精品解析：2025届四川省德阳市高三上学期质量监测考试（一）物理试题

德阳市高中2022级质量监测考试（一） 物理试卷 说明： 1.本试卷分第I卷和第II卷，共8页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。 2.本试卷满分100分，75分钟完卷。 第Ⅰ卷（选择题 共43分） 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，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，选错得0分.） 1. 放射性同位素电池简称“同位素电池”，它的热源是放射性同位素。如图把放射性同位素放在电池中心作为热源，周围用热电元件包覆，其核反应方程为，衰变过程放出高能量的射线，使电池内部温度升高，在热电元件中将内能转化成电能。以下说法正确的是（　　） A. α射线比γ射线更易于屏蔽 B. 核比核比结合能更大 C. 为保证电池的长寿命应选用半衰期短的热源 D. 同位素电池须做好防护，在五六千米深海的高压下热源的半衰期可能导致改变 【答案】A 【解析】 【详解】A．α射线的穿透性比γ射线的穿透性弱，所以α射线比γ射线更易于屏蔽，故A正确； B．核反应方程式中，生成物比反应物稳定，即生成物的比结合能比反应物的比结合能大，可知核比核比结合能小，故B错误； C．为保证电池的长寿命，所以热源存在的时间应该越长，即选用半衰期长的热源，故C错误； D．半衰期仅与原子核自身有关，与化学环境、物理环境没有关系，故D错误。 故选A。 2. 篮球是中学生喜欢的一项运动，如图所示，某同学从同一高度的A、B两点先后将同一篮球抛出，且抛出点到篮板的水平距离B是A的两倍，篮球恰好都能垂直打在篮板上的P点，不计空气阻力，篮球从抛出到打在篮板的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从A点抛出时该同学对篮球做的功较多 B. 从B点抛出时篮球的动量变化量较大 C. 两次抛出的篮球运动时间相等 D. 两次抛出的篮球克服重力做功的功率均先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】BC．用逆向思维法，将篮球看成反向平抛运动，篮球在竖直方向下降的高度相同，根据竖直方向上的位移公式得 解得两次抛出的篮球运动时间 所以两次在空中运动的时间相等，根据动量定理可知两次运动重力（合力）的冲量相等，则动量的变化量相等，即 故B错误，C正确； A．由图可知从A点投出的篮球比从B点投出的篮球的水平位移小，根据水平方向上的运动学公式得 所以有 即从A点投出的篮球在水平方向的分速度小于在B点在水平方向的分速度，可得被抛出的速度大小为 则初始时 即从A点投出的篮球的速度小，动能小，该同学对篮球所做的功更少，故A错误； D．克服重力做功的功率为 可知随着竖直方向的速度逐渐变小，克服重力做功的功率逐渐变小，故D错误。 故选C。 3. 边长为2L的正方形abcd，点M、N、P、S分别为边ab、cd、ad、bc的中点，点O为直线PS和MN的交点，a、M、b、N、d五点处固定有电荷量为的点电荷，点c处固定有电荷量为的点电荷，已知、、分别表示点P、O、S三点处的电势，E表示点O处的电场强度大小，静电力常量为k，则（　　） A. B. C. 将一带负电的检验电荷沿着直线PS从P点移动到S点过程中电场力先不做功再做负功 D. 将一带正电的检验电荷沿着直线PS从P点移动到S点过程中电场力先做正功再做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．b、c两点的等量异种电荷形成的电场中，P点和O点电势相等，另外四个正电荷形成的电场中，在P点和O点的电势也相等，所以 B．根据对称性M、N两点的正电荷形成的电场在O点场强为0，同理b、d两点的正电荷在O点的场强也为0；O点场强等于a、c两点的等量异种电荷在O场强的场强 故B正确； C．将一带负电的检验电荷沿着直线PS从P点移动到S点过程中，b、c两点的等量异种电荷形成的电场对其不做功，再根据对称性，另外四个正电荷对此负电荷的电场力先做正功再做负功，C错误； D．同理，将一带正电的检验电荷沿着直线PS从P点移动到S点过程中，电场力先做负功再做正功，D错误； 故选B。 4. 如图（a）所示，以地球球心为坐标原点，建立xOy平面直角坐标系，某人造卫星在xOy平面内绕地球做匀速圆周运动，运动方向如图中标注，其圆周运动轨迹与x轴交点为A。现从卫星经过A点开始计时，将人造卫星所受地球的万有引力沿x轴、y轴两个方向进行正交分解，得到沿x轴、y轴两个方向的分力，，其中随卫星运动时间t变化图像如图（b）所示，已知卫星质量为m，地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，忽略地球自转，则（　　） A. 该人造卫星圆周运动轨迹半径为2R B. 图（b）中 C. 任何时刻均满足 D. 该人造卫星的速度大小与地球第一宇宙速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】物体在地面受万有引力等于重力，该人造卫星在A点时，所受万有引力为0.5mg，根据万有引力公式 解得 故A错误； B．物体在地面受万有引力等于重力 据图可知中t1为半个周期 根据万有引力提供向心力 解得 故B正确； C．卫星轨道为圆，、的合力即为万有引力，等于0时刻的，据图可知 所以 故C错误； D．该人造卫星的速度大小与地球第一宇宙速度大小之比为 地球第一宇宙速度 该卫星 又 解得该人造卫星的速度大小与地球第一宇宙速度大小之比为，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一根轻质的不可伸长的细线两端分别系在水平天花板上的A、B两点，有一质量及大小均不计的光滑动滑轮跨在细线上，滑轮通过绝缘细线悬挂一带正电且可视为质点的物块。空间存在竖直向下的匀强电场，物块处于静止状态。现将电场强度方向由竖直向下缓慢逆时针转动到水平向右，A、B间细线的张力大小为F1，滑轮与物块之间细线张力大小为F2，则（　　） A. F1逐渐增大 B. F1逐渐减小 C. F2逐渐增大 D. F2先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】一根绳上的力大小处处相等，则初始时合力的方向为竖直向下，则设A、B间细线与竖直方向夹角为θ，则 初始时，物块受到的重力和电场力之和（看作等效重力）等于滑轮与物块之间细线张力 AB绳上的张力 随着电场强度方向由竖直向下缓慢逆时针转动到水平向右，电场力也逐渐逆时针转动到水平向右，随着电场力和重力夹角增大，等效重力G′逐渐减小，即F2逐渐减小，AB细绳与等效重力方向之间的夹角也在逐渐减小，如图中θ′，则cosθ′ > cosθ，可知F1在逐渐减小。 故选B。 6. 如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向以初速度大小v（未知）射入磁场，粒子仅能从正方形cd边（含c、d两点）射出正方形区域，该粒子在磁场中运动时间为t，不计粒子的重力，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．粒子在磁场中圆周运动周期 洛伦兹力提供向心力 得 如果粒子从c点射出，画出粒子在磁场中运动的轨迹示意图，可知粒子圆周运动的圆周角为 所用时间为 如果粒子从d点射出，画出粒子在磁场中运动的轨迹示意图，可知粒子圆周运动的圆周角为，所用时间为 所以粒子运动时间t，有 故AB错误； CD．如果粒子从c点射出，画出粒子在磁场中运动的轨迹示意图，根据几何关系，射出磁场时的速度反向延长线通过a点，磁场的边长为L，设粒子的轨道半径为r，由几何关系得 由洛伦兹力提供向心力得 联立解得 如果粒子从d点射出，画出粒子在磁场中运动的轨迹示意图，根据几何关系 由洛伦兹力提供向心力得 联立解得 粒子仅能从正方形cd边（含c、d两点）射出正方形区域，所以 C错误，D正确。 故选D。 【点睛】 7. 如图所示，将一个中间有孔的质量为m的小木块套在粗糙横杆上，木块两侧连接相同的轻弹簧，轻弹簧的另一端与箱子内壁连接，横杆两端固定在箱子上，箱子与横杆总质量为M，现将整个装置放在光滑地面上，此时木块位于横杆中点，且两弹簧均处于自然长度，时刻对箱子施加水平向右的恒力F，在时（足够大），撤去F，该过程F对箱子做功为W。已知木块与横杆之间动摩擦因数为，重力加速度大小为g，整个运动过程，弹簧的变化始终在弹性限度内，木块并未接触箱子左右两侧，则下列说法一定正确的是（　　） A. B. 最终稳定时箱子速度大小为 C. 若，F作用瞬间，箱子的加速度大小为 D. 若，F作用瞬间，箱子的加速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．如果拉力较小，木块和箱子不发生相对滑动 位移为 拉力做的功 如果拉力较大，则小木块会发生相对滑动 箱子的位移 该过程F对箱子做功为 故A错误； B．最终稳定时木块和箱子速度相同，根据动量定理 解得 故B正确； CD．设木块和箱子刚好发生相对滑动，此时两者之间的摩擦力达到最大静摩擦力 对于小木块 得 此时拉力大小 若 F作用瞬间，木块和箱子不发生相对滑动，箱子的加速度大小 若 F作用瞬间，木块和箱子发生相对滑动，箱子的加速度大小为 若，不知F与的关系，所以作用瞬间，箱子的加速度大小，两种情况都有可能。 故CD错误； 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分.每小题有多个选项符合题目要求，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. 在x轴上传播的简谐横波在时刻的波形图如图（a）所示，P、Q为该波上两个质点，此时P位于平衡位置，Q位于波峰。图（b）为P质点的振动图像。则（　　） A. 该波传播方向为x轴正方向 B. 时，质点Q的速度最大 C. 在0~1.2s内质点P运动的路程为1m D. 处质点的振动方程为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图（b）为P质点的振动图像,0时刻P点的运动方向为y轴正方向，根据质点运动方向与传播方向的关系，该波传播方向为x轴正方向，故A正确； B．根据图（b）为P质点的振动图像，可知此简谐波的周期为0.8s，故时，质点Q在波谷，其速度为零，故B错误； C．在0~1.2s内质点P运动的路程为 故C错误； D．此列波 处质点初相位 其振动方程为 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示的竖直平面内，螺线管与电容器两极板相连，两极板间距离足够大，两板之间有一水平固定绝缘平台上放置有带正电小球，时对螺线管区域施加竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度随时间的变化率，不计一切电阻，以下关于小球的速度v，加速度a、流过螺线管线圈某截面的电流i随时间t的变化v-t、a-t、i-t图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】CD．根据电磁感应可知通电螺线管产生的感应电动势为 由楞次定律可得电容器下极板为正极。在充电过程中极板间电势差也与时间成正比，感应电动势与极板间电压之差保持稳定值，根据可知电荷量随时间均匀增加，由可知电流恒定不变。故C错误，D正确； AB．电容器两端的电压随时间均匀增大，则根据可知极板间的场强均匀增大，场强较小时，电场力小于重力，小球在平面能保持静止，加速度为0，速度也为0，当场强逐渐增大，电场力大于重力，则 场强均匀增大，则加速度均匀增大，在图像中斜率逐渐增大。故A错误，B正确。 故选BD。 10. 如图为一折射率的玻璃砖截面示意图，其截面一侧是以O点为圆心、半径为R的四分之一圆弧，其余两侧为直面AC与BC，且。仅靠O点下方有一单色激光发射器S，能在玻璃砖截面所在的平面内发出过O点的光束，现让激光发射器S绕过O点垂直于纸面的轴开始顺时针匀速转动，转动周期为T，观察到玻璃砖AC面和BC面上有光斑移动，光在真空中速度大小为c，不考虑光线的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 光线透过玻璃砖最长时间为 B. 光斑从玻璃砖AC面消失到BC面出现的时间间隔为 C. 光斑在玻璃砖AC面上刚要消失的瞬时速度为 D. 在发射器S开始转动的一个周期内，能观察到AC面和BC面上有光斑的时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．光线透过玻璃砖最长时间为从C点射出的光线，则 又 联立，解得 故A错误； BD．若射到E点和G点的光线恰能发生全反射，可知射到AE之间和GB之间的光线都能从透明光学部件中射出，如图所示 由 解得 根据几何关系可知 可知光斑从玻璃砖AC面消失到BC面出现的时间间隔为 在发射器S开始转动的一个周期内，能观察到AC面和BC面上有光斑的时间为 故B错误；D正确； C．把光斑在玻璃砖AC面上刚要消失的瞬时速度分解为沿光线方向和垂直光线方向，可得 又 ， 联立，解得 故C正确。 故选CD。 第II卷（非选择题共57分） 三、实验题（本题共2小题，共14分.把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答.） 11. 如图所示为一双量程（“×1”和“×10”）电阻表的内部电路图，当单刀双掷开关接1时，电阻表的挡位为__________（选填“×1”或“×10”），电阻调零后将待测电阻接在a、b间，发现电流表指针偏转角很小，断开电路并将挡位换成另一挡位，再次电阻调零时，需将滑动变阻器R的滑片__________（选填“向上”或“向下”）移动。一同学用改装好的电阻表按如图所示的电路与二极管相连，电阻表的指针偏转角__________（选填“很小”或“很大”）。 【答案】 ①. ×1 ②. 向上 ③. 很大 【解析】 【详解】[1]根据题意，由并联分流原理可得，当单刀双掷开关接1时，灵敏电流计与电阻R1R2组成的电流表量程较大，内阻较小，所以组成的电阻表中值电阻小，电阻表挡倍率小，为“×1”挡。 [2]将挡位换成另一挡位，即将单刀双掷开关S与1接通换成与2接通，电流表满偏时，干路电流减小了，则调零时需增大滑动变阻器接入电路的电阻，即滑动变阻器R的滑片向上移动。 [3]电阻挡时，电流由红表笔流入黑表笔流出，对于二极管来说，是正向电流，所以电阻小，电阻表指针偏转角大。 12. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置“探究动量守恒定律”，AB是倾角大小可以调节的长木板，BC是气垫导轨（气垫导轨可看成光滑轨道），忽略小球通过B点时的速度变化，光电门1与光电门2固定在气垫导轨BC上。 （1）将质量为m、直径为d1的小球a从长木板上的位置O1由静止释放，小球a通过光电门1、2的挡光时间分别为Δt1与Δt2，当___________时，表明气垫导轨已调至水平位置。 （2）将质量为3m、直径为d2的小球b静置于气垫导轨上的位置O2，使小球a从长木板上的位置O1由静止释放，小球a先后通过光电门的挡光时间分别为Δt3与Δt4，小球b通过光电门的挡光时间为Δt5。 ①若小球a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为___________； ②若小球a、b发生的是弹性碰撞，则___________； （3）若小球a、b发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小球a的直径d1不变，逐渐增大小球a的质量，则碰撞之前小球a的挡光时间Δt6与碰撞之后小球b的挡光时间Δt7的比值逐渐趋近于___________。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]若气垫导轨调至水平位置，则小球a在气垫导轨上将做匀速直线运动，即当时，表明气垫导轨已调至水平位置。 （2）①[2] 小球a先后通过光电门的挡光时间分别为Δt3与Δt4，则小球a先后通过光电门的速度为 ， 小球b通过光电门的挡光时间为，则小球b通过光电门的速度为 若小球a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为 解得 ②[3] 若小球a、b发生的是弹性碰撞，则 ， 解得 则 （3）[4]设小球a的质量为M，若小球a、b发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、能量守恒，有 ， 整理得 当时，逐渐趋近于。 四、计算题（本大题共3小题，共43分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数字计算的题，答案中必须写出数字和单位.） 13. 如图所示，一个导热良好的圆柱形汽缸开口向上竖直放置于水平面上，缸内有一形状不规则的文物，且封闭有一定质量的理想气体.初始时刻，气体的温度为7℃，质量为m、横截面积为S的活塞到汽缸底部的距离为h.现环境温度缓慢升高到27℃时，活塞离汽缸底部的距离变为H，此过程中缸内气体吸收的热量为Q。已知大气压恒为，重力加速度大小为g，热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系为，活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦，忽略文物热胀冷缩的影响。求： （1）汽缸内放置的文物的体积； （2）该过程中气体增加的内能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设汽缸内放置的文物体积为，初态 末态 气体做等压变化 解得汽缸内放置的文物的体积 【小问2详解】 气体的压强为 外界对气体做功为 根据热力学第一定律，该过程中气体增加的内能为 14. 如图所示，APB为四分之一光滑圆弧轨道，O点为圆心，半径为R，最低点B点的切线水平，一平板车b放在足够长光滑水平凹槽内，可以自由移动，平板车长为2.75R，初始时平板车一端与轨道B端平滑相接且静止，在凹槽右侧的水平光滑地面EF（平板车顶端与EF刚好齐平）上方固定有一根光滑横杆，两物块c、d通过一根轻弹簧相连，其中物块d套在光滑横杆GH上，可自由移动，物块c放在光滑水平面EF上，初始时弹簧处于原长。现一物块a以某一竖直向下的初速度从A点开始运动，经过P点时物块a对轨道的压力大小为4.4mg，OP与水平方向的夹角为53°，物块a滑上平板车后，经过一段时间，平板车b与凹槽右壁相撞后马上被锁定，且物块a和物块c碰后粘在一起，再经过一段时间，物块a、c刚好离开地面。已知物块a与平板车b的质量均为m，物块c、d的质量均为0.5m，物块a与平板车b间的动摩擦因数为，弹簧的劲度系数为k，弹簧的弹性势能表达式为（x为弹簧的形变量），重力加速度大小为g。求： （1）物块a在A位置的初速度大小； （2）物块a与物块c碰撞前的速度大小； （3）物块a与物块c刚好离开地面时，弹簧与水平方向夹角的正弦值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 经过P点时对物块进行受力分析，则 处运动到处的过程，由动能定理得 解得物块a在A位置的初速度大小 【小问2详解】 物块到达点时 解得物块到达点时的速度 物块滑上平板车后系统动量守恒，假设能共速，由动量守恒得 由能量守恒定律得 解得 ， 假设成立，当与凹槽右侧碰撞后，在上做减速运动，由动能定理得 解得物块a与物块c碰撞前的速度大小 【小问3详解】 物块碰撞过程中遵循动量守恒，即 解得 经过一段时间，物块a、c刚好离开地面，此时共速，即 根据能量守恒 对整体分析，弹簧拉力在竖直方向需与重力大小相等，则 方程联立，解得 15. 为了提高能源的利用率，目前国内外的城市轨道交通车辆中，大都采用再生制动方式，即将列车a制动产生的电能转化为待启动状态的列车b的动能，城市轨道交通的启停过程原理如图所示：两足够长粗糙平行金属直导轨MN、PQ的间距为L = 0.5 m固定在同一水平面内，轨道平面内存在磁感应强度大小为B = 1 T、方向竖直向下的匀强磁场，质量为m = 0.5 kg、电阻为R = 6 Ω的均匀金属丝制成一个半径为L = 0.5 m的单匝圆环a，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。t = 0时，开关S与1接通，恒流源（提供的电流强度恒为4 A）与金属环a连接，金属环a从静止开始向右做匀加速运动，t1 = 4 s时刻，将开关S掷向2接通阻值为R0 = 0.5 Ω定值电阻，同时对金属环a施加外力F，使金属环a做匀减速运动，在t2 = 6 s时刻金属环a减速至0，已知圆环与导轨的摩擦因数为μ = 0.2，忽略导轨的电阻、金属环的可能形变，金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g = 10 m/s2。求： （1）t1 = 4 s时刻，金属环a的速度的大小； （2）4 s ~ 6 s时间内，外力F随金属环a的速度v变化的关系式（以水平向左为正方向）； （3）若在t2 = 4 s时刻断开S，同时在金属环a的右侧足够远处无初速度地平放上金属环b（未画出），金属环b与金属环a完全相同，其圆心到两直导轨的距离也相等，经过时间Δt = 0.8 s，金属环b的速度达到最大值，则金属环b获得的最大动能是多少？ 【答案】（1）2 m/s2 （2）F = 1 − 0.25v（N）（8 m/s ≥ v ≥ 0） （3）0.04 J 【解析】 【小问1详解】 金属环a在磁场中受到的安培力 根据牛顿第二定律 解得 a1 = 2 m/s2 【小问2详解】 金属环a在4 s末的速度 此时将开关S掷向2，金属环a做匀减速运动，在t2 = 6 s时刻金属环a减速至0，可知加速度大小 方向向左，根据牛顿第二定律 由题意可知，金属环a夹在两导轨部分的两段的电阻均为1 Ω，两部分电阻并联总电阻为r = 0.5 Ω，则 解得 F = 1 − 0.25v（N）（8 m/s ≥ v ≥ 0） 【小问3详解】 金属环a做减速运动，b做加速运动，金属环b的速度达到最大值时，金属环b所受的安培力与摩擦力大小相等方向相反，设此时两金属环的速度分别为va和vb，则 对a由动量定理 对b由动量定理 联立上述各式得 vb = 0.4 m/s 则金属环b获得的最大动能是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 德阳市高中2022级质量监测考试（一） 物理试卷 说明： 1.本试卷分第I卷和第II卷，共8页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。 2.本试卷满分100分，75分钟完卷。 第Ⅰ卷（选择题 共43分） 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，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，选错得0分.） 1. 放射性同位素电池简称“同位素电池”，它的热源是放射性同位素。如图把放射性同位素放在电池中心作为热源，周围用热电元件包覆，其核反应方程为，衰变过程放出高能量的射线，使电池内部温度升高，在热电元件中将内能转化成电能。以下说法正确的是（　　） A. α射线比γ射线更易于屏蔽 B. 核比核比结合能更大 C. 为保证电池的长寿命应选用半衰期短的热源 D. 同位素电池须做好防护，在五六千米深海的高压下热源的半衰期可能导致改变 2. 篮球是中学生喜欢的一项运动，如图所示，某同学从同一高度的A、B两点先后将同一篮球抛出，且抛出点到篮板的水平距离B是A的两倍，篮球恰好都能垂直打在篮板上的P点，不计空气阻力，篮球从抛出到打在篮板的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从A点抛出时该同学对篮球做的功较多 B. 从B点抛出时篮球的动量变化量较大 C. 两次抛出的篮球运动时间相等 D. 两次抛出的篮球克服重力做功的功率均先增大后减小 3. 边长为2L的正方形abcd，点M、N、P、S分别为边ab、cd、ad、bc的中点，点O为直线PS和MN的交点，a、M、b、N、d五点处固定有电荷量为的点电荷，点c处固定有电荷量为的点电荷，已知、、分别表示点P、O、S三点处的电势，E表示点O处的电场强度大小，静电力常量为k，则（　　） A. B. C. 将一带负电的检验电荷沿着直线PS从P点移动到S点过程中电场力先不做功再做负功 D. 将一带正电的检验电荷沿着直线PS从P点移动到S点过程中电场力先做正功再做负功 4. 如图（a）所示，以地球球心为坐标原点，建立xOy平面直角坐标系，某人造卫星在xOy平面内绕地球做匀速圆周运动，运动方向如图中标注，其圆周运动轨迹与x轴交点为A。现从卫星经过A点开始计时，将人造卫星所受地球的万有引力沿x轴、y轴两个方向进行正交分解，得到沿x轴、y轴两个方向的分力，，其中随卫星运动时间t变化图像如图（b）所示，已知卫星质量为m，地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，忽略地球自转，则（　　） A. 该人造卫星圆周运动轨迹半径为2R B. 图（b）中 C. 任何时刻均满足 D. 该人造卫星的速度大小与地球第一宇宙速度大小之比为 5. 如图所示，一根轻质的不可伸长的细线两端分别系在水平天花板上的A、B两点，有一质量及大小均不计的光滑动滑轮跨在细线上，滑轮通过绝缘细线悬挂一带正电且可视为质点的物块。空间存在竖直向下的匀强电场，物块处于静止状态。现将电场强度方向由竖直向下缓慢逆时针转动到水平向右，A、B间细线的张力大小为F1，滑轮与物块之间细线张力大小为F2，则（　　） A. F1逐渐增大 B. F1逐渐减小 C. F2逐渐增大 D. F2先减小后增大 6. 如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向以初速度大小v（未知）射入磁场，粒子仅能从正方形cd边（含c、d两点）射出正方形区域，该粒子在磁场中运动时间为t，不计粒子的重力，则（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，将一个中间有孔的质量为m的小木块套在粗糙横杆上，木块两侧连接相同的轻弹簧，轻弹簧的另一端与箱子内壁连接，横杆两端固定在箱子上，箱子与横杆总质量为M，现将整个装置放在光滑地面上，此时木块位于横杆中点，且两弹簧均处于自然长度，时刻对箱子施加水平向右的恒力F，在时（足够大），撤去F，该过程F对箱子做功为W。已知木块与横杆之间动摩擦因数为，重力加速度大小为g，整个运动过程，弹簧的变化始终在弹性限度内，木块并未接触箱子左右两侧，则下列说法一定正确的是（　　） A. B. 最终稳定时箱子速度大小为 C. 若，F作用瞬间，箱子的加速度大小为 D. 若，F作用瞬间，箱子的加速度大小为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分.每小题有多个选项符合题目要求，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. 在x轴上传播的简谐横波在时刻的波形图如图（a）所示，P、Q为该波上两个质点，此时P位于平衡位置，Q位于波峰。图（b）为P质点的振动图像。则（　　） A. 该波传播方向为x轴正方向 B. 时，质点Q的速度最大 C. 在0~1.2s内质点P运动的路程为1m D. 处质点的振动方程为 9. 如图所示的竖直平面内，螺线管与电容器两极板相连，两极板间距离足够大，两板之间有一水平固定绝缘平台上放置有带正电小球，时对螺线管区域施加竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度随时间的变化率，不计一切电阻，以下关于小球的速度v，加速度a、流过螺线管线圈某截面的电流i随时间t的变化v-t、a-t、i-t图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图为一折射率的玻璃砖截面示意图，其截面一侧是以O点为圆心、半径为R的四分之一圆弧，其余两侧为直面AC与BC，且。仅靠O点下方有一单色激光发射器S，能在玻璃砖截面所在的平面内发出过O点的光束，现让激光发射器S绕过O点垂直于纸面的轴开始顺时针匀速转动，转动周期为T，观察到玻璃砖AC面和BC面上有光斑移动，光在真空中速度大小为c，不考虑光线的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 光线透过玻璃砖最长时间为 B. 光斑从玻璃砖AC面消失到BC面出现的时间间隔为 C. 光斑在玻璃砖AC面上刚要消失的瞬时速度为 D. 在发射器S开始转动的一个周期内，能观察到AC面和BC面上有光斑的时间为 第II卷（非选择题共57分） 三、实验题（本题共2小题，共14分.把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答.） 11. 如图所示为一双量程（“×1”和“×10”）电阻表的内部电路图，当单刀双掷开关接1时，电阻表的挡位为__________（选填“×1”或“×10”），电阻调零后将待测电阻接在a、b间，发现电流表指针偏转角很小，断开电路并将挡位换成另一挡位，再次电阻调零时，需将滑动变阻器R的滑片__________（选填“向上”或“向下”）移动。一同学用改装好的电阻表按如图所示的电路与二极管相连，电阻表的指针偏转角__________（选填“很小”或“很大”）。 12. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置“探究动量守恒定律”，AB是倾角大小可以调节的长木板，BC是气垫导轨（气垫导轨可看成光滑轨道），忽略小球通过B点时的速度变化，光电门1与光电门2固定在气垫导轨BC上。 （1）将质量为m、直径为d1的小球a从长木板上的位置O1由静止释放，小球a通过光电门1、2的挡光时间分别为Δt1与Δt2，当___________时，表明气垫导轨已调至水平位置。 （2）将质量为3m、直径为d2的小球b静置于气垫导轨上的位置O2，使小球a从长木板上的位置O1由静止释放，小球a先后通过光电门的挡光时间分别为Δt3与Δt4，小球b通过光电门的挡光时间为Δt5。 ①若小球a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为___________； ②若小球a、b发生的是弹性碰撞，则___________； （3）若小球a、b发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小球a的直径d1不变，逐渐增大小球a的质量，则碰撞之前小球a的挡光时间Δt6与碰撞之后小球b的挡光时间Δt7的比值逐渐趋近于___________。 四、计算题（本大题共3小题，共43分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数字计算的题，答案中必须写出数字和单位.） 13. 如图所示，一个导热良好的圆柱形汽缸开口向上竖直放置于水平面上，缸内有一形状不规则的文物，且封闭有一定质量的理想气体.初始时刻，气体的温度为7℃，质量为m、横截面积为S的活塞到汽缸底部的距离为h.现环境温度缓慢升高到27℃时，活塞离汽缸底部的距离变为H，此过程中缸内气体吸收的热量为Q。已知大气压恒为，重力加速度大小为g，热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系为，活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦，忽略文物热胀冷缩的影响。求： （1）汽缸内放置的文物的体积； （2）该过程中气体增加的内能。 14. 如图所示，APB为四分之一光滑圆弧轨道，O点为圆心，半径为R，最低点B点的切线水平，一平板车b放在足够长光滑水平凹槽内，可以自由移动，平板车长为2.75R，初始时平板车一端与轨道B端平滑相接且静止，在凹槽右侧的水平光滑地面EF（平板车顶端与EF刚好齐平）上方固定有一根光滑横杆，两物块c、d通过一根轻弹簧相连，其中物块d套在光滑横杆GH上，可自由移动，物块c放在光滑水平面EF上，初始时弹簧处于原长。现一物块a以某一竖直向下的初速度从A点开始运动，经过P点时物块a对轨道的压力大小为4.4mg，OP与水平方向的夹角为53°，物块a滑上平板车后，经过一段时间，平板车b与凹槽右壁相撞后马上被锁定，且物块a和物块c碰后粘在一起，再经过一段时间，物块a、c刚好离开地面。已知物块a与平板车b的质量均为m，物块c、d的质量均为0.5m，物块a与平板车b间的动摩擦因数为，弹簧的劲度系数为k，弹簧的弹性势能表达式为（x为弹簧的形变量），重力加速度大小为g。求： （1）物块a在A位置的初速度大小； （2）物块a与物块c碰撞前的速度大小； （3）物块a与物块c刚好离开地面时，弹簧与水平方向夹角的正弦值。 15. 为了提高能源的利用率，目前国内外的城市轨道交通车辆中，大都采用再生制动方式，即将列车a制动产生的电能转化为待启动状态的列车b的动能，城市轨道交通的启停过程原理如图所示：两足够长粗糙平行金属直导轨MN、PQ的间距为L = 0.5 m固定在同一水平面内，轨道平面内存在磁感应强度大小为B = 1 T、方向竖直向下的匀强磁场，质量为m = 0.5 kg、电阻为R = 6 Ω的均匀金属丝制成一个半径为L = 0.5 m的单匝圆环a，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。t = 0时，开关S与1接通，恒流源（提供的电流强度恒为4 A）与金属环a连接，金属环a从静止开始向右做匀加速运动，t1 = 4 s时刻，将开关S掷向2接通阻值为R0 = 0.5 Ω定值电阻，同时对金属环a施加外力F，使金属环a做匀减速运动，在t2 = 6 s时刻金属环a减速至0，已知圆环与导轨的摩擦因数为μ = 0.2，忽略导轨的电阻、金属环的可能形变，金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g = 10 m/s2。求： （1）t1 = 4 s时刻，金属环a的速度的大小； （2）4 s ~ 6 s时间内，外力F随金属环a的速度v变化的关系式（以水平向左为正方向）； （3）若在t2 = 4 s时刻断开S，同时在金属环a的右侧足够远处无初速度地平放上金属环b（未画出），金属环b与金属环a完全相同，其圆心到两直导轨的距离也相等，经过时间Δt = 0.8 s，金属环b的速度达到最大值，则金属环b获得的最大动能是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $