2023年3月3日高中物理作业-第06组

2023年3月3日高中物理作业6处丁•静止状态，已知斜面2对木棒的支持力为产，重力加速度为g,下列说法正确的是（）

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.一个迷你型电风扇安装有小直流电动机，其线圈电阻为额定电压为U,额定电流为/,将它与电动势为£,内阻

为/•的直流电源相连，电动机恰好正常工作，则（）

A.电动机的总功率为产RM

B.电源的输出功率为£7

C.电动机输出的机械功率为U/

D.通过电动机的电流为“A.木棒受到三个力（或延长线）可能不交于同一点

r

B.木棒的质量为帆

2.甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其M图像如图所示，若20s末两车并排行驶，下列对汽车运动情况的描述正g

c.墙面1对木棒的支持力大小为尸cose

D.若木棒与墙面1的夹角为。（锐角），则斜面2对木棒的支持力与木,棒之间的夹角为90。+0-。

6.如图所示，两个完全相同、互相垂直的导体圆环0、P（。平行纸面，尸垂直纸面）中间用绝缘细线连接，通过另一

绝缘细线悬挂在天花板下，当。有垂直纸面往里看顺时针方向的电流、同时尸有从左往右看顺时针方向的电流时，关于

两线圈的转动（从上向下看）以及细线中拉力的变化，下列说法中正确的（）o

A./=10s时，乙车改变运动方向

B./=20s时甲、乙两车的加速度相等

C./=0s时甲车在乙车后方250m处

D.在/=10s〜20s时间内乙车比甲车快

3.如图所示，M、N两点分别固定•个等量同种正点电荷，。是它们连线的中点，A,8是它们连线的中垂线上关于0

点对称的两点，-试探电荷以。点为圆心、AB为宜径在垂直于纸面的竖直平面内做匀速圆周运动。试探电荷的重力不

计，下列说法正确的是（）

I

M\NA.。逆时针转动，尸顺时针转动,。、户间细线拉力变小

一一-一折…一一一今……B.0逆时针转动，尸顺时针转动,0、尸间细线拉力变大

C.。顺时针转动，尸逆时针转动,。、户间细线拉力变小

D.。顺时针转动，尸逆时针转动,0、尸间细线拉力变大

7.某同学设计了飞船登陆地外星球的电磁阻尼缓冲装置，其模拟器如图所示。模拟器由船舱主体、光滑导轨、缓冲弹簧、

I绝缘缓冲底座、绝缘缓冲底座上的线圈以及固定在船舱主体上的超导线圈（图中未画出）组成。其中导轨固定在船舱主

A.。点的电势低于4点的电势体下端，绝缘缓冲底座上的线圈为竖直绕在绝缘底座上的单匝闭合线圈，超导线圈产生水平方向的磁场•已知绝缘底座

B.。点的场强大小大于/1点的场强大小与地面接触后速度迅速减为零，导轨与线圈接触良好，则关于电磁阻尼缓冲装置分析正确的是（）

C.试探电荷可能带正电

D.试探电荷从4点运动到3点的过程中电势能一直不变/船舱主体\

4.如图所示，在距水平地面高为0.8m处水平固定着一根长直杆，杆上尸点固定一轻质滑轮，P点右边的杆上套有质量

为1kg的小球B。半径为0.6m的半圆形细杆竖直固定在地面上，其圆心。位于P点的正下方，在半圆形细杆最高点处套

有质量为2kg的小球A,用一条不可伸长、足够长的柔软细绳绕过定滑轮将两小球连接起来，细绳处于伸直状态。长直

杆和半圆形细杆在同一竖直平面内，两小球均可看作质点，不计滑轮的大小和一切摩擦，重力加速度g取10m/s2。现小光滑

球A受到微小扰动，沿半圆形细杆逆时针运动，在小球A由最高点运动到半圆形细杆底端的过程中细绳对小球B做的功导轨

为（）a

绝缘Q

冲

缓

座

底线圈

^777777777777777777777777777,

5.如图所示，竖直墙面1与斜面2之间的夹角为8,木棒的一端支在光滑的墙面1上，另一端放置在光滑的斜面2上而

A.船舱主体下端A/N必须是导体，不能与导轨绝缘

B.只增加导轨长度，可能使缓冲弹簧接触地面前速度为零

只增加磁场的磁感应强度，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小

C.三、实验题

D.只增加闭合线圈电阻，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小

13.一同学探究阻值约为550。的待测电阻（在0~5mA范围内的伏安特性。可用器材有：电压表V（量程为3V,内阻

8.在远距离输电时，输送的电功率为P,送电的电压为U,所用的导线的电阻率为夕，横截面积为S,线路总长度为3

很大），电流表A（量程为1mA,内阻为3OOQ）,电源E（电动势约为4V,内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10Q

输电线损失的电功率为AP，用户得到的电功率为P，则AF与P，的关系正确的为（）

或1.5kD）,定值电阻凡（阻值可选75。或150C）,开关S,导线若干。

二、多选题

9.如图所示，图甲为一列简谐横波在r=0.2s时的波形图，图乙为x=2m处的质点P的振动图象.下列说法正确的是（）

图（a）

（1）要求通过此的电流可在O~5mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原

理图;

⑵实验时，图（a）中的R应选最大阻值为（填“10C”或“1.59”）的滑动变阻器，&应选阻值为（填“75Q”

或力50Q”）的定值电阻；

A.质点P沿+K轴运动，速度为10m/s

B.质点尸沿一“轴运动，速度为10m/s（3）测量多组数据可得凡的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则

C.波沿一x轴传播，波速为10m/s

D.图甲所示时刻质点尸有最大速度

10.如图甲所示，水平光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在。、力两点之间做简谐运动，其振动图像如图

乙所示，由振动图像可知（）

IUUVUVvvuVVVV

右~O~b>x

甲乙

A.从乙到G，振子正从O点向。点运动B.在，=，2时刻，振子的位置在。点

C.在，=%时刻，振子的加速度为零D.振子的振动周期为北

11.大型拱桥的拱高为方，弧长为如图所示，质量为，〃的汽车在以不变的速率v由4点运动到8点（两点高度相同）的

过程中，以下说法中正确的是（）

AB

A.由4到8的过程中，汽车的重力势能不变，重力始终不做功A.悬挂砂桶后调节细线与木板平行B.测量小车质量M

B.由4到8的过程中，汽车的重力势能的总变化量为零，重力做的总功等于零C.需要满足砂和砂桶质量远小于小车质量MD,平衡摩擦力

C.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功，总功为零（2）按正确的操作，打出的•条纸带如图乙所示，图中。、/、B、C、D、E、产为相邻的计数点，相邻两计数点间还有

D.汽车的重力势能先增大后减小，上坡时重力做负功，下坡时重力做正功，总功为零4个点未画出，则小车运动的加速度。=m/s?（结果保留3位有效数字）;

12.如图所示，拉力厂将物体沿斜面向下拉，已知拉力大小与摩擦力大小相等，则下列说法中正确的是（）C_OABCDEF_7

}[cm）

2003.966.027.98110.0111.99

乙

A.物体的动能增加B.物体的动能保持不变（3）保持小车质量一定，改变砂桶中砂的质量，砂桶和砂的总质量为，根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和砂

C.物体的总机械能增加D.物体的总机械能保持不变

的总质量m之间的二-二关系图像可能是

A

四、解答题

15.如图所示，在竖直分界线MN的左侧有垂直纸面的匀强磁场，鉴直屏与网之间有方向向上的匀强电场。在。处有

两个带正电的小球A和B，两小球间不发生电荷转移。若在两小球间放置•个被压缩且锁定的小型弹簧（不计弹簧长度），

解锁弹簧后，两小球均获得沿水平方向的速度。已知小球B的质量是小球A的阳倍，电荷量是小球A的％倍。若测得小

球A在磁场中运动的半径为「，小球B击中屏的位置的竖直偏转位移也等于，两小球重力均不计。

（1）将两球位置互换，解锁弹簧后，小球B在磁场中运动，求两球在磁场中运动半径之比、时间之比：

17.如图所示，真空室中电子枪连续均匀发出的电子（初速不计）经过4=1（X）0V的加速电场后，由小孔S沿两个互相

垂直的偏转电极YY'和XX'的中心线射入。偏转电极YY'的板长为L=0.20m,极板相距4=0.02m,偏转电极XX'的板

长也为L=0.20m,极板相距为=0.10m,且高度足够高。偏转电极YY，的右侧与偏转电极XX，的左侧相距为，荧光屏

16.一个滑块沿斜面静止滑下，依次通过斜面上的4B、C三点,如图所示，已知48=6m,4C=10m,滑块经过月8、与中心线垂直，且与偏转电极XX，的右侧相距为“2。两个偏转电极都不加电压时，电子束沿中心线打到荧光屏中心产生

8c两段位移的时间都是2秒，求：亮斑。现在电极YY，间加电压在电极XX，间加电压U.,和L\x•的电压随时间।变化的图线分别如图所示。

（1）滑块运动的加速度？设极板间电场可看作是均匀的，且极板外无电场，在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场均可视作恒定，能通过

（2）滑块在8点的瞬时速度？

两偏转电极的电子均能打到荧光屏上。已知电子的电量4=L6X10』C,不计电子重力和电子间的相互作用。

（3）滑块/到初始位置的距离？

（1）求电子从小孔S射出时的动能；

（2）求能通过偏转电极YY，的电子数占总数的比例；

（3）求打到荧光屏上电子动能的范围；

（4）请通过计算定量画出电子打到荧光屏上的点形成的图线。

18.如图所示有•个质量为，”=10kg的物体静止在水平地面上，某时刻开始受到水平拉力产的作用。当F=40N时物体

沿着水平地面做匀速直线运动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10N/kg试求：

<1）物体与地面之间的动摩擦因数〃为多少？

（2）当F=30N时，则物体受到的摩擦力大小为多少？

<3）当尸=50N时，则物体受到的摩擦力大小为多少？

参考答案：

1.D

【详解】A.电动机正常工作，其电压为U,通过的电流为/,则电动机消耗的总功率为

P十UAFRM

故A错误；

B.电源的输出功率等于电动机的输入功率，为

故B错误；

C.电动机消耗的热功率为

P=FRM

电动机输出的机械功率为

P归UMRM

故C错误；

D.根据闭合电路欧姆定律

E=U+Ir

可得电流为

,E-U

1=-------

r

故D正确。

故选D。

2.C

【详解】A.因20s内乙车的速度一直为正，可知尸10s时，乙车没有改变运动方向，选项A错误;

B.图像的斜率等于加速度，可知尸20s时甲、乙两车的加速度不相等，选项B错误；

C.在20s内，甲车的位移

x^20x20m=400m

乙车的位移

x,=—x10x10m+—xl0x20m=150m

乙22

因20s末两车并排行驶，则/=0s时甲车在乙车后方250m处，选项C正确；

D.在片10s〜20s时间内乙车比甲车运动的慢，选项D错误。

故选C。

3.D

【详解】A.沿着电场线电势逐渐降低，结合等量同种正点电荷的电场对称性可知

%>%=%

故A错误；

B.根据场强的合成可知，。点的场强为零，/点的场强不为零，则。点的场强大小小于4点的场强大小，故B错

、口

快；

C.试探电荷以。点为圆心、AB为直径在垂直于纸面的竖直平面内做匀速圆周运动，则试探电荷所受电场力指向O

点，试探电荷一定带负电，故C错误；

D.AB为直径的圆是等量同种正点电荷的一个等势圆，则试探电荷从/点运动到8点的过程中电势能一直不变，

故D正确；

故选D。

4.D

【详解】当A运动到半圆形细杆底端时，根据几何关系可知此时PA与竖直方向夹角的余弦值为

h

cos0=.=0.8□

设此时A的速度大小为v,根据运动的合成与分解可知此时B的速度大小为

v'=vcosO□

根据机械能守恒定律有

22

mAgR=^mAv+^mBv'J

根据动能定理可知在小球A由最高点运动到半圆形细杆底端的过程中细绳对小球B做的功为

2

W=^mBv'□

联立□□口□解得

32

!V=—J

11

故选D。

5.C

【详解】A.对木棒进行受力分析，如图所示，根据共点力平衡原理、木棒受到三个力（或延长线）一定交于同一

点，A错误；

BC.由几何关系可得，斜面2对木棒的支持力下与墙面1对木棒的支持力时之间的夹角为由力的合成与分解

有

*=c°s0,^=sine

解得

g

B错误C正确；

D.斜面2对木棒的支持力尸与斜面垂直，若木棒与墙面1的夹角为a（锐角），由几何关系可得，斜面2对木棒的

支持力尸与木棒之间的夹角为

6-（90°-。）=6+a—90。

D错误。

故选C。

1

6.A

【详解】根据安培定则，。产生的磁场的方向垂直于纸面向里，P产生的磁场水平向右，将0等效于S极在外、N

极在里的小磁针，P等效于左侧S极、右侧N极的小磁针，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的特点，P

将顺时针转动，0逆时针转动；转动后尸、。两环的电流的方向相同，所以两个线圈相互吸引，细线张力减小；故

A正确，BCD错误。

故选Ao

7.C

【详解】A.题中缓冲装置是利用绝缘缓冲底座上的线圈感应出感应电流，与船舱主体上的超导线圈互感发生相互

作用，从而让船舱主体缓冲的，不是船舱主体下端儿W切割磁感线发生感应相互作用的，所以脑V无需是导体，可

以与导轨绝缘，故A错误；

B.绝缘缓冲底座上的线圈斜边切割磁感线，线圈回路磁通量变化，形成感应电流，磁场对“6边的安培力向下，

根据牛顿第三定律，/边对超导线圈的力向上，超导线圈固定在船舱主体上，对船舱主体和导轨

B2I3V

——mg=ma

当缓冲底座着地后，船舱主体开始做加速度减小的减速运动，当导轨足够长，船舱主体可能达到收尾速度，之后匀

速下降到地面，故B错误；

C.当船舱主体所受安培力等于重力时，有

B213V

mg=---------

R

解得

mgR

v=------

B21}

可见：只增加磁场的磁感应强度，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小（收尾速度越小）；只增加闭合线圈电阻，可

使缓冲弹簧接触地面前速度增大，故C正确，D错误。

故选C。

【命题意图】本题以电磁阻尼缓冲装置为载体，考查电磁感应中动力学问题，考查学生的理解能力和推理分析能力，

学科素养重点考查了科学思维中的科学推理，突出对基础性、应用性和综合性的考查要求。

8.B

【详解】输电线电阻

L

R

输电电流

P_

U

故输电线上损失的电功率为

用户得到的电功率为

尸=尸-5-留

故选B。

9.CD

【详解】ABC.由题图可知％=4m,r=0,4s,则波速n'=10m/s,f=0.2s时质点尸沿一y轴运动，易得波沿一x

轴传播，但质点只在平衡位置上下振动，不会随波运动，故C正确，AB错误；

D.题图甲中质点P正好在平衡位置，质点P具有最大速度，D正确.

10.CD

【详解】A.由图像可知，从〃到5振子从平衡位置向x轴正向运动，即振子正从。点向6点运动，故A错误；

B.在右匕时刻，振子的位移最大振子的位置在幻点，故B错误；

C.在尸力时刻，振子振子在平衡位置，此时速度最大，振子的加速度为零，故C正确；

D.弹簧振子先后经历最短时间到达同一位置时，若速度相同，则这段时间间隔就等于弹簧振子的振动周期，从振

动图象可以看出振子的振动周期为2",故D正确。

故选CDo

11.BD

【详解】A.由4到8的过程中，汽车先升高在降低，所以重力先做负功后做正功。由于两点高度相同在同一水平

面，所以由N到8的过程中，汽车的重力势能先增大后减小，汽车总的重力势能不变。故A错误；

B.汽车由4到8的过程中，由于两点高度相同，所以汽车的重力势能的总变化量为零，重力做的总功等于零。故

B正确；

C.由N到8的过程中，汽车高度先升高在降低，所以重力先做负功后做正功，总功为零。故C错误；

D.由1到8的过程中，汽车高度先升高在降低，所以重力先做负功后做正功，总功为零。故D正确。

故选BDo

12.AD

【详解】AB.拉力大小与摩擦力大小相等，则拉力和摩擦力合力为零，物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力，

物体沿斜面向下做匀加速直线运动，物体速度增加，动能增加，A正确，B错误；

CD.拉力和摩擦力合力为零，拉力和摩擦力的合力做功为零，支持力不做功，总功等于重力的功（相对于只有重

力做功），物体的总机械能保持不变，C错误，D正确。

故选AD。

【详解】（1）口］电流表内阻已知，电流表与《并联扩大电流表量程，进而准确测量通过R,的电流，电压表单独测

量R,的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从0开始测量，满足题中通过人的电流从0~5mA连续可调，电路

图如下

(2)[2]电路中R应选最大阻值为10C的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小;

[3]通过%的电流最大为5mA,需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律示意图如下

5mA4mAR0

->----r*~।卜

1mA

根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知

4mA300Q

1mA用

解得

4=75Q

(3)[4]电压表每小格表示0.W,向后估读一位，即。=2.30V；

[5]电流表每小格表示0.02mA,本位估读，即0.84mA,电流表量程扩大5倍，所以通过人的电流为/=4.20mA；

⑹根据欧姆定律可知

U2.30

nQx548Q

K*=—I=-4-.-2-0-x1-0--3r

14.B2.00B

【详解】(1)[1]A.安装实验器材时，要调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，这样才能保证拉力方向与运动方

向一致，故A正确；

B.由于探究加速度与物体受力的关系，因此不需要测量小车的质量M,故B错误；

C.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量可以近似认为小车受到的拉力等于砂和砂桶的重力，故C正确；

D.将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力，是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力，故D正确。

故选B；

(2)[2]相邻两计数点间还有4个点未画出，则两计数点间时间间隔T=0.1()s,小车运动的加速度

“="一=(11.99+10.01+7.98-6.02-3.96-2.00)x10一m/s?=200m/s?

,(3T>0.302

(3)[3]设绳子拉力为T,对砂桶和砂受力分析，由牛顿第二定律可得

mg—T=ma

对小车受力分析，由牛顿第二定律可得

T=Ma

联立解得

。=口一

整理得

11Ml

—=—।------

aggm

故选B。

n1.r

15.(I)%，7；(2)3r--

■ftrti•

【详解】(1)两小球静止反向弹开过程，系统动量守恒有

mvA=n}mvn□

小球A、B在磁场中做圆周运动，分别有

解□□式得

殳

%

磁场运动周期分别为

_27tm_2兀〃]〃?

A

一'B_mqB

解得运动时间之比为

ZA

2=2=%

%Zk4

2

(2)如图所示，小球A经圆周运动后，在电场中做类平抛运动。

L=VArA匚

竖直方向有

由牛顿第二定律得

qE=max□

解口□□式得

'A嗤铲口

小球B在电场中做类平抛运动，同理有

犷产止了□

2nymvB

由题意知

用=「口

应用几何关系得

Ay=yB+2r-yAD

解□□□□□式得

Ay=3r———

〃1〃2

16.(l)lm/s2；(2)4m/s；(3)2m

【详解】解：(1)滑块沿斜面做匀加速直线运动，则有

BC-AB=aT-

解得

BC-AB22

a=------r-----—~-m/s=Im/s

T22x2

(2)由题意知，8点对应的时刻是Z到C时间的中间时刻，8点的速度等于/到C的平均速度，因此滑块经8点时的

瞬时速度为

B2T2x2

(3)设斜面4点以上部分的距离为x,则有

Vg=2a(^x+AB)

代入数据解得

x=2m

17.(1)lOOOeV或1.6x]0T6j；⑵40%；(3)UOOeV〜1250eV(或1.76xl0-16J-2.0xl016J)和1000cV^1050eV(或

1.6xlOl6J~1.68xlO16J）；（4）计算见详解,图线如下

【详解】（1）设电子从小孔S射出时的速度为vo,动能为Ek0,由动能定理

用。=3"?说=“应

得

EkQ=lOOOeV（或1.6乂10一叼）

（2）设电子通过YY，极板的时间为to,恰好能通过时极板间的电压为5,则

1,1勿”

Vm=不4=不^%

22d、m

L

£=—

%

得

=苓4=20丫

当YY，极板电压高于20V时，电子将不能通过，根据UYVT可知，在0〜0.1s一个周期内，只有0〜0.04s时间内射

入的电子能通过，所以能通过偏转电极YY，的电子占总数的比例40