精品解析：福建省福州第三中学2024-2025学年高三上学期第五次质量检查物理试卷

福州三中2024—2025学年第一学期高三第5次质量检查 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共4小题，共16分。 1. 结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力 B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C. 图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D. 图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 2. 为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破。飞机在河道上空高处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标。投出的炸弹在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，设下落高度为h，时间为t，动能为Ek，机械能为E，加速度为a，速度与水平方向的夹角为θ，则下列能表示炸弹在空中运动过程中各物理量的变化图像是（　　） A. B. C. D. 3. 某实验小组设计的测量振动频率的电容式传感器，结构原理如图所示。传感器工作时，电容器的下极板固定，保持开关S闭合，待测系统振动将带动电容器的上极板运动，将振动信号转化为电信号，下列说法正确的是（　　） A. 上极板向下运动的过程中，电容器的电容减小 B. 上极板向下运动的过程中，电容器将充电 C. 上极板向上运动的过程中，电容器间的电场强度将增大 D. 上极板向上运动的过程中，表中有自右向左的电流 4. 华一付熙哲同学继2021年熊家锐之后，再一次发现一颗小行星（编号为2021RO59），这次发现源于美国宇航局、国际动手天文教学组织共同发起的国际小行星搜寻活动。该小行星位于火星和木星之间的主小行星带内，它和木星在同一平面内绕太阳做圆周运动，木星对小行星的引力可忽略。已知木星到太阳的距离为5Au，该小行星到太阳的距离为3Au，木星的公转周期年，。下列说法错误的是（　　） A. 该小行星绕太阳做圆周运动的线速度与木星公转的线速度之比为 B. 经过相同时间，该小行星、木星圆周运动半径扫过的面积之比为 C. 该小行星绕太阳做圆周运动的周期约5.6年 D. 该小行星和木星两次相距最近至少经过约10.5年 二、双项选择题：本大题共4小题，共24分。 5. 如图（a）是质点在竖直平面内运动的轨道。取与轨道轮廓相同的轨迹曲线，以水平地面为横轴，将水平地面作为重力势能的零势能面，重力势能为纵轴并选取合适的标度，建立如图（b）所示直角坐标系，该曲线反映质点沿轨道运动时重力势能的变化情况，称为势能曲线。将质量m＝0.5kg的小球由A处释放，其机械能。忽略运动过程中小球受到的摩擦阻力及空气阻力，g取。下列说法正确的是（　　） A. A处距离地面的高度为0.6m B. A处小球的速度大小为0.5m/s C. B处距离地面的高度为0.2m D. B处小球的速度大小为 6. 如图，是一段倾角为的传送带，一个可以看作质点，质量为的物块，以沿传动带向下的速度从点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分图像如图所示，取，则（　　） A. 物块最终从传送带点离开 B. 传送带的速度，方向沿斜面向上 C. 物块沿传送带下滑时的加速度 D. 物块将在时回到原处 7. 如图（a）所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的轻细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。时，木板开始受到水平外力F的作用，在时撤去外力。细绳对物块的拉力T随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略，重力加速度g取。由题给数据可以得出（　　） A. 木板的质量为1kg B. 2~4s内，力F的大小为0.4N C. 0~2s内，力F的大小保持不变 D. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.02 8. 如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L．B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°．A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中，以下说法正确的是 A. A的动能最大时，B,C的动能均为零 B. A的动能最大时，B受到地面的支持力等于 C. 自静止释放到A的动能最大时，A球机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量 D. 弹簧的弹性势能最大值为 三、填空题：本大题共3小题，共10分。 9. 如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M，N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。，，在M、N的连线上，为MN的中点，,位于MN的中垂线上，且、、、到点的距离均相等，则点处的磁场方向___________（选填“竖直向上”或“竖直向下”),、两点处的磁感应强度___________（选填“相同”或“不同”) 10. 如图所示，一固定斜面上表面光滑，倾角为，斜面顶端固定一个光滑定滑轮。跨过定滑轮的轻质细线，一端竖直悬挂小球A，另一端连接物块B，细线的倾斜部分与斜面平行。用手按住物块B。整个系统处于静止状态。小球A的质量为m，物块B的质量为4m，重力加速度为g。现突然松开按住物块B的手，松手的瞬间，小球A的加速度大小为______；细线上的拉力大小为______。（结果用题中所给的字母表达） 11. 为了减少汽车刹车失灵造成的危害，如图所示为高速公路上在下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道．一辆货车在倾角θ=30°的连续长直下坡高速路上，以v0=7m/s的速度在刹车状态下匀速行驶（在此过程及后面过程中，可以认为发动机不提供牵引力）．突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.2倍．在加速前进了x0=96m后，货车冲上了平滑连接的倾角α=53°的避险车道．已知汽车在该避险车道上所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.45倍．货车的各个运动过程均可视为直线运动．取sin53°=0.8，g=10m/s2．则汽车刚冲上避险车道时的速度大小v=____；汽车在避险车道上行驶的最大距离x=___________． 四、实验题：本大题共2小题，共12分。 12. 某同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 （1）对测量原理的理解正确的是___________。 A.由g=可知，T一定时，g与l成正比 B.由g=可知，l一定时，g与T2成反比 C.单摆的振动周期T和摆长l可用实验测定，由g=可算出当地的重力加速度 （2）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用的器材有___________。 A.长度为10 cm左右的细绳 B.长度为100 cm左右的细绳 C.直径为1.8 cm的钢球 D.直径为1.8 cm的木球 E.最小刻度为1 mm的刻度尺 F.停表、铁架台 （3）进行以下必要的实验操作，请将横线部分内容补充完整。 ①测量单摆的摆长，即测量从摆线的悬点到___________的距离； ②把此单摆从平衡位置拉开一个小角度后释放，使摆球在竖直面内摆动，测量单摆全振动30次（或50次）的时间，求出一次全振动的时间，即单摆振动的周期； ③适当改变摆长，测量几次，并记录相应的摆长和周期； ④根据测量数据画出图像，并根据单摆的周期公式，由图像计算重力加速度。 （4）该同学分别在北京和厦门两地做了此实验，比较准确地探究了单摆的周期T与摆长l的关系，然后将这两组实验数据绘制成T2-l图像，如图所示，在北京测得的实验结果对应的图线是___________（选填“A”或“B”）。 13. 学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： （1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）； （2）为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端； （3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）； （4）测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。 五、计算题：本大题共3小题，共38分。 14. 如图所示，xOy坐标平面的第Ⅰ象限内存在平行于x轴负方向的匀强电场，第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子从匀强电场中的A点由静止开始释放，从y轴上的C点射入匀强磁场时粒子的速度大小为v，从x轴上的D点射出匀强磁场时粒子的速度方向与x轴负方向的夹角。已知A点到C点、C点到原点O的距离均为L，不计粒子受到的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子从A点运动到D点所用的时间t。 15. 如图所示，质量的平板车静止在光滑水平地面上，质量为的滑块位于平板车的左端，滑块与平板车之间的动摩擦因数为一根不可伸长的轻质细绳长为，一端悬于滑块正上方的点，另一端系一质量为的小球现将小球拉至悬线与区直方向成位置由静止释放，小球到达最低点时与滑块发生正碰经过一段时间后滑块与平板车一起向右匀速运动，某一时刻平板车与右边的竖直固定墙壁发生正碰所有碰撞时间极短，碰撞无机械能损失已知整个过程中滑块总不能和墙壁相碰，滑块最终没有滑离平板车，不与第二次碰撞，不计空气阻力，重力加速度，求： （1）小球与小滑块碰撞前瞬间轻绳的拉力大小 （2）平板车与竖直墙第一次碰撞前的速度大小 （3）平板车的最小长度。 16. 可视为质点的物块、、放在倾角为、长的固定斜面上，、相距，其位置关系如图所示。物块、的质量分别为、，其中不带电，、均带正电，且的带电量为，物块、与斜面间的动摩擦因数均为，开始时三个物块均保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。现给施加一平行于斜面向上的力，使在斜面上一直做加速度大小为的匀加速直线运动，经过时间，物块、分离，当运动到斜面顶端时撤去力。已知静电力常量，重力加速度 （1）求物块所带电荷量； （2）求时间； （3）已知点电荷周围的电势可表示为其中为点电荷的电荷量，为某点到点电荷的距离，求力对物块所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州三中2024—2025学年第一学期高三第5次质量检查 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共4小题，共16分。 1. 结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力 B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C. 图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D. 图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 【答案】B 【解析】 【详解】A．木板对托盘的压力是弹力，与重力是不同性质的力，只能说木板对托盘的压力大小等于木块和木板的总重力大小，故A错误； B．图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确； C．A同学推动B同学时，A对B的作用力与B对A的作用力是相互作用力，总是等大反向，故C错误； D．在太空中完全失重，是人对支撑物的压力为0的现象，重力不会消失的，故D错误。 故选B。 2. 为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破。飞机在河道上空高处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标。投出的炸弹在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，设下落高度为h，时间为t，动能为Ek，机械能为E，加速度为a，速度与水平方向的夹角为θ，则下列能表示炸弹在空中运动过程中各物理量的变化图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．炸弹在空中做平抛运动，则有 所以tanθ~t图像为一条过原点的倾斜直线，故A正确； B．炸弹运动过程中只受重力，加速度为重力加速度，保持不变，故B错误； C．运动过程中炸弹的动能为 由此可知，Ek~h图线为一条倾斜直线，故C错误； D．运动过程中炸弹只受重力，只有重力做功，炸弹的机械能守恒，即机械能E不随高度h变化，故D错误。 故选A。 3. 某实验小组设计的测量振动频率的电容式传感器，结构原理如图所示。传感器工作时，电容器的下极板固定，保持开关S闭合，待测系统振动将带动电容器的上极板运动，将振动信号转化为电信号，下列说法正确的是（　　） A. 上极板向下运动的过程中，电容器的电容减小 B. 上极板向下运动的过程中，电容器将充电 C. 上极板向上运动的过程中，电容器间的电场强度将增大 D. 上极板向上运动的过程中，表中有自右向左的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平行板电容器电容决定式 可知，上极板向下运动的过程中，d减小，C增大，故A错误； B．根据电容的定义式 可知，上极板向下运动的过程中，d减小，C增大，U不变，Q增大，电容器将充电，故B正确； C．上极板向上运动的过程中，U不变，d增大，场强减小，故C错误； D．上极板向上运动的过程中，d增大，C减小，U不变，Q减小，电容器将放电，表中有自左向右的电流，故D错误。 故选B。 4. 华一付熙哲同学继2021年熊家锐之后，再一次发现一颗小行星（编号为2021RO59），这次发现源于美国宇航局、国际动手天文教学组织共同发起的国际小行星搜寻活动。该小行星位于火星和木星之间的主小行星带内，它和木星在同一平面内绕太阳做圆周运动，木星对小行星的引力可忽略。已知木星到太阳的距离为5Au，该小行星到太阳的距离为3Au，木星的公转周期年，。下列说法错误的是（　　） A. 该小行星绕太阳做圆周运动的线速度与木星公转的线速度之比为 B. 经过相同时间，该小行星、木星圆周运动半径扫过的面积之比为 C. 该小行星绕太阳做圆周运动的周期约5.6年 D. 该小行星和木星两次相距最近至少经过约10.5年 【答案】B 【解析】 【详解】A．行星围绕太阳运动时，万有引力提供向心力 解得 可知v与成反比，则该小行星绕太阳做圆周运动的线速度与木星公转的线速度之比为，故A正确，不符合题意； B．根据开普勒第二定律，经过相同时间，同一行星绕太阳运动半径扫过的面积相等，但该小行星、木星圆周运动半径不同，扫过的面积之比不为1∶1，故B错误，符合题意； C．设小行星的绕行半径为r1，绕行周期为T1，木星的绕行半径为r2，绕行周期为T2，根据开普勒第三定律知 解得 代入数据得该小行星绕太阳做圆周运动的周期约5.6年，故C正确，不符合题意； D．该小行星比木星绕行半径小，运行速度快，两次相遇最近即小行星比木星多转一圈，需满足 代入数据得该小行星与木星两次相距最近至少经过约10.5年，故D正确，不符合题意。 故选B。 二、双项选择题：本大题共4小题，共24分。 5. 如图（a）是质点在竖直平面内运动的轨道。取与轨道轮廓相同的轨迹曲线，以水平地面为横轴，将水平地面作为重力势能的零势能面，重力势能为纵轴并选取合适的标度，建立如图（b）所示直角坐标系，该曲线反映质点沿轨道运动时重力势能的变化情况，称为势能曲线。将质量m＝0.5kg的小球由A处释放，其机械能。忽略运动过程中小球受到的摩擦阻力及空气阻力，g取。下列说法正确的是（　　） A. A处距离地面的高度为0.6m B. A处小球的速度大小为0.5m/s C. B处距离地面的高度为0.2m D. B处小球的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A． 小球在A处的重力能为3J，所以 解得 h=0.6m A处距离地面的高度为0.6m，A正确； B．运动过程中小球的机械能守恒，所以 解得 所以A处小球的速度大小为2m/s，B错误； C．B处的重力势能为2J，则 解得 所以B处距离地面的高度为0.4m，C错误； D．运动过程中小球的机械能守恒，则 解得 那么B处小球的速度大小为，D正确。 故选AD。 6. 如图，是一段倾角为的传送带，一个可以看作质点，质量为的物块，以沿传动带向下的速度从点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分图像如图所示，取，则（　　） A. 物块最终从传送带点离开 B. 传送带的速度，方向沿斜面向上 C. 物块沿传送带下滑时的加速度 D. 物块将在时回到原处 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题图乙可知，物块速度减为零后反向向上运动，最终与传送带共速，速度不再变化，因此物块没从N点离开，并且能推出传送带斜向上运动，速度大小为，故A错误，B正确； C．v-t图像中图线斜率表示加速度，可知物块沿传送带下滑时的加速度 故C错误； D．图像可知，物块沿传送带向下速度减小为0的用时 所以物块沿传送带向下运动的位移 从到时，物块沿传送带向上加速运动的位移 物块沿传送带向上匀速运动的时间 所以物块回到原处的时间 故D正确。 故选BD。 7. 如图（a）所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的轻细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。时，木板开始受到水平外力F的作用，在时撤去外力。细绳对物块的拉力T随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略，重力加速度g取。由题给数据可以得出（　　） A. 木板的质量为1kg B. 2~4s内，力F的大小为0.4N C. 0~2s内，力F的大小保持不变 D. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.02 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．由图像可知，内，木板做匀加速运动的加速度大小为 设木板的质量为，物块的质量为，物块与木板之间的动摩擦因数为，根据牛顿第二定律可得 又因为 在时撤去外力后，木板做匀减速运动的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 联立解得 故AB正确； C．由图像可知，内，木板处于静止状态，根据受力平衡可得，可知力的大小逐渐增大，故C错误； D．由于不知道物块的质量，故无法算出物块与木板之间的动摩擦因数，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L．B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°．A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中，以下说法正确的是 A. A的动能最大时，B,C的动能均为零 B. A的动能最大时，B受到地面的支持力等于 C. 自静止释放到A的动能最大时，A球机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量 D. 弹簧的弹性势能最大值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A.A的动能最大时，A的加速度为零、速度最大，方向向下，弹簧要继续伸长，B、C的动能均不为零，故A错误； B.A的动能最大时，A的加速度为零，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得: 2F=3mg 所以 故B正确； C.当A动能最大时，BC的速度并不为零，根据能量守恒可知，A球机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C错误； D.A下落的高度为： 根据功能关系可知，小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为： 故D正确． 三、填空题：本大题共3小题，共10分。 9. 如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M，N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。，，在M、N的连线上，为MN的中点，,位于MN的中垂线上，且、、、到点的距离均相等，则点处的磁场方向___________（选填“竖直向上”或“竖直向下”),、两点处的磁感应强度___________（选填“相同”或“不同”) 【答案】 ①. 竖直向下 ②. 相同 【解析】 【详解】[1]根据右手螺旋定则可知，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，则点处的磁场方向竖直向下； [2]根据右手螺旋定则可知，M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下；N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据对称性可知叠加后，a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同。 10. 如图所示，一固定斜面上表面光滑，倾角为，斜面顶端固定一个光滑定滑轮。跨过定滑轮的轻质细线，一端竖直悬挂小球A，另一端连接物块B，细线的倾斜部分与斜面平行。用手按住物块B。整个系统处于静止状态。小球A的质量为m，物块B的质量为4m，重力加速度为g。现突然松开按住物块B的手，松手的瞬间，小球A的加速度大小为______；细线上的拉力大小为______。（结果用题中所给的字母表达） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2]松手的瞬间，设加速度大小为，细线上的拉力大小为；以A为对象，根据牛顿第二定律可得 以B为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得 ， 11. 为了减少汽车刹车失灵造成的危害，如图所示为高速公路上在下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道．一辆货车在倾角θ=30°的连续长直下坡高速路上，以v0=7m/s的速度在刹车状态下匀速行驶（在此过程及后面过程中，可以认为发动机不提供牵引力）．突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.2倍．在加速前进了x0=96m后，货车冲上了平滑连接的倾角α=53°的避险车道．已知汽车在该避险车道上所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.45倍．货车的各个运动过程均可视为直线运动．取sin53°=0.8，g=10m/s2．则汽车刚冲上避险车道时的速度大小v=____；汽车在避险车道上行驶的最大距离x=___________． 【答案】 ①. 25m/s ②. 25m 【解析】 【详解】设货车加速下行时的加速度大小为，由牛顿第二定律可知，解得，由公式，解得； 设货车在避险车道上行车时的加速度大小为，由牛顿第二定律可知，解得，由，解得． 四、实验题：本大题共2小题，共12分。 12. 某同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 （1）对测量原理的理解正确的是___________。 A.由g=可知，T一定时，g与l成正比 B.由g=可知，l一定时，g与T2成反比 C.单摆的振动周期T和摆长l可用实验测定，由g=可算出当地的重力加速度 （2）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用的器材有___________。 A.长度为10 cm左右的细绳 B.长度为100 cm左右的细绳 C.直径为1.8 cm的钢球 D.直径为1.8 cm的木球 E.最小刻度为1 mm的刻度尺 F.停表、铁架台 （3）进行以下必要的实验操作，请将横线部分内容补充完整。 ①测量单摆的摆长，即测量从摆线的悬点到___________的距离； ②把此单摆从平衡位置拉开一个小角度后释放，使摆球在竖直面内摆动，测量单摆全振动30次（或50次）的时间，求出一次全振动的时间，即单摆振动的周期； ③适当改变摆长，测量几次，并记录相应的摆长和周期； ④根据测量数据画出图像，并根据单摆的周期公式，由图像计算重力加速度。 （4）该同学分别在北京和厦门两地做了此实验，比较准确地探究了单摆的周期T与摆长l的关系，然后将这两组实验数据绘制成T2-l图像，如图所示，在北京测得的实验结果对应的图线是___________（选填“A”或“B”）。 【答案】 ①. C ②. BCEF ③. 摆球球心 ④. B 【解析】 【详解】（1）[1]由单摆周期公式 T=2π 解得 g= 测出单摆的摆长l与周期T，可以求出重力加速度，但是重力加速度与单摆的摆长和周期无关，C正确，AB错误； 故选C。 （2）[2]为减小实验误差，应选择适当长些的细绳作摆线，摆线应选择B；为减小空气阻力对实验的影响，应选择质量大而体积小的球作摆球，因此摆球应选择C；实验需要测量摆长，需要用到刻度尺；实验需要测量单摆的周期，测周期需要停表，应把单摆固定在铁架台上。因此，需要的实验器材是BCEF。 （3）①[3]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，测量单摆的摆长，应测量从摆线的悬点到摆球球心的距离。 （4）[4]根据 T=2π 解得 T2=l 图像的斜率 k= 则 g= 图像的斜率越小，重力加速度越大，由于北京的重力加速度大于厦门的重力加速度，因此在北京所做实验作出的T2-l图像的斜率小于在厦门所做实验作出的T2-l图像的斜率，因此在北京测得的实验结果对应的图线是B。 13. 学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： （1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）； （2）为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端； （3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）； （4）测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1） ①. CAB ②. 负极、正极 ③. ×100 ④. 1.6 （2） ①. ②. a （3） （4）1.57 【解析】 【小问1详解】 [1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项：将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。 故首先操作顺序为CAB。 [2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。 [3]读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“×100”的位置； [4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 【小问2详解】 [1]图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即； [2]为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。 【小问3详解】 通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为 【小问4详解】 测量得到，带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻 五、计算题：本大题共3小题，共38分。 14. 如图所示，xOy坐标平面的第Ⅰ象限内存在平行于x轴负方向的匀强电场，第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子从匀强电场中的A点由静止开始释放，从y轴上的C点射入匀强磁场时粒子的速度大小为v，从x轴上的D点射出匀强磁场时粒子的速度方向与x轴负方向的夹角。已知A点到C点、C点到原点O的距离均为L，不计粒子受到的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子从A点运动到D点所用的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做匀加速运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 根据运动规律有 解得 【小问2详解】 设粒子做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 设粒子从A点运动到点所用的时间为，从点运动到点所用的时间为，根据运动规律有 粒子从点运动到点通过的弧长 时间 粒子从A点运动到D点所用的时间 解得 15. 如图所示，质量的平板车静止在光滑水平地面上，质量为的滑块位于平板车的左端，滑块与平板车之间的动摩擦因数为一根不可伸长的轻质细绳长为，一端悬于滑块正上方的点，另一端系一质量为的小球现将小球拉至悬线与区直方向成位置由静止释放，小球到达最低点时与滑块发生正碰经过一段时间后滑块与平板车一起向右匀速运动，某一时刻平板车与右边的竖直固定墙壁发生正碰所有碰撞时间极短，碰撞无机械能损失已知整个过程中滑块总不能和墙壁相碰，滑块最终没有滑离平板车，不与第二次碰撞，不计空气阻力，重力加速度，求： （1）小球与小滑块碰撞前瞬间轻绳的拉力大小 （2）平板车与竖直墙第一次碰撞前的速度大小 （3）平板车的最小长度。 【答案】（1）20N （2）0.8m/s （3）1.968m 【解析】 【小问1详解】 设碰前瞬间速度大小为，绳子拉力为，则由动能定理得 在最低点，对，由牛顿第二定律得 代入题中数据，联立解得 【小问2详解】 设碰后瞬间速度分别为，规定向右为正方向，由于碰撞无机械能损失，则由动量守恒和能量守恒有 代入题中数据，联立解得 设滑块与平板车一起向右匀速运动的速度大小为，由于地面光滑，则组成系统动量守恒，则有 联立解得 则平板车与竖直墙第一次碰撞前的速度大小为0.8m/s； 【小问3详解】 平板车碰后速度大小不变、方向反向，滑块的速度不变，设最终的速度大小为，由动量守恒有 解得 设平板车的最小长度为，从被碰后到最终共速过程，由能量守恒有 联立以上解得 16. 可视为质点的物块、、放在倾角为、长的固定斜面上，、相距，其位置关系如图所示。物块、的质量分别为、，其中不带电，、均带正电，且的带电量为，物块、与斜面间的动摩擦因数均为，开始时三个物块均保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。现给施加一平行于斜面向上的力，使在斜面上一直做加速度大小为的匀加速直线运动，经过时间，物块、分离，当运动到斜面顶端时撤去力。已知静电力常量，重力加速度 （1）求物块所带电荷量； （2）求时间； （3）已知点电荷周围的电势可表示为其中为点电荷的电荷量，为某点到点电荷的距离，求力对物块所做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题知，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，且BC间距以A、B整体为研究对象有 代入题中数据，解得 【小问2详解】 当A、B刚好分离时，A、B加速度大小相等，加速度大小设为a，对B有 可得 在A、B分离前二者一起做匀加速直线运动，则A、B一起匀加速运动了 根据匀变速直线运动位移与时间的关系有 联立以上解得 【小问3详解】 根据以上分析易知当A、B刚好分离时，二者的共同速度为 由于已知点电荷Q周围的电势分布可表示为 则A从A、B开始运动到二者刚好分离时，该过程拉力做功为，根据功能关系有 又因为 联立解得 当A、B分离后，设拉力大小为，则对A有 联立解得 则A、B分离后，A还要继续上滑 A、B分离后，A继续上滑过程中F做的功为 整个过程中力F对物块A做的功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $