【題目】如圖所示，虛線a、b和c 是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為φa、φb 和φc，φa＞φb＞φc，一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知
A. 粒子從K到L的過程中，電場力做正功
B. 粒子從L到M的過程中，電場力做負功
C. 粒子從K到L的過程中，電勢能增加
D. 粒子從L到M的過程中，動能減小
核心素養學練評系列答案
單元期中期末卷系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，以O為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強電場中，圓所在平面與電場方向平行，M、N為圓周上的兩點．帶正電粒子只在電場力作用下運動，在M點速度方向如圖所示，經過M、N兩點時速度大小相等．已知M點電勢高于O點電勢，且電勢差為U，下列說法正確的是( )
A. M,N兩點電勢相等
B. 粒子由M點運動到N點，電勢能先增大后減小
C. 該勻強電場的電場強度大小為
D. 粒子在電場中可能從M點沿圓弧運動到N點
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【題目】足夠長的光滑細桿豎直固定在地面上，輕彈簧及小球A、B均套在細桿上，彈簧下端固定在地面上，上端和質量為m1=50g的小球A相連，質量為m2=30g的小球B放置在小球A上，此時A、B均處于靜止狀態，彈簧的壓縮量x0=0.16m，如圖所示。從t=0時開始，對小球B施加豎直向上的外力，使小球B始終沿桿向上做勻加速直線運動。經過一段時間后A、B兩球分離；再經過同樣長的時間，B球距其出發點的距離恰好也為x0。彈簧的形變始終在彈性限度內，重力加速度取g=10m/s2。求：
(1)彈簧的勁度系數k；
(2)整個過程中小球B加速度a的大小及外力F的最大值。
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【題目】如圖所示，在傾角為30°的斜面OA的左側有一豎直檔板，其上有一小孔P，OP之間足夠遠.現有一質量
，帶電量q=+2×10-14C的粒子，從小孔以速度
水平射向磁感應強度B=0.2T、方向垂直紙面向外的一圓形磁場區域，且在飛出磁場區域后能垂直打在OA面上，粒子重力不計。求：
(1)粒子在磁場中圓周運動的半徑;
(2)粒子在磁場中運動的時間；
(3)圓形磁場區域的最小面積；
(4)若磁場區域為正三角形且磁場方向垂直紙面向里，粒子運動過程中始終不碰到豎直擋板，其他條件不變，則此正三角形磁場區域的最小面積為多少；
(5)若磁場區域為矩形且磁場方向垂直紙面向里，粒子運動過程中始終不碰到豎直擋板，其他條件不變，求：此矩形磁場區域的最小面積？
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【題目】在做“測電源電動勢與內阻”的實驗中，
（1）先用多用電表粗測了干電池的電動勢。如圖1所示是測量時選擇開關與表頭指針所處的位置，則該電池的電動勢為________V，實驗結束后，應將選擇開關撥到圖中的_____擋位（選填A、B、C或D）。
（2）設計如圖2電路進行測量。在實驗中發現變阻器的滑片由M端向N端逐漸滑動時，電流表示數逐漸增大，電壓表的示數接近1.5V并且幾乎不變，當滑片臨近N時，電壓表示數急劇變化。出現這種問題，應更換一個總阻值比原來______（選填“大”或“小”）的變阻器。
（3）更換（2）中變阻器后，記錄分布均勻的8組電流表示數（I）以及電壓表示數（U），在數據處理軟件中，以U為縱軸，以I為橫軸，經擬合得到直線U=1.4875-1.5025I，則電動勢的測量值是____V，內電阻的測量值是____Ω。（均需保留三位有效數字）
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【題目】利用圖示的實驗裝置探究合力做功與動能變化的關系。
（1）為了消除打點計時器和木板對小車阻力的影響，需要平衡阻力。關于該操作環節，下列四種裝置圖中正確的是________________
（2）甲小組同學正確平衡了阻力，選取的砝碼和盤的總質量m遠小于小車的質量M，取砝碼的總重力值作為繩子的拉力值，按正確操作得到圖示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續計時點A、B、C，測得它們到靜止釋放的起始點O的距離分別為sA、sB、sC，打點計時器的工作頻率為f，已知當地重力加速度為g，從O到B的運動過程中，拉力對小車做功W=______，小車動能變化量ΔEk=_________。
（3）乙小組同學也正確平衡了阻力，但并未保證選取的砝碼和盤的總質量m遠小于小車的質量M。在處理數據時，他們也取砝碼和盤的總重力值作為繩子的拉力值，并采用圖像法進行數據分析：在紙帶上選取多個計數點，測量靜止釋放的起始點O到每個計數點的距離，并計算出每個計數點對應的小車速度v以及從O點到該計數點對應的過程中繩子拉力所做的功W。他們作出的圖線為_________。
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【題目】如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。現將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數增大了0.2 A，電流表A2的示數增大了0.8 A，則下列說法正確的是( )
A. 該變壓器起升壓作用
B. 電壓表V1示數增大
C. 電壓表V2、V3示數均增大
D. 變阻器滑片是沿c→d的方向滑動
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【題目】某實驗小組設計如圖所示的電路，測量電源電動勢E和一個定值電阻Rx的阻值。實驗室提供的器材有：
待測電阻Rx(約100Ω)，
待測電源E(電動勢約3V，內阻不計)，
電壓表V(量程0~3V，內阻約15kΩ)，
電阻箱R(阻值范圍0~999.9Ω)，電鍵S，導線若干。
實驗步驟如下：
Ⅰ.閉合開關S，多次調節電阻箱，記下壓表的示數U和電阻箱相應的阻值R；
Ⅱ.以R為縱坐標，_________為橫坐標，作圖線(用直線擬合)；
Ⅲ.由圖線得出直線與縱軸的交點坐標為—a(a>0)，與橫軸的交點坐標為b(b>0)。則定值電阻Rx=_____，電源電動勢E=________(用a、b表示)
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【題目】如圖為“驗證動能定理”的實驗裝置．鉤碼質量為m，小車和砝碼的總質量M＝300g．實驗中用鉤碼重力的大小作為細繩對小車拉力的大小．實驗主要過程如下：
①安裝實驗裝置；
②分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度；
③計算小車的動能增量和對應細繩拉力做的功，判斷兩者是否相等．
(1)以下關于該實驗的說法中正確的是________．
A．調整滑輪高度使細繩與木板平行
B．為消除阻力的影響，應使木板右端適當傾斜
C．在質量為10g、50g、80g的三種鉤碼中，挑選質量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理
D．先釋放小車，然后接通電源，打出一條紙帶
(2)在多次重復實驗得到的紙帶中選擇點跡清晰的一條．測量如圖，打點周期為T，當地重力加速度為g.用題中的有關字母寫出驗證動能定理的表達式________．
(3)寫出兩條引起實驗誤差的原因________________________；________________________.
【答案】 AB 
長度測量的誤差 用mg代替繩子的拉力
【解析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項，了解平衡摩擦力的方法；由勻變速運動的推論求出滑塊的瞬時速度，代入動能定理表達式即可正確解題。
(1)小車運動中受到重力、支持力、繩的拉力、摩擦力四個力的作用．首先若要使小車受到合力等于繩上的拉力，必須保證：摩擦力被平衡、繩的拉力平行于接觸面，故A、B正確；在保證鉤碼重力等于細繩上的拉力及上述前提下對小車有：
，對鉤碼：
，解之有
，可見只有當
時才有
，故應選用10g的鉤碼最為合理，C錯誤．打點計時器的使用要求是先接通電源，待其工作穩定后再釋放小車，D錯誤．
(2)由題圖知
、
，故動能變化量為
，合力所做功
，故需驗證的式子為
(3)從產生的偶然誤差考慮有長度測量的誤差；從系統誤差產生的角度考慮有用mg代替繩子的拉力、電源頻率不穩定、摩擦力未完全被平衡等引起的誤差(答案合理皆可)．
【題型】實驗題
【結束】
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【題目】某探究小組要盡可能精確地測量電流表○A1 的滿偏電流，可供選用的器材如下：
A.待測電流表A1 (滿偏電流Imax約為800 μA、內阻r1約為100Ω，表盤刻度均勻、總格數為N)
B.電流表A2 (量程為0.6 A、內阻r2＝0.1Ω)
C.電壓表V (量程為3V、內阻RV＝3kΩ)
D.滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)
E.電源E(電動勢有3V、內阻r約為1.5Ω)
F.開關S一個，導線若干
(1)該小組設計了圖甲、圖乙兩個電路圖，其中合理的是________(選填“圖甲”或“圖乙”)．
(2)所選合理電路中虛線圈處應接入電表________(選填“B”或“C”)．
(3)在開關S閉合前，應把滑動變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”)．
(4)在實驗中，若所選電表的讀數為Z，電流表A1的指針偏轉了n格，則可算出待測電流表A1的偏電流Imax＝________.
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