山東省煙臺市招遠市第一中學2020-2021學年高一（下）期末學業(yè)水平診斷物理試卷及答案

絕密★啟用前

山東省煙臺市招遠市第一中學2020-2021學年

高一（下）期末學業(yè)水平診斷物理試題（等級

考）

注意事項：1、答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2、請將答

案正確填寫在答題卡上

一、單選題

i.對于做勻速圓周運動的物體，下列說法中正確的是（）

A.線速度不變B.角速度不變

C.加速度不變D.合外力不變

2.下列說法中正確的是（）

A.庫侖總結(jié)了點電荷之間相互作用的規(guī)律，并指出電荷之間是通過電場發(fā)生作用的

B.電場中某點的電場強度方向與試探電荷在該點所受的靜電力的方向相同

C.將電荷從無窮遠移到電場中某點，若電荷克服電場力做功越多，則電荷在該點電勢能越大

D.電容器的電容在數(shù)值上等于使電容器所帶的電荷量為1C時兩極板間的電勢差

3.關(guān)于電流、電源和電阻，下列說法正確的是（）

A.通過導體橫截面的電荷量越多，電流就越大

B.干電池在電路中所起的作用是把電子在其內(nèi)部從負極搬運到正極

C.將一根粗細均勻的電阻絲均勻拉長為原來的10倍，其電阻變?yōu)樵瓉淼?0倍

D.在串、并聯(lián)組合的電路中，任意一個電阻增大而其余電阻不變時，電路的總電阻增大

4.我國“天問一號”火星探測器攜帶“祝融號”火星車成功發(fā)射后，首先進入地球逃逸軌道繞太陽運

行，被火星捕獲后進入環(huán)火軌道繞火星運行，而后通過四次近火變軌，順利抵達近火軌道。已知“天

問一號,，在環(huán)火軌道和近火軌道繞火星做勻速圓周運動的半徑之比為3：2,下列說法正確的是（）

A.“天問一號”在環(huán)火軌道和近火軌道運動的角速度之比為20:36

B.“天問一號”在環(huán)火軌道和近火軌道運動的速度大小之比為百：V2

C.“天問一號”探測器在四次近火變軌過程中機械能保持不變

D.“天問一號”探測器的發(fā)射速度一定大于地球第一宇宙速度，小于地球第二宇宙速度

5.如圖所示為某靜電除塵器的示意圖，球形電極和集塵板分別連接到幾千伏的高壓電源的正負極，

在兩電極之間形成很強的電場，電場線如圖中實線所示，使粉塵微粒帶負電，則帶電的粉塵在電場

的作用下被吸附到集塵板上。己知A、8是某粉塵微粒運動軌跡上的兩個點，C點與8點的連線平

行于集塵板，不計粉塵微粒的重力及與空氣的相互作用，下列說法正確的是（）

A.B、C兩點的電勢相等

B.粉塵微粒在靠近集塵板的過程中加速度逐漸減小

C.粉塵微?？赡苎厝鐖D虛線所示的軌跡飛向集塵板

D.若粉塵微粒在某條電場線上由靜止開始運動，則一定沿該電場線到達集塵板

6.如圖所示，豎直放置的平行板電容器與電源相連，在兩極板A、B之間用輕質(zhì)絕緣細線懸掛一

帶電小球，閉合開關(guān)S,小球靜止時，細線與豎直方向的夾角為。，則下列說法正確的是（）

A.小球帶正電

B.保持開關(guān)S閉合，僅將兩極板間的距離適當增大，。角將減小

C.斷開開關(guān)S,僅將兩極板間的距離適當增大，。角將減小

D.斷開開關(guān)S,僅將兩極板間的正對面積適當減小，。角將減小

7.跳臺滑雪是一項很富刺激性的運動，運動員在助滑路段獲得高速后從起跳區(qū)水平飛出。不計運

動員所受的空氣阻力，選運動員落地點所在的水平面為參考平面，用用＞、E、4和「分別表示運

動員在空中運動的重力勢能、機械能、動能、重力的瞬時功率，用r表示運動員在空中的運動時間,

則下列圖像中可能正確的是（）

8.如圖所示，在直角三角形ABC所在平面內(nèi)存在一個與該平面平行的勻強電場，ZC=90°,

NA=30°,AC=2cm。將電荷量q=-8x1（T6c的粒子從A點移到8點，靜電力做功-4.8x1j；

將該粒子從8點移到C點，其電勢能減少2.4x10-5J。規(guī)定A點的電勢為零，則下列說法正確的

A.C點的電勢為3V

B.8點的電場方向由A指向8

C.勻強電場的電場強度為300V/m

D.將該粒子從B點移到AC中點，靜電力做功為3.2X10-5J

9.嫦娥五號探測器完成月球表面采樣后，進入環(huán)月等待階段，在該階段進行若干次變軌，每次變

軌后在半徑更大的軌道上繞月球做勻速圓周運動，其加速度。與軌道半徑r的關(guān)系圖像如圖所示,

其中b為縱坐標的最大值，圖線的斜率為比引力常量為G,下列說法正確的是（）

A.月球的半徑為七

b

B.月球的質(zhì)量為g

k

C.月球的第一宇宙速度為麻

14兀2k

D.嫦娥五號環(huán)繞月球運行的最小周期為

二、多選題

10.如圖所示，用內(nèi)阻為100C、滿偏電流為300mA的表頭改裝成量程為0~0.6A和0~3A的雙量

程電流表，下列說法中正確的有（）

①

abc

A.用心。兩個接線柱時量程為0~3A

B.用“、6兩個接線柱時量程為0~0.6A

C.q=20。

D.R2=90Q

11.鐵路彎道處外軌略高于內(nèi)軌，內(nèi)外軌道平面與水平面間的夾角為。，轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑為R,

如圖所示。若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時的速度大于JgRtan。,重力加速度為g,則（）

外軌

車輪

.內(nèi)軌

A.內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓

B.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓

C.鐵軌對火車垂直于軌道平面的支持力等于‘三

COSe

D.鐵軌對火車垂直于軌道平面的支持力大于普；

cos6/

12.如圖所示，一價氫離子、一價氫離子、二價氫離子從小孔S無初速度地飄入電壓為％、極板

距離為4的水平加速電容器中，之后又垂直電場線進入電壓為。2、極板距離為人的豎直偏轉(zhuǎn)電容

器中，最后打在熒光屏上。整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，則下列說法中正確

的有（）

廣屏9

s------------------；

A.三種粒子一定打到屏上的同一位置屏

B.偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多

c.保持q不變，增大&三種粒子打到屏上時速度均增大

D.保持a不變，增大《三種粒子從進入s至打到屏上所用時間均增大

13.如圖所示，滑塊A套在豎直光滑桿上，滑塊B放在光滑水平面上，A、B通過細繩繞過光滑滑

輪0連接。起初用手托住A,使繩剛好伸直，0A段繩長為/=0.3m且呈水平狀態(tài)，08段繩與地

面夾角為53。，，4=lkg,，”B=4kg,滑輪距地面的豎直高度〃=0.8m。現(xiàn)將A由靜止釋放,

A、B和滑輪大小均不計，繩不可伸長，重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8o下列說法中正確

的是（）

A.B從出發(fā)至到達。點正下方的過程，細繩拉力對B先做正功后做負功

B.B到達0點正下方時，A的速度大小為零

C.B的最大速度為u=J^m/s

D.當B的速度達到最大時，A下降的高度為0.4m

14.如圖所示，半徑為R的圓軌道固定在豎直面內(nèi)，與水平軌道相切于8點，并在B處開有小孔。

可視為質(zhì)點的小球質(zhì)量為，外電荷量為+4,整個空間存在大小為后=絲、方向水平向右的勻強

q

電場，重力加速度為g,現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，AB=2R，圓軌道上的C點與圓心等高，

不計一切摩擦，在小球運動過程中，以下說法正確的是（）

A.小球?qū)A弧軌道C點壓力大小為4mg

B.小球機械能增量的最大值為

C.小球的最大動能為（Q+1）加gR

5R

D.當釋放點A到B的距離為時，小球恰好不脫離圓軌道

三、填空題

15.某同學用圖甲所示的電路研究電容器的充放電過程，當開關(guān)S接“1”達到穩(wěn)定后，電容器上極

板帶電（選填“正”或"負”）；當開關(guān)S接到“2”瞬間，流過R的電流方向向（選填“左”

或“右”）；S接“2”后，用計算機描繪出流過R的電流/隨時間，變化的圖像如圖乙所示，已知

電源電壓為2V,則電容器的電容。=F（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

四、實驗題

16.圖甲為利用氣墊導軌”驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，實驗時先調(diào)節(jié)氣墊導軌水平，用天平

測量祛碼與祛碼盤的總質(zhì)量，"、滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M,用游標卡尺測量遮光片的寬度乩已

知光電門A、8之間的距離L實驗時釋放祛碼和祛碼盤,滑塊在細線的拉動下從左邊開始運動,

測量出遮光片經(jīng)過光電門A、B的遮光時間分別為彳、重力加速度為g。

（1）游標卡尺讀數(shù)如圖乙所示，則遮光片的寬度”=cm；

（2）在遮光片隨滑塊從A運動到B的過程中，驗證祛碼和祛碼盤、滑塊（含遮光片）組成的系統(tǒng)

機械能守恒的表達式為o（用題中給出的物理量的字母表示）

17.某同學想通過測繪小燈泡的/-U圖像來研究小燈泡的電阻隨電壓變化的規(guī)律，小燈泡上標有

A.電壓表V1（量程0~3V,內(nèi)阻5kC）

B.電壓表V2（量程0~15V,內(nèi)阻25kC）

C.電流表A（量程0~600mA,內(nèi)阻約6C）

D.定值電阻與（阻值5kC）

E.滑動變阻器R（阻值0~10。）

F.學生電源E（提供恒定電壓12V）

G.開關(guān)S一個、導線若干。

（1）為了能在0~5V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓測量多組數(shù)據(jù)，且保證測量盡量準確，實驗中應(yīng)選

用的電壓表是：（選填對應(yīng)器材前的字母序號）

（2）在圖甲所示的虛線框內(nèi)將實驗電路圖補充完整______（要求在圖中標明所選器材的符號）；

（3）若實驗測得該小燈泡的1—U圖像如圖乙所示，由圖可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻.

（選填“增大”“減小”或“不變”）；

18.某興趣小組同學欲測量一段均勻金屬電阻絲的電阻率。

（1）用螺旋測微器測量電阻絲直徑。，如圖甲所示，則。=mm；

（2）用多用電表的歐姆擋粗測金屬絲的電阻凡當選擇開關(guān)置于“x10”位置時指針如圖乙a所示,

則測量前需要做的實驗步驟是：①將選擇開關(guān)置于______位置，②進行;

（3）若按照正確的操作進行測量，多用電表指針如圖乙匕所示，則該段電阻絲的電阻為C；

（4）該組同學按圖丙連好電路，測出金屬絲接入電路的長度為3將滑片滑至某合適位置時電壓

表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為/,則該金屬絲的電阻率。=（用題中字母表示）；該組同學的測

量結(jié)果比真實值（選填“偏大”、“準確”或"偏小”）。

五、解答題

19.汽車發(fā)動機的額定功率為60kW,質(zhì)量為5t,當汽車在水平路面上行駛時，阻力始終是車重的

01倍，g=10m/s2?

（1）若汽車從靜止開始，以a=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？

（2）汽車所能達到的最大速度是多大？

20.科學家于2017年首次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均

勻分布的球體，在它們合并前的一段時間內(nèi)，它們球心之間的距離為L兩中子星在相互引力的作

用下，圍繞二者連線上的某點。做勻速圓周運動，它們每秒鐘繞。點轉(zhuǎn)動〃圈，已知引力常量為

Go求：

（1）兩顆中子星做勻速圓周運動的速率之和v；

（2）兩顆中子星的質(zhì)量之和M。

....、

??、、

??、、

t?、、

中H星2，，―甲子星

O'-O?

:Oy：

?*-*t

21.如圖甲所示，0A為光滑的水平軌道，其末端與傾角?？烧{(diào)節(jié)的粗糙傾斜軌道A3平滑連接，

長度為0.32m,A3足夠長。以。點為坐標原點沿OA方向建立x軸，開始時，質(zhì)量為2kg可

視為質(zhì)點的滑塊靜止在坐標原點0?，F(xiàn)對滑塊施加一個水平向右的力凡力尸的大小隨位置坐標x

變化的關(guān)系如圖乙所示，滑塊在力F作用下開始運動。當滑塊沖上AB后，兩軌道連接端A點會立

即彈起一彈性擋板，滑塊每次與擋板碰撞后均會以碰前的速度大小反彈，小球與傾斜軌道AB間的

動摩擦因數(shù)為0.8,重力加速度g=lOm/s?。求

（1）滑塊從0運動到A過程中外力對滑塊所做的功，以及滑塊第一次沖上傾斜軌道AB時的初速

度大小；

（2）當。=60°時，滑塊在傾斜軌道A8上運動的總路程；

（3）當。=37。時，滑塊在傾斜軌道AB上克服摩擦力所做的功（已知sin37。=0.6，cos37。=0.8，

結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

22.如圖甲所示，某裝置由左側(cè)的直線加速器和右側(cè)的偏轉(zhuǎn)電場兩部分組成。直線加速器由8個橫

截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長度遵照一定的規(guī)律依次增加,

序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個極相連，交變電

源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示，圖乙中電壓的絕對值為U。；在r=0時，奇數(shù)圓筒相對偶

數(shù)圓筒的電勢差為正值，此時位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號為0）中央的一個電子，在圓

板和圓筒1之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進圓筒I,電子運動到圓筒與圓筒之間各

個間隙中都能恰好使靜電力的方向跟運動方向相同而不斷加速，電子通過圓筒間隙的時間可以忽略

不計。偏轉(zhuǎn)電場由兩塊相同的平行金屬極板4與B組成，A、2的長度均為L相距為d,極板間

的電壓為U,把兩板間的電場看作勻強電場，電子從直線加速器射出后，沿平行于板面的方向自M

點射入偏轉(zhuǎn)電場中，最后從兩極板之間的N點射出偏轉(zhuǎn)電場。求：

（D電子在第2個、第5個金屬圓筒中的動能之比；

（2）第1個金屬圓筒與第8個金屬圓筒的長度之比；

（3）電子射出偏轉(zhuǎn)電場時，偏轉(zhuǎn)角度的正切值tan。；

（4）M,N兩點間的電勢差UMN。

甲

u

U。

0

-u。

乙

參考答案

1.B

解：

A.勻速圓周運動過程中速度大小恒定不變，但方向時刻變化，故線速度時刻在變化，A錯誤；

27r

B.勻速圓周運動過程中周期恒定不變，根據(jù)公式3=亍可知角速度恒定不變，B正確；

C.勻速圓周運動的加速度方向指向圓心，時刻在變化著，C錯誤；

D.勻速圓周運動的合外力時刻指向圓心，大小不變，方向不變，故合外力在變化，D錯誤。

故選B。

2.C

解：

A.庫侖總結(jié)了點電荷之間相互作用的規(guī)律即庫侖定律，法拉第指出電荷之間是通過電場發(fā)生作用

的，故A錯誤；

B.電場中某點的電場強度方向與正試探電荷在該點所受的靜電力的方向相同，故B錯誤；

C.由功能關(guān)系可知，電場力做功等于電勢能的變化量的相反數(shù)，則將電荷從無窮遠移到電場中某

點，若電荷克服電場力做功越多，則電荷在該點電勢能越大，故C正確；

D.由公式。=工可知，電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為IV時的電容器需要帶的電量，

故D錯誤。

故選C。

3.D

解：

A.根據(jù)

t

可知，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量越多，電流就越大，選項A錯誤；

B.干電池在電路中所起的作用是把正電荷在其內(nèi)部從負極搬運到正極，選項B錯誤；

C.將一根粗細均勻的電阻絲均勻拉長為原來的10倍，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?.1倍，根據(jù)

R—p—

S

可知，其電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍，選項c錯誤；

D.在串、并聯(lián)組合的電路中，任意一個電阻增大而其余電阻不變時，電路的總電阻增大，選項D

正確。

故選D。

4.A

解：

由萬有引力提供向心力得

GMm=〃，±=〃加，

r~9r

得

弊可知，“天問一號”在環(huán)火軌道和近火軌道運動的角速度之比為20:36,

A.由公式。二

故A正確;

B.由公式y(tǒng)=可知，“天問一號”在環(huán)火軌道和近火軌道運動的速度大小之比為&：6,

故B錯誤；

C.“天問一號”探測器在四次近火變軌過程中要向前噴氣使探測器減速,此過程中外界對其做負功，

機械能減小，故C錯誤；

D.“天問一號”探測器脫離地球的引力且仍然在太陽系內(nèi)，則“天問一號”探測器的發(fā)射速度一定大

于地球第二宇宙速度，小于地球第三宇宙速度，故D錯誤。

故選Ao

5.B

解：

A.C點場強大于8點場強，距離相同，由。=&/可知C點場強大，電勢降低的更多，則B、C

兩點的電勢B點大于C點，不相等，故A錯誤；

B.根據(jù)電場線疏密程度表示電場強度大小，由圖可知，粉塵微粒在靠近集塵板的過程中加速度逐

漸減小，故B正確；

C.由于粉塵微粒帶負電，根據(jù)做曲線運動的物體所受合力指向曲線的內(nèi)側(cè)可知，粉塵微粒不可能

沿如圖虛線所示的軌跡飛向集塵板，故c錯誤；

D.粉塵微粒沿電場線運動的條件為電場線為直線，且粉塵微粒的初速度方向與電場線在同一直線

上，故D錯誤。

故選B。

6.B

解：

A.由圖可知，A板帶正電，B板帶負電，形成水平向右的電場，小球向左偏，則說明小球帶負電，

故A錯誤；

B.保持開關(guān)S閉合，僅將兩極板間的距離適當增大，由公式E=4可知，電場強度減小，小球所

a

受電場力減小，則。角將減小，故B正確；

CD.斷開開關(guān)S,電容器的電荷量保持不變，由公式。=一生二、和E=〃?可得

4nkdUd

4nkQ

口—

ES

僅將兩極板間的距離適當增大，電場強度不變，小球所受電場力不變，。角將不變，僅將兩極板間

的正對面積適當減小，電場強度變大，小球所受電場力變大，。角將變大，故CD錯誤。

故選Bo

7.D

解：

A.根據(jù)重力勢能

1,

Ep=mg(H-QgZ)

可知Ep-f圖像為曲線，選項A錯誤；

B.不計運動員所受的空氣阻力，則機械能守恒，則圖像為平行/軸的直線，選項B錯誤；

C.動能

七二

222”2

則圖像是不過原點的拋物線，選項C錯誤；

D.重力的瞬時功率

P=mgvy=mg-gt=mg2t

則選項D正確。

故選D。

8.C

解：

AB.題意可知

2.4x10-y=3v

3c

q-8X10-6

規(guī)定A點的電勢為零，可得

<PB=-6V

%=-3V

則AB中點(設(shè)為D點)的電勢為

<PD=-3V

即CD為等勢面，則場強方向垂直于CD指向B點，選項AB錯誤;

c.勻強電場的電場強度為

u3

E=—=----------------------------=300V/m

d0.02xtan30xsin60

選項C正確；

D.因AC中點的電勢為-1.5V,則將該粒子從B點移到AC中點，靜電力做功為

W=Uq=[(-6)-(-1.5)]x(-8x10-6)J=3.6x107j

選項D錯誤。

故選C。

9.C

解：

AB.根據(jù)

「Mm

G—―=ma

r

可得

a=GM-

因為當r=R時a最大值為方，則

b=GM-

且

GM=k

可得

M=-

G

選項AB錯誤;

C.根據(jù)

_Mmv2

G——=m——

R-R

可得月球的第一宇宙速度

選項c正確；

D.嫦娥五號環(huán)繞月球運行的最小周期為

f2兀R

選項D錯誤。

故選Co

10.AC

解：

AB.用“、6兩個接線柱時，并聯(lián)的分流電阻較小，則量程較大，即量程為0~3A,選項A正確,

B錯誤：

CD.由電路可知

I露=（Q—?（&+4）

解得

N=20。

4=80C

選項C正確，D錯誤。

故選AC。

11.BD

解：

AB.火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時，此時火車的速度正好是

JgRtane，當火車轉(zhuǎn)彎的速度大于JgRan。，需要的向心力增大，所以合力小于了需要的向心

力，外軌就要對火車產(chǎn)生一個向內(nèi)的力，所以此時外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓，A錯誤B正確；

CD.當內(nèi)外軌沒有擠壓力時，受重力和支持力，鐵軌對火車垂直軌道平面的支持力普;，由于

COS。

外軌對火車的作用力沿著軌道平面，可以把這個力分解為水平和豎直向下兩個分力，由于豎直向下

的分力的作用，使支持力大于」三，C錯誤D正確。

COS0

故選BD。

12.AD

解：

A.設(shè)偏轉(zhuǎn)極板的長度為小在加速電場中，由動能定理得

qU\=—mv2

在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移

yfW?篙,勺

聯(lián)立得

同理可得到偏轉(zhuǎn)角度的正切

tan9=y^

2U&

可見y和tan。與電荷的電量和質(zhì)量無關(guān)。所以出射點的位置相同，出射速度的方向也相同。故三種

粒子打屏上同一點。故A正確；

B.偏轉(zhuǎn)電場對粒子做功為

W=Eqy

則偏轉(zhuǎn)電場對兩個一價粒子做功相同，與二價粒子做功不相同，選項B錯誤；

c.保持q不變，增大4,則粒子從水平加速電容器中飛出時的速度不變，則三種粒子打到屏上

時速度不變，選項c錯誤；

D.保持a不變，增大4,則粒子從水平加速電容器中飛出時的速度不變，三種粒子在水平加速

電場中的運動時間增加，在偏轉(zhuǎn)電場中的時間不變，則三種粒子從進入s至打到屏上所用時間均增

大，選項D正確。

故選AD。

13.BCD

解：

A.B從出發(fā)至到達。點正下方的過程，細繩的拉力方向與B的位移方向成銳角，則細繩拉力對B

一直做正功，故A錯誤；

B.B到達0點正下方時，細繩與B速度方向垂直，由關(guān)聯(lián)速度可知，此時B沿垂直細繩方向無速

度，即A的速度為0,故B正確；

CD.B從出發(fā)至到達。點正下方的過程，細繩拉力對B一直做正功，到。點正下方的右側(cè)，拉力

對B做負功，速度減小，即B在。點正下方時速度最大，由幾何關(guān)系可知，A下落的距離為

"=(—尸

sin53

解得

h-0.4m

由機械能守恒得

,12

mAgh=-mBv^

得

X皿=0Ws

故CD正確。

故選BCD。

14.BC

解：

A.從4到。由動能定理可得

qEx3R-mgR=—mv^

在C點由牛頓第二定律可得

戶尸一v('

Fc-qE=m-^

得

Fc=5mg

由牛頓第三定律可知，小球?qū)A弧軌道C點壓力大小為5”?，故A錯誤；

B.由功能關(guān)系可知，電場力對小球做功最多，其機械能增加最多，即小球運動到C點時，小球機

械能增加最多，小球機械能增量的最大值為

AE=qEx37?=3mgR

故B正確；

C.由“等效重力”可知，當小球運動到8c間且與圓心連線與豎直方向夾角為45°的位置。點時，

小球的速度最大，從A到。由動能定理有

qE(2R+Rsin45)-cos45)=Ekmax

得

紜3=(0+1)叫氏

故C正確；

D.。點與圓心連線與圓相交的點M點即為“等效重力''中的最高點，小球恰好不脫離圓軌道即有

mV

qEL+mg=-^M-

得

4=A/2^

由動能定理可得

qE(L-Rsin45+cos45)=—m\rM

解得

￡=(2+0)mgR

故D錯誤。

故選BC。

15.正左8.5*10-3(8QX1()-3~9.0xl(尸均正確)

解：

⑴當開關(guān)S接T”達到穩(wěn)定后，即電容器充電完成，由于電容器上極板與電源正極相邊，則電容器

上極板帶正電；

⑵當開關(guān)S接到“2"瞬間，電容器開始放電，由于上極板帶正電，則流過R的電流方向向左；

[3]/-，圖像與坐標軸所圍面積表示電容器儲存的電荷量，由圖可知

Q=17xlxlO-3C

則

田號一爐F

由于誤差8.0x10-3~9.0xl()-3F均可。

16.2.250—(Af+tn)d~~---I=mgL

2v2AJ

解：

(1)[1]游標尺為20格，其精確度為0.05mm,主尺讀數(shù)為22mm,游標尺上第10個刻度和主尺上

某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為O.O5xl0mm=O.50mm,則遮光片的寬度

J=22mm4-0.50mm=22.50mm=2.250cm；

(2)[2]由于光電門的寬度4很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，因此遮光片

通過兩個光電門的速度分別為

若在運動過程中機械能守恒則有

mgL=—(m+M)(—)2-—(m+A/)(—)2=—(zn+M)6/2(^-—4-)

2t222t~

增大

解：

(1)口］為了能在0~5V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓測量多組數(shù)據(jù)，且保證測量盡量準確，實驗中可

以選用的電壓表A與定值電阻Ro串聯(lián)，相當于量程為6V的電壓表；

(2)［3］小燈泡的電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，故采用電流表外接；滑動變阻器用分壓電路，則實驗電

路圖如圖；

(3)［3］若實驗測得該小燈泡的/—U圖像如圖乙所示，由圖可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻

增大;

,,7lD2U但,

18.1.700xl歐姆調(diào)零11---------偏小

4LI

解：

⑴⑴根據(jù)圖像可知螺旋測微器固定刻度讀數(shù)1.5mm,可動旋鈕讀數(shù)為20.0x0.01mm=0.200mm,

則電阻絲直徑。=1.700mm

(2)⑵歐姆表指針在中央刻度線附近時讀數(shù)誤差較小，用歐姆表測電阻要選擇合適的倍率，歐姆表

的指針偏轉(zhuǎn)角偏大，誤差較大，則需要更換選小倍率來測量，即選xl倍率

⑶為了減小實驗誤差，需要在測量前進行歐姆調(diào)零

(3)⑷如圖所示，讀數(shù)用最上端表盤，每格1。，所以如圖讀數(shù)為HQ

(4)［5］根據(jù)電學公式

R二

1

得金屬絲得阻值為

R上

I

又

心包

S

得

7rD2U

p=---------

4LI

⑹由圖可知，電路采用電流表外接法,電壓表得分流作用會使電流測量值偏大，而電壓值U準確,

故根據(jù)歐姆定律

R=5

1

電阻測量值偏小

19.(1)16s；(2)12m/s

解：

(1)由牛頓第二定律得

F-f-ina

由題意得

于=kmg

由功率公式得

P^Fv

由速度公式得

v—ai

由以上式聯(lián)立得

r=16s

(2)汽車所能達到的最大速度時尸=

根據(jù)功率公式

P=Fv

得

P

%=7

解得

vm-12m/s

4/〃

20.(1)2mL；(2)

G

解:

設(shè)恒星和行星的速率分別為片、匕，軌道半徑分別為、

(1)4r2

由u=r口可知

v,=町

v2=cor2

r}+r2=L

角速度

co=27m

解得

v=v,+v2=27mL

(2)設(shè)兩顆中子星的質(zhì)量分別為網(wǎng)、"?2，由萬有引力提供向心力可得

班/當2

叫叫2

G—-—=7%①r?

解得

M=nh+m,=^-

-G

21.(1)1.6J；4m/s；(2)2m；(3)8.3J

解:

(1)設(shè)x=0時外力大小用瑞表示，0A的長度用/表示，滑塊第一次沖上斜面時的初速度用％表

示，則滑塊從。運動到A過程中外力對滑塊所做的功可以表示為

w?

根據(jù)動能定理，有

代入數(shù)據(jù)，可解得

W=16J；%=4m/s

(2)根據(jù)〃=0.8可得

mgsin60°>pimgcos60°

可知滑塊運動到最高點后不能停留在軌道上，將沿軌道下滑，并與擋板發(fā)生碰撞，碰撞后以原速率

反彈，繼續(xù)上滑，經(jīng)若干次往復運動后最終靜止于擋板處，設(shè)滑塊在傾斜軌道上運動的總路程為s,

對滑塊運動全過程應(yīng)用動能定理可得

-pimgcos60-5=--

代入數(shù)據(jù)，可得