2024届辽宁省沈阳市东北育才学校高三上学期三模物理试题及答案

东北育才学校科学高中部2023—2024学年度上学期
高三年级第三次模拟考试物理学科试卷
答题时间：75分钟满分：100分
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1. 物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在实验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了现在比较完善的体系。

下列关于物理学重大历史事件描述合理的是（ ）A. 19世纪30年代，库仑提出一种观点。

认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间通过电场相互作用
B. 月-地检验的结果表明地球表面的物体受到地球引力与月球受到地球的引力遵循同样的规律
C. 特斯拉在一次讲课中，他偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时指南针转动了。

这就是电流
的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
D. 法拉第受到通电导线和磁体磁场相似性的启发，提出了分子电流假说
2. “神舟十六号”返回舱载着三名航天员于10月31日返回地面，图甲是返回舱降落的场景，从引导伞、主伞依次打开到返回舱即将落地，返回舱的简化v-t图如图乙所示。

舱内航天员的超重感觉最明显的时段是（ ）
A. 从1t到2t
B. 从2t到3t
C. 从3t到4t
D. 从4t到5t
3. 如图为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，结构对称，当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索（不可伸缩）就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。

则以下说法正确的是（ ）
A. 当OD 、OC 两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等
B. 拉动手刹拉杆时，拉索AO 上拉力总比拉索OD 和OC 中任何一个拉力大
C. 若在AO 上施加一恒力，OD 、OC 两拉索夹角越小，拉索OD 、OC 拉力越大
D. 若保持OD 、OC 两拉索拉力不变，OD 、OC 两拉索越短，拉动拉索AO 越省力
4. 如图所示，已知地球半径 R =6 400 km ，某资源探测卫星A 沿半径为5R 的圆轨道绕地球运行，回收时，启动点火装置在极短时间内让卫星减速，然后沿着与地球表面相切的椭圆轨道运行，运行时仅受地球引力，已知地球表面重力加速度 10m /s²π²10g ==，，则卫星A 制动后回到地球近地点B 的最短时间约为（ ）
A. 1.310s ⨯⁴
B. 1.310s ⨯
C. 1.310s ⨯
D. 1.310s
⨯ 5. 如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m 1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m 2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a 一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是（ ）
A. 杆对小环的作用力大于m 1g +m 2g
B. m 1不变，则m 2越大，β越小
C. θ=β，与m 1、m 2无关
D. 若杆不光滑，β可能大于θ
6. 2022年2月8日，谷爱凌夺得北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台金牌。

现有一质量为m 的滑雪运动员从一定高度的斜坡自由下滑。

如果运动员在下滑过程中受到的阻力恒定，斜面倾角为30°，运动员滑至坡底的过程中，其机械能和动能随下滑距离s 变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员下滑过程中只有重力做功
B. 运动员下滑过程中受到阻力为240N
C. 运动员下滑时加速度的大小为4m/s 2
D. 不能求出运动员质量m 的数值
7. 如图甲所示，一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上，水平面内两条平行直线MN 、OP 间存在垂直水平面的匀强磁场，t ＝0时，线框在水平向右的外力F 作用下紧贴MN 从静止开始做匀加速运动，外力F 随时间t 变化的图线如图乙实线所示，已知线框质量m ＝1 kg 、电阻R ＝2 Ω，则（ ）
A. 磁场宽度为3 m
B. 匀强磁场的磁感应强度为2 T
C. 线框穿过OP 的过程中产生的焦耳热等于4 J
D. 线框穿过MN
C 二、多选题（本大题共3小题，共18分）
8. 在如图所示的电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，二极管D 、电流表和电压表均为理想器件。

闭合开关S 后，将R 3的滑片向下滑动的过程中，电流表、电压表示数对应的变化量大小分别为I ∆、U ∆。

关于这个过程下列说法正确的是（ ）
的
A. 电流表、电压表示数均减小
B. U I ∆∆不变
C. 电容器C 所带电荷量减小
D. 电源效率降低
9. 在x 轴上有两个点电荷q 1、q 2，其静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示．下列说法正确的有（ ）
A. q 1和q 2带有异种电荷
B. x 1处的电场强度为零
C. 负电荷从x 1移到x 2，电势能减小
D. 负电荷从x 1移到x 2，受到电场力增大
10. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为k 的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为m 的小物块a ，a 与弹簧间不拴接，开始时a 静止于P 点。

质量为2m 的小物块b 从斜面上Q 点由静止释放，与a 发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体c 在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。

已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为212
p E kx =
，重力加速度为g ，弹簧始终未超出弹性限度。

下列说法正确的是（ ）A. 弹簧弹力的最大值为3sin mg θ B. 组合体c 动能的最大值为2229sin 2m g k
θC. PQ 间距离为15sin 8mg k θ D. a 、b 碰撞过程中机械能的损失为2225sin 2m g k
θ三、实验题（本大题共2小题，共16
分）
的
11. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N 与Q 小球离地面的高度均为H ，实验时，当P 小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q 小球，发现两小球同时落地，改变H 大小，重复实验，P 、Q 仍同时落地。

（1）关于实验条件的说法，正确的有___________；
A ．斜槽轨道必须光滑
B ．斜槽轨道末段N 端必须水平
C ．P 小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
D ．P 小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
（2）该实验结果可表明___________；
A ．两小球落地速度的大小相同
B ．P 小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
C ．P 小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动
D ．P 小球在竖直方向的分运动与Q 小球的运动相同
（3）在实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示，图中每个小方格的边长为l =1.6cm ，则频闪相机的拍照频率f =___________Hz ，该小球平抛时的速度大小v 0=___________m/s 。

（结果保留2位有效数字，重力加速度g 取10m/s 2）
12. 小南同学想用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻，同时研究某一热敏电阻R t 的性质。

小南同学进行了如下操作：
①将滑动变阻器的滑片移到最左端，将热敏电阻放置在20℃的恒温槽中（保证电路的安全和连接完好），闭合开关；
②移动滑动变阻器的滑片，测量多组数据，记录下多组V 1、V 2、A 的示数U 1、U 2、I ；
③根据数据做出伏安特性曲线如图2，其中直线a 为U 1-I 曲线，曲线b 为U 2-I 曲线；
④小南又将热敏电阻放置在60℃的恒温槽中，重复实验，得到多组V 2、A 的数据U 3、I ，做出U 3-I 的伏安特性曲线c。

的
请你根据小南的实验回答下列问题：
（1）根据此实验得到的电源的电动势E =__________V ，内阻r =__________Ω（结果保留两位小数）；其中电动势的测量值__________（选填“大于”、“小于”、“等于”）真实值；
（2）热敏电阻阻值在某一电压时对应的测量值__________（选填“大于”、“小于”、“等于”）真实值，同样的电压下，热敏电阻在__________℃时电阻大（选填“20”或“60”）；
（3）在20℃的恒温环境中，本次实验过程中热敏电阻消耗的电功率的最大值为______W （结果保留两位小数）。

四、计算题（本大题共3小题，共38分）
13. 如图所示，固定在水平地面上的半圆形凹槽轨道粗糙程度处处相同，圆弧半径为R ，轨道底部固定一个力传感器。

现将质量为m 的小滑块从凹槽右侧上方2R 处由静止释放，恰好能切入槽内，实验发现小滑块第一次滑至轨道最低点时传感器的示数为滑块重力的5倍。

空气阻力忽略不计，重力加速度为g 。

（1）求滑块第一次运动至轨道最低点时速度的大小v 0；
（2）求滑块第一次下滑至轨道最低点过程中摩擦力做的功W f ；
（3）推理说明滑块能否从凹槽轨道左侧冲出轨道。

的
14. 游乐园中的过山车因能够给游客带来刺激的体验而大受欢迎。

为了保证过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，将磁性很强的磁铁安装在轨道上，正方形导体框安装在过山车底部。

磁力刹车装置的工作原理可简化为如图所示的模型：质量m=5kg ，边长L=2m 、电阻R=1.8Ω的单匝导体框abcd 沿着倾角为θ的光滑斜面由静止开始下滑0x =4.5m 后，下边框bc 进入匀强磁场区域时导体框开始减速，当上边框ad 进入磁场时，导体框刚好开始做匀速直线运动。

已知磁场的上、下边界与导体框的上、下边框平行，磁场的宽度也为L=2m ，磁场方向垂直斜面向下﹑磁感应强度大小B=3T ，sin θ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s 2，求：
（1）上边框ad 进入磁场时，导体框的速度大小v ；
（2）下边框bc 刚进入磁场时，导体框的加速度大小0a ；
（3）导体框从下边框bc ad 进入磁场所用的时间t 。

15. 如图所示，平面直角坐标系xOy 中，x >0区域内存在着方向与x 轴负向成45°角的匀强电场E 2，电场强
度大小E 2=V/m ，在1m 0x -<≤区域内存在着垂直于xOy 平面向里的匀强磁场，在1m x ≤-区域内存在沿y 轴负方向的匀强电场E 1，电场强度大小E 1=20V/m ，带正电粒子从电场E 1中P （−2m ，0.5m ）点沿x 轴正方向以初速度v 0=2m/s 射出，粒子恰好从坐标原点进入电场E 2，该粒子的比荷
0.2C /kg q m
=，不计粒子重力，求：
（1）粒子进入磁场时速度的大小和方向；
（2）磁感应强度大小；
（3）粒子从P 点射出到第三次经过y 轴时时间。

的
东北育才学校科学高中部2023—2024学年度上学期
高三年级第三次模拟考试物理学科试卷
答题时间：75分钟满分：100分
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1. 物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在实验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了现在比较完善的体系。

下列关于物理学重大历史事件描述合理的是（ ）A. 19世纪30年代，库仑提出一种观点。

认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间通过电场相
互作用
B. 月-地检验的结果表明地球表面的物体受到地球引力与月球受到地球的引力遵循同样的规律
C. 特斯拉在一次讲课中，他偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时指南针转动了。

这就是电流
的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
D. 法拉第受到通电导线和磁体磁场相似性的启发，提出了分子电流假说
【答案】B
【解析】
【详解】A．19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间通过电场相互作用，A错误；
B．月-地检验的结果表明地球表面的物体受到地球引力与月球受到地球的引力遵循同样的规律，B正确；C．1820年，奥斯特在一次讲课中，他偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时指南针转动了，这就是电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，C错误；
D．为解释磁体产生磁场，安培提出了分子电流假说，认为在物质内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，D错误。

故选B。

2. “神舟十六号”返回舱载着三名航天员于10月31日返回地面，图甲是返回舱降落的场景，从引导伞、主
伞依次打开到返回舱即将落地，返回舱的简化v-t图如图乙所示。

舱内航天员的超重感觉最明显的时段是（ ）
A. 从1t 到2
t B. 从2t 到3t C. 从3t 到4t D. 从4t 到5
t 【答案】B
【解析】【详解】v -t 图像中斜率的绝对值表示加速度大小，由图可知，2t 到3t 时间内向上的加速度最大，可知这个阶段宇航员超重感觉最明显。

故选B 。

3. 如图为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，结构对称，当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索（不可伸缩）就会拉紧，拉索OD 、OC 分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。

则以下说法正确的是（ ）
A. 当OD 、OC 两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等
B. 拉动手刹拉杆时，拉索AO 上拉力总比拉索OD 和OC 中任何一个拉力大
C. 若在AO 上施加一恒力，OD 、OC 两拉索夹角越小，拉索OD 、OC 拉力越大
D. 若保持OD 、OC 两拉索拉力不变，OD 、OC 两拉索越短，拉动拉索AO 越省力
【答案】D
【解析】
【详解】A ．当OD 、OC 两拉索夹角为120°时，根据平行四边形定则，可知三根拉索拉力大小才相等。

故A 错误；
B ．同理，拉动手刹拉杆时，当OD 、O
C 两拉索夹角大于120°时，拉索AO 上拉力比拉索O
D 和OC 中任何一个拉力小。

故B
错误；的
C ．根据平行四边形定则可知，若在AO 上施加一恒力，O
D 、OC 两拉索夹角越小，拉索OD 、OC 拉力越小。

故C 错误；
D ．若保持OD 、OC 两拉索拉力不变，OD 、OC 两拉索越短，则两力夹角越大，合力越小，即拉动拉索AO 越省力故D 正确。

故选D 。

4. 如图所示，已知地球半径 R =6 400 km ，某资源探测卫星A 沿半径为5R 的圆轨道绕地球运行，回收时，启动点火装置在极短时间内让卫星减速，然后沿着与地球表面相切的椭圆轨道运行，运行时仅受地球引力，已知地球表面重力加速度 10m /s²π²10g ==，，则卫星A 制动后回到地球近地点B 的最短时间约为（ ）
A. 1.310s ⨯⁴
B. 1.310s ⨯
C. 1.310s ⨯
D. 1.310s
⨯ 【答案】A 【解析】
【详解】椭圆的轨道半长轴为
a =
52
R R
+=3R 卫星在圆轨道运行时根据万有引力提供向心力有：
2
2
245(5)GMm m R R T
π=⨯根据地球表面万有引力与重力的关系有
2
GMm
mg R =根据开普勒第三定律有：
33
22(5)'
R a T T =卫星A 制动后回到地球近地点的最短时间
t =
'
2
T 代入数据解得。

t =41.310s
⨯故选A 。

5. 如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m 1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m 2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a 一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是（ ）
A. 杆对小环的作用力大于m 1g +m 2g
B. m 1不变，则m 2越大，β越小
C. θ=β，与m 1、m 2无关
D. 若杆不光滑，β可能大于θ【答案】C 【解析】
【详解】A ．对整体由牛顿第二定律有
1212()sin ()m m g m m a
θ+=+设杆对小环的作用力大小为N ，根据平衡条件
12()cos N m m g θ
=+选项A 错误，
BC ．对小球由牛顿第二定律
22sin sin()m g T m a
θθβ--=解得θ＝β，选项C 正确，B 错误；
D ．若杆不光滑，分别对整体、小球用牛顿第二定律同样解得θ＝β，选项D 错误。

故选C 。

6. 2022年2月8日，谷爱凌夺得北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台金牌。

现有一质量为m 的滑雪运动员从一定高度的斜坡自由下滑。

如果运动员在下滑过程中受到的阻力恒定，斜面倾角为30°，运动员滑至坡底的过程中，其机械能和动能随下滑距离s 变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员下滑过程中只有重力做功
B. 运动员下滑过程中受到的阻力为240N
C. 运动员下滑时加速度的大小为4m/s 2
D. 不能求出运动员质量m 的数值【答案】C 【解析】
【详解】A ．由图示图象可知，运动员下滑过程机械能减小，运动员的机械能不守恒，除重力外还有其它力做功，故A 错误；
B ．由功能关系可知，运动员下滑过程阻力做的功等于机械能的减小量，即
ΔE =fs
运动员受到的阻力大小
60
N 60N 1.0
E f s ∆=
==故B 错误；
CD ．运动员下滑到底端时的动能
2
1240J 2
k E mv =
=由匀变速直线运动的速度-位移公式得
22v as
=由牛顿第二定律得
sin 30mg f ma
︒-=代入数据解得，运动员下滑时的加速度大小
a =4m/s 2
运动员的质量
m =60kg
故C 正确D 错误。

故选C 。

7. 如图甲所示，一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上，水平面内两条平行直线MN 、OP 间存在垂直水平面的匀强磁场，t ＝0时，线框在水平向右的外力F 作用下紧贴MN 从静止开始做匀加速运动，外力F 随时间t 变化的图线如图乙实线所示，已知线框质量m ＝1 kg 、电阻R ＝2 Ω，则（ ）
A. 磁场宽度为3 m
B. 匀强磁场的磁感应强度为2 T
C. 线框穿过OP 过程中产生的焦耳热等于4 J
D. 线框穿过MN
C 【答案】
D 【解析】
【详解】A ．t ＝0时刻，线框的加速度
222
m/s 2m/s 1
F a m =
==第1s 末后直到第2s 末这段时间内，拉力F 恒定为2N F =，此时线框在磁场中不受安培力，磁场宽度
22211
22m 4m 22
d at =
=⨯⨯=故A 错误；
B ．当线框全部进入磁场的瞬间有
1F F ma
-=安22221
B L at B L v F R R
==
安（其中14N F =，11s)t =
解得
的
B =故B 错误；
C ．设线框穿过OP 的初末速度分别为2v 、3v ，线圈全程做匀加速直线运动，则
24m/s v ==
3v ==由动能定理
22
F 32
11=22
F W W mv mv --安而
F =W Q 安22
32112J 22
mv mv -=F 1616J
W F L >=⨯=可得
22
F 3211()4J
22
Q W mv mv =-->即线框穿过OP 的过程中产生的焦耳热大于4J 。

故C 错误；
D ．设线框的边长为L ，则进磁场的过程从0~1s 的位移
2
111m 2
L at =
=线框穿过MN 的过程中通过导线内某一横截面的电荷量
2BL q I t t t R R ∆Φ=⋅∆=⨯∆===∆⋅故D 正确。

故选D 。

二、多选题（本大题共3小题，共18分）
8. 在如图所示的电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，二极管D 、电流表和电压表均为理想器件。

闭合开关S 后，将R 3的滑片向下滑动的过程中，电流表、电压表示数对应的变化量大小分别为I ∆、U ∆。

关于这个过程下列说法正确的是（ ）
A. 电流表、电压表示数均减小
B.
U
I
∆∆不变C. 电容器C 所带电荷量减小 D. 电源效率降低
【答案】BD 【解析】
【详解】A ．将R 3的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中总电阻减小，电流增大，电流表示数增大，电源内电压增大，R 1两端电压增大，电压表示数减小，故A 错误；B ．根据
1()
U E I R r =-+1=U
R r I
∆+∆不变，故B 正确；
C ．电压表示数减小，电容器两端电压减小，但是由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，所以电荷量不会减小，故C 错误；
D ．电源内电压增大，路端电压减小，电源效率
==
U I U EI E
η路路降低，故D 正确。

故选BD 。

9. 在x 轴上有两个点电荷q 1、q 2，其静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示．下列说法正确的有（ ）
A. q 1和q 2带有异种电荷
B. x 1处的电场强度为零
C. 负电荷从x 1移到x 2，电势能减小
D. 负电荷从x 1移到x 2，受到的电场力增大【答案】AC 【解析】
【分析】本题的核心是对φ–x 图象的认识，利用图象大致分析出电场的方向及电场线的疏密变化情况，依据沿电场线的方向电势降低，图象的斜率描述电场的强弱——电场强度进行分析解答．【详解】A ．由图知x 1处的电势等于零，所以q 1和q 2带有异种电荷，A 正；B ．图象的斜率描述该处的电场强度，故x 1处场强不为零，B 错误；
C ．负电荷从x 1移到x 2，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故C 正确；
D ．由图知，负电荷从x 1移到x 2，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以D 错误．10. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为k 的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为m 的小物块a ，a 与弹簧间不拴接，开始时a 静止于P 点。

质量为2m 的小物块b 从斜面上Q 点由静止释放，与a 发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体c 在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。

已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为2
12
p E kx =，重力加速度为g ，弹簧始终未超出弹性限度。

下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧弹力的最大值为3sin mg θ
B. 组合体c 动能的最大值为
2229sin 2m g k
θ
C. PQ 间距离为
15sin 8mg k
θ
D. a 、b 碰撞过程中机械能的损失为
2225sin 2m g k
θ
【答案】BC 【解析】
【详解】A ．设O 为弹簧处于原长时其上端的位置，x 为碰撞前的形变量，则有
sin kx mg θ
=解得
sin mg x k
θ=
当b 与a 成为组合体c 时，恰好不离开弹簧，所以c 最多运动至O 处。

组合体c 做简谐振动，其平衡位置满足
3sin kx mg θ
'=解得
3sin mg x k
θ
'=
所以弹簧的最大压缩量为
m 6sin 2mg x x k
θ
'==
所以弹簧弹力的最大值为
m 6sin F kx mg θ
==故A 错误；
B ．设动能最大位置为O '点，则从O 处到O '处有
2222k 13si 9sin 2n 2E k
mgx kx m g θ
θ''=-=
故B 正确；
C ．组合体从O 运动至P 点时
2222kp 15sin 3sin 22m g E mgx kx k
θ
θ=-=
即
2222
p 15sin 322m g mv k
θ⨯=解得
p v =
设碰撞前b 的速度为b v ，由动量守恒可得
b p
23mv mv =即
b p
32
v v =物体在斜面上的加速度为
sin a g θ
=所以
2b 15sin 2sin 8v mg x g k
θθ==
故C 正确；
D ．碰撞过程中损失的机械能为
2
2222
p p 1315sin Δ23222
4m g E m v m v k θ⎛⎫=⨯⨯-⨯⨯=
⎪⎝⎭故D 错误。

故选BC 。

三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N 与Q 小球离地面的高度均为H ，实验时，当P 小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q 小球，发现两小球同时落地，改变H 大小，重复实验，P 、Q 仍同时落地。

（1）关于实验条件的说法，正确的有___________；A ．斜槽轨道必须光滑
B ．斜槽轨道末段N 端必须水平
C ．P 小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
D ．P 小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放（2）该实验结果可表明___________；A ．两小球落地速度的大小相同
B ．P 小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
C ．P 小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动
D ．P 小球在竖直方向的分运动与Q 小球的运动相同
（3）在实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示，图中每个小方格的边长为l =1.6cm ，则频闪相机的拍照频率f =___________Hz ，该小球平抛时的速度大小v 0=___________m/s 。

（结果保留2位有效数字，重力加速度g 取10m/s 2）【答案】 ①. BD##DB
②. D
③. 25
④. 0.80
【解析】
【详解】（1）[1]AB ．为了使小球P 每次离开斜槽轨道末端N 之后能够做平抛运动，要求小球P 在N 端速度沿水平方向，所以斜槽轨道末段N 端必须水平，而斜槽轨道是否光滑对实验无影响，故A 错误，B 正确；
CD ．本实验前半部分探究平抛运动的竖直分运动规律，后半部分通过频闪照相拍摄小球在同一次平抛运动过程中的几个位置来测量相关运动学参量，所以都不要求小球P 每次到达N 端的速度大小相等，所以小球P 可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，故C 错误，D 正确。

故选BD 。

（2）[2]BCD ．改变H 大小，重复实验，发现P 、Q 总是同时落地，说明P 小球在竖直方向的分运动与Q 小球的运动相同，故BC 错误，D 正确；
A ．两小球落地时的竖直分速度大小相同，而由于落地时P 具有水平分速度，所以二者落地时速度大小不同，故A 错误。

故选D 。

（3）[3]由图乙可知a 、b 、c 、d 四点中相邻两点间水平距离相同，而小球在水平方向做匀速直线运动，则相邻两点间的时间间隔相同，均设为T ，根据运动学规律有
20.016m
bc ab y y y gT ∆=-==解得
0.04s
T =所以频闪相机的拍照频率为
1
25Hz f T
=
=[4]该小球平抛时的速度大小为
00.80m/s ab
x v T
=
=12. 小南同学想用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻，同时研究某一热敏电阻R t 的性质。

小南同学进行了如下操作：
①将滑动变阻器的滑片移到最左端，将热敏电阻放置在20℃的恒温槽中（保证电路的安全和连接完好），闭合开关；
②移动滑动变阻器的滑片，测量多组数据，记录下多组V 1、V 2、A 的示数U 1、U 2、I ；
③根据数据做出伏安特性曲线如图2，其中直线a 为U 1-I 曲线，曲线b 为U 2-I 曲线；
④小南又将热敏电阻放置在60℃的恒温槽中，重复实验，得到多组V 2、A 的数据U 3、I ，做出U 3-I 的伏安特性曲线c 。

（1）根据此实验得到的电源的电动势E =__________V ，内阻r =__________Ω（结果保留两位小数）；其中电动势的测量值__________（选填“大于”、“小于”、“等于”）真实值；
（2）热敏电阻阻值在某一电压时对应的测量值__________（选填“大于”、“小于”、“等于”）真实值，同样的电压下，热敏电阻在__________℃时电阻大（选填“20”或“60”）；
（3）在20℃的恒温环境中，本次实验过程中热敏电阻消耗的电功率的最大值为______W （结果保留两位小数）。

【答案】
①. 1.48 ②. 0.95 ③. 等于 ④. 小于 ⑤. 60 ⑥. 0.35
【解析】
【详解】（1）[1]根据此实验得到的电源的电动势为
1.48V E =[2]电源内阻为
1.48 1.10Ω0.95Ω0.400
r -==- [3]将热敏电阻R t 、电压表V 2、电流表A
、看作电源内电路，将滑动变阻器看作外电路，其中电动势的测的
量值等于等效电源的开路电压，则电源电动势的测量值等于真实值；
（2）[4]根据部分电路欧姆定律，热敏电阻电压的测量值准确，电流的测量值偏大，所以热敏电阻阻值在某一电压时对应的测量值小于真实值；
[5]同样的电压下，电流越小阻值越大，所以热敏电阻在60℃时电阻大；
（3）[6]在20℃的恒温环境中，本次实验过程中热敏电阻消耗的电功率的最大值，就是在20℃环境中，滑动变阻器阻值最小等于零时热敏电阻的实际功率
1.20V 0.29A 0.35W
P =⨯=四、计算题（本大题共3小题，共38分）
13. 如图所示，固定在水平地面上的半圆形凹槽轨道粗糙程度处处相同，圆弧半径为R ，轨道底部固定一个力传感器。

现将质量为m 的小滑块从凹槽右侧上方2R 处由静止释放，恰好能切入槽内，实验发现小滑块第一次滑至轨道最低点时传感器的示数为滑块重力的5倍。

空气阻力忽略不计，重力加速度为g 。

（1）求滑块第一次运动至轨道最低点时速度的大小v 0；
（2）求滑块第一次下滑至轨道最低点过程中摩擦力做的功W f ；
（3）推理说明滑块能否从凹槽轨道的左侧冲出轨道。

【答案】（1）（2）mgR -；（3）能，推理过程见解析
【解析】
【详解】（1）小滑块第一次滑至轨道最低点时，滑块对轨道的压力大小
N
5mg F '=由牛顿第三定律得，轨道对滑块的支持力大小
N N
5F F mg '==在轨道最低点，由牛顿第二定律得。