2022北京北师大实验中学高三2月月考物理（教师版）

1/12022北京北师大实验中学高三2月月考物理2022.2命题人：赵文静审题人：龚磊本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。第一部分一、单项选择题（本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项）1.关于热现象，下列说法正确的是（）A.扩散现象说明分子间存在引力B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.一定质量0°C的冰融化成0°C的水，其内能没有变化D.一定质量的理想气体对外做功，内能不一定减少2.如图所示，一束可见光经过玻璃三棱镜折射后分为a、b两束单色光。下列说法正确的是（）A.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率B.玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度C.真空中a光的波长大于b光的波长D.如用a光照射某金属能发生光电效应，则用b光照射该金属也一定发生光电效应3.如图是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=时，质点5刚要开始运动，下列说法正确的是（）A.t=时，质点5开始向下运动B.t=时，质点3的加速度方向向上C.从t=开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小D.从t=开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小4.如图，一同学表演荡秋千。已知秋千两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A.200N B.400N C.600N D.800N5.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（）A.电动机的内电阻为0.5ΩB.电动机的内电阻为7.5ΩC.电动机的输出功率为30WD.电动机的输出功率为22W6.两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（）A.在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大B.在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功C.在r由无限远到趋近于0过程中，分子势能先增大后减小再增大D.在r=r0处分子势能为零7.如图所示，用电动势为E、内阻为r的电源向滑动变阻器R供电。下列说法正确的是（）A.由电流的微观表达式可知，若导体中电流为零，则单位体积自由电子数为零B.由关系式可知，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比C.电流在直流电源内能从负极流向正极，是因为在电源内部静电力对载流子做了正功D.在该直流电路中，外电阻越大，电源的效率越高，输出功率也越大8.利用电场可以使带电粒子的运动方向发生改变。现使一群电荷量相同、质量不同的带电粒子同时沿同一方向垂直射入同一匀强电场，经相同时间速度的偏转角相同，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则它们在进入电场时一定具有相同的A动能 B.动量 C.加速度 D.速度9.2021年2月24日，“天问一号”火星探测器经过200多天的飞行，成功进入椭圆形的轨道绕火星运动，开展对火星的观测，并为着陆火星做好准备。如图所示，在“天问一号”沿椭圆轨道由“远火点”向“近火点”运动的过程中，下列说法正确的是（）A.火星对探测器的引力逐渐减小B.探测器的速度逐渐减小C.引力对探测器做负功，探测器的势能逐渐减小D.引力对探测器做正功，探测器动能逐渐增大10.某次实验中，将理想变压器原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接灯泡L1和滑动变阻器R，电路中分别接入理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当滑动变阻器的滑片P向下滑动的过程中（）A.A1示数变小，A1与A2示数的比值不变B.A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C.V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D.V2示数不变，V1与V2示数的比值不变11.如图所示，空间中某区域内存在竖直向下的匀强磁场，将一水平放置的金属棒ab从磁场外紧贴磁场边缘以某一速度水平抛出，不计空气阻力，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。下列说法正确的是（）A.a点电势比b点高B.从抛出到落地的过程中，电子不断从b向a定向移动C.单位时间内ab扫过的曲面中的磁通量是定值D.电场力使金属棒两端分别积累了正、负电荷12.如图所示，滑动变阻器的最大阻值是R1，定值电阻的阻值是R2，A、B两端的电压恒定为U，R2两端的电压用U2表示，则（）A.开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到UB.开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到UC.若R1比R2小很多，开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2的改变量远小于UD.若R1比R2小很多，开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2改变量远小于U13.洛伦兹力演示仪可以帮助我们研究带电粒子在匀强磁场中的运动规律。在施加磁场之前，电极释放出来的电子经加速后沿直线运动，已知从电极出来的电子速度方向可在水平面内调整。施加磁场后电子束的径迹如图甲所示，在图甲的基础上调节演示仪，电子束的径迹如图乙所示。下列说法正确的是（）A.磁场的方向一定垂直纸面向外B.图乙一定减小了电子的加速电压C.图乙可能增强了磁感应强度D.图甲与图乙中电子运动一周的时间一定不相同14.在固定水平木板上有一质量m=1.0kg的物块，其所受水平拉力大小F随时间t的变化关系如图甲所示，用力传感器测出物块所受摩擦力大小f随时间t的变化关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2下列判断中正确的是（）A.5s内拉力对物块做功为零B.4s末物块所受合力大小为4.0NC.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2D.6s~9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2二部分二、实验题15.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。（1）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重锤，实验时应选择的材质是_________；A．木质B．钢质C．泡沫D．塑料（2）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是_________；A．直流电源、天平（含砝码）B．直流电源、刻度尺C．交流电源、天平（含砝码）D．交流电源、刻度尺（3）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点B距起始点O的距离为x0，B、C两点间的距离为x1，C、D两点间的距离为x2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量ΔEp=_____________，动能增加量ΔEk=_____________；（4）某同学利用图中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v，绘制图像，如图所示，并求得图线的斜率k。请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？________________；（5）在一次测量中，某同学发现ΔEk略大于ΔEp，出现这一结果的原因可能是___________。A．存在空气阻力和摩擦力B．接通电源前释放了纸带16.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的金属丝的阻值（约为5Ω）。（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同的位置分别测量金属丝的直径，某次示数如图所示，则这次测量中该金属丝直径的测量值d=________mm。（2）用电压表和电流表测金属丝的电阻时，有下列供选择的器材：A．电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；B．电流表（量程0～3A，内阻约0.02Ω）；C．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；D．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）；E．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）；F．滑动变阻器（量程0～20Ω，额定电流1A）；G．滑动变阻器（量程0～200Ω，额定电流0.1A）；H．开关、导线若干。①为了便于调节并能较准确的测出金属丝的电阻，实验小组的同学准备采用图的电路图进行实验，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________，滑动变阻器应选择________，（选填各器材前的字母）。②如图所示，是测量该电阻丝实验器材的实物图，请根据图的电路图，完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表和电流表均处于安全状态______。

③若不计实验中的偶然误差，则下列说法正确的是________。A．测量值偏大，产生系统误差的主要原因是电流表分压B．测量值偏小，产生系统误差的主要原因是电压表分流C．若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值D．若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值④关于实验误差，实验小组的同学均认为是由电表内阻引起的系统误差。为了减小这个系统误差，某同学提出了下面的实验数据处理方案：按照图所示电路，改变滑动变阻器R的阻值，读出两组对应的电压表和电流表示数，记为U1、I1和U2、I2。可以用U1、I1和U2、I2分别计算出电阻再取平均值，得出金属丝电阻值，然后再测量出金属丝直径的测量值d，金属丝长度为L，就可以避免电压表和电流表的内阻引起的误差，从而得到准确的电阻率。请你分析这位同学的方案是否正确。如果正确，请写出有关金属丝电阻率ρ的表达式；如果不正确，请指出还需要已知哪个物理量，并写出有关金属丝电阻率ρ的表达式_______。三、计算题（请写出必要的文字说明和解题过程，不要在答题过程中随意涂画）17.图甲为2022年北京冬奥会国家雪车雪橇中心“游龙”总览图。赛道含长度x的水平直道出发区（图甲中1位置）和滑行区，滑行区起终点高度差为h，赛道截面为U型槽，图甲中4位置为螺旋弯道，转弯半径为ro某运动员和雪车总质量m，在该赛道完成了一次“钢架雪车”测试赛。运动员在出发区的运动可视为由静止开始的匀加速运动，离开出发区时速度为v1；在整个滑行区滑行的路程为s，到达终点时速度为v2.已知重力加速度为g，求：（1）运动员在出发区加速度的大小；（2）运动员和雪车在滑行区所受平均阻力的大小；（3）如图乙和丙所示，若运动员在螺旋弯某处速度为v3，求此时刻钢架雪车平面与水平面夹角θ的正切值（不计阻力）。18.如图所示，水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点），从轨道上的A点由静止释放，滑块在静电力作用下向右做匀加速直线运动，当到达B点时速度为v。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变。（1）求滑块从A点运动到B点的过程中，静电力所做的功W；（2）若规定A点电势为φA，求滑块运动到B点时的电势能EPB。（3）某同学把上述静电场的电场线分布画成如图所示：电场的方向均水平向右，电场线上疏下密。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。19.如图（甲）所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，距离为L，与左侧M、P间连接的电阻R构成一个固定的水平U型导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下、范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场左侧边界是OO'。质量为m、电阻为r、长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，给导体棒一个水平向右的初速度v0进入磁场区域，求：(1)导体棒进入磁场瞬间加速度的大小a0；(2)导体棒运动全过程中电阻R上产生的热量Q；(3)推导导体棒的速度v与其位移x的关系，并在图（乙）中画出图线，标出关键坐标。20.算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔x1=3.5×10-2m，乙与边框a相隔x2=2.0×10-2m，算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1。现用手指将甲以初速度v0=0.4m/s沿导杆水平拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小v1=0.1m/s，方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度g取10m/s2。（1）求与乙碰前，甲算珠的速度大小；（2）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a；（3）判断两颗算珠间的碰撞是否为弹性碰撞，并说明理由。

参考答案一、单项选择题（本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项）1.关于热现象，下列说法正确的是（）A.扩散现象说明分子间存在引力B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.一定质量0°C的冰融化成0°C的水，其内能没有变化D.一定质量的理想气体对外做功，内能不一定减少【答案】D【解析】【分析】【详解】A．扩散现象说明分子在永不停息的做无规则运动，不能说明分子间存在引力，选项A错误；B．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项B错误；C．一定质量0°C的冰融化成0°C的水，分子动能不变，但是分子势能增加，则其内能变大，选项C错误；D．一定质量的理想气体对外做功，若气体吸热，则其内能不一定减少，选项D正确。故选D。2.如图所示，一束可见光经过玻璃三棱镜折射后分为a、b两束单色光。下列说法正确的是（）

A.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率B.玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度C.真空中a光的波长大于b光的波长D.如用a光照射某金属能发生光电效应，则用b光照射该金属也一定发生光电效应【答案】A【解析】【详解】A．由光路图可知，a光的偏折程度大于b光，可知玻璃对b光的折射率小于对a光的折射率，故A正确；B．根据得，b光的折射率小，则b光在玻璃中传播的速度大，故B错误；C．b光的折射率小，则b光的频率小，根据c=λf知，b光在真空中的波长更长，故C错误；D．入射光的频率大于金属的极限频率才能发生光电效应，因，则用a光照射某金属能发生光电效应，用b光照射该金属不一定发生光电效应，故D错误；故选A。3.如图是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=时，质点5刚要开始运动，下列说法正确的是（）A.t=时，质点5开始向下运动B.t=时，质点3的加速度方向向上C.从t=开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小D.从t=开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小【答案】D【解析】【详解】AB．质点1为波源，波向右传播，t=时，由同侧法可知，质点5开始振动，振动方向向上，质点3的位移为正，故回复力向下，那么，加速度方向向下，故AB错误；CD．在t=时，质点8的振动和t=时，质点4的振动一致，故质点8向上振动，那么，速度减小，位移增大、加速度正在增大，故C错误，D正确。故选D。4.如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A.200N B.400N C.600N D.800N【答案】B【解析】【详解】在最低点由知T=410N即每根绳子拉力约为410N，故选B。5.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（）A.电动机的内电阻为0.5ΩB.电动机的内电阻为7.5ΩC.电动机的输出功率为30WD.电动机的输出功率为22W【答案】D【解析】【详解】AB．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V，根据欧姆定律可得电动机的内阻为故AB错误；CD．重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表示数分别为2.0A和15.0V，电动机的输出功率为故C错误D正确。故选D。6.两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（）

A.在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大B.在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功C.在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小再增大D.在r=r0处分子势能为零【答案】B【解析】【分析】【详解】A．由图可知，在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变大后变小，再变大，A错误；B．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先是引力，故做正功，后变为斥力，故做负功，B正确；C．在r由无限远到趋近于0的过程中，由于分子力先做正功后做负功，故分子势能先减小后增大，C错误；D．在r=r0处分子势能最小，由于规定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，故此处的分子势能不为零，D错误。故选B。7.如图所示，用电动势为E、内阻为r的电源向滑动变阻器R供电。下列说法正确的是（）A.由电流的微观表达式可知，若导体中电流为零，则单位体积自由电子数为零B.由关系式可知，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比C.电流在直流电源内能从负极流向正极，是因为在电源内部静电力对载流子做了正功D.在该直流电路中，外电阻越大，电源的效率越高，输出功率也越大【答案】B【解析】【详解】A．导体中单位体积的自由电子数不会因导体中电流为零而为零，选项A错误；B．由关系式可知，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，选项B正确；C．电流在直流电源内能从负极流向正极，因为在电源内部非静电力对载流子做了正功，选项C错误；D．电源的输出功率根据数学规律可知，当电源的外电阻等于内电阻时，输出功率最大，可知，外电阻越大时，电源的输出功率不一定越大，选项D错误。故选B。8.利用电场可以使带电粒子的运动方向发生改变。现使一群电荷量相同、质量不同的带电粒子同时沿同一方向垂直射入同一匀强电场，经相同时间速度的偏转角相同，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则它们在进入电场时一定具有相同的A.动能 B.动量 C.加速度 D.速度【答案】B【解析】【详解】速度的偏转角，若偏转角相同，则mv0相同；A．动能，与结论不相符，选项A错误；B．动量，与结论相符，选项B正确；C．加速度，与结论不相符，选项C错误；D．速度，与结论不相符，选项D错误；故选B.9.2021年2月24日，“天问一号”火星探测器经过200多天的飞行，成功进入椭圆形的轨道绕火星运动，开展对火星的观测，并为着陆火星做好准备。如图所示，在“天问一号”沿椭圆轨道由“远火点”向“近火点”运动的过程中，下列说法正确的是（）A.火星对探测器的引力逐渐减小B.探测器的速度逐渐减小C.引力对探测器做负功，探测器的势能逐渐减小D.引力对探测器做正功，探测器的动能逐渐增大【答案】D【解析】【分析】【详解】在“天问一号”沿椭圆轨道由“远火点”向“近火点”运动的过程中，火星对探测器的引力逐渐变大，引力对探测器做正功，探测器的动能逐渐增大，速度变大。故选D。10.某次实验中，将理想变压器原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接灯泡L1和滑动变阻器R，电路中分别接入理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当滑动变阻器的滑片P向下滑动的过程中（）A.A1示数变小，A1与A2示数的比值不变B.A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C.V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D.V2示数不变，V1与V2示数的比值不变【答案】D【解析】【详解】AB．滑片P向下滑动后，变压器副线圈的负载电阻减小，原线圈的电压V1不变，匝数比不变，故V2不变，由欧姆定律可得A2示数变大，由于理想变压器P2=P1，所以初级电流也变大，即A1示数变大，而A1与A2示数的比值等于变压器匝数的倒数比，则比值不变，AB错误；CD．由于理想变压器原线圈电压有效值不变，则副线圈电压不变，V2示数不变，V1与V2示数的比值不变，C错误，D正确。故选D。11.如图所示，空间中某区域内存在竖直向下的匀强磁场，将一水平放置的金属棒ab从磁场外紧贴磁场边缘以某一速度水平抛出，不计空气阻力，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。下列说法正确的是（）A.a点电势比b点高B.从抛出到落地的过程中，电子不断从b向a定向移动C.单位时间内ab扫过的曲面中的磁通量是定值D.电场力使金属棒两端分别积累了正、负电荷【答案】C【解析】【详解】A．根据右手定则可以判断，a点电势比b点低，故A错误；B．从抛出到落地的过程中，ab与外部并没有形成闭合回路，没有电流流过，导体棒两段的电势差恒定，故B错误；C．由于ab在水平方向做匀速直线运动，所以它在单位时间内扫过的曲面在水平面的投影面积相同，又因为穿过曲面中的磁通量等于穿过曲面在水平面投影面的磁通量，因此单位时间内ab扫过的曲面中的磁通量是定值，故C正确；D．洛伦兹力使金属棒两端分别积累了正负电荷，故D错误。故选C。12.如图所示，滑动变阻器的最大阻值是R1，定值电阻的阻值是R2，A、B两端的电压恒定为U，R2两端的电压用U2表示，则（）A.开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到UB.开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到UC.若R1比R2小很多，开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2的改变量远小于UD.若R1比R2小很多，开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2的改变量远小于U【答案】C【解析】【详解】A．开关S断开时，滑片P在a处，R2两端的电压最大，为U，滑片P在b处，R2两端的电压最小，为。A错误；B．开关S闭合时，滑片P在a处，R2两端的电压最大，为U，滑片P在b处，R2被短路，两端的电压最小，为0。U2从U变化到0。B错误；C．开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2的改变量为由于R1比R2小很多，所以C正确；D．开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2的改变量为D错误。故选C。13.洛伦兹力演示仪可以帮助我们研究带电粒子在匀强磁场中的运动规律。在施加磁场之前，电极释放出来的电子经加速后沿直线运动，已知从电极出来的电子速度方向可在水平面内调整。施加磁场后电子束的径迹如图甲所示，在图甲的基础上调节演示仪，电子束的径迹如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.磁场的方向一定垂直纸面向外B.图乙一定减小了电子的加速电压C.图乙可能增强了磁感应强度D.图甲与图乙中电子运动一周的时间一定不相同【答案】C【解析】【详解】A．由于不知电子在磁场中的运动方向，故无法判断磁场方向，故A错误；BC．电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力有解得由题图可知，图乙中电子的半径变小，可能是速度减小，即可能减小了加速电压，也可能是增强了磁感应强度，故B错误C正确；D．电子做圆周运动，有可知，若图乙中是改变了加速电压而没有改变磁感应强度，则图甲和图乙中电子转一周的时间相等，故D错误。故选C。14.在固定水平木板上有一质量m=1.0kg的物块，其所受水平拉力大小F随时间t的变化关系如图甲所示，用力传感器测出物块所受摩擦力大小f随时间t的变化关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2下列判断中正确的是（）

A.5s内拉力对物块做功为零B.4s末物块所受合力大小为4.0NC.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2D.6s~9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由图可知，0~4s内拉力和静摩擦力二力平衡，物块静止不动，位移为零；4~5s内拉力大于滑动摩擦力，物块在运动，发生了位移，所以5s内拉力对物块做功大于零，故A错误；B．4s末时拉力大小为4N，静摩擦力大小也为4N，物块所受合力为0，故B错误；C．由图乙可知滑动摩擦力为，所以动摩擦因数为故C错误；D．根据牛顿第二定律可得，6s~9s内物块的加速度的大小为故D正确。故选D。二部分二、实验题15.用如图所示实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。（1）为了减小实验误差，对体积和形状相同重锤，实验时应选择的材质是_________；A．木质B．钢质C．泡沫D．塑料（2）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是_________；A．直流电源、天平（含砝码）B．直流电源、刻度尺C．交流电源、天平（含砝码）D．交流电源、刻度尺（3）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点B距起始点O的距离为x0，B、C两点间的距离为x1，C、D两点间的距离为x2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量ΔEp=_____________，动能增加量ΔEk=_____________；（4）某同学利用图中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v，绘制图像，如图所示，并求得图线的斜率k。请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？________________；（5）在一次测量中，某同学发现ΔEk略大于ΔEp，出现这一结果的原因可能是___________。A．存在空气阻力和摩擦力B．接通电源前释放了纸带【答案】①.B②.D③.mg(x0+x1)④.⑤.在实验误差允许范围内，若k近似等于2g，则认为这一过程机械能守恒⑥.B【解析】【详解】（1）[1]验证机械能守恒定律，重锤下落过程受空气阻力应远小于重力，所以选择体积小密度大的重锤，故选B。（2）[2]打点计时器需要交流电源，还需要刻度尺测量纸带上计数点间距，实验目的是“验证机械能守恒定律”，即验证重锤下落过程损失的重力势能的数据是否与重锤动能的增加量的数据非常接近，可以看出，重锤质量m不影响数据的比较，所以不需要天平，故ABC错误，D正确。故选D。（3）[3]由纸带可以看出从释放到打下C点的距离为，则ΔEp=[4]重锤动能增量重锤静止释放，O为纸带上第一个计时点，所以=0，C点的速度等于B到D的平均速度，有带入得（4）[5]若机械能守恒，则有公式中v0表示打C点时重锤的的速度，v表示后打出的B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v，则可以看出，只要根据图像计算出其斜率k在实验误差允许范围内近似等于2g，即为验证了机械能守恒定律。（5）[6]出现ΔEk略大于ΔEp的原因，可能是打第一个计时点时纸带已经有了速度，操作上是接通电源前先释放了纸带；正常情况是先接通电源后释放纸带，由于空气阻力以及打点计时器对纸带的阻力，导致ΔEp略大ΔEk，故A错误，B正确。选B。16.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的金属丝的阻值（约为5Ω）。（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同的位置分别测量金属丝的直径，某次示数如图所示，则这次测量中该金属丝直径的测量值d=________mm。（2）用电压表和电流表测金属丝的电阻时，有下列供选择的器材：A．电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；B．电流表（量程0～3A，内阻约0.02Ω）；C．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；D．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）；E．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）；F．滑动变阻器（量程0～20Ω，额定电流1A）；G．滑动变阻器（量程0～200Ω，额定电流0.1A）；H．开关、导线若干。①为了便于调节并能较准确的测出金属丝的电阻，实验小组的同学准备采用图的电路图进行实验，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________，滑动变阻器应选择________，（选填各器材前的字母）。②如图所示，是测量该电阻丝实验器材的实物图，请根据图的电路图，完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表和电流表均处于安全状态______。

③若不计实验中偶然误差，则下列说法正确的是________。A．测量值偏大，产生系统误差的主要原因是电流表分压B．测量值偏小，产生系统误差的主要原因是电压表分流C．若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值D．若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值④关于实验误差，实验小组的同学均认为是由电表内阻引起的系统误差。为了减小这个系统误差，某同学提出了下面的实验数据处理方案：按照图所示电路，改变滑动变阻器R的阻值，读出两组对应的电压表和电流表示数，记为U1、I1和U2、I2。可以用U1、I1和U2、I2分别计算出电阻再取平均值，得出金属丝电阻值，然后再测量出金属丝直径的测量值d，金属丝长度为L，就可以避免电压表和电流表的内阻引起的误差，从而得到准确的电阻率。请你分析这位同学的方案是否正确。如果正确，请写出有关金属丝电阻率ρ的表达式；如果不正确，请指出还需要已知哪个物理量，并写出有关金属丝电阻率ρ的表达式_______。【答案】①.0.450②.D③.C④.F⑤.⑥.BC⑦.不正确。多次测量只能减小偶然误差，不能减小因表的内阻引起的系统误差。还需要已知电压表阻值，设为RV，表达式为：【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为（2）①[2][3][4]电源电压为4.5V，为了减小误差，电压表选择D，电路中的最大电流则电流表选择C，为了电路安全滑动变阻器选择额定电流为1A的F；②[5]使闭合开关的瞬间，电压表和电流表均处于安全状态，滑动变阻器应调节到最大阻值处，根据电路图得实物图如图所示

③[6]引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用，电流表测量值大于真实值，电阻测量值偏小，实际测量的电压表电阻和待测电阻并联的总电阻，如果已知电压表的电阻，则可以算出待测电阻的真实值，故BC正确，AD错误；④[7]不正确。多次测量只能减小偶然误差，不能减小因表的内阻引起的系统误差。还需要已知电压表阻值，设为RV，则根据欧姆定律得根据电阻定律得又联立可得表达式为三、计算题（请写出必要的文字说明和解题过程，不要在答题过程中随意涂画）17.图甲为2022年北京冬奥会国家雪车雪橇中心“游龙”总览图。赛道含长度x的水平直道出发区（图甲中1位置）和滑行区，滑行区起终点高度差为h，赛道截面为U型槽，图甲中4位置为螺旋弯道，转弯半径为ro某运动员和雪车总质量m，在该赛道完成了一次“钢架雪车”测试赛。运动员在出发区的运动可视为由静止开始的匀加速运动，离开出发区时速度为v1；在整个滑行区滑行的路程为s，到达终点时速度为v2.已知重力加速度为g，求：（1）运动员在出发区加速度的大小；（2）运动员和雪车在滑行区所受平均阻力的大小；（3）如图乙和丙所示，若运动员在螺旋弯某处速度为v3，求此时刻钢架雪车平面与水平面夹角θ的正切值（不计阻力）。【答案】（1）；（