北京市東城區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末考試物理試題 含解析

東城區(qū)2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期期末統(tǒng)一檢測(cè)高三物理共100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1.一帶電粒子以速度v進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果速度v增大，下列說(shuō)法正確的是（）A.半徑增大，周期不變 B.半徑增大，周期增大C.半徑減小，周期不變 D.半徑減小，周期減小【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得根據(jù)解得如果速度v增大，可知半徑增大，周期不變。故選A。2.將質(zhì)量為10kg的模型火箭點(diǎn)火升空，0.2kg燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小是（噴出過(guò)程重力和空氣阻力不計(jì)）（）A.100kg·m/s B.5000kg·m/s C.100g·m/s D.5000N·s【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小等于燃?xì)獾膭?dòng)量大小，即故選A。3.富蘭克林曾用萊頓瓶收集“天電”，萊頓瓶相當(dāng)于電容器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。為提升萊頓瓶的電容值，以下做法正確的是（）A.升高萊頓瓶的電壓 B.增加銅桿上的電荷量C.增加內(nèi)外錫箔的高度 D.增加玻璃瓶壁的厚度【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)電容的決定式可知萊頓瓶的電容與萊頓瓶的電壓、銅桿上的電荷量無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤；CD．內(nèi)外錫箔紙形成一個(gè)電容器，玻璃瓶壁為電容器的介質(zhì)。增加內(nèi)外錫箔紙的高度，電容器正對(duì)面積變大，萊頓瓶的電容值變大，增加玻璃瓶壁厚度，電容器兩極板間距離增大，萊頓瓶的電容值變小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.我國(guó)發(fā)射的“天和”核心艙距離地面的高度為h，運(yùn)動(dòng)周期為T，繞地球的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知萬(wàn)有引力常量為G，地球半徑為R，根據(jù)以上信息可知（）A.地球的質(zhì)量 B.核心艙的質(zhì)量C.核心艙的向心加速度 D.核心艙的線速度【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)解得地球的質(zhì)量但不能求解核心艙的質(zhì)量，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．核心艙的向心加速度選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．核心艙的線速度選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。5.在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，閉合開(kāi)關(guān)S，在滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于電壓表和電流表示數(shù)的變化情況的判斷中正確的是（）A.電壓表示數(shù)不變 B.電流表示數(shù)不變C.電壓表示數(shù)增大 D.電流表示數(shù)增大【答案】D【解析】【詳解】在滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)的過(guò)程中，變小，即電路的總電阻變小，則電路的干路電流I增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律有可知，電路的路端電壓U減小，即電壓表示數(shù)變小，則定則電阻R的電流變小，根據(jù)可知滑動(dòng)變阻器的電流增大，即電流表示數(shù)增大。故選D。6.圖甲為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.4s時(shí)的波形圖，P、Q是這列波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播B.這列波的傳播速度v＝15m/sC.這列波的波長(zhǎng)λ＝7.3mD.在t＝0.4s到t＝0.5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是1.5m【答案】B【解析】【詳解】A．由圖乙可知，時(shí)P點(diǎn)向上振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法，波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；BC．由圖甲可知，波長(zhǎng)為由圖乙可知，振動(dòng)周期為所以波速故B正確，C錯(cuò)誤；D．在到內(nèi)，經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是2cm，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在攀登峭壁的過(guò)程中，通過(guò)手、腳與巖壁、繩索間的相互作用來(lái)克服自身的重力。若圖片所示時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員保持靜止，則運(yùn)動(dòng)員（）A.只受到重力和拉力的作用 B.一定受到巖石施加的支持力C.一定受到巖石施加的靜摩擦力 D.所受到的合力豎直向上【答案】B【解析】【詳解】ABC．根據(jù)圖示照片可知運(yùn)動(dòng)員一定受到重力、繩子的拉力與巖石的支持力，無(wú)法確定是否受到摩擦力的作用，B正確，AC錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員保持靜止，處于平衡態(tài)，所以運(yùn)動(dòng)員所受合力為零，D錯(cuò)誤。故選B。8.如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌固定于水平面內(nèi)，間距為l，其所在空間存在方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌左側(cè)接有阻值為R的定值電阻，一長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m，阻值為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒獲得一水平向右的速度，在導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍→R→bB.導(dǎo)體棒向右做勻減速運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為D.電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量為【答案】C【解析】【詳解】A．由右手定則可知，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閎→R→a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)受安培力作用而做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)E=BlvF=BIlF=ma解得則隨速度減小，則加速度減小，即導(dǎo)體棒向右做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由上述分析可知，導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為選項(xiàng)C正確；D．由能量關(guān)系可知，電路產(chǎn)生的總的焦耳熱為電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。9.用試探電荷可以探測(cè)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的分布情況。如圖甲所示，兩個(gè)被固定的點(diǎn)電荷、，連線的延長(zhǎng)線上有a、b兩點(diǎn)，帶正電。試探電荷＋q僅受電場(chǎng)力作用，t＝0時(shí)刻從b點(diǎn)沿著ba方向運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻到達(dá)a點(diǎn)，其v-t圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像，下列判斷正確的是（）A.帶正電 B.沿ba連線電勢(shì)先減小后增大C.場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)在b點(diǎn)和之間 D.a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高【答案】D【解析】【詳解】A．由圖乙可知試探電荷先做減速運(yùn)動(dòng)，則b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)閍b方向，故帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．試探電荷從b點(diǎn)向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，電勢(shì)能先增大后減小，沿ba連線電勢(shì)先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．圖象的斜率表示加速度，可知a點(diǎn)和b點(diǎn)間某處加速度為零，試探電荷受到的電場(chǎng)力為零，場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)在a點(diǎn)和b點(diǎn)間某處，故C錯(cuò)誤；D．試探電荷從b點(diǎn)到a點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有且可得故D正確。故選D。10.如圖所示，一長(zhǎng)為的輕桿的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量為的小球。使輕桿隨轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做角速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定向上B.小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，桿對(duì)球的作用力指向O點(diǎn)C.若，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力為零D.小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力可能向下【答案】C【解析】【詳解】AC．根據(jù)題意可知，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，若桿對(duì)球的作用力為零，則有解得可知，若小球運(yùn)動(dòng)的角速度桿對(duì)球的作用力向下，若小球運(yùn)動(dòng)的角速度桿對(duì)球的作用力向上，故A錯(cuò)誤，C正確；B．根據(jù)題意可知，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，合力指向圓心，對(duì)小球受力分析可知，小球受重力和桿的作用力，由平行四邊形法則可知，桿對(duì)球的作用力不可能指向O點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意可知，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，合力豎直向上，則桿對(duì)球的作用力一定向上，故D錯(cuò)誤。故選C。11.如圖所示，示波管由電子槍、豎直方向偏轉(zhuǎn)電極YY、水平方向偏轉(zhuǎn)電極XX＇和熒光屏組成。電極。YY＇、XX＇的長(zhǎng)度均為l、間距均為d。若電子槍的加速電壓為，XX＇極板間的電壓為（X端接為高電勢(shì)），YY＇極板間的電壓為零。電子剛離開(kāi)金屬絲時(shí)速度可視為零，從電子槍射出后沿示波管軸線OO＇方向（O＇在熒光屏正中央）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極。電子電荷量為e則電子（）A.會(huì)打在熒光屏左上角形成光斑B.打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能大小為C.打在熒光屏上的位置與的距離為D.打在熒光屏上時(shí)，速度方向與OO＇的夾角滿足【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，由于XX＇極板間的電壓為（X端接為高電勢(shì)），YY＇極板間的電壓為零，則電子只是向左偏轉(zhuǎn)，上下未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則在水平軸線的左半段成光斑，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意可知，電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功為電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功由動(dòng)能定理可知，由于電子剛離開(kāi)金屬絲時(shí)速度可視為零，打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能大小為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意可知，電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則有，，聯(lián)立解得設(shè)電極左端到熒光屏的距離為，電子離開(kāi)電極后繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由相似三角形可得解得即打在熒光屏上的位置與的距離為，故C錯(cuò)誤；D．電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則有，，解得則速度方向與OO＇的夾角滿足故D正確。故選D。12.如圖，線圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。已知開(kāi)關(guān)閉合瞬間，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則下列正確的是（）A.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，電流表指針不偏轉(zhuǎn)B.開(kāi)關(guān)閉合瞬間，在A線圈中沒(méi)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生C.開(kāi)關(guān)閉合，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)D.開(kāi)關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過(guò)程中，線圈B將對(duì)線圈A產(chǎn)生排斥力【答案】C【解析】【詳解】A．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，線圈B的磁通量變小，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．開(kāi)關(guān)閉合瞬間，A線圈的磁通量變大，則在A線圈中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即在A線圈中有電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生，故B錯(cuò)誤；C．由題可知，開(kāi)關(guān)閉合瞬間，即線圈B的磁通量變大瞬間，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。則開(kāi)關(guān)閉合，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電路中的電流增大，A線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，導(dǎo)致線圈B的磁通量變大，所以電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故C正確；D．開(kāi)關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過(guò)程中，線圈B的磁通量變小，則根據(jù)楞次定律可知，線圈B將對(duì)線圈A產(chǎn)生吸引力來(lái)阻礙線圈B的磁通量變小，故D錯(cuò)誤。故選C。13.在地鐵某路段的隧洞墻壁上，連續(xù)相鄰地掛有相同的廣告畫，畫幅的寬度為0.8m，在列車行進(jìn)的某段時(shí)間內(nèi)，由于視覺(jué)暫留現(xiàn)象，車廂內(nèi)的人向窗外望去會(huì)感覺(jué)廣告畫面是靜止的。若要使人望向窗外時(shí)，看到的是畫中的蘋果做自由落體運(yùn)動(dòng)，則這段時(shí)間內(nèi)（人眼的視覺(jué)暫留時(shí)間取0.05s，重力加速度g?。〢.列車的車速為8m/sB.隧洞墻壁上每幅畫中蘋果所在的位置可連成拋物線C.隧洞墻壁上相鄰兩幅畫中蘋果之間的高度差都相等D.隧洞墻壁上連續(xù)相鄰兩幅畫中蘋果之間的高度差不相等，依次相差5cm【答案】B【解析】【詳解】A．地鐵移動(dòng)速度達(dá)到相鄰圖片時(shí)間間隔0.05s時(shí)，可以認(rèn)為廣告畫面靜止，所以列車速度為A錯(cuò)誤；B．以勻速行駛的列車為參考系，畫中的蘋果是自由落體運(yùn)動(dòng)，則在以地面為參考系中畫中蘋果任意時(shí)刻水平方向的位置與列車相同，豎直方向自由落體的位置，因此隧洞墻壁上每幅畫中蘋果所在的位置可連成拋物線，B正確；C．列車勻速直線運(yùn)動(dòng)，每隔相等時(shí)間通過(guò)一幅畫，則蘋果在豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比是，隧洞墻壁上相鄰兩幅畫中蘋果之間的高度差不相等，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得隧洞墻壁上連續(xù)相鄰兩幅畫中蘋果之間的高度差的差值為D錯(cuò)誤。故選B。14.閃電的可見(jiàn)部分之前有一個(gè)不可見(jiàn)階段，在該階段，由于雷雨云和地面間強(qiáng)大的電場(chǎng)，云底首先出現(xiàn)大氣被強(qiáng)烈電離形成的一段暗淡的氣柱，這種氣柱逐級(jí)從云底向下延伸到地面，稱梯級(jí)先導(dǎo)。梯級(jí)先導(dǎo)長(zhǎng)約50m、直徑約6m、電流約100A，可視為電子柱，它以平均約的速度一級(jí)一級(jí)地伸向地面，一旦接近地面，柱內(nèi)的電子迅速地傾泄到地面，在傾泄期間，運(yùn)動(dòng)電子與柱內(nèi)空氣的碰撞導(dǎo)致明亮的閃光。一般情況下雷雨云距離地面1000m左右。用高速攝像機(jī)研究發(fā)現(xiàn)梯級(jí)先導(dǎo)電流主要集中在直徑為幾厘米的核心通道內(nèi)流動(dòng)。已知若電荷均勻分布在一條長(zhǎng)直線上，與長(zhǎng)直線距離為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式為（λ為單位長(zhǎng)度上的電荷量，，）。不考慮電荷運(yùn)動(dòng)引起的其他效應(yīng)，下列估算正確的是（）A.梯級(jí)先導(dǎo)到達(dá)地面的時(shí)間約為B.電子柱內(nèi)的平均電子數(shù)密度約為個(gè)C.核心通道每米長(zhǎng)度上的電荷量約為D.電子柱邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小約為【答案】D【解析】【詳解】A．梯級(jí)先導(dǎo)到達(dá)地面的時(shí)間約為故A錯(cuò)誤；B．取時(shí)間通過(guò)某橫截面積的電荷量為解得故B錯(cuò)誤；C．取時(shí)間通過(guò)某橫截面積的電荷量為解得D．根據(jù)解得故D正確。故選D。第二部分本部分共6題，共58分。15.在“測(cè)量金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R（約為5Ω）、然后計(jì)算出該金屬絲的電阻率。（1）從圖中讀出金屬絲的直徑D為_(kāi)_______mm；（2）實(shí)驗(yàn)室有兩節(jié)干電池、開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：A.電壓表0~3V，內(nèi)阻約3kΩB.電壓表0~15V，內(nèi)阻約15kΩC.電流表0~0.6A，內(nèi)阻約0.2ΩD.電流表0~3A，內(nèi)阻約0.1Ω要求較準(zhǔn)確地測(cè)出金屬絲的阻值，電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________（選填選項(xiàng)前的字母）；（3）在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，并描繪出U-I圖線。由圖像得到金屬絲的阻值R=________Ω（保留2位有效數(shù)字）；（4）寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式________（用“D”“L”“R”表示）。【答案】①.0.400②.A③.C④.4.4##4.5⑤.【解析】【詳解】（1）[1]固定刻度讀數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為所以最終讀數(shù)為（2）[2]因?yàn)槊抗?jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)一共3V，所以應(yīng)該選擇量程為0~3V的電壓表，故選A；[3]因?yàn)榻饘俳z的電阻大約為5Ω，流過(guò)電流表的最大電流約為故選量程為0~0.6A電流表，故選C；（3）[4]根據(jù)U-I圖可知圖線斜率為4.5，所以金屬絲的阻值R=4.5Ω；（4）[5]根據(jù)可得16.做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）若使用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是________（選填選項(xiàng)前的字母）A.拉小車的細(xì)線應(yīng)與帶滑輪的長(zhǎng)木板平行B實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶C.把木板右端墊高，小車在拉力作用下拖動(dòng)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)，以平衡小車受到的阻力D.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中要保證槽碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）在圖甲所示裝置中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，在紙帶上從A點(diǎn)開(kāi)始，每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別為B、C、D、E、F，如圖乙所示，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則小車的加速度為_(kāi)_______。（3）當(dāng)保持槽碼的重力不變，研究加速度隨質(zhì)量變化的關(guān)系時(shí)，得到的數(shù)據(jù)如下表所示。下方有兩張坐標(biāo)紙分別選取了不同的坐標(biāo)系，請(qǐng)選擇可以更好地處理數(shù)據(jù)的那組坐標(biāo)系，在相應(yīng)的圖中標(biāo)出實(shí)驗(yàn)序號(hào)為6的那組數(shù)據(jù)點(diǎn)，并畫出圖線________。實(shí)驗(yàn)序號(hào)加速度小車與車上鉤碼總質(zhì)量M/kg小車與車上鉤碼總質(zhì)量的倒數(shù)10.310.205.020.260.254.030.210.303.340.180.352.950.160.402.560.140.452.2（4）若采用傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖丁所示，在小車前固定一無(wú)線式力傳感器（通過(guò)無(wú)線傳輸方式在電腦上顯示拉力的大小），細(xì)繩系在力傳感器上，槽碼的總質(zhì)量用m表示，小車（含車內(nèi)鉤碼）和力傳感器的總質(zhì)量用M表示。①實(shí)驗(yàn)中，在保持M一定的前提下，________（選填“需要”或“不需要”）滿足m遠(yuǎn)小于M；________（選填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。②若一位同學(xué)在上面①的兩個(gè)選擇中都選擇了“不需要”，之后多次改變槽碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組力F及對(duì)應(yīng)的加速度a，作出圖像，最有可能的圖像是________?！敬鸢浮竣?AD##DA②.0.2③.④.不需要⑤.需要⑥.B【解析】【詳解】（1）[1]AC．為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)應(yīng)當(dāng)將穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連在小車上，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜度，在沒(méi)有其它外力的作用下，讓小車拖著紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要調(diào)整長(zhǎng)木板上滑輪的高度使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，故A正確，C錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，故B錯(cuò)誤；D．在消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響后，那么小車的合力就是繩子的拉力，根據(jù)牛頓第二定律得，對(duì)小車有對(duì)整體有整理可得可知，當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，繩子的拉力近似等于鉤碼的重力，故D正確。故選AD。（2）[2]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為由逐差法有解得（3）[3]由牛頓第二定律有當(dāng)保持槽碼的重力不變，即小車所受合力不變時(shí)，小車加速度與小車質(zhì)量成反比，則做圖像可更直觀的看出加速度隨質(zhì)量變化的關(guān)系，在坐標(biāo)紙上描出實(shí)驗(yàn)序號(hào)為6的那組數(shù)據(jù)點(diǎn)，并畫出圖線，如圖所示（4）①[4][5]由圖丁可知，繩子的拉力可以通過(guò)傳感器讀出，則不需要滿足m遠(yuǎn)小于M，為使繩子的拉力為小車的合力，需要平衡摩擦力。②[6]若未平衡摩擦力，由牛頓第二定律有整理可得可知，圖像為不過(guò)第二象限的直線。故選B。17.如圖1所示，質(zhì)量m＝10kg的物塊靜止在光滑水平面上A點(diǎn)，在水平外力F作用下，10s末到達(dá)B點(diǎn)，外力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示，取向右為正方向。（1）求前10s內(nèi)物塊的位移大小x1和在B點(diǎn)速度的大?。唬?）請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出物體在前20s內(nèi)的速度—時(shí)間（v-t）圖像；（3）求在10s到20s這段時(shí)間內(nèi)外力F所做的功W。圖1圖2圖3【答案】（1）；；（2）見(jiàn)解析；（3）【解析】【詳解】（1）對(duì)物塊，在AB段，由牛頓第二定律，可得解得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，（2）依題意，前10s，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為0，加速度大小為0.4m/s2，末速度為4m/s，10s到20s過(guò)程，由圖2可知，物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小仍為0.4m/s2，由對(duì)稱性可知末速度為0，所畫圖像，如圖所示（3）由圖可知，在10s到20s這段時(shí)間內(nèi)，物體的位移力F做的功18.如圖所示，在豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的絕緣物塊B靜止于豎直方向的輕彈簧上端，另一個(gè)質(zhì)量也為m、不帶電的絕緣物塊A由靜止釋放，下落高度H后與物塊B相碰，碰后二者粘在一起又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力，不計(jì)電荷量的損失，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，針對(duì)上述過(guò)程，求：（1）A與B碰后的速度大小v；（2）電勢(shì)能的增加量；（3）彈簧彈性勢(shì)能的增加量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)物塊A下落高度H時(shí)的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒可得物體A與B碰撞過(guò)程，動(dòng)量守恒A與B碰后的速度大小為（2）A、B碰后到最低點(diǎn)的過(guò)程中，靜電力做功電勢(shì)能的增加量（3）A、B碰后至最低點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理解得彈性勢(shì)能的增加量為19.圖1所示的是北京歡樂(lè)谷的“太陽(yáng)神車”游樂(lè)項(xiàng)目，圖2是對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化后的結(jié)構(gòu)圖，已知懸臂長(zhǎng)為L(zhǎng)，可繞水平方向的固定軸在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，旋盤半徑為r，盤面與懸臂垂直，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下可以懸臂為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旋盤中心用表示，在旋盤邊緣的圓周上排列著座椅。假設(shè)游戲開(kāi)始后的某段時(shí)間內(nèi)旋盤始終繞懸臂沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為；懸臂擺到最高點(diǎn)（圖2中①位置）時(shí)懸臂剛好和豎直方向垂直，從此位置，懸臂向下擺動(dòng)到豎直方向（圖2中②位置）時(shí)，懸臂對(duì)固定轉(zhuǎn)軸的瞬時(shí)角速度是。懸臂在①位置時(shí)，旋盤邊緣的b點(diǎn)與懸臂等高，旋盤邊緣的a點(diǎn)在最高點(diǎn)，若坐在a處座椅上的游客隨懸臂一起運(yùn)動(dòng)到②位置時(shí)剛好到達(dá)圖中c點(diǎn)，c點(diǎn)與懸臂在同一豎直面內(nèi)。游客的質(zhì)量為m，游客及座椅可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度用g表示，不計(jì)軸間的摩擦阻力和空氣阻力。（1）求b點(diǎn)速度的方向和速度的大小；（2）由于旋盤繞懸臂轉(zhuǎn)動(dòng)，c點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，除了繞做圓周運(yùn)動(dòng)之外，還和懸臂一起繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，求游客在c點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）求懸臂從位置①到位置②的過(guò)程中，座椅及安全帶對(duì)坐在a處座椅上的游客所做的功W。【答案】（1）方向豎直向上，；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）b點(diǎn)速度的方向豎直向上，速度大小為（2）c點(diǎn)繞做圓周運(yùn)動(dòng)，因此具有分速度方向垂直于c點(diǎn)和懸臂構(gòu)成的平面向里；假設(shè)旋盤與懸臂之間是完全固定連在一起的，則旋盤與懸臂一起繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其上各點(diǎn)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度都相同，又由于擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，c點(diǎn)與懸臂在同一豎直面內(nèi)，因此c點(diǎn)繞做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與懸臂一起轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的分速度方向在c點(diǎn)和懸臂構(gòu)成的平面內(nèi)，垂直和c的連線斜向下。這兩個(gè)分速度之間互相垂直，因此懸臂在位置②時(shí)c點(diǎn)的速度大?。?）對(duì)游客從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有代入可得20.在如圖所示Oxy坐標(biāo)系中，存在垂直O(jiān)xy平面向外的磁場(chǎng)。邊長(zhǎng)為l的正三角形導(dǎo)線框abc的總電阻為R，頂點(diǎn)a位于x軸上，bc邊平行于Ox軸。（1）若此示意圖表示的