河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021—2022學(xué)年上期期中試卷

高三物理

時(shí)間：90分鐘，滿分：100分

一、選擇題（本大題共12小題，每小題4分，共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第18題

只有一項(xiàng)符合題目要求，第912題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的

得2分，選錯(cuò)或不選的得0分。）

1.人們?cè)絹?lái)越多地使用進(jìn)行導(dǎo)航，河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中考試后，老師帶領(lǐng)同學(xué)們坐車去市科技館參觀學(xué)

習(xí)，如圖所示是導(dǎo)航的截屏畫面，該地圖提供了①、②、③三種駕車線路規(guī)劃方案及相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)■，實(shí)

際行駛中導(dǎo)航提示：“前方有測(cè)速，限速5（）千米……”，下列說(shuō)法不正碰的是（）

A.①②③三條線路方案的位移相等

B.研究汽車在地圖上的實(shí)時(shí)位置時(shí)，可以把汽車看成質(zhì)點(diǎn)

C.圖中方案一顯示20分鐘和公里分別指的是時(shí)間間隔和路程

D.導(dǎo)航提示的“限速50千米”指的是限制汽車的平均速度不超過(guò)50km/h

【1題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.@@③三條線路方案的位移相等，因?yàn)槲灰浦慌c初末位置決定與路徑無(wú)關(guān)，所以A正確，不

符合題意；

B.研究汽車在地圖上的實(shí)時(shí)位置時(shí)，可以把汽車看成質(zhì)點(diǎn)，汽車的形狀大小相對(duì)路徑的路程可以忽略不計(jì),

所以B正確，不符合題意；

C.圖中方案一顯示20分鐘和公里分別指的是時(shí)間間隔和路程，所以C正確，不符合題意；

D.導(dǎo)航提示的“限速50千米”指的是限制汽車的瞬時(shí)速度不超過(guò)50km/h,所以D錯(cuò)誤，符合題意：

故選Do

2.小智同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一張自己以前為研究機(jī)動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)情況繪制的予圖像（如圖）。已知機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)軌跡

是直線，但是不知機(jī)動(dòng)車是處于加速還是剎車狀態(tài)，請(qǐng)你幫他判定以下合理的說(shuō)法是（）

A.機(jī)動(dòng)車處于勻加速狀態(tài)B.機(jī)動(dòng)車的初速度為（）

C.機(jī)動(dòng)車的加速度為大小為8m/s?D.機(jī)動(dòng)車在前3秒的位移是24m

【2題答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】ABC.由

可知，將等式變形為

由圖像的兩個(gè)交點(diǎn)可得

機(jī)動(dòng)車做初速度為20m/s,加速度為8mH的勻減速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤C正確;

D.由

可判斷，機(jī)動(dòng)車在時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，由

則機(jī)動(dòng)車在前3秒的位移

故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.如圖所示，物塊在斜向右上方拉力/作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為由,

3

則下列有關(guān)物體受力描述正確的是（）

A.物塊受到的摩擦力R與拉力廠的合力方向一定豎直向上

B.物塊受到的摩擦力居?與拉力尸的合力方向可能斜向右上方

C.物塊受到的摩擦力R與拉力尸的合力方向可能斜向左上方

D.物體受到的重力與拉力的合力一定斜向右下與豎直方向成60°

【3題答案】

【答案】A

【解析】

【詳解】對(duì)物體受力分析如圖

ABC.如左圖，由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受力平衡，因此摩擦力R與拉力產(chǎn)的合力方向一定豎直向

上。A正確，BC錯(cuò)誤；

D.如右圖，先將N與R合成，杈據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式/==得，N與衣合力斜向左上與豎直方

向成30。，則根據(jù)物體受力平衡得，重力與拉力的合力一定斜向右下與豎直方向成30。，D錯(cuò)誤。

故選Ao

4.如圖所示，〃?、"兩物體疊放在光滑水平面上，兩物體間動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，已知它們的質(zhì)量〃=2kg,M=lkg,

力F作用在〃?物體上（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10in/s2）,W>J（）

A.當(dāng)尸=4N時(shí).，兩物體即將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)5N時(shí)，兩物體一定發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)

C.當(dāng)/=8N時(shí)，〃物體的加速度為4m/s?

D.當(dāng)尸=12N時(shí)，洲物體的加速度為4m/s?

【4題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】ABC.當(dāng)〃八M剛要滑動(dòng)時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大值，設(shè)此時(shí)它們的加速度為。。，力F,根據(jù)牛頓

第二定律，對(duì)"有

對(duì)m、歷整體有

所以當(dāng)

時(shí)，/〃、〃相對(duì)靜止，一起向右勻加速運(yùn)動(dòng)，ABC錯(cuò)誤；

D.當(dāng)

時(shí)，，〃物體的加速度為

D正確。

故選Do

5.如圖所示，傾角。=30°的斜面/氏在斜面頂端3向左水平地出小球1、同時(shí)在底端力正上方與B等高

處水平向右拋出小球2,小球1、2同時(shí)落在。點(diǎn)，。點(diǎn)為斜邊的中點(diǎn)，則（）

A.小球2一定垂直撞在斜面上

B.小球1、2的初速度可以不相等

C.小球1落在尸點(diǎn)時(shí)與斜面的夾角為30,

I）.改變小球I的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行

【5題答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】A.假設(shè)小球2落在斜面上垂直，則速度方向與水平方向的夾角為60。，根據(jù)幾何關(guān)系知，球2落

在P點(diǎn)位移方向與水平方向的夾角為30。，因?yàn)樗俣确较蚺c水平方向的夾角正切值是位移與水平方向夾角正

切值的2倍,Mtan60V2tan300,可知小球2速度方向與斜面不垂直，故A錯(cuò)誤.

B.兩個(gè)小球同時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，又同時(shí)落在P點(diǎn)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平位移大小相等，由尸物/知初速

度相等：故B錯(cuò)誤.

C.平拋運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻速度方向與水平方向的夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，小球1位移方

向與水平方向的夾角為30。，設(shè)速度與水平方向的夾角為a,則有

tana=2tan30°

可知時(shí)60。，則速度方向與斜面的夾角不等于30。，故C錯(cuò)誤.

D.平拋運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻速度方向與水平方向的夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，改變小球1的

初速度，小球落在斜面上，位移方向相同，則速度方向相同，故D正確.

故選D.

6.質(zhì)量為機(jī)的小球由輕繩。和。分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的8點(diǎn)和力點(diǎn)，如圖所示，繩〃與水平方向成。角，

繩力在水平方向且長(zhǎng)為人當(dāng)輕桿繞軸力8以角速度切勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下

列說(shuō)法正確的是（）

A.a繩的張力可能為零

B.“繩的張力隨角速度的增大而增大

C.當(dāng)角速度工一，6繩將出現(xiàn)彈力

VItanO

D.若人繩突然被剪斷，則〃繩的彈力一定發(fā)生變化

【6題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】A.由于小球〃?的重力不為零，。繩的張力不可能為零，力繩的張力可能為零，A錯(cuò)誤；

B.由于。繩的張力在豎直方向的分力等于重力，所以。繩的張力隨角速度的增大不變，〃繩的張力隨角速

度的增大而增大，B錯(cuò)誤；

C.若人繩中的張力為零，設(shè)a繩中的張力為尸，對(duì)小球〃?滿足

Esin6=〃?g

FcosO=mco2l

聯(lián)立解得①=J—^―,即當(dāng)角速度。2—,〃繩將出現(xiàn)晅力，C正確；

V/tan^V/tan6>

C.若“=J1~,〃繩突然被剪斷時(shí)，〃繩的彈力不發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。

V/tan6?

故選C。

7.如圖所示，氣核、笊核、危：核三種粒子從同一位置無(wú)初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)日，之后進(jìn)

入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)員發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上。整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互

作用，那么（)

A.三種粒子打到屏上時(shí)的動(dòng)能一樣大

B.三種粒子打到屏上時(shí)的動(dòng)量一樣大

C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同

D.三種粒子一定打到屏上的不同位置

【7題答案】

【答案】A

【解析】

【詳解】AD.粒子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可知

解得

粒子在加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的豎直分位移

聯(lián)立得

y與小無(wú)關(guān)，所以三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中軌跡重合，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此三種粒

子一定打在屏上的同一位置.，加速電場(chǎng)對(duì)粒子做功為

三種粒子的夕相等，所以加速電場(chǎng)用對(duì)三種粒子做功相等，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)反對(duì)粒子做功

三種粒子的夕和V均相等，則知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)外對(duì)三種粒子做功相等，由動(dòng)能定理可得，三種粒子打到屏上時(shí)

的動(dòng)能一樣大，故A正確，D錯(cuò)誤；

B.由動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系

氣核、笊核、僦核三種粒子質(zhì)量不同，可知三種粒子打到屏上時(shí)的動(dòng)量不等，故B錯(cuò)誤；

C.離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

粒子運(yùn)動(dòng)到屏上的時(shí)間

因?yàn)槿N粒子的竺不等，所以/不等，故C錯(cuò)誤。

q

故選Ao

8.在如圖所示電路中，閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭戶向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生

變化，電表的示數(shù)分別用/、5、和4表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用A/、NJ\、和

表示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.%變小，&變大，a變大B.5不變，又1不變

/A/

「U,十,AU,什?nU3力一才什

C.〒變大，——-變大D.一變大，——-不變

1△/IM

【8題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】電流表測(cè)干路電流，根據(jù)歐姆定律可知

當(dāng)滑動(dòng)變阻器&的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，&接入電路的阻值增大（即牛增大），&不變（即5和也

均不變），電路總電阻增大（即牛增大），電流減小，路端電壓（即5）增大，而5變小，所以S變大,

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

解得

所以竺1和生均不變，綜上所述可知ABD正確，C錯(cuò)誤。

MM

故選C。

9.我國(guó)首次發(fā)射的火星探測(cè)器“大問(wèn)號(hào)”自2020年7月23口成功發(fā)射入軌后，2021年2月10口成功

被火星捕獲，順利進(jìn)入環(huán)火軌道；5月15日，“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器順利軟著陸于火星表面。關(guān)于“天

問(wèn)一號(hào)”的運(yùn)行，可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：“天問(wèn)一號(hào)”先繞火星做半徑為凡、周期為7的勻速圓周

運(yùn)動(dòng)，在某一位置力點(diǎn)改變速度，使其軌道變?yōu)闄E圓，橢圓軌道在〃點(diǎn)與火星表面相切，設(shè)法使著陸巡視

器落在火星上。若火星的半徑為&,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.“天間一號(hào)”從圓軌道變?yōu)闄E圓軌道，機(jī)械能增加

B.“天問(wèn)一號(hào)”在圓軌道A點(diǎn)的加速度小于橢圓軌道上A點(diǎn)的加速度

c.“天問(wèn)一號(hào)”從橢圓軌道的力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)所需的時(shí)間為工4

2K2"

I）.“天問(wèn)一號(hào)”在橢圓軌道4點(diǎn)的速度大于火星的第一宇宙速度

【9題答案】

【答案】CD

【解析】

【分析】

【詳解】A.當(dāng)“天問(wèn)一號(hào)”從圓軌道變?yōu)闄E圓軌道，需要在力點(diǎn)減速使其做近心運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小，故機(jī)械能

減小，所以A錯(cuò)誤；

B.由牛頓第二定律可得

得

可知“天問(wèn)一號(hào)”在圓軌道和橢圓軌道上4點(diǎn)的加速度相同，故B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，橢圓軌道的半長(zhǎng)軸為

設(shè)橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的周期為7；,由開普勒第三定律可得

“天問(wèn)一號(hào)”從橢圓軌道的4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)所需的時(shí)間

聯(lián)立可得

故C正確；

D.在橢圓軌道經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后做離心運(yùn)動(dòng)，所以在橢圓軌道上B點(diǎn)的速度大于以&做圓周運(yùn)動(dòng)的速度，所以“天

問(wèn)一號(hào)”在橢圓軌道8點(diǎn)的速度大于火星的第一宇宙速度，故D正確。

故選CDo

10.一玩具電動(dòng)小汽車在水平面上由靜止以恒定功率啟動(dòng)，所能獲得的最大速度為2m/s,其四圖像如圖所

示，已知小汽車質(zhì)量為1kg,所受阻力恒為1N,以下說(shuō)法正確的是（）

A.小汽車在0?10s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.小汽車額定功率為2W

C.小汽車速度為lm/s時(shí)加速度為2m/s?

D小汽車10s內(nèi)位移為18m

【10題答案】

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.由可圖像斜率可知，小汽車在0?10s內(nèi)做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)小汽車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力廠等于阻力f有

故B正確；

C.小汽車速度為lm/s時(shí),牽引力為

根據(jù)牛頓第二定理可得

代入數(shù)據(jù)，解得

故C錯(cuò)誤：

D.根據(jù)動(dòng)能定理可得

代入數(shù)據(jù)，解得

故D正確O

故選BDo

11.一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xQy平面，平面內(nèi)。、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為15V、29V.

47V,下列說(shuō)法正確的是（）

A.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為3V

B.電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能比在力點(diǎn)的高14cV

C.電子從力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為18eV

D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為5V心n,方向沿Oc連線，由c指向。

[II題答案】

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中

解得

A正確；

B.根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)越低的點(diǎn)，其電勢(shì)能越大，可知電子電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能比在8點(diǎn)的高,且

BE確；

C.電子從8點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為

C錯(cuò)誤；

D.沿x方向的場(chǎng)強(qiáng)大小為

沿y方向的場(chǎng)強(qiáng)大小為

合場(chǎng)強(qiáng)為

方向沿Oc連線，由c?指向O,D正確。

故選ABDo

12.如圖所示，一半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB與一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶平滑對(duì)接，圓弧軌道半徑

0A水平，傳送帶以某一速率v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道上A點(diǎn)

無(wú)初速釋放，物塊滑上傳送帶后第一次返回到圓弧軌道上的最高點(diǎn)為P，該過(guò)程中，物塊與傳送帶間因摩擦

而產(chǎn)生的內(nèi)能為4E,己知P點(diǎn)距B點(diǎn)的高度為工冗，重力加速度為g,下列判斷正確的是

4

A.口=5場(chǎng)

9

B.Af=—mgR

C.若增大傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速率v,其它條件不變，物塊返回圓弧軌道后可能從A點(diǎn)滑出

I）.若物塊從圓弧AP間某位置無(wú)初速釋放，其它條件不變，則物塊返回到圓弧軌道上的最高點(diǎn)仍在P點(diǎn)

【12題答案】

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.物塊滑上傳送帶后先向右做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后向左做加速運(yùn)動(dòng)，等到與傳送帶共速時(shí)與

傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，可知返回到弧形槽時(shí)的初速度即為傳送帶的速度，則L〃/=〃?g上，解得八Y懣

242

選項(xiàng)A錯(cuò)誤：

B.物塊滑到底端時(shí)的速度M=而口設(shè)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度為。,則向右滑動(dòng)到速度減

為零的時(shí)間,此過(guò)程中物塊與傳送帶的相對(duì)位移：&|=叱|+?4=—;物塊向左滑動(dòng)到與傳

4g2//

送帶共速時(shí)的時(shí)間：八二一匕=乂逆，此過(guò)程中物塊與傳送帶的相對(duì)位移：A^2=^2-7Z2=^-：由能

4g24g24〃

9

量關(guān)系可知：A￡=pmg（Ax14-Ax2）=—mgR,選項(xiàng)B正確：

C.若增大傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速率v,其它條件不變，則物塊從圓弧中滑下然后沿傳送帶向右滑動(dòng)到達(dá)的

最右端位置不變，返回過(guò)程中即使傳送帶的速度大于w=J荻時(shí)，但最終物塊從傳送帶上向左滑出的速

度仍為片=&/，則物塊也剛好能返回圓弧軌道的A點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.若物塊從圓弧上的P點(diǎn)無(wú)初速釋放，其它條件不變，則物塊在傳送帶上經(jīng)過(guò)向右減速然后向左加速后到

達(dá)傳送帶最左端時(shí)的速度仍為v,則返回到圓弧軌道上的最高點(diǎn)仍在P點(diǎn)；若物塊從圓弧力尸間某位置無(wú)初

速釋放，具它條件不變，則物塊返回到圓弧軌道上的最高點(diǎn)仍在〃點(diǎn)，選項(xiàng)D正確.

二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分。其中第13題6分，第14題8分。）

13.如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的大小與半徑、線速度、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體

放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。力傳感器測(cè)量向心力凡速度傳感器測(cè)量圓柱體的線速度丫，該同

學(xué)通過(guò)保持圓柱體質(zhì)吊和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來(lái)探究向心力F與線速度v的關(guān)系。

（1）該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為。

A.等效替代法B.控制變量法C.理想化模型法

（2）改變線速度八多次測(cè)量，該同學(xué)測(cè)出了五組、，、尸數(shù)據(jù)，

①他發(fā)現(xiàn)Q圖是一條曲線，請(qǐng)你根據(jù)上面數(shù)據(jù)幫他在圖乙中措點(diǎn)并作出圖線：

②若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑，，由作出的心圖線可得圓柱體的質(zhì)量〃尸kgo（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【13題答案】

【答案】?.B②.③.

【解析】

【分析】

【詳解】實(shí)驗(yàn)中研究向心力和速度的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，采用的實(shí)驗(yàn)方法為控制

變量法。

（2）［2］在圖乙中作出E-v2圖線如圖所示

［3］根據(jù)

圖線的斜率

則有

代入數(shù)據(jù)解得

14.某物理興趣小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“4V、”的小燈泡L的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的電壓由零逐漸

增大，且盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差?？晒┻x用的器材除導(dǎo)線、開關(guān)外，還有以下器材：

A.直流電源45V（內(nèi)阻很小可不計(jì)）

?

B.直流電流表0?500mA（內(nèi)阻約為5C）

C.直流電壓表0?3V（內(nèi)阻等于6kQ）

D.滑動(dòng)變阻器甲，0?10C,額定電流2A

E.滑動(dòng)變阻器乙，0?100C,額定電流1A

F.三個(gè)定值電阻（R=lkC,&=2kC,&=5kQ）

（1）在給定的器材中，滑動(dòng)變阻器選用（選填“甲”或“乙”）,定值電阻選用

（選填“凡”、“心”或

（2）小組同學(xué)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)電路圖后，如圖/己經(jīng)連好了部分導(dǎo)線，請(qǐng)用筆代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整；

（）

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得小燈泡伏安特性曲線如圖B所示，若將兩個(gè)完全相同規(guī)格的小燈泡L按如圖C所示電路連接,

電源電動(dòng)勢(shì)￡=6V,內(nèi)阻尸12Q,此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的電功率為W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

【14題答案】

【答案】④.()

【解析】

【詳解】（1）［1］本要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增大，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為了便于控制分

壓，滑動(dòng)變阻器選擇最大阻值較小的甲。

⑵器材中提供的直流電壓表量程只有3V,而小燈泡L的額定電壓為4V,所以需要給電壓表串聯(lián)一個(gè)電阻

從而擴(kuò)大量程，設(shè)定值電阻的阻值為R,則根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律有

解得

R=2kQ

所以定值電阻選用

（2）［3］小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為

改裝后電壓表的內(nèi)阻為

所以

電流表應(yīng)采用外接法，電路圖見答案。

（3）［4］設(shè)每個(gè)燈泡兩端電壓為通過(guò)燈泡的電流為/，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

代入數(shù)據(jù)并整理得

將上述表達(dá)式所代表的的/U圖線作在題圖8中，如圖所示

可得

U

I

此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的電功率為

三、計(jì)算題（本題共4小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步

驟。）

15.一列汽車車隊(duì)以yi=10m/s的速度勻速行駛，相鄰兩車間距為s7=24m,后面有一輛摩托車以以=20m/s的

速度同向行駛，當(dāng)它離車隊(duì)最后一輛汽車的距離為“=25m時(shí)立即剎車，以加速度大小為a=lm/s2做勻減速

運(yùn)動(dòng)，摩托車在車隊(duì)旁邊行駛而過(guò)，設(shè)車隊(duì)輛數(shù)〃足夠多，且所有車均視作質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）摩托車最多能追上幾輛汽車？

（2）摩托車從趕上車隊(duì)到離開車隊(duì)，共經(jīng)歷的時(shí)間，為多少？

【15題答案】

【答案】（1）2輛；（2）10V2S

【解析】

【詳解】（1）設(shè)經(jīng)時(shí)間八摩托車與汽車恰好同速，則

聯(lián)立解得

即最多能追上2輛汽車

（2）設(shè)摩托車與車隊(duì)最后一輛汽車相遇時(shí)間為則

以上三式聯(lián)立，設(shè)求得的/的解分別為右、&，則有

△z=八-A=1（）s

設(shè)經(jīng)m時(shí)間摩托車停F,則

解得

摩托車從趕上車隊(duì)到離開車隊(duì)用時(shí)為10及s

16.傾角為的。=37°斜面體靠在固定的豎直擋板P的一側(cè)，一根輕繩跨過(guò)固定在斜面頂端的定滑輪，繩的

一端與質(zhì)量為〃?A=6kg的物塊A連接，另一端與質(zhì)量為〃2=2kg的物塊B連接，開始時(shí)，使力靜止于斜面

上，B懸空，如圖所示，現(xiàn)釋放A,A將在斜面上沿斜面勻加速下滑，（所有接觸面產(chǎn)生的摩擦均忽略不計(jì)一，

g=10m/s2）?求此過(guò)程中：

（1）物塊A加速度大??；

（2）擋板P對(duì)斜面體作用力的大小。

【16題答案】

【答案】（1）2m/s2；（2）

【解析】

【詳解】（1）設(shè)繩中張力為7,斜面對(duì)力的支持力為N力,力、5加速度大小為〃，以力為研究對(duì)象，由牛

頓第二定律

以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律

聯(lián)立解得

（2）以斜面體為研究對(duì)象，受力分析后，物塊對(duì)斜面的壓力

水平方向

解得

17.如圖所示，左邊豎直半圓光滑絕緣軌道與水平光滑絕緣軌道相切于力點(diǎn)，整個(gè)空間有斜向左上方的勻強(qiáng)

電場(chǎng)，與水平方向夾角。=30。，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0X1()3N/C,8點(diǎn)是軌道的最高點(diǎn)，半圓半徑R=2m。

oA

在水平軌道上距力點(diǎn)￡=浮m的C處由靜止釋放一質(zhì)量〃尸2xlO4kg、電荷量q=2xlO-6C的帶正電小球

P,沿水平軌道運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，從力點(diǎn)沖上圓弧軌道，并沿圓弧軌道到達(dá)圓弧最高點(diǎn)B,取力點(diǎn)電勢(shì)為零，

重力加速度g取10m/s?。求在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

(1)電勢(shì)能的最小值；

(2)最大速度的大小。

【17題答案】

【答案】(1)6x1”(2)IOm/s

【解析】

【詳解】(1)過(guò)。點(diǎn)，沿電場(chǎng)線與圓弧的交點(diǎn)E點(diǎn)電勢(shì)能最低，OE與豎直方向成60'，^=0,從。到

￡過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系有

電場(chǎng)力做功

聯(lián)立得

(2)從。到/I過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

EqLcosO=：m

因?yàn)椤ㄠ?Eq,夾角120“所以合力為歹》=〃.，方向斜向左下與水平方向成60。，因速度最大值在。點(diǎn)，OD

與OA成60°，從力到。過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

聯(lián)立得

所以最大速度為10m/s

18.如圖所示，質(zhì)量加=3kg的小物塊在高加的光滑水平平臺(tái)上壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，彈簧儲(chǔ)存了一定

的彈性勢(shì)能，打開鎖扣K,小物塊將以水平速度V。向右滑出平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，并恰好