还剩31页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
江苏省宿迁市三年（2020-2022）高一物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题
展开
这是一份江苏省宿迁市三年（2020-2022）高一物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题，共34页。试卷主要包含了填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
江苏省宿迁市三年（2020-2022）高一物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题
一、填空题
1．（2022春·江苏宿迁·高一期末）若用L表示金属丝接入电路中的长度，d表示直径，U表示金属丝两端的电压，I表示金属丝中的电流，请用以上字母写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=___________。
2．（2022春·江苏宿迁·高一期末）宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经t时间小球落回抛出点，已知该星球的半径为R，星球表面的空气阻力不计，忽略星球的自转，引力常量为G。则该星球的质量为___________，该星球的第一宇宙速度为___________。
3．（2022春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，电子在加速电场左极板的P点处从静止释放，从右极板的小孔穿出，沿图中虚线方向进入偏转电场，虚线与偏转电场的两个极板平行且间距相等，其中加速电压U1=180V，偏转电场的极板长L=4.0cm，板间距离d=2.0cm。电子恰好能离开偏转电场。已知电子的质量m=9.0×10-31kg，电量q=1.6×10-19C，电子的重力忽略不计，则偏转电压U2大小为___________；电子离开偏转电场时的动能大小为___________。
二、实验题
4．（2018春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）某同学用如图所示的实验装置验证和组成的系统机械能守恒，已知，由静止释放，拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，通过对纸带上的点的测量分析，即可验证机械能守恒定律，已知，，某次实验打出的纸带如下图所示，O是打下的第一个点，然后每隔4个点取一个计数点，分别标记为A、B、C、D、E、F，分别测出各计数点到O点距离，其中C、D、E到O点的距离已经标出，已知打点计时器所使用交流电电压为、频率为50Hz，g取．
（1）下列操作或要求能够提高实验结果的准确性有__________________
A．细绳的质量要轻
B．要远远大于
C．定滑轮质量要轻
D．保证重物在下落不要据晃
（2）纸带上打下D点时的速度为：_________（结果保留3位有效数字）；
（3）从打下“O”点到打下“D”点的过程中，经过分析计算的的机械能增加了，的机械能_______（选填“增加”或“减少”）了；
（4）在误差允许的范围内，和近似相等，从而验证了系统的机械能守恒，由上述计算结果表明和组成的系统机械能有所损失，损失的机械能除因摩擦转化为内能外，还转化________（具体到物体和能量，写出其中一条即可）．
5．（2017春·江苏宿迁·高一期末）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s）。
（1）关于实验过程，下列说法正确的有______；
A．选用4〜6V交流电源
B．选择体积小，质量大的重物
C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验
D．若先释放重物，后接通电源，打出的纸带无法进行实验验证
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝_____m/s；（保留三位有效数字）
（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量DEP＝_____J，此过程中物体动能的增加量DEk＝_____J，由此得到的实验结论是____（填“重物的机械能守恒”或“重物的机械能不守恒”）（g取9.8m/s2，所有计算保留三位有效数字）。
6．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的一条纸带，在纸带上选取个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．
（1）纸带的_____（填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）设重物质量为m，在打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量大小为_____，动能变化量大小为_____．
（3）实验中，发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是_____．
7．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻，除待测电池、电键、导线外，还有下列器材供选用：
A．电流表：量程0.6A，内电阻约1Ω
B．电压表：量程3V，内电阻约40kΩ
C．电压表：量程15V，内电阻约60kΩ
D．滑动变阻器：0～200Ω，额定电流1A
E．滑动变阻器：0～50Ω，额定电流2A
（1）为了使测量结果尽量准确，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____（均填仪器的字母代号）．
（2）完成电路的实物连线_____．
（3）某同学根据记录的数据在图中画出U﹣I图象，根据图象读出电池的电动势E＝_____V，求出电池内阻r＝_____Ω．（结果均保留三位有效数字）
8．（2020春·江苏宿迁·高一期末）某同学利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）关于这一实验，下列说法中正确的是______
A．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
B．释放纸带的同时接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．电磁打点计时器应接220V交流电源
（2）实验得到一条纸带如图所示，O点为重物自由下落时纸带打点的起点，A、B、C是纸带上选取的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，OA、AB、BC距离分别为X1、X2、X3，打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，则打B点时重物的速度为_____，若选取纸带OB段研究，那么本实验最终要验证的机械能守恒定律数学表达式为_______（用题中字母表示）。
9．（2020春·江苏宿迁·高一期末）某同学欲用伏安法测量一段铅笔芯的电阻，为了使测量结果尽量准确，需要电压从零调起，得到多组数据。他先用多用电表测得铅笔芯阻值约为5W。
（1）现有的实验器材如下：
A．电压表V1（量程0～3V，内阻约1kW）
B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kW）
C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.01W）
D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1W）
E．滑动变阻器R（0～20W）
F．电源E（电动势为3.0V）及开关和导线若干。
该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择____，电流表应选择______（选填各器材前的字母）。
（2）请用笔画线代替导线，在图中完成实验电路连接_______。
（3）实验中，通过移动滑动变阻器滑片，测得数据如表所示，请你在坐标纸中描出铅笔芯的U-I图像_________。
实验次数
......
1
2
3
4
5
6
U/V
......
0.90
1.20
1.50
1.80
2.10
2.40
I/A
......
0.18
0.24
0.31
0.37
0.43
0.49
（4）考虑到电表并不理想，铅笔芯电阻实验测量值比真实值______（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
10．（2021春·江苏宿迁·高一期末）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。已知电阻丝接入电路部分的长度l约为50cm。
（1）如图甲所示，螺旋测微器测得金属丝直径___________mm。
（2）用伏安法测金属丝的电阻，实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1）、电流表（内阻约0.1）、电压表（内阻约3）、滑动变阻器R（0~20，额定电流2A）、开关、导线若干。如图丙是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端。请根据图乙所示的电路图，补充完成图丙中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏___________。
（3）某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
同学们在坐标纸上建立U-I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的2个坐标点。请在图中标出余下几组测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线__________。由图线得到金属丝的阻值___________（保留两位有效数字）。
（4）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为___________（填选项前的符号）。
A． B． C． D．
（5）以上实验中，由于电流表和电压表均非理想电表，会导致金属丝电阻率的测量值与真实值相比___________。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）
11．（2022春·江苏宿迁·高一期末）现有一合金制成的金属丝，为测量其电阻率，用螺旋测微器测量其直径，用游标卡尺测量其长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。由图甲、图乙读得金属丝的直径d为___________mm，长度l为___________mm。
12．（2022春·江苏宿迁·高一期末）用如图电路测定干电池的电动势和内阻，并画出U-I图像。可知该电池的电动势大小为___________V，内阻大小为___________Ω（结果均保留2位小数），不考虑偶然误差，内阻测量值比真实值___________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
三、解答题
13．（2018春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）央视节目《加油向未来》中主持人邓楚涵将一个蒸笼屉握在手中，并在内侧边缘放置一个装有水的杯子，抡起手臂让蒸笼屉连同水杯在竖直平面内一起转动起来，水却没有洒出来．如图所示，已知蒸笼屉的半径为15cm，人手臂的长度为60cm，杯子的质量m1=0.3kg，杯中水的质量m2=0.2kg．转动时可认为圆心在人的肩膀处，不考虑水杯的大小，g取10m/s2.
（1）若要保证在最高点水不流出来，求水杯通过最高点的最小速率v0；
（2）若在最高点水杯的速率为v1=4m/s，求此时水对杯底的压力．
14．（2018春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）如图所示，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A点，右端与一质量套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC部分粗糙，与小物块间动摩擦因数，CD部分为一段光滑的竖直半圆轨道。小物块在外力作用下压缩弹簧至B点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D，，小物块刚经过C点速度，g取，不计空气阻力，求：
（1）半圆轨道的半径R；
（2）小物块刚经过C点时对轨道的压力；
（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B点时，弹簧的弹性势能。
15．（2018春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）如图,在xOy平面的第一象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方同沿y轴正方向；第四象限有一匀强电场一质量、电荷量的带电粒子,从P点以初速度大小,垂直y轴方向射入电场中,粒子偏转后经过x轴上A点进入第四象限,并沿直线运动的最大距离,已知,,不计粒子重力,求：
(1)粒子的带电性质和粒子在第一象限的加速度大小；
(2)粒子从A点运动到B点的时间；
(3)第四象限的匀强电场大小和方向。
16．（2017春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，杆OO′是竖直放置的转轴，水平轻杆BC的长为L，B端通过铰链与轴相连（它们之间无摩擦），C端固定小球P，细线AC的一端固定在轴上的A点、另一端连在小球P上．已知小球的质量为m，细线AC与轴的夹角θ，重力加速度为g．求：
（1）当系统处于静止状态时，杆BC对小球的弹力F1的大小；
（2）当轻杆BC对小球的弹力为零时，系统转动角速度ω的大小和细线上的弹力F2的大小；并据此判断当ω变化时细线上的弹力大小是否变化．
17．（2017春·江苏宿迁·高一统考期末）如图所示，电子从静止开始被U＝180V的电场加速，沿直线垂直进入另一个场强为E＝6000V/m的匀强偏转电场，而后电子从右侧离开偏转电场．已知电子比荷为≈×1011C/kg，不计电子的重力，偏转极板长为L＝6.0×10－2m．求：
(1)电子经过电压U加速后的速度vx的大小；
(2)电子在偏转电场中运动的加速度a的大小；
(3)电子离开偏转电场时的速度方向与进入该电场时的速度方向之间的夹角θ.
18．（2017春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，在竖直平面内放置着绝缘轨道ABC，AB部分是半径R=0.40m的光滑半圆轨道，BC部分是粗糙的水平轨道，BC轨道所在的竖直平面内分布着E=1.0×103V/m的水平向右的有界匀强电场，AB为电场的左侧边界．现将一质量为m=0.04kg、电荷量为q=-1×10-4C的滑块（视为质点）从BC上的某点由静止释放，滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零．已知滑块与BC间的动摩擦因数为µ=0.05，g取10m/s2．求：
（1）滑块通过A点时速度vA的大小；
（2）滑块在BC轨道上的释放点到B点的距离x；
（3）滑块离开A点后在空中运动速度v的最小值．
19．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）已知火星半径为R，火星表面重力加速度为g，万有引力常量为G，某人造卫星绕火星做匀速圆周运动，其轨道离火星表面高度等于火星半径R，忽略火星自转的影响。求：
（1）火星的质量；
（2）火星的第一宇宙速度；
（3）人造卫星的运行周期。
20．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）从离地面高h＝5m的平台上，以＝10m/s的初速度斜抛出一质量m＝3kg的小球，小球到达最高点时速度＝5m/s，以水平地面为零势能面，不计空气阻力，g＝10m/s2．求：
（1）小球到达最高点的高度；
（2）小球落地时速度的大小；
（3）小球离地面多高时，小球的动能和重力势能相等．
21．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）如图所示，竖直放置的两金属板之间加电压，在其右侧有两个水平正对放置的平行金属极板，板长L＝10cm，相距d＝5cm，两极板间加的偏转电压．从左极板的小孔处静止释放一带电粒子，该粒子的质量m＝8.0×10﹣30kg，电荷量q＝6.4×10﹣18C，粒子从小孔S射入偏转电场，并能从右端射出，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计粒子的重力．求：
（1）粒子射入偏转电场时的速度大小v；
（2）粒子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
（3）粒子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W．
22．（2020春·江苏宿迁·高一期末）如图，电源的电动势E=12V，内阻r=1Ω，小灯泡标有“2.5V，0.75W”的字样，M是电动机，其线圈电阻R=1Ω。当小灯泡正常发光时，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)电动机两端电压；
(3)电动机的输出功率。
23．（2020春·江苏宿迁·高一期末）火星将成为中国深空探测第二颗星球。2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”，预计年内首次发射火星探测器“天问一号”。若火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动N圈，用时为t，已知火星的半径为R，引力常量为G，求：
(1)探测器在轨道上运动的周期T；
(2)火星的质量M；
(3)火星表面的重力加速度g。
24．（2020春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，竖直平行正对放置的金属板M、N（M板带正电，N板带负电），两板中心的小孔连线正好与x轴重合，在0＜x≤x0区域内存在沿y轴正方向的有界匀强电场。有一质量为m、电荷量为 -q的粒子从M板中心的小孔以v0沿x轴正方向进入M、N间，通过O点进入竖直电场后经P点离开电场。已知粒子从O到P的运动时间为t0 ，沿y轴方向偏移距离为y0 ，粒子的重力忽略不计，试求：
(1)y轴右侧的场强大小E；
(2)粒子经过P点的速度大小vP；
(3)金属板MN之间的电势差UMN。
25．（2020春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上的O点，另一端自由伸长到A点，OA之间的水平面光滑。固定的光滑圆弧在B处与水平面平滑连接。A、B之间的距离s=2 m。质量m=0.2 kg的小物块开始时静置于水平面上的B点，物块与A、B间水平面的动摩擦因数μ=0.2。现给物块一个水平向左v0=5 m/s的初速度，g取10 m/s2。
(1) 求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能Ep；
(2) 求物块返回B点时的速度大小；
(3) 若圆弧的高度h=0.5m，判断物块能否飞离圆弧面。若能，说明理由；若不能，求物块与弹簧碰撞的总次数。
26．（2021春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。球在水平拉力的作用下，在竖直平面内从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为。已知重力加速度为g。
（1）求在此过程中水平拉力做的功W；
（2）若小球在水平拉力F=mg作用下，从 P点运动到Q点，求小球在Q点的速度大小。
27．（2021春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，静止的电子在经加速电压为的加速电场加速后，从两极板MN的中轴线垂直进入偏转电场，然后射出。若已知两极板MN间距为d，板长为l，电子质量为m，电荷量为e，重力不计，求：
（1）带电粒子经加速电场加速后的速度大小；
（2）带电粒子在偏转电场中运动的时间t；
（3）偏转电场两个极板间所能加最大电压。
28．（2021春·江苏宿迁·高一期末）在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为3.0m和7.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系，如图乙中直线a、b所示，放在A点的电荷带负电，放在B点的电荷带正电。
（1）求A点的电场强度的大小和方向；
（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由；
（3）求点电荷Q的位置坐标x。
29．（2021春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，水平轨道AB长度m，左端连接半径为m的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，AB与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量kg的物块（可视为质点），从圆弧上方距AB平面H高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过AB冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为、，BC长度，取，不计空气阻力。求：
（1）H的大小；
（2）物块第一次经过圆弧轨道最低点A时，轨道对物块的支持力大小；
（3）如果传送带以速度逆时针转动，则物块最后停止的位置到A点的距离x；
（4）保持（3）问中传送带速度不变，物块从运动直至停止的全过程中，整个系统因摩擦所产生的热量Q。
参考答案：
1．
【详解】由欧姆定律可得
由电阻定律可得
联立解得金属丝电阻率为
2．
【详解】[1]由竖直上抛的对称性可知
解得
忽略星球的自转，星球表面有
解得
[2]近地卫星的线速度即为第一宇宙速度，有
解得
3． 90V
【详解】[1]电子在加速电场中加速时，有
解得
v=8×106m/s
电子在偏转电场中做类平抛运动，恰好不能离开偏转电场时，有偏移量为
y=
根据平抛运动规律，有
L=vt
其中
a=
解得
U2=90V
[2]电子偏转过程由动能定理有
解得电子离开偏转电场时的动能大小为
4． ACD 1.60 减少 滑轮（纸带、细线或墨粉纸盘）的动能测量C值
【详解】(1)A项：本实验原理为系统减小的重力势能转化为系统的动能，轻绳的质量越轻，误差越小，故A正确；
B项：根据实验原理可知，本实验不要要远远大于，故B错误；
C项：由实验原理可知，重力势能转化为系统的动能，定滑轮越轻，定滑轮的动能越小，误差越小，故C正确；
D项：物体晃动会增加纸带与打点计时器间的摩擦，误差越大，故D正确．
(2)由匀变速直线运动的瞬时速度等于平均速度，即；
(3)由机械能守恒可知，m1的机械能增加，则m2的机械能减小，
(4)由能量守恒可知，和组成的系统机械能有所损失，损失的机械能除因摩擦转化为内能外，还有滑轮的动能．
5． BC##CB 1.55 1.22 1.20 重物的机械能守恒
【详解】（1）[1]A．电火花打点计时器使用的是220V的交流电源，故A错误；
B．为了减小实验过程中的空气阻力，应使用体积小，质量大的重物体，故B正确；
C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验，故C正确；
D．若先释放重物，后接通电源，则纸带上打出的点比较少，获得的数据较小，误差较大，但不是无法验证实验，故D错误。
故选BC。
（2）[2]根据匀变速直线运动的中间时刻速度推论可得
（3）[4][5]重物减小的重力势能为
重物增加的动能为
故在误差允许的范围内，重物的机械能守恒。
6． 左 纸带和重物运动过程中受纸带与打点计时器之间的摩擦以及空气阻力等作用
【详解】第一空.从O到C可以看出，相等时间内的位移越来越大，则纸带的左端与重物相连；
第二空.重物的重力势能变化量大小为：
第三空.中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
则：
则动能变化量大小为：；
第四空.通过计算可以看出，这是因为纸带和重物运动过程中受纸带与打点计时器之间的摩擦作用以及空气阻力等作用所造成的误差．
7． B E 如图所示：
1.48 2.47
【详解】第一空.一节干电池电动势约为1.5V，电压表应选择B，
第二空.为方便实验操作，调节滑动变阻器时示数变化明显，滑动变阻器应选择E；
第三空.根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
第四空第五空.由图示电源U﹣I图象可知，电源电动势：，电源内阻：；
8． A
【详解】（1）[1]A．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，A正确；
B．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，B错误；
C．我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，C错误；
D．电磁打点计时器应接交流电源，D错误。
故选A。
（2）[2]相邻两个计数点的时间间隔为
B点时重物的速度为
。
（2）[3]重力势能的减小量
动能的增加量为
则有
即
。
9． A D 偏小
【详解】（1）[1]由题知，电源E的电动势为3.0V，故电压表选A；
[2]回路中的最大电流为
故电流表选D；
（2）[3]由题意知，为了使测量结果尽量准确，需要电压从零调起，得到多组数据，故滑动变阻器采用分压式接法；由于待测电阻是小电阻，故电流表采用外接法，故完整的电路图，如图所示
（3）[4]根据表中所给的数据，作出的U-I图像如图所示
（4）[5]由于电压表的分流作用，故电阻实际的电流小于电流表的示数，根据
可知真实值大于测量值，即铅笔芯电阻实验测量值比真实值偏小。
10． 0.528 4.5 C 偏小
【详解】(1)[1] 螺旋测微器测得金属丝直径
(2)[2]根据电路图，连线如图
(3)[3]图像为
[4]由图线得到金属丝的阻值
(4)[5]根据电阻定律得
故选C。
(5)[6]测电阻时使用的是电流表外接，因为电压表的分流导致测量结果偏小，根据电阻定律可知电阻率偏小。
11． 1.745 41.4
【详解】[1]由图甲，螺旋测微器读数为
[2]由图乙，游标卡尺读数为
12． 1.50 0.80 偏小
【详解】[1][2]据闭合电路欧姆定律可得
图线与纵轴交点坐标表示电动势，可得
图线斜率的绝对值表示内阻，可得
[3]测量电源内阻时，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，导致内阻测量值比真实值偏小。
13．（1）3m/s（2）1.56N,方向向上
【详解】水杯和水转动半径R=0.9m，在最高点，取水和水杯作为研究对象
v0==3m/s
⑵取水为研究对象
带入数据得 FN=1.56N
由牛顿第三定律知，水对杯底的压力为1.56N,方向向上.
14．(1)0.4m；(2) ，方向垂直向下；(3)
【详解】(1)物块由C点运动到D点，根据机械能守恒定律
R=0.4m
⑵小物块刚过C点时
FN－mg = m
所以
根据牛顿第三定律知小物块刚经过C点时对轨道的压力：
方向垂直向下
(3)小物块由B点运动到C点过程中，根据动能定理
带入数据解得： 所以．
15．(1)负电；(2)(3)2.5×103m/s,方向沿AB方向
【详解】粒子在电场中向下偏转,可知粒子带负电,根据牛顿第二定律得,粒子在第一象限内的加速度大小
(2)粒子在第一象限内做类平抛运动,运动的时间,
离开第一象限时,竖直分速度,
根据平行四边形定则知,进入第四象限的速度
粒子进入第四象限做匀减速直线运动,根据平均速度推论知
解得
(3)粒子匀减速运动的加速度大小
根据牛顿第二定律得
解得
根据平行四边形定则知,进入第四象限时,速度方向与水平方向的夹角正切值
故四象限内的匀强电场方向沿AB方向,与水平方向成37度。
16．（1）（2）弹力不变
【详解】（1）小球受到竖直向下的重力，绳子的拉力，杆的弹力，根据共点力平衡条件可得：
（2）小球受到的重力和绳子的拉力的合力充当向心力，故有
解得
根据正交分解可得，与无关，所以细线上弹力不变
17．（1）（2）（3）
【详解】（1）根据动能定理得：
代入数据解得：
；
（2）根据牛顿第二定律得：
代入数据得：
；
（3）粒子在电场中的运动时间为：
离开电场时的竖直分速度为：
根据平行四边形定则知：
代入数据解得：
．
18．（1）（2）（3）
【详解】（1）因为滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零．所以有
解得
（2）根据动能定理 可得：
解得
（3）离开A点后在水平方向上匀变速直线运动，故有：
在竖直方向上做自由落体运动，所以有
故
19．（1）；（2） ；（3）
【详解】（1）在火星表面，由万有引力等于重力得
得火星的质量
（2）火星的第一宇宙速度即为近火卫星的运行速度，根据
得
（3）人造卫星绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
联立得
20．（1）8.75m （2）（3）5m
【详解】（1）由抛出点到最高点过程中，由机械能守恒定律得：
解得：；
（2）由最高点到落地的过程，由动能定理得：
解得：；
（3）从抛出到动能和重力势能相等的过程，由机械能守恒得：．
小球的动能和重力势能相等时有：
即得：
解得：．
21．（1）4×107m/s （2）5×10﹣3 m（3）6.4×10﹣17J
【详解】（1）电子在加速电场中运动时，由动能定理得：
解得；
（2）带电粒子在偏转电场中运动时间为：
由牛顿第二定律得
竖直方向上侧移量
由以上三式得：
代入数据解得：；
（3）电场力做功：
代入数据解得．
22．(1)0.3A；(2)9.2V；(3)2.67W
【详解】(1)灯泡正常发光，则电路电流
因为小灯泡与电动机串联故通过电动机的电流为0.3A
(2)电动机两端电压为
(3)电动机的输出功率
23．(1)；(2)；(3)
【详解】（1） 探测器在轨道上运动的周期
（2）根据万有引力提供向心力，有
得
（3）由万有引力提供重力，有
得
24．(1)；(2)；(3)
【详解】（1）O到P的过程，由牛顿第二定律得
竖直方向上侧移量
由以上二式得
(2) O到P过程：水平分速度
竖直分速度
所以
(3) 从M板中心到O点过程，动能定理得：
解得
25．(1)；(2)；(3)不能，2次
【详解】（1）物块从B点向左运动到将弹簧压缩至最短过程中，根据动能定理有
解得
（2）物块从B点向左开始到向右返回B点的过程中，由动能定理有
解得
（3）物块从B点向右滑至最高点过程中，由动能定理有
解得，物块不会从圆弧滑出
整个过程由动能定理有
解得
可判断与弹簧碰撞两次
26．（1）mgl(1-cosθ)；（2）
【详解】（1）小球从P到Q的过程中，由动能定理得
WF－mgl(1-cosθ)=0
即
WF=mgl(1-cosθ)
（2）小球从P到Q的过程中，由动能定理得
Flsinθ－mgl(1-cosθ)=
即
27．(1)；(2) ；(3)
【详解】(1)根据动能定理得
解得
(2)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有
解得
(3)粒子从偏转电场边缘飞出时，所加电压最大，在垂直极板方向上有
联立解得
28．(1) ，方向沿x轴负方向 ；(2) 正电，理由见解析； (3)
【详解】(1)根据图乙结合场强公式得
因为电荷带负电，所以电场方向与电场力方向相反，即沿x轴负方向。
(2)B点正电荷受力向右，则电场方向沿x轴正方向，则点电荷位于AB之间，并且带正电。
(3)根据点电荷场强公式得
，
联立解得
29．(1)；(2)；(3) 0.44m；(4)
【详解】(1)全程根据动能定理得
解得
(2)物块从释放到A点，根据动能定理得
解得
在A点，根据牛顿第二定律得
解得
(3)传送带逆时针转动时，物体到达C点时速度为零，反向加速，根据动能定理有
解得
之后，物体在传送带上匀速运动，滑上AB段，根据动能定理有
解得
所以物体滑到圆弧轨道后，返回，最终停在距A点的距离为
(4)第一次从圆弧轨道向右滑动过程中，在AB段，发热为
在传送带上向右运动过程，根据逆向运动可知，运动时间满足
解得
物体与传送带相对运动距离为
在传送带上第一次发热量为
从C点返回，在传送带上加速时间为
物体与传送带相对运动距离为
物体在传送带上第二次发热为
物体离开传送带后，在AB段的发热为
所以总的发热量为
江苏省宿迁市三年（2020-2022）高一物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题
一、填空题
1．（2022春·江苏宿迁·高一期末）若用L表示金属丝接入电路中的长度，d表示直径，U表示金属丝两端的电压，I表示金属丝中的电流，请用以上字母写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=___________。
2．（2022春·江苏宿迁·高一期末）宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经t时间小球落回抛出点，已知该星球的半径为R，星球表面的空气阻力不计，忽略星球的自转，引力常量为G。则该星球的质量为___________，该星球的第一宇宙速度为___________。
3．（2022春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，电子在加速电场左极板的P点处从静止释放，从右极板的小孔穿出，沿图中虚线方向进入偏转电场，虚线与偏转电场的两个极板平行且间距相等，其中加速电压U1=180V，偏转电场的极板长L=4.0cm，板间距离d=2.0cm。电子恰好能离开偏转电场。已知电子的质量m=9.0×10-31kg，电量q=1.6×10-19C，电子的重力忽略不计，则偏转电压U2大小为___________；电子离开偏转电场时的动能大小为___________。
二、实验题
4．（2018春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）某同学用如图所示的实验装置验证和组成的系统机械能守恒，已知，由静止释放，拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，通过对纸带上的点的测量分析，即可验证机械能守恒定律，已知，，某次实验打出的纸带如下图所示，O是打下的第一个点，然后每隔4个点取一个计数点，分别标记为A、B、C、D、E、F，分别测出各计数点到O点距离，其中C、D、E到O点的距离已经标出，已知打点计时器所使用交流电电压为、频率为50Hz，g取．
（1）下列操作或要求能够提高实验结果的准确性有__________________
A．细绳的质量要轻
B．要远远大于
C．定滑轮质量要轻
D．保证重物在下落不要据晃
（2）纸带上打下D点时的速度为：_________（结果保留3位有效数字）；
（3）从打下“O”点到打下“D”点的过程中，经过分析计算的的机械能增加了，的机械能_______（选填“增加”或“减少”）了；
（4）在误差允许的范围内，和近似相等，从而验证了系统的机械能守恒，由上述计算结果表明和组成的系统机械能有所损失，损失的机械能除因摩擦转化为内能外，还转化________（具体到物体和能量，写出其中一条即可）．
5．（2017春·江苏宿迁·高一期末）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s）。
（1）关于实验过程，下列说法正确的有______；
A．选用4〜6V交流电源
B．选择体积小，质量大的重物
C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验
D．若先释放重物，后接通电源，打出的纸带无法进行实验验证
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝_____m/s；（保留三位有效数字）
（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量DEP＝_____J，此过程中物体动能的增加量DEk＝_____J，由此得到的实验结论是____（填“重物的机械能守恒”或“重物的机械能不守恒”）（g取9.8m/s2，所有计算保留三位有效数字）。
6．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的一条纸带，在纸带上选取个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．
（1）纸带的_____（填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）设重物质量为m，在打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量大小为_____，动能变化量大小为_____．
（3）实验中，发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是_____．
7．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻，除待测电池、电键、导线外，还有下列器材供选用：
A．电流表：量程0.6A，内电阻约1Ω
B．电压表：量程3V，内电阻约40kΩ
C．电压表：量程15V，内电阻约60kΩ
D．滑动变阻器：0～200Ω，额定电流1A
E．滑动变阻器：0～50Ω，额定电流2A
（1）为了使测量结果尽量准确，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____（均填仪器的字母代号）．
（2）完成电路的实物连线_____．
（3）某同学根据记录的数据在图中画出U﹣I图象，根据图象读出电池的电动势E＝_____V，求出电池内阻r＝_____Ω．（结果均保留三位有效数字）
8．（2020春·江苏宿迁·高一期末）某同学利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）关于这一实验，下列说法中正确的是______
A．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
B．释放纸带的同时接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．电磁打点计时器应接220V交流电源
（2）实验得到一条纸带如图所示，O点为重物自由下落时纸带打点的起点，A、B、C是纸带上选取的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，OA、AB、BC距离分别为X1、X2、X3，打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，则打B点时重物的速度为_____，若选取纸带OB段研究，那么本实验最终要验证的机械能守恒定律数学表达式为_______（用题中字母表示）。
9．（2020春·江苏宿迁·高一期末）某同学欲用伏安法测量一段铅笔芯的电阻，为了使测量结果尽量准确，需要电压从零调起，得到多组数据。他先用多用电表测得铅笔芯阻值约为5W。
（1）现有的实验器材如下：
A．电压表V1（量程0～3V，内阻约1kW）
B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kW）
C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.01W）
D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1W）
E．滑动变阻器R（0～20W）
F．电源E（电动势为3.0V）及开关和导线若干。
该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择____，电流表应选择______（选填各器材前的字母）。
（2）请用笔画线代替导线，在图中完成实验电路连接_______。
（3）实验中，通过移动滑动变阻器滑片，测得数据如表所示，请你在坐标纸中描出铅笔芯的U-I图像_________。
实验次数
......
1
2
3
4
5
6
U/V
......
0.90
1.20
1.50
1.80
2.10
2.40
I/A
......
0.18
0.24
0.31
0.37
0.43
0.49
（4）考虑到电表并不理想，铅笔芯电阻实验测量值比真实值______（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
10．（2021春·江苏宿迁·高一期末）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。已知电阻丝接入电路部分的长度l约为50cm。
（1）如图甲所示，螺旋测微器测得金属丝直径___________mm。
（2）用伏安法测金属丝的电阻，实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1）、电流表（内阻约0.1）、电压表（内阻约3）、滑动变阻器R（0~20，额定电流2A）、开关、导线若干。如图丙是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端。请根据图乙所示的电路图，补充完成图丙中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏___________。
（3）某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
同学们在坐标纸上建立U-I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的2个坐标点。请在图中标出余下几组测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线__________。由图线得到金属丝的阻值___________（保留两位有效数字）。
（4）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为___________（填选项前的符号）。
A． B． C． D．
（5）以上实验中，由于电流表和电压表均非理想电表，会导致金属丝电阻率的测量值与真实值相比___________。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）
11．（2022春·江苏宿迁·高一期末）现有一合金制成的金属丝，为测量其电阻率，用螺旋测微器测量其直径，用游标卡尺测量其长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。由图甲、图乙读得金属丝的直径d为___________mm，长度l为___________mm。
12．（2022春·江苏宿迁·高一期末）用如图电路测定干电池的电动势和内阻，并画出U-I图像。可知该电池的电动势大小为___________V，内阻大小为___________Ω（结果均保留2位小数），不考虑偶然误差，内阻测量值比真实值___________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
三、解答题
13．（2018春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）央视节目《加油向未来》中主持人邓楚涵将一个蒸笼屉握在手中，并在内侧边缘放置一个装有水的杯子，抡起手臂让蒸笼屉连同水杯在竖直平面内一起转动起来，水却没有洒出来．如图所示，已知蒸笼屉的半径为15cm，人手臂的长度为60cm，杯子的质量m1=0.3kg，杯中水的质量m2=0.2kg．转动时可认为圆心在人的肩膀处，不考虑水杯的大小，g取10m/s2.
（1）若要保证在最高点水不流出来，求水杯通过最高点的最小速率v0；
（2）若在最高点水杯的速率为v1=4m/s，求此时水对杯底的压力．
14．（2018春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）如图所示，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A点，右端与一质量套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC部分粗糙，与小物块间动摩擦因数，CD部分为一段光滑的竖直半圆轨道。小物块在外力作用下压缩弹簧至B点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D，，小物块刚经过C点速度，g取，不计空气阻力，求：
（1）半圆轨道的半径R；
（2）小物块刚经过C点时对轨道的压力；
（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B点时，弹簧的弹性势能。
15．（2018春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）如图,在xOy平面的第一象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方同沿y轴正方向；第四象限有一匀强电场一质量、电荷量的带电粒子,从P点以初速度大小,垂直y轴方向射入电场中,粒子偏转后经过x轴上A点进入第四象限,并沿直线运动的最大距离,已知,,不计粒子重力,求：
(1)粒子的带电性质和粒子在第一象限的加速度大小；
(2)粒子从A点运动到B点的时间；
(3)第四象限的匀强电场大小和方向。
16．（2017春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，杆OO′是竖直放置的转轴，水平轻杆BC的长为L，B端通过铰链与轴相连（它们之间无摩擦），C端固定小球P，细线AC的一端固定在轴上的A点、另一端连在小球P上．已知小球的质量为m，细线AC与轴的夹角θ，重力加速度为g．求：
（1）当系统处于静止状态时，杆BC对小球的弹力F1的大小；
（2）当轻杆BC对小球的弹力为零时，系统转动角速度ω的大小和细线上的弹力F2的大小；并据此判断当ω变化时细线上的弹力大小是否变化．
17．（2017春·江苏宿迁·高一统考期末）如图所示，电子从静止开始被U＝180V的电场加速，沿直线垂直进入另一个场强为E＝6000V/m的匀强偏转电场，而后电子从右侧离开偏转电场．已知电子比荷为≈×1011C/kg，不计电子的重力，偏转极板长为L＝6.0×10－2m．求：
(1)电子经过电压U加速后的速度vx的大小；
(2)电子在偏转电场中运动的加速度a的大小；
(3)电子离开偏转电场时的速度方向与进入该电场时的速度方向之间的夹角θ.
18．（2017春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，在竖直平面内放置着绝缘轨道ABC，AB部分是半径R=0.40m的光滑半圆轨道，BC部分是粗糙的水平轨道，BC轨道所在的竖直平面内分布着E=1.0×103V/m的水平向右的有界匀强电场，AB为电场的左侧边界．现将一质量为m=0.04kg、电荷量为q=-1×10-4C的滑块（视为质点）从BC上的某点由静止释放，滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零．已知滑块与BC间的动摩擦因数为µ=0.05，g取10m/s2．求：
（1）滑块通过A点时速度vA的大小；
（2）滑块在BC轨道上的释放点到B点的距离x；
（3）滑块离开A点后在空中运动速度v的最小值．
19．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）已知火星半径为R，火星表面重力加速度为g，万有引力常量为G，某人造卫星绕火星做匀速圆周运动，其轨道离火星表面高度等于火星半径R，忽略火星自转的影响。求：
（1）火星的质量；
（2）火星的第一宇宙速度；
（3）人造卫星的运行周期。
20．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）从离地面高h＝5m的平台上，以＝10m/s的初速度斜抛出一质量m＝3kg的小球，小球到达最高点时速度＝5m/s，以水平地面为零势能面，不计空气阻力，g＝10m/s2．求：
（1）小球到达最高点的高度；
（2）小球落地时速度的大小；
（3）小球离地面多高时，小球的动能和重力势能相等．
21．（2019春·江苏宿迁·高一宿迁中学期末）如图所示，竖直放置的两金属板之间加电压，在其右侧有两个水平正对放置的平行金属极板，板长L＝10cm，相距d＝5cm，两极板间加的偏转电压．从左极板的小孔处静止释放一带电粒子，该粒子的质量m＝8.0×10﹣30kg，电荷量q＝6.4×10﹣18C，粒子从小孔S射入偏转电场，并能从右端射出，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计粒子的重力．求：
（1）粒子射入偏转电场时的速度大小v；
（2）粒子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
（3）粒子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W．
22．（2020春·江苏宿迁·高一期末）如图，电源的电动势E=12V，内阻r=1Ω，小灯泡标有“2.5V，0.75W”的字样，M是电动机，其线圈电阻R=1Ω。当小灯泡正常发光时，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)电动机两端电压；
(3)电动机的输出功率。
23．（2020春·江苏宿迁·高一期末）火星将成为中国深空探测第二颗星球。2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”，预计年内首次发射火星探测器“天问一号”。若火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动N圈，用时为t，已知火星的半径为R，引力常量为G，求：
(1)探测器在轨道上运动的周期T；
(2)火星的质量M；
(3)火星表面的重力加速度g。
24．（2020春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，竖直平行正对放置的金属板M、N（M板带正电，N板带负电），两板中心的小孔连线正好与x轴重合，在0＜x≤x0区域内存在沿y轴正方向的有界匀强电场。有一质量为m、电荷量为 -q的粒子从M板中心的小孔以v0沿x轴正方向进入M、N间，通过O点进入竖直电场后经P点离开电场。已知粒子从O到P的运动时间为t0 ，沿y轴方向偏移距离为y0 ，粒子的重力忽略不计，试求：
(1)y轴右侧的场强大小E；
(2)粒子经过P点的速度大小vP；
(3)金属板MN之间的电势差UMN。
25．（2020春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上的O点，另一端自由伸长到A点，OA之间的水平面光滑。固定的光滑圆弧在B处与水平面平滑连接。A、B之间的距离s=2 m。质量m=0.2 kg的小物块开始时静置于水平面上的B点，物块与A、B间水平面的动摩擦因数μ=0.2。现给物块一个水平向左v0=5 m/s的初速度，g取10 m/s2。
(1) 求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能Ep；
(2) 求物块返回B点时的速度大小；
(3) 若圆弧的高度h=0.5m，判断物块能否飞离圆弧面。若能，说明理由；若不能，求物块与弹簧碰撞的总次数。
26．（2021春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。球在水平拉力的作用下，在竖直平面内从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为。已知重力加速度为g。
（1）求在此过程中水平拉力做的功W；
（2）若小球在水平拉力F=mg作用下，从 P点运动到Q点，求小球在Q点的速度大小。
27．（2021春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，静止的电子在经加速电压为的加速电场加速后，从两极板MN的中轴线垂直进入偏转电场，然后射出。若已知两极板MN间距为d，板长为l，电子质量为m，电荷量为e，重力不计，求：
（1）带电粒子经加速电场加速后的速度大小；
（2）带电粒子在偏转电场中运动的时间t；
（3）偏转电场两个极板间所能加最大电压。
28．（2021春·江苏宿迁·高一期末）在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为3.0m和7.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系，如图乙中直线a、b所示，放在A点的电荷带负电，放在B点的电荷带正电。
（1）求A点的电场强度的大小和方向；
（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由；
（3）求点电荷Q的位置坐标x。
29．（2021春·江苏宿迁·高一期末）如图所示，水平轨道AB长度m，左端连接半径为m的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，AB与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量kg的物块（可视为质点），从圆弧上方距AB平面H高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过AB冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为、，BC长度，取，不计空气阻力。求：
（1）H的大小；
（2）物块第一次经过圆弧轨道最低点A时，轨道对物块的支持力大小；
（3）如果传送带以速度逆时针转动，则物块最后停止的位置到A点的距离x；
（4）保持（3）问中传送带速度不变，物块从运动直至停止的全过程中，整个系统因摩擦所产生的热量Q。
参考答案：
1．
【详解】由欧姆定律可得
由电阻定律可得
联立解得金属丝电阻率为
2．
【详解】[1]由竖直上抛的对称性可知
解得
忽略星球的自转，星球表面有
解得
[2]近地卫星的线速度即为第一宇宙速度，有
解得
3． 90V
【详解】[1]电子在加速电场中加速时，有
解得
v=8×106m/s
电子在偏转电场中做类平抛运动，恰好不能离开偏转电场时，有偏移量为
y=
根据平抛运动规律，有
L=vt
其中
a=
解得
U2=90V
[2]电子偏转过程由动能定理有
解得电子离开偏转电场时的动能大小为
4． ACD 1.60 减少 滑轮（纸带、细线或墨粉纸盘）的动能测量C值
【详解】(1)A项：本实验原理为系统减小的重力势能转化为系统的动能，轻绳的质量越轻，误差越小，故A正确；
B项：根据实验原理可知，本实验不要要远远大于，故B错误；
C项：由实验原理可知，重力势能转化为系统的动能，定滑轮越轻，定滑轮的动能越小，误差越小，故C正确；
D项：物体晃动会增加纸带与打点计时器间的摩擦，误差越大，故D正确．
(2)由匀变速直线运动的瞬时速度等于平均速度，即；
(3)由机械能守恒可知，m1的机械能增加，则m2的机械能减小，
(4)由能量守恒可知，和组成的系统机械能有所损失，损失的机械能除因摩擦转化为内能外，还有滑轮的动能．
5． BC##CB 1.55 1.22 1.20 重物的机械能守恒
【详解】（1）[1]A．电火花打点计时器使用的是220V的交流电源，故A错误；
B．为了减小实验过程中的空气阻力，应使用体积小，质量大的重物体，故B正确；
C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验，故C正确；
D．若先释放重物，后接通电源，则纸带上打出的点比较少，获得的数据较小，误差较大，但不是无法验证实验，故D错误。
故选BC。
（2）[2]根据匀变速直线运动的中间时刻速度推论可得
（3）[4][5]重物减小的重力势能为
重物增加的动能为
故在误差允许的范围内，重物的机械能守恒。
6． 左 纸带和重物运动过程中受纸带与打点计时器之间的摩擦以及空气阻力等作用
【详解】第一空.从O到C可以看出，相等时间内的位移越来越大，则纸带的左端与重物相连；
第二空.重物的重力势能变化量大小为：
第三空.中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
则：
则动能变化量大小为：；
第四空.通过计算可以看出，这是因为纸带和重物运动过程中受纸带与打点计时器之间的摩擦作用以及空气阻力等作用所造成的误差．
7． B E 如图所示：
1.48 2.47
【详解】第一空.一节干电池电动势约为1.5V，电压表应选择B，
第二空.为方便实验操作，调节滑动变阻器时示数变化明显，滑动变阻器应选择E；
第三空.根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
第四空第五空.由图示电源U﹣I图象可知，电源电动势：，电源内阻：；
8． A
【详解】（1）[1]A．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，A正确；
B．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，B错误；
C．我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，C错误；
D．电磁打点计时器应接交流电源，D错误。
故选A。
（2）[2]相邻两个计数点的时间间隔为
B点时重物的速度为
。
（2）[3]重力势能的减小量
动能的增加量为
则有
即
。
9． A D 偏小
【详解】（1）[1]由题知，电源E的电动势为3.0V，故电压表选A；
[2]回路中的最大电流为
故电流表选D；
（2）[3]由题意知，为了使测量结果尽量准确，需要电压从零调起，得到多组数据，故滑动变阻器采用分压式接法；由于待测电阻是小电阻，故电流表采用外接法，故完整的电路图，如图所示
（3）[4]根据表中所给的数据，作出的U-I图像如图所示
（4）[5]由于电压表的分流作用，故电阻实际的电流小于电流表的示数，根据
可知真实值大于测量值，即铅笔芯电阻实验测量值比真实值偏小。
10． 0.528 4.5 C 偏小
【详解】(1)[1] 螺旋测微器测得金属丝直径
(2)[2]根据电路图，连线如图
(3)[3]图像为
[4]由图线得到金属丝的阻值
(4)[5]根据电阻定律得
故选C。
(5)[6]测电阻时使用的是电流表外接，因为电压表的分流导致测量结果偏小，根据电阻定律可知电阻率偏小。
11． 1.745 41.4
【详解】[1]由图甲，螺旋测微器读数为
[2]由图乙，游标卡尺读数为
12． 1.50 0.80 偏小
【详解】[1][2]据闭合电路欧姆定律可得
图线与纵轴交点坐标表示电动势，可得
图线斜率的绝对值表示内阻，可得
[3]测量电源内阻时，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，导致内阻测量值比真实值偏小。
13．（1）3m/s（2）1.56N,方向向上
【详解】水杯和水转动半径R=0.9m，在最高点，取水和水杯作为研究对象
v0==3m/s
⑵取水为研究对象
带入数据得 FN=1.56N
由牛顿第三定律知，水对杯底的压力为1.56N,方向向上.
14．(1)0.4m；(2) ，方向垂直向下；(3)
【详解】(1)物块由C点运动到D点，根据机械能守恒定律
R=0.4m
⑵小物块刚过C点时
FN－mg = m
所以
根据牛顿第三定律知小物块刚经过C点时对轨道的压力：
方向垂直向下
(3)小物块由B点运动到C点过程中，根据动能定理
带入数据解得： 所以．
15．(1)负电；(2)(3)2.5×103m/s,方向沿AB方向
【详解】粒子在电场中向下偏转,可知粒子带负电,根据牛顿第二定律得,粒子在第一象限内的加速度大小
(2)粒子在第一象限内做类平抛运动,运动的时间,
离开第一象限时,竖直分速度,
根据平行四边形定则知,进入第四象限的速度
粒子进入第四象限做匀减速直线运动,根据平均速度推论知
解得
(3)粒子匀减速运动的加速度大小
根据牛顿第二定律得
解得
根据平行四边形定则知,进入第四象限时,速度方向与水平方向的夹角正切值
故四象限内的匀强电场方向沿AB方向,与水平方向成37度。
16．（1）（2）弹力不变
【详解】（1）小球受到竖直向下的重力，绳子的拉力，杆的弹力，根据共点力平衡条件可得：
（2）小球受到的重力和绳子的拉力的合力充当向心力，故有
解得
根据正交分解可得，与无关，所以细线上弹力不变
17．（1）（2）（3）
【详解】（1）根据动能定理得：
代入数据解得：
；
（2）根据牛顿第二定律得：
代入数据得：
；
（3）粒子在电场中的运动时间为：
离开电场时的竖直分速度为：
根据平行四边形定则知：
代入数据解得：
．
18．（1）（2）（3）
【详解】（1）因为滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零．所以有
解得
（2）根据动能定理 可得：
解得
（3）离开A点后在水平方向上匀变速直线运动，故有：
在竖直方向上做自由落体运动，所以有
故
19．（1）；（2） ；（3）
【详解】（1）在火星表面，由万有引力等于重力得
得火星的质量
（2）火星的第一宇宙速度即为近火卫星的运行速度，根据
得
（3）人造卫星绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
联立得
20．（1）8.75m （2）（3）5m
【详解】（1）由抛出点到最高点过程中，由机械能守恒定律得：
解得：；
（2）由最高点到落地的过程，由动能定理得：
解得：；
（3）从抛出到动能和重力势能相等的过程，由机械能守恒得：．
小球的动能和重力势能相等时有：
即得：
解得：．
21．（1）4×107m/s （2）5×10﹣3 m（3）6.4×10﹣17J
【详解】（1）电子在加速电场中运动时，由动能定理得：
解得；
（2）带电粒子在偏转电场中运动时间为：
由牛顿第二定律得
竖直方向上侧移量
由以上三式得：
代入数据解得：；
（3）电场力做功：
代入数据解得．
22．(1)0.3A；(2)9.2V；(3)2.67W
【详解】(1)灯泡正常发光，则电路电流
因为小灯泡与电动机串联故通过电动机的电流为0.3A
(2)电动机两端电压为
(3)电动机的输出功率
23．(1)；(2)；(3)
【详解】（1） 探测器在轨道上运动的周期
（2）根据万有引力提供向心力，有
得
（3）由万有引力提供重力，有
得
24．(1)；(2)；(3)
【详解】（1）O到P的过程，由牛顿第二定律得
竖直方向上侧移量
由以上二式得
(2) O到P过程：水平分速度
竖直分速度
所以
(3) 从M板中心到O点过程，动能定理得：
解得
25．(1)；(2)；(3)不能，2次
【详解】（1）物块从B点向左运动到将弹簧压缩至最短过程中，根据动能定理有
解得
（2）物块从B点向左开始到向右返回B点的过程中，由动能定理有
解得
（3）物块从B点向右滑至最高点过程中，由动能定理有
解得，物块不会从圆弧滑出
整个过程由动能定理有
解得
可判断与弹簧碰撞两次
26．（1）mgl(1-cosθ)；（2）
【详解】（1）小球从P到Q的过程中，由动能定理得
WF－mgl(1-cosθ)=0
即
WF=mgl(1-cosθ)
（2）小球从P到Q的过程中，由动能定理得
Flsinθ－mgl(1-cosθ)=
即
27．(1)；(2) ；(3)
【详解】(1)根据动能定理得
解得
(2)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有
解得
(3)粒子从偏转电场边缘飞出时，所加电压最大，在垂直极板方向上有
联立解得
28．(1) ，方向沿x轴负方向 ；(2) 正电，理由见解析； (3)
【详解】(1)根据图乙结合场强公式得
因为电荷带负电，所以电场方向与电场力方向相反，即沿x轴负方向。
(2)B点正电荷受力向右，则电场方向沿x轴正方向，则点电荷位于AB之间，并且带正电。
(3)根据点电荷场强公式得
，
联立解得
29．(1)；(2)；(3) 0.44m；(4)
【详解】(1)全程根据动能定理得
解得
(2)物块从释放到A点，根据动能定理得
解得
在A点，根据牛顿第二定律得
解得
(3)传送带逆时针转动时，物体到达C点时速度为零，反向加速，根据动能定理有
解得
之后，物体在传送带上匀速运动，滑上AB段，根据动能定理有
解得
所以物体滑到圆弧轨道后，返回，最终停在距A点的距离为
(4)第一次从圆弧轨道向右滑动过程中，在AB段，发热为
在传送带上向右运动过程，根据逆向运动可知，运动时间满足
解得
物体与传送带相对运动距离为
在传送带上第一次发热量为
从C点返回，在传送带上加速时间为
物体与传送带相对运动距离为
物体在传送带上第二次发热为
物体离开传送带后，在AB段的发热为
所以总的发热量为
相关试卷
山东省烟台市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题： 这是一份山东省烟台市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题，共46页。试卷主要包含了实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
天津东丽区三年（2020-2022）高一物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题： 这是一份天津东丽区三年（2020-2022）高一物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题，共24页。试卷主要包含了填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
山东省威海三年（2020-2022）高一物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题： 这是一份山东省威海三年（2020-2022）高一物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题，共24页。试卷主要包含了实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
