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贵州省铜仁市2022-2023高一下学期期末质量监测物理试卷

贵州省铜仁市2022-2023学年高一下学期期末质量监测物理试卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1.物理学是一门以实验为基础的学科,物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品,说法正确的是(  )
A.甲图中,两根通电方向相反的长直导线相互排斥,是通过电场实现的
B.乙图中,若在ab的两端接上交流电源(电流的大小和方向发生周期性变化),稳定后接在cd端的表头示数始终为0
C.丙图中,生活中常用微波炉来加热食物,微波是一种电磁波,微波具有能量
D.奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
2.如图所示,小球滑离水平桌面到落地前,它的机械能E、动能,重力势能,速率v随下降高度h的变化关系,不计空气阻力,取水平地面为零势能面,正确的是(  )
A. B.
C. D.
3.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表、电压表均为理想电表,当的滑片向左滑动时(  )
A.电压表读数变小
B.电流表读数变大
C.消耗的功率变大
D.电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比的绝对值不变
4.如图所示的图像中,直线表示某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线表示某电阻R的电压与电流的关系图线,虚线为交点处曲线的切线。现把该电源和电阻R连接成闭合电路,则电源的内阻r、电阻R、电源的输出功率P及电源的效率分别为(  )
A. B. C. D.
5.2023年春节,为增加节日的喜庆气氛,某街道两旁用如图所示的装置挂上了大红灯笼。OA、OC为轻绳系于弹簧右端O点,OA与竖直墙壁的夹角为,OB为轻弹簧,弹簧的劲度系数为,弹簧处于水平,已知灯笼质量为,重力加速度大小g取,则下列说法正确的是(  )
A.弹簧处于拉伸状态 B.轻绳OA上的弹力大小为
C.弹簧的形变量为 D.轻绳OC上的弹力大小为
6.真空中,绝缘水平面上有两个带电荷量均为的小物体A、B,质量分别为,且,两者均可看做质点。当相距L时,A、B均静止,如图所示。已知两物体和水平面间的动摩擦因数均为,静电力常量为k,重力加速度为g。则下列判断正确的是(  )
A.A物体受到的摩擦力大小为
B.若只将A物体的电荷量增至,释放后两物体均运动,B物体向右作匀加速直线运动
C.若只将A物体的电荷量增至,释放后两物体均运动,开始运动瞬间B的加速度大小为
D.若只将A物体的电荷量增至,释放后两物体均运动,两物体运动的加速度大小相等、方向相反
7.一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量,汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍,g取,则下列说法正确的是(  )
A.汽车在前内的牵引力为
B.汽车在启动过程中的额定功率为
C.汽车在启动过程中的最大速度为
D.汽车在到这段时间内的位移为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8.如图为我国神舟飞船变轨过程简化图。椭圆轨道I上近地点为A、远地点为B,飞船到达B点时变轨进入圆轨道Ⅱ。飞船在轨道I上A、B两点的线速度分别为,在轨道I和轨道Ⅱ上的机械能分别为和。则(  )
A. B. C. D.
9.探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系实验电路,如图所示,是两个完全相同的电容器,开始不带电,单刀双掷开关和开关都处于断开状态,实验过程如下:开关先接1;再接2;然后断开且闭合;断开且接2。在这四次操作的每次操作稳定后数字电压表V示数为。则下列说法中正确的是(  )
A. B.
C. D.
10.如图甲所示,由斜面AB和水平面BC组成的物块,放在光滑水平地面上,斜面AB部分光滑,AB长度为,水平部分BC粗糙。物块左侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当传感器受压时示数为正值,被拉时为负值。一可视为质点的滑块从A点由静止开始下滑,经B点由斜面转到水平面时速度大小不变。滑块从A到C过程中,传感器记录到力和时间的关系如图乙所示。g取,通过以上实验及关系图可求得(  )
A.斜面AB的倾角
B.滑块的质量
C.滑块与水平面BC间的动摩擦因数
D.水平面BC的长度
三、实验题:本题共2小题,共16分。
11.如图所示,某同学用图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为的交变电流和直流电,交变电流的频率为。重锤从高处由静止开始下落,电磁打点计时器在纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。
(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材
B.将打点计时器接到电源的“   ”上(选填“直流输出”、“交流输出”)
C.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带
D.测量纸带上某些点间的距离
E.根据测量的结果计算处理实验数据验证机械能守恒
(2)在一次实验中,重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图乙所示。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E,测得C、D、E三个点到起始释放点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。则从打下O点到打下D点的过程中,在误差范围内满足   (用上述测量量和已知量的符号表示),说明机械能守恒。
(3)该同学发现用该实验装置还能完成对当地重力加速度的测量,他测出纸带上所有点到O点的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h,则以为纵轴、以h为横轴画出的图像如图丙所示,该图斜率为k,则当地重力加速度为   。
12.在某次物理兴趣小组活动中,张老师从废旧收音机上拆下电阻、电容、电池,以便再利用,现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻,二是常用的锂电池(电动势E标称值为)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程,可视为理想电压表)
B.电流表A(量程,电阻)
C.电阻箱R(,最小分度值)
D.变阻器(最大阻值为)
E.开关S一只、导线若干
(1)为了减小实验误差,电压表选用量程为   (选填“”、“”)的接线柱接入电路中进行电压的测量。
(2)为了测定电阻的阻值,小组的一位成员设计了如图a所示的电路原理图,电源用待测的锂电池,当电流表示数为时,电压表示数如图b所示,读数为   V,由此可求得   .
(3)实验操作过程中,电流表A不小心损坏了。小组同学经过讨论利用余下的器材设计了如图c所示电路测量锂电池的电动势E和内阻r。多次改变电阻箱R,读出电压U,根据测得的数据作出。图像如图d所示,由图求得纵轴截距为b,图像斜率为k,电阻已知,则电源电动势   ,电池内阻   。(均只能用题目中给定的字母表示)
四、解答题:本题共3小题,共38分。
13.在铜仁市碧江区恐龙乐园有一项很受欢迎的娱乐项目滑草,游戏者乘坐滑草板从倾斜轨道顶端由静止出发,随着速度变大,往往让体验者感受到紧张和刺激,最后通过水平轨道减速到零。为了研究这个过程中的运动情况,某同学亲自参与了该项目的游戏并做了一些数据记录:他用手机记录了自己从斜轨道最高点静止出发到斜面底端B点的时间为,通过询问工作人员他得知了倾斜轨道的长度为,他测量了自己在水平轨道上做减速运动的位移大小为,最后他对自己的运动过程做了简化处理:如图所示,把自己和滑草板看成质点,把整个运动过程看成沿斜直轨道AB的匀加速直线运动和水平直轨道的匀减速直线运动,不计通过B点前后瞬间的能量损失,整个运动过程中的滑动摩擦因数处处相同,重力加速度大小取。根据这个简化和他前面已知的数据。请求解以下问题:
(1)该同学在B点的速度大小;
(2)滑草板与草轨道的滑动摩擦因数。
14.抛石机是古代战场的破城重器(如图甲),可简化为图乙所示。将石块放在长臂A端的半球形凹槽(内壁视为光滑)内,在短臂B端挂上重物,将A端拉至地面然后突然释放,假设石块运动到竖直上方最高点P时被水平抛出。已知转轴O到地面的距离,OB略小于h,,石块质量(可视为质点),测得从P点抛出后的水平射程为,不计空气阻力和所有摩擦,取,求:
(1)石块落地时速度的大小;
(2)石块到达最高点P时对凹槽压力的大小及方向。
15.如图所示,有四块长的矩形金属薄板M、N、P、Q,其中M、N正中间均开有小孔且竖直平行放置,间距,P、Q水平平行放置,间距也为;金属板M和N接电源两极,电源电压;金属板P和Q接另一电源,电压可在之间任意调节;装置右侧的足够大的荧光屏与水平面成的夹角,过金属板M正中心和荧光屏正中心的线段的长度。一群比荷为的带正电粒子从小孔O处飘入(初速度为零),不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用,单个粒子在金属板间运动的过程中板间电压不变,忽略极板的边缘效应。求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度大小;
(2)粒子在金属板P、Q之间的最大偏转距离y;
(3)荧光屏上有粒子打到的区域的长度L。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、甲图中通电方向相反的指导线相互排斥是由于通电导线周围产生的磁场实现的,A错误。
B、若ab两端接上交变电流,则产生变化的磁场,cd端产生感应电流,表头示数不为零,B错误。
C、微波炉是通过电磁波的能量加热食物的,C正确。
D、奥斯特发现了电流周围存在磁场,D错误。
故答案为:D
【分析】根据磁场对通电导线的作用以及感应电流产生的条件,和微波炉的原理选择正确的答案。
2.【答案】A
【知识点】动能;重力势能
【解析】【解答】不计空气阻力,小球抛出后机械能守恒,落地之前机械能保持不变,A正确;动能逐渐增大,且增大的越来越快,B错误;重力势能逐渐减小,且减小的越来越快,C错误;速度逐渐增大,但与时间不成线性关系,D错误。
故答案为:A
【分析】根据机械能守恒定律的条件以及平抛运动中速度和高度的变化关系分析求解。
3.【答案】D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】 当的滑片向左滑动时 ,阻值减小,电路中总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律,则电流表的示数减小,B错误。两端的电压,可知电压表的示数增大,A错误;由,可知I减小, 消耗的功率变小,C错误;电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比,故比值保持不变,D正确。
故答案为:D
【分析】根据闭合电路欧姆定律和电路中电流电压和电阻以及电功率之间的关系分析求解。
4.【答案】D
【知识点】电功率和电功;闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A、由图像可知电源的电动势为6v,内电阻为,A错误。
B、根据电阻的U-I图像可知,此时电阻的阻值为,B错误。
C、此时电源的输出功率为,故C错误。
D、电源的总功率为,电源的效率为,故D正确。
故答案为:D
【分析】根据图像分析电源电动势和内电阻的大小,再由闭合电路欧姆定律进行计算。
5.【答案】D
【知识点】共点力的平衡
6.【答案】C
【知识点】库仑定律;牛顿第二定律
【解析】【解答】A、A物体此时受到的摩擦力为静摩擦力,与两个物体之间的库仑力大小相等,即,A错误。
B、 若只将A物体的电荷量增至,释放后两物体均运动,由牛顿第二定律可知,距由于距离逐渐增大,则B物体的加速度逐渐减小,B错误。
C、由B可知开始时B的加速度大小为,C正确。
D、由牛顿第二定律可知,由于两物体质量不同,则两物体加速度大小不等,D错误。
故答案为:C
【分析】对A、B两物体进行受力分析,根据牛顿第二定律和库仑定律列方程分析求解。
7.【答案】B
【知识点】机车启动
【解析】【解答】A、由图像可知前7s的加速度为,由牛顿第二定律可知,则,A错误。
B、由图可知,7s时达到额定功率,则,B正确。
C、汽车在启动过程中最大速度为,C错误。
D、根据动能定理,解得,D错误。
故答案为:B
【分析】根据图像分析机车启动的特点,根据功率的计算的表达式和牛顿第二定律分析求解。
8.【答案】A,C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】由开普勒第二定律可知,飞船在近地点的速度大于远地点的速度,则 ,A正确;飞船由轨道1转移到轨道2上时,需要点火加速,机械能增大,则 ,C正确。
故答案为:AC
【分析】根据开普勒第二定律以及卫星变轨过程中机械能能的变化分析求解。
9.【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用
10.【答案】B,D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A、由牛顿第二定律可知,1s内的位移为,两式联立解得,则,则A错误。
B、对斜面进行受力分析,由平衡状态可知,由图知,解得,B正确。
C、1-2s内根据牛顿第二定律,对斜面分析,由图像可知,解得,,C错误。
D、木块到达B的速度,木板BC的长度,D正确。
故答案为:BD
【分析】对木块和斜面进行受力分析,根据牛顿第二定律和运动学公式列方程分析求解。
11.【答案】(1)交流输出
(2)
(3)k
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)打点计时器所用的电源为交流电源。
(2)若机械能守恒,则需满足,化简得。
(3)图像的表达式为,故图像的斜率物理意义为g,则
【分析】(1)电磁打点计时器使用8v以下交流电源,电火花打点计时器使用220v交流电源。
(2)根据机械能守恒定律的内容,和重力势能以及动能的计算公式求解。
(3)根据图像的表达式和斜率的物理意义求解。
12.【答案】(1)3V
(2)2.80;5或5.0
(3);
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)电源电动势为3.7v,所以电压表选择3v量程即可。
(2)电流表的读数为2.80v,则。
(3)根据闭合电路欧姆定律可知,变形可得,结合图像的斜率和截距可知,解得,
【分析】(1)电压表的选择遵循安全,方便,准确的原则。
(2)根据电压表的读数规则和欧姆定律列方程求解。
(3)根据闭合电路欧姆定律和图像的物理意义分析求解。
13.【答案】(1)解:该同学在AB段做匀加速直线运动,根据位移公式有
解得
根据速度公式有
解得
(2)解:该同学在BC段做匀减速直线运动,根据速度位移公式,有 .
解得.
根据牛顿第二定律 .
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)根据运动学公式列方程去求解。
(2)对该同学进行受力分析,根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。
14.【答案】(1)解:石块从P点抛出后做平抛运动,竖直方向有..
解得..
石块从P点抛出到达地面过程中,水平方向有..
解得..
石块落地时竖直方向的速度大小为
解得
石块落地时速度的大小为
解得
(2)解:石块到达最高点P时,根据牛顿第二定律有
代入数据求得凹槽对石块的压力大小为
根据牛顿第三定律可知石块对凹槽压力的大小为
方向竖直向上
【知识点】斜抛运动;匀速圆周运动
【解析】【分析】(1)对石块进行分析,根据抛体运动的规律列方程求解。
(2)在最高点对石块进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程求解。
15.【答案】(1)解:根据动能定理有
解得
(2)解:粒子在金属板P、Q之间作类平抛运动,当PQ间加最大电压=200V时,粒子在金属板P、Q之间的偏转距离y最大,则
联立解得
(3)解:当PQ间加最大电压=200V时,设粒子的最大速度偏角为,则
联立解得

有粒子打到荧光屏的区域如图所示,由几何关系得
解得L=6m
因此荧光屏上有粒子打到的区域的长度为6m
【知识点】带电粒子在电场中的加速;带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】(1)对粒子进行受力分析,根据动能定理列方程求解。
(2)粒子在金属板间做类平抛运动,根据类平抛运动的相关规律列方程求解。
(3)根据类平抛运动的规律以及几何关系计算粒子打在光屏上的区域范围。
贵州省铜仁市2022-2023学年高一下学期期末质量监测物理试卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1.物理学是一门以实验为基础的学科,物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品,说法正确的是(  )
A.甲图中,两根通电方向相反的长直导线相互排斥,是通过电场实现的
B.乙图中,若在ab的两端接上交流电源(电流的大小和方向发生周期性变化),稳定后接在cd端的表头示数始终为0
C.丙图中,生活中常用微波炉来加热食物,微波是一种电磁波,微波具有能量
D.奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
【答案】C
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、甲图中通电方向相反的指导线相互排斥是由于通电导线周围产生的磁场实现的,A错误。
B、若ab两端接上交变电流,则产生变化的磁场,cd端产生感应电流,表头示数不为零,B错误。
C、微波炉是通过电磁波的能量加热食物的,C正确。
D、奥斯特发现了电流周围存在磁场,D错误。
故答案为:D
【分析】根据磁场对通电导线的作用以及感应电流产生的条件,和微波炉的原理选择正确的答案。
2.如图所示,小球滑离水平桌面到落地前,它的机械能E、动能,重力势能,速率v随下降高度h的变化关系,不计空气阻力,取水平地面为零势能面,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】动能;重力势能
【解析】【解答】不计空气阻力,小球抛出后机械能守恒,落地之前机械能保持不变,A正确;动能逐渐增大,且增大的越来越快,B错误;重力势能逐渐减小,且减小的越来越快,C错误;速度逐渐增大,但与时间不成线性关系,D错误。
故答案为:A
【分析】根据机械能守恒定律的条件以及平抛运动中速度和高度的变化关系分析求解。
3.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表、电压表均为理想电表,当的滑片向左滑动时(  )
A.电压表读数变小
B.电流表读数变大
C.消耗的功率变大
D.电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比的绝对值不变
【答案】D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】 当的滑片向左滑动时 ,阻值减小,电路中总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律,则电流表的示数减小,B错误。两端的电压,可知电压表的示数增大,A错误;由,可知I减小, 消耗的功率变小,C错误;电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比,故比值保持不变,D正确。
故答案为:D
【分析】根据闭合电路欧姆定律和电路中电流电压和电阻以及电功率之间的关系分析求解。
4.如图所示的图像中,直线表示某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线表示某电阻R的电压与电流的关系图线,虚线为交点处曲线的切线。现把该电源和电阻R连接成闭合电路,则电源的内阻r、电阻R、电源的输出功率P及电源的效率分别为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】电功率和电功;闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A、由图像可知电源的电动势为6v,内电阻为,A错误。
B、根据电阻的U-I图像可知,此时电阻的阻值为,B错误。
C、此时电源的输出功率为,故C错误。
D、电源的总功率为,电源的效率为,故D正确。
故答案为:D
【分析】根据图像分析电源电动势和内电阻的大小,再由闭合电路欧姆定律进行计算。
5.2023年春节,为增加节日的喜庆气氛,某街道两旁用如图所示的装置挂上了大红灯笼。OA、OC为轻绳系于弹簧右端O点,OA与竖直墙壁的夹角为,OB为轻弹簧,弹簧的劲度系数为,弹簧处于水平,已知灯笼质量为,重力加速度大小g取,则下列说法正确的是(  )
A.弹簧处于拉伸状态 B.轻绳OA上的弹力大小为
C.弹簧的形变量为 D.轻绳OC上的弹力大小为
【答案】D
【知识点】共点力的平衡
6.真空中,绝缘水平面上有两个带电荷量均为的小物体A、B,质量分别为,且,两者均可看做质点。当相距L时,A、B均静止,如图所示。已知两物体和水平面间的动摩擦因数均为,静电力常量为k,重力加速度为g。则下列判断正确的是(  )
A.A物体受到的摩擦力大小为
B.若只将A物体的电荷量增至,释放后两物体均运动,B物体向右作匀加速直线运动
C.若只将A物体的电荷量增至,释放后两物体均运动,开始运动瞬间B的加速度大小为
D.若只将A物体的电荷量增至,释放后两物体均运动,两物体运动的加速度大小相等、方向相反
【答案】C
【知识点】库仑定律;牛顿第二定律
【解析】【解答】A、A物体此时受到的摩擦力为静摩擦力,与两个物体之间的库仑力大小相等,即,A错误。
B、 若只将A物体的电荷量增至,释放后两物体均运动,由牛顿第二定律可知,距由于距离逐渐增大,则B物体的加速度逐渐减小,B错误。
C、由B可知开始时B的加速度大小为,C正确。
D、由牛顿第二定律可知,由于两物体质量不同,则两物体加速度大小不等,D错误。
故答案为:C
【分析】对A、B两物体进行受力分析,根据牛顿第二定律和库仑定律列方程分析求解。
7.一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量,汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍,g取,则下列说法正确的是(  )
A.汽车在前内的牵引力为
B.汽车在启动过程中的额定功率为
C.汽车在启动过程中的最大速度为
D.汽车在到这段时间内的位移为
【答案】B
【知识点】机车启动
【解析】【解答】A、由图像可知前7s的加速度为,由牛顿第二定律可知,则,A错误。
B、由图可知,7s时达到额定功率,则,B正确。
C、汽车在启动过程中最大速度为,C错误。
D、根据动能定理,解得,D错误。
故答案为:B
【分析】根据图像分析机车启动的特点,根据功率的计算的表达式和牛顿第二定律分析求解。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8.如图为我国神舟飞船变轨过程简化图。椭圆轨道I上近地点为A、远地点为B,飞船到达B点时变轨进入圆轨道Ⅱ。飞船在轨道I上A、B两点的线速度分别为,在轨道I和轨道Ⅱ上的机械能分别为和。则(  )
A. B. C. D.
【答案】A,C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】由开普勒第二定律可知,飞船在近地点的速度大于远地点的速度,则 ,A正确;飞船由轨道1转移到轨道2上时,需要点火加速,机械能增大,则 ,C正确。
故答案为:AC
【分析】根据开普勒第二定律以及卫星变轨过程中机械能能的变化分析求解。
9.探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系实验电路,如图所示,是两个完全相同的电容器,开始不带电,单刀双掷开关和开关都处于断开状态,实验过程如下:开关先接1;再接2;然后断开且闭合;断开且接2。在这四次操作的每次操作稳定后数字电压表V示数为。则下列说法中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用
10.如图甲所示,由斜面AB和水平面BC组成的物块,放在光滑水平地面上,斜面AB部分光滑,AB长度为,水平部分BC粗糙。物块左侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当传感器受压时示数为正值,被拉时为负值。一可视为质点的滑块从A点由静止开始下滑,经B点由斜面转到水平面时速度大小不变。滑块从A到C过程中,传感器记录到力和时间的关系如图乙所示。g取,通过以上实验及关系图可求得(  )
A.斜面AB的倾角
B.滑块的质量
C.滑块与水平面BC间的动摩擦因数
D.水平面BC的长度
【答案】B,D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A、由牛顿第二定律可知,1s内的位移为,两式联立解得,则,则A错误。
B、对斜面进行受力分析,由平衡状态可知,由图知,解得,B正确。
C、1-2s内根据牛顿第二定律,对斜面分析,由图像可知,解得,,C错误。
D、木块到达B的速度,木板BC的长度,D正确。
故答案为:BD
【分析】对木块和斜面进行受力分析,根据牛顿第二定律和运动学公式列方程分析求解。
三、实验题:本题共2小题,共16分。
11.如图所示,某同学用图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为的交变电流和直流电,交变电流的频率为。重锤从高处由静止开始下落,电磁打点计时器在纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。
(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材
B.将打点计时器接到电源的“   ”上(选填“直流输出”、“交流输出”)
C.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带
D.测量纸带上某些点间的距离
E.根据测量的结果计算处理实验数据验证机械能守恒
(2)在一次实验中,重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图乙所示。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E,测得C、D、E三个点到起始释放点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。则从打下O点到打下D点的过程中,在误差范围内满足   (用上述测量量和已知量的符号表示),说明机械能守恒。
(3)该同学发现用该实验装置还能完成对当地重力加速度的测量,他测出纸带上所有点到O点的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h,则以为纵轴、以h为横轴画出的图像如图丙所示,该图斜率为k,则当地重力加速度为   。
【答案】(1)交流输出
(2)
(3)k
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)打点计时器所用的电源为交流电源。
(2)若机械能守恒,则需满足,化简得。
(3)图像的表达式为,故图像的斜率物理意义为g,则
【分析】(1)电磁打点计时器使用8v以下交流电源,电火花打点计时器使用220v交流电源。
(2)根据机械能守恒定律的内容,和重力势能以及动能的计算公式求解。
(3)根据图像的表达式和斜率的物理意义求解。
12.在某次物理兴趣小组活动中,张老师从废旧收音机上拆下电阻、电容、电池,以便再利用,现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻,二是常用的锂电池(电动势E标称值为)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程,可视为理想电压表)
B.电流表A(量程,电阻)
C.电阻箱R(,最小分度值)
D.变阻器(最大阻值为)
E.开关S一只、导线若干
(1)为了减小实验误差,电压表选用量程为   (选填“”、“”)的接线柱接入电路中进行电压的测量。
(2)为了测定电阻的阻值,小组的一位成员设计了如图a所示的电路原理图,电源用待测的锂电池,当电流表示数为时,电压表示数如图b所示,读数为   V,由此可求得   .
(3)实验操作过程中,电流表A不小心损坏了。小组同学经过讨论利用余下的器材设计了如图c所示电路测量锂电池的电动势E和内阻r。多次改变电阻箱R,读出电压U,根据测得的数据作出。图像如图d所示,由图求得纵轴截距为b,图像斜率为k,电阻已知,则电源电动势   ,电池内阻   。(均只能用题目中给定的字母表示)
【答案】(1)3V
(2)2.80;5或5.0
(3);
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)电源电动势为3.7v,所以电压表选择3v量程即可。
(2)电流表的读数为2.80v,则。
(3)根据闭合电路欧姆定律可知,变形可得,结合图像的斜率和截距可知,解得,
【分析】(1)电压表的选择遵循安全,方便,准确的原则。
(2)根据电压表的读数规则和欧姆定律列方程求解。
(3)根据闭合电路欧姆定律和图像的物理意义分析求解。
四、解答题:本题共3小题,共38分。
13.在铜仁市碧江区恐龙乐园有一项很受欢迎的娱乐项目滑草,游戏者乘坐滑草板从倾斜轨道顶端由静止出发,随着速度变大,往往让体验者感受到紧张和刺激,最后通过水平轨道减速到零。为了研究这个过程中的运动情况,某同学亲自参与了该项目的游戏并做了一些数据记录:他用手机记录了自己从斜轨道最高点静止出发到斜面底端B点的时间为,通过询问工作人员他得知了倾斜轨道的长度为,他测量了自己在水平轨道上做减速运动的位移大小为,最后他对自己的运动过程做了简化处理:如图所示,把自己和滑草板看成质点,把整个运动过程看成沿斜直轨道AB的匀加速直线运动和水平直轨道的匀减速直线运动,不计通过B点前后瞬间的能量损失,整个运动过程中的滑动摩擦因数处处相同,重力加速度大小取。根据这个简化和他前面已知的数据。请求解以下问题:
(1)该同学在B点的速度大小;
(2)滑草板与草轨道的滑动摩擦因数。
【答案】(1)解:该同学在AB段做匀加速直线运动,根据位移公式有
解得
根据速度公式有
解得
(2)解:该同学在BC段做匀减速直线运动,根据速度位移公式,有 .
解得.
根据牛顿第二定律 .
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)根据运动学公式列方程去求解。
(2)对该同学进行受力分析,根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。
14.抛石机是古代战场的破城重器(如图甲),可简化为图乙所示。将石块放在长臂A端的半球形凹槽(内壁视为光滑)内,在短臂B端挂上重物,将A端拉至地面然后突然释放,假设石块运动到竖直上方最高点P时被水平抛出。已知转轴O到地面的距离,OB略小于h,,石块质量(可视为质点),测得从P点抛出后的水平射程为,不计空气阻力和所有摩擦,取,求:
(1)石块落地时速度的大小;
(2)石块到达最高点P时对凹槽压力的大小及方向。
【答案】(1)解:石块从P点抛出后做平抛运动,竖直方向有..
解得..
石块从P点抛出到达地面过程中,水平方向有..
解得..
石块落地时竖直方向的速度大小为
解得
石块落地时速度的大小为
解得
(2)解:石块到达最高点P时,根据牛顿第二定律有
代入数据求得凹槽对石块的压力大小为
根据牛顿第三定律可知石块对凹槽压力的大小为
方向竖直向上
【知识点】斜抛运动;匀速圆周运动
【解析】【分析】(1)对石块进行分析,根据抛体运动的规律列方程求解。
(2)在最高点对石块进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程求解。
15.如图所示,有四块长的矩形金属薄板M、N、P、Q,其中M、N正中间均开有小孔且竖直平行放置,间距,P、Q水平平行放置,间距也为;金属板M和N接电源两极,电源电压;金属板P和Q接另一电源,电压可在之间任意调节;装置右侧的足够大的荧光屏与水平面成的夹角,过金属板M正中心和荧光屏正中心的线段的长度。一群比荷为的带正电粒子从小孔O处飘入(初速度为零),不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用,单个粒子在金属板间运动的过程中板间电压不变,忽略极板的边缘效应。求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度大小;
(2)粒子在金属板P、Q之间的最大偏转距离y;
(3)荧光屏上有粒子打到的区域的长度L。
【答案】(1)解:根据动能定理有
解得
(2)解:粒子在金属板P、Q之间作类平抛运动,当PQ间加最大电压=200V时,粒子在金属板P、Q之间的偏转距离y最大,则
联立解得
(3)解:当PQ间加最大电压=200V时,设粒子的最大速度偏角为,则
联立解得

有粒子打到荧光屏的区域如图所示,由几何关系得
解得L=6m
因此荧光屏上有粒子打到的区域的长度为6m
【知识点】带电粒子在电场中的加速;带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】(1)对粒子进行受力分析,根据动能定理列方程求解。
(2)粒子在金属板间做类平抛运动,根据类平抛运动的相关规律列方程求解。
(3)根据类平抛运动的规律以及几何关系计算粒子打在光屏上的区域范围。

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