项都错误。 故选B。 8. 盘山公路转弯处路面造得外高内低。当车向右转弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些。汽车的运动可以看成是做半径为的匀速圆周运动。当质量为的小汽车行驶速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，重力加速度为，则在该转弯处（ ） A. 汽车此时所需向心力的大小 B. 当路面结冰时，与未结冰时相比，的值应不变 C. 转弯处路面与水平面夹角为，则 D. 当汽车的速率，但未发生侧滑时，汽车所受的支持力 【答案】AB 【解析】 【详解】A.汽车做匀速圆周运动，故汽车此时所需向心力的大小为，A正确； BC.转弯处为斜坡，坡面与水平面夹角为，则 解得 当路面结冰时，与未结冰时相比，的值不变，B正确，C错误； D.当时，所需向心力增大，需沿斜面向下的摩擦力补充向心力，竖直方向 解得，D错误。 故选AB。 9. 如图所示，某段河面宽，小船从点开始渡河，点下游的处是一片左侧边界与河岸垂直的险滩，已知水流速度大小恒为。小船不进入险滩处可视为安全渡河，下列说法正确的是（ ） A. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船安全渡河的最短时间为 B. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 C. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船安全渡河的最短位移大小为 D. 若要使小船能安全渡河，则小船相对静水的最小速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A.若小船相对静水的速度大小恒为，设小船船头垂直河岸渡河时，时间最短，则有 小船向下游运动，大于故不能安全渡河，A错误； B.若小船相对静水的速度大小恒为，由于小船相对静水的速度大于水流速度，则小船可以到达正对岸，所以小船最短渡河位移大小为，B正确； C.若小船相对静水的速度大小恒为，由于小船相对静水的速度小于水流速度，则小船不可以到达正对岸，设船头与河岸上游成时，渡河位移最短，则，解得。设河宽为，此时最短位移，但小船向下游运动，大于，故船不能安全渡河，C错误； D.若要使小船能安全渡河，小船渡河的临界轨迹如图所示，根据几何关系可得 解得小船相对静水的最小速度为，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，两根竖直固定的平行光滑杆相距，半径不计的轻质定滑轮距两杆距离均为，质量分别为和的小环和分别套在两杆上，用一根不可伸长的柔软细绳跨过滑轮将它们连接。初始时，在上施加外力，使系统处于图中所示静止状态（此时连接的绳水平，连接的绳与竖直方向夹角为。某一时刻撤去外力，释放小环，重力加速度为，摩擦不计，，。则下列说法正确的是（ ） A. 初始、静止时，轻绳拉力的大小为 B. 撤去外力的瞬间，的加速度为零 C. 当上升到连接的绳与竖直方向夹角时，、的速度大小之比 D. 以定滑轮位置为参考平面，运动过程中的最大机械能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．圆环竖直方向由平衡条件有 解得轻绳拉力的大小为，故A正确； B．撤去外力的瞬间的重力产生的瞬时加速度为，故B错误； C．当时，此时B绳与竖直方向夹角为，由几何关系可知 物体沿绳方向速度相等 即，故C错误； D．以定滑轮位置为参考平面，当上升到定滑轮上方时，绳拉力对做负功，所以上升到定滑轮等高时，机械能最大，由于两物体沿绳方向速度相等，上升到定滑轮等高时，的速度恰好为零。以定滑轮位置为参考平面，则上升到定滑轮等高时，增加的机械能等于损失的机械能 初始状态的机械能为，故最大的机械能为，故D正确。 故选AD 。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 为探究系统机械能守恒规律，实验人员搭建如图甲实验装置，不计轻绳质量、滑轮质量及一切摩擦阻力。 （1）实验时，该实验员进行了如下操作： ①测得上方物块B质量为，下方带有遮光条的物块A质量为（含遮光条）。 ②用20分度游标卡尺测得遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度_______cm。 ③如图甲所示装置，将重物A与重物B通过轻绳连接，跨过于轻质滑轮组上。实验时用手托住重物B，使系统保持静止，测量遮光条中心与光电门中心的竖直间距为H；随后释放重物B，使其自由下落，带动重物A上升。测得遮光条通过光电门的时间为，此时重物B的速度_______（用、表示）。 （2）从图甲情形至遮光条刚通过光电门过程中，系统（重物A、B）重力势能的减少量___________（用、重力加速度、表示）；系统动能增加量为_______（用、、表示）。 （3）遮光条宽度偏大易引发实验误差。若不计其他实验误差，仅考虑遮光条宽度带来的影响，则在“A上升，B下降”过程中系统重力势能的减少量和动能的增加量的关系为_______（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 0.515 ②. （2） ①. ②. （3）> 【解析】 【小问1详解】 [1] 20分度游标卡尺的精度为，游标零刻度在主尺后，游标第条刻度线与主尺刻度线对齐，遮光条宽度 [2] 光电门测得的可看作遮光条中心通过光电门时物体的速度，由绳长约束可知物体的速度 【小问2详解】 [3] 从图甲状态到遮光条中心通过光电门，物体上升，物体下降，系统重力势能减少量 [4] 此时，由关系式 系统动能增加量为 整理得 【小问3详解】 [5] 设遮光条挡光开始和结束时物体速度分别为、，匀变速直线运动在挡光时间中点的速度为 由 可知，挡光位移中点的速度满足 由于，所以 光电门测得的等于挡光过程的平均速度，即，小于遮光条中心到达光电门中心时的速度，因此用计算的偏小，关系为 12. 某兴趣小组进行“测量金属丝的电阻率”实验。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约1 m）； 米尺（量程0～100 cm）； 电流表（量程0~50 mA，内阻较小）； 滑动变阻器（阻值范围0~30 Ω，允许通过的最大电流为0.01 A）； 滑动变阻器（阻值范围0~20 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A）； 电阻箱（阻值范围0~999.9 Ω）； 学生电源E，开关、，导线若干，螺旋测微器一只。 （1）将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品30.00 cm和80.00 cm位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品横截面直径，某次测量如图1，可知其直径为_______mm，选用滑动变阻器为___________（选填“”或“”）。 （2）该小组采用限流电路，则图2中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱_______（选填“a”或“b”）相连。 （3）断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到30.0 mA刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到30.0 mA处，此时电阻箱面板为图3所示，则该合金丝的电阻率为___________（取，结果保留2位有效数字）。 （4）为减小实验误差，可采用的做法有___________。 A. 换用量程0~0.6 A的电流表 B. 换用内阻更小的电流表 C. 换用阻值范围为0~99.99 Ω的电阻箱 D. 多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值 【答案】（1） ①. 0.700##0.699##0.701 ②. （2）a （3） （4）CD 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的精度为，可得直径为 [2]由于采用替代法流过电流表的电流为，大于允许通过的最大电流，而小于允许通过的最大电流，故选滑动变阻器。 【小问2详解】 由于滑动变阻器采用限流式接法，应将其串联接在电路中，故采用“一上一下”原则，即电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。 【小问3详解】 由题意可知，该合金丝的电阻为 由电阻定律， 可得 其中， 代入数据解得该合金丝的电阻率为 【小问4详解】 A．换用量程0~0.6 A的电流表，量程过大，误差变大，故A错误； B．本实验采用替代法，换用内阻更小的电流表对实验没有影响，故B错误； CD．根据电阻定律可知，则为了减小实验误差，可减小测合金丝电阻时的误差，选择更精确的电阻箱，可换用阻值范围为，或多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值，故CD正确。 故选CD。 13. 长方形基座上固定着一个内壁光滑半径未知的空心圆管轨道（管径可忽略），圆管质量，基座质量。一可视为质点、质量为的小球可在管内做完整的圆周运动，基座不与地面粘连，且在小球运动过程中基座始终保持静止，重力加速度为。 （1）若小球在空心圆轨道最低点以的速率运动，小球恰好可以运动到轨道最高点，求空心圆管的半径； （2）小球运动至空心圆管最高点时，若恰好使得基座不脱离地面，结合（1）问中求出的值，求此时小球在最高点的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球在圆管内从最低点到最高点，圆管内壁光滑，只有重力做功。小球恰好可以运动到最高点时，最高点速度为，由机械能守恒有= 解得== 【小问2详解】 设最高点时小球对圆管的弹力大小为。基座恰好不脱离地面时，地面对基座的支持力为，圆管和基座整体受竖直方向力平衡，有 由牛顿第三定律可知，圆管对小球的弹力大小也为，方向竖直向下。在最高点，小球所需向心力方向竖直向下，由牛顿第二定律得 联立得 代入、、、、 整理得 14. 如图所示，长度均为的金属板和水平放置，板间电压为，且，板带负电，板带正电，两板间距为，距金属板右侧处有一竖直挡板，挡板上的点位于金属板中轴线上。大量质量为、带电量为（）的烟尘颗粒以一定的水平初速度从左侧进入装置，打到金属板上的颗粒将被收集，但不影响原电场的分布。烟尘颗粒的重力不能忽略，不考虑颗粒间的相互作用力和空气阻力。 （1）求烟尘颗粒在金属板间运动时加速度的大小； （2）烟尘颗粒进入电场前均匀分布，求被金属板N收集的烟尘颗粒占烟尘颗粒总数的百分比； （3）求颗粒打到右侧挡板上时与点距离的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 烟尘颗粒在电场中运动时，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 如图所示，若一颗粒恰好从N板右边缘飞出，在水平方向上有 在竖直方向上有 解得 金属板N收集的烟尘颗粒占烟尘颗粒总数的百分比 【小问3详解】 对于刚好从极板边缘出射的颗粒，打到右侧挡板上时与点距离最大，则出射时速度的竖直分量 粒子出电场后竖直方向做匀加速直线运动，有 水平方向有 联立求得 离点的距离为 解得 15. 如图所示，竖直面内固定有一光滑圆弧轨道，轨道的上端点和圆心的连线与水平方向的夹角。现将质量为的小滑块（可视为质点）从空中的点以初速度水平向左抛出，恰好从点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到点，已知、两点的高度差为，圆弧轨道半径为，小滑块到达点经光滑水平段后，从点滑上依次紧挨着静止在水平地面上的四块质量均为、长度均为的木板，木板上表面与点等高。小滑块与木板之间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，，不计空气阻力。求： （1）小滑块的初速度的大小； （2）小滑块到达点时对轨道的压力； （3）小滑块滑离木板前，木板4在地面上滑动的最大速度大小。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 设小滑块到达点时竖直分速度大小为，由竖直方向自由落体规律有 得，小滑块恰沿圆弧轨道切线进入轨道，速度方向与水平方向夹角为 有== 解得= 【小问2详解】 从点到点，小滑块下降高度 由机械能守恒有= 整理得 在点轨道对小滑块的支持力为，由牛顿第二定律有 整理得= 由牛顿第三定律，小滑块对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 【小问3详解】 小滑块通过光滑水平段，滑上木板时速度仍为 小滑块受到的滑动摩擦力大小为 加速度大小为 小滑块在木板1上时，木板1至4整体可受地面最大静摩擦力为 在木板2上时，木板2至4整体可受地面最大静摩擦力为 故木板1、2阶段木板均不动。 小滑块滑到木板3左端时，已经相对地面前进，由匀变速直线运动规律有 整理得 小滑块在木板3上时，木板3、4整体可受地面最大静摩擦力为 故木板3、4开始向右滑动。设木板3、4共同加速度大小为，由牛顿第二定律有 整理得 设小滑块在木板3上滑行时间为，相对木板3前进 有 即 解得，另一根不符合第一次滑到木板3右端的过程。 此时小滑块速度 木板4速度 小滑块滑上木板4后，木板4与木板3分离，木板4单独受小滑块摩擦力作用向右加速。设木板4加速度大小为，由牛顿第二定律有 整理得 设小滑块在木板4上滑行时间为，相对木板4前进 有 即 解得，另一根舍去。 小滑块滑离木板4右端时，木板4速度最大，=，之后木板4只受地面摩擦力而减速。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $