精品解析：浙江绍兴市柯桥中学2026-2027学年高二第一学期10月阶段检测物理试题

柯桥中学2026学年第一学期高二年级10月月考试卷（物理） 考生须知： 1.本卷共7页满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题纸。 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分） 1. 下列用国际单位制中的基本单位来表示“磁感应强度”的单位“特斯拉（）”，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 历史上很多科学家对电磁学理论的发展都做出很大贡献，下列有关说法正确的是（ ） A. 法拉第提出电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的 B. 元电荷e的数值最早是由法国学者库仑用实验测得的 C. 卡文迪什通过扭秤实验得出了静电力常量 D. 奥斯特最早发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 3. 如图所示是三根平行直导线的截面图，导线中通以大小都相同、方向如图的电流.AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向（　　） A. 由A指向B B. 由A指向C C. 由A指向D D. 过A垂直于BC向下 4. 被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统（如图），于2025年1月首次稳定悬停于高空，并顺利发电。该系统叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，并将此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知悬停位置的风速为时，该系统的发电功率为，则悬停位置的风速为时，该系统的发电功率为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，近似均可看为绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A. 地球绕太阳运动的向心加速度比木星的小 B. 地球绕太阳运动的周期比木星的小 C. 地球绕太阳公转的线速度比木星的小 D. 地球与太阳中心的连线和木星与太阳中心的连线在相等的时间扫过的面积相等 6. 光照传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（　　） A. 光照减弱的过程中电流表示数增大 B. 光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变 C. 光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大 D. 若电阻箱阻值大于，则秋天傍晚6点之后L才可能发光 7. 某电场中的等差等势线如图所示，已知a点处于等势面1，b点处于等势面2，c点处于等势面5，其中，相邻等势面之间的电势差为U，a、b、c三点处于同一直线上，a、b两点之间的距离为L，下列说法正确的是（ ） A. a、b、c三点的场强关系为 B. 质量为m、电荷量为e的电子经过a点时加速度大小为 C. 将一带负电粒子由a经b移至c的过程中，电场力做负功 D. 若在c点左侧再固定一点电荷＋Q，将一试探电荷＋q由a移到b的过程中，电势能增大 8. 如图所示，光滑的水平地面上放置了两个完全相同的物块，一竖直轻杆固定在物块上，轻杆上端系一长的不可伸长的轻绳，轻绳另一端连接小球C。现用外力将球C拉起直至轻绳处于水平状态后，将小球C由静止释放，小球C摆到最低点的同时物块恰好发生碰撞，此后粘在一起运动，不计一切阻力，已知，均可视为质点，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 整个运动过程中，、、C组成的系统动量守恒 B. 木块碰撞后的速度大小为 C. 木块间的初始距离为 D. 小球C经过最低点后向左摆动所能上升的最大高度为 9. 实验小组测得灯泡L的伏安特性曲线如图甲所示，小组同学将灯泡L接到如图乙所示的电路中。已知乙图中电源的电动势为E=3V，内阻为r=0.4Ω，电流表的内阻为RA=0.6Ω。现将电阻箱的阻值调节为R=5Ω，然后闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为0.3A B. 电阻箱两端的电压为1.4V C. 灯泡L两端的电压为1.1V D. 此时L的电阻为3.0Ω 10. 公园中有一喷泉，将水流以恒定的速率从截面积为S=1cm2的管口持续不断地竖直向上喷出，在水流的冲击下，一质量为m=0.8kg的铁盒稳定悬浮在空中（盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积）。已知水流向上运动并冲击铁盒后，在竖直方向的速度减为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力，已知水的密度，重力加速度g取10m/s2，盒子在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度h约为（ ） A. 2m B. 1.8m C. 1m D. 3m 二、多选题（本题共3小题，每小题4分，共12分） 11. 如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是（ ） A. 图甲中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向水平向左 B. 图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向竖直向下 C. 图丙中导体棒所受的安培力大小为，方向竖直向上 D. 图丁中导体棒所受的安培力大小为，方向垂直纸面向外 12. 如图所示，质量，长度的木板静止于光滑水平面上，某时刻一质量的物块以初速度滑上木板左端，物块可视为质点，与木板之间的动摩擦因数，下列说法正确的是（ ） A. 2s内物块的位移大小为9m B. 物块不会从木板的右侧滑下 C. 2s内木板对物块做功为20J D. 2s内物块和木板组成的系统产生的热量为16J 13. 智能机器人送餐已经越来越普及，其内部的电动机将电能转化为机械能以驱动机器人运动。如图所示，某次送餐服务中，机器人在水平面上由静止开始做加速度为1m/s2的匀加速直线运动，2s时电动机的工作电流为3A。已知机器人和餐品的总质量为20kg，电动机的工作电压恒为40V，额定输出功率为100W，机器人运动过程中所受阻力大小为总重力的0.1倍，重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. t=2s时，牵引力大小为40N B. t=2s时，牵引力功率为60W C. 电动机的内阻为Ω D. 机器人匀加速的时间为3s 三、实验题（本题共3小题，共16分） 14. 有一陶瓷圆筒，外面镀有一层很薄的合金薄膜。为测定薄膜的厚度，某同学先用20分度的游标卡尺测出陶瓷圆筒长度为L，又用螺旋测微器测得筒外径d，最后用多用电表粗测其电阻。并在电工手册查得薄膜的电阻率为ρ。 （1）该同学用20分度游标卡尺测量陶瓷圆筒长度如图1所示，则其长度为L=________mm，螺旋测微器测得筒外径d如图2所示，则筒外径d=________mm，用多用电表欧姆挡的“×100挡粗测薄膜电阻值时，表盘上指针如图3所示，则电阻为________Ω。 （2）该同学利用所测得的物理量及查表的数据，求薄膜厚度表达式D=________。 15. 某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中b与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。 （1）为了验证碰撞过程遵循动量守恒，本实验中必须测量的物理量有________。（填选项前的字母） A. 小球a的质量和小球b的质量 B. 小球飞出的水平距离、、 C. 桌面离地面的高度h D. 小球飞行的时间 （2）关于本实验的实验操作，下列说法中正确的是________。（填选项前的字母） A. 重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同 B. 重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误 C. 用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置 D. 仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB的长度越长 （3）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：________________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示） （4）该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能为________。（用题中已测量的物理量表示） 16. 实验小组同学欲通过伏阻法测量一节干电池的电动势及内阻。实验器材如下： 相同的干电池4节（每节干电池电动势约为 电压表（量程为，内阻为 电阻箱（最大阻值为 电阻箱（最大阻值为 导线、开关若干 （1）图甲中已完成了部分接线，请将该实验实物图补充完整___________。 （2）实验中，需要将电压表量程扩大为，则电阻箱的阻值应调整为_______；电压表示数如图乙所示时，路端电压为___________。 （3）小组同学甲认为电压表分流极小，其所在支路电流可忽略不计，他改变的阻值，记录电压表的示数及此时电阻箱的阻值，并作出关系图像如丙图所示。测得图像的斜率为，则一节电池的电动势___________；一节电池的内阻___________。（结果均保留到小数点后两位） 四、解答题（本题共4小题，共42分） 17. 如图所示，O点左侧水平面粗糙，右侧水平面光滑。过O点的竖直虚线右侧有一水平向左、足够大的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为的绝缘物块，从O点以初速度水平向右进入电场。求： （1）物块向右运动离O点的最远距离L； （2）物块在整个运动过程中受到静电力的冲量I的大小和方向； （3）物块在整个运动过程中产生的内能Q。 18. 图是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，弹簧的质量不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零。已知滑动变阻器总长度，最大阻值，限流电阻阻值为，电源电动势，内阻为，取，弹簧的劲度系数（弹簧始终在弹性限度内），不计一切阻力。求： （1）电压表的最大示数； （2）物体质量为多少时滑动变阻器上消耗的功率最大，并求出最大值； （3）电压表示数与所称物体质量的关系式。 19. 如图电路中定值电阻阻值为，平行板电容器，两板水平放置，板间距离为，板长为。闭合开关，调节滑动变阻器滑片至合适位置，质量为、电荷量为的带电小球以大小为（未知）的初速度，由电容器极板左侧边缘进入电容器，恰好沿直线运动，并在极板右侧边缘点离开电容器，同时进入电容器，板间距为，板间电压与电容器间电压大小相同，其中极板带正电，极板带负电，点为板中线的左端点。小球恰好在极板右侧边缘沿水平方向离开电容器。不考虑两电容器的相互影响，忽略边缘效应，小球视为质点，重力加速度为。求： （1）电容器间的电压大小及流过的电流； （2）小球的初速度； （3）极板的长度。 20. 某兴趣小组设计了一弹射抛接轨道，其竖直截面如图所示，下水平面上的弹簧左端固定连接，右端被锁定于O点，紧靠O点放置一个滑块（可视作质点），光滑轨道OA与倾角37°的固定光滑斜直轨道AB平滑连接；上水平面光滑，其上有一个可动滑板CDE，由粗糙的平面CD和四分之一光滑圆弧DE组成，且两者平滑连接。现解除O点锁定滑块水平弹出，沿水平轨道OA运动后冲上斜轨道AB，然后滑块从B点抛出恰好水平经过C点，沿平面CD、圆弧DE滑行，恰能到达与圆心等高处。已知滑块质量为m＝1kg，滑板质量为M＝1kg，圆弧DE的半径为R＝0.2m，B点距下水平面的高度为，B、C两点间的高度差为，滑块与平面CD之间的动摩擦因数为，滑块运动过程中始终与滑板保持接触。求： （1）滑块滑到B点处的速度大小； （2）将滑块水平弹出时，弹簧释放的弹性势能； （3）CD的长度x； （4）滑块第一次运动到圆弧最低点D时，滑块受到的支持力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 柯桥中学2026学年第一学期高二年级10月月考试卷（物理） 考生须知： 1.本卷共7页满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题纸。 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分） 1. 下列用国际单位制中的基本单位来表示“磁感应强度”的单位“特斯拉（）”，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 可得“磁感应强度”的单位 故选B。 2. 历史上很多科学家对电磁学理论的发展都做出很大贡献，下列有关说法正确的是（ ） A. 法拉第提出电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的 B. 元电荷e的数值最早是由法国学者库仑用实验测得的 C. 卡文迪什通过扭秤实验得出了静电力常量 D. 奥斯特最早发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 【答案】D 【解析】 【详解】A．法拉第提出了电场的概念，但电场线是为了形象描述电场分布引入的假想物理模型，并非客观存在，故A错误； B．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的，库仑的核心贡献是总结得出库仑定律，故B错误； C．卡文迪什通过扭秤实验测得的是万有引力常量，静电力常量的测定与库仑扭秤实验相关，故C错误； D．奥斯特最早发现电流的磁效应，证明电可以产生磁，首次揭示了电与磁之间存在联系，故D正确。 故选D。 3. 如图所示是三根平行直导线的截面图，导线中通以大小都相同、方向如图的电流.AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向（　　） A. 由A指向B B. 由A指向C C. 由A指向D D. 过A垂直于BC向下 【答案】A 【解析】 【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示 直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线C在A点产生磁场，方向从A指向B，即A点磁感应强度的方向由A指向B。 故选A。 4. 被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统（如图），于2025年1月首次稳定悬停于高空，并顺利发电。该系统叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，并将此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知悬停位置的风速为时，该系统的发电功率为，则悬停位置的风速为时，该系统的发电功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设时间t内吹到圆面上空气的质量为m，圆面面积为S，则有 故t时间内空气的动能 该系统的发电功率当风速为时，系统的发电功率 当风速为3v时，系统的发电功率 故选D。 5. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，近似均可看为绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A. 地球绕太阳运动的向心加速度比木星的小 B. 地球绕太阳运动的周期比木星的小 C. 地球绕太阳公转的线速度比木星的小 D. 地球与太阳中心的连线和木星与太阳中心的连线在相等的时间扫过的面积相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．由万有引力充当向心力，解得，半径越小，向心加速度越大。由图可知，地球轨道半径小于木星轨道半径，即，所以地球的向心加速度比木星的大，A错误； B．由万有引力充当向心力，解得，半径越小，周期越小。因为，所以地球绕太阳运动的周期比木星的小，B正确； C．由万有引力充当向心力，解得，半径越小，线速度越大。因为，所以地球绕太阳公转的线速度比木星的大，C错误； D．根据开普勒第二定律，对于同一行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。地球和木星是不同的行星，它们的轨道半径和角速度不同，单位时间内扫过的面积不相等，D错误。 故选B。 6. 光照传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（　　） A. 光照减弱的过程中电流表示数增大 B. 光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变 C. 光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大 D. 若电阻箱阻值大于，则秋天傍晚6点之后L才可能发光 【答案】D 【解析】 【详解】A．光照减弱的过程中，光敏电阻的阻值增大，整个回路的电阻增大，电流表示数减小，故A错误； B．电压表和电流表示数的比值为并联部分总电阻，光照减弱的过程中，电压表和电流表示数的比值增大，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律可知电压表和电流表变化量绝对值的比值为，恒定不变，故C错误； D．若电阻箱阻值大于，则当光敏电阻阻值大于傍晚6点时的阻值时，灯泡才可能发光，故D正确。 故选D。 7. 某电场中的等差等势线如图所示，已知a点处于等势面1，b点处于等势面2，c点处于等势面5，其中，相邻等势面之间的电势差为U，a、b、c三点处于同一直线上，a、b两点之间的距离为L，下列说法正确的是（ ） A. a、b、c三点的场强关系为 B. 质量为m、电荷量为e的电子经过a点时加速度大小为 C. 将一带负电粒子由a经b移至c的过程中，电场力做负功 D. 若在c点左侧再固定一点电荷＋Q，将一试探电荷＋q由a移到b的过程中，电势能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．等差等势面的疏密表示电场的强弱，由图可知，c点场强最大，故A错误； B．在等势面1、2间，越靠近c点电场的场强越强，越靠近a点场强越弱，所给电场并非匀强电场，则a点的场强E小于，由可知，质量为m、电荷量为e的电子经过a点时加速度小于，故B错误； C．带负电粒子从a点移动到c点的过程中电势能增大，电场力做负功，故C正确； D．若在c点左侧再固定一点电荷，由a移到b的过程中，电场力做功无法确定（或a、b、c三点的电势高低无法确定），电势能增减无法确定，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，光滑的水平地面上放置了两个完全相同的物块，一竖直轻杆固定在物块上，轻杆上端系一长的不可伸长的轻绳，轻绳另一端连接小球C。现用外力将球C拉起直至轻绳处于水平状态后，将小球C由静止释放，小球C摆到最低点的同时物块恰好发生碰撞，此后粘在一起运动，不计一切阻力，已知，均可视为质点，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 整个运动过程中，、、C组成的系统动量守恒 B. 木块碰撞后的速度大小为 C. 木块间的初始距离为 D. 小球C经过最低点后向左摆动所能上升的最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．木块A、B和小球C组成的系统由于竖直方向动量不守恒，水平方向动量守恒，所以系统的总动量不守恒，故A错误； B．C球第一次摆到最低点过程中，以向左为正方向，由系统水平方向动量守恒可得 由系统机械能守恒可得 联立解得， 木块碰撞过程 解得木块碰撞后的速度大小为，故B错误； C．C球第一次摆到最低点过程中，根据题意有 又 联立可得木块间的初始距离为，故C错误； D．小球C经过最低点后向左摆动，当三者共速时，到达最大高度，根据动量守恒可知，初态水平总动量为零，末态水平总动量为零，速度为零，根据能量守恒 解得，故D正确。 故选D。 9. 实验小组测得灯泡L的伏安特性曲线如图甲所示，小组同学将灯泡L接到如图乙所示的电路中。已知乙图中电源的电动势为E=3V，内阻为r=0.4Ω，电流表的内阻为RA=0.6Ω。现将电阻箱的阻值调节为R=5Ω，然后闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为0.3A B. 电阻箱两端的电压为1.4V C. 灯泡L两端的电压为1.1V D. 此时L的电阻为3.0Ω 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据闭合电路欧姆定律可得 作出U-I关系图像，如图所示 由图可知，此时灯泡两端的电压为1.10V，通过灯泡的电流为0.32A，即电流表的示数为0.32A，故A错误，C正确； BD．由欧姆定律得电阻箱R两端的电压为 灯泡L的电阻为 故BD错误。 故选C。 10. 公园中有一喷泉，将水流以恒定的速率从截面积为S=1cm2的管口持续不断地竖直向上喷出，在水流的冲击下，一质量为m=0.8kg的铁盒稳定悬浮在空中（盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积）。已知水流向上运动并冲击铁盒后，在竖直方向的速度减为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力，已知水的密度，重力加速度g取10m/s2，盒子在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度h约为（ ） A. 2m B. 1.8m C. 1m D. 3m 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知水对铁盒的作用力大小为。选取极短时间内冲击到铁盒上的水柱为研究对象，设水到达铁盒时的速度为 该部分水的质量为  由动量定理得：即  代入数据  解得 水离开喷口后做竖直上抛运动，根据运动学公式  代入数据得  解得  故选B。 二、多选题（本题共3小题，每小题4分，共12分） 11. 如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是（ ） A. 图甲中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向水平向左 B. 图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向竖直向下 C. 图丙中导体棒所受的安培力大小为，方向竖直向上 D. 图丁中导体棒所受的安培力大小为，方向垂直纸面向外 【答案】BD 【解析】 【详解】A．安培力公式为 ，是电流方向与磁场方向的夹角，安培力方向由左手定则判断。电流方向与磁场方向平行（都垂直纸面向里），，安培力大小为，故A错误； B．电流方向与磁场垂直， 由左手定则，安培力方向为竖直向下，故B正确； C．磁场垂直纸面向里，电流在纸面内，电流始终与磁场垂直，，安培力大小应为，方向垂直导线斜向上，故C错误； D．磁场与电流方向夹角为，因此  磁场和电流都在纸面内，由左手定则可判断安培力方向垂直纸面向外，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，质量，长度的木板静止于光滑水平面上，某时刻一质量的物块以初速度滑上木板左端，物块可视为质点，与木板之间的动摩擦因数，下列说法正确的是（ ） A. 2s内物块的位移大小为9m B. 物块不会从木板的右侧滑下 C. 2s内木板对物块做功为20J D. 2s内物块和木板组成的系统产生的热量为16J 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．物块滑上木板后，物块做匀减速运动，加速度大小 木板做匀加速运动，加速度大小 设经过时间两者共速，有 解得 共速时速度 此过程中物块位移 木板位移 相对位移 故物块不会从木板右侧滑下；共速后两者一起匀速运动，2s内物块的位移，故AB正确； C．2s内木板对物块做功等于物块动能的变化量，由动能定理得，故C错误； D．2s内系统产生的热量，故D错误。 故选AB。 13. 智能机器人送餐已经越来越普及，其内部的电动机将电能转化为机械能以驱动机器人运动。如图所示，某次送餐服务中，机器人在水平面上由静止开始做加速度为1m/s2的匀加速直线运动，2s时电动机的工作电流为3A。已知机器人和餐品的总质量为20kg，电动机的工作电压恒为40V，额定输出功率为100W，机器人运动过程中所受阻力大小为总重力的0.1倍，重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. t=2s时，牵引力大小为40N B. t=2s时，牵引力功率为60W C. 电动机的内阻为Ω D. 机器人匀加速的时间为3s 【答案】AC 【解析】 【详解】AD． 匀加速直线运动阶段，由牛顿第二定律 得牵引力 匀加速结束时，电动机输出功率达到额定输出功率，此时 得末速度 匀加速时间 则仍在匀加速阶段，因此牵引力为，故A正确，D错误； B．时速度 牵引力功率，故B错误； C．时电动机输入总功率 根据能量关系可得 代入 解得，故C正确。 故选AC。 三、实验题（本题共3小题，共16分） 14. 有一陶瓷圆筒，外面镀有一层很薄的合金薄膜。为测定薄膜的厚度，某同学先用20分度的游标卡尺测出陶瓷圆筒长度为L，又用螺旋测微器测得筒外径d，最后用多用电表粗测其电阻。并在电工手册查得薄膜的电阻率为ρ。 （1）该同学用20分度游标卡尺测量陶瓷圆筒长度如图1所示，则其长度为L=________mm，螺旋测微器测得筒外径d如图2所示，则筒外径d=________mm，用多用电表欧姆挡的“×100挡粗测薄膜电阻值时，表盘上指针如图3所示，则电阻为________Ω。 （2）该同学利用所测得的物理量及查表的数据，求薄膜厚度表达式D=________。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图可得，主尺读数为，游标尺对齐刻度前有7个小格，故最终读数为 [2]由题图可得，螺旋测微器的读数为 [3]由题图可得，结合档位，得出最终读数 【小问2详解】 合金薄膜可以看成薄圆柱壳，则通过电流的横截面积 由电阻定律得，薄膜厚度表达式 15. 某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中b与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。 （1）为了验证碰撞过程遵循动量守恒，本实验中必须测量的物理量有________。（填选项前的字母） A. 小球a的质量和小球b的质量 B. 小球飞出的水平距离、、 C. 桌面离地面的高度h D. 小球飞行的时间 （2）关于本实验的实验操作，下列说法中正确的是________。（填选项前的字母） A. 重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同 B. 重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误 C. 用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置 D. 仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB的长度越长 （3）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：________________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示） （4）该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能为________。（用题中已测量的物理量表示） 【答案】（1）AB （2）ACD （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．验证碰撞过程遵循动量守恒，需要比较碰撞前后系统的总动量，必须测出两球的质量，A正确； B．小球离开桌面后做平抛运动，下落高度相同则飞行时间相同，水平位移与抛出速度成正比，可用水平位移代替速度，故必须测量小球飞出的水平距离、、，B正确； C．桌面离地面的高度只影响飞行时间，而三种情况下飞行时间相同，验证式中可约去，故不需要测量，C错误； D．由平抛运动规律知飞行时间可由高度求出，但本实验中无需测出该时间，D错误。 故选AB。 【小问2详解】 A．弹簧每次锁定的长度相同，b球被弹出后到达桌边时的速度才相同，可保证多次实验的入射速度一致，A正确； B．重复操作时小球的落点并不完全重合，是偶然误差造成的，属于正常现象，不能说明实验操作出现了错误，B错误； C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，能够减小测量误差，C正确； D．仅调节桌面的高度时，b球抛出的初速度不变，由平抛规律知桌面越高，飞行时间越长，线段OB的长度越长，D正确。 故选ACD。 【小问3详解】 第一次实验中b球单独飞出，设其到达桌边时的速度为，落点为B；第二次碰撞后，b球、a球的速度分别为，，落点分别为A、C。小球离开桌面后均做平抛运动，下落高度相同，飞行时间t相同，水平位移与速度成正比 若碰撞过程遵循动量守恒，有 两边同时乘以t，得 即说明碰撞过程遵循动量守恒。 【小问4详解】 第一次实验中b球单独飞出，设其到达桌边时的速度为，由平抛运动规律有 解得 水平桌面光滑，弹簧锁定时具有的弹性势能全部转化为b球的动能，则弹簧锁定时具有的弹性势能。 16. 实验小组同学欲通过伏阻法测量一节干电池的电动势及内阻。实验器材如下： 相同的干电池4节（每节干电池电动势约为 电压表（量程为，内阻为 电阻箱（最大阻值为 电阻箱（最大阻值为 导线、开关若干 （1）图甲中已完成了部分接线，请将该实验实物图补充完整___________。 （2）实验中，需要将电压表量程扩大为，则电阻箱的阻值应调整为_______；电压表示数如图乙所示时，路端电压为___________。 （3）小组同学甲认为电压表分流极小，其所在支路电流可忽略不计，他改变的阻值，记录电压表的示数及此时电阻箱的阻值，并作出关系图像如丙图所示。测得图像的斜率为，则一节电池的电动势___________；一节电池的内阻___________。（结果均保留到小数点后两位） 【答案】（1） （2） ①. 3000 ②. 5.00 （3） ①. 1.47 ②. 0.37 【解析】 【小问1详解】 【小问2详解】 [1]因为电压表量程要扩大为原量程的2倍，在电压表上串联等于其内阻的电阻，所以电阻箱的阻值应为。 [2]电压表示数如图乙所示为2.50V，根据串联电路原理，路端电压为5.00V。 【小问3详解】 [1][2]设电源电动势为E，内阻为r，阻为R，外电压为，根据闭合电路的欧姆定律有 整理得 设电压表示数为，则有 以上两式联立整理得 则有 ， 解得 ， 则一节电池的电动势及内阻为 ， 四、解答题（本题共4小题，共42分） 17. 如图所示，O点左侧水平面粗糙，右侧水平面光滑。过O点的竖直虚线右侧有一水平向左、足够大的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为的绝缘物块，从O点以初速度水平向右进入电场。求： （1）物块向右运动离O点的最远距离L； （2）物块在整个运动过程中受到静电力的冲量I的大小和方向； （3）物块在整个运动过程中产生的内能Q。 【答案】（1）;（2），其方向与方向相反;（3） 【解析】 【详解】（1）物块向右减速运动，根据动能定理有 得 （2)取方向为正方向，由于物块从出发到返回出发点的过程中，静电力做功为零，所以返回出发点时的速度 根据动量定理有 得 负号表示其方向与方向相反。 （3)在物块运动的全过程中，根据能量守恒有 18. 图是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，弹簧的质量不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零。已知滑动变阻器总长度，最大阻值，限流电阻阻值为，电源电动势，内阻为，取，弹簧的劲度系数（弹簧始终在弹性限度内），不计一切阻力。求： （1）电压表的最大示数； （2）物体质量为多少时滑动变阻器上消耗的功率最大，并求出最大值； （3）电压表示数与所称物体质量的关系式。 【答案】（1）6V；（2）0.1kg，2.025W；（3） 【解析】 【详解】（1）经分析知，当滑片在最下方时，电压表示数最大，电路总电阻为 由闭合电路欧姆定律可得 联立解得 （2）滑动变阻器的功率 将定值电阻当电源内阻，当等效电源内阻与滑动变阻器有效电阻相等时，滑动变阻器消耗功率最大，即 滑动变阻器的最大功率为 根据胡克定律 ， 质量为 （3）由受力分析知 则当弹簧形变量增加时有 即 由闭合电路的欧姆定律可得 又有 联立解得 19. 如图电路中定值电阻阻值为，平行板电容器，两板水平放置，板间距离为，板长为。闭合开关，调节滑动变阻器滑片至合适位置，质量为、电荷量为的带电小球以大小为（未知）的初速度，由电容器极板左侧边缘进入电容器，恰好沿直线运动，并在极板右侧边缘点离开电容器，同时进入电容器，板间距为，板间电压与电容器间电压大小相同，其中极板带正电，极板带负电，点为板中线的左端点。小球恰好在极板右侧边缘沿水平方向离开电容器。不考虑两电容器的相互影响，忽略边缘效应，小球视为质点，重力加速度为。求： （1）电容器间的电压大小及流过的电流； （2）小球的初速度； （3）极板的长度。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电小球受电场力和重力作用，恰好沿直线运动，有 其中， 解得 由 解得 【小问2详解】 依题意，有 得 依题意可知，在电容器中，小球恰好在极板右侧边缘沿水平方向离开电容器 如图所示，此时小球在竖直方向的速度减为零 由 有 其中 由上问可知，小球带正电 板间电压与电容器间电压大小相同 有 得 解得 【小问3详解】 在电容器中，水平方向有 由 有 则 解得 20. 某兴趣小组设计了一弹射抛接轨道，其竖直截面如图所示，下水平面上的弹簧左端固定连接，右端被锁定于O点，紧靠O点放置一个滑块（可视作质点），光滑轨道OA与倾角37°的固定光滑斜直轨道AB平滑连接；上水平面光滑，其上有一个可动滑板CDE，由粗糙的平面CD和四分之一光滑圆弧DE组成，且两者平滑连接。现解除O点锁定滑块水平弹出，沿水平轨道OA运动后冲上斜轨道AB，然后滑块从B点抛出恰好水平经过C点，沿平面CD、圆弧DE滑行，恰能到达与圆心等高处。已知滑块质量为m＝1kg，滑板质量为M＝1kg，圆弧DE的半径为R＝0.2m，B点距下水平面的高度为，B、C两点间的高度差为，滑块与平面CD之间的动摩擦因数为，滑块运动过程中始终与滑板保持接触。求： （1）滑块滑到B点处的速度大小； （2）将滑块水平弹出时，弹簧释放的弹性势能； （3）CD的长度x； （4）滑块第一次运动到圆弧最低点D时，滑块受到的支持力大小。 【答案】（1）5m/s （2）18J （3）0.5m （4）50N 【解析】 【小问1详解】 由分析可知，滑块从B到C做的是斜抛运动，且C点恰好是斜抛运动的最高点。所以其竖直方向上做的是竖直上抛运动，则根据竖直上抛运动的性质有 解得 由分速度与合速度的夹角关系可得滑块滑到B点处的速度大小为 【小问2详解】 对滑块从O到B过程列动能定理方程有 解得弹簧释放时的弹性势能为 【小问3详解】 滑块刚落在C点的速度为 滑块从C到E过程对滑块和滑板组成的系统在水平方向列动量守恒定律方程有 解得滑块到达与圆心等高处时的速度为 则根据能量守恒定律有 代入数据解得CD的长度为x＝0.5m 【小问4详解】 设滑块到D点的速度为，此时滑板的速度为，则滑块从C到D过程对滑块和滑板组成的系统列动量守恒定律方程有满足 根据能量守恒定律有 又因为滑块在D点满足 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $