山東省日照市第一中學(xué)高三上學(xué)期期中考試物理試題

日照一中2019—2020學(xué)年度上學(xué)期高三期中考試物理試題I卷（選擇題共45分）一、本題包括15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~10小題只有一項(xiàng)符合題目要求，第11~15小題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，選錯(cuò)或不答的得0分。1.萬有引力的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次大統(tǒng)一：“地上物理學(xué)”和“天上物理學(xué)”的統(tǒng)一．它表明天體運(yùn)動(dòng)和地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵從相同的規(guī)律．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中將行星的橢圓軌道簡(jiǎn)化為圓軌道，還應(yīng)用到了其他的規(guī)律和結(jié)論．下面的規(guī)律和結(jié)論沒有被用到的是()A.開普勒的研究成果B.卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)得出的引力常量C.牛頓第二定律D.牛頓第三定律【答案】B【解析】【詳解】行星的橢圓軌道簡(jiǎn)化為圓軌道的處理方法應(yīng)用到了開普勒的研究成果，卡文迪許在一百年以后通過扭秤實(shí)驗(yàn)得出的引力常數(shù)，萬有引力提供向心力的表達(dá)式是牛頓第二定律的應(yīng)用，任何物體間力的作用是相互的，是牛頓第三定律的體現(xiàn)．故沒有被用到的是卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)得出的引力常量。故選B。2.下列說法正確的是（）A.氣體溫度升高，則每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都將變大B.分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小C.一定質(zhì)量理想氣體溫度升高，則內(nèi)能可能增大D.用油膜法估測(cè)分子大小，如果油膜沒有充分展開，測(cè)出來的分子大小將偏小【答案】B【解析】【詳解】A．溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，不是每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都將變大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分子力的特點(diǎn)可知，分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，故B正確；C．氣體的分子之間的距離比較大，分子之間的作用力可以忽略不計(jì)，所以一定質(zhì)量理想氣體溫度升高，則內(nèi)能一定增大，故C錯(cuò)誤；D．用油膜法估測(cè)分子大小，如果油膜沒有充分展開，則測(cè)量的油膜的面積偏小，所以測(cè)出來的分子大小將偏大，故D錯(cuò)誤。故選B。3.氫原子能級(jí)示意圖如圖所示，大量處于n＝4能級(jí)的氫原子，輻射出光子后，能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)，已知鎢的逸出功為4.54eV，下述說法中正確的是（）A.氫原子輻射的光子都能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)B.光電子的最大初動(dòng)能為8.21eVC.一個(gè)鎢原子能吸收兩個(gè)從n＝４到n＝2能級(jí)躍遷的光子而發(fā)生光電效應(yīng)D.氫原子輻射一個(gè)光子后，氫原子核外電子的速率減小【答案】B【解析】【詳解】A．從n=4能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子的能量為小于鎢的逸出功，不能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．設(shè)光電子的最大初動(dòng)能為Ekm解得Ekm=8.21eVB正確；C．根據(jù)光電效應(yīng)的瞬時(shí)性可知，一個(gè)鎢原子只能吸收一個(gè)光子，能量不能積累；D．氫原子輻射一個(gè)光子后，向低能級(jí)躍遷，氫原子核外電子的軌道半徑減小解得由上式得，半徑減小速率增大，D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的一段細(xì)繩與斜面平行．在a中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A.c對(duì)b的摩擦力一定減小B.地面對(duì)c的摩擦力為零C.c對(duì)b的摩擦力一定增大D.地面對(duì)c的摩擦力一定減小【答案】D【解析】【詳解】設(shè)a、b的重力分別為Ga、Gb.對(duì)a分析，繩子的拉力FT＝Ga；對(duì)b分析：①若Ga≤Gbsinθ，此時(shí)Ga＋Ff＝Gbsinθ，c對(duì)b的摩擦力方向沿斜面向上，當(dāng)沙子流出時(shí)，Ga減小，摩擦力增大；②若Ga>Gbsinθ，剛開始一段時(shí)間有Ga＝Gbsinθ＋Ff，c對(duì)b的摩擦力方向沿斜面向下，隨著Ga減小，摩擦力在減小，當(dāng)減小到Ga＝Gbsinθ時(shí)，摩擦力減小為零，隨后Ga<Gbsinθ，跟第①種情況一樣，故AC錯(cuò)誤；以b、c整體為研究對(duì)象，分析受力如圖，根據(jù)平衡條件得知水平面對(duì)c的摩擦力Ff＝FTcosθ＝Gacosθ，方向水平向左．在a中的沙子緩慢流出的過程中，摩擦力在減小，B錯(cuò)誤，D正確．5.在長(zhǎng)度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n金屬導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場(chǎng)力作用下先做加速運(yùn)動(dòng)，然后與陽離子碰撞而減速，如此往復(fù)……所以，我們通常將自由電子的這種運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成速率為v（不隨時(shí)間變化）的定向運(yùn)動(dòng)。已知阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率v成正比，即f=kv（k是常量），則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】電子定向移動(dòng)，由平衡則導(dǎo)體中的電流電阻B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動(dòng)輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動(dòng)無滑動(dòng)．甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為r甲：r乙=3：1，兩圓盤和小物體m1、m2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，小物體質(zhì)量m1=m2，m1距O點(diǎn)為2r，m2距O′點(diǎn)為r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)（）A.滑動(dòng)前m1與m2的角速度之比ω1：ω2=3：1B.滑動(dòng)前m1與m2的向心加速度之比a1：a2=1：3C.滑動(dòng)前m1與m2的線速度之比v1：v2=1：1D.隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】A．甲、乙兩輪子邊緣上的各點(diǎn)線速度大小相等，有得故A錯(cuò)誤；B．物塊相對(duì)盤開始滑動(dòng)前，根據(jù)a=ω2r得m1與m2的向心加速度之比為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)公式v=ωr，m1距O點(diǎn)為2r，m2距O′點(diǎn)為r，甲乙的角速度之比為所以它們的線速度之比為2：3，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)μmg=mrω2知，臨界角速度可知甲乙的臨界角速度之比為，由于甲乙的角速度之比為可知當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，m2先達(dá)到臨界角速度，所以m2先開始滑動(dòng)，故D正確。故選D。7.如圖甲所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)線圈與一個(gè)電容器相連，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，電容器的電容C=60μF，穿過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是A.電容器下極板電勢(shì)高于上極板 B.線圈中磁通量的變化率為3Wb/sC.電容器兩極板間電壓為2.0V D.電容器所帶電荷量為120C【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)楞次定律，可判斷出電容器上極板電勢(shì)高于下極板，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖象可得線圈中磁通量的變化率為，B錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：V，C正確；根據(jù)Q=CU，可得電容器所帶電荷量為，D錯(cuò)誤；選C.8.如圖所示是一個(gè)透明圓柱的橫截面，其半徑為R，折射率是3，AB是該截面上的一條直徑，今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體。若一條入射光線經(jīng)折射后恰經(jīng)過B點(diǎn)，則這條入射光線到AB的距離是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)光線L經(jīng)C折射后經(jīng)過B點(diǎn)，光路如圖所示。由幾何關(guān)系得α=2β根據(jù)折射定律有解得α=60°，β=30°所以有選項(xiàng)C正確。故選C。9.在空間某區(qū)域存在一電場(chǎng)，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨位置變化情況如圖所示.x1～x1之間為曲線，且關(guān)于縱軸對(duì)稱，其余均為直線，也關(guān)于縱軸對(duì)稱.下列關(guān)于該電場(chǎng)的論述正確的是A.圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)對(duì)應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)B.圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)大于B點(diǎn)對(duì)應(yīng)電勢(shì)C.一個(gè)帶正電的粒子在x1點(diǎn)的電勢(shì)能等于在x1點(diǎn)的電勢(shì)能D.一個(gè)帶正電的粒子在x1點(diǎn)的電勢(shì)能大于在x2點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】C【解析】【詳解】A．φx圖象的斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度，所以B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)等于A點(diǎn)對(duì)應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B．由圖易知A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)小于B點(diǎn)對(duì)應(yīng)電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，場(chǎng)強(qiáng)方向均指向O點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性可知，一個(gè)帶正電的粒子在x1點(diǎn)的電勢(shì)能等于在x1點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確；D．電場(chǎng)線指向O點(diǎn)，則正電荷由x1到x2的過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，故電勢(shì)能增加，故帶正電的粒子在x1點(diǎn)的電勢(shì)能小于在x2的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤．故選C。10.2018年全球最具價(jià)值汽車品牌百強(qiáng)榜上榜的中國(guó)汽車品牌數(shù)從去年的15個(gè)已經(jīng)上漲到22個(gè)了，其中共有9個(gè)新入品牌，發(fā)展非常迅速．某廠家為了測(cè)試新款汽車的性能，將兩輛完全相同的汽車并排停在檢測(cè)場(chǎng)平直跑道上，時(shí)刻將兩車同時(shí)啟動(dòng)，通過車上的速度傳感器描繪出了兩車的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律圖線（甲為一條過原點(diǎn)的傾斜直線），圖像中兩陰影部分的面積，下列說法正確的是：A.時(shí)刻甲車的加速度小于乙車B.時(shí)刻甲車在前，時(shí)刻乙車在前C.時(shí)刻兩車可能相遇2次D.時(shí)刻甲車的平均速度大于乙車【答案】D【解析】【詳解】A．vt圖的斜率表示加速度，由圖可知，時(shí)刻甲車的加速度大于乙車，A錯(cuò)誤．B．vt圖的面積表示位移，由圖可知，時(shí)刻乙的位移大于甲的位移，所以時(shí)刻乙車在前，同理時(shí)刻甲車在前，B錯(cuò)誤．C．時(shí)刻兩車相遇的時(shí)刻在時(shí)刻后，時(shí)刻前，相遇1次，C錯(cuò)誤．D．時(shí)刻甲車的位移大于乙車，故甲車的平均速度大于乙車，D正確．11.一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3m．已知再經(jīng)過1.0s，P質(zhì)點(diǎn)第三次到達(dá)波峰．下列說法中正確的是（）A.波速為1m/sB.波的頻率為2.5HzC.x坐標(biāo)為4m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過1.0s通過的路程是10mD.x坐標(biāo)為10m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.6s時(shí)恰好處于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)【答案】BD【解析】【詳解】AB.已知再經(jīng)過1.0s，P質(zhì)點(diǎn)第三次到達(dá)波峰，則有，周期，頻率，根據(jù)圖像可以知道波長(zhǎng)，所以波速，A錯(cuò)誤B正確C.經(jīng)過1s即2.5個(gè)周期，經(jīng)過路程，C錯(cuò)誤D.過0.6s，波傳播的距離，所以t=0.6s時(shí)10m處的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)t=0時(shí)刻4m處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平移法可以判斷，0時(shí)刻4m處質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，所以坐標(biāo)為10m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.6s時(shí)恰好處于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，D正確12.探月工程三期飛行試驗(yàn)器在中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，最終進(jìn)入距月球表面h的圓形工作軌道。已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A.在飛行試驗(yàn)器的工作軌道處的重力加速度為B.飛行試驗(yàn)器繞月球運(yùn)行的周期為C.飛行試驗(yàn)器在工作軌道上的繞行速度為g（R＋h）D.月球的平均密度為【答案】AD【解析】【詳解】A．飛行試驗(yàn)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，工作軌道處的重力加速度，由牛頓第二定律有得工作軌道處的重力加速度為利用黃金代換A正確；B．飛行試驗(yàn)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有利用黃金代換可得B錯(cuò)誤；C．飛行試驗(yàn)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有利用黃金代換可得C錯(cuò)誤；D．由黃金代換得月球的質(zhì)量為月球的平均密度為D正確。故選AD。13.水平地面上固定有兩個(gè)高度相同的粗糙斜面體甲和乙，斜面長(zhǎng)分別為s、L1，如圖所示。兩個(gè)完全相同的小滑塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，同時(shí)由靜止開始從甲、乙兩個(gè)斜面的頂端釋放，小滑塊A一直沿斜面甲滑到底端C點(diǎn)，而小滑塊B沿斜面乙滑到底端P點(diǎn)后又沿水平面滑行距離L2到D點(diǎn)（小滑塊B在P點(diǎn)從斜面滑到水平面時(shí)速度大小不變），且s＝L1＋L2。小滑塊A、B與兩個(gè)斜面以及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則（）A.滑塊A到達(dá)底端C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定比滑塊B到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小B.兩個(gè)滑塊在斜面上加速下滑的過程中，到達(dá)同一高度時(shí)，動(dòng)能可能相同C.A、B兩個(gè)滑塊從斜面頂端分別運(yùn)動(dòng)到C、D的過程中，滑塊A重力做功的平均功率小于滑塊B重力做功的平均功率D.A、B兩個(gè)滑塊從斜面頂端分別運(yùn)動(dòng)到C、D的過程中，由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)動(dòng)能定理，滑塊A由甲斜面頂端到達(dá)底端C點(diǎn)的過程mgh－μmgcosα·s＝mv滑塊B由乙斜面頂端到達(dá)D點(diǎn)的過程mgh－μmgcosβ·L1－μmgL2＝mv由于s＝L1＋L2，根據(jù)幾何關(guān)系得scosα>L1cosβ＋L2所以mv<m，故A正確；B．兩個(gè)滑塊在斜面上加速下滑的過程中，到達(dá)同一高度時(shí)mgh－μmgcosθ·＝mv2重力做功相同，但克服摩擦力做功不等，所以動(dòng)能不同，故B錯(cuò)誤；C．整個(gè)過程中，兩滑塊所受重力做功相同，但由于滑塊A運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，故重力對(duì)滑塊A做功的平均功率比滑塊B的小，故C正確；D．滑塊A、B分別到達(dá)C、D時(shí)的動(dòng)能不相等，由能量守恒定律知滑塊A、B運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦產(chǎn)生的熱量不同，故D錯(cuò)誤。故選AC。14.如圖所示為一圓形區(qū)域，O為圓心，半徑為R，P為邊界上的一點(diǎn)，區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電荷量均為q、質(zhì)量均為m的相同帶電粒子a、b（不計(jì)重力）從P點(diǎn)先后以大小相同的速度射入磁場(chǎng)，粒子a正對(duì)圓心射入，粒子b射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與粒子a射入時(shí)的速度方向成θ角，已知它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2，離開磁場(chǎng)的位置相同，下列說法正確的是（）A.θ＝60°Bθ＝30°C.粒子的速度大小為D.粒子的速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑和周期都相同，它們離開磁場(chǎng)的位置相同，可知兩段圓弧之和應(yīng)該為一個(gè)圓周，因?yàn)樗鼈冊(cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2，則兩段圓弧所對(duì)圓心角之比為1:2，則a粒子所對(duì)應(yīng)的圓弧的圓心角為120°，b粒子所對(duì)應(yīng)的圓弧的圓心角為240°，則θ＝60°選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為而可得選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。15.如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于光滑豎直桿上，另一端與質(zhì)量為m的滑塊P連接，P穿在桿上，一根輕繩跨過定滑輪將滑塊P和重物Q連接起來，重物Q的質(zhì)量M=6m，把滑塊從圖中A點(diǎn)由靜止釋放后沿豎直桿上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧對(duì)滑塊的彈力大小相等，已知OA與水平面的夾角θ=53°，OB長(zhǎng)為L(zhǎng)，與AB垂直，不計(jì)滑輪的摩擦力，重力加速度為g，滑塊P從A到BA.對(duì)于滑塊Q，其重力功率先增大后減小B.滑塊P運(yùn)動(dòng)到位置B處速度達(dá)到最大，且大小為C.輕繩對(duì)滑塊P做功4mgLD.P與Q的機(jī)械能之和先減小后增加【答案】AC【解析】【詳解】A．物塊Q釋放瞬間的速度為零，當(dāng)物塊P運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，物塊Q的速度也為零，所以當(dāng)P從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，物塊Q的速度先增加后減小，物塊Q的重力的功率也為先增加后減小，A正確；B．由于物塊P在AB兩點(diǎn)處彈簧的彈力大小相等，所以物塊P在A點(diǎn)時(shí)受到彈簧向上的彈力，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)受到向下的彈力，物塊P從A到B過程中，必定先加上后減速，B錯(cuò)誤；C．從A到B過程中，對(duì)于PQ系統(tǒng)由動(dòng)能定律可得對(duì)于P由動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得，C正確；D．對(duì)于PQ系統(tǒng)，豎直桿不做功，系統(tǒng)的機(jī)械能只與彈簧對(duì)P的做功有關(guān)，從A到B的過程中，彈簧對(duì)P先做正功，后做負(fù)功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能先增加后減小，D錯(cuò)誤；故選AC。第II卷（非選擇題共55分）二、本題包括2小題，共15分。根據(jù)題目要求將答案填寫在答題卡中的指定位置。16.在沒有天平的情況下，實(shí)驗(yàn)小組利用以下方法對(duì)質(zhì)量進(jìn)行間接測(cè)量，裝置如圖甲所示：一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個(gè)相同的重物P、Q相連，重物P、Q的質(zhì)量均為m(已知)，在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測(cè)物塊Z，重物P的下端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．（1）某次實(shí)驗(yàn)中，先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖乙所示的紙帶，則系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度a=________(保留三位有效數(shù)字)；（2）在忽略阻力的情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達(dá)式為M=_______(用字母m、a、g表示)；（3）由(2)中理論關(guān)系測(cè)得的質(zhì)量為M，而實(shí)際情況下，空氣阻力，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器問的摩擦，定滑輪中的滾動(dòng)摩擦不可以忽略，使物塊Z的實(shí)際質(zhì)量與理論值M有一定差異，這是一種_________（填“偶然誤差”或”系統(tǒng)誤差”）．【答案】(1).8.00(2).(3).系統(tǒng)誤差【解析】【詳解】(1)根據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度；(2).根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)Q和Z物體有，對(duì)P物體有，聯(lián)立解得；(3).由，解得，實(shí)際質(zhì)量總大于理論值，這是一種系統(tǒng)誤差．17.如圖甲所示是大型機(jī)械廠里用來稱重的電子吊秤，其中實(shí)現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是：掛鉤上掛上重物，傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變，其長(zhǎng)度和橫截面積都發(fā)生變化，拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化，再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成將所稱物體重量變換為電信號(hào)的過程。(1)小明找到一根拉力敏感電阻絲RL，其阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示，再按圖丙所示電路制作了一個(gè)簡(jiǎn)易“吊秤”，電路中電源電動(dòng)勢(shì)E約15V，內(nèi)阻約2Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內(nèi)阻約5Ω；R是電阻箱，最大阻值是9999Ω；RL接在A、B兩接線柱之間，通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，接通電路完成下列操作：a.滑環(huán)下不吊重物時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表為某一合適示數(shù)I時(shí)，讀出電阻箱的讀數(shù)R1；b.滑環(huán)下吊上待測(cè)重物，測(cè)出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；c.調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R2，則拉力敏感電阻絲的電阻增加量為_______；(2)設(shè)R－F圖像的斜率為k，則待測(cè)重物的重力G的表達(dá)式為G＝_______（用以上測(cè)得的物理量表示），若測(cè)得θ=（sin=0.8，cos=0.6），R1、R2分別為1052Ω和1030Ω，則待測(cè)重物的重力G=_______N（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1).(2).(3).132【解析】【詳解】(1)[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)的電路圖可知，電路中沒有電壓表，不能使用伏安法測(cè)量電阻值的變化，但電路中的電阻箱可以控制電流的變化，若電路中的電流值不變，則電路中的總電阻值也不變，所以在步驟（c）中，可以調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R2，則拉力敏感電阻絲的電阻增加量為(2)[2]開始時(shí)滑環(huán)下不吊重物，則有當(dāng)掛重力為G的重物后，取AB中點(diǎn)處為研究對(duì)象，則此處受到三個(gè)力的作用，兩個(gè)斜向上的拉力大小相等，與豎直方向之間的夾角也相等，則在豎直方向上有在題圖乙中，設(shè)直線的斜率為k，截距為b，則聯(lián)立可得[3]由題圖乙可知代入數(shù)據(jù)得G=132N三、本題包括4小題。共40分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、主要公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的，優(yōu)題速享不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。18.如圖，一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓?。ú挥?jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧時(shí)無機(jī)械能損失）。已知圓弧的半徑R=0.3m，θ=60°，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度v=4m/s。（g取10m/s2）求：（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0；（2）P點(diǎn)與A點(diǎn)水平距離和豎直高度；（3）小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力?！敬鸢浮浚?）2m/s；（2），0.6m；（3），方向豎直向上【解析】【詳解】（1）小球恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧，則小球到A點(diǎn)的速度與水平方向的夾角為θ，所以（2）小球到A點(diǎn)的豎直分速度由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得解得（3）取A點(diǎn)為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得代入數(shù)據(jù)得由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式得代入數(shù)據(jù)得根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮》较蜇Q直向上19.如圖所示，將帶電荷量均為＋q、質(zhì)量分別為m和2m的帶電小球A與B用輕質(zhì)絕緣細(xì)線相連，在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放，小球A和B一起以大小為的加速度豎直向上運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過程中，連接A與B之間的細(xì)線保持豎直方向，小球A和B之間的庫侖力忽略不計(jì)，重力加速度為g，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大??；(2)當(dāng)A、B一起向上運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間時(shí)，A、B間的細(xì)線突然斷開，求從初始的靜止?fàn)顟B(tài)開始經(jīng)過2t0時(shí)間，B球電勢(shì)能的變化量．【答案】(1)(2)電勢(shì)能減小【解析】(1)由于小球在電場(chǎng)中向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)于A、B兩球組成的整體，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得：其中：代入可得:(2)當(dāng)細(xì)線斷開時(shí)，B球受到豎直向上的電場(chǎng)力：小球受到的電場(chǎng)力和重力二力平衡，所以小球B接下來向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度大小為勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度：在勻加速階段小球B上升的高度為：在勻速階段小球B上升的高度為：所以在整個(gè)過程中電場(chǎng)力做功為：由于電場(chǎng)力對(duì)小球B做了的正功，所以小球B電勢(shì)能減小了.【點(diǎn)睛】電場(chǎng)中的牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合的應(yīng)用，關(guān)鍵是靈活選取研究對(duì)象，正確的進(jìn)行受力分析，再運(yùn)用力學(xué)的規(guī)律解題．20.如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)．水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒a與b的質(zhì)量均為m，接入電路的有效電阻分別為Ra＝R，Rb＝2R，b棒放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠(yuǎn)處，a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放．運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g，求：（1）a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力的大小和方向；（2）最終穩(wěn)定時(shí)兩棒的速度大?。唬?）從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，兩棒上總共產(chǎn)生的熱量。【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，從開始下落到進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)閉合電路歐姆定律有a棒受到的安培力為聯(lián)立上式解得方向水平向左；（2）a棒進(jìn)入磁場(chǎng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，a棒和b棒均受安培力作用，大小相等、方向相反，所以a棒和b棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)兩棒最終穩(wěn)定的速度為，以v的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律有解得（3）從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，設(shè)兩棒產(chǎn)生的熱量為，根據(jù)能量守恒定律有解得21.如圖所示，固定斜面足夠長(zhǎng)，斜面與水平面的夾角α=30°，一質(zhì)量為3m的“L”型工件沿斜面以速度v0勻速向下運(yùn)動(dòng)，工件上