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    云南师范大学实验中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(Word版附答案)

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    云南师范大学实验中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(Word版附答案)

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    这是一份云南师范大学实验中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(Word版附答案),共23页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
    1. 下列关于简谐运动的说法中正确的是( )
    A. 简谐运动的轨迹一定是正弦曲线
    B. 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处
    C. 平衡位置处,回复力一定为零
    D. 振子经过平衡位置时,加速度一定为零
    2. 如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )
    A. 在t=0.2s时,弹簧振子的加速度为正向最大
    B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同
    C. 从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动
    D. 在t=0.6s时,弹簧振子有最小的位移
    3. 一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动.可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s.当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10 cm时,游客能舒服地登船.在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( )
    A. 0.5 sB. 0.75 sC. 1.0 sD. 1.5 s
    4. 如图所示,一个质量为4m的半圆槽形物体P放在光滑水平面上,半圆槽半径为R,一小物块Q质量为m,从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放,然后滑上半圆槽右端,接触面均光滑,Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中,下列说法正确的是( )
    A. P、Q组成的系统满足动量守恒
    B. P、Q的水平位移大小之比为
    C. Q滑到半圆槽最低点时,半圆槽的速率为
    D. Q运动到半圆槽右端最高点时,半圆槽由于惯性的缘故还会继续运动
    5. 如图所示,一质量的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量的小物块A.给A和B大小均为3.0m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,A始终没有滑离B板.下列说法正确的是( )
    A. A、B共速时的速度大小为1.5m/s
    B. 在小物块A做加速运动的时间内,木板B速度大小小于1.5m/s
    C. 从A、B开始运动到A、B共速的过程中,木板B对小物块A的水平冲量大小为
    D. 从A、B开始运动到A、B共速的过程中,小物块A对木板B的水平冲量方向向右
    6. 如图所示,两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上,已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中( ).
    A. 甲的振幅大于乙的振幅
    B. 甲的振幅小于乙的振幅
    C. 甲的最大速度小于乙的最大速度
    D. 甲的最大速度大于乙的最大速度
    7. 如图所示,一轻杆两端分别固定a、b两个半径相等的光滑金属球,a球质量大于b球质量,整个装置放在光滑的水平面上,设b球离地高度为h,将此装置从图示位置由静止释放,则下列判断正确的是( )
    A. 在b球落地前的整个过程中,a、b及轻杆系统动量守恒,机械能守恒
    B. 在b球落地前瞬间,b球的速度大小小于
    C. 在b球落地前整个过程中,轻杆对a球做的功为0
    D. 在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球做正功
    二、多项选择题
    8. 质量相等A、B两球在光滑水平面上,沿同一直线、同一方向运动,A球的动量pA=9kg·m/s,B球的动量pB=3kg·m/s,当A追上B时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能值是( )
    A. pA′=6kg·m/s,pB′=6kg·m/s
    B. pA′=4kg·m/s,pB′=6kg·m/s
    C pA′=-6kg·m/s,pB′=18kg·m/s
    D. pA′=4kg·m/s,pB′=8kg·m/s
    9. 一端连接轻质弹簧的物体B静止在光滑水平面上(如图甲所示)。物体A以速度v向右运动压缩弹簧,弹簧的最大压缩量为x,现让该弹簧一端连接另一物体C(如图乙所示),物体A以2v的速度向右压缩弹簧,弹簧的最大压缩量仍为x,知A、B的质量均为m,则( )
    A. 物体C的质量为m
    B. 物体C的质量为m
    C. 物体C的最终速度为v
    D. 物体C最终速度为v
    10. 弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点O时开始计时,经过0.3 s,第一次到达点M,再经过0.2 s第二次到达点M,则弹簧振子的周期不可能为( )
    A. 0.53 sB. 1.4 sC. 1.6 sD. 2 s
    11. 一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点,t=0时刻振子的位移x=-0.1m;t=1s时刻x=0.1m。该振子的振幅和周期可能为( )
    A. 0.1m,B. 0.1m,
    C. 0.2m,4sD. 0.2m,2s
    12. 在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,三球的质量分别为,初状态B、C球之间连着一根轻质弹簧并处于静止状态,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以的速度向左运动,与同一杆上的B球粘在一起(作用时间极短),则下列关于碰后的判断,正确的是( )
    A. A球与B球碰撞中损耗的机械能为20J
    B. 在以后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能为9J
    C. 在以后的运动过程中,B球的最小速度为1m/s
    D. 在以后的运动过程中,C球的最大速度为2m/s
    三、实验题
    13. 有一温度敏感元件,室温下它阻值约为,某实验小组想要研究这温度敏感元件的电阻与温度的关系,实验室可供选择的实验器材还有:
    A.电压表V(量程,内阻约为)
    B.电流表A(量程,内阻约为)
    C.滑动变阻器(阻值范围,允许的最大电流为)
    D.滑动变阻器(阻值范围,允许的最大电流为)
    E.干电池2节
    F.开关、导线若干
    (1)实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加,滑动变阻器应该选用__________(填器材前面的字母序号)。
    (2)请用笔画线代替导线将图中实验电路的实物图补充完整__________。
    (3)被测元件的阻值R可根据电压表的读数U和电流表的读数I求出,通过调节滑动变阻器接入电路的阻值,得到多组U、I数据,并对应求出多个R值。根据测得的数值作出如图所示的图像,根据图像可知,这一温度敏感元件属于__________(填选项前的字母序号)。
    A.金属材料制成的热敏电阻 B.半导体材料制成的热敏电阻
    (4)当电压表读数为时,被测元件的发热功率为__________W(用分数表示),室温状态下被测元件的阻值为__________(保留2位有效数字)。
    14. 某兴趣小组修复一个电流表,实验过程如下:
    (1)拆开电流表,取出表头G,发现表头完好无损,用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。
    (2)测量表头G的内阻:按照如图1所示电路图连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到_________(填“a端”或“b端”),先闭合开关,调节_________,直至表头G指针满偏;再闭合开关,保持滑动变阻器阻值不变,仅调节电阻箱阻值,直至表头G示数为满偏示数的一半,此时电阻箱的示数如图2所示,则表头G的内阻为_________Ω。
    (3)电流表内部电路设计如图3所示,其中,,但已损坏,请根据电流表3A的量程,推算损坏之前_________Ω。(结果保留两位有效数字)
    (4)选取相应的电阻替换,重新安装好电表。由于步骤(2)测电阻存在一定的误差,则该修复后的电表测量出的电流值比实际值_________。(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
    四、计算题
    15. 如图所示,倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上,斜面底端有一挡板,质量为m的木块甲紧靠挡板放置,轻质弹簧一端与木块甲相连,另一端与质量为m的木块乙相连,弹簧劲度系数为k。开始时两木块均静止,用沿斜面向下的力缓慢推物体乙,到某一位置后撤去该力,将该时刻记为。此后木块乙在斜面上做简谐运动,时刻第一次运动到最高点,此时木块甲恰要离开挡板。已知重力加速度为g.求:
    (1)木块乙做简谐运动的周期T;
    (2)时刻木块甲对挡板压力F的大小。
    16. 如图所示,足够长的水平传送带以v=8m/s的恒定速度逆时针转动。在传送带的左端有一足够长的光滑水平面,一质量mA=3kg的小物块A在水平面上以v0=8m/s的速度向右运动,与静止在水平面右端质量mB=1kg的小物块B发生正碰后,两物块均无能量损失地滑上传送带,经过4s两物块再次发生正碰。已知B与传送带的动摩擦因数μB=0.5,重力加速度g=10m/s2,A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且时间极短。
    (1)求A、B第一次碰撞后的速度vA、vB的大小;
    (2)求A与传送带的动摩擦因数μA;
    (3)分析A、B是否会发生第三次碰撞。
    云南省昆明市云南师范大学实验中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
    一、单项选择题
    1. 下列关于简谐运动的说法中正确的是( )
    A. 简谐运动的轨迹一定是正弦曲线
    B. 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处
    C. 平衡位置处,回复力一定为零
    D. 振子经过平衡位置时,加速度一定为零
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.弹簧振子的简谐运动轨迹就是一条直线,A错误;
    B.当弹簧振子竖直悬挂时,平衡位置不在弹簧原长处,B错误;
    C.在简谐振动的过程中,回复力为零的位置就是平衡位置,C正确;
    D.单摆在做简谐振动的过程中,在最低点时,回复力为零,但小球的加速度指向圆心,加速度并不为零,D错误。
    故选C。
    2. 如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )
    A. 在t=0.2s时,弹簧振子的加速度为正向最大
    B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同
    C. 从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动
    D. 在t=0.6s时,弹簧振子有最小的位移
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.在t=0.2s时,弹簧振子的位移为正向最大,加速度为负向最大,故A错误;
    B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的位移相同,说明弹簧振子在同一位置,速度大小相同,但是方向相反,故B错误;
    C.从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子的位移增大,加速度增大,速度减小,所以弹簧振子做加速度增大的减速运动,故C正确;
    D.在t=0.6s时,弹簧振子的位移为负方向最大,故D错误。
    故选C。
    3. 一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动.可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s.当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10 cm时,游客能舒服地登船.在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( )
    A. 0.5 sB. 0.75 sC. 1.0 sD. 1.5 s
    【答案】C
    【解析】
    【详解】把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,从船上升到最高点时计时,其振动方程为,代入得,当y=10cm时,可解得:,故在一个周期内,游客能舒服登船的时间是2t=1.0s,故C正确,ABD错误.
    4. 如图所示,一个质量为4m的半圆槽形物体P放在光滑水平面上,半圆槽半径为R,一小物块Q质量为m,从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放,然后滑上半圆槽右端,接触面均光滑,Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中,下列说法正确的是( )
    A. P、Q组成的系统满足动量守恒
    B. P、Q的水平位移大小之比为
    C. Q滑到半圆槽最低点时,半圆槽的速率为
    D. Q运动到半圆槽右端最高点时,半圆槽由于惯性的缘故还会继续运动
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.P、Q组成的系统在水平方向所受合外力为零,在竖直方向所受合外力不为零,系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故A错误;
    B.设Q的水平位移大小为,则P的水平位移大小为,P、Q组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
    则有
    可得P、Q的水平位移大小之比为
    故B错误;
    C.设Q到达最低点的速度大小为,此时P的速度大小为,P、Q组成的系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得
    系统机械能守恒,由机械能守恒定律得
    联立解得
    故C正确;
    D.P、Q组成的系统在水平方向动量守恒,Q运动到半圆槽右端最高点时,P、Q的水平速度均为零,故D错误。
    故选C。
    5. 如图所示,一质量的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量的小物块A.给A和B大小均为3.0m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,A始终没有滑离B板.下列说法正确的是( )
    A. A、B共速时的速度大小为1.5m/s
    B. 在小物块A做加速运动时间内,木板B速度大小小于1.5m/s
    C. 从A、B开始运动到A、B共速的过程中,木板B对小物块A的水平冲量大小为
    D. 从A、B开始运动到A、B共速的过程中,小物块A对木板B的水平冲量方向向右
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.规定向右为正方向,A、B所组成的系统,在水平方向上不受外力, 满足动量守恒
    可得A、B共速时的速度大小
    A错误;
    B.当A速度减小到零瞬间,B的速度最大,根据动量守恒
    此时B的速度为
    因此当A加速的过程中,B的速度大小小于1.5m/s,B正确;
    C.对小物块A,根据动量定理
    C错误;
    D.由于A对B的摩擦力水平向左,因此物块A对木板B的水平冲量方向向左,D错误。
    故选B。
    6. 如图所示,两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上,已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中( ).
    A. 甲的振幅大于乙的振幅
    B. 甲的振幅小于乙的振幅
    C. 甲的最大速度小于乙的最大速度
    D. 甲的最大速度大于乙的最大速度
    【答案】C
    【解析】
    【详解】两根完全相同的弹簧,受到相同的力作用,则伸长量相同,AB错误;当振子速度最大时,弹性势能转化为动能,则质量大的,最大速度小,C正确.
    7. 如图所示,一轻杆两端分别固定a、b两个半径相等的光滑金属球,a球质量大于b球质量,整个装置放在光滑的水平面上,设b球离地高度为h,将此装置从图示位置由静止释放,则下列判断正确的是( )
    A. 在b球落地前的整个过程中,a、b及轻杆系统动量守恒,机械能守恒
    B. 在b球落地前瞬间,b球的速度大小小于
    C. 在b球落地前的整个过程中,轻杆对a球做的功为0
    D. 在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球做正功
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.在b球落地前的整个过程中,a、b及轻杆组成的系统水平方向动量守恒,机械能守恒,A错误;
    B.在b球落地前瞬间,由于水平方向动量守恒,可知a球的速度为零,b球只要竖直向下的速度,根据机械能守恒
    可知b球的速度大小
    B错误;
    CD.在b球落地前的整个过程中,a球的速度先增大后减小,最后速度减小为零,根据动能定理可知,整个过程中,轻杆对a球做的功为0,同样b球初状态和末状态的机械能相等,轻杆对b球做也为零,C正确,D错误。
    故选C。
    二、多项选择题
    8. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上,沿同一直线、同一方向运动,A球的动量pA=9kg·m/s,B球的动量pB=3kg·m/s,当A追上B时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能值是( )
    A. pA′=6kg·m/s,pB′=6kg·m/s
    B. pA′=4kg·m/s,pB′=6kg·m/s
    C. pA′=-6kg·m/s,pB′=18kg·m/s
    D. pA′=4kg·m/s,pB′=8kg·m/s
    【答案】AD
    【解析】
    【分析】
    【详解】A.设两球质量均为m,碰前总动量
    p=pA+pB=12kg·m/s
    碰前总动能
    Ek=+=
    若pA′=6kg·m/s,pB′=6kg·m/s,碰后总动量
    p′=pA′+pB′=12kg·m/s
    碰后总动能
    Ek′=+=
    故可能发生,选项A正确;
    B.若pA′=4kg·m/s,pB′=6kg·m/s,碰后
    p′=pA′+pB′≠p
    故不可能,选项B错误;
    C.若pA′=-6kg·m/s,pB′=18kg·m/s,碰后
    Ek′=+
    故不可能,选项C错误.
    D.若pA′=4kg·m/s,pB′=8kg·m/s,碰后
    p′=12kg·m/s=p

    Ek′=+=
    故可能,选项D正确。
    故选AD。
    9. 一端连接轻质弹簧的物体B静止在光滑水平面上(如图甲所示)。物体A以速度v向右运动压缩弹簧,弹簧的最大压缩量为x,现让该弹簧一端连接另一物体C(如图乙所示),物体A以2v的速度向右压缩弹簧,弹簧的最大压缩量仍为x,知A、B的质量均为m,则( )
    A. 物体C的质量为m
    B. 物体C的质量为m
    C. 物体C的最终速度为v
    D. 物体C的最终速度为v
    【答案】AC
    【解析】
    详解】AB.系统动量守恒,当A、B速度相等时弹簧压缩量最大,由动量守恒定律得
    由能量守恒定律得
    A、C系统动量守恒,当A、C速度相等时弹簧压缩量最大,两种情况下弹簧的压缩量x相等,则两种情况下,弹簧的弹性势能EP相等,由动量守恒定律得
    由能量守恒定律得
    解得
    A正确,B错误;
    CD.A、C两物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得
    由机械能守恒定律得
    联立解得
    C正确,D错误。
    故选AC。
    10. 弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点O时开始计时,经过0.3 s,第一次到达点M,再经过0.2 s第二次到达点M,则弹簧振子的周期不可能为( )
    A. 0.53 sB. 1.4 sC. 1.6 sD. 2 s
    【答案】BD
    【解析】
    【详解】如图甲所示,设O为平衡位置,OB(OC)代表振幅,振子从O→C所需时间为。因为简谐运动具有对称性,所以振子从M→C所用时间和从C→M所用时间相等,故
    =0.3 s+ =0.4 s
    解得
    T=1.6 s
    如图乙所示,若振子一开始从平衡位置向点B运动,设点M'与点M关于点O对称,则振子从点M'经过点B到点M'所用的时间与振子从点M经过点C到点M所需时间相等,即0.2 s。振子从点O到点M'、从点M'到点O及从点O到点M所需时间相等,为
    故周期为
    T=0.5 s+ s=0.53 s
    AC正确,BD错误。
    故选BD。

    11. 一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点,t=0时刻振子的位移x=-0.1m;t=1s时刻x=0.1m。该振子的振幅和周期可能为( )
    A. 0.1m,B. 0.1m,
    C. 0.2m,4sD. 0.2m,2s
    【答案】AD
    【解析】
    【详解】AB.t=0时刻振子的位移x=-0.1m,t=1s时刻x=0.1m,如果振幅为0.1m,则:
    (n+)T=t(n=0、1、2、3……)
    解得
    (n=0、1、2、3……)
    当n=0时,T=2s;
    当n=1时,T=s;
    当n=2时,T=s;
    故A正确,B错误;
    CD.t=0时刻振子的位移x=-0.1m,t=1s时刻x=0.1m,如果振幅为0.2m,结合位移时间关系图象,有
    (n=0、1、2、3……)
    当n=0时,T=2s;
    或者
    (n=0、1、2、3……)
    可知T不可能等于4s,故C错误,D正确;
    故选AD。
    12. 在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,三球的质量分别为,初状态B、C球之间连着一根轻质弹簧并处于静止状态,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以的速度向左运动,与同一杆上的B球粘在一起(作用时间极短),则下列关于碰后的判断,正确的是( )
    A. A球与B球碰撞中损耗的机械能为20J
    B. 在以后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能为9J
    C. 在以后的运动过程中,B球的最小速度为1m/s
    D. 在以后的运动过程中,C球的最大速度为2m/s
    【答案】BD
    【解析】
    【详解】A.A、B碰撞的过程中,满足动量守恒
    解得
    A球与B球碰撞中损耗的机械能
    A错误;
    B.在以后的运动过程中,AB的组合体与C的速度相等时,弹性势能最大,根据动量守恒
    解得
    最大弹性势能
    解得
    B正确;
    CD.当弹簧再次恢复原长时,根据动量守恒和能量守恒可知
    解得

    此时A反向速度最大,根据动量守恒,B的最大速度为2m/s,而A由于速度由正向到反向,因此最小速度为零,C错误,D正确。
    故选BD。
    三、实验题
    13. 有一温度敏感元件,室温下它的阻值约为,某实验小组想要研究这温度敏感元件的电阻与温度的关系,实验室可供选择的实验器材还有:
    A.电压表V(量程,内阻约)
    B.电流表A(量程,内阻约为)
    C.滑动变阻器(阻值范围,允许的最大电流为)
    D.滑动变阻器(阻值范围,允许的最大电流为)
    E.干电池2节
    F.开关、导线若干
    (1)实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加,滑动变阻器应该选用__________(填器材前面的字母序号)。
    (2)请用笔画线代替导线将图中实验电路的实物图补充完整__________。
    (3)被测元件的阻值R可根据电压表的读数U和电流表的读数I求出,通过调节滑动变阻器接入电路的阻值,得到多组U、I数据,并对应求出多个R值。根据测得的数值作出如图所示的图像,根据图像可知,这一温度敏感元件属于__________(填选项前的字母序号)。
    A.金属材料制成的热敏电阻 B.半导体材料制成的热敏电阻
    (4)当电压表读数为时,被测元件的发热功率为__________W(用分数表示),室温状态下被测元件的阻值为__________(保留2位有效数字)。
    【答案】 ①. C ②. ③. B ④. ⑤. 8.1##8.2##8.3##8.4
    【解析】
    【详解】(1)[1]实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加,滑动变阻器接成分压电路,则应该选用阻值较小的C。
    (2)[2]电压表的内阻远大于待测电阻,则应该采用电流表外接电路,则实物连线如图;
    (3)[3]由图像可知,该元件的电阻随电压增加(温度升高)阻值减小,可知这一温度敏感元件属于半导体材料制成的热敏电阻,故选B;
    (4)[4][5]当电压表读数为1V时,被测元件的电阻为6Ω,则发热功率为
    由图像可知室温状态下(U=0时)被测元件的阻值为8.2。
    14. 某兴趣小组修复一个电流表,实验过程如下:
    (1)拆开电流表,取出表头G,发现表头完好无损,用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。
    (2)测量表头G的内阻:按照如图1所示电路图连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到_________(填“a端”或“b端”),先闭合开关,调节_________,直至表头G指针满偏;再闭合开关,保持滑动变阻器阻值不变,仅调节电阻箱阻值,直至表头G示数为满偏示数的一半,此时电阻箱的示数如图2所示,则表头G的内阻为_________Ω。
    (3)电流表内部电路设计如图3所示,其中,,但已损坏,请根据电流表3A的量程,推算损坏之前_________Ω。(结果保留两位有效数字)
    (4)选取相应的电阻替换,重新安装好电表。由于步骤(2)测电阻存在一定的误差,则该修复后的电表测量出的电流值比实际值_________。(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
    【答案】 ①. a端 ②. 滑动变阻器 ③. 10 ④. 0.025 ⑤. 偏小
    【解析】
    【详解】(2)[1]闭合开关前,滑动变阻器接入电路电阻应最大保护电路,即滑片应移到a端。
    [2]实验过程中,先闭合开关,调节滑动变阻器,直至表头G指针满偏。
    [3]再闭合开关,保持滑动变阻器阻值不变,仅调节电阻箱阻值,直至表头G示数为满偏示数的一半,此时认为干路电流仍为,则有
    由图2可得
    (3)[4]由图3,根据欧姆定律有
    解得
    (4)[5]由于步骤(2)测电阻时,实际干路电流大于,则通过电阻箱的电流大于,则电阻箱电阻小于表头G的内阻,即所测表头G的内阻偏小,则修复后的电表实际量程大于,则电表测量出的电流值比实际值偏小。
    四、计算题
    15. 如图所示,倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上,斜面底端有一挡板,质量为m的木块甲紧靠挡板放置,轻质弹簧一端与木块甲相连,另一端与质量为m的木块乙相连,弹簧劲度系数为k。开始时两木块均静止,用沿斜面向下的力缓慢推物体乙,到某一位置后撤去该力,将该时刻记为。此后木块乙在斜面上做简谐运动,时刻第一次运动到最高点,此时木块甲恰要离开挡板。已知重力加速度为g.求:
    (1)木块乙做简谐运动的周期T;
    (2)时刻木块甲对挡板压力F的大小。
    【答案】(1);(2)2mg
    【解析】
    【详解】(1)乙从负的最大位移处第一次运动到正的最大位移处,所有时间为 ,因此木块乙做简谐运动的周期
    (2)根据简谐运动的对称性,乙在最高点和在最低点加速度大小相等,由于在最高点时,恰好甲离开挡板,可知弹簧的弹力
    根据牛顿第二定律
    可得乙的加速度
    在最低点时
    可知弹簧的弹力
    甲对挡板压力大小
    16. 如图所示,足够长的水平传送带以v=8m/s的恒定速度逆时针转动。在传送带的左端有一足够长的光滑水平面,一质量mA=3kg的小物块A在水平面上以v0=8m/s的速度向右运动,与静止在水平面右端质量mB=1kg的小物块B发生正碰后,两物块均无能量损失地滑上传送带,经过4s两物块再次发生正碰。已知B与传送带的动摩擦因数μB=0.5,重力加速度g=10m/s2,A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且时间极短。
    (1)求A、B第一次碰撞后的速度vA、vB的大小;
    (2)求A与传送带的动摩擦因数μA;
    (3)分析A、B是否会发生第三次碰撞。
    【答案】(1)4m/s;12m/s;(2)0.1;(3)A、B一定会发生碰撞
    【解析】
    【详解】(1)由于A、B发生的是弹性正碰,有

    解得

    (2)设B的加速度为aB,经过时间t,B的速度与传送带速度相同


    解得

    B刚好与传送带速度相同时与A相碰,此时B的位移为

    解得

    设A的加速度为aA
    解得

    (3)设A、B第二次碰前A的速度为vA1,碰后A、B的速度分别为vA2、vB2

    解得

    AB发生第二次弹性正碰,以向左为正

    解得


    假设A向左匀加速离开传送带时速度vA3

    解得

    假设成立
    假设B向左匀加速离开传送带时速度为vB3
    解得
    说明B是以速度离开传送带,因此,A、B一定发生碰撞。

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