精品解析：2024届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测（三模）物理试题

2024年高三年级第三次适应性检测 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. “玉兔二号”月球车于2022年7月5日后开始休眠。月球夜晚温度低至零下180℃，为避免低温损坏仪器，月球车携带的放射性元素钚会不断衰变，释放能量为仪器保温。通过以下反应得到：，，下列说法正确的是（　　） A. ，X为电子 B. 是重核裂变 C. 的比结合能比的大 D. 衰变前的质量等于衰变后X和的质量之和 2. 如图为某品牌卡车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做的功小于气体内能的增加 B. 气体温度升高，每个分子的动能都增大 C. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大 D. 气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈 3. 如图，绝缘竖直圆环上均匀分布着正电荷，轴为圆环轴线，光滑细杆位于圆环轴线上，杆上套有带正电小球。时将小球从圆环右侧点由静止释放，则小球运动的速度随时间变化关系图像及轴上电势与坐标的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 天宫空间站是我国独立建设的空间站系统。空间站沿图中椭圆轨道逆时针运行，图表是空间站现阶段的运行参数。已知、是椭圆轨道短轴的两个端点，月球的公转周期为27天。下列说法正确的是（　　） 国籍 中国 轨道参数 长度55m 近心点 高度 350km 加压空间体积 远心点高度 450km 空载质量 110吨 轨道倾角 42° 载人上限 6 轨道周期 90min A. 空间站与地心连线和月球与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 B. 空间站从点运行到点的最短时间小于45分钟 C. 月球绕地球运行的轨道半长轴约为空间站绕地球运行轨道半长轴的18倍 D. 空间站在远心点的速度一定大于7.9km/s 5. 中国古代建筑源远流长，门闩就凝结了劳动人民的智慧和汗水。如图是一种竖直门闩的原理图：当在水平槽内向右推动下方木块A时，使木块B沿竖直槽向上运动，方可启动门闩。A、B间的接触面与水平方向成45°角，A、B间的动摩擦因数为0.3，木块B质量为m，重力加速度大小为g。假设水平槽、竖直槽表面均光滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为了使门闩启动，施加在木块A上的水平力F至少为（　　） A. B. C. D. 6. 如图，多辆车在路口停止线后依次排列等候绿灯，第一辆车的前端刚好与路口停止线相齐，且每辆车的尾部与相邻后车的前端距离均为1m。为了安全，前车尾部与相邻后车前端距离至少为5m时后车才能开动。已知车长均为4m，开动后车都以2m/s2的加速度做匀加速直线运动直到离开路口。绿灯亮起瞬间，第一辆车立即开动，下列说法正确的是（　　） A. 第二辆车刚开动时，第一辆车已行驶的时间至少为 B. 第六辆车前端刚到达停止线时的速度大小为 C. 从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为12s D. 从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为15s 7. 如图，学校兴趣小组利用厚度为、电阻率为的硅钢片制成一个内径为、高度为的圆筒，。已知圆筒所在处有沿轴线竖直向上方向的磁场，磁感应强度随时间变化的规律为，下列说法正确的是（　　） A. 硅钢片中感应电动势 B. 时，硅钢片中感应电动势最大 C. 硅钢片中感应电流的有效值为 D. 硅钢片的发热功率为 8. 高楼出现火情时，需要一种举高喷射消防车。如图，某高楼离地面65m处出现火情，消防车正在灭火中。已知水炮炮口与楼房距离为15m，与地面距离为60m，水炮每分钟喷出的水，水柱刚好垂直打中着火房间窗户，水流冲击到窗户玻璃后向四周流散。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 水泵对水做功的功率约为 B. 水泵对水做功的功率约为 C. 水流对窗户玻璃冲击力约为500N D. 水流对窗户玻璃冲击力约为900N 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 矿井空气中的瓦斯浓度超过1%时，容易发生瓦斯爆炸。某同学通过查阅资料得知含有瓦斯的空气折射率大于干净空气的折射率，他利用光的干涉监测瓦斯浓度。如图，在双缝后面放置两个完全相同的薄壁透明容器A、B，容器A中是干净的空气，容器B与矿井中空气相通。用某种单色光照射单缝，观察屏上的干涉条纹，就能够大致判断瓦斯的浓度。下列说法正确的是（　　） A. 若屏的正中央是亮纹，说明B中的空气一定不含瓦斯 B. 若屏的正中央是暗纹，说明B中的空气一定含有瓦斯 C. 同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小 D. 用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变小 10. 如图甲，某同学取一根柔软的长细绳，用手握住绳子左端连续上下抖动，形成一列向右传播的简谐波，以长绳左端点为原点建立水平向右的轴，如图乙。时绳的左端点开始上下振动，振动图像如图丙所示。时停止抖动长绳，在这段时间内绳上处的质点运动的路程为40cm。关于这列绳波，下列说法正确的是（　　） A. 该列绳波的波长为4m B. 时，处质点的动能最大 C. 时，处质点处于波谷位置 D. 时，处质点运动的总路程为70cm 11. 已知足够长直导线通有电流时，距离导线处的磁感应强度大小为，其中为常数。图甲中虚线构成一个立方体，、、、、、、、是立方体的顶点；用漆包线制成的正方形导体线框恰好与立方体右侧面的四边重合。在立方体的、两边所在位置分别固定长直导线，两导线中电流大小相等，方向如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 立方体的顶点、两处的磁场方向垂直 B. 顶点、两处的磁感应强度大小之比为1：2 C. 线框从右侧面向左平移到左侧面过程中，其中感应电流方向先沿后沿 D. 线框从右侧面向左平移到左侧面过程中，其中感应电流方向一直沿 12. 如图，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。质量为、电荷量为的带正电微粒，从点沿水平直线垂直射入磁场。微粒运动过程中重力势能最大的位置与直线距离，为重力加速度。不计空气阻力，在微粒运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 微粒射入磁场的初速度大小为 B. 微粒重力势能最大时受到的磁场力大小为 C. 微粒第一次回到水平线时距离点 D. 微粒射入磁场后经恰好处于水平线上 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率，准备的器材有玻璃砖、激光笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤： ①用刻度尺测量玻璃砖的直径d； ②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置； ③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光斑，通过刻度尺读取两光斑与轴的距离分别为、（）； ④继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光斑，读取该光斑与轴的距离为； 请回答下面问题： （1）甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；乙序学利用步骤④测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；（用测得的d、、、表示） （2）比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为______（选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小，请说明理由：______； （3）在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，请分析甲同学测得的折射率较真实值是偏大还是偏小：______。 14. 实验小组根据实验室提供的器材，设计实验方案测量长度为l的中空圆柱形金属工件的电阻率。实验室提供的器材有： A．电源E（电动势为4.5V，内阻未知） B．电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C．电压表（量程3V，内阻约为2kΩ） D．变阻箱R（0~9999.9Ω） E．定值电阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一个 F．游标卡尺（20分度） G．开关一个，导线若干 （1）组员们用游标卡尺测量金属工件的外径d1和内径d2。使用前检查发现主尺和游标尺的零刻度线不能对齐，如图甲。组员们决定仍然使用该尺进行测量，其中测量内径时，把结构图乙中的部件______（选填“a”“b”“c”或“d”）紧贴圆柱形金属工件测量内径，记录此时游标卡尺示数为______mm（图丙），修正后内径d2=______mm。 （2）为了满足测量要求，实验小组设计图丁实验方案测量工件的电阻，其中电压表V1是器材中的______（选填器材前的字母符号），V2是器材中的另外一只电压表，定值电阻R0选用______Ω。 （3）闭合开关，调节电阻箱阻值，记录每个阻值对应的电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；根据数据作出图像，斜率为k，如图戊，不计电压表V2的分流影响，此工件的电阻率为______（使用题中所给物理量的符号表示）； （4）考虑电压表V2的分流影响，应用此方法测得的电阻率______（选填“偏大’“偏小”或“等于”）。 15. 如图是一款杯盖上带吸管的透明塑料水杯，在温度恒为27℃的室内，向杯内注入开水并迅速盖上杯盖，吸管上端封闭，杯盖与杯身间有缝隙，发现吸管下端有气泡溢出。当水与吸管内气体温度降为97℃时，吸管下端不再有气泡溢出，水面距离吸管上端为2cm，吸管总长为22cm。已知外界大气压强，水的密度，吸管内气体可视为理想气体，重力加速度。 （1）求从吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质量的比值； （2）将水杯拿到室外，静置一段时间后，将杯盖竖直缓慢拿出，吸管最下端有一段4cm高的水柱，求此时室外温度。 16. 网球运动正在逐步走进中学校园，受到众多同学的喜爱。如图，某同学正在网球场练习发球，他将质量的网球从离水平地面高度处，以某一初速度水平击出，网球第一次落在距击球点水平距离处的地面上，然后经地面多次反弹，最终停下来。已知网球与地面第一次碰后，竖直分速度反向，大小变为碰前的，水平分速度方向不变，大小变为碰前的。不计网球所受空气阻力，网球与地面碰撞时间极短，重力加速度，计算结果可保留根号，求 （1）该同学击球过程对网球所做的功； （2）网球第一次与地面碰撞过程中地面对网球的冲量； （3）网球第二次接触地面处与击球点间的水平距离。 17. 如图，在水平面上固定有圆环形金属轨道和足够长的平行金属直轨道，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，圆形轨道半径为，为圆心，平行直轨道间距为。直轨道用电阻不计的导线分别与圆轨道边缘和圆心相连。两根完全相同的导体棒、，质量均为，长度均为，电阻均为，导体棒的一端与圆轨道的圆心连接，另一端搭在圆轨道上，在外力作用下绕过点的轴沿顺时针方向以角速度匀速转动。导体棒垂直轨道放置，开始处于锁定状态。各轨道均光滑且电阻忽略不计，导体棒与轨道接触良好。 （1）导体棒处于锁定状态时，求外力维持导体棒匀速转动的功率； （2）解除锁定后，棒开始运动，求其加速度大小随其速率变化的关系式及运动的最大速度； （3）若从解除锁定到导体棒的速度达到最大速度的所经历的时间为，求这段时间内通过导体棒的电荷量及导体棒前进的距离。 18. 如图，劲度系数为100N/m的轻弹簧一端固定在倾角足够长斜面的顶端，另一端拴接物块A，弹簧与斜面平行。物块B锁定在A上，点为弹簧原长位置，A与斜面间的动摩擦因数。A、B质量均为。不计厚度的挡板P固定在水平面上，左侧的平面光滑，木板C长度，质量，紧挨着挡板P。木板C右端与足够长的固定平台间的距离。物块A、挡板P、木板C的上表面及平台等高。质量均为的个物块从左向右依次静置于平台上，相邻两物块间的距离均为，物块1位于平台的最左端。已知B与木板间的动摩擦因数，木板与水平面间的动摩擦因数，各物块与平台间的动摩擦因数均为。将弹簧压缩，使AB从斜面上距点，处由静止释放，重力加速度，所有物块均可视为质点。AB释放后的运动过程中： （1）求AB物块下滑速度最大时离点的距离； （2）求A对B作用力的最大值； （3）调整斜面长度使AB物块速度最大时恰好到达斜面底端，此时撤去弹簧并解除AB间的锁定。A与挡板碰撞后物块B滑上木板C，木板C与平台碰撞后立即停止，物块B与物块1相碰后粘在一起，两物块继续运动，然后与物块2相碰，碰后三物块粘在一起继续运动……，所有碰撞时间极短。已知，不计物块由斜面到平面的能量损失。求： ①物块B与物块1碰撞前瞬间的速度大小； ②物块B与前个物块碰后粘成的整体与物块碰撞前的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年高三年级第三次适应性检测 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. “玉兔二号”月球车于2022年7月5日后开始休眠。月球夜晚温度低至零下180℃，为避免低温损坏仪器，月球车携带的放射性元素钚会不断衰变，释放能量为仪器保温。通过以下反应得到：，，下列说法正确的是（　　） A. ，X为电子 B. 是重核裂变 C. 的比结合能比的大 D. 衰变前的质量等于衰变后X和的质量之和 【答案】C 【解析】 【详解】A．衰变方程为 由质量数守恒，核电荷数可得X为电子 在核反应方程 由质量数守恒可得 解得 A错误； B．核反应方程 不是聚变反应，是人工核反应，B错误； C．衰变方程为 该反应释放核能，总核子数不变，所以的比结合能比的大，C正确； D．衰变方程为 该反应释放核能，有质量亏损，所以衰变前的质量大于衰变后X和的质量之和，D错误。 故选C。 2. 如图为某品牌卡车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做的功小于气体内能的增加 B. 气体温度升高，每个分子的动能都增大 C. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大 D. 气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈 【答案】C 【解析】 【详解】A．车体会突然下沉挤压气囊，外界对气体做的功等于气体内能的增加，故A错误； B．气体温度升高，气体的平均动能增大，但是不一定每一个气体分子的动能都增大，故B错误； C．由于温度升高，分子平均速率增大，体积减小，分子密度增大，气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大，故C正确； D．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，故D错误。 故选C。 3. 如图，绝缘竖直圆环上均匀分布着正电荷，轴为圆环轴线，光滑细杆位于圆环轴线上，杆上套有带正电小球。时将小球从圆环右侧点由静止释放，则小球运动的速度随时间变化关系图像及轴上电势与坐标的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．因沿着Ox方向场强先增加后减小，可知小球受电场力先增加后减小，加速度先增加后减小，v-t图像的斜率先增加后减小，则图像A正确，B错误； CD．沿Ox正向电势逐渐降低，因小球向右移动相同距离时电场力做功越来越小，可知相同距离的电势差不相等，则图像不是按线性减小，选项CD错误。 故选A。 4. 天宫空间站是我国独立建设的空间站系统。空间站沿图中椭圆轨道逆时针运行，图表是空间站现阶段的运行参数。已知、是椭圆轨道短轴的两个端点，月球的公转周期为27天。下列说法正确的是（　　） 国籍 中国 轨道参数 长度55m 近心点 高度 350km 加压空间体积 远心点高度 450km 空载质量 110吨 轨道倾角 42° 载人上限 6 轨道周期 90min A. 空间站与地心连线和月球与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 B. 空间站从点运行到点的最短时间小于45分钟 C. 月球绕地球运行的轨道半长轴约为空间站绕地球运行轨道半长轴的18倍 D. 空间站在远心点的速度一定大于7.9km/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．空间站和月球不是同一物体，运行轨道不同，则空间站与地心连线和月球与地心连线在相等时间内扫过的面积不相等，故A错误； B．根据开普勒第二定律，空间站距离地球越近，速度越大，所以空间站从点运行到点的时间小于半个周期，即小于45分钟，故B正确； C．根据 得 故C错误； D．7.9km/s是第一宇宙速度，是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，根据 轨道半径越大，线速度越小，空间站在远心点的速度一定小于7.9km/s，故D错误。 故选B。 5. 中国古代建筑源远流长，门闩就凝结了劳动人民的智慧和汗水。如图是一种竖直门闩的原理图：当在水平槽内向右推动下方木块A时，使木块B沿竖直槽向上运动，方可启动门闩。A、B间的接触面与水平方向成45°角，A、B间的动摩擦因数为0.3，木块B质量为m，重力加速度大小为g。假设水平槽、竖直槽表面均光滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为了使门闩启动，施加在木块A上的水平力F至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对A、B受力分析如图 门闩刚好启动时，对A在水平方向上有 对B在竖直方向上有 解得 故选D。 6. 如图，多辆车在路口停止线后依次排列等候绿灯，第一辆车的前端刚好与路口停止线相齐，且每辆车的尾部与相邻后车的前端距离均为1m。为了安全，前车尾部与相邻后车前端距离至少为5m时后车才能开动。已知车长均为4m，开动后车都以2m/s2的加速度做匀加速直线运动直到离开路口。绿灯亮起瞬间，第一辆车立即开动，下列说法正确的是（　　） A. 第二辆车刚开动时，第一辆车已行驶的时间至少为 B. 第六辆车前端刚到达停止线时的速度大小为 C. 从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为12s D. 从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为15s 【答案】D 【解析】 【详解】A．当第一辆车向前行驶4m时，第二辆车开始启动，根据位移时间关系可得 代入数据解得 故A错误； B．第六辆车前端距离停止线25m，根据速度位移关系可得 解得 故B错误； C．前面一辆车开始启动2s后，后面一辆车开始启动，所以从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为 故C错误； D．由于第六辆车前端距离停止线25m，根据位移时间关系可得 解得 从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为 故D正确。 故选D。 7. 如图，学校兴趣小组利用厚度为、电阻率为的硅钢片制成一个内径为、高度为的圆筒，。已知圆筒所在处有沿轴线竖直向上方向的磁场，磁感应强度随时间变化的规律为，下列说法正确的是（　　） A. 硅钢片中感应电动势 B. 时，硅钢片中感应电动势最大 C. 硅钢片中感应电流的有效值为 D. 硅钢片的发热功率为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律可得 则当时，硅钢片中感应电动势最小，故AB错误； C．根据电阻决定式得 感应电流的有效值为 选项C正确； D．发热功率为 故D错误； 故选C。 8. 高楼出现火情时，需要一种举高喷射消防车。如图，某高楼离地面65m处出现火情，消防车正在灭火中。已知水炮炮口与楼房距离为15m，与地面距离为60m，水炮每分钟喷出的水，水柱刚好垂直打中着火房间窗户，水流冲击到窗户玻璃后向四周流散。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 水泵对水做功的功率约为 B. 水泵对水做功的功率约为 C. 水流对窗户玻璃冲击力约为500N D. 水流对窗户玻璃冲击力约为900N 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将水喷到窗口时的过程的逆过程看作是平抛运动，则水喷到窗口时的速度 每秒喷出水的质量 水泵对水做功的功率约为 选项A错误，B正确； CD．水喷射到窗户上由动量定理 解得 选项CD错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 矿井空气中的瓦斯浓度超过1%时，容易发生瓦斯爆炸。某同学通过查阅资料得知含有瓦斯的空气折射率大于干净空气的折射率，他利用光的干涉监测瓦斯浓度。如图，在双缝后面放置两个完全相同的薄壁透明容器A、B，容器A中是干净的空气，容器B与矿井中空气相通。用某种单色光照射单缝，观察屏上的干涉条纹，就能够大致判断瓦斯的浓度。下列说法正确的是（　　） A. 若屏的正中央是亮纹，说明B中的空气一定不含瓦斯 B. 若屏的正中央是暗纹，说明B中的空气一定含有瓦斯 C. 同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小 D. 用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．若屏的正中央是亮纹，如果容器A、B中气体相同，则折射率相同，到屏的中央光程相同，所以中央为亮纹，若B中含有瓦斯，但是到屏的中央光程恰好相差波长的整数倍，中央也为亮纹，故B中可能含瓦斯，也可能不含，故A错误； B．如果屏的正中央是暗纹，必有光程差，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，一定含有瓦斯，故B正确； C．同种频率的光在含有瓦斯的空气中的折射率大于在干净空气中的折射率，根据 可知同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小，故C正确； D．根据 用频率更大的单色光照射单缝时，由于单色光的波长变小，则屏上出现的干涉条纹间距变小，故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲，某同学取一根柔软的长细绳，用手握住绳子左端连续上下抖动，形成一列向右传播的简谐波，以长绳左端点为原点建立水平向右的轴，如图乙。时绳的左端点开始上下振动，振动图像如图丙所示。时停止抖动长绳，在这段时间内绳上处的质点运动的路程为40cm。关于这列绳波，下列说法正确的是（　　） A. 该列绳波的波长为4m B. 时，处质点的动能最大 C. 时，处质点处于波谷位置 D. 时，处质点运动的总路程为70cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图丙可知， 点的振动周期为，振幅为，内质点运动的路程为 故质点只振动了一个周期，波从点传到质点的时间 故 故 故A正确； B．时，波刚传到处质点，再过即，处质点运动到最大位移处，质点的动能最小，故B错误； C．该波波速 由图丙可知，点时在波谷，该波谷传到处所需时间 故时，处质点处于波谷位置，故C正确； D．波传到处所需时间 因时停止，由于 故时处的质点运动的时间为，处质点运动的总路程为 故D错误。 故选AC。 11. 已知足够长直导线通有电流时，距离导线处的磁感应强度大小为，其中为常数。图甲中虚线构成一个立方体，、、、、、、、是立方体的顶点；用漆包线制成的正方形导体线框恰好与立方体右侧面的四边重合。在立方体的、两边所在位置分别固定长直导线，两导线中电流大小相等，方向如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 立方体的顶点、两处的磁场方向垂直 B. 顶点、两处的磁感应强度大小之比为1：2 C. 线框从右侧面向左平移到左侧面过程中，其中感应电流方向先沿后沿 D. 线框从右侧面向左平移到左侧面过程中，其中感应电流方向一直沿 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据安倍定则可知，导线MN在所产生的磁感应强度方向为在处沿着方向，在所产生的磁感应强度方向为在处沿着方向；同理导线在所产生的磁感应强度方向为在处沿着与垂直斜向下的方向，导线在在所产生的磁感应强度方向为在处沿着与方向。由磁场的叠加可知，两点处的合磁场方向并不是垂直的，故A项错误； B．设正方体的边长为l，则结合之前的分析，在处两导线产生的合磁场大小为 在处两导线产生的合磁场大小为 所以 故B项正确； CD．线框从右侧面向左平移到左侧面过程中，穿过线圈的磁通量为向左增加，所以根据楞次定律可知，其中感应电流方向adcb，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 如图，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。质量为、电荷量为的带正电微粒，从点沿水平直线垂直射入磁场。微粒运动过程中重力势能最大的位置与直线距离，为重力加速度。不计空气阻力，在微粒运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 微粒射入磁场的初速度大小为 B. 微粒重力势能最大时受到的磁场力大小为 C. 微粒第一次回到水平线时距离点 D. 微粒射入磁场后经恰好处于水平线上 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意，微粒射入磁场时向上偏转，采用配速法，将初速度分解为两个向右的分速度、，一个分速度对应的洛伦兹力 即 做匀速运动，另一个分速度对应的洛伦兹力 ① 提供匀速圆周运动的向心力 ② 联立①②得 由于微粒运动过程中重力势能最大的位置与直线距离 即 得 所以微粒射入磁场的初速度大小为 故A错误； B．微粒重力势能最大时分速度对应的洛伦兹力方向向下，对应的洛伦兹力方向向上，则微粒受到的磁场力大小为 故B正确； C．微粒第一次回到水平线时需要的时间为以速度做圆周运动的一个周期 距离点 故C正确； D．由于 所以微粒射入磁场后经恰好处于最高点，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率，准备的器材有玻璃砖、激光笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤： ①用刻度尺测量玻璃砖的直径d； ②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置； ③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光斑，通过刻度尺读取两光斑与轴的距离分别为、（）； ④继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光斑，读取该光斑与轴的距离为； 请回答下面问题： （1）甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；乙序学利用步骤④测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；（用测得的d、、、表示） （2）比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为______（选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小，请说明理由：______； （3）在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，请分析甲同学测得的折射率较真实值是偏大还是偏小：______。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 甲 ②. 乙同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态确定不够准确 （3）若刻度尺逆时针偏离垂直轴位置，测量结果偏大；若刻度尺顺时针偏离垂直轴位置，测量结果偏小 【解析】 【小问1详解】 [1]按照步骤③画出光路图，如图 由几何关系 故折射率为 [2]按照步骤④画出光路图，如图 此时恰好发生全反射 联立可得折射率为 【小问2详解】 [1][2]比较甲、乙两同学测量折射率的方案，甲同学误差较小，因为乙同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态确定不够准确。 【小问3详解】 若刻度尺逆时针偏离垂直轴位置，则L1偏大，L2偏小，测量结果偏大；若刻度尺顺时针偏离垂直轴位置，则L1偏小，L2偏大，测量结果偏小。 14. 实验小组根据实验室提供的器材，设计实验方案测量长度为l的中空圆柱形金属工件的电阻率。实验室提供的器材有： A．电源E（电动势为4.5V，内阻未知） B．电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C．电压表（量程3V，内阻约为2kΩ） D．变阻箱R（0~9999.9Ω） E．定值电阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一个 F．游标卡尺（20分度） G．开关一个，导线若干 （1）组员们用游标卡尺测量金属工件的外径d1和内径d2。使用前检查发现主尺和游标尺的零刻度线不能对齐，如图甲。组员们决定仍然使用该尺进行测量，其中测量内径时，把结构图乙中的部件______（选填“a”“b”“c”或“d”）紧贴圆柱形金属工件测量内径，记录此时游标卡尺示数为______mm（图丙），修正后内径d2=______mm。 （2）为了满足测量要求，实验小组设计图丁实验方案测量工件的电阻，其中电压表V1是器材中的______（选填器材前的字母符号），V2是器材中的另外一只电压表，定值电阻R0选用______Ω。 （3）闭合开关，调节电阻箱阻值，记录每个阻值对应的电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；根据数据作出图像，斜率为k，如图戊，不计电压表V2的分流影响，此工件的电阻率为______（使用题中所给物理量的符号表示）； （4）考虑电压表V2的分流影响，应用此方法测得的电阻率______（选填“偏大’“偏小”或“等于”）。 【答案】（1） ①. ②. 7.65 ③. 7.50 （2） ①. B ②. 1k （3） （4）不变 【解析】 【小问1详解】 [1]测量内径应使用内测量爪，故选a； [2]游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和，所以游标卡尺的示数为 [3]修正后内径为 【小问2详解】 [1]由于电压表V1与电阻R0串联，所以电压表V1的内阻已知，故选B； [2]由于电源电动势为4.5V，而电压表V1的量程为3V，所以串联的电阻R0的阻值为 【小问3详解】 根据欧姆定律可得 整理可得 根据电阻定律可得 联立可得 【小问4详解】 考虑电压表V2的分流影响，根据欧姆定律有 整理可得 图像的斜率为 与电压表内阻无关，测得电阻值不变，电阻率不变。 15. 如图是一款杯盖上带吸管的透明塑料水杯，在温度恒为27℃的室内，向杯内注入开水并迅速盖上杯盖，吸管上端封闭，杯盖与杯身间有缝隙，发现吸管下端有气泡溢出。当水与吸管内气体温度降为97℃时，吸管下端不再有气泡溢出，水面距离吸管上端为2cm，吸管总长为22cm。已知外界大气压强，水的密度，吸管内气体可视为理想气体，重力加速度。 （1）求从吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质量的比值； （2）将水杯拿到室外，静置一段时间后，将杯盖竖直缓慢拿出，吸管最下端有一段4cm高的水柱，求此时室外温度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对吸管内气体，升温过程，由理想气体状态方程得 其中 溢出气体与初始气体质量的比值 （2）杯盖拿出过程，对吸管内剩余气体，有 解得 16. 网球运动正在逐步走进中学校园，受到众多同学的喜爱。如图，某同学正在网球场练习发球，他将质量的网球从离水平地面高度处，以某一初速度水平击出，网球第一次落在距击球点水平距离处的地面上，然后经地面多次反弹，最终停下来。已知网球与地面第一次碰后，竖直分速度反向，大小变为碰前的，水平分速度方向不变，大小变为碰前的。不计网球所受空气阻力，网球与地面碰撞时间极短，重力加速度，计算结果可保留根号，求 （1）该同学击球过程对网球所做的功； （2）网球第一次与地面碰撞过程中地面对网球的冲量； （3）网球第二次接触地面处与击球点间的水平距离。 【答案】（1）；（2）； ；（3） 【解析】 【详解】（1）设网球第一次落地前运动时间为，根据运动的合成和分解 ， 解得 （2）网球第一次落地时根据动量定理得 ， 解得 地面对网球的冲量与水平方向的夹角 （3）设网球第一次弹起后经时间再次落地，根据运动学公式 解得 17. 如图，在水平面上固定有圆环形金属轨道和足够长的平行金属直轨道，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，圆形轨道半径为，为圆心，平行直轨道间距为。直轨道用电阻不计的导线分别与圆轨道边缘和圆心相连。两根完全相同的导体棒、，质量均为，长度均为，电阻均为，导体棒的一端与圆轨道的圆心连接，另一端搭在圆轨道上，在外力作用下绕过点的轴沿顺时针方向以角速度匀速转动。导体棒垂直轨道放置，开始处于锁定状态。各轨道均光滑且电阻忽略不计，导体棒与轨道接触良好。 （1）导体棒处于锁定状态时，求外力维持导体棒匀速转动的功率； （2）解除锁定后，棒开始运动，求其加速度大小随其速率变化的关系式及运动的最大速度； （3）若从解除锁定到导体棒的速度达到最大速度的所经历的时间为，求这段时间内通过导体棒的电荷量及导体棒前进的距离。 【答案】（1）；（2），；（3）， 【解析】 【详解】（1）导体棒处于锁定状态时，设导体棒匀速转动产生的电动势为，有 解得 （2）解除锁定后，设回路总电动势为，回路中的电流为，有 对棒，有 解得 当棒加速度，速度最大，即 解得 （3）设棒速度为时，经过一小段时间，速度变化量为，流经棒的电量为，前进的距离为，对棒，有 从解除锁定到导体棒的速度达到最大速度的过程，有 另有 即 从解除锁定到导体棒的速度达到最大速度的过程，有 解得 18. 如图，劲度系数为100N/m的轻弹簧一端固定在倾角足够长斜面的顶端，另一端拴接物块A，弹簧与斜面平行。物块B锁定在A上，点为弹簧原长位置，A与斜面间的动摩擦因数。A、B质量均为。不计厚度的挡板P固定在水平面上，左侧的平面光滑，木板C长度，质量，紧挨着挡板P。木板C右端与足够长的固定平台间的距离。物块A、挡板P、木板C的上表面及平台等高。质量均为的个物块从左向右依次静置于平台上，相邻两物块间的距离均为，物块1位于平台的最左端。已知B与木板间的动摩擦因数，木板与水平面间的动摩擦因数，各物块与平台间的动摩擦因数均为。将弹簧压缩，使AB从斜面上距点，处由静止释放，重力加速度，所有物块均可视为质点。AB释放后的运动过程中： （1）求AB物块下滑速度最大时离点的距离； （2）求A对B作用力的最大值； （3）调整斜面长度使AB物块速度最大时恰好到达斜面底端，此时撤去弹簧并解除AB间的锁定。A与挡板碰撞后物块B滑上木板C，木板C与平台碰撞后立即停止，物块B与物块1相碰后粘在一起，两物块继续运动，然后与物块2相碰，碰后三物块粘在一起继续运动……，所有碰撞时间极短。已知，不计物块由斜面到平面的能量损失。求： ①物块B与物块1碰撞前瞬间的速度大小； ②物块B与前个物块碰后粘成的整体与物块碰撞前的动能。 【答案】（1）；（2）；（3）①；② 【解析】 【详解】（1）AB物块下滑速度最大时 整理得 （2）AB物块一起下滑到最低点，即将要向上运动时，对B的作用力最大，此时速度为零，设离开点的距离。根据动能定理得 整理得 根据牛顿第二定律，对AB整体 对物块B，x轴方向有 y轴方向 整理得 （3）①AB物块一起下滑的速度最大时，根据动能定理得 整理得 对物块B与木板的相互作用过程，对物块B由牛顿第二定律得 解得 对木板C由牛顿第二定律得 解得 设经时间t，B与C共速 解得 该过程中B与C发生的相对位移为 即B恰好到达C的最右端，该过程中C发生的位移为 即C恰好与平台相碰。物块B的速度为 ②物块B与物块1相碰前 根据动量守恒定律得 与物块1相碰后 对B与物块1整体，根据动能定理 与物块2相碰前 与物块2相碰，根据动量守恒定律得 与物块2相碰后 对B与物块1、2整体，根据动能定理 与物块3相碰前 同理可得，与物块4相碰前 归纳得，与物块n碰前 与物块碰撞前瞬间粘到一起的物块总动能 整理得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $