北京市東城區(qū)2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)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)。

I.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

V2

qvB=m——

r

解得

mv

r=——

qB

根據(jù)

TA

V

解得

f2兀m

1=-----

qB

如果速度v增大，可知半徑增大，周期不變。

故選Ao

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/sB.5000kg-m/sC.IOOgm/sD.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

p=mv=0.2x500kg-m/s=100kg-m/s

故選Ao

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

C=-^-

4兀kd

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肌運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),繞地球的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。己

知萬(wàn)有引力常量為G,地球半徑為凡根據(jù)以上信息可知（）

4萬(wàn)2(穴+/?)3

A.地球的質(zhì)量M=B.核心艙的質(zhì)量加=

GT2GT2

C.核心艙的向心加速度口=9/D.核心艙的線速度v=2公

T2T

【答案】A

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)

Mm4/

G----------m——(7?+/z)

(R+4T2

解得地球的質(zhì)量

W+紅

GT2

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

4乃2（氏+子）

a=-------；----

T2

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.核心艙的線速度

2萬(wàn)（A+r）

v=------------

T

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

5.在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為￡,內(nèi)阻為心閉合開(kāi)關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器人的滑片向下滑動(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/

增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E=U+Ir

可知，電路的路端電壓。減小，即電壓表示數(shù)變小，則定則電阻R的電流4變小，根據(jù)

/=4+4

可知滑動(dòng)變阻器凡的電流右增大，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、。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（）

甲乙

A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播

B.這列波的傳播速度v=15m/s

C.這列波的波長(zhǎng)A,=7.3ni

D,在/=0.4s到t=0.5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)。通過(guò)的路程是1.5m

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由圖乙可知，/=0.4s時(shí)尸點(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

2=6m

由圖乙可知，振動(dòng)周期為

T=0.4s

所以波速為

v=4=i5m/s

T

故B正確，C錯(cuò)誤；

D.在，=0.4s至h=0.5s內(nèi)，經(jīng)過(guò)工7,質(zhì)點(diǎn)。通過(guò)的路程是2cm,故D錯(cuò)誤。

4

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/,其所在空間存在方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

8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/,質(zhì)量為加，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)軌垂直口接觸良好?，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)?—及t6

B.導(dǎo)體棒向右做勻減速運(yùn)動(dòng)

D2Z2

C.導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為1~~?

m(7?+r)

1

D.電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量為一切片9

2

【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)檫x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=Blv

R+r

F=BIl

F=ma

解得

B2l2v

a=----------

m(R+r)

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

二B212Vo

°m(R+r)

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

1,

Q=-mv0

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Q、。2,連線

的延長(zhǎng)線上有。、6兩點(diǎn)，Q帶正電。試探電荷+g僅受電場(chǎng)力作用，-0時(shí)刻從6點(diǎn)沿著兒方向運(yùn)動(dòng)，t0

時(shí)刻到達(dá)。點(diǎn)，其VT圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像，下列判斷正確的是()

A.2帶正電B.沿加連線電勢(shì)先減小后增大

C.場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)在6點(diǎn)和。2之間D.a點(diǎn)電勢(shì)比6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6點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)槿苑较?，?帶負(fù)電，故A錯(cuò)

誤；

B.試探電荷從b點(diǎn)向。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，沿加連線電

勢(shì)先增大后減小，故B錯(cuò)誤；

C.n-f圖象的斜率表示加速度，可知a點(diǎn)和6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。點(diǎn)和b點(diǎn)間某處，故C錯(cuò)誤；

D.試探電荷從b點(diǎn)到。點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有

且

Uba=(Ph-(Pa

可得

<(

(PbPa

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)量為加的小球。使輕桿隨轉(zhuǎn)軸在

豎直平面內(nèi)做角速度為①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()

/-J-1

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/時(shí)，桿對(duì)球的作用力指向。點(diǎn)

C.若。=占，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

mg=mco11

解得

co

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/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。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。

II.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/、間距均為孔若電子槍的加速電壓為XX'極板間的電壓為。2（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。O'

方向（?！跓晒馄琳醒耄┻M(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e（q+（4）

l2U

C.打在熒光屏上的位置與。的距離為了已

IU,

D.打在熒光屏上時(shí)，速度方向與。的夾角a滿足tana=彳六

【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。2（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

Wx=eU[

電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功

W2<eU2

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

Ek=Wl+W2<e(Ui+%)

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

eU[i=-2mv°l

電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則有

聯(lián)立解得

.4dq

設(shè)電極左端到熒光屏的距離為上，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

L+i

Y21+2L

jLi

2

解得

y__lU^l+2L

4叫I)

IU，/+21、

即打在熒光屏上的位置與。的距離為:7十(^^),故C錯(cuò)誤；

4dU[I

D.電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則有

2

l=vot,a=史■,Vy=at

md

解得

elU

v=-------7

3v

mdv0

則速度方向與。。'的夾角0滿足

v,,elU?IU、

tana=上=——%二—

v0mdv^2dU\

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(huà)，畫(huà)幅的寬度為0.8m,在列車(chē)行進(jìn)的某段

時(shí)間內(nèi)，由于視覺(jué)暫留現(xiàn)象，車(chē)廂內(nèi)的人向窗外望去會(huì)感覺(jué)廣告畫(huà)面是靜止的。若要使人望向窗外時(shí)，看

到的是畫(huà)中的蘋(píng)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取lOm/s?）

A.列車(chē)的車(chē)速為8m/s

B.隧洞墻壁上每幅畫(huà)中蘋(píng)果所在的位置可連成拋物線

C.隧洞墻壁上相鄰兩幅畫(huà)中蘋(píng)果之間的高度差都相等

D.隧洞墻壁上連續(xù)相鄰兩幅畫(huà)中蘋(píng)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)間間隔為0.05s時(shí)，可以認(rèn)為廣告畫(huà)面靜止，所以列車(chē)速度為

A錯(cuò)誤；

B.以勻速行駛的列車(chē)為參考系，畫(huà)中的蘋(píng)果是自由落體運(yùn)動(dòng)，則在以地面為參考系中畫(huà)中蘋(píng)果任意時(shí)刻水

平方向的位置與列車(chē)相同，豎直方向自由落體的位置，因此隧洞墻壁上每幅畫(huà)中蘋(píng)果所在的位置可連成拋

物線，B正確；

C.列車(chē)勻速直線運(yùn)動(dòng)，每隔相等時(shí)間通過(guò)一幅畫(huà)，則蘋(píng)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1:3:5:…：（2〃-1）,隧洞墻壁上相鄰兩幅畫(huà)中蘋(píng)果之間的高度差不相等，C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)紳=g〃可得

隧洞墻壁上連續(xù)相鄰兩幅畫(huà)中蘋(píng)果之間的高度差的差值為

Ay=gr2=10x（0.05）2m=2.5cm

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1.5x10$向$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

E=2k-。為單位長(zhǎng)度上的電荷量，yt=9xlO9N.m2/C2，e=1.6xlO_19C不考慮電荷運(yùn)動(dòng)引起的

r

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7x10-65

B.電子柱內(nèi)的平均電子數(shù)密度約為1X1()12個(gè)/n?

C.核心通道每米長(zhǎng)度上的電荷量約為6xl0-6c

D,電子柱邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小約為4xl()6N/C

【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

"一.5義1。'7乂103s

故A錯(cuò)誤;

B.取時(shí)間A/通過(guò)某橫截面積的電荷量為

D2

Q=IN=vZV-n~^~ne

解得

n=M?p1.5xIO、個(gè)/n?

7iDev

故B錯(cuò)誤；

C.取時(shí)間4通過(guò)某橫截面積的電荷量為

Q=ZA/=pv't

解得

^=-?6.7X10-4C

V

D.根據(jù)

_JA

E—2k—

r

解得

E=2A：-=2x9xl09x6^10N/C^4X106N/C

r1乙—x6

2

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5。）、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。為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3kQ

B.電壓表0?15V,內(nèi)阻約15k。

C.電流表0?0.6A,內(nèi)阻約0.2。

D.電流表0?3A,內(nèi)阻約0.1。

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、/坐標(biāo)系，并描繪出圖線。由圖像得到金屬絲的阻值R=Q（保留2

位有效數(shù)字）；

【答案】①.0.400②.A③.C4.4##4.5⑤.0=石絲

4L

【解析】

【詳解】（1）[1]固定刻度讀數(shù)為0mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為

40.0x0.01mm=0.400mm

所以最終讀數(shù)為

0mm+0.400mm=0.400mm

(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5。，流過(guò)電流表的最大電流約為

U3

/=—=—A

R5

故選量程為0?0.6A的電流表，故選C；

(3)[4]根據(jù)U-/圖可知圖線斜率為4.5,所以金屬絲的阻值R=4.5Q；

(4)[5]根據(jù)

可得

7TRD-

P=-------

4L

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(chē)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(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車(chē)，再接通電源，打出一條紙帶

C.把木板右端墊高，小車(chē)在拉力作用下拖動(dòng)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)，以平衡小車(chē)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(chē)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/點(diǎn)開(kāi)始，

每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別為瓦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(chē)的加速度為m/s2?

?????????

ABCDEF

乙

(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(huà)出圖線

小車(chē)與車(chē)上鉤碼總質(zhì)量的倒數(shù)

實(shí)驗(yàn)序加速度小車(chē)與車(chē)上鉤碼總質(zhì)

號(hào)2：/kgT

6z/(m-s-)量A//kg

M

10.310.205.0

20.260.254.0

30.210.303.3

40.180.352.9

50.160.402.5

60.140.452.2

AMins?)

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.1

00.10.20.30.40.5A/2kg宓kg」

丙

(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(chē)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)量用加表示，小車(chē)(含車(chē)內(nèi)鉤碼)和力

傳感器的總質(zhì)量用M表示。

接電源

①實(shí)驗(yàn)中，在保持M一定的前提下，（選填“需要”或“不需要”）滿足機(jī)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

組力月及對(duì)應(yīng)的加速度e作出a-E圖像，最有可能的a-廠圖像是

【答案】①.AD##DA④.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(chē)的拉力等于小車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，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(chē)的合力就是繩子的拉力，根據(jù)牛頓第二定律得，對(duì)小車(chē)有

F=Ma

對(duì)整體有

mg=(^M+m^a

整理可得

KL=---M------mg

M+m

可知，當(dāng)鉤碼的質(zhì)量加遠(yuǎn)小于小車(chē)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ADo

(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

T=*=0.1s

f

由逐差法有

xDF-xBD=a\2T^

解得

)-3

(18.0+16.0-14.0-12.0xl02,2,

a=--------------5——』--------m/s=0.2m/s

(2x0.1).

(3)[3]由牛頓第二定律有

F=Ma

當(dāng)保持槽碼的重力不變，即小車(chē)所受合力不變時(shí)，小車(chē)加速度與小車(chē)質(zhì)量成反比，則做,圖像可更直

M

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(huà)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，則不需要滿足加遠(yuǎn)小于為使繩子的拉力

為小車(chē)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

F—f=Ma

整理可得

可知，a-廠圖像為不過(guò)第二象限的直線。

故選B。

17.如圖1所示，質(zhì)量加=10kg的物塊靜止在光滑水平面上/點(diǎn)，在水平外力下作用下，10s末到達(dá)3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xi和在8點(diǎn)速度的大小匕；

(2)請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出物體在前20s內(nèi)的速度一時(shí)間(v-f)圖像;

(3)求在10s到20s這段時(shí)間內(nèi)外力尸所做的功W.

圖3

【答案】(1)20m；4m/s；(2)見(jiàn)解析；(3)-80J

【解析】

【詳解】(1)對(duì)物塊，在段,由牛頓第二定律，可得

R=maA

解得

Oj=—=0.4m/s2

m

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得

1,

=20m,V]=a&=4m/s

(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(huà)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

=X[=20m

力/做的功

W=FX2COSn=-80J

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)量為加、帶電荷量為+夕的絕緣物塊B靜

止于豎直方向的輕彈簧上端，另一個(gè)質(zhì)量也為沉、不帶電的絕緣物塊A由靜止釋放，下落高度〃后與物塊

B相碰，碰后二者粘在一起又下落〃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△￡電；

（3）彈簧彈性勢(shì)能的增加量的。

【答案】（1）（2）Eqh.（3）〃唱（即1+冷卜

22

【解析】

【詳解】（1）設(shè)物塊A下落高度8時(shí)的速度為%,根據(jù)機(jī)械能守恒

12

mgH=—mv0

可得

%2gH

物體A與B碰撞過(guò)程，動(dòng)量守恒

mv0=2mv

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

町=-Eqh

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

1。

2mgh-Eqh+咤=0--x2mv

解得

叫”孫一一(丁

彈性勢(shì)能的增加量為

ebmg(4h+H)

際=-%=——--Eqh

19.圖1所示的是北京歡樂(lè)谷的“太陽(yáng)神車(chē)”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)為乙

可繞水平方向的固定軸。?在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，旋盤(pán)半徑為r,盤(pán)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(pán)中心用儀表示，在旋盤(pán)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(pán)始終繞

懸臂沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為電；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0的瞬時(shí)角速度是。2。懸臂在

①位置時(shí)，旋盤(pán)邊緣的6點(diǎn)與懸臂等高，旋盤(pán)邊緣的。點(diǎn)在最高點(diǎn)，若坐在。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)量為機(jī)，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為；

(2)由于旋盤(pán)繞懸臂轉(zhuǎn)動(dòng)，c點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，除了繞儀做圓周運(yùn)動(dòng)之外，還和懸臂一起繞固定轉(zhuǎn)

軸Q轉(zhuǎn)動(dòng),求游客在c點(diǎn)時(shí)的速度大小匕；

(3)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沙。

a

；2+；

【答案】(1)方向豎直向上，(2)J幼2/+牡2r+6y?2工2；(3)mco^rmrn^l}-mg(r+L)

【解析】

【詳解】(1)6點(diǎn)速度的方向豎直向上，速度大小為

為=

(2)c點(diǎn)繞儀做圓周運(yùn)動(dòng)，因此具有分速度

Vj=o,

方向垂直于C點(diǎn)和懸臂構(gòu)成的平面向里；假設(shè)旋盤(pán)與懸臂之間是完全固定連在一起的，則旋盤(pán)與懸臂一起

繞a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)，。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

R=Ji?+丫2

與懸臂一起轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的分速度

v2=a)2R=CO2\l?+r~

方向在C點(diǎn)和懸臂構(gòu)成的平面內(nèi)，垂直。I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)的速度大小

vc=?、伲簯?電2r+3；乃

(3)對(duì)游客從。點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有

mg(r+L)+W=—mv^--mv^

代入可得

2i

W=+^-m(t>2L-mg(r+L)

20.在如圖所示。孫坐標(biāo)系中，存在垂直。肛平面向外的磁場(chǎng)。邊長(zhǎng)為/的正三角形導(dǎo)線框％的總電阻為

R,頂點(diǎn)。位于x軸上，6c邊平行于Ox軸。

(1)若此示意圖表示的磁場(chǎng)是由一條通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的,

a.說(shuō)明此直導(dǎo)線在Oxy坐標(biāo)系中的大致位置和電流方向;

b.說(shuō)明當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)線框a6c中感應(yīng)電流的方向。

(2)若此示意圖表示的磁場(chǎng)有這樣的特點(diǎn):

AD

磁場(chǎng)在'方向是均勻的，即磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨X坐標(biāo)發(fā)生變化，——二0；磁場(chǎng)在歹方向均勻變化，已知磁感

Ax

AB7

應(yīng)強(qiáng)度隨〉坐標(biāo)均勻增大，丁=左且丁=0時(shí)，B=00從某時(shí)刻開(kāi)始，此區(qū)域中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都隨

時(shí)間均勻增大且對(duì)時(shí)間的變化率為k',求經(jīng)過(guò)時(shí)間t

a.線框中電流的大小I；

b.bc邊受到磁場(chǎng)力的方向和磁場(chǎng)力的大小Fbc；

【答案】(1)a.見(jiàn)解析，b.見(jiàn)解析；(2)b."/

k'l^—ki+k't],c.工kier

2

4R4R716R

【解析】

【詳解】(1)a.根據(jù)題意，由通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)特點(diǎn)，結(jié)合題圖可知，直導(dǎo)線在北邊上方，與x軸平

行，由安培定則可知，電流方向沿x軸負(fù)方向。

b.當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，由安培定則可知，導(dǎo)線框a6c中感應(yīng)電流方

向?yàn)轫槙r(shí)針。

(2)a.根據(jù)題意可知，經(jīng)過(guò)加時(shí)