【解析】黑龙江省大庆十中2023-2023学年高三上学期理综物理第二次月考试卷

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黑龙江省大庆十中2023-2023学年高三上学期理综物理第二次月考试卷

一、单选题

1．（2023高三上·黑龙江月考）下列说法正确的是（）

A．由可知，电场强度E与q成反比，与F成正比

B．库仑提出了用电场线描述电场的方法

C．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍

D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

【答案】C

【知识点】电场强度和电场线；物理学史；元电荷

【解析】【解答】A．电场强度是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的电量q以及所受的电场力F无关；由可知，电场强度E等于F与q的比值，A不符合题意；

B．法拉第提出了用电场线描述电场的方法，B不符合题意；

C．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，C符合题意；

D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，后来用斜面实验间接进行了验证，D不符合题意；

故答案为：C.

【分析】物体带的电量是量子化的，是某一数值的整数倍，这个数值就称为元电荷，电子所带的电即为元电荷，为1.6×10－18C。

2．（2023高三上·齐齐哈尔月考）如图所示，质量M=60kg的人用绳子通过定滑轮拉着质量m=10kg的物块一直保持静止不动。若不计绳与滑轮的摩擦，绳与竖直方向的夹角为α=60°，g取10m/s2。下列说法中正确的是（）

A．人对地面的压力为550N

B．地面对人的摩擦力为50N

C．绳对滑轮的作用力为100N

D．人的质量越大受到地面的摩擦力越大

【答案】A

【知识点】共点力平衡条件的应用

【解析】【解答】A．绳子拉力总等于物块的重力100N，对人进行受力分析如图所示，

可得人对地面的压力为=550N，A符合题意；

B．地面对人的摩擦力为N=N，B不符合题意；

C．对滑轮受力分析如图所示，可得绳对滑轮的作用力F==100N，C不符合题意；

D．改变人的质量，静摩擦力不变，D不符合题意。

故答案为：A

【分析】利用人的平衡方程可以求出地面的支持力和摩擦力大小；利用拉力大小结合力的合成可以求出绳子对滑轮的作用力。

3．（2023高三上·牡丹江月考）主席在2023年新年贺词中提到，科技创新、重大工程建设捷报频传，“慧眼”卫星邀游太空。“慧眼”于2023年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射，在10月16日的观测中，确定了射线的流量上限。已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r（r>R），运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A．“慧眼”卫星的向心加速度大小为

B．地球的质量大小为

C．地球表面的重力加速度大小为

D．“慧眼”卫星的线速度大于7.9km/s

【答案】A

【知识点】万有引力定律及其应用

【解析】【解答】设地球的质量为M，“慧眼”卫星的质量和向心加速度分别为m、a向，地球表面的重力加速度为g

AB.根据万有引力提供向心力可得：

解得：

A符合题意，B不符合题意；

C.地球表面的物体的重力近似等于物体所受到的万有引力，即

解得：

此时分母里的周期应该是绕地表的周期T0，不是在高空中的周期T，C不符合题意；

D.由公式

解得：

“慧眼”卫星的半径大于地球的半径，所以“慧眼”卫星的线速度小于7.9km/s，D不符合题意。

故答案为：A

【分析】利用引力提供向心力可以求出加速度的大小；利用引力提供向心力可以求出地球的质量大小及重力加速度的大小；利用轨道半径可以判别卫星的线速度大小。

4．（2023高三上·黑龙江月考）如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）

A．粒子带正电B．粒子由A到B电场力做负功

C．粒子在B点动能大D．粒子在A点加速度大

【答案】B

【知识点】电场力做功

【解析】【解答】A．根据曲线运动条件可知，粒子所受的合力应该指向曲线弯曲的内侧，所以粒子所受的电场力逆着电场线方向，与电场方向相反，所以粒子带负电。A不符合题意；

BC．粒子所受的电场力方向大致向下，则粒子从A到B，电场力对粒子做负功，动能减小，则粒子在B点动能小，B符合题意，C不符合题意；

D．由于B点的电场线密，场强大，所以粒子在B点受到的电场力大，则在B点的加速度较大。D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。

5．（2023高三上·哈尔滨期中）如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道处于竖直向下的匀强电场E中，在轨道的上端，一个质量为m、带电量为＋q的小球由静止开始沿轨道运动，则（）

A．小球运动过程中机械能守恒

B．小球机械能和电势能的总和先增大后减小

C．在最低点球对环的压力为（mg＋qE）

D．在最低点球对环的压力为3（mg＋qE）

【答案】D

【知识点】机械能综合应用；电场力做功

【解析】【解答】A．小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒。故A不符合题意。

B．小球运动过程中只有电场力和重力做功，发生的时机械能与电势能的转化，但小球机械能和电势能的总和不变。故B不符合题意。

CD．小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：，由，联立解得：

N=3（mg+qE）

由牛顿第三定律知在最低点球对环的压力为3（mg+qE）。故C不符合题意，D符合题意。

【分析】由于电场力对小球做功所以机械能不守恒；由于只有重力和电场力做功所以机械能和电势能之和保持不变；利用动能定理结合牛顿第二定律可以求出最低点球对环的压力大小。

6．（2023高三上·牡丹江月考）如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则（）

A．绳子自由端的速率v增大B．拉力F变小

C．拉力F的功率P不变D．杆对A的弹力FN减小

【答案】C

【知识点】速度的合成与分解；功率及其计算

【解析】【解答】AC.物体沿绳子方向上的分速度，该速度等于自由端的速度，增大，自由端速度减小，拉力的功率为：

可知拉力的功率不变，A不符合题意，C符合题意。

BD.因为做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有：

因为增大，减小，则拉力增大，水平方向合力为零，则有：

增大，增大，所以增大，B、D不符合题意；

故答案为：C

【分析】利用速度的分解可以判别绳子端的速度变化；利用功率的表达式结合平衡方程可以判别拉力和拉力功率的变化；利用平衡方程可以判别弹力的大小变化。

二、多选题

7．（2023高二上·凯里期中）如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）

A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同

C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大

【答案】B,D

【知识点】平抛运动

【解析】【解答】解：由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据t=可知，a的运动时间最短，bc运动时间相等，A不符合题意，B符合题意；

C、由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，C不符合题意，D符合题意；

故答案为：BD

【分析】平抛物体的运动时间由高度决定，高度相同时水平位移越大，初速度越大。

8．（2023高三上·黑龙江月考）一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板B接地，P为两极板间一点，如图所示。用E表示电容器两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，φ表示P点的电势，则下列说法中正确的是（）

A．若保持B极板不动，将极板A向下移动少许，则U变小，E不变

B．若将一玻璃板插入A、B两极板之间，则φ变大，E变大

C．若将A极板向左平行移动少许，则U变小，φ不变

D．若保持A极板不动，将极板B向上移动少许，则U变小，φ减小

【答案】A,D

【知识点】电容器及其应用

【解析】【解答】A.若保持极板不动，将极板向下移动少许，根据可知电容增大，由不变，根据可知两极板间的电压变小；由、、可得：

可知电容器两极板间的电场强度不变，A符合题意；

B.若将一玻璃板插入、两极板之间，根据可知电容增大，由不变，根据可知两极板间的电压变小，根据可知，且电容器两极板间的电场强度变小，由知，点与下极板的电势差减小，则点的电势变小，B不符合题意；

C.若将极板向左平行移动少许，根据可知电容减小，由不变，根据可知两极板间的电压变大，且变大，由知，点与下极板的电势差增大，则点的电势变大，C不符合题意；

D.若保持极板不动，将极板向上移动少许，电容变大，则变小，且不变，由知点与下极板的电势差变小，变小，D符合题意。

故答案为：AD

【分析】结合选项中的具体措施，利用电容器的决定公式求解电容的变化，再结合公式Q=CU求解电容器内部电场强度的变化，进而求出两极板间电势的变化。

9．（2023高三上·黑龙江月考）如图所示，一电子从匀强电场左边界A点以初速度垂直于场强方向进入电场，经偏转从右边界B点飞出．已知A、B两点间水平和竖直距离均为L，电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力及空气阻力．则正确的是（）

A．电子从A到B的运动时间为

B．匀强电场的电场强度为

C．A，B两点间的电势差为

D．电子从B点飞出时速度与水平方向夹角的正切值为1

E．电子从B点飞出时速度大小为

【答案】A,C,E

【知识点】带电粒子在电场中的偏转

【解析】【解答】A．电子在电场中做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，则L=v0t

所以从A到B的运动时间为

A符合题意；

B．竖直方向有：

解得电场的电场强度为

B不符合题意；

C．A、B两点间的电势差为

C符合题意；

D．由于飞出时，电子的位移与水平方向夹角的正切值为1，则从B点飞出时速度与水平方向夹角的正切值为2，D不符合题意；

E．电子从B点飞出时竖直速度

则B的速度大小为

E符合题意；

故答案为：ACE。

【分析】粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可。

三、实验题

10．（2023高三上·黑龙江月考）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：

待测金属丝：（阻值约，额定电流约）；

电压表：V（量程，内阻约）；

电流表：（量程，内阻约）；

（量程，内阻约）；

电源：（电动势3V，内阻不计）

（电动势12V，内阻不计）

滑动变阻器：（最大阻值约）

螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为mm。

②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选、电源应选（均填器材）.

【答案】1.775；A1；E1

【知识点】导体电阻率的测量

【解析】【解答】①用螺旋测微器测量金属丝的直径，读数为1.5mm+0.01mm×27.5=1.775mm。②因电压表量程为3V，则电源选择E1；电路中可能出现的最大电流为，可知电流表应选A1。

【分析】（1）明确螺旋测微器每一个小格代表的数值，并且在最后的读数时注意估读即可；

（2）在量程允许的情况下选择小量程的电表即可。

11．（2023高三上·牡丹江月考）某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。

（1）若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______。

A．mamb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb

（2）为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。

A．小球a的质量ma和小球b的质量mbB．小球飞出的水平距离O

A．OB．OC

C．桌面离地面的高度hD．小球飞行的时间

（3）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）

（4）该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为。（用题中已测量的物理量表示）

【答案】（1）A

（2）A；B

（3）mbOB=mbOA+maOC

（4）

【知识点】验证动量守恒定律

【解析】【解答】(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma，为了使偏转能沿水平方向发生，则二者的球心的高度要相同，所以它们的半径要相等。A符合题意，BCD不符合题意(2)[2]要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替。所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；AB符合题意，CD不符合题意(3)[3]小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：mbv0=mbv1+mav2

两边同时乘以时间t，得：mbv0t=mbv1t+mav2t

则：mbOB=mbOA+maOC(4)[4]桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间：

b的初速度

弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为：

【分析】（1）为了避免反弹，小球b的质量要大于a的质量；由于正碰所以两个小球半径相等；

（2）研究动量守恒要测量小球的质量及水平方向的平抛距离；

（3）利用动量守恒结合平抛运动水平方向的距离可以导出对应的表达式；

（4）利用初速度的大小可以求出弹性势能的大小。

四、解答题

12．（2023高三上·牡丹江月考）在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为F/3，该物体的运动速度随时间t的变化规律如下图所示．

求：

（1）物体受到的拉力F的大小．

（2）物体与地面之间的动摩擦因数．(g取10m／s2)

【答案】（1）解：设物体所受滑动摩擦力为f，

则物体在0～10s的运动过程中，加速度的大小为a1=0.8m/s2，

由牛顿第二运动定律得

F-f=ma1①

物体在10s～14s的运动过程中，加速度的大小为a2=-4m/s2，

由牛顿第二运动定律得

②

由①、②式求得：拉力F=8.4N

（2）解：，f=6.8N

又得μ=0.34

【知识点】对单物体(质点)的应用；运动学v-t图象

【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律结合图像斜率可以求出拉力的大小；

（2）利用摩擦力的大小可以求出动摩擦因数的大小。

13．（2023高三上·黑龙江月考）光滑水平轨道MN与半径为R的竖直光滑圆弧轨道相切于N点，质量为m的小球B静止于水平轨道上P点，小球半径远小于R。与B相同的小球A以速度v0向右运动，A、B碰后粘连在一起。求当v0的大小在什么范围时，两球在圆弧轨道内运动时不会脱离轨道。已知重力加速度为g。

【答案】解：AB碰撞动量守恒，则：mv0＝2mv

若两物体能到达与圆心等高的位置，则：－2mgR＝0－×2mv2，

解得v0＝2

若两物体恰能到达最高点，则：－2mg×2R＝×2mv′2－×2mv2，2mg＝2m，

解得v0＝2

综上，当v0≤2或v0≥2时，两球在圆弧轨道内运动时不会脱离轨道。

【知识点】动量守恒定律；竖直平面的圆周运动

【解析】【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解碰撞后的速度，当小球恰好经过最高点的时候，只有重力提供向心力，对小球进行受力分析，利用向心力公式求解此时的速度。

14．（2023高三上·黑龙江月考）如图所示，小物块放在距地面高度，长度的粗糙水平固定桌面的左端A点，以初速度向右滑行，离开桌子边缘B后，落在水平地面C点，已知小物块与桌面之间的动摩擦因数，不计空气阻力，求：

（1）小物体离开桌子边缘B时的速度大小；

（2）C点与B点的水平距离x。

【答案】（1）解：物体在桌面上运动时，由动能定理可得：；

解得：

（2）解：小球离开桌面后做平抛运动，竖直方向上有：；

水平方向上：

联立解得：

【知识点】动能定理的综合应用；平抛运动

【解析】【分析】本题为平抛运动与动能定理结合的题目，要注意正确平抛运动的规律，将平抛运动分解为水平和竖直两个方向进行研究。

15．（2023高三上·黑龙江月考）如图，玻璃柱的横截面为半径R=20.0cm的半圆，O点为圆心。光屏CD紧靠在玻璃柱的右侧，且与截面底边MN垂直。一光束沿中半径方向射向O点，光束和MN的夹角为，在光屏CD上出现两个光斑。已知玻璃的折射率为n=。

（i）若=60°，求两个光斑间的距离；

（ii）屏上两个光斑间的距离会随大小的变化而改变，求两光斑间的最短距离。

【答案】解：（i）光束在MN界面上一部分反射，设反射光与光屏CD的交点为C，另一部分折射，设折射光与光屏的交点为D，入射角为r，折射角为i，光路图如图所示，由几何关系得：r=90°-θ=30°

得：

根据折射定律得

可得，i=60°

则

所以两个光斑间的距离LCD=LCN+LDN=

（ii）屏上两个光斑间的距离会随θ的减小而变短，当光线在MN就要发生全反射时，两光斑间距离最短，由临界角公式得：

所以两光斑间的最短距离Lmin=

联立解得Lmin=20cm

【知识点】光的全反射；光的折射及折射定律

【解析】【分析】（1）光在界面时即会发生反射，也会发生折射，结合光的反射定律和折射定律求解光斑的位置，进而求解距离；

（2）求解光斑之间的距离与角度的关系式分析求解最小距离即可。

五、填空题

16．（2023高三上·黑龙江月考）图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,P是平衡位置x=1m处的质点,Q是平衡位置x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则下列说法正确的是_______(填正确答案标号。)。

A．该波的周期是0.10s

B．该波的传播速度为40m/s

C．该波沿x轴的正方向传播

D．t=0.10s时,质点P的振动方向向下

E．从t=0.10s到t=0.20s,质点P通过的路程为20cm.

【答案】B,C,E

【知识点】简谐运动的表达式与图象；横波的图象

【解析】【解答】由图乙知该波的周期是0.20s。A不符合题意。由甲图知波长λ=8m，则波速为：，B符合题意。在t=0.20s时，由乙图知质点Q正向上运动，根据波形平移法可知该波沿x轴正方向传播，C符合题意。0.2s时质点P从平衡位置上方向下振动，则半个周期前，即0.1s时刻振动方向向上，D不符合题意；从t=0.10s到=0.20s经过的时间为△t=0.1s=0.5T，则P在半个周期内通过的路程为2A=20cm，选项E正确；故答案为：BCE.

【分析】本题有一定的综合性，考查了波动和振动图象问题，关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系。要知道质点做简谐运动时，无论初始位置如何，则半个周期内的路程总是2A.

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黑龙江省大庆十中2023-2023学年高三上学期理综物理第二次月考试卷

一、单选题

1．（2023高三上·黑龙江月考）下列说法正确的是（）

A．由可知，电场强度E与q成反比，与F成正比

B．库仑提出了用电场线描述电场的方法

C．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍

D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

2．（2023高三上·齐齐哈尔月考）如图所示，质量M=60kg的人用绳子通过定滑轮拉着质量m=10kg的物块一直保持静止不动。若不计绳与滑轮的摩擦，绳与竖直方向的夹角为α=60°，g取10m/s2。下列说法中正确的是（）

A．人对地面的压力为550N

B．地面对人的摩擦力为50N

C．绳对滑轮的作用力为100N

D．人的质量越大受到地面的摩擦力越大

3．（2023高三上·牡丹江月考）主席在2023年新年贺词中提到，科技创新、重大工程建设捷报频传，“慧眼”卫星邀游太空。“慧眼”于2023年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射，在10月16日的观测中，确定了射线的流量上限。已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r（r>R），运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A．“慧眼”卫星的向心加速度大小为

B．地球的质量大小为

C．地球表面的重力加速度大小为

D．“慧眼”卫星的线速度大于7.9km/s

4．（2023高三上·黑龙江月考）如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）

A．粒子带正电B．粒子由A到B电场力做负功

C．粒子在B点动能大D．粒子在A点加速度大

5．（2023高三上·哈尔滨期中）如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道处于竖直向下的匀强电场E中，在轨道的上端，一个质量为m、带电量为＋q的小球由静止开始沿轨道运动，则（）

A．小球运动过程中机械能守恒

B．小球机械能和电势能的总和先增大后减小

C．在最低点球对环的压力为（mg＋qE）

D．在最低点球对环的压力为3（mg＋qE）

6．（2023高三上·牡丹江月考）如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则（）

A．绳子自由端的速率v增大B．拉力F变小

C．拉力F的功率P不变D．杆对A的弹力FN减小

二、多选题

7．（2023高二上·凯里期中）如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）

A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同

C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大

8．（2023高三上·黑龙江月考）一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板B接地，P为两极板间一点，如图所示。用E表示电容器两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，φ表示P点的电势，则下列说法中正确的是（）

A．若保持B极板不动，将极板A向下移动少许，则U变小，E不变

B．若将一玻璃板插入A、B两极板之间，则φ变大，E变大

C．若将A极板向左平行移动少许，则U变小，φ不变

D．若保持A极板不动，将极板B向上移动少许，则U变小，φ减小

9．（2023高三上·黑龙江月考）如图所示，一电子从匀强电场左边界A点以初速度垂直于场强方向进入电场，经偏转从右边界B点飞出．已知A、B两点间水平和竖直距离均为L，电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力及空气阻力．则正确的是（）

A．电子从A到B的运动时间为

B．匀强电场的电场强度为

C．A，B两点间的电势差为

D．电子从B点飞出时速度与水平方向夹角的正切值为1

E．电子从B点飞出时速度大小为

三、实验题

10．（2023高三上·黑龙江月考）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：

待测金属丝：（阻值约，额定电流约）；

电压表：V（量程，内阻约）；

电流表：（量程，内阻约）；

（量程，内阻约）；

电源：（电动势3V，内阻不计）

（电动势12V，内阻不计）

滑动变阻器：（最大阻值约）

螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为mm。

②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选、电源应选（均填器材）.

11．（2023高三上·牡丹江月考）某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。

（1）若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______。

A．mamb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb

（2）为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。

A．小球a的质量ma和小球b的质量mbB．小球飞出的水平距离O

A．OB．OC

C．桌面离地面的高度hD．小球飞行的时间

（3）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）

（4）该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为。（用题中已测量的物理量表示）

四、解答题

12．（2023高三上·牡丹江月考）在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为F/3，该物体的运动速度随时间t的变化规律如下图所示．

求：

（1）物体受到的拉力F的大小．

（2）物体与地面之间的动摩擦因数．(g取10m／s2)

13．（2023高三上·黑龙江月考）光滑水平轨道MN与半径为R的竖直光滑圆弧轨道相切于N点，质量为m的小球B静止于水平轨道上P点，小球半径远小于R。与B相同的小球A以速度v0向右运动，A、B碰后粘连在一起。求当v0的大小在什么范围时，两球在圆弧轨道内运动时不会脱离轨道。已知重力加速度为g。

14．（2023高三上·黑龙江月考）如图所示，小物块放在距地面高度，长度的粗糙水平固定桌面的左端A点，以初速度向右滑行，离开桌子边缘B后，落在水平地面C点，已知小物块与桌面之间的动摩擦因数，不计空气阻力，求：

（1）小物体离开桌子边缘B时的速度大小；

（2）C点与B点的水平距离x。

15．（2023高三上·黑龙江月考）如图，玻璃柱的横截面为半径R=20.0cm的半圆，O点为圆心。光屏CD紧靠在玻璃柱的右侧，且与截面底边MN垂直。一光束沿中半径方向射向O点，光束和MN的夹角为，在光屏CD上出现两个光斑。已知玻璃的折射率为n=。

（i）若=60°，求两个光斑间的距离；

（ii）屏上两个光斑间的距离会随大小的变化而改变，求两光斑间的最短距离。

五、填空题

16．（2023高三上·黑龙江月考）图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,P是平衡位置x=1m处的质点,Q是平衡位置x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则下列说法正确的是_______(填正确答案标号。)。

A．该波的周期是0.10s

B．该波的传播速度为40m/s

C．该波沿x轴的正方向传播

D．t=0.10s时,质点P的振动方向向下

E．从t=0.10s到t=0.20s,质点P通过的路程为20cm.

答案解析部分

1．【答案】C

【知识点】电场强度和电场线；物理学史；元电荷

【解析】【解答】A．电场强度是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的电量q以及所受的电场力F无关；由可知，电场强度E等于F与q的比值，A不符合题意；

B．法拉第提出了用电场线描述电场的方法，B不符合题意；

C．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，C符合题意；

D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，后来用斜面实验间接进行了验证，D不符合题意；

故答案为：C.

【分析】物体带的电量是量子化的，是某一数值的整数倍，这个数值就称为元电荷，电子所带的电即为元电荷，为1.6×10－18C。

2．【答案】A

【知识点】共点力平衡条件的应用

【解析】【解答】A．绳子拉力总等于物块的重力100N，对人进行受力分析如图所示，

可得人对地面的压力为=550N，A符合题意；

B．地面对人的摩擦力为N=N，B不符合题意；

C．对滑轮受力分析如图所示，可得绳对滑轮的作用力F==100N，C不符合题意；

D．改变人的质量，静摩擦力不变，D不符合题意。

故答案为：A

【分析】利用人的平衡方程可以求出地面的支持力和摩擦力大小；利用拉力大小结合力的合成可以求出绳子对滑轮的作用力。

3．【答案】A

【知识点】万有引力定律及其应用

【解析】【解答】设地球的质量为M，“慧眼”卫星的质量和向心加速度分别为m、a向，地球表面的重力加速度为g

AB.根据万有引力提供向心力可得：

解得：

A符合题意，B不符合题意；

C.地球表面的物体的重力近似等于物体所受到的万有引力，即

解得：

此时分母里的周期应该是绕地表的周期T0，不是在高空中的周期T，C不符合题意；

D.由公式

解得：

“慧眼”卫星的半径大于地球的半径，所以“慧眼”卫星的线速度小于7.9km/s，D不符合题意。

故答案为：A

【分析】利用引力提供向心力可以求出加速度的大小；利用引力提供向心力可以求出地球的质量大小及重力加速度的大小；利用轨道半径可以判别卫星的线速度大小。

4．【答案】B

【知识点】电场力做功

【解析】【解答】A．根据曲线运动条件可知，粒子所受的合力应该指向曲线弯曲的内侧，所以粒子所受的电场力逆着电场线方向，与电场方向相反，所以粒子带负电。A不符合题意；

BC．粒子所受的电场力方向大致向下，则粒子从A到B，电场力对粒子做负功，动能减小，则粒子在B点动能小，B符合题意，C不符合题意；

D．由于B点的电场线密，场强大，所以粒子在B点受到的电场力大，则在B点的加速度较大。D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。

5．【答案】D

【知识点】机械能综合应用；电场力做功

【解析】【解答】A．小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒。故A不符合题意。

B．小球运动过程中只有电场力和重力做功，发生的时机械能与电势能的转化，但小球机械能和电势能的总和不变。故B不符合题意。

CD．小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：，由，联立解得：

N=3（mg+qE）

由牛顿第三定律知在最低点球对环的压力为3（mg+qE）。故C不符合题意，D符合题意。

【分析】由于电场力对小球做功所以机械能不守恒；由于只有重力和电场力做功所以机械能和电势能之和保持不变；利用动能定理结合牛顿第二定律可以求出最低点球对环的压力大小。

6．【答案】C

【知识点】速度的合成与分解；功率及其计算

【解析】【解答】AC.物体沿绳子方向上的分速度，该速度等于自由端的速度，增大，自由端速度减小，拉力的功率为：

可知拉力的功率不变，A不符合题意，C符合题意。

BD.因为做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有：

因为增大，减小，则拉力增大，水平方向合力为零，则有：

增大，增大，所以增大，B、D不符合题意；

故答案为：C

【分析】利用速度的分解可以判别绳子端的速度变化；利用功率的表达式结合平衡方程可以判别拉力和拉力功率的变化；利用平衡方程可以判别弹力的大小变化。

7．【答案】B,D

【知识点】平抛运动

【解析】【解答】解：由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据t=可知，a的运动时间最短，bc运动时间相等，A不符合题意，B符合题意；

C、由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，C不符合题意，D符合题意；

故答案为：BD

【分析】平抛物体的运动时间由高度决定，高度相同时水平位移越大，初速度越大。

8．【答案】A,D

【知识点】电容器及其应用

【解析】【解答】A.若保持极板不动，将极板向下移动少许，根据可知电容增大，由不变，根据可知两极板间的电压变小；由、、可得：

可知电容器两极板间的电场强度不变，A符合题意；

B.若将一玻璃板插入、两极板之间，根据可知电容增大，由不变，根据可知两极板间的电压变小，根据可知，且电容器两极板间的电场强度变小，由知，点与下极板的电势差减小，则点的电势变小，B不符合题意；

C.若将极板向左平行移动少许，根据可知电容减小，由不变，根据可知两极板间的电压变大，且变大，由知，点与下极板的电势差增大，则点的电势变大，C不符合题意；

D.若保持极板不动，将极板向上移动少许，电容变大，则变小，且不变，由知点与下极板的电势差变小，变小，D符合题意。

故答案为：AD

【分析】结合选项中的具体措施，利用电容器的决定公式求解电容的变化，再结合公式Q=CU求解电容器内部电场强度的变化，进而求出两极板间电势的变化。

9．【答案】A,C,E

【知识点】带电粒子在电场中的偏转

【解析】【解答】A．电子在电场中做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，则L=v0t

所以从A到B的运动时间为

A符合题意；

B．竖直方向有：

解得电场的电场强度为

B不符合题意；

C．A、B两点间的电势差为

C符合题意；

D．由于飞出时，电子的位移与水平方向夹角的正切值为1，则从B点飞出时速度与水平方向夹角的正切值为2，D不符合题意；

E．电子从B点飞出时竖直速度

则B的速度大小为

E符合题意；

故答案为：ACE。

【分析】粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可。

10．【答案】1.775；A1；E1

【知识点】导体电阻率的测量

【解析】【解答】①用螺旋测微器测量金属丝的直径，读数为1.5mm+0.01mm×27.5=1.775mm。②因电压表量程为3V，则电源选择E1；电路中可能出现的最大电流为，可知电流表应选A1。

【分析】（1）明确螺旋测微器每一个小格代表的数值，并且在最后的读数时注意估读即可；

（2）在量程允许的情况下选择小量程的电表即可。

11．【答案】（1）A

（2）A；B

（3）mbOB=mbOA+maOC

（4）

【知识点】验证动量守恒定律

【解析】【解答】(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma，为了使偏转能沿水平方向发生，则二者的球心的高度要相同，所以它们的半径要相等。A符合题意，BCD不符合题意(2)[2]要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替。所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；AB符合题意，CD不符合题意(3)[3]小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：mbv0=mbv1+mav2

两边同时乘以时间t，得：mbv0t=mbv1