广东省2026-2027学年高二上学期开学摸底考试模物理拟卷
2026-08-28
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5份
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43页
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摘要:
**基本信息**
2026年高二开学摸底卷以必修一至三为范围,通过彭宁离子阱、水力发电机等科技情境及旋转飞椅等生活应用,考查运动学、力学、电场等核心知识,注重物理观念建构与科学思维训练。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|v-t图像分析、受力平衡、电场线与等势线|单选整合湖南常德等地真题,多选以平抛运动、传送带问题考查科学推理|
|实验题|2/14|加速度测量(纸带/气垫导轨)、电阻率测定(螺旋测微器/游标卡尺)|融合传统与数字化实验,强调数据处理与误差分析|
|解答题|3/44|圆周运动(旋转飞椅)、电场中的板块模型、电磁场综合运动|以真实问题为载体,如水力发电机效率计算,考查综合应用能力|
内容正文:
学校__________________班级__________________姓名__________________准考证号__________________
﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍密﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍封﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍线﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
2026年秋季高二开学摸底考试模拟卷
物理·答题卡
准考证号:
姓 名:_________________________________________
贴条形码区
此栏考生禁填 缺考
标记
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真检查监考员所粘贴的条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
5.正确填涂
注意事项
一、单项选择题(每小题4分,共28分)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
二、多项选择题(全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分,共18分)
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10[A] [B] [C] [D]
三实验题(共两小题,共14分)
11.(1)_______;(2)_______;(3)________;__________;________;
12. (1)_______;_______;(2)______;________;
(3)①________ ③_______;_______;
②
③_______;_______;
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
四、解答题(共44分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
13.(8分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(12分)
物理 第4页(共4页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共4页) 物理 第3页(共4页)
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
绝密★启用前
2026年秋季高二开学摸底考试模拟卷
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2
5.考查范围:必修一、必修二、必修三。
选择题部分
1、 单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1.(26-27高二上·山西晋中·开学考试)两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.质点乙静止,质点甲的初速度为零
B.质点乙运动的速度大小、方向不变
C.第末质点甲、乙速度不相同
D.第末质点甲、乙相遇
2.(25-26高三上·湖南常德·阶段检测)如图所示,静止于水平地面上的倾角、表面粗糙的斜面顶端安有光滑的轻滑轮,质量分别为的两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮,P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态,此时斜面与物块Q之间恰好没有摩擦力。现对P施加与水平方向成的外力F,使P缓慢上升,直到滑轮与P之间的轻绳水平,Q与斜面体始终保持静止不动,重力加速度为g,在P缓慢上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.两物块P、Q的质量满足
B.轻绳拉力的最小值为
C.Q受到的摩擦力一直减小
D.水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
3.(25-26高二下·广东汕头·开学考试)“彭宁离子阱”是一个可以用来储存带电粒子的装置,它主要由一对左右对称的环电极和一对上下对称的端电极构成,如图所示,其内部某一截面的部分电场线和等势线分布,则( )
A.P、M两点电场强度相同
B.P、Q两点电场强度
C.P、Q两点电势
D.M、N两点电势
4.(25-26高一下·四川达州·期末)一倾角为30°的足够大光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立如图1所示xOy直角坐标系,图中过(0,y1)点的虚线平行x轴。从t=0开始,将一物块(可视为质点)从O点以v0=2 m/s的初速度沿x轴正方向推出,同时对物块施加沿x轴正方向的力F,其大小与时间t的关系如图2所示。已知物块的质量为1 kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。则( )
A.物块一定做曲线运动
B.t=1 s时物块加速度大小为3 m/s2
C.t=2 s时物块的y坐标值为5 m
D.若仅增大初速度v0,物块从O点到虚线所用时间增大
5.(25-26高二下·浙江宁波·开学考试)水能是优质的零碳排的绿色能源。如图所示,水力发电机利用水流带动叶片旋转,将水的动能转换成电能。某水轮机稳定工作时,长为的叶片平均每分钟转动120圈,水流垂直于水轮机叶片所在平面速度(流速)大小为,该水轮机稳定工作时机械能转换为电能的效率,通过水轮机后水的动能减小(水的密度为)。下列说法正确的是( )
A.叶片末端质点的线速度大小为
B.此时水轮机发电功率大小为
C.若水流速减为时,水轮机发电功率大小为
D.水轮机正常工作,即可供盏功率为的LED路灯正常工作一天
6.(26-27高二上·黑龙江·开学考试)如图所示的光滑绝缘水平面上,带电小球固定,带负电的小球以恒定的角速度绕小球做匀速圆周运动,此时两小球间的距离为。现将小球提升一定高度后固定,小球以另一角速度还在水平面上做匀速圆周运动,两带电小球之间的距离仍为,小球与水平面间的压力刚好为。已知小球的质量为,所带电荷量的绝对值为,两带电小球均可视为质点,静电力常量为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.小球可能带负电 B.小球所带的电荷量为
C.小球提升后到水平面的高度为 D.
7.(25-26高二下·河北唐山·开学考试)如图,一半径为r、圆心为O的圆上有四等分点A、B、C、D,P为圆弧AB的中点,Q为圆弧CD的中点,A、C两点分别固定一个电荷量大小均为q的正点电荷,D点固定一个电荷量与电性均未知的点电荷。已知B点处电场强度为0,静电力常量为k,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.D点固定的是一个负电荷,电荷量大小为
B.O点电场强度大小为,方向由O指向D
C.将一电子从P点移动到Q点,电场力做正功
D.在BD连线上,从B到D电势先升高后降低
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.(2026年高二物理秋季开学学情自测卷(黑吉辽蒙专用))如图所示,甲、乙两个小球同时从同一固定的足够长斜面的、两点分别以、水平抛出,分别落在斜面的、两点(图中未画出),不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度的方向相同
B.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
C.、两点间的距离与、两点间的距离之比为
D.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度大小之比为:
9.(25-26高二下·广东茂名·开学考试)如图,用与两根绳悬挂一质量分布不均(重心偏左)的矩形画框,画框底部需保持与水平地面平行。若保持绳长不变,将端左移,绳缩短至某一长度(但绳仍长于绳)后悬挂画框,画框保持原状态不动,则改变绳长前后( )
A.绳的拉力大小总等于绳的拉力大小
B.绳的拉力大小总小于绳的拉力大小
C.绳的拉力一直变小
D.绳的拉力大小可能相等
10.(2026·广东深圳·二模)如图所示,足够长的倾斜传送带沿顺时针方向匀速运动,速度大小为,传送带表面粗糙。时刻将某一工件无初速度放在传送带上点,时刻因故障传送带瞬间停止运动。以传送带底端点为零位移处,方向为正方向,。工件的速度、位移随时间变化关系,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11.(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz,则小车的加速度______(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
(2)下列说法正确的是______。
A.实验需要补偿阻力
B.将打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上
C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D.小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(3)改用如图所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,用刻度尺测量滑块上遮光条的宽度d和两光电门间的距离L;释放左侧的槽码, 滑块向左做加速运动, 通过光电门1时的时间为△t1, 通过光电门2时的时间为△t2:保持光电门1的位置不变, 左右移动光电门2的位置, 并测量多组L值, 以为纵坐标, L为横坐标, 绘制出图像。用刻度尺测量的遮光条的宽度如图乙所示, 则_________cm;若绘制的图像如图丙所示, 则_______s,物块运动的加速度大小为_______m/s2(结果均保留两位有效数字);
12.(25-26高二上·河南·阶段检测)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率,已知金属丝的电阻约为。
(1)用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径________mm。紧接着用标有10等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如图乙所示,则该金属丝的长度________cm。
(2)用欧姆表粗测金属丝的电阻,将选择开关拨到________(填“×1”“×10”或“×100”)倍率挡,将两表笔插入插孔,并将两表笔短接,然后进行欧姆调零,将金属丝接在两表笔间,欧姆表指针指在如图丙所示的位置,则粗测金属丝的电阻为________。
(3)为了精确测量金属丝的电阻,实验室提供了如下器材:
A.电源E(电动势1.5V,内阻不计)
B.电流表(量程150mA,内阻约)
C.电流表(量程20mA,内阻)
D.定值电阻R(阻值)
E.滑动变阻器(最大阻值)
F.滑动变阻器(最大阻值)
G.开关S及导线若干
实验要求:测量精度尽量高,且指针偏转范围较大。
①在提供的器材中,滑动变阻器选________。(填器材前序号字母)
②请在方框内画出电路原理图,标出各器材符号____。
③通过实验得到多组和数据,绘制与的关系图。若图线的斜率为k,则电阻丝的电阻的表达式为________(用k、、R表示),电阻丝的电阻率________(用k、、R、D、L表示)。
四、解答题(本题共3小题,共44分)
13.(25-26高一下·山东菏泽·期末)某游乐场的旋转飞椅如图甲所示。离地面高度H=10m,半径r=4.5m的水平方向圆盘,由电机带动,可在水平面内转动。座椅由长L=5m的绳子悬挂在圆盘外沿。乘客在座椅中随圆盘一起绕竖直中心轴在水平面内做匀速圆周运动。为确保安全,要求绳子与竖直方向夹角θ不能超过37°,并在离地面高度h=1m处安装了防护网。将乘客和座椅视作质点,绳子视为轻绳,其简化示意图如图乙。重力加速度g取10m/s2,sin 37°=0.6,忽略空气阻力,求:
(1)圆盘转动的最大角速度;
(2)圆盘以最大角速度转动时,一乘客的手机从手中滑落。将手机看作质点,试分析手机滑落后的运动性质,并求出手机在防护网上的落点到竖直中心轴OO'的距离。
14.(25-26高二上·云南昆明·期末)如图甲所示,质量为3m的绝缘长木板静止在光滑的水平地面上,长木板处于方向水平向左场强为E的匀强电场中,其右端与电场边界重合。在木板最左端轻轻放入一质量为m的带负电小滑块,滑块在力的作用下开始运动。滑块与木板上表面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,滑块及长木板的速度-时间图像如图乙所示,图中、已知。求:
(1)小滑块所带电荷量;
(2)长木板的长度;
(3)长木板离开电场的时间。
15.(25-26高一下·湖北荆州·期末)如图所示,竖直平面内一直角坐标系xOy,第Ⅲ象限内固定有半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC,轨道圆心与坐标原点O重合,B端在x轴上,C端在y轴上,同时存在大小为、方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限x=0与x=3R之间有大小为、方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带负电的小球从B点正上方高2R处的A点由静止释放,并从B点进入圆弧轨道,重力加速度为g,求:
(1)小球经过C点时的速度大小vC;
(2)小球在第Ⅲ象限中运动的最大动能Ekm;
(3)小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标。
2
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绝密★启用前
2026年秋季高二开学摸底考试模拟卷
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2
5.考查范围:必修一、必修二、必修三。
选择题部分
1、 单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1.(26-27高二上·山西晋中·开学考试)两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.质点乙静止,质点甲的初速度为零
B.质点乙运动的速度大小、方向不变
C.第末质点甲、乙速度不相同
D.第末质点甲、乙相遇
2.(25-26高三上·湖南常德·阶段检测)如图所示,静止于水平地面上的倾角、表面粗糙的斜面顶端安有光滑的轻滑轮,质量分别为的两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮,P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态,此时斜面与物块Q之间恰好没有摩擦力。现对P施加与水平方向成的外力F,使P缓慢上升,直到滑轮与P之间的轻绳水平,Q与斜面体始终保持静止不动,重力加速度为g,在P缓慢上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.两物块P、Q的质量满足
B.轻绳拉力的最小值为
C.Q受到的摩擦力一直减小
D.水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
3.(25-26高二下·广东汕头·开学考试)“彭宁离子阱”是一个可以用来储存带电粒子的装置,它主要由一对左右对称的环电极和一对上下对称的端电极构成,如图所示,其内部某一截面的部分电场线和等势线分布,则( )
A.P、M两点电场强度相同
B.P、Q两点电场强度
C.P、Q两点电势
D.M、N两点电势
4.(25-26高一下·四川达州·期末)一倾角为30°的足够大光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立如图1所示xOy直角坐标系,图中过(0,y1)点的虚线平行x轴。从t=0开始,将一物块(可视为质点)从O点以v0=2 m/s的初速度沿x轴正方向推出,同时对物块施加沿x轴正方向的力F,其大小与时间t的关系如图2所示。已知物块的质量为1 kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。则( )
A.物块一定做曲线运动
B.t=1 s时物块加速度大小为3 m/s2
C.t=2 s时物块的y坐标值为5 m
D.若仅增大初速度v0,物块从O点到虚线所用时间增大
5.(25-26高二下·浙江宁波·开学考试)水能是优质的零碳排的绿色能源。如图所示,水力发电机利用水流带动叶片旋转,将水的动能转换成电能。某水轮机稳定工作时,长为的叶片平均每分钟转动120圈,水流垂直于水轮机叶片所在平面速度(流速)大小为,该水轮机稳定工作时机械能转换为电能的效率,通过水轮机后水的动能减小(水的密度为)。下列说法正确的是( )
A.叶片末端质点的线速度大小为
B.此时水轮机发电功率大小为
C.若水流速减为时,水轮机发电功率大小为
D.水轮机正常工作,即可供盏功率为的LED路灯正常工作一天
6.(26-27高二上·黑龙江·开学考试)如图所示的光滑绝缘水平面上,带电小球固定,带负电的小球以恒定的角速度绕小球做匀速圆周运动,此时两小球间的距离为。现将小球提升一定高度后固定,小球以另一角速度还在水平面上做匀速圆周运动,两带电小球之间的距离仍为,小球与水平面间的压力刚好为。已知小球的质量为,所带电荷量的绝对值为,两带电小球均可视为质点,静电力常量为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.小球可能带负电 B.小球所带的电荷量为
C.小球提升后到水平面的高度为 D.
7.(25-26高二下·河北唐山·开学考试)如图,一半径为r、圆心为O的圆上有四等分点A、B、C、D,P为圆弧AB的中点,Q为圆弧CD的中点,A、C两点分别固定一个电荷量大小均为q的正点电荷,D点固定一个电荷量与电性均未知的点电荷。已知B点处电场强度为0,静电力常量为k,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.D点固定的是一个负电荷,电荷量大小为
B.O点电场强度大小为,方向由O指向D
C.将一电子从P点移动到Q点,电场力做正功
D.在BD连线上,从B到D电势先升高后降低
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.(2026年高二物理秋季开学学情自测卷(黑吉辽蒙专用))如图所示,甲、乙两个小球同时从同一固定的足够长斜面的、两点分别以、水平抛出,分别落在斜面的、两点(图中未画出),不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度的方向相同
B.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
C.、两点间的距离与、两点间的距离之比为
D.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度大小之比为:
9.(25-26高二下·广东茂名·开学考试)如图,用与两根绳悬挂一质量分布不均(重心偏左)的矩形画框,画框底部需保持与水平地面平行。若保持绳长不变,将端左移,绳缩短至某一长度(但绳仍长于绳)后悬挂画框,画框保持原状态不动,则改变绳长前后( )
A.绳的拉力大小总等于绳的拉力大小
B.绳的拉力大小总小于绳的拉力大小
C.绳的拉力一直变小
D.绳的拉力大小可能相等
10.(2026·广东深圳·二模)如图所示,足够长的倾斜传送带沿顺时针方向匀速运动,速度大小为,传送带表面粗糙。时刻将某一工件无初速度放在传送带上点,时刻因故障传送带瞬间停止运动。以传送带底端点为零位移处,方向为正方向,。工件的速度、位移随时间变化关系,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11.(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz,则小车的加速度______(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
(2)下列说法正确的是______。
A.实验需要补偿阻力
B.将打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上
C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D.小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(3)改用如图所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,用刻度尺测量滑块上遮光条的宽度d和两光电门间的距离L;释放左侧的槽码, 滑块向左做加速运动, 通过光电门1时的时间为△t1, 通过光电门2时的时间为△t2:保持光电门1的位置不变, 左右移动光电门2的位置, 并测量多组L值, 以为纵坐标, L为横坐标, 绘制出图像。用刻度尺测量的遮光条的宽度如图乙所示, 则_________cm;若绘制的图像如图丙所示, 则_______s,物块运动的加速度大小为_______m/s2(结果均保留两位有效数字);
12.(25-26高二上·河南·阶段检测)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率,已知金属丝的电阻约为。
(1)用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径________mm。紧接着用标有10等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如图乙所示,则该金属丝的长度________cm。
(2)用欧姆表粗测金属丝的电阻,将选择开关拨到________(填“×1”“×10”或“×100”)倍率挡,将两表笔插入插孔,并将两表笔短接,然后进行欧姆调零,将金属丝接在两表笔间,欧姆表指针指在如图丙所示的位置,则粗测金属丝的电阻为________。
(3)为了精确测量金属丝的电阻,实验室提供了如下器材:
A.电源E(电动势1.5V,内阻不计)
B.电流表(量程150mA,内阻约)
C.电流表(量程20mA,内阻)
D.定值电阻R(阻值)
E.滑动变阻器(最大阻值)
F.滑动变阻器(最大阻值)
G.开关S及导线若干
实验要求:测量精度尽量高,且指针偏转范围较大。
①在提供的器材中,滑动变阻器选________。(填器材前序号字母)
②请在方框内画出电路原理图,标出各器材符号____。
③通过实验得到多组和数据,绘制与的关系图。若图线的斜率为k,则电阻丝的电阻的表达式为________(用k、、R表示),电阻丝的电阻率________(用k、、R、D、L表示)。
四、解答题(本题共3小题,共44分)
13.(25-26高一下·山东菏泽·期末)某游乐场的旋转飞椅如图甲所示。离地面高度H=10m,半径r=4.5m的水平方向圆盘,由电机带动,可在水平面内转动。座椅由长L=5m的绳子悬挂在圆盘外沿。乘客在座椅中随圆盘一起绕竖直中心轴在水平面内做匀速圆周运动。为确保安全,要求绳子与竖直方向夹角θ不能超过37°,并在离地面高度h=1m处安装了防护网。将乘客和座椅视作质点,绳子视为轻绳,其简化示意图如图乙。重力加速度g取10m/s2,sin 37°=0.6,忽略空气阻力,求:
(1)圆盘转动的最大角速度;
(2)圆盘以最大角速度转动时,一乘客的手机从手中滑落。将手机看作质点,试分析手机滑落后的运动性质,并求出手机在防护网上的落点到竖直中心轴OO'的距离。
14.(25-26高二上·云南昆明·期末)如图甲所示,质量为3m的绝缘长木板静止在光滑的水平地面上,长木板处于方向水平向左场强为E的匀强电场中,其右端与电场边界重合。在木板最左端轻轻放入一质量为m的带负电小滑块,滑块在力的作用下开始运动。滑块与木板上表面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,滑块及长木板的速度-时间图像如图乙所示,图中、已知。求:
(1)小滑块所带电荷量;
(2)长木板的长度;
(3)长木板离开电场的时间。
15.(25-26高一下·湖北荆州·期末)如图所示,竖直平面内一直角坐标系xOy,第Ⅲ象限内固定有半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC,轨道圆心与坐标原点O重合,B端在x轴上,C端在y轴上,同时存在大小为、方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限x=0与x=3R之间有大小为、方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带负电的小球从B点正上方高2R处的A点由静止释放,并从B点进入圆弧轨道,重力加速度为g,求:
(1)小球经过C点时的速度大小vC;
(2)小球在第Ⅲ象限中运动的最大动能Ekm;
(3)小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标。
试卷第14页,共15页
试卷第15页,共15页
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2026年秋季高二开学摸底考试模拟卷
物理·答案及评分参考
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
D
C
A
C
B
B
二、多项选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题6分,共18分)
题号
8
9
10
答案
AC
CD
AC
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11.答案:(1) (2) (3);;
评分细则(共 8 分)
(1)(2 分):(0.49~0.43 范围内均给 2 分;有效数字错误 0 分)
(2)(2 分):选 ACD 得 2 分;漏选一个得 1 分;有错选 0 分。
(3)(每空 1 分,共 4 分)
第一空:(1.0 也不给分,必须估读),1 分;
第二空:,1 分;
第三空:,1 分。
12.答案
(1)(1.838~1.841 均可);
(2);(或 10)
(3)①;②;③;
评分细则(共 6 分)
(1) 每空 0.5 分,共 1 分:螺旋测微器(1.838‑1.841)0.5 分;游标卡尺,0.5 分。
(2) 每空 0.5 分,共 1 分:倍率,0.5 分;电阻,0.5 分。
(3)①(1 分)选,1 分;
②(1.5 分)分压式接法 0.5 分;与串联充当电压表 0.5 分;电流表外接 0.5 分;有错一处扣 0.5 分,扣完为止。
③(每空 0.75 分,共 1.5 分)
,0.75 分;
,0.75 分。
四、解答题(本题共3小题,共40分)
13.【答案】(1)1rad/s
(2)平抛运动,
【详解】(1)圆盘以最大角速度转动时绳子与竖直方向的夹角,根据牛顿第二定律有 (2分)
解得(1分)
(2)手机滑落时具有水平方向的速度,由于忽略空气阻力,手机只受重力作用,故手机做平抛运动,设座椅以最大角速度转动时手机滑落的速度大小为,有(2分)
设手机下落至防护网上经历的时间为,水平方向上位移为,根据平抛运动规律分别有(1分),(1分)
根据几何关系可知手机在防护网上的落点到竖直中心轴OO'的距离为(2分)
联立解得(1分)
14.【答案】(1)或
(2)
(3)
【详解】(1)时间内,对滑块有(2分)
对木板有(2分)
由图像可知
联立解得(1分)
或用、表示为
(2)由图乙可知,滑块在时刻开始离开电场做匀减速运动,时间内滑块的位移即为长木板的长度,故板长(2分)
(3)设滑块与木板共速时刻为,时间内,滑块做减速运动,满足(2分)
长木板继续匀加速运动,两者共速时刻满足(2分)
其中
解得(1分)
两者共速时的速度(1分)
在时间内,对长木板(1分)
则长木板在共速后还需运动的时间为(1分)
则长木板在电场中运动的时间为(1分)
解得(1分)
15.【答案】(1)
(2)
(3)(,0)、(,0)
【详解】(1)带负电小球从A点由静止释放到C点过程,根据动能定理可得(2分)
解得(1分)
(2)设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为,则有(2分)
解得(1分)
则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时,小球的速度最大,从A点由静止释放到D点过程,根据动能定理可得(2分)
解得(1分)
(3)在第四象限电场中,小球受到的电场力竖直向上、大小为(1分)
小球从C点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动,加速度大小为(1分)
方向竖直向上,设小球在电场中经过x轴,则有(1分),(1分)
解得(1分),
此时小球竖直方向的速度为(1分)
此后小球只受重力,设从第一次到达x轴到第二次到达x轴的时间为,则有(1分)
水平位移为(1分)
第二次与x轴交点的横坐标为(1分)
综上可知,小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标为(,0)、(,0)
试卷第4页,共4页
试卷第1页,共4页
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绝密★启用前
2026年秋季高二开学摸底考试模拟卷
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2
5.考查范围:必修一、必修二、必修三。
选择题部分
1、 单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1.(26-27高二上·山西晋中·开学考试)两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.质点乙静止,质点甲的初速度为零
B.质点乙运动的速度大小、方向不变
C.第末质点甲、乙速度不相同
D.第末质点甲、乙相遇
【答案】B
【难度】0.75
【知识点】利用v-t图像求位移、v-t图像反映的物理量
【详解】AB.由图可知,质点乙做匀速直线运动,速度大小、方向均不变;甲做初速为零的加速直线运动,速度方向不变,速度大小变大,故A错误,B正确;
C.由图可知,第末质点甲、乙速度相同,故C错误;
D.图线与横坐标轴围成的面积即为位移,由图易知,甲位移明显小于乙,乙在甲的前方,故D错误。
故选B。
2.(25-26高三上·湖南常德·阶段检测)如图所示,静止于水平地面上的倾角、表面粗糙的斜面顶端安有光滑的轻滑轮,质量分别为的两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮,P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态,此时斜面与物块Q之间恰好没有摩擦力。现对P施加与水平方向成的外力F,使P缓慢上升,直到滑轮与P之间的轻绳水平,Q与斜面体始终保持静止不动,重力加速度为g,在P缓慢上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.两物块P、Q的质量满足
B.轻绳拉力的最小值为
C.Q受到的摩擦力一直减小
D.水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题、用图解法解决平衡问题
【详解】A.P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态,此时斜面与物块Q之间恰好没有摩擦力,则
即,故A错误;
B.以P为对象,P受到重力、外力F和轻绳弹力T,矢量三角形如图所示
当T与F垂直时,轻绳拉力最小,最小值为,故B错误;
C.由矢量三角形可知,外力一直增大,轻绳上弹力先减小后增大,初始时,斜面与Q之间的摩擦力为零,则有
由于轻绳上弹力先减小后增大,末状态时
则摩擦力先增大后减小,然后再增大,故C错误;
D.对整体分析可知,地面对斜面体的摩擦力为
由于外力一直增加,则地面对斜面体的摩擦力一直增大,故D正确。
故选D。
3.(25-26高二下·广东汕头·开学考试)“彭宁离子阱”是一个可以用来储存带电粒子的装置,它主要由一对左右对称的环电极和一对上下对称的端电极构成,如图所示,其内部某一截面的部分电场线和等势线分布,则( )
A.P、M两点电场强度相同
B.P、Q两点电场强度
C.P、Q两点电势
D.M、N两点电势
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】电场线定义及其性质、根据电场线的疏密比较电场强弱、等势面和电场线的关系
【详解】A.由装置和电场分布的中心对称性可知,,两点的电场强度大小相等、方向相反,故A错误;
B.电场线越密处电场强度越大,由图可知点附近的电场线比点附近密,故,故B错误;
C.由图可知,两点位于同一等势线上,所以,故C正确;
D.由装置和电场分布的中心对称性可知,,结合,可知,故D错误。
故选C。
4.(25-26高一下·四川达州·期末)一倾角为30°的足够大光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立如图1所示xOy直角坐标系,图中过(0,y1)点的虚线平行x轴。从t=0开始,将一物块(可视为质点)从O点以v0=2 m/s的初速度沿x轴正方向推出,同时对物块施加沿x轴正方向的力F,其大小与时间t的关系如图2所示。已知物块的质量为1 kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。则( )
A.物块一定做曲线运动
B.t=1 s时物块加速度大小为3 m/s2
C.t=2 s时物块的y坐标值为5 m
D.若仅增大初速度v0,物块从O点到虚线所用时间增大
【答案】A
【难度】0.57
【知识点】物体做曲线运动的条件、两个变速直线运动的合成、合运动与分运动的概念及关系
【详解】A.物块初速度平行于x轴,而所受合外力为重力沿斜面向下的分力和沿x轴的F的合力,F为变力,所以此合力和初速度方向不共线,因此物块一定做曲线运动。故A正确;
B.时,,所以沿x轴有
沿y轴有
则
故B错误;
C.y方向做初速度为 0 的匀加速直线运动,时y坐标
故C错误;
D.由运动的独立性,运动时间与x方向初速度无关,仅增大,到达虚线的时间不变。故D错误。
故选A。
5.(25-26高二下·浙江宁波·开学考试)水能是优质的零碳排的绿色能源。如图所示,水力发电机利用水流带动叶片旋转,将水的动能转换成电能。某水轮机稳定工作时,长为的叶片平均每分钟转动120圈,水流垂直于水轮机叶片所在平面速度(流速)大小为,该水轮机稳定工作时机械能转换为电能的效率,通过水轮机后水的动能减小(水的密度为)。下列说法正确的是( )
A.叶片末端质点的线速度大小为
B.此时水轮机发电功率大小为
C.若水流速减为时,水轮机发电功率大小为
D.水轮机正常工作,即可供盏功率为的LED路灯正常工作一天
【答案】C
【难度】0.51
【知识点】线速度与角速度的关系、平均功率、瞬时功率
【详解】A.根据线速度与转速间的关系,解得线速度大小,故A错误;
B.水动能的用于发电,转化效率为,即发电功率,,故B错误;
C.水流速减为时,水轮机发电功率大小为,故C正确;
D.水轮机正常工作,可供盏路灯工作一天,故D错误。
故选C。
6.(26-27高二上·黑龙江·开学考试)如图所示的光滑绝缘水平面上,带电小球固定,带负电的小球以恒定的角速度绕小球做匀速圆周运动,此时两小球间的距离为。现将小球提升一定高度后固定,小球以另一角速度还在水平面上做匀速圆周运动,两带电小球之间的距离仍为,小球与水平面间的压力刚好为。已知小球的质量为,所带电荷量的绝对值为,两带电小球均可视为质点,静电力常量为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.小球可能带负电 B.小球所带的电荷量为
C.小球提升后到水平面的高度为 D.
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】完全失重、向心力的计算、库仑定律内容和表达式、含静电力作用下的曲线运动
【详解】AB.设小球a带电量为。初始时,静电力提供小球b做匀速圆周运动所需的向心力;b带负电,要使静电力指向a,a应带正电。由库仑定律和牛顿第二定律得
代入
从而
再代入
解得,故A错误,B正确;
CD.设小球a离水平面的高度为,小球b的水平圆周半径为。升高后的几何关系和静电力方向如图所示。
两球间距离仍为,由几何关系得
由AB组的初始受力计算,且两球间距离未变,升高后静电力大小仍为
压力为0时,小球b在竖直方向受力平衡,故
解得,水平方向上,静电力的水平分量提供向心力,故
结合
由此
角速度取正值,所以,故CD错误。
故选B。
7.(25-26高二下·河北唐山·开学考试)如图,一半径为r、圆心为O的圆上有四等分点A、B、C、D,P为圆弧AB的中点,Q为圆弧CD的中点,A、C两点分别固定一个电荷量大小均为q的正点电荷,D点固定一个电荷量与电性均未知的点电荷。已知B点处电场强度为0,静电力常量为k,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.D点固定的是一个负电荷,电荷量大小为
B.O点电场强度大小为,方向由O指向D
C.将一电子从P点移动到Q点,电场力做正功
D.在BD连线上,从B到D电势先升高后降低
【答案】B
【难度】0.25
【知识点】电场强度的叠加法则、点电荷周围电势及叠加计算、静电力做功与电势差的关系
【详解】A.根据点电荷场强公式,A、C处点电荷在B点产生的场强大小均为
解得
方向分别沿AB和CB方向。
由矢量合成可知,合场强方向沿DB连线由B指向D,大小为
解得
由于B点合场强为0,则D处点电荷在B点产生的场强E2应与E1等大反向,由此可知D点电荷带负电。由
解得,故A错误;
B.A、C处点电荷在O点产生的场强大小相等、方向相反,合场强为0。O点场强仅由D处点电荷产生,大小为
解得
方向由O指向D,故B正确;
C.P点靠近正电荷A、B区域,Q点靠近负电荷D,根据电势叠加原理可知,P点电势高于Q点电势,即
电子带负电,从P点移动到Q点,电场力做功
故W<0,即电场力做负功,故C错误;
D.计算可知B点电势
而靠近负电荷D点电势趋于负无穷。在BD连线上B点左下侧,合场强方向指向D,沿电场线方向电势降低,故从B到D电势一直降低,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.(2026年高二物理秋季开学学情自测卷(黑吉辽蒙专用))如图所示,甲、乙两个小球同时从同一固定的足够长斜面的、两点分别以、水平抛出,分别落在斜面的、两点(图中未画出),不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度的方向相同
B.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
C.、两点间的距离与、两点间的距离之比为
D.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度大小之比为:
【答案】AC
【难度】0.65
【知识点】与斜面结合的平抛运动
【详解】A.设小球落在斜面上时,速度与水平方向的夹角为,位移与水平方向的夹角为,则由平抛运动的特点知:,,可知,因为小球落在斜面上时,位移与水平方向的夹角为定值,可知,两球接触斜面的瞬间,速度方向相同,A正确;
B.因为,可知甲乙两球运动的时间之比为,B错误;
C.根据,下落距离之比为,则、两点间的距离与、两点间的距离之比为,C正确;
D.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度大小,因两球接触斜面的瞬间,速度方向相同,则速度之比为,D错误。
故选AC。
9.(25-26高二下·广东茂名·开学考试)如图,用与两根绳悬挂一质量分布不均(重心偏左)的矩形画框,画框底部需保持与水平地面平行。若保持绳长不变,将端左移,绳缩短至某一长度(但绳仍长于绳)后悬挂画框,画框保持原状态不动,则改变绳长前后( )
A.绳的拉力大小总等于绳的拉力大小
B.绳的拉力大小总小于绳的拉力大小
C.绳的拉力一直变小
D.绳的拉力大小可能相等
【答案】CD
【难度】0.55
【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、用图解法解决平衡问题
【详解】AB.对画框受力分析如图所示
设AB绳上的拉力与水平方向的夹角为,AC绳上的拉力与水平方向的夹角为,根据题意,保持AB绳长不变,将C端左移,AC绳缩短至某一长度(但AC绳仍长于AB绳),则可知该过程中始终不变,且根据几何关系,始终有;在水平方向根据平衡条件有
由于始终大于,因此始终大于,故AB错误;
CD.重力为恒力,AB绳上力的方向始终不变,做出力的矢量三角形如图所示
由图可知,随着AC绳将C端向左移动,绳AC与竖直方向的夹角在减小,该过程中绳AC上的拉力可能先减小后增大,当绳AC垂直于绳AB时,绳AC上的拉力有最小值,因此AC绳的拉力大小可能相等;该过程中绳AB上的拉力一直变小,故CD正确。
故选CD。
10.(2026·广东深圳·二模)如图所示,足够长的倾斜传送带沿顺时针方向匀速运动,速度大小为,传送带表面粗糙。时刻将某一工件无初速度放在传送带上点,时刻因故障传送带瞬间停止运动。以传送带底端点为零位移处,方向为正方向,。工件的速度、位移随时间变化关系,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【难度】0.4
【知识点】x-t图像、利用v-t图像求加速度、物块在倾斜传送带上运动分析
【详解】ABD.若,即,则工件放上传送带后向上做匀加速运动,加速度
根据,此时v-t图像为过原点的倾斜的直线;根据可知x-t图像为抛物线;
当传送带停止时,物块的加速度大小,物块向上做匀减速运动,此过程中的v-t图像为向下倾斜的直线,x-t图像仍为抛物线的一部分;速度减为零后将静止在传送带上,此后的v-t图像为与t轴重合的直线,x-t图像为与t轴平行的直线;则A正确,BD错误;
C.若,即,则物块放上传送带时物块相对地面静止不动,传送带停止时物块仍静止,则C正确。
故选AC。
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11.(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz,则小车的加速度______(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
(2)下列说法正确的是______。
A.实验需要补偿阻力
B.将打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上
C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D.小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(3)改用如图所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,用刻度尺测量滑块上遮光条的宽度d和两光电门间的距离L;释放左侧的槽码, 滑块向左做加速运动, 通过光电门1时的时间为△t1, 通过光电门2时的时间为△t2:保持光电门1的位置不变, 左右移动光电门2的位置, 并测量多组L值, 以为纵坐标, L为横坐标, 绘制出图像。用刻度尺测量的遮光条的宽度如图乙所示, 则_________cm;若绘制的图像如图丙所示, 则_______s,物块运动的加速度大小为_______m/s2(结果均保留两位有效数字);
【答案】(1)
(2)ACD
(3) 1.00 0.05 0.20
【难度】0.65
【知识点】验证加速度与力成正比的实验
【详解】(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可知
(2)A.为了使得绳子拉力为小车所受的合力,实验需要补偿阻力,故A正确;
B.电火花计时器采用220V交流电源,可知,实验中应将打点计时器接到输出电压为220V的交流电源上,故B错误;
C.为了使细线的拉力等于小车所受外力的合力,补偿阻力后,需要调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行,故C正确;
D.为了避免纸带上出现大量的空白段落,小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,故D正确。
故选ACD。
(3)[1]由图乙可知,该刻度尺精度为0.1cm,故读数要估读到0.01cm,所以读数为
[2][3]根据题意可知滑块经过光电门1、光电门2时的速度分别为,
根据匀变速直线运动位移与速度关系可得
联立整理得
结合图丙可得,
解得,
12.(25-26高二上·河南·阶段检测)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率,已知金属丝的电阻约为。
(1)用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径________mm。紧接着用标有10等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如图乙所示,则该金属丝的长度________cm。
(2)用欧姆表粗测金属丝的电阻,将选择开关拨到________(填“×1”“×10”或“×100”)倍率挡,将两表笔插入插孔,并将两表笔短接,然后进行欧姆调零,将金属丝接在两表笔间,欧姆表指针指在如图丙所示的位置,则粗测金属丝的电阻为________。
(3)为了精确测量金属丝的电阻,实验室提供了如下器材:
A.电源E(电动势1.5V,内阻不计)
B.电流表(量程150mA,内阻约)
C.电流表(量程20mA,内阻)
D.定值电阻R(阻值)
E.滑动变阻器(最大阻值)
F.滑动变阻器(最大阻值)
G.开关S及导线若干
实验要求:测量精度尽量高,且指针偏转范围较大。
①在提供的器材中,滑动变阻器选________。(填器材前序号字母)
②请在方框内画出电路原理图,标出各器材符号____。
③通过实验得到多组和数据,绘制与的关系图。若图线的斜率为k,则电阻丝的电阻的表达式为________(用k、、R表示),电阻丝的电阻率________(用k、、R、D、L表示)。
【答案】(1) 1.840(1.838~1.841范围内均可) 3.14
(2) 10.0(或10也可)
(3) E
【难度】0.65
【知识点】测量电阻丝的电阻率、利用双安法测量电阻、用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)[1][2]螺旋测微器精度值为0.01mm,可得金属丝的直径
图乙游标卡尺精度值为0.1mm,可得金属丝的长度
(2)[1][2]因为金属丝电阻约为,因此用欧姆表粗测金属丝的电阻,需将选择开关拨到“”倍率挡,将两表笔插入插孔,并将两表笔短接,然后进行欧姆调零;由欧姆表的读数可知,粗测金属丝的电阻为
(3)①[1]为了尽可能使电表的调节范围较大,因此滑动变阻器要接成分压电路,则选择阻值较小的即可,即选E。
②滑动变阻器采用分压式接法,改装后的电压表内阻已知,因此电流表采用外接法,如图所示
③[1][2]由欧姆定律可知
即
可知
解得
电阻率
四、解答题(本题共3小题,共44分)
13.(25-26高一下·山东菏泽·期末)某游乐场的旋转飞椅如图甲所示。离地面高度H=10m,半径r=4.5m的水平方向圆盘,由电机带动,可在水平面内转动。座椅由长L=5m的绳子悬挂在圆盘外沿。乘客在座椅中随圆盘一起绕竖直中心轴在水平面内做匀速圆周运动。为确保安全,要求绳子与竖直方向夹角θ不能超过37°,并在离地面高度h=1m处安装了防护网。将乘客和座椅视作质点,绳子视为轻绳,其简化示意图如图乙。重力加速度g取10m/s2,sin 37°=0.6,忽略空气阻力,求:
(1)圆盘转动的最大角速度;
(2)圆盘以最大角速度转动时,一乘客的手机从手中滑落。将手机看作质点,试分析手机滑落后的运动性质,并求出手机在防护网上的落点到竖直中心轴OO'的距离。
【答案】(1)1rad/s
(2)平抛运动,
【难度】0.62
【知识点】平抛运动位移的计算、圆锥摆问题
【详解】(1)圆盘以最大角速度转动时绳子与竖直方向的夹角,根据牛顿第二定律有
解得
(2)手机滑落时具有水平方向的速度,由于忽略空气阻力,手机只受重力作用,故手机做平抛运动,设座椅以最大角速度转动时手机滑落的速度大小为,有
设手机下落至防护网上经历的时间为,水平方向上位移为,根据平抛运动规律分别有,
根据几何关系可知手机在防护网上的落点到竖直中心轴OO'的距离为
联立解得
14.(25-26高二上·云南昆明·期末)如图甲所示,质量为3m的绝缘长木板静止在光滑的水平地面上,长木板处于方向水平向左场强为E的匀强电场中,其右端与电场边界重合。在木板最左端轻轻放入一质量为m的带负电小滑块,滑块在力的作用下开始运动。滑块与木板上表面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,滑块及长木板的速度-时间图像如图乙所示,图中、已知。求:
(1)小滑块所带电荷量;
(2)长木板的长度;
(3)长木板离开电场的时间。
【答案】(1)或
(2)
(3)
【难度】0.4
【知识点】有外力接触面粗糙的板块模型、带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动
【详解】(1)时间内,对滑块有
对木板有
由图像可知
联立解得
或用、表示为
(2)由图乙可知,滑块在时刻开始离开电场做匀减速运动,时间内滑块的位移即为长木板的长度,故板长
(3)设滑块与木板共速时刻为,时间内,滑块做减速运动,满足
长木板继续匀加速运动,两者共速时刻满足
其中
解得
两者共速时的速度
在时间内,对长木板
则长木板在共速后还需运动的时间为
则长木板在电场中运动的时间为
解得
15.(25-26高一下·湖北荆州·期末)如图所示,竖直平面内一直角坐标系xOy,第Ⅲ象限内固定有半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC,轨道圆心与坐标原点O重合,B端在x轴上,C端在y轴上,同时存在大小为、方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限x=0与x=3R之间有大小为、方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带负电的小球从B点正上方高2R处的A点由静止释放,并从B点进入圆弧轨道,重力加速度为g,求:
(1)小球经过C点时的速度大小vC;
(2)小球在第Ⅲ象限中运动的最大动能Ekm;
(3)小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)(,0)、(,0)
【难度】0.36
【知识点】带电物体(计重力)在匀强电场中的圆周运动、带电物体(计重力)在匀强电场中的一般运动
【详解】(1)带负电小球从A点由静止释放到C点过程,根据动能定理可得
解得
(2)设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为,则有
解得
则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时,小球的速度最大,从A点由静止释放到D点过程,根据动能定理可得
解得
(3)在第四象限电场中,小球受到的电场力竖直向上、大小为
小球从C点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动,加速度大小为
方向竖直向上,设小球在电场中经过x轴,则有,
解得,
此时小球竖直方向的速度为
此后小球只受重力,设从第一次到达x轴到第二次到达x轴的时间为,则有
水平位移为
第二次与x轴交点的横坐标为
综上可知,小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标为(,0)、(,0)
试卷第14页,共15页
试卷第15页,共15页
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