精品解析:湖南邵阳市邵东市第一中学2026-2027学年高二上学期第一次监测物理试题
2026-10-17
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内容正文:
2026年下学期第一次教学监测高二物理
时量:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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. 下列关于物体的冲量、动量、速度、动能的说法正确的是( )
A. 如果物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
B. 物体做变速运动,动量一定变化
C. 物体的合外力冲量为零,动量可能变化
D. 物体做变速运动,动能一定变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.动量是矢量,同时受速度大小和方向影响。速度大小不变时,若速度方向发生变化(如匀速圆周运动),动量也会改变,故A错误;
B.变速运动的定义是速度(矢量)发生变化的运动,物体质量不变,由可知,速度变化时动量一定变化,故B正确;
C.根据动量定理,合外力冲量等于动量变化量,即,合外力冲量为零时,动量变化量一定为零,动量不可能变化,故C错误;
D.动能是标量,仅和速度大小有关。变速运动可能仅速度方向改变、大小不变(如匀速圆周运动),此时动能不变,故D错误。
故选B。
2. 在空间站的建设方面,我国顺利地完成了自己的计划,将“天和”核心舱发射进入了地球轨道,乘坐宇宙飞船在太空航行旅游将变成现实。假设有一宇宙飞船,它的正面面积为,以速度飞入一宇宙微粒尘区,此尘区每立方米体积的微粒数为,微粒的平均质量为。设微粒与飞船外壳碰撞后附于飞船上,若要飞船速度保持不变,则关于飞船应增加的牵引力正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,时间内,吸附于飞船上的微粒的总质量
根据动量定理可得
解得
故选A。
3. 如图所示的直流电路中,、两点之间接入一内阻为的电风扇,电源的电动势和内阻分别为、,的大小恒为。接通电路,电风扇开始正常工作,此时内阻不计的G表的读数为。则下列说法正确的是( )
A. 电风扇两端的电压为8.0V B. 电风扇的额定功率为12W
C. 电源的效率约为50% D. 电风扇的效率约为85.7%
【答案】D
【解析】
【详解】A.电风扇两端的电压为
故A错误;
B.由题意接通电路,电风扇正常工作,此时消耗的电功率为电风扇的额定功率,则
故B错误;
D.电风扇内阻消耗的功率为
则电风扇的输出功率为
电风扇的效率为
故D正确;
C.电源的内耗功率为
电源消耗的总功率为
则电源的输出功率为
电源的效率为
故C错误。
故选D。
4. 如图所示,在正四面体的顶点a、b分别固定电荷量为Q的等量异种点电荷,c、d为正四面体的另外两个顶点,f是棱ad的中点。若正四面体的棱长为L,静电力常量为k,则以下判断正确的是( )
A. c点电势高于d点电势
B. c点的电场强度大小为
C. c、d两点的电场强度方向不同
D. 将电子沿棱从f移动到d,电子的电势能减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.依题意,可知c、d位于两电荷的中垂面上,电势相等,故A错误;
BC.由电场强度的叠加原理可知,c、d两点的电场强度大小相等,方向相同,其大小均为,故B正确,C错误;
D. 由等量异种电荷电场分布可知,沿棱从f到d方向,与电场强度方向成锐角,而沿电场强度方向电势降低,所以沿棱从f到d电势逐渐降低,将电子沿棱从f移动到d,电子的电势能增加,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,长为L的细绳吊起一个质量为m的摆球,细绳上端固定,使摆球在水平面内以角速度做匀速圆周运动。已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 摆球运动过程中,所受合力的大小为
B. 细绳与竖直方向夹角的正弦值为
C. 摆球运动一周,重力的冲量为0
D. 摆球运动一周,拉力的冲量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.摆球做水平面内的匀速圆周运动,圆周运动的轨道半径是(为绳与竖直方向夹角),向心力即合力大小为
故A错误;
B.对摆球受力分析,竖直方向合力为0,水平方向合力提供向心力:
整理可得
故B错误;
C.摆球运动一周的时间为,重力是恒力,因此重力冲量大小为
方向竖直向下,不为0,故C错误;
D.摆球运动一周后速度与初始状态完全相同,动量变化量。根据动量定理,合冲量等于动量变化,即
因此拉力的冲量与重力冲量大小相等、方向相反,拉力冲量大小为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示电路图,电源电动势为,内阻为,为定值电阻,为滑动变阻器,带电液滴能在平行板电容器中的点处于静止状态。闭合开关S,在滑片P向下滑动的过程中,三个电表示数的变化量分别为、、。关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变大 B. 电压表的示数变小
C. D. 液滴将向下运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.当滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值将变大,根据闭合电路欧姆定律有
所以电路的电流即电流表A的示数变小,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律有
所以随着电路电流的减小滑动变阻器两端的电压即电压表的示数增大,故B错误;
C.根据欧姆定律可得
则有
根据闭合电路欧姆定律可得
则有
所以,故C正确;
D.电容器并联在电源的两端,所以电容器两极板间的电势差等于电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律可得电源的路端电压为
当滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则电路中的电流变小,所以电源的路端电压变大。则根据可知,电容器两极板间的场强会变大。由于液滴原来静止时有
所以当电容器两极板间的场强变大时,液滴将向上运动,故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示的电路中,是可调电阻,是定值电阻,电源内阻不计。实验时调节的阻值,得到若干组电压和电流的数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出的图线如图乙所示。电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 定值电阻
B. 电源的电动势
C. 可调电阻上消耗的最大功率为1.25W
D. 当干路电流为0.6A时,可调电阻
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律可得
由图乙可知,当时,;当时,
代入这两组数据,解得,
故AB错误;
C.可调电阻上消耗的功率为
由数学关系可知,当,即当时,可调电阻上消耗的功率最大,此时为
故C正确;
D.当干路电流为时,由图乙可知此时两端的电压为
此时可调电阻的阻值为
故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 如图所示,光滑的半圆槽置于光滑的水平地面上,从一定高度自由下落的小球恰能沿半圆槽边缘的切线方向滑入原先静止的槽内,对此情况,下列说法正确的是( )
A. 小球第一次离开槽时,将向右上方做斜抛运动
B. 小球第一次离开槽时,将做竖直上抛运动
C. 小球离开槽后,仍能落回槽内,而槽将做往复运动
D. 槽一直向右运动
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.小球与半圆槽组成的系统在水平方向所受合外力为零,初状态时系统在水平方向动量为零,由动量守恒定律可知,小球第一次离开槽时,系统水平方向动量守恒,球与槽在水平方向的速度都为零,球离开槽后做竖直上抛运动,故A错误,B正确;
CD.小球沿槽的右侧下滑到底端过程,槽向右做加速运动,球从底端向左侧上升过程,槽向右做减速运动,球离开槽时,槽静止,球做竖直上抛运动,然后小球落回槽的左侧,球从槽的左侧下滑过程,槽向左做加速运动,从最低点向右上滑时,槽向左做减速运动,然后球离开槽做竖直上抛运动,此后重复上述过程,由此可知,槽在水平面上做往复运动,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示为某简易欧姆表电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。已知干电池(电动势,内阻不计),电流表G(满偏电流内阻),定值电阻(阻值为),定值电阻、。若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω,下列说法正确的是( )
A. 开关S下端为红表笔
B. 当开关S合向a时,欧姆表的倍率是“×1”倍率
C. 当开关S合向b时,欧姆表的倍率是“×1”倍率
D. 将开关S合向b,正确操作后接入待测电阻,发现电流表指针指向的位置,则待测电阻
【答案】BD
【解析】
【详解】欧姆表的中值电阻等于它的内阻。由可知,中值电阻越小,满偏(红黑表笔短接调零)时回路中的总电流越大。
“×1”挡的中值电阻为,满偏总电流
“×10”挡的中值电阻为,满偏总电流
A.欧姆表使用时电流应从黑表笔流出,即黑表笔与内部电源的正极相连。由题图可知左侧的表笔为红表笔,开关S下端为黑表笔,故A错误;
B.开关S合向a时,G与串联后再与并联,并联部分的分流作用强,满偏时回路总电流大()、内阻小,故为“×1”倍率,故B正确;
C.开关S合向b时,与串联后再与G并联,并联部分的分流作用弱,满偏时回路总电流小()、中值电阻为,故为“×10”倍率,故C错误;
D.开关S合向b时为“×10”挡,其中值电阻即内阻等于。接入后指针指在处,说明回路总电流为满偏总电流的
由,得
解得,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,匀强电场方向水平向右带负电的小球从斜面顶端的O点水平向右抛出,初速度大小为v0,小球带电量为﹣q,质量为m,运动轨迹如图中曲线所示,小球打到斜面上P点的速度方向竖直向下。已知斜面与小球初速度方向的夹角为60°,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球做曲线运动的加速度大小为
B. 小球由O点到P点用时
C. 小球通过P点时的速度大小为
D. 小球在运动过程中最小速度为
【答案】ABD
【解析】
【详解】ABC.取水平向右为轴正方向、竖直向下为轴正方向,设小球从点到点用时。小球所受电场力水平向左,由牛顿第二定律得
竖直方向仅受重力,故做自由落体运动。到达点时水平速度为零,由匀变速直线运动规律得
水平位移
竖直位移,图中沿斜面,故
联立得
由水平速度方程得
合加速度大小
到达点时速度竖直向下,大小,故AB正确,C错误;
D.由前述加速度可得,运动中速度大小满足
平方项的零点在到达点所用时间的四分之一处,属于题设运动过程,故,故D正确。
故选ABD。
三、实验题(共20分)
11. 如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则应选择________。
A. , B. ,
C. , D. ,
(2)该实验需要满足的实验条件为( )
A. 斜槽轨道必须是光滑的
B. 斜槽轨道末端的切线是水平的
C. 入射球每一次都要从同一高度由静止滚下
D. 碰撞的瞬间,入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
(3)图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置,测量平抛射程。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。(填选项的符号)
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球开始释放高度
C. 测量抛出点距地面的高度
D. 分别找到、相碰后平均落地点的位置、
E. 测量两球平抛射程、
(4)在实验误差允许范围内,若满足关系式________,即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒(用题目中所给已知量表示)。
【答案】(1)C (2)BCD (3)ADE
(4)
【解析】
【小问1详解】
为保证一维碰撞,需要保证,为保证碰后入射小球不反弹,应保证。
故选C。
【小问2详解】
A. 斜槽光滑与否不影响小球碰后做平抛运动,故A错误;
B.为保证碰后两球均做平抛运动,轨道末端的切线必须是水平的,故B正确;
C.为保证入射小球每次到达斜槽末端速度相同,入射小球每一次都要从同一高度由静止开始滚下,故C正确;
D.碰撞的瞬间,在末端切线水平的前提下,入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行,发生一维对心碰撞,可以保证两小球均做平抛运动,故D正确。
故选BCD。
【小问3详解】
由动量守恒定律得
化简得
A.两个小球质量需要测出,故A正确;
B.开始释放的高度无需测出,故B错误;
C.抛出点离地高度无需测出,故C错误;
DE.平均落点位置需要找出以确定两球各自的平抛射程,故DE正确。
故选ADE。
【小问4详解】
满足关系式即可验证。
12. 用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径和长度,如下图所示,螺旋测微器的读数为________mm,游标卡尺的读数为________mm。
【答案】 ①. 1.416(1.415~1.417) ②. 42.40
【解析】
【详解】[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以螺旋测微器的读数为
[2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以游标卡尺的读数为
13. 用伏安法测电阻丝的电阻值,如图甲所示的电表使用0~0.6A量程时,图中示数为________A;如图乙所示的电表使用0~15V量程时,图中示数为________V。
【答案】 ①. 0.44 ②. 8.5
【解析】
【详解】[1]电流表每一小格表示0.02A,其示数为0.44A;
[2]电压表每一小格表示0.5V,其示数为8.5V。
14. 磷酸铁锂电池具有较高的安全性和能量密度,广泛应用于我国的电动汽车。某同学利用以下器材测量单体磷酸铁锂电池的电动势和内阻。
A.磷酸铁锂电池(电动势约为3V,内阻为几十毫欧)
B.电压表V(量程0~3V)
C.毫安表mA(量程200mA,内阻为1.5Ω)
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)
G.开关、导线若干
根据提供的器材,设计电路如图甲所示。
(1)将毫安表与定值电阻并联改装成电流表Ⓐ,则改装后的量程为__________A(结果保留两位有效数字)
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,多次记录电压表的示数U、改装后电流表Ⓐ的示数I,作出U-I图线如图乙所示,该磷酸铁锂电池的电动势E=__________V,内阻r=__________mΩ。(以上结果均保留两位有效数字)
(3)利用图甲进行测量,该磷酸铁锂电池的电动势测量值__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)1.2 (2) ①. 3.2 ②. 83
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
毫安表的满偏电压为
则改装后干路最大电流为
即改装后的电流表量程为1.2A。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
由图乙可知图像的截距
图像斜率的绝对值
解得
【小问3详解】
考虑到电压表的分流作用,根据闭合电路欧姆定律有
整理得
所以图像的截距
故
即利用题图甲进行测量,磷酸铁锂电池的电动势测量值偏小。
四、解答题(本题共3小题,共37分)
15. 如图所示,两滑块A、B位于光滑水平面上,已知A的质量,B的质量。滑块B的左端连有轻质弹簧,弹簧开始处于自由伸长状态。现使滑块A以速度水平向右运动,通过弹簧与静止的滑块B相互作用(整个过程弹簧没有超过弹性限度),直至分开。求:
(1)滑块通过弹簧相互作用过程中弹簧的最大弹性势能;
(2)滑块B的最大动能;
(3)滑块A的动能最小时,弹簧的弹性势能。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)当弹簧压缩到最短时,弹簧的弹性势能,此时滑块A和B的速度相同.选取向右为正方向,根据动量守恒定律
解得
根据机械能守恒定律,知弹簧的最大弹性势能等于滑块A、B损失的动能,为
解得
(2)当A、B分离时,滑块B的速度最大,由动量守恒和能量守恒定律得
解得
则滑块B的最大动能
(3)当A的速度为零时,滑块A的动能最小时,根据
解得
弹簧的弹性势能
解得
16. 如图所示,空间中有两块带电平行金属板M、N,两板间距为,两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的点飞入,点到下极板左端点的竖直距离为且,然后从下极板的右端点点飞出,并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场,电场强度。已知小球带正电,质量,电荷量,重力加速度取,,不计空气阻力。求:
(1)小球在点的速度大小;
(2)极板的长度;
(3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球从A点到B点由动能定理可得
解得
【小问2详解】
小球在两板间做类平抛运动,则有,
其中
解得
【小问3详解】
小球在圆弧轨道上运动时,在等效平衡位置时速度最大,等效平衡位置如图所示,由图可知
解得
小球在B点时,设与的夹角为α,可知
解得
小球从B点到等效平衡位置由动能定理可得
解得
17. 如图所示,一质量的小车由水平部分和光滑圆轨道BC组成,圆弧BC的半径R=0.4m且与水平部分相切于B点,小物块与段的滑动摩擦因数μ=0.2,小车静止时左端与固定的光滑曲面轨道相切,一质量为的小滑块从距离轨道底端高为h=1.8m处由静止滑下,并与静止在小车左端的质量为的小物块(可视为质点)发生弹性碰撞,碰撞时间极短。已知除了小车段粗糙外,其余所有接触面均光滑,重力加速度。
(1)求碰撞后瞬间物块的速度;
(2)求物块Q在小车上运动1s内相对于小车运动的距离(此时Q未到B点且速度大于小车的速度);
(3)要使物块既可以到达B点又不会从小车上掉下来,求小车左侧水平长度AB的取值范围。
【答案】(1),方向水平向右;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物块沿滑下,设末速度,由机械能守恒定律得
解得
物块、碰撞,取向右为正,碰后、速度分别为、,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
,
故碰撞后瞬间物块的速度为,方向水平向右
(2)物块与小车相对运动,可由牛顿第二定律求得两者的加速度
物块的位移
小车的位移
解得
(3)段最长,则物块刚好到达点时就与木板共速,根据动量守恒定律有
可得共同速度为
由能量守恒定律得
解得
段最短,则物块刚好回到点时与木板共速,根据动量守恒定律可得共同速度仍为
由能量守恒定律得
解得
当段最短时物块在圆弧上共速时上升高度需要验证是否超过,由能量守恒定律得
解得
所以不会从圆弧轨道上滑出,则段的长度范围为
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2026年下学期第一次教学监测高二物理
时量:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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. 下列关于物体的冲量、动量、速度、动能的说法正确的是( )
A. 如果物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
B. 物体做变速运动,动量一定变化
C. 物体的合外力冲量为零,动量可能变化
D. 物体做变速运动,动能一定变化
2. 在空间站的建设方面,我国顺利地完成了自己的计划,将“天和”核心舱发射进入了地球轨道,乘坐宇宙飞船在太空航行旅游将变成现实。假设有一宇宙飞船,它的正面面积为,以速度飞入一宇宙微粒尘区,此尘区每立方米体积的微粒数为,微粒的平均质量为。设微粒与飞船外壳碰撞后附于飞船上,若要飞船速度保持不变,则关于飞船应增加的牵引力正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示的直流电路中,、两点之间接入一内阻为的电风扇,电源的电动势和内阻分别为、,的大小恒为。接通电路,电风扇开始正常工作,此时内阻不计的G表的读数为。则下列说法正确的是( )
A. 电风扇两端的电压为8.0V B. 电风扇的额定功率为12W
C. 电源的效率约为50% D. 电风扇的效率约为85.7%
4. 如图所示,在正四面体的顶点a、b分别固定电荷量为Q的等量异种点电荷,c、d为正四面体的另外两个顶点,f是棱ad的中点。若正四面体的棱长为L,静电力常量为k,则以下判断正确的是( )
A. c点电势高于d点电势
B. c点的电场强度大小为
C. c、d两点的电场强度方向不同
D. 将电子沿棱从f移动到d,电子的电势能减少
5. 如图所示,长为L的细绳吊起一个质量为m的摆球,细绳上端固定,使摆球在水平面内以角速度做匀速圆周运动。已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 摆球运动过程中,所受合力的大小为
B. 细绳与竖直方向夹角的正弦值为
C. 摆球运动一周,重力的冲量为0
D. 摆球运动一周,拉力的冲量大小为
6. 如图所示电路图,电源电动势为,内阻为,为定值电阻,为滑动变阻器,带电液滴能在平行板电容器中的点处于静止状态。闭合开关S,在滑片P向下滑动的过程中,三个电表示数的变化量分别为、、。关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变大 B. 电压表的示数变小
C. D. 液滴将向下运动
7. 如图甲所示的电路中,是可调电阻,是定值电阻,电源内阻不计。实验时调节的阻值,得到若干组电压和电流的数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出的图线如图乙所示。电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 定值电阻
B. 电源的电动势
C. 可调电阻上消耗的最大功率为1.25W
D. 当干路电流为0.6A时,可调电阻
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 如图所示,光滑的半圆槽置于光滑的水平地面上,从一定高度自由下落的小球恰能沿半圆槽边缘的切线方向滑入原先静止的槽内,对此情况,下列说法正确的是( )
A. 小球第一次离开槽时,将向右上方做斜抛运动
B. 小球第一次离开槽时,将做竖直上抛运动
C. 小球离开槽后,仍能落回槽内,而槽将做往复运动
D. 槽一直向右运动
9. 如图所示为某简易欧姆表电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。已知干电池(电动势,内阻不计),电流表G(满偏电流内阻),定值电阻(阻值为),定值电阻、。若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω,下列说法正确的是( )
A. 开关S下端为红表笔
B. 当开关S合向a时,欧姆表的倍率是“×1”倍率
C. 当开关S合向b时,欧姆表的倍率是“×1”倍率
D. 将开关S合向b,正确操作后接入待测电阻,发现电流表指针指向的位置,则待测电阻
10. 如图所示,匀强电场方向水平向右带负电的小球从斜面顶端的O点水平向右抛出,初速度大小为v0,小球带电量为﹣q,质量为m,运动轨迹如图中曲线所示,小球打到斜面上P点的速度方向竖直向下。已知斜面与小球初速度方向的夹角为60°,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球做曲线运动的加速度大小为
B. 小球由O点到P点用时
C. 小球通过P点时的速度大小为
D. 小球在运动过程中最小速度为
三、实验题(共20分)
11. 如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则应选择________。
A. , B. ,
C. , D. ,
(2)该实验需要满足的实验条件为( )
A. 斜槽轨道必须是光滑的
B. 斜槽轨道末端的切线是水平的
C. 入射球每一次都要从同一高度由静止滚下
D. 碰撞的瞬间,入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
(3)图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置,测量平抛射程。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。(填选项的符号)
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球开始释放高度
C. 测量抛出点距地面的高度
D. 分别找到、相碰后平均落地点的位置、
E. 测量两球平抛射程、
(4)在实验误差允许范围内,若满足关系式________,即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒(用题目中所给已知量表示)。
12. 用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径和长度,如下图所示,螺旋测微器的读数为________mm,游标卡尺的读数为________mm。
13. 用伏安法测电阻丝的电阻值,如图甲所示的电表使用0~0.6A量程时,图中示数为________A;如图乙所示的电表使用0~15V量程时,图中示数为________V。
14. 磷酸铁锂电池具有较高的安全性和能量密度,广泛应用于我国的电动汽车。某同学利用以下器材测量单体磷酸铁锂电池的电动势和内阻。
A.磷酸铁锂电池(电动势约为3V,内阻为几十毫欧)
B.电压表V(量程0~3V)
C.毫安表mA(量程200mA,内阻为1.5Ω)
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)
G.开关、导线若干
根据提供的器材,设计电路如图甲所示。
(1)将毫安表与定值电阻并联改装成电流表Ⓐ,则改装后的量程为__________A(结果保留两位有效数字)
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,多次记录电压表的示数U、改装后电流表Ⓐ的示数I,作出U-I图线如图乙所示,该磷酸铁锂电池的电动势E=__________V,内阻r=__________mΩ。(以上结果均保留两位有效数字)
(3)利用图甲进行测量,该磷酸铁锂电池的电动势测量值__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、解答题(本题共3小题,共37分)
15. 如图所示,两滑块A、B位于光滑水平面上,已知A的质量,B的质量。滑块B的左端连有轻质弹簧,弹簧开始处于自由伸长状态。现使滑块A以速度水平向右运动,通过弹簧与静止的滑块B相互作用(整个过程弹簧没有超过弹性限度),直至分开。求:
(1)滑块通过弹簧相互作用过程中弹簧的最大弹性势能;
(2)滑块B的最大动能;
(3)滑块A的动能最小时,弹簧的弹性势能。
16. 如图所示,空间中有两块带电平行金属板M、N,两板间距为,两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的点飞入,点到下极板左端点的竖直距离为且,然后从下极板的右端点点飞出,并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场,电场强度。已知小球带正电,质量,电荷量,重力加速度取,,不计空气阻力。求:
(1)小球在点的速度大小;
(2)极板的长度;
(3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。
17. 如图所示,一质量的小车由水平部分和光滑圆轨道BC组成,圆弧BC的半径R=0.4m且与水平部分相切于B点,小物块与段的滑动摩擦因数μ=0.2,小车静止时左端与固定的光滑曲面轨道相切,一质量为的小滑块从距离轨道底端高为h=1.8m处由静止滑下,并与静止在小车左端的质量为的小物块(可视为质点)发生弹性碰撞,碰撞时间极短。已知除了小车段粗糙外,其余所有接触面均光滑,重力加速度。
(1)求碰撞后瞬间物块的速度;
(2)求物块Q在小车上运动1s内相对于小车运动的距离(此时Q未到B点且速度大于小车的速度);
(3)要使物块既可以到达B点又不会从小车上掉下来,求小车左侧水平长度AB的取值范围。
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