湖南省株洲市2026-2027学年高二上学期期中考试物理自编模拟试卷
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内容正文:
湖南省株洲市2026-2027学年高二上学期期中考试物理自编模拟试卷
物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条
形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用
橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3. 考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并收回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.在科学发展史上,很多科学家做出了杰出的贡献。他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法。下列叙述不正确的是( )
A.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场,这是一种形象化的研究方法
B.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法
C.库仑得出库仑定律并测出了元电荷e的数值
D.电场强度的表达式E= 和电势差的表达式U= 都是利用比值法得到的定义式
2.如图所示,相距为d的两水平虚线L1和分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为质量为m,将线框在磁场上方高h处由静止释放。如果ab边进入磁场时的速度为v0,刚好匀速进入磁场。cd边刚穿出磁场时的速度也为v0,则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中( )
A.线框刚进入磁场时磁通量减少
B.线框从初始位置到完全进入磁场,磁通量变化量
C.线框整个过程中一直有感应电流
D.线框从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场损失的机械能为
3.我国计划在2030年前实现首次载人登月,如图所示,飞船被月球捕获后,会先绕月球做周期为T的椭圆轨道运动,AC为椭圆的长轴,BD为椭圆的短轴,已知飞船贴着月球表面运动的周期为,月球的半径为R,则( )
A.飞船从B到C的运动时间为0.25T
B.若长轴的长度为,则
C.飞船在C点的速度大于在D点的速度
D.飞船在A点的加速度小于在D点的加速度
4.在某次探究活动中,小明在时刻将篮球以一定的初速度竖直向下抛出,用传感器和计算机得到篮球运动的图像是斜率为的直线,如图所示,其中为其下落的距离。已知篮球下落过程中受到的阻力恒定,篮球的质量为,重力加速度大小为。下列说法正确的是
( )
A.篮球下落过程中做变加速直线运动
B.篮球下落的初速度大小为
C.篮球下落的加速度大小为
D.篮球下落过程中受到的阻力大小为
5.如图所示,a、b、c为点电荷m产生的电场中的三条电场线,虚线MNP是带电粒子n只在电场力作用下的运动轨迹,则( )
A.粒子n在P点的加速度比在M点的加速度小
B.粒子n在P点的动能比在M点的动能大
C.若粒子n带负电,则点电荷m为负电荷
D.若粒子n带负电,则M点电势高于P点电势
6.如图甲所示,在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中,单刀双掷开关先置于1位置,待一段时间后,再置于2位置,利用电容器放电过程中记录的数据作出的图像如图乙所示,已知电源电动势为,下列说法正确的是( )
A.到时间内,电容器放电量约为
B.电容器的电容约为
C.如果将一块陶瓷板放入电容器两板之间,则电容变小
D.如果将平行板电容器的板间距离增大,放电图像距坐标原点会变远
7.如图所示,平面直角坐标系xOy内,一个正方形的四个顶点A、B、C、D与坐标原点O的距离均为a,在四个顶点处分别固定一个电荷量为q的正点电荷,取无穷远处电势为0。下列说法正确的是( )
A.若将另一点电荷置于O点,使四个顶点上的每个点电荷所受库仑力的合力均为0,则该点电荷为负电荷,电荷量为
B.若将另一点电荷置于O点,使四个顶点上的每个点电荷所受库仑力的合力均为0,则该点电荷为负电荷,电荷量为
C.若将B、D两点的点电荷均换成电荷量为q的负点电荷,换之前O点电场强度和电势均为0,换之后O点电场强度和电势均不为0
D.若将B、D两点的点电荷均换成电荷量为q的负点电荷,换之前O点电场强度为0,电势大于0,换之后O点电场强度和电势均为0
8.如图所示,质量为4m的物体A和质量为m箱子B,用轻质细绳跨过光滑的定滑轮相连,A置于倾角θ=30°的斜面上,恰好处于静止状态。现向B中缓慢地加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中( )
A.A有上向滑动的趋势,所以受到沿斜面向下的摩擦力
B.A所受的摩擦力可能先减小后增大
C.A与斜面间的动摩擦因数可能是
D.当箱子B的总质量变为2.5m时,系统还能保持静止状态
9. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像如图所示,其中乙图线为抛物线。则下列说法正确的是( )
A.时刻两车相距最远
B.时刻乙车从后面追上甲车
C.时刻两车的速度刚好相等
D.时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
10.如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场强度的方向水平向右(图甲中由B指向C),电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面,磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度射出第一个粒子,并在此之后,每隔1s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度射出,射出的粒子均能击中C点。若,且粒子由A点到C点的运动时间均小于1s。不计空气阻力、粒子重力及电磁、磁场变化带来的影响,且电磁、磁场的变化无延迟,对于各粒子由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.磁场方向垂直纸面向里
B.电场强度大小和磁感应强度大小之比为
C.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为
D.第一个粒子和第二个粒子通过C点的动能之比为
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.高三(6)班某探究小组利用如图甲所示装置探究含动滑轮连接体系统的动力学特性。
(1)实验开始前,取下动滑轮和重物,将长木板不带定滑轮的一端适当垫高。接通电源,轻推小车,观察纸带上的点迹分布。若纸带上打出的点迹满足 ,则说明已平衡摩擦力。
(2)图乙为某次实验中获得的一条纸带。纸带上选出了A、B、C、D四个计数点(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),因操作不慎,计数点B及其附近的点迹被墨水污染无法识别。探究小组突发奇想,想挑战用这条纸带求小车运动的加速度。图乙中刻度尺的0刻度线与A点对齐,请根据刻度尺读出A、C两点间的距离 cm。,通过推理计算,得出小车加速度。
(3)已知小车总质量,动滑轮及悬挂重物总质量,假设不计一切摩擦及细绳质量,利用(2)中已求出的及质量参数,可求得当地重力加速度 (结果保留三位有效数字)。
(4)该小组查阅资料发现,当地重力加速度标准值为,本实验求得的g值与标准值存在偏差,请写出一条能减小偏差的措施: 。
12.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)在测量金属丝电阻率的实验中,测出一段金属丝的长度l、金属丝的直径d、金属丝两端的电压U、经过金属丝的电流I,请写出金属丝电阻率的表达式 。
(2)如图1所示,将多用电表的选择开关旋转到“”位置,正确测量了一个的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,必须进行的操作是 (请按操作顺序排列)。
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“”位置
C.把选择开关旋转到“”位置
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(3)小明同学在探究电容器两极板间电势差与所带电荷量的关系时,利用如图2所示的电路进行实验。将一个电容器A和数字电压表相连,把开关接1,用干电池给A充电,充电完成后,电容器带电量记为Q。把开关接2,使另一个相同的但不带电的电容器B与A并联(注意不要让手或其他导体跟电容器的两极板接触,以免所带电荷漏失)。小明认为此时电容器A所带电荷量为之前的一半,你是否同意小明的观点,请推导说明: 。(分析时需要的物理量可自行设定)
13. 虚接是常见的电路故障,如图所示,电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接,造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化,可等效为电阻,已知MN两端电压,A与B的电阻,求:
(1)MN间电阻R的变化范围;
(2)当,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)
14.如图所示,用三根轻质细线、、将质量为的小球和质量为的小球连接并悬挂,两小球均处于静止状态,细线与水平方向的夹角为,细线水平。重力加速度为求:
(1)细线对小球的拉力大小;
(2)细线与竖直方向的夹角为多少度?
(3)现将细线的右端逆时针缓慢旋转的过程中,球始终保持静止,则在此过程中细线拉力的最小值为多大?此时细线的拉力与水平方向的夹角为多大?
15. 某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。AB是倾角为的斜轨道,BC是以恒定速率顺时针转动的水平传送带,紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为m的物块,从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑,经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为,其余接触面均光滑。已知,,,,,。不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块
(1)滑到B点处的速度大小;
(2)从B点运动到C点过程中摩擦力对其做的功;
(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度;
(4)即将离开圆弧轨道最高点的瞬间,受到轨道的压力大小。
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湖南省株洲市2026-2027学年高二上学期期中考试物理自编模拟试卷
物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条
形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用
橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3. 考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并收回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.在科学发展史上,很多科学家做出了杰出的贡献。他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法。下列叙述不正确的是( )
A.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场,这是一种形象化的研究方法
B.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法
C.库仑得出库仑定律并测出了元电荷e的数值
D.电场强度的表达式E= 和电势差的表达式U= 都是利用比值法得到的定义式
【答案】C
【解析】A.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场,这种形象化的研究方法,A不符合题意;
B.用点电荷来代替实际带电的电荷是采用了理想化物理模型的方法,B不符合题意;
C.库仑得出库仑定律,但没有测出元电荷e的数值,e的数值首先是由密立根测出的,C符合题意;
D.电场强度是由电场本身决定的,电势差是由电场与两点的位置决定的,电场强度的表达式E= 和电势差的表达式U=
都是利用比值法得到的定义式,D不符合题意。
故答案为:C。
2.如图所示,相距为d的两水平虚线L1和分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为质量为m,将线框在磁场上方高h处由静止释放。如果ab边进入磁场时的速度为v0,刚好匀速进入磁场。cd边刚穿出磁场时的速度也为v0,则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中( )
A.线框刚进入磁场时磁通量减少
B.线框从初始位置到完全进入磁场,磁通量变化量
C.线框整个过程中一直有感应电流
D.线框从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场损失的机械能为
【答案】D
【解析】A.线框进入磁场的过程,穿过线框的磁通量增加,故A错误;
B.线框从初始位置到完全进入磁场磁通量变化,故B错误;
C.线框完全进入磁场在磁场中运动过程,穿过线框的磁通量不变,没有感应电流,故C错误;
D.从边刚进入磁场到边刚穿出磁场的整个过程中,动能不变,重力势能减少,重力势能减少量即为机械能损失
故D正确。
故答案为:D。
3.我国计划在2030年前实现首次载人登月,如图所示,飞船被月球捕获后,会先绕月球做周期为T的椭圆轨道运动,AC为椭圆的长轴,BD为椭圆的短轴,已知飞船贴着月球表面运动的周期为,月球的半径为R,则( )
A.飞船从B到C的运动时间为0.25T
B.若长轴的长度为,则
C.飞船在C点的速度大于在D点的速度
D.飞船在A点的加速度小于在D点的加速度
【答案】B
【解析】A、根据开普勒第二定律可知,飞船沿椭圆轨道运动时,在A点速率最大,在C点速率最小,飞船从B到C的平均速率较小,从B到C的路程为椭圆轨道的,则飞船从B到C的时间大于0.25T,故A错误;
B.若长轴的长度为,则椭圆轨道的半长轴为,由开普勒第三定律可得
解得,故B正确;
C.根据开普勒第二定律可知,飞船从C到D时速度增大,则飞船在C点的速度小于在D点的速度,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有,解得,由于A点到月球的距离小于D点到月球的距离,所以飞船在A点的加速度大于在D点的加速度,故D错误。
故选B。
4.在某次探究活动中,小明在时刻将篮球以一定的初速度竖直向下抛出,用传感器和计算机得到篮球运动的图像是斜率为的直线,如图所示,其中为其下落的距离。已知篮球下落过程中受到的阻力恒定,篮球的质量为,重力加速度大小为。下列说法正确的是
( )
A.篮球下落过程中做变加速直线运动
B.篮球下落的初速度大小为
C.篮球下落的加速度大小为
D.篮球下落过程中受到的阻力大小为
【答案】D
【解析】AC.篮球下落过程中,受重力mg、阻力f,根据牛顿第二定律可得
因阻力f恒定,可知加速度不变,且加速度小于g,则做匀加速直线运动,AC错误;
B.根据
可得
可得:
篮球下落的初速度大小为k,篮球下落的加速度大小为
B错误;
D.篮球下落过程中受到的阻力大小为
D正确。
故答案为:D。
5.如图所示,a、b、c为点电荷m产生的电场中的三条电场线,虚线MNP是带电粒子n只在电场力作用下的运动轨迹,则( )
A.粒子n在P点的加速度比在M点的加速度小
B.粒子n在P点的动能比在M点的动能大
C.若粒子n带负电,则点电荷m为负电荷
D.若粒子n带负电,则M点电势高于P点电势
【答案】B
【解析】A.粒子在电场中受到的合力为电场力,根据牛顿第二定律有,根据电场线的疏密程度可判断,所以P点的加速度大于M点的加速度,故A错误;
B.假设粒子沿M运动到P,力和速度的方向如下左图,F和v的夹角为锐角,电场力做正功,所以从M到P动能增加,P点的动能大于在M点的动能;若粒子沿P运动到M,力和速度的方向如下右图,F和v的夹角为钝角,电场力做负功,所以从P到M动能减小,P点的动能也大于在M点的动能,故B正确;
C.电场力的方向指向运动轨迹凹侧,若粒子n带负电,则电场线方向指向轨迹凸侧,则点电荷m为正电荷,故C错误;
D.若粒子n带负电,则点电荷m为正电荷,则电场线方向指向运动轨迹凸侧,沿着电场线的方向电势逐渐降低,则M点电势低于P点电势,故D错误。
故选B。
6.如图甲所示,在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中,单刀双掷开关先置于1位置,待一段时间后,再置于2位置,利用电容器放电过程中记录的数据作出的图像如图乙所示,已知电源电动势为,下列说法正确的是( )
A.到时间内,电容器放电量约为
B.电容器的电容约为
C.如果将一块陶瓷板放入电容器两板之间,则电容变小
D.如果将平行板电容器的板间距离增大,放电图像距坐标原点会变远
【答案】B
【解析】A.图像与坐标轴围成的面积等于电容器的放电量,则到时间内,电容器放电量约为,故A错误;
B.电容器总的放电量为
电容器的电容约为,故B正确;
D.如果将平行板电容器的板间距离增大,则电容器的电容减小,根据Q=CU可知,电容器的带电量减小,则放电电量减小,则放电I-t图像距坐标原点会变近,故D错误;
C.如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间,根据可知,介电常数均匀增加,则电容C均匀变大,故C错误。
故答案为:B。
7.如图所示,平面直角坐标系xOy内,一个正方形的四个顶点A、B、C、D与坐标原点O的距离均为a,在四个顶点处分别固定一个电荷量为q的正点电荷,取无穷远处电势为0。下列说法正确的是( )
A.若将另一点电荷置于O点,使四个顶点上的每个点电荷所受库仑力的合力均为0,则该点电荷为负电荷,电荷量为
B.若将另一点电荷置于O点,使四个顶点上的每个点电荷所受库仑力的合力均为0,则该点电荷为负电荷,电荷量为
C.若将B、D两点的点电荷均换成电荷量为q的负点电荷,换之前O点电场强度和电势均为0,换之后O点电场强度和电势均不为0
D.若将B、D两点的点电荷均换成电荷量为q的负点电荷,换之前O点电场强度为0,电势大于0,换之后O点电场强度和电势均为0
【答案】D
【解析】A、分析A处点电荷受力,列式计算可得中心电荷电荷量,不是,故A错误;
B、由受力平衡算出中心电荷电荷量不是,故B错误;
C、全部为正电荷时O点场强为0,电势大于0;B、D换成负电荷后,O点场强矢量叠加仍为0,电势叠加结果等于0,故C错误;
D、四个都是正电荷时,电场矢量相互抵消,O点电场强度为0,电势是四个正电荷电势之和,大于0;B、D换成等量负电荷,电场叠加后O点场强仍为0,电势正负抵消总和为0,故D正确;
故答案为:D。
8.如图所示,质量为4m的物体A和质量为m箱子B,用轻质细绳跨过光滑的定滑轮相连,A置于倾角θ=30°的斜面上,恰好处于静止状态。现向B中缓慢地加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中( )
A.A有上向滑动的趋势,所以受到沿斜面向下的摩擦力
B.A所受的摩擦力可能先减小后增大
C.A与斜面间的动摩擦因数可能是
D.当箱子B的总质量变为2.5m时,系统还能保持静止状态
【答案】B,D
【解析】AB.未加沙子时,A的重力沿斜面向下的分力大于绳子拉力,所以A所受摩擦力沿斜面向上,加沙子过程中,绳子拉力增大,A所受沿斜面向上的摩擦力先减小后反向增大,即A所受的摩擦力方向先沿斜面向上减小,后沿斜面向下增大,故A所受的摩擦力可能先减小后增大,A错误,B正确;
C.加沙子之前,绳子拉力
物体A恰好处于静止状态,静摩擦力沿斜面向上且为最大静摩擦力则
得
又
解得,故C错误;
D.当箱子B的总质量变为2.5m时,绳子拉力
设物体A受静摩擦力沿斜面向下,大小为,则
解得
当箱子B的总质量变为2.5m时,系统还能保持静止状态,故D正确。
故答案为:BD。
9. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像如图所示,其中乙图线为抛物线。则下列说法正确的是( )
A.时刻两车相距最远
B.时刻乙车从后面追上甲车
C.时刻两车的速度刚好相等
D.时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
【答案】B,C
【解析】AB.由图可知,甲、乙两车在同一时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,开始时甲车在前,乙车在后,经过时间两车的位移相等,故在时刻乙车刚好从后面追上甲车,A不符合题意,B符合题意;
CD.由x-t图像可知,甲做匀速直线运动,乙图线为抛物线,可知乙车做匀变速直线运动,时间内,甲、乙的位移相等,根据
可知,乙车的平均速度等于甲车的平均速度;因为匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,所以时刻乙车的速度等于乙车在时间内的平均速度,可知时刻两车的速度刚好相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
10.如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场强度的方向水平向右(图甲中由B指向C),电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面,磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度射出第一个粒子,并在此之后,每隔1s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度射出,射出的粒子均能击中C点。若,且粒子由A点到C点的运动时间均小于1s。不计空气阻力、粒子重力及电磁、磁场变化带来的影响,且电磁、磁场的变化无延迟,对于各粒子由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.磁场方向垂直纸面向里
B.电场强度大小和磁感应强度大小之比为
C.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为
D.第一个粒子和第二个粒子通过C点的动能之比为
【答案】B,D
【解析】A.根据乙图可知,当仅存在水平向右的电场时,粒子往右偏转,可知该粒子带正电。在t=1s时,空间区域存在匀强磁场,粒子做匀速圆周运动,要使粒子击中C点,粒子运动轨迹如图所示:根据左手定则可得,磁场方向要垂直纸面向外,故A错误;
B.对于粒子做匀速圆周运动分析,由牛顿第二定律得
由几何关系可知粒子的轨道半径为
则
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,如图所示
竖直方向
水平方向
解得
则
故B正确;
C.第一个粒子做类平抛运动,其运动时间为
第二个粒子做圆周运动,其运动时间为
第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为
故C错误;
D.第一个粒子,由动能定理得
解得
第二个粒子的动能为
第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为5:1,故D正确;
故选BD。
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.高三(6)班某探究小组利用如图甲所示装置探究含动滑轮连接体系统的动力学特性。
(1)实验开始前,取下动滑轮和重物,将长木板不带定滑轮的一端适当垫高。接通电源,轻推小车,观察纸带上的点迹分布。若纸带上打出的点迹满足 ,则说明已平衡摩擦力。
(2)图乙为某次实验中获得的一条纸带。纸带上选出了A、B、C、D四个计数点(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),因操作不慎,计数点B及其附近的点迹被墨水污染无法识别。探究小组突发奇想,想挑战用这条纸带求小车运动的加速度。图乙中刻度尺的0刻度线与A点对齐,请根据刻度尺读出A、C两点间的距离 cm。,通过推理计算,得出小车加速度。
(3)已知小车总质量,动滑轮及悬挂重物总质量,假设不计一切摩擦及细绳质量,利用(2)中已求出的及质量参数,可求得当地重力加速度 (结果保留三位有效数字)。
(4)该小组查阅资料发现,当地重力加速度标准值为,本实验求得的g值与标准值存在偏差,请写出一条能减小偏差的措施: 。
【答案】(1)间距均匀
(2)6.40
(3)9.68
(4)用轻质细线,用体积小质量大的物块等
【解析】(1)平衡摩擦力后,小车在不挂重物的情况下应做匀速直线运动,相等时间内的位移相等,故纸带上点迹应间距均匀。
故答案为:间距均匀
(2)刻度尺分度值为1mm,需估读至下一位,由图知,C点对齐刻度尺的6.40cm处,A点对齐0.00cm处,
所以
故答案为:6.40
(3)由
联立得
由匀变速直线运动推论
联立得
故答案为:9.68
(4)减小偏差的措施:用轻质细线,用体积小质量大的物块等
故答案为:用轻质细线,用体积小质量大的物块等
12.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)在测量金属丝电阻率的实验中,测出一段金属丝的长度l、金属丝的直径d、金属丝两端的电压U、经过金属丝的电流I,请写出金属丝电阻率的表达式 。
(2)如图1所示,将多用电表的选择开关旋转到“”位置,正确测量了一个的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,必须进行的操作是 (请按操作顺序排列)。
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“”位置
C.把选择开关旋转到“”位置
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(3)小明同学在探究电容器两极板间电势差与所带电荷量的关系时,利用如图2所示的电路进行实验。将一个电容器A和数字电压表相连,把开关接1,用干电池给A充电,充电完成后,电容器带电量记为Q。把开关接2,使另一个相同的但不带电的电容器B与A并联(注意不要让手或其他导体跟电容器的两极板接触,以免所带电荷漏失)。小明认为此时电容器A所带电荷量为之前的一半,你是否同意小明的观点,请推导说明: 。(分析时需要的物理量可自行设定)
【答案】(1)
(2)CAD
(3)同意
【解析】解:(1) 根据欧姆定律,金属丝的电阻;金属丝的横截面积;由电阻定律,联立可得。
故答案为:
(2) 测量阻值约为1500Ω的电阻时,原“×10”倍率下测量150Ω电阻,指针指在15处,测量1500Ω电阻需选择更大倍率“×100”(此时指针会指在15处,读数为15×100=1500Ω)。更换倍率后必须重新进行欧姆调零,操作顺序为:先将选择开关旋转到“×100”位置(C),再将红、黑表笔接触(A),最后调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点(D),即顺序为CAD。
故答案为:CAD
(3) 同意小明的观点。推导如下:
设电容器A、B的电容均为C,电容器A充电后带电荷量为Q,两端电压为。
当A与B并联时,两电容器两端的电压相等,即;
根据电容的定义式,可得,,因此;
根据电荷守恒定律,并联前后总电荷量不变,即;
联立解得,即电容器A所带电荷量为之前的一半。
故答案为:同意
13. 虚接是常见的电路故障,如图所示,电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接,造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化,可等效为电阻,已知MN两端电压,A与B的电阻,求:
(1)MN间电阻R的变化范围;
(2)当,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)
【答案】(1)解:根据电路可知,当时,MN间电阻R的阻值最小,为;
当时,MN间电阻R的阻值最大,为;
因此MN间电阻R的变化范围为。
(2)解:当时,通过电热器B的电流为,电热器B消耗的功率为,解得。
14.如图所示,用三根轻质细线、、将质量为的小球和质量为的小球连接并悬挂,两小球均处于静止状态,细线与水平方向的夹角为,细线水平。重力加速度为求:
(1)细线对小球的拉力大小;
(2)细线与竖直方向的夹角为多少度?
(3)现将细线的右端逆时针缓慢旋转的过程中,球始终保持静止,则在此过程中细线拉力的最小值为多大?此时细线的拉力与水平方向的夹角为多大?
【答案】(1)解: 对小球受力分析,如图:
根据平衡条件得:
答:细线对小球的拉力大小为;
(2)解: 对两小球整体受力分析,如图:
根据平衡条件得:
解得:
即.
答:细线与竖直方向的夹角为. ;
(3)解: 对两小球整体受力分析,当细线的拉力与细线的拉力方向垂直时,细线上的拉力最小,如图:
则此时细线的拉力与水平方向的夹角为,上的拉力最小值
答:细线拉力的最小值为,此时细线的拉力与水平方向的夹角为。
15. 某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。AB是倾角为的斜轨道,BC是以恒定速率顺时针转动的水平传送带,紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为m的物块,从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑,经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为,其余接触面均光滑。已知,,,,,。不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块
(1)滑到B点处的速度大小;
(2)从B点运动到C点过程中摩擦力对其做的功;
(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度;
(4)即将离开圆弧轨道最高点的瞬间,受到轨道的压力大小。
【答案】(1)解: 块从P点到B点由动能定理
解得到达B点的速度
(2)解: 物块滑上传送带后做加速运动直到与传送带共速,摩擦力对其做的功
(3)解: 物块在传送带上加速运动的加速度为
加速到共速时用时间
在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度
(4)解: 从滑块开始进入圆弧槽到到达圆弧槽最高点由水平方向动量守恒和能量关系可知,
联立解得
(另一组,因不合实际舍掉)
对滑块在最高点时由牛顿第二定律
解得F=3N
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