精品解析：2024届重庆市第一中学校高三下学期模拟预测物理试题

物理 （考试时间：75分钟；试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，静止在水平桌面上厚度不计的圆柱形玻璃杯中放有两个半径相同的玻璃球A和B，每个玻璃球的重力为G。已知玻璃杯的底部直径是玻璃球半径的3倍，玻璃球A对玻璃杯侧壁的压力大小为F1，玻璃球A对玻璃球B的压力大小为F2，不计一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 2. 2023年8月24日，日本福岛第一核电站核污染水开始排海，核污染水中含有铯、碘、氚、碲等60多种放射性元素，它们将对海洋生物产生危害，最终会给人类带来威胁。核污染水中碘131的含量很高，碘131有多种方式产生，其中一种是由碲131发生衰变产生，已知碲131的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. X是α粒子 B. 的比结合能比的要大 C. 上述衰变方程中的X粒子为原子核核外电子电离后的产物 D. 碲在空气中燃烧生成二氧化碲，会导致碲元素的半衰期发生变化 3. 如图为某输电网络的变压器，变压器为理想变压器，其输入端的输入电压表达式为，输入端的线圈匝数为n1，两个输出端的线圈匝数分别为n2和n3。其中。两个灯泡L1、L2的电阻均恒为R=40Ω，Rp为滑动变阻器。下列说法正确的是（　　） A. 流过灯泡L2的电流的频率是流过灯泡L1的电流的频率的1.6倍 B. 当滑动变阻器的滑片向右移动时，流过灯泡L1的电流变大 C. 流过灯泡L1的电流为4A D. 灯泡L1、L2两端的电压之比为8∶5 4. 某实验小组用一细激光束与一个透明三棱柱做光的全反射实验，如图所示，三棱柱的截面为边长等于L的等边三角形，细激光束垂直于BC边从S点射入三棱柱后，在AB的中点D处恰好发生全反射。已知该细激光束在AC边的E点（图中未标出）射出，光在真空中的传播速度为c。下列判断正确的是（　　） A. 该三棱柱对该细激光束的折射率为2 B. 该细激光束在三棱柱中的传播速度等于光速c C. 该细激光束有一部分将会从S点垂直于BC边射出 D. 该细激光束第一次从S点传播到E点的时间为 5. 某儿童玩具弹射发射器发射的弹珠在地板上运动的情境类似于下面的过程。轻弹簧左端固定且呈水平状态，用手将一木块压紧弹簧并保持静止，木块与弹簧不拴接，如图所示，弹簧的压缩量为x0。现松手，木块在弹簧的作用下在粗糙水平面上运动，木块最终离开弹簧后静止于水平面上。关于木块在运动过程中，其动能Ek、加速度a的大小分别随位移x变化的关系图像（其中s、1.2s为图线与横轴所围的面积）。下列选项图中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，一端开口的细玻璃管内用一段长为l0的水银柱封闭一段长为l1的理想气体，温度为T0，静置于水平面上。现缓慢将细玻璃管顺时针转至竖直，然后缓慢升高环境温度直到气柱长度又变为l1。已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为p0，且，细玻璃管的横截面积为S，作出气体变化的V-T、p-V图像分别如图乙、丙所示（其中A为初状态）。下列说法正确的是（　　） A. 图中， B. 从状态A到状态B，气体从外界吸收热量 C. 从状态B到状态C，气体向外界放出热量 D. 整个过程，外界对气体做的功大于气体对外界做的功 7. 如图所示，一“<”形的光滑金属导轨AOC，OA=OC=d，∠AOC=60°，单位长度的电阻为R0。整个装置竖直固定放置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。一质量为m、电阻不计且长也为d的金属棒平行于AC连线放置，O在金属棒的中点。从O端开始在一水平外力作用下以速度v0水平向右匀速运动至A、C端点，整个运动过程中金属棒与导轨接触良好。关于金属棒运动的整个过程中（不含O点），下列说法正确的是（　　） A. 通过金属棒的电流不变 B. 感应电流方向顺时针方向 C. A、C两点的电势始终有 D. 整个过程中通过金属棒的电荷量为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某国产手机新品上市，持有该手机者即使在没有地面信号的情况下，也可以拨打、接听卫星电话。为用户提供语音、数据等卫星通信服务的“幕后功臣”正是中国自主研制的“天通一号”卫星系统，该系统由“天通一号”01星、02星、03星三颗地球同步卫星组成。已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，该系统中的卫星距离地面的高度为h，电磁波在真空中的传播速度为c，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 可求出地球的质量为 B. “天通一号”01星的向心加速度大于静止在赤道上的物体的向心加速度 C. “天通一号”01星若受到阻力的影响，运行轨道会逐渐降低，速度会变大 D. 该手机向此卫星系统发射信号后，至少需要经过时间才接收到信号 9. 如图甲所示，在y轴上有一个波源S，位于坐标（0，1.2m）处，t=0时刻波源开始做简谐运动，其振动图像如图乙所示，起振方向垂直于xOy平面向上并向周围均匀介质传播，形成的简谐横波的波长为0.3m，A、B为x轴上的两点。坐标分别为（0.9m，0）、（1.6m，0）。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波的波速为0.5m/s B. t=3.3s时，A处质点在平衡位置且向上振动 C. B处质点开始振动时，OB连线上共有两个质点正处于波谷 D. B处质点开始振动时，OB连线上共有三个质点正处于波谷 10. 如图是一质量为m、带电荷量为q的粒子在匀强电场中运动的轨迹。已知M点的速度水平向右，N点的速度竖直向下，大小均为v，M、N两点间的距离为l，不计粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子从M点运动到N点的过程中，电势能先增加后减小 B. 粒子从M点运动到N点过程中，电场力始终不做功 C. 匀强电场的方向竖直向下 D. 匀强电场电场强度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某兴趣小组想利用手机的连拍功能探究物块在斜面上运动的规律，实验设计如图甲所示，小球与物块用跨过光滑轻滑轮的轻绳连接，且小球的质量大于物块的质量，轻绳与物块相连的一端与斜面平行，与小球相连的一端竖直，小球旁边固定一刻度尺。一位同学将物块由静止释放，另一位同学用手机的连拍功能对小球的下落过程进行连续拍照。已知手机每秒拍摄20张照片，某同学从第一张开始每隔一张取出一张照片，得到五张图片中小球的位置，分别标记为A、B、C、D、E，如图乙所示。 （1）图乙中小球下端位置分别是xA=10.68cm，xB=______cm，xC=22.75cm，xD=32.43cm，xE=44.54cm；该小组分析这些数据后发现物块在相邻相等时间内的位移之差相等，得到物块做匀加速直线运动的结论。 （2）物块运动的加速度大小为______m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）小球经过D位置时，物块的瞬时速度大小为______m/s。（结果保留两位有效数字） （4）关于本实验的部分操作及误差，下列说法正确的是______。 A. 刻度尺应固定在竖直平面内 B. 斜面粗糙会带来偶然误差 C. 轻绳与斜面不平行会带来系统误差 12. 小华利用如图所示的电路图来测量两个电流表的内阻以及电源的电动势和内阻。 可供选择的器材有： A.两个内阻不大于10Ω的待测电流表A1、A2（量程均为0~100mA） B.定值电阻R0=10Ω C.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω） D.滑动变阻器R2（最大阻值200Ω） E.电源E（电动势约为1.5V，内阻r约为1Ω） F.开关导线若干 （1）为了方便准确地测量两个电流表的内阻，滑动变阻器R应该选______。（填写器材前的字母代号） （2）将滑动变阻器的滑片滑到最左端，闭合开关S1、S2，将单刀双掷开关K拨到2，调节滑动变阻器，得到电流表A1、A2的示数分别为I1=40.0mA、I2=80.0mA。然后将单刀双掷开关K拨到1，调节滑动变阻器，得到电流表A1、A2的示数分别为、。则电流表A1的内阻为______Ω，电流表A2的内阻为______Ω。（结果均保留三位有效数字） （3）将滑动变阻器的滑片滑到最左端，然后断开单刀双掷开关K，断开开关S2，记录此时电流表A2的示数为I3=58.0mA，然后将滑动变阻器的滑片滑到中间位置，记录电流表A2的示数为I4=72.0mA，则可以得到电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留三位有效数字） 13. 如图所示，水平台与地面相距h=45cm，水平台的右端放一物块A，在水平台的左端与A相距L=1m处放一质量为M=0.4kg的与A大小相同的物块B。已知物块B与水平台之间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，不计空气阻力和水平台的厚度，A、B可视为质点。 （1）现在给B一水平向右的初速度v0，恰好能让B碰上A，求v0的大小。 （2）若给B一水平向右的初速度v0=2.5m/s，则B和A碰撞后从水平台上落到地面的位置与A原来位置的水平距离分别为x1=24cm和x2=42cm，已知A、B碰撞时间极短，求B与A碰撞过程中损失的机械能。 14. 如图所示，在边长为a的等边三角形OAC的区域中，存在垂直于AC边、电场强度大小为E、水平向右的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点沿电场方向进入电场，不计粒子的重力，忽略电磁场的边缘效应。 （1）若粒子的初速度大小为v0，最终粒子在OA边垂直于电场方向再次进入电场，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 （2）若磁场的磁感应强度为，粒子在O点沿电场方向以初速度大小为v0射入电场，使粒子最终垂直于OA边再次进入电场。 ①求粒子的初速度大小v0。 ②求粒子第二次经过AC边的位置到A点的距离。 15. 如图所示，某传送装置由倾角为θ=37°的倾斜传送带和放在水平面上质量为M=1kg的长木板组成，长木板长为L=2m，其右端靠近传送带的底端B点，传送带逆时针转动的速率为v=2m/s，皮带始终处于绷紧状态。某时刻将质量为m=1kg的物块（可视为质点）无初速度地轻放在传送带的顶端A点，物块经1.2s到达传送带的底端B点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，与长木板间的动摩擦因数μ2=0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数μ3=0.1，不计物块从传送带滑上长木板时的机械能损失，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）传送带上A、B两点间的距离。 （2）物块从A点运动到B点的过程中，传送带对物块做的功及物块与传送带摩擦产生的热量。 （3）若在距离长木板左侧处有一固定挡板，长木板与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，则物块滑上长木板到长木板第一次速度减为0时所用的时间为多长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理 （考试时间：75分钟；试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，静止在水平桌面上厚度不计的圆柱形玻璃杯中放有两个半径相同的玻璃球A和B，每个玻璃球的重力为G。已知玻璃杯的底部直径是玻璃球半径的3倍，玻璃球A对玻璃杯侧壁的压力大小为F1，玻璃球A对玻璃球B的压力大小为F2，不计一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】设A、B两玻璃球球心的连线与竖直方向的夹角为θ，如图甲所示，则由几何关系可知 将玻璃球A的重力进行分解，如图乙所示 可得 故玻璃球A对玻璃杯侧壁的压力大小为，玻璃球A对玻璃球B的压力大小为。 故选A。 2. 2023年8月24日，日本福岛第一核电站核污染水开始排海，核污染水中含有铯、碘、氚、碲等60多种放射性元素，它们将对海洋生物产生危害，最终会给人类带来威胁。核污染水中碘131的含量很高，碘131有多种方式产生，其中一种是由碲131发生衰变产生，已知碲131的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. X是α粒子 B. 的比结合能比的要大 C. 上述衰变方程中的X粒子为原子核核外电子电离后的产物 D. 碲在空气中燃烧生成二氧化碲，会导致碲元素的半衰期发生变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为0，电荷数为-1，是β粒子。故A错误； B．衰变过程要释放核能，生成的新核更稳定，而比结合能越大，原子核越稳定，则的比结合能比的要大。故B正确； C．β衰变的实质是原子核内部的一个中子转化为一个质子和一个电子，产生的电子发射到核外。故C错误； D．放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。故D错误。 故选B。 3. 如图为某输电网络的变压器，变压器为理想变压器，其输入端的输入电压表达式为，输入端的线圈匝数为n1，两个输出端的线圈匝数分别为n2和n3。其中。两个灯泡L1、L2的电阻均恒为R=40Ω，Rp为滑动变阻器。下列说法正确的是（　　） A. 流过灯泡L2的电流的频率是流过灯泡L1的电流的频率的1.6倍 B. 当滑动变阻器的滑片向右移动时，流过灯泡L1的电流变大 C. 流过灯泡L1的电流为4A D. 灯泡L1、L2两端的电压之比为8∶5 【答案】C 【解析】 【详解】A．变压器不能改变电流的频率，则流过灯泡L2的电流的频率和流过灯泡L1的电流的频率相等，故A错误； B．原线圈两端电压有效值不变，和不变，则灯泡L1的两端的电压不变，流过灯泡L1的电流不变，与滑动变阻器的电阻大小无关，故B错误； C．变压器输入电压的有效值为 根据理想变压器的原理 解得 则流过灯泡L1的电流为 故C正确； D．根据理想变压器的原理 可知变压器两个输出端的电压之比为8∶5，但是灯泡L2与滑动变阻器串联，故灯泡L1、L2两端的电压之比不一定为8∶5，故D错误。 故选C。 4. 某实验小组用一细激光束与一个透明三棱柱做光的全反射实验，如图所示，三棱柱的截面为边长等于L的等边三角形，细激光束垂直于BC边从S点射入三棱柱后，在AB的中点D处恰好发生全反射。已知该细激光束在AC边的E点（图中未标出）射出，光在真空中的传播速度为c。下列判断正确的是（　　） A. 该三棱柱对该细激光束的折射率为2 B. 该细激光束在三棱柱中的传播速度等于光速c C. 该细激光束有一部分将会从S点垂直于BC边射出 D. 该细激光束第一次从S点传播到E点的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设该细激光束发生全反射的临界角为C，依题意及几何关系可知 C=60° 由 解得 故A错误； B．该细激光束在三棱柱中的传播速度为 小于光速c，故B错误； C．作出该细激光束在三棱柱中的光路图，如图所示， 可知光线将垂直于AC边从E点射出，同时光线有一部分在E点反射回来，根据光路可逆原理可知，有一部分光线会从S点垂直于BC边射出。故C正确； D．由几何关系可知，该细激光束第一次从S点传播到E点的路程 所需的时间 故D错误。 故选C。 5. 某儿童玩具弹射发射器发射的弹珠在地板上运动的情境类似于下面的过程。轻弹簧左端固定且呈水平状态，用手将一木块压紧弹簧并保持静止，木块与弹簧不拴接，如图所示，弹簧的压缩量为x0。现松手，木块在弹簧的作用下在粗糙水平面上运动，木块最终离开弹簧后静止于水平面上。关于木块在运动过程中，其动能Ek、加速度a的大小分别随位移x变化的关系图像（其中s、1.2s为图线与横轴所围的面积）。下列选项图中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．木块在整个运动过程中所受的合力先变小为0再反向增大到弹簧恢复原长时所受的合力不变，木块脱离弹簧做匀减速运动，速度为0后静止。Ek-x图像的斜率的绝对值表示木块所受的合力大小，由动能定理可知，木块的动能先变大再变小直到减为0，弹簧恢复原长时木块所受的合力不为0，即x0处木块所受的合力不为0。故A错误；B正确； C．对木块，根据牛顿第二定律，有 即 可知a与x成线性关系，时 故C错误； D．将a-x图像转换为ma-x图像，图线与横轴所围的面积表示木块所受的合力做功的大小，根据动能定理可知，合力做的功等于动能的变化，即图线和横轴所围的面积应相等。故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示，一端开口细玻璃管内用一段长为l0的水银柱封闭一段长为l1的理想气体，温度为T0，静置于水平面上。现缓慢将细玻璃管顺时针转至竖直，然后缓慢升高环境温度直到气柱长度又变为l1。已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为p0，且，细玻璃管的横截面积为S，作出气体变化的V-T、p-V图像分别如图乙、丙所示（其中A为初状态）。下列说法正确的是（　　） A. 图中， B. 从状态A到状态B，气体从外界吸收热量 C. 从状态B到状态C，气体向外界放出热量 D. 整个过程，外界对气体做的功大于气体对外界做的功 【答案】A 【解析】 【详解】A．状态A气体压强 状态B气体压强 气体从状态A到状态B为等温变化，根据玻意耳定律，有 则 故A正确； B．气体从状态A到状态B为等温变化，气体的内能不变 外界对气体做功 根据热力学第一定律，有 则 即气体向外界放出热量。故B错误； C．气体从状态B到状态C为等压变化，气体的温度升高，内能增加 气体对外界做功 根据热力学第一定律，有 则 即气体从外界吸收热量。故C错误； D．p-V图像中图线和横轴所围的面积表示做功的大小，由题图丙可知 故D错误。 故选A。 7. 如图所示，一“<”形的光滑金属导轨AOC，OA=OC=d，∠AOC=60°，单位长度的电阻为R0。整个装置竖直固定放置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。一质量为m、电阻不计且长也为d的金属棒平行于AC连线放置，O在金属棒的中点。从O端开始在一水平外力作用下以速度v0水平向右匀速运动至A、C端点，整个运动过程中金属棒与导轨接触良好。关于金属棒运动的整个过程中（不含O点），下列说法正确的是（　　） A. 通过金属棒的电流不变 B. 感应电流方向为顺时针方向 C. A、C两点的电势始终有 D. 整个过程中通过金属棒的电荷量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．设金属棒运动的距离为x，可知金属棒产生的感应电流 可知金属棒产生的感应电流为定值，故A正确； B．根据右手定则可知感应电流方向为逆时针方向，故B错误； C．金属棒的上端为等效电源的正极，下端为负极，始终有，故C错误； D．整个过程中通过金属棒的电荷量 故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某国产手机新品上市，持有该手机者即使在没有地面信号的情况下，也可以拨打、接听卫星电话。为用户提供语音、数据等卫星通信服务的“幕后功臣”正是中国自主研制的“天通一号”卫星系统，该系统由“天通一号”01星、02星、03星三颗地球同步卫星组成。已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，该系统中的卫星距离地面的高度为h，电磁波在真空中的传播速度为c，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 可求出地球的质量为 B. “天通一号”01星的向心加速度大于静止在赤道上的物体的向心加速度 C. “天通一号”01星若受到阻力的影响，运行轨道会逐渐降低，速度会变大 D. 该手机向此卫星系统发射信号后，至少需要经过时间才接收到信号 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力，有 可知地球的质量为 故A错误； B．根据 ， 可知“天通一号”01星的向心加速度 静止在赤道上的物体的向心加速度 则 故B正确； C．“天通一号”01星若受到阻力的影响，运行轨道会逐渐降低，即轨道半径会逐渐减小，根据 有 可知r变小，v变大。故C正确； D．该手机信号从发射到返回至该手机，路程至少为2h，所需时间至少为 故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，在y轴上有一个波源S，位于坐标（0，1.2m）处，t=0时刻波源开始做简谐运动，其振动图像如图乙所示，起振方向垂直于xOy平面向上并向周围均匀介质传播，形成的简谐横波的波长为0.3m，A、B为x轴上的两点。坐标分别为（0.9m，0）、（1.6m，0）。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波的波速为0.5m/s B. t=3.3s时，A处质点在平衡位置且向上振动 C. B处质点开始振动时，OB连线上共有两个质点正处于波谷 D. B处质点开始振动时，OB连线上共有三个质点正处于波谷 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知该简谐横波的周期为，则波速为 故A正确； B．波源的起振方向向上，波传到A点经历的时间 t=3.3s时，A处质点振动了0.3s，即半个周期，A处质点回到平衡位置且向下振动，故B错误； CD．在SB连线上取一点O'，使SO'=SO，O、B之间各质点的振动情况可以等效为在O'、B之间质点的振动情况，由几何关系知 则B处质点开始振动时，OB连线上只有两个质点正处于波谷，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图是一质量为m、带电荷量为q的粒子在匀强电场中运动的轨迹。已知M点的速度水平向右，N点的速度竖直向下，大小均为v，M、N两点间的距离为l，不计粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子从M点运动到N点的过程中，电势能先增加后减小 B. 粒子从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功 C. 匀强电场的方向竖直向下 D. 匀强电场的电场强度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，粒子在M点和N点的速度大小相等，则电场力先做负功后做正功，电势能先增加后减小，A正确，B错误； C．根据动能定理，可知粒子从M点运动到N点的过程，所受的电场力做功为0，则M点和N点的电势相等，由电场线垂直于等势面，可知电场线垂直MN连线，但粒子所带电荷量的正负未知，电场方向不确定，由粒子做曲线运动所受的合力指向轨迹的凹侧可知，粒子所受的电场力垂直MN向下，如图所示，C错误； D．由题给条件和几何关系，可知MN连线与水平方向的夹角为45°，则M、N之间的水平距离 粒子从M点运动到N点，在水平方向上，根据动能定理，可得 解得 D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某兴趣小组想利用手机的连拍功能探究物块在斜面上运动的规律，实验设计如图甲所示，小球与物块用跨过光滑轻滑轮的轻绳连接，且小球的质量大于物块的质量，轻绳与物块相连的一端与斜面平行，与小球相连的一端竖直，小球旁边固定一刻度尺。一位同学将物块由静止释放，另一位同学用手机的连拍功能对小球的下落过程进行连续拍照。已知手机每秒拍摄20张照片，某同学从第一张开始每隔一张取出一张照片，得到五张图片中小球的位置，分别标记为A、B、C、D、E，如图乙所示。 （1）图乙中小球下端的位置分别是xA=10.68cm，xB=______cm，xC=22.75cm，xD=32.43cm，xE=44.54cm；该小组分析这些数据后发现物块在相邻相等时间内的位移之差相等，得到物块做匀加速直线运动的结论。 （2）物块运动的加速度大小为______m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）小球经过D位置时，物块的瞬时速度大小为______m/s。（结果保留两位有效数字） （4）关于本实验的部分操作及误差，下列说法正确的是______。 A. 刻度尺应固定在竖直平面内 B. 斜面粗糙会带来偶然误差 C. 轻绳与斜面不平行会带来系统误差 【答案】（1）15.50 （2）2.4 （3）1.1 （4）AC 【解析】 【小问1详解】 根据题图乙，可知刻度尺的分度值为1mm，根据刻度尺的读数规则，得 【小问2详解】 由题意可知，手机连拍照片的时间间隔 则题中相邻图片的时间间隔 由逐差法，可得物块的加速度大小 【小问3详解】 小球经过D位置时，物块的瞬时速度大小与小球的瞬时速度大小相等，则 【小问4详解】 A．小球竖直向下做匀加速直线运动，则刻度尺应固定在竖直平面内。故A正确； B．无论斜面是否粗糙，物块均做匀加速直线运动，不会带来误差。故B错误； C．轻绳与斜面不平行，会导致物块的加速度大小与小球的加速度大小不相等，带来系统误差。故C正确。 故选AC。 12. 小华利用如图所示的电路图来测量两个电流表的内阻以及电源的电动势和内阻。 可供选择的器材有： A.两个内阻不大于10Ω的待测电流表A1、A2（量程均为0~100mA） B.定值电阻R0=10Ω C.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω） D.滑动变阻器R2（最大阻值200Ω） E.电源E（电动势约为1.5V，内阻r约为1Ω） F.开关导线若干 （1）为了方便准确地测量两个电流表的内阻，滑动变阻器R应该选______。（填写器材前的字母代号） （2）将滑动变阻器的滑片滑到最左端，闭合开关S1、S2，将单刀双掷开关K拨到2，调节滑动变阻器，得到电流表A1、A2的示数分别为I1=40.0mA、I2=80.0mA。然后将单刀双掷开关K拨到1，调节滑动变阻器，得到电流表A1、A2的示数分别为、。则电流表A1的内阻为______Ω，电流表A2的内阻为______Ω。（结果均保留三位有效数字） （3）将滑动变阻器的滑片滑到最左端，然后断开单刀双掷开关K，断开开关S2，记录此时电流表A2的示数为I3=58.0mA，然后将滑动变阻器的滑片滑到中间位置，记录电流表A2的示数为I4=72.0mA，则可以得到电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）C （2） ①. 10.0 ②. 5.00 （3） ①. 1.49 ②. 0.714 【解析】 【小问1详解】 由于滑动变阻器是分压式接法，如果选最大阻值为200Ω的滑动变阻器，调节将会不方便，因此选最大阻值为10Ω的滑动变阻器，故选C。 【小问2详解】 [1][2]根据、这两个示数，根据串并联电路特点可得 解得电流表A1的内阻 根据、这两个示数，根据串并联电路特点可得 解得电流表A2内阻 【小问3详解】 [1][2]滑动变阻器的最大值为，由闭合电路的欧姆定律，得 联立并代入数据，解得 E=1.49V r=0.714Ω 13. 如图所示，水平台与地面相距h=45cm，水平台右端放一物块A，在水平台的左端与A相距L=1m处放一质量为M=0.4kg的与A大小相同的物块B。已知物块B与水平台之间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，不计空气阻力和水平台的厚度，A、B可视为质点。 （1）现在给B一水平向右的初速度v0，恰好能让B碰上A，求v0的大小。 （2）若给B一水平向右的初速度v0=2.5m/s，则B和A碰撞后从水平台上落到地面的位置与A原来位置的水平距离分别为x1=24cm和x2=42cm，已知A、B碰撞时间极短，求B与A碰撞过程中损失的机械能。 【答案】（1）2m/s；（2）0.126J 【解析】 【详解】（1）B在水平台上向右运动的过程中，根据牛顿第二定律可得 由运动学规律，得 联立并代入数据，解得 （2）由运动学规律，可得B与A碰撞前的速度v满足 解得 A、B从水平台落到地面，均做平抛运动，可知A、B从水平台落到地面的时间t满足 解得 由碰撞条件可知，x1=0.24m为B碰撞后下落的水平位移，x2=0.42m为A碰撞后下落的水平位移，A、B在水平方向上均做匀速直线运动，所以B和A碰撞后的速度分别为 ， 设A的质量为m，对A、B组成的系统，碰撞过程中动量守恒和能量守恒可得 联立解得 14. 如图所示，在边长为a的等边三角形OAC的区域中，存在垂直于AC边、电场强度大小为E、水平向右的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点沿电场方向进入电场，不计粒子的重力，忽略电磁场的边缘效应。 （1）若粒子的初速度大小为v0，最终粒子在OA边垂直于电场方向再次进入电场，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 （2）若磁场的磁感应强度为，粒子在O点沿电场方向以初速度大小为v0射入电场，使粒子最终垂直于OA边再次进入电场。 ①求粒子的初速度大小v0。 ②求粒子第二次经过AC边的位置到A点的距离。 【答案】（1）；（2）①；② 【解析】 【详解】（1）设粒子从电场进入磁场的速度为v，对粒子，从O点到刚要进入磁场，由动能定理，得 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图甲所示， 根据洛伦兹力提供向心力，得 由几何关系，可得 联立，解得 （2）①对粒子，从O点到刚要进入磁场，由动能定理，得 粒子在磁场中的运动轨迹，如图乙所示， 根据洛伦兹力提供向心力，得 由几何关系，可得 联立，解得 ， ②粒子从第一次经过AC边到第二次经过AC边的运动轨迹如图丙所示， 粒子在电场中的运动可以分解为沿着电场方向的匀加速直线运动和垂直电场方向的匀速直线运动，设v沿电场方向的分速度为v1，垂直电场方向的分速度为v2，由运动的合成和分解可知 ， 粒子在沿着电场方向的位移满足 粒子在垂直电场方向的位移满足 其中x为粒子第二次经过AC边的位置到A点的距离。 联立，解得 15. 如图所示，某传送装置由倾角为θ=37°的倾斜传送带和放在水平面上质量为M=1kg的长木板组成，长木板长为L=2m，其右端靠近传送带的底端B点，传送带逆时针转动的速率为v=2m/s，皮带始终处于绷紧状态。某时刻将质量为m=1kg的物块（可视为质点）无初速度地轻放在传送带的顶端A点，物块经1.2s到达传送带的底端B点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，与长木板间的动摩擦因数μ2=0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数μ3=0.1，不计物块从传送带滑上长木板时的机械能损失，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）传送带上A、B两点间的距离。 （2）物块从A点运动到B点的过程中，传送带对物块做的功及物块与传送带摩擦产生的热量。 （3）若在距离长木板左侧处有一固定挡板，长木板与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，则物块滑上长木板到长木板第一次速度减为0时所用的时间为多长。 【答案】（1）3.2m；（2）-11.2J；4.8J；（3） 【解析】 【详解】（1）物块与传送带共速前，所受摩擦力的方向沿传送带向下，根据牛顿第二定律，有 代入数据，解得 则物块从静止到加速到速度为v=2m/s所需的时间为 运动的位移为 因为，所以物块与传送带共速后还会继续加速下滑，运动的时间 根据牛顿第二定律，有 代入数据，解得 则物块与传送带共速到运动到B点，运动的位移 代入数据，解得 故传送带上A、B两点间的距离 （2）物块从A点运动到B点的过程中，设物块运动到B点的速度为v'，则 根据动能定理，有 联立并代入数据，解得传送带对物块做的功为 物块从A点运动到B点的过程中，与传送带共速前皮带运动的距离为 与传送带共速后皮带运动的距离为 可知，物块与传送带的相对位移为 则物块从A点运动到B点的过程中，与传送带摩擦产生的热量为 联立并代入数据，解得 Q=4.8J （3）物块刚滑上长木板，根据牛顿第二定律，对物块，有 对长木板，有 从物块滑上长木板至两者第一次共速，有 长木板运动的位移 物块运动的位移 联立并代入数据，解得 ，，， 可知，物块与长木板第一次共速时，物块未滑到长木板左边缘，后两者一起向左减速至碰到挡板，根据牛顿第二定律，有 两者运动的位移 解得两者一起向左减速至碰到挡板运动的时间 碰到挡板前，两者的速度 长木板与固定挡板发生弹性碰撞，可知碰撞过程中对长木板和挡板组成的系统，动量守恒和机械能守恒，则碰撞后，长木板的速度大小不变，方向反向，长木板与挡板碰撞后，物块向左运动，长木板向右运动，对长木板，根据牛顿第二定律，有 当长木板速度减为0时，根据运动学公式，有 联立并代入数据，解得 根据t5可求得当长木板速度减为0时，物块速度没有减为0且没有滑离长木板，故物块滑上长木板到长木板第一次速度减为0时所用的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$