精品解析：陕西西安市第一中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题

西安第一中学26—27上第一次月考高二物理试题 一、单项选择题：本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，每小题只有一个选项符合要求。 1. 如图所示为匀强电场的场强随时间变化的图像。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（ ） A. 带电粒子始终向同一个方向运动 B. 末带电粒子回到原出发点 C. 末带电粒子的速度最大 D. 内，电场力做的总功为零 2. A、B是电场中一条电场线上的两点，如图甲所示，时刻，一个电子从A点由静止释放，仅在静电力作用下从A点运动到B点，该过程中其速度v随时间t的变化图像如图乙所示。关于该电场，下列说法正确的是（ ） A. 该电场可能是由负点电荷产生的 B. A点的电场强度小于B点的电场强度 C. 该电子在A点的电势能小于在B点的电势能 D. 可以判断出电场线的方向是由A到B 3. 如图所示，一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，极板水平放置，有一带电油滴静止在电容器内部空间的P点，之后迅速将一有厚度的金属板插入两板之间，插入位置紧靠上极板，则下列说法正确的是（ ） A. 带电油滴带负电 B. 电容器的电容减小 C. P点的电势降低 D. 带电油滴仍保持静止 4. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表，若把分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（ ） A. 图甲中的的指针偏角相同 B. 图甲中的的示数相同 C. 图乙中的的示数和偏角都不同 D. 图乙中的的指针偏角相同 5. 某同学利用图甲所示电路进行实验，定值电阻，电源电动势为E，内阻不计，电压表为理想电表，滑动变阻器的最大阻值分别为10 Ω、100 Ω、1000 Ω。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电压表读数随（滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线a、b、c如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关前滑片应处于电路图中滑动变阻器的最右端 B. 滑动变阻器最大阻值为10 Ω时，得到的曲线是a C. 滑动变阻器最大阻值为100 Ω时，实验得到的曲线为c D. 为了方便调节，实验中应选用最大阻值为10 Ω的滑动变阻器 6. 一半椭圆形滑槽放置在光滑水平地面上，其质量，半长轴，半短轴。在滑槽右侧上沿处由静止释放一质量为的小球（质点），与滑槽间摩擦不计。在滑槽参考系中，最低点的曲率半径为，下列说法正确的是（ ） A. 小球与滑槽构成的系统动量守恒 B. 滑槽做振动的振幅为 C. 小球的运动轨迹为椭圆 D. 小球运动到最低点时对滑槽的压力大小为 7. 如图所示，质量分别为、的乙、丙两个小球并排放置在光滑的水平面上，质量为的小球甲以速度（沿乙、丙的连线方向）向乙球运动，三个小球之间的碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是（ ） A. 当三个小球间的碰撞都结束之后，乙处于静止状态 B. 当三个小球间的碰撞都结束之后，乙的速度大小为 C. 乙、丙在发生碰撞的过程中，丙对乙做的功为 D. 甲、乙在发生碰撞的过程中，乙对甲的冲量的大小为 二、多项选择题：本题共3小题。每小题有多个选项符合题目要求。 8. 如图所示，某同学设计了一个新型的“母子球”，“母子球”由A、B两部分组成，A是一个质量为m的长方体物块，B是用弹性材料制成、顶部有凹槽的实心球，其质量为4m，在凹槽中安装有一个完全压紧不能再压缩的小硬弹簧（弹簧在弹性限度内），并通过轻绳将A、B两部分紧连在一起。实验时，将此装置从B下端离水平地板的高度H处由静止释放，B触地后在极短时间内反弹，与地板的碰撞为弹性碰撞。在“母子球”反弹开始向上运动的瞬间，连接A、B两部分的轻绳因受到扰动而突然断开，弹簧瞬时伸展释放弹性势能，A、B分别开始上升。不计空气阻力和弹簧的重力，已知弹簧完全压紧不能再压缩时的弹性势能为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　 ） A. “母子球”刚接触地面时的速度大小为 B. 弹簧恢复原长过程中，对A做正功，对B没有做功 C. 相互作用结束后，A上升的最大高度为25H D. 由于没有机械能损失，相互作用结束后，B能够上升的最大高度为H 9. 如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v₀沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端离开小车，重力加速度为，则（　　） A. 小球将向右做平抛运动 B. 小球将做自由落体运动 C. 小球在弧形槽内上升的最大高度为 D. 此过程小球对小车做的功为 10. 如图所示a、b、c、d为匀强电场中4条沿水平方向的等势面，一个质量为m，电荷量为q的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在A点的速度大小为，在B点的速度大小为，A、B连线长为L，连线与等势面间的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则（ ） A. 粒子所受的电场力方向竖直向下 B. 匀强电场的电场强度方向竖直向下 C. 粒子从A点运动到B点电场力做负功 D. 匀强电场的电场强度大小为 三、实验题：本题共2小题。 11. 某实验小组利用如图甲所示的电路研究电容器充放电规律，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，A为电流传感器，V为电压传感器，C为平行板电容器。图乙为放电过程中某个物理量随时间变化的图像。 （1）如果观察电容器的放电现象，应将开关S________接（填“1”或“2”）。 （2）放电过程中，定值电阻R上电流的流向为（　　） A. 从a到b B. 从b到a （3）若图乙中曲线与坐标轴所围成的面积S表示放电过程中电容器释放的总电荷量，则图像纵轴的物理量为（　　） A. 通过R的电流 B. R两端的电压 （4）若将电容器的电容增大，其他情况不变，则图乙中曲线与坐标轴所围成的面积将________（填“增大”“减小”或“不变”）。 12. 利用如图甲所示的电路测量一未知电阻Rx（大约2 kΩ）的阻值。其中R3为电阻箱（最大阻值为9 999.9 Ω），G是灵敏电流计，R1（最大阻值为20 Ω）、R2（最大阻值为2 kΩ）为两个滑动变阻器，电源E（电压约为1.5 V）。 （1）图乙是根据电路图作出的实物连线图，其中缺少几条导线，请把缺少的导线正确连接在图乙中____。 （2）将电阻箱的阻值调整到2 000.0 Ω，将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片B的位置，使得灵敏电流计的示数为零，这种情况下A与B所在位置的电势____（填“相等”或“不相等”）。 （3）将电阻箱R3和Rx位置对调，其他条件保持不变，再调整R3的阻值，当R3的阻值等于2 880.0 Ω时，灵敏电流计的示数也恰好为零。则被测电阻Rx＝____ Ω。 四、解答题，本题共3个小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 13. 如图，，小物块，MN、PQ段均光滑，且PQ段足够长；物体A、B上表面粗糙，最初均处于静止。小物块C静止在a点，已知MN长度，现给小物块C一个水平向右的瞬间冲量。求： （1）小物块C受到瞬间冲量获得的速度vC大小，及其在MN段的运动时间t。 （2）当C滑上A后，若刚好在A的右边缘与A具有共同的速度v1（此时还未与B相碰），求v1的大小。 （3）A、C共同运动一段时间后与B相碰，若已知碰后A被反弹回来，速度大小为0.2 m/s，C最后和B保持相对静止，求B、C最终具有的共同速度v2大小。 14. 圆筒的横截面如图所示，其圆心为O，筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中，粒子与圆筒发生3次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，不计重力。 （1）求M、N间电场强度E的大小； （2）求圆筒的半径R； （3）欲使粒子仍从M板边缘的P处由静止释放，进入圆筒后与圆筒碰撞2次后从S孔射出，在保持M、N间电场强度E不变的情况下，应如何平移M板？ 15. 如图所示，一个可视为质点的小球从点静止摆下，摆到最低点点时摆线刚好被拉断，小球在点恰好未与地面接触。小球进入粗糙的水平面后向右运动到点并进入一竖直放置的光滑圆弧形轨道。已知摆线长，小球在点时摆线与竖直方向的夹角，小球质量，B点到点的距离，小球与水平面间动摩擦因数，重力加速度取。 （1）求摆线所能承受的最大拉力； （2）要使小球上升过程中不脱离圆弧形轨道，求圆弧形轨道半径的取值范围； （3）若小球带电且电荷量，小球到达光滑圆弧轨道点时立即在圆弧轨道所处空间内加入一个水平向右的匀强电场，电场强度，其他条件不变，不计小球运动过程中电荷量损失。要使小球能够做完整的圆周运动，求圆弧轨道半径的取值范围（结果用分数表示即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西安第一中学26—27上第一次月考高二物理试题 一、单项选择题：本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，每小题只有一个选项符合要求。 1. 如图所示为匀强电场的场强随时间变化的图像。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（ ） A. 带电粒子始终向同一个方向运动 B. 末带电粒子回到原出发点 C. 末带电粒子的速度最大 D. 内，电场力做的总功为零 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．取第内电场的方向为正方向，设第内粒子的加速度大小为，第内的加速度大小为， 由 可知， 由图可知第内加速度大小等于、方向与第加速度方向相同， 可见，粒子第内向负方向运动，末粒子的速度为零，然后向正方向运动，至末回到原出发点，粒子的速度为 0，ABC错误； D．图像如图所示， 由动能定理可知，电场力做的总功为零，D正确； 故选D。 2. A、B是电场中一条电场线上的两点，如图甲所示，时刻，一个电子从A点由静止释放，仅在静电力作用下从A点运动到B点，该过程中其速度v随时间t的变化图像如图乙所示。关于该电场，下列说法正确的是（ ） A. 该电场可能是由负点电荷产生的 B. A点的电场强度小于B点的电场强度 C. 该电子在A点的电势能小于在B点的电势能 D. 可以判断出电场线的方向是由A到B 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．由 图像可知，电子做加速度减小的加速运动。电子从运动到，说明电场力方向由指向。因为电子带负电，所以电场线方向由指向 。又因为加速度减小，根据 可知电场强度减小，即 若是负点电荷产生的电场，负电荷位于点左侧，且点离电荷更近，场强更大，故A正确，BD错误； C．电子从运动到的过程中，速度增大，动能增大。根据能量守恒定律，电子的电势能减小，所以该电子在A点的电势能大于在B点的电势能，故C错误。 故选A。 3. 如图所示，一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，极板水平放置，有一带电油滴静止在电容器内部空间的P点，之后迅速将一有厚度的金属板插入两板之间，插入位置紧靠上极板，则下列说法正确的是（ ） A. 带电油滴带负电 B. 电容器的电容减小 C. P点的电势降低 D. 带电油滴仍保持静止 【答案】C 【解析】 【详解】A．油滴原本静止，说明电场力与重力平衡、电场力向上。由题图知下极板接正极，可确定极板间电场方向向上，因此判断油滴带正电，故A错误； B．电容器始终与恒定电压的电源相连，因此极板间总电压U保持不变。插入有厚度的金属板后，金属板内部静电平衡场强为零，等效于极板的间距d减小。 电容决定式 d减小，其他参数不变，因此电容增大，故B错误； D．极板间电场强度 U不变、d减小，因此E增大； 又电场力F=qE 则电场力增大，大于重力，带电油滴不能保持静止，故D错误。 C．P点与下极板的距离不变，而电场强度E增大，根据可知P点与下极板间的电势差增大； 又下极板接地，电势为0，且电场线从下极板指向上极板，电势逐渐降低，则P点电势为负值，所以P点的电势降低，C正确。 故选C。 4. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表，若把分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（ ） A. 图甲中的的指针偏角相同 B. 图甲中的的示数相同 C. 图乙中的的示数和偏角都不同 D. 图乙中的的指针偏角相同 【答案】A 【解析】 【详解】AB．图甲中两电流表并联，端电压相同。设表头内阻为、两表端电压为，由欧姆定律得两表头电流均为，所以指针偏角相同。两表改装后的量程不同，相同偏角对应的示数不同，故A正确，B错误； CD．图乙中两电流表串联，流过两表的总电流相同，故示数相同。两表量程不同，分流电阻不同，相同总电流分配到表头的电流不同，指针偏角不同，故CD错误。 故选A。 5. 某同学利用图甲所示电路进行实验，定值电阻，电源电动势为E，内阻不计，电压表为理想电表，滑动变阻器的最大阻值分别为10 Ω、100 Ω、1000 Ω。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电压表读数随（滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线a、b、c如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关前滑片应处于电路图中滑动变阻器的最右端 B. 滑动变阻器最大阻值为10 Ω时，得到的曲线是a C. 滑动变阻器最大阻值为100 Ω时，实验得到的曲线为c D. 为了方便调节，实验中应选用最大阻值为10 Ω的滑动变阻器 【答案】D 【解析】 【详解】A．为保障电路安全，实验开始前滑片应打至最左端，此时流经待测电路的电流为0，故A错误； BCD．当滑动变阻器最大阻值远小于时，并联部分电阻，输出电压 图像接近直线，则滑动变阻器最大阻值为10 Ω时，得到的曲线是c，滑动变阻器最大阻值为100 Ω时，实验得到的曲线为b，滑动变阻器最大阻值为1000 Ω时，实验得到的曲线为a，为了方便调节，实验中应选用最大阻值为10 Ω的滑动变阻器，故BC错误，D正确。 故选D。 6. 一半椭圆形滑槽放置在光滑水平地面上，其质量，半长轴，半短轴。在滑槽右侧上沿处由静止释放一质量为的小球（质点），与滑槽间摩擦不计。在滑槽参考系中，最低点的曲率半径为，下列说法正确的是（ ） A. 小球与滑槽构成的系统动量守恒 B. 滑槽做振动的振幅为 C. 小球的运动轨迹为椭圆 D. 小球运动到最低点时对滑槽的压力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球与滑槽组成的系统，竖直方向上小球存在向心加速度，合外力不为零，竖直方向动量不守恒；仅水平方向不受外力，水平方向动量守恒，总动量不守恒，故A错误； B．系统水平方向动量守恒，初始水平总动量为0，满足人船模型的动量守恒推论，任意时刻满足 则有 其中是小球相对地面的水平位移，是滑槽相对地面的水平位移，且小球相对滑槽的水平位移满足 代入、，解得滑槽向右的最大位移为 当小球滑到左侧上沿时，滑槽会向右运动再运动0.2m后速度变为0，此时滑槽位于初始位置右侧0.4m处，后续滑槽会在初始位置和该位置之间往复运动，因此滑槽振动的振幅为，故B错误； C．椭圆滑槽的方程是滑槽参考系（非惯性系）下的轨迹，以滑槽中心为原点，可得椭圆方程 而小球相对地面参考系的水平坐标满足， 以滑槽初始时中心位置为坐标原点，得到小球相对地面的轨迹方程  其中，可得该轨迹方程是以为圆心，半径为的圆，因此小球运动轨迹是圆。故C错误； D．小球滑到最低点时，由水平动量守恒得 结合机械能守恒 代入数值解得 此时小球相对滑槽的速度为 在滑槽参考系中，最低点的曲率半径为 由向心力公式 代入得轨道支持力 根据牛顿第三定律，小球对滑槽的压力大小为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量分别为、的乙、丙两个小球并排放置在光滑的水平面上，质量为的小球甲以速度（沿乙、丙的连线方向）向乙球运动，三个小球之间的碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是（ ） A. 当三个小球间的碰撞都结束之后，乙处于静止状态 B. 当三个小球间的碰撞都结束之后，乙的速度大小为 C. 乙、丙在发生碰撞的过程中，丙对乙做的功为 D. 甲、乙在发生碰撞的过程中，乙对甲的冲量的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．以碰撞前甲球的速度方向为正，甲球与乙球发生弹性碰撞，设碰撞后的速度分别为和，根据甲球与乙球组成系统动量守恒得 由能量守恒定律得 解得， 乙球与丙球发生弹性碰撞，设碰撞后的速度分别为和，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 解得，，故AB错误； C．乙、丙在发生碰撞的前后，乙球动能变化为 解得 则丙对乙做的功为，故C正确； D．甲、乙在发生碰撞的过程中，甲的动量变化量为 解得 乙对甲的冲量的大小为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题。每小题有多个选项符合题目要求。 8. 如图所示，某同学设计了一个新型的“母子球”，“母子球”由A、B两部分组成，A是一个质量为m的长方体物块，B是用弹性材料制成、顶部有凹槽的实心球，其质量为4m，在凹槽中安装有一个完全压紧不能再压缩的小硬弹簧（弹簧在弹性限度内），并通过轻绳将A、B两部分紧连在一起。实验时，将此装置从B下端离水平地板的高度H处由静止释放，B触地后在极短时间内反弹，与地板的碰撞为弹性碰撞。在“母子球”反弹开始向上运动的瞬间，连接A、B两部分的轻绳因受到扰动而突然断开，弹簧瞬时伸展释放弹性势能，A、B分别开始上升。不计空气阻力和弹簧的重力，已知弹簧完全压紧不能再压缩时的弹性势能为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　 ） A. “母子球”刚接触地面时的速度大小为 B. 弹簧恢复原长过程中，对A做正功，对B没有做功 C. 相互作用结束后，A上升的最大高度为25H D. 由于没有机械能损失，相互作用结束后，B能够上升的最大高度为H 【答案】AC 【解析】 【详解】A．将此装置从B下端离水平地板的高度H处由静止释放，根据机械能守恒定律可得 解得“母子球”刚接触地面时的速度大小 A正确； B．因为弹簧处于完全压紧不能再压缩的状态，所以 B 与水平地面碰撞后 A、B 以速度竖直向上弹起，轻绳因受拉动而突然断开，弹簧瞬间释放的弹性势能，设此时 A、B的速度分别为、，选竖直向上为正方向，根据动量守恒定律得 根据能量守恒定律得 联立解得， 弹簧恢复原长过程中，弹簧对A做正功，使得A的动能瞬间增大为，弹簧对B做负功，使得B的动能瞬间变为，B错误； CD．相互作用结束后，A以速度竖直上抛，上升的最大高度为 B的速度瞬间变为，B能够上升的最大高度为，C正确，D错误； 故选AC。 9. 如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v₀沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端离开小车，重力加速度为，则（　　） A. 小球将向右做平抛运动 B. 小球将做自由落体运动 C. 小球在弧形槽内上升的最大高度为 D. 此过程小球对小车做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，整个过程水平方向动量守恒定律可得 由能量守恒定律可得 联立解得，，即小球和小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，A错误，B正确； C．从开始到小球上升到最高点过程，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒，则由 由能量守恒定律可得 联立解得，C错误； D．对小车由动能定理可得 则此过程小球对小车做的功为，D正确。 故选BD。 10. 如图所示a、b、c、d为匀强电场中4条沿水平方向的等势面，一个质量为m，电荷量为q的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在A点的速度大小为，在B点的速度大小为，A、B连线长为L，连线与等势面间的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则（ ） A. 粒子所受的电场力方向竖直向下 B. 匀强电场的电场强度方向竖直向下 C. 粒子从A点运动到B点电场力做负功 D. 匀强电场的电场强度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．该电场为匀强电场，等势面沿水平方向，则电场方向沿竖直方向，粒子的轨迹向下弯曲，所以粒子受到的电场力方向竖直向下，粒子从A点运动到B点电场力做正功，故A正确，C错误； B．由于粒子的电性未知，则无法判断匀强电场的电场强度方向，故B错误； D．A、B两点沿电场线方向的距离为，由动能定理有 联立解得 故D正确。 故选AD。 三、实验题：本题共2小题。 11. 某实验小组利用如图甲所示的电路研究电容器充放电规律，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，A为电流传感器，V为电压传感器，C为平行板电容器。图乙为放电过程中某个物理量随时间变化的图像。 （1）如果观察电容器的放电现象，应将开关S________接（填“1”或“2”）。 （2）放电过程中，定值电阻R上电流的流向为（　　） A. 从a到b B. 从b到a （3）若图乙中曲线与坐标轴所围成的面积S表示放电过程中电容器释放的总电荷量，则图像纵轴的物理量为（　　） A. 通过R的电流 B. R两端的电压 （4）若将电容器的电容增大，其他情况不变，则图乙中曲线与坐标轴所围成的面积将________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）2 （2）A （3）A （4）增大 【解析】 【小问1详解】 由图可知，开关接1时，电容器与电源相连，电容器处于充电状态，当开关接2时，电容器的上下极板相连，电容器处于放电状态。 【小问2详解】 由于电容器的上极板带正电，下极板带负电，所以放电过程中，电流从上极板流出，经过定值电阻R上电流的流向为从a到b。 故选A。 【小问3详解】 曲线与坐标轴所围成的面积S表示放电过程中电容器释放的总电荷量，根据可知，图像纵轴的物理量为通过R的电流。 故选A。 【小问4详解】 若将电容器的电容增大，其他情况不变，根据可知，电容器储存的电荷量增大，则图乙中曲线与坐标轴所围成的面积将增大。 12. 利用如图甲所示的电路测量一未知电阻Rx（大约2 kΩ）的阻值。其中R3为电阻箱（最大阻值为9 999.9 Ω），G是灵敏电流计，R1（最大阻值为20 Ω）、R2（最大阻值为2 kΩ）为两个滑动变阻器，电源E（电压约为1.5 V）。 （1）图乙是根据电路图作出的实物连线图，其中缺少几条导线，请把缺少的导线正确连接在图乙中____。 （2）将电阻箱的阻值调整到2 000.0 Ω，将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片B的位置，使得灵敏电流计的示数为零，这种情况下A与B所在位置的电势____（填“相等”或“不相等”）。 （3）将电阻箱R3和Rx位置对调，其他条件保持不变，再调整R3的阻值，当R3的阻值等于2 880.0 Ω时，灵敏电流计的示数也恰好为零。则被测电阻Rx＝____ Ω。 【答案】（1） （2）相等 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据电路图进行连线，可得实物连线图如下 【小问2详解】 灵敏电流计的示数为零，说明没有电流经过，这种情况下与所在位置的电势相等。 【小问3详解】 设滑片左边的电阻为，滑片右边的电阻为，和位置调换前，由灵敏电流计的示数为零可得 和位置调换后，由灵敏电流计的示数为零可得 联立以上两式可得被测电阻的阻值为 四、解答题，本题共3个小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 13. 如图，，小物块，MN、PQ段均光滑，且PQ段足够长；物体A、B上表面粗糙，最初均处于静止。小物块C静止在a点，已知MN长度，现给小物块C一个水平向右的瞬间冲量。求： （1）小物块C受到瞬间冲量获得的速度vC大小，及其在MN段的运动时间t。 （2）当C滑上A后，若刚好在A的右边缘与A具有共同的速度v1（此时还未与B相碰），求v1的大小。 （3）A、C共同运动一段时间后与B相碰，若已知碰后A被反弹回来，速度大小为0.2 m/s，C最后和B保持相对静止，求B、C最终具有的共同速度v2大小。 【答案】（1）， （2）3m/s （3）1.24m/s 【解析】 【小问1详解】 小物块C受到瞬间冲量，获得速度，由动量定理得 解得 小物块C在MN段做匀速直线运动，运动时间为t，可得 解得 【小问2详解】 小物块C滑上A的过程中，动量守恒，共同速度为v1，可得 解得 【小问3详解】 A与B碰撞过程，碰撞时间极短，C的运动状态来不及变化，仅A、B系统动量守恒（取向右为正方向） 已知碰后A反弹，速度大小为0.2m/s，即 代入数据解得碰撞后B的速度 A碰后向左运动，C此时速度仍为，之后C与B通过摩擦力作用最终共速，C、B组成的系统水平方向动量守恒 解得。 14. 圆筒的横截面如图所示，其圆心为O，筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中，粒子与圆筒发生3次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，不计重力。 （1）求M、N间电场强度E的大小； （2）求圆筒的半径R； （3）欲使粒子仍从M板边缘的P处由静止释放，进入圆筒后与圆筒碰撞2次后从S孔射出，在保持M、N间电场强度E不变的情况下，应如何平移M板？ 【答案】（1） （2） （3）向下平移2d 【解析】 【小问1详解】 设两板间的电压为U，由动能定理得 由匀强电场中电势差与电场强度的关系得 联立解得M、N间电场强度E的大小 【小问2详解】 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设圆半径为r，由几何知识可知，粒子转过的圆心角为，由几何关系得r＝R 粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，得 联立解得圆筒的半径 【小问3详解】 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示： 由几何知识可知，粒子转过的圆心角为， 粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，则有 解得 由动能定理得 解得 则M板向下平移的距离 15. 如图所示，一个可视为质点的小球从点静止摆下，摆到最低点点时摆线刚好被拉断，小球在点恰好未与地面接触。小球进入粗糙的水平面后向右运动到点并进入一竖直放置的光滑圆弧形轨道。已知摆线长，小球在点时摆线与竖直方向的夹角，小球质量，B点到点的距离，小球与水平面间动摩擦因数，重力加速度取。 （1）求摆线所能承受的最大拉力； （2）要使小球上升过程中不脱离圆弧形轨道，求圆弧形轨道半径的取值范围； （3）若小球带电且电荷量，小球到达光滑圆弧轨道点时立即在圆弧轨道所处空间内加入一个水平向右的匀强电场，电场强度，其他条件不变，不计小球运动过程中电荷量损失。要使小球能够做完整的圆周运动，求圆弧轨道半径的取值范围（结果用分数表示即可）。 【答案】（1） （2）或 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从点到点的过程，由动能定理可列 解得 在点，由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 从点到点的过程中摩擦力做功，由动能定理可列 解得 ①小球进入圆弧形轨道后，设小球到达圆弧形轨道最高点的速度为，要使小球不脱离圆弧形轨道应满足 小球从点运动到圆弧形轨道最高点的过程，由动能定理可列 联立解得 ②小球进入圆弧形轨道后，上升的最大高度满足，小球可沿轨道返回， 小球从点运动到最高点的过程有 解得 所以要使小球不脱离圆弧形轨道，圆弧形轨道半径的取值范围是或 【小问3详解】 小球在匀强电场中受到的电场力 则小球在该复合场中的等效重力 根据 可得，方向与竖直方向成向右下。 小球在该等效重力场中，要完成完整的圆周运动，到达等效最高点的速度至少等于，即 小球从点进入的速度不变，则运动到最高点由动能定理可列 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $