精品解析：2025届湖南省长沙市长郡中学高三上学期月考物理试卷（一）

2025届湖南省长沙市长郡中学高三上学期月考物理试卷（一） 考前演练（自编供学生使用） （考试时间：75分钟　试卷总分：100分） 一、单选题（本大题共6小题，共24分） 1. 关于万有引力定律，下列说法正确的是( ) A. 牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值 B. 万有引力定律只适用于天体之间 C. 万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律 D. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：牛顿提出了万有引力定律，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的，故A错误；万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，是自然界一种基本相互作用的规律，故B错误，C正确；根据万有引力公式可知，在近日点的距离比远日点的距离小，所以在近日点万有引力大，故D错误． 考点：万有引力定律及其应用 【名师点睛】对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一．从公式的适用条件、物理意义、各量的单位等等全面理解万有引力定律公式． 2. 如图所示，有一个小朋友，把两个半圆柱玩具甲、乙相接触并静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱玩具丙，三者半径相同。现通过外力使甲缓慢向左移动，直至丙恰好降到地面，整个过程中乙保持静止。已知甲和乙的质量分别为和，与地面间的动摩擦因数均相同，丙的质量为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。则下列判断正确的是（　　） A. 没有加拉力时，甲与地面间的摩擦力大小为 B. 没有加拉力时，甲对地面的压力大小为 C. 乙与地面间的动摩擦因数可能为 D. 乙与地面间的动摩擦因数可能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对丙受力分析，丙受到甲乙的弹力的合力竖直向上，根据共点力平衡，合力大小等于重力，如图所示 根据几何关系可知弹力和竖直方向的夹角，故 地面对甲的摩擦力大小为，对甲受力分析，如图所示 根据共点力平衡，水平方向上 解得 在竖直方向上 故AB错误； CD．丙恰好降到地面时，甲和乙与丙之间的相互作用力最大为 ，甲和乙恰好不相对地面滑动，对丙受力分析，如图所示 由几何关系可知 与竖直方向的夹角，根据共点力平衡，可得 解得 对乙受力分析如图所示 最大静摩擦力至少为 竖直方向上 且 解得 由于 故C错误，D正确。 故选D 3. 我国首个火星探测器——“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2 B. “天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度 C. 若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为 D. 着陆器在火星表面所受重力约为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．混淆了发射速度与环绕速度，应该是火星探测器的发射速度大于11.2，选项A错误； B．在轨道Ⅱ的Q点处作外切圆，容易比较，选项B错误； C．由，，求得 选项C正确； D．由，易知着陆器在火星表面所受重力约为，选项D错误。 故选C。 4. 竖直正对放置的平行板电容器两极板连成如图所示的电路，R为滑动变阻器，一个带负电的小球悬挂在电容器的内部。闭合开关，电路稳定后，悬线偏离竖直方向的夹角为，则下列判正确的是（　　） A. 保持开关闭合，变阻器滑片向左移动，则不变 B. 保持开关闭合，略向左移动左板，则增大 C. 断开开关后，略向右移动右板，则减小 D. 断开开关后，略向上移动板，则减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．保持开关闭合，电路为断路，变阻器滑片无论怎样移动，电容器两板间的电势差不变，所以不变，故A正确； B．保持开关闭合，则有板间场强为 略向左移动左板，则E减小，小球受到的电场力减小，则减小，故B错误； CD．断开开关后，两板带电量不变，可得 板间场强为 联立可得 即板间的场强与板距无关，小球受到的电场力不变，则不变，略向上移动板，正对面积减小，场强变大，小球受到的电场力变大，则变大，故CD错误。 故选A。 5. 如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动，小球将做周期为的往复运动，则（　　） A. 小球做简谐运动 B. 小球动能的变化周期为 C. 两根弹簧的总弹性势能的变化周期为 D. 小球的初速度为时，其运动周期为 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A错误； BC．假设杆中点为，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为，可知小球做周期为的往复运动过程为 根据对称性可知小球从与，这两个过程的动能变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为，两根弹簧的总弹性势能的变化周期为，B正确，C错误； D．小球的初速度为时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式 可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为时，其运动周期应小于，D错误； 故选B。 6. 如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h=0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程（单位：m），不计一切摩擦和空气阻力，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块从水平台上O点飞出的速度大小为2m/s B. 小物块从O点运动到P点的时间为1s C. 小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5 D. 小物块刚到P点时速度的大小为10m/s 【答案】B 【解析】 【分析】对小物块由动能定理可以求出物块的速度，物块做平抛运动，应用平抛运动规律，抓住y和x的函数关系，求出水平位移和竖直位移，从而求出运动的时间，结合平行四边形定则求出P点的速度大小和方向。 【详解】A．根据动能定理得 解得小物块从水平台上O点飞出的速度 故A错误； B．小物块从O点水平抛出做平抛运动，竖直方向 水平方向 解得 又有联立解得 ， 根据得 故B正确； C．到达P点竖直分速度 根据平行四边形定则知 故C错误； D．根据平行四边形定则知，P点的速度 故D错误。 故选B。 二、多选题（本大题共4小题，共20分） 7. 大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如左图所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV。则下列说法中正确的是（　　） A. 这些氢原子最多能发出6种不同频率的光 B. 跃迁到基态时，会辐射射线 C. 能使金属钨发生光电效应的光有3种 D. 若将电源的正负极调换，其遏制电压为8.21V 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A．这些氢原子最多能发出种不同频率的光，故A正确； B．γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁时放出的，故B错误。 C．根据跃迁规律可知从n=4向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E4-E1=12.75eV，从n=3向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E3-E1=12.09eV，从n=2向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E2-E1=10.2eV，其他的跃迁辐射光子的能量均小于金属钨的逸出功，故能使金属钨发生光电效应的光有3种，故C正确。 D．若将电源正负极调换，加反向电压，其遏制电压为eUC=12.75eV -4.54eV =8.21eV，则UC=8.21V，故D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自由状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车质量是滑块质量的2倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 滑块到达B点时的速度大小为 B. 弹簧获得的最大弹性势能为mgR C. 滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为 D. 滑块第一次从A点运动到B点时，小车对滑块的支持力大小为4mg 【答案】BD 【解析】 【详解】AD．滑块从A滑到B时，满足水平方向动量守恒，机械能守恒，则有 ， 解得 ， 运动到B点时对滑块受力分析 解得 FN = 4mg 故A错误、D正确； B．滑块运动到小车最右端时根据水平方向动量守恒可知二者均静止，则减少的重力势能全部转化为弹性势能，故B正确； C．从A到B滑下过程由人船模型 ，x1＋x2 = R 解得小车的位移应当是 故C错误。 故选BD。 9. 为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水中有一点光源S，能同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域内只有b光，中间小圆内为复色光，下列说法正确的是（　　） A. a光的折射率大于b光的折射率 B. 在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度 C. 观察到的光源S的位置比实际位置浅一些 D. 通过相同的单缝，a光的衍射现象比b光更明显 【答案】AC 【解析】 【详解】A．环状区域内只有b光，可知a光发生全反射时，b光未发生全反射，则a光的临界角小于b光的临界角，因此由可知，a光的折射率大于b光的折射率，故A正确； B．由可知，在水中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故B错误； C．由于折射的原因，观察到光源的位置比实际位置浅一些，故C正确； D．a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，根据可知，a光的波长小于b光的波长，所以通过相同的单缝，b光的衍射现象比a光更明显，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的图象，图中数据均为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向 B. 磁场的宽度一定大于 C. 磁场的磁感应强度为 D. 金属线框在的时间内所产生的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向，故A错误； B．由图像可知，金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，速度为，运动时间为，所以金属框的边长为 MN和PQ之间的距离要大于金属框的边长，则MN和PQ之间的距离大于，故B正确； C．在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则有 又 联立解得 故C正确； D．金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得 金属框在磁场中的运动过程中金属框不产生感应电流，所以金属线框在的时间0-t3内所产生的热量为，故D错误。 故选BC。 三、实验题（本大题共2小题，共16分） 11. 物理兴趣小组想探究某种热敏电阻的阻值随温度的变化。 （1）兴趣小组测出某种热敏电阻的图像如图1所示，那么他们选用的应该是下图______电路（填“甲”或“乙”），由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而______（填“增大”或“减小”）； （2）小马同学用一个内部电源电动势为3V、中值电阻为100Ω的欧姆表（已调零）接在上述热敏电阻（伏安特性曲线如图1所示）两端，测量其阻值，如图2所示，则测量值为______（结果保留3位有效数字）。 【答案】 ①. 乙 ②. 减小 ③. 400 【解析】 【详解】（1）[1]描绘热敏电阻的伏安特性曲线，要求电压从0开始调节，故选择分压电路乙； [2]图像上各点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻的倒数，由图1可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 （2）[3]设热敏电阻两端电压为U、通过热敏电阻的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据得 作出图线如图所示 图线交点表示此时热敏电阻的电压为2.4V、电流为6mA，故其电阻为 12. 某学习小组的三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有___________； A．两球的质量应相等 B．两球应同时落地 C．应改变装置的高度，多次实验 D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切（水平板足够长），两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象是___________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象； （3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为，如果重力加速度g取，则照相机的闪光频率是___________；小球经过B点时的速度大小为___________。 【答案】 ①. BC##CB ②. P球击中Q球 ③. 10 ④. 2.5 【解析】 【详解】（1）[1]小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动。A球在竖直方向上的运动情况与B球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地。实验时，需A、B两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及打击力度应该有变化，要进行3~5次实验得出结论。本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质，故BC正确，AD错误。 （2）[2]两球在水平方向的运动是相同的，则在相同的时间内水平位移相同，则实验可观察到的现象是P球击中Q球。 （3）[3][4]从图中看出，A、B、C三个点间的水平位移均相等 因此这3个点是等时间间隔点。竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即 解得 闪光频率 小球运动中水平分速度的大小 小球经过B点的竖直分速度 则经过B点的速度 四、解答题（本大题共3小题，共48分） 13. 如图1所示，水平放置的两导热汽缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两汽缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为、，两活塞及刚性杆总质量为。两汽缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底部距离均为。已知大气压强，环境温度，取重力加速度。设活塞移动过程中不漏气。 （1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在汽缸的底部，求此时环境的温度。 （2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，求此过程中活塞移动的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在汽缸的底部，气体做等压变化，有 解得此时环境温度为 （2）经一段时间后活塞达到稳定状态，则 解得 气体做等温变化，有 解得稳定后的体积为 气体体积的减小量为 且 解得此过程中活塞移动的距离为 14. 如图所示，在水平轨道上A点固定一弹簧发射器，D点与半径R=lm的竖直半圆形轨道相接，O为轨道圆心、D为最低点：粗糙部分BC段长l=lm，其余部分光滑．将质量kg的物块a压紧弹簧，释放后滑块a与静置于C点右侧的质量kg的物块b发生弹性正碰．已知物块与BC面的动摩擦因数μ=0. 25.物块均可看成质点． (1)若物块b被碰后恰好能通过圆周最高点E，求其在平抛运动中的水平位移大小； (2)在弹性势能J时弹出物块a，求b被碰后运动到D点时对圆弧轨道的压力； (3)用质量kg物块c取代a，问：弹性势能EP取值在什么范围内，才能同时满足以下两个条件（不考虑物块b脱离轨道后可能的碰撞） ①物块c能与b碰撞；②c与b的碰撞不超过2次.（已知碰撞是弹性正碰） 【答案】(1)x=2m (2)，方向竖直向下 (3) 【解析】 【详解】（1）恰好过最高点： 得 做平抛运动： ， 得 所以，平抛运动的水平位移为： x=vt=2R=2m （2）由动能定理： 得 m/s 得： va2= –4m/s，vb2=8m/s 得： FN=74N 方向竖直向下 根据牛顿第三定律，N，方向竖直向下． （3）情况1发生一次弹性碰撞：物块b在半圆形轨道上运动高度超过O点等高点，则 得 因为质量相等的两个物体发生弹性碰撞，交换速度，所以碰前c的速度； 得 J 情况2发生二次弹性碰撞：要碰 J 仅碰两次 J 且7. 5J<12. 5J 综上 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场。原点O处有一粒子源，可在xOy平面内的x轴上方沿各个方向均匀发射比荷为、速度大小为的带正电的粒子。一足够长的粒子收集板PQ垂直于x轴放置，底端P位于处，当粒子打到收集板时立即被吸收。当粒子沿与x轴正方向夹角为方向发射时，粒子恰好打在收集板上的P点。不计粒子重力和粒子间相互作用，粒子被吸收的过程中收集板始终不带电，已知，。 （1）求磁感应强度B的大小； （2）在一段时间内，粒子源发射的粒子不能打到收集板PQ上的数目占粒子总数的百分比； （3）粒子源发射的粒子中会有两个不同方向入射的粒子打在收集板PQ上的同一位置，求PQ上这种位置分布的区域长度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当粒子沿与x轴正方向夹角为方向发射时，粒子恰好打在收集板上的P点，粒子运动轨迹如图所示 由几何关系可知粒子运动的轨道半径为 在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 （2）当粒子轨迹恰好和收集板相切时，粒子运动轨迹如图所示 由几何关系可知 解得粒子速度与x轴负方向的夹角 在一段时间内，粒子源发射的粒子不能打到收集板上的数目占粒子总数的百分比为 （3）粒子源发射的粒子有两个不同方向入射的粒子打在在PQ上的同一位置，临界点1：如图所示 初速度与轴成的粒子轨迹直径与PQ交于M，这是PQ上离P最远的亮点 解得 则有 临界点2，如图所示 初速度与轴成的粒子轨迹与PQ相切于N，则有 解得 则有 综合上述，所求区域长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届湖南省长沙市长郡中学高三上学期月考物理试卷（一） 考前演练（自编供学生使用） （考试时间：75分钟　试卷总分：100分） 一、单选题（本大题共6小题，共24分） 1. 关于万有引力定律，下列说法正确的是( ) A. 牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值 B. 万有引力定律只适用于天体之间 C. 万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律 D. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的 2. 如图所示，有一个小朋友，把两个半圆柱玩具甲、乙相接触并静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱玩具丙，三者半径相同。现通过外力使甲缓慢向左移动，直至丙恰好降到地面，整个过程中乙保持静止。已知甲和乙的质量分别为和，与地面间的动摩擦因数均相同，丙的质量为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。则下列判断正确的是（　　） A. 没有加拉力时，甲与地面间的摩擦力大小为 B. 没有加拉力时，甲对地面的压力大小为 C. 乙与地面间动摩擦因数可能为 D. 乙与地面间的动摩擦因数可能为 3. 我国首个火星探测器——“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2 B. “天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度 C. 若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为 D. 着陆器在火星表面所受重力约为 4. 竖直正对放置的平行板电容器两极板连成如图所示的电路，R为滑动变阻器，一个带负电的小球悬挂在电容器的内部。闭合开关，电路稳定后，悬线偏离竖直方向的夹角为，则下列判正确的是（　　） A. 保持开关闭合，变阻器滑片向左移动，则不变 B. 保持开关闭合，略向左移动左板，则增大 C. 断开开关后，略向右移动右板，则减小 D. 断开开关后，略向上移动板，则减小 5. 如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动，小球将做周期为的往复运动，则（　　） A. 小球做简谐运动 B. 小球动能的变化周期为 C. 两根弹簧的总弹性势能的变化周期为 D. 小球的初速度为时，其运动周期为 6. 如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h=0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程（单位：m），不计一切摩擦和空气阻力，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块从水平台上O点飞出的速度大小为2m/s B. 小物块从O点运动到P点的时间为1s C. 小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5 D. 小物块刚到P点时速度的大小为10m/s 二、多选题（本大题共4小题，共20分） 7. 大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如左图所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV。则下列说法中正确的是（　　） A. 这些氢原子最多能发出6种不同频率的光 B. 跃迁到基态时，会辐射射线 C. 能使金属钨发生光电效应的光有3种 D. 若将电源的正负极调换，其遏制电压为8.21V 8. 如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自由状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车质量是滑块质量的2倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 滑块到达B点时的速度大小为 B. 弹簧获得最大弹性势能为mgR C. 滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为 D. 滑块第一次从A点运动到B点时，小车对滑块的支持力大小为4mg 9. 为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水中有一点光源S，能同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域内只有b光，中间小圆内为复色光，下列说法正确的是（　　） A. a光的折射率大于b光的折射率 B. 在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度 C. 观察到的光源S的位置比实际位置浅一些 D. 通过相同的单缝，a光的衍射现象比b光更明显 10. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的图象，图中数据均为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向 B. 磁场的宽度一定大于 C. 磁场的磁感应强度为 D. 金属线框在的时间内所产生的热量为 三、实验题（本大题共2小题，共16分） 11. 物理兴趣小组想探究某种热敏电阻阻值随温度的变化。 （1）兴趣小组测出某种热敏电阻的图像如图1所示，那么他们选用的应该是下图______电路（填“甲”或“乙”），由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而______（填“增大”或“减小”）； （2）小马同学用一个内部电源电动势为3V、中值电阻为100Ω的欧姆表（已调零）接在上述热敏电阻（伏安特性曲线如图1所示）两端，测量其阻值，如图2所示，则测量值为______（结果保留3位有效数字）。 12. 某学习小组的三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有___________； A．两球的质量应相等 B．两球应同时落地 C．应改变装置的高度，多次实验 D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切（水平板足够长），两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象是___________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象； （3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为，如果重力加速度g取，则照相机的闪光频率是___________；小球经过B点时的速度大小为___________。 四、解答题（本大题共3小题，共48分） 13. 如图1所示，水平放置的两导热汽缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两汽缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为、，两活塞及刚性杆总质量为。两汽缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底部距离均为。已知大气压强，环境温度，取重力加速度。设活塞移动过程中不漏气。 （1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在汽缸的底部，求此时环境的温度。 （2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，求此过程中活塞移动的距离。 14. 如图所示，在水平轨道上A点固定一弹簧发射器，D点与半径R=lm的竖直半圆形轨道相接，O为轨道圆心、D为最低点：粗糙部分BC段长l=lm，其余部分光滑．将质量kg的物块a压紧弹簧，释放后滑块a与静置于C点右侧的质量kg的物块b发生弹性正碰．已知物块与BC面的动摩擦因数μ=0. 25.物块均可看成质点． (1)若物块b被碰后恰好能通过圆周最高点E，求其在平抛运动中水平位移大小； (2)在弹性势能J时弹出物块a，求b被碰后运动到D点时对圆弧轨道的压力； (3)用质量kg的物块c取代a，问：弹性势能EP取值在什么范围内，才能同时满足以下两个条件（不考虑物块b脱离轨道后可能的碰撞） ①物块c能与b碰撞；②c与b的碰撞不超过2次.（已知碰撞是弹性正碰） 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场。原点O处有一粒子源，可在xOy平面内的x轴上方沿各个方向均匀发射比荷为、速度大小为的带正电的粒子。一足够长的粒子收集板PQ垂直于x轴放置，底端P位于处，当粒子打到收集板时立即被吸收。当粒子沿与x轴正方向夹角为方向发射时，粒子恰好打在收集板上的P点。不计粒子重力和粒子间相互作用，粒子被吸收的过程中收集板始终不带电，已知，。 （1）求磁感应强度B的大小； （2）在一段时间内，粒子源发射的粒子不能打到收集板PQ上的数目占粒子总数的百分比； （3）粒子源发射粒子中会有两个不同方向入射的粒子打在收集板PQ上的同一位置，求PQ上这种位置分布的区域长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$