精品解析：吉林省白城市第一中学2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

白城一中2024-2025学年度高三上学期期末考试 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1至3页，第Ⅱ卷第3至5页。满分100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号用2B铅笔填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定区域。 2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，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。第Ⅱ卷用黑色水性笔答在答题卡上，在本试卷上作答无效。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，四分之一圆柱体放在水平地面上，右侧与一块固定的竖直挡板Q接触。球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球m连接，另一端系在固定竖直杆上的B点。现将一重物M用轻质挂钩挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则（　　） A. 若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大 B. 若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，P对Q的压力不变 C. 将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大 D. 将轻绳B端沿杆向上慢移动一小段距离，P对地面的压力不变 2. 发光二极管是目前电器指示灯广泛使用的电子元件，只有电流从标有“＋”号的一段流入时，它才能发光。如图所示，螺线管与两只反向并联的发光二极管相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管。下列说法正确的是（ ） A. 磁铁N极朝下释放时，先红灯亮后绿灯亮 B. 磁铁S极朝下释放时，先红灯亮后绿灯亮 C. 无论哪一极朝下，磁铁通过时，两灯多次交替发光 D. 若磁铁磁性足够强，则磁铁可以悬停在管内 3. 如图所示，甲、乙两猫从同一位置以相同速率同时跳出，速度方向与水平方向均成45°，一段时间后落至水平地面。不计空气阻力。则（　　） A. 两只猫落地时的速度方向不同 B. 两只猫在空中运动过程中相距越来越远 C. 起跳点越高，两猫落地点间距离越大 D. 只改变两猫起跳速度大小，两猫可能在空中相遇 4. 用两根细线AC和BD悬挂一薄板，静止时，两细线与竖直方向的夹角如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 薄板的重心一定在AC和BD的延长线交点处 B. AC的拉力与BD的拉力之比 C. 若保持AC不动，缓慢逆时针移动B端使BD至竖直，则AC的拉力先减小后增大 D. 若剪断细线BD，则剪断瞬间，薄板的加速度大小小于g 5. 如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处竖直上升。则在球匀速竖直上升且未离开墙面的过程中（　　） A. 绳对球的拉力大小变小 B. 墙面对球的支持力变小 C. 玩具小车做加速运动 D. 玩具小车做减速运动 6. 如图所示，一条宽度为d的小河，水流速度恒为，小船渡河时在水流作用下的分位移为，在静水中的分位移为BC，合位移为AC，已知矢量三角形ABC中的为直角，下列说法正确的是（　　） A. 小船在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为 B. 小船渡河的合位移为 C. 小船渡河的合速度为 D. 小船渡河的时间为 7. 如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的合拉力大小为 B. 轻绳的合拉力大小为 C. 减小夹角，轻绳的合拉力一定减小 D. 轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小 8. 如图在同一竖直平面内将两个完全相同的小球从不同的位置沿水平方向抛出，抛出点分别为A点和B点（图中未画出），初速度分别为vA和vB，并且vA＞vB，经过一段时间的运动后，两个小球同时垂直落到斜面上的同一个位置O点，不计空气阻力，则（  ） A. 两个小球的运动时间一定不同 B. 两个小球落到斜面上时的动能可能相同 C. AO连线与水平方向的夹角一定与斜面的倾角相同 D. AO连线与水平方向的夹角一定和BO连线与水平方向的夹角相同 9. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为0.1kg、带电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左、大小为0.6N的恒力，g取10m/s2，则（　　） A. 木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动 B. 滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动 C. 最终木板做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，滑块做速度为10m/s的匀速直线运动 D. 最终木板做加速度为3m/s2的匀加速直线运动，滑块做速度为10m/s的匀速直线运动 10. 磁悬浮列车动力原理如下图所示，在水平地面上放有两根平行直导轨，轨间存在着等距离的正方形匀强磁场B1和B2，方向相反，，导轨上放有金属框abcd，其边长等于轨道间距L，金属框电阻为R，磁场B1、B2同时以速度v向右匀速运动从可带动金属框运动，金属框受到的阻力恒为其速度的k倍。下列说法正确的是（　　） A. 金属框中的感应电流方向始终不变 B. 金属框受到的安培力方向始终不变 C. 金属框的最终速度为 D. 稳定后系统消耗的功率为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. “探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验装置如图（a）。 （1）当重物加速向下运动时，小车所受的拉力的大小______（选填“大于”、“等于”或“小于”）重物所受重力的大小。当重物的质量m______（选填“远大于”、“近似于”或“远小于”）小车的质量M时，小车所受的拉力的大小近似等于重物所受重力的大小。 （2）为了减小误差，改进了实验装置，用力传感器直接测量得到小车受到绳子拉力的大小。通过合理的实验步骤，五组同学得到的 a—F 图像如图（b）。根据 a—F 图像中的数据找到小车受力均为 F= 0.12N 时各组的加速度 a，并将各组加速度a及小车质量M的数据填入下表，则表中 X 处的数值为______。利用表中的数据再做 a—M 图像得到一条曲线，为进一步探究加速度a与物体质量 M的关系时，可在下表中补充______（填物理量符号）数据列，再次建立图像。 实验次数 拉力F / N 小车质量M / kg 加速度a / m·s−2 ① 0.12 0.1 1.2 ② 0.12 0.125 0.96 ③ 0.12 0.167 0.72 ④ 0.12 0.25 0.48 ⑤ 0.12 0.375 X （3）在探究小车质量M一定时，加速度a与物体受力F的定量关系时，某组同学得到如图（c）所示的 a—F图像，图像不过坐标原点的最可能原因是______，由图像可得小车的质量为______（用图中h、i表示）。 12. 在练习使用多用电表时： （1）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（ ） A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果 B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开 D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变 （2）用多用电表的欧姆挡探测二极管的极性，当黑表笔接端，红表笔接端时，指针向右偏转角较大；然后黑、红表笔反接时，指针偏转角较小，说明______（填“”或“”）端是二极管正极。 （3）某同学想通过多用电表A中的欧姆挡，直接去测量相同规格的多用电表B中量程为2.5V的电压挡的内阻，如图甲连线，选择倍率为×1k欧姆挡，测量前应对多用电表A进行______，按正确的操作步骤测量，两表指针位置相同，如图乙所示，从A表读出B表内阻约为______，从B表读出电压约为______V。计算出多用电表A的电源电动势约为______V（已知表盘正中电阻刻度值为15，计算结果保留两位有效数字）。 13. 一质量为m1、速度大小为v0的原子核He，与一个质量为m2的静止原子核He相撞，形成一个处于激发态的新核Be，新核辐射光子后跃迁到基态。已知真空中光速为c，不考虑相对论效应： ①写出核反应方程，求出处于激发态新核的速度大小v； ②求形成激发态新核过程中增加的质量Δm。 14. 间距为的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示，倾角为θ的导轨处于大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3的“联动双杆”（由两根长为的金属杆，和，用长度为L的刚性绝缘杆连接而成），在“联动双杆”右侧存在大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ，其长度大于L，质量为，长为的金属杆，从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），杆与“联动双杆”发生碰撞后杆和合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨迹入磁场区间Ⅱ并从中滑出，运动过程中，杆、和与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆、和电阻均为。不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求： （1）杆在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小； （2）联动三杆进入磁场区间II前的速度大小； （3）联动三杆滑过磁场区间II产生的焦耳热 。 15. 如图甲所示，固定的两光滑导体圆环相距1 m．在两圆环上放一导体棒，圆环通过导线与电源相连，电源的电动势为3 V，内阻为0.2 Ω.导体棒质量为60 g，接入电路的电阻为1.3 Ω，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上．开关S闭合后，棒可以静止在圆环上某位置，该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ＝37°，如图乙所示，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)棒静止时受到的安培力的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度的大小． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 白城一中2024-2025学年度高三上学期期末考试 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1至3页，第Ⅱ卷第3至5页。满分100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号用2B铅笔填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定区域。 2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，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。第Ⅱ卷用黑色水性笔答在答题卡上，在本试卷上作答无效。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，四分之一圆柱体放在水平地面上，右侧与一块固定的竖直挡板Q接触。球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球m连接，另一端系在固定竖直杆上的B点。现将一重物M用轻质挂钩挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则（　　） A. 若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大 B. 若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，P对Q的压力不变 C. 将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大 D. 将轻绳B端沿杆向上慢移动一小段距离，P对地面的压力不变 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．对挂钩与轻绳的结点受力分析，若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，结点两侧轻绳夹角变小，当M向下的拉力不变的情况下，根据三角形定则可知绳子的拉力变小，故A错误； B．对小球m和四分之一圆柱体P整体受力分析，如下图 根据平衡。可得 将M竖直向下缓慢移动一小段距离的过程中，T变小，θ变大，则F弹变小，根据牛顿第三定律可知，P对Q的压力变小，故B错误； CD．轻绳B端向上缓慢移动一小段距离，根据受力分析可知小球m没有发生位移，因此AMB变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边竖直杆的距离不变，因此轻绳角度不会发生变化，即轻绳的拉力也不会变化，此过程中，小球m位置也没有发生变化，则P对地面的压力不变，故C错误，D正确。 故选D。 2. 发光二极管是目前电器指示灯广泛使用的电子元件，只有电流从标有“＋”号的一段流入时，它才能发光。如图所示，螺线管与两只反向并联的发光二极管相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管。下列说法正确的是（ ） A. 磁铁N极朝下释放时，先红灯亮后绿灯亮 B. 磁铁S极朝下释放时，先红灯亮后绿灯亮 C. 无论哪一极朝下，磁铁通过时，两灯多次交替发光 D. 若磁铁磁性足够强，则磁铁可以悬停在管内 【答案】B 【解析】 【详解】A．当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋向上，螺线管上端相当于电源的正极，绿灯亮，穿出时，则相反，螺线管下端相当于电源的正极，红灯亮，所以先绿灯亮后红灯亮，故A错误； B．当磁铁S极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向上，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋向下，螺线管下端相当于电源的正极，红灯亮，穿出时，则相反，螺线管上端相当于电源的正极，绿灯亮，所以先红灯亮后绿灯亮，故B正确； C．由AB分析可知，故C错误； D．若磁铁可以悬停在管内，根据楞次定律知，线圈中没有感应电流，没有磁场，磁铁将下落，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，甲、乙两猫从同一位置以相同速率同时跳出，速度方向与水平方向均成45°，一段时间后落至水平地面。不计空气阻力。则（　　） A. 两只猫落地时的速度方向不同 B. 两只猫在空中运动过程中相距越来越远 C. 起跳点越高，两猫落地点间距离越大 D. 只改变两猫起跳速度大小，两猫可能在空中相遇 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据斜抛运动的对称性可知，甲猫运动到与起跳位置同一高度时的速度方向与乙猫的初速度方向相同，此后甲猫的运动情况与乙猫从跳出点开始的运动情况完全相同（即两只猫在题图中水平虚线以下的运动轨迹相同），所以两只猫落地时的速度方向相同，且两只猫落地点间距离始终等于甲猫运动到与起跳点同一高度时的水平位移，与起跳点高度无关，故AC错误； BD．两只猫在空中运动过程中，由于在水平方向上的分速度大小相等，所以水平距离始终为零，设两只猫的初速度大小均为v，从跳出开始经过的时间为t，则两只猫在竖直方向的距离为 所以两只猫在空中运动过程中相距越来越远，即使改变v，二者在空中运动过程中的竖直距离也不可能在某一时刻变为零，即两猫不可能在空中相遇，故B正确，D错误。 故选B。 4. 用两根细线AC和BD悬挂一薄板，静止时，两细线与竖直方向的夹角如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 薄板的重心一定在AC和BD的延长线交点处 B. AC的拉力与BD的拉力之比 C. 若保持AC不动，缓慢逆时针移动B端使BD至竖直，则AC的拉力先减小后增大 D. 若剪断细线BD，则剪断瞬间，薄板的加速度大小小于g 【答案】D 【解析】 【详解】A．薄板受到重力、AC细线的拉力和BD细线的拉力三个力作用，三个力不平行，平衡时力所在的直线交于一点，所以薄板的重心一定在通过AC和BD延长线的交点的竖直线上，但不一定在AC和BD的延长线交点处，A错误。 B．根据水平方向受力平衡可得 TBDsin60° = TACcos45° 可得 B错误； C．若保持AC位置不变，缓慢移动BD至竖直方向，作出三个不同位置板的受力合成图，如图 AC的拉力T和BD拉力F的合力与重力G总等大反向，由图知，T一直减小，C错误； D．若剪断细线BD，则剪断瞬间，物体的合力与BD拉力等大反向，而AC与BD的拉力合力为mg，根据合成可知，BD拉力小于重力，根据牛顿第二定律可知薄板的加速度大小小于g，D正确。 故选D。 5. 如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处竖直上升。则在球匀速竖直上升且未离开墙面的过程中（　　） A. 绳对球的拉力大小变小 B. 墙面对球的支持力变小 C. 玩具小车做加速运动 D. 玩具小车做减速运动 【答案】D 【解析】 【详解】CD．设绳与竖直方向的夹角为，如图所示 将球的速度分解，可知沿绳方向的分速度（即绳子的速度）为 因球匀速上滑过程中角将增大，所以将减小，故小车做减速运动，故D正确，C错误； AB．球受三力作用处于平衡状态，设球重为G，则绳对球的拉力大小T、墙对球的支持力大小N分别为 所以，随的增大，T、N均增大，故AB错误。 故选D。 6. 如图所示，一条宽度为d的小河，水流速度恒为，小船渡河时在水流作用下的分位移为，在静水中的分位移为BC，合位移为AC，已知矢量三角形ABC中的为直角，下列说法正确的是（　　） A. 小船在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为 B. 小船渡河的合位移为 C. 小船渡河的合速度为 D. 小船渡河的时间为 【答案】A 【解析】 【详解】A．在矢量三角形ABC中，有 可得 小船在渡河时船头指向上游，在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为，故A正确； B．小船渡河的合位移等于河宽，故B错误； CD．由小船沿河岸的分运动，易知小船的渡河时间为 则小船的合速度大小为 故CD错误。 故选A。 7. 如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的合拉力大小为 B. 轻绳的合拉力大小为 C. 减小夹角，轻绳的合拉力一定减小 D. 轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对石墩受力分析，由平衡条件可知 联立解得 故A错误，B正确； C．拉力的大小为 其中，可知当时，拉力有最小值，即减小夹角，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误； D．摩擦力大小为 可知增大夹角，摩擦力一直减小，当趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误； 故选B。 8. 如图在同一竖直平面内将两个完全相同的小球从不同的位置沿水平方向抛出，抛出点分别为A点和B点（图中未画出），初速度分别为vA和vB，并且vA＞vB，经过一段时间的运动后，两个小球同时垂直落到斜面上的同一个位置O点，不计空气阻力，则（  ） A. 两个小球的运动时间一定不同 B. 两个小球落到斜面上时的动能可能相同 C. AO连线与水平方向的夹角一定与斜面的倾角相同 D. AO连线与水平方向的夹角一定和BO连线与水平方向的夹角相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据平行四边形法则和几何关系，以速度平抛垂直落到斜面上，竖直方向的分速度为 又 则 由于 vA＞vB 则 tA＞tB 故A正确； B．根据平行四边形法则和几何关系，以速度平抛垂直落到斜面上，落到斜面上的速度 由于 vA＞vB 则 vtA＞vtB 动能 则两个小球落到斜面上时的动能不同，故B错误； CD．根据平行四边形法则和几何关系，以速度平抛垂直落到斜面上，设抛出点与落到斜面上的点的连线与水平方向的夹角为，则 ② 联立①②得 可知AO连线与水平方向的夹角一定和BO连线与水平方向的夹角相同，AO连线与水平方向的夹角一定与斜面的倾角不同，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为0.1kg、带电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左、大小为0.6N的恒力，g取10m/s2，则（　　） A. 木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动 B. 滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动 C. 最终木板做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，滑块做速度为10m/s的匀速直线运动 D. 最终木板做加速度为3m/s2的匀加速直线运动，滑块做速度为10m/s的匀速直线运动 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】由于动摩擦因数为，静摩擦力能提供的最大加速度为，所以当的恒力作用于木板时，系统一起以 的加速度一起运动； 当滑块获得向左运动的速度以后磁场对其有竖直向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时有 解得，此时摩擦力消失，滑块做匀速直线运动，而木板在恒力作用下做匀加速直线运动 所以AC错误；B、D正确。 故选BD。 10. 磁悬浮列车动力原理如下图所示，在水平地面上放有两根平行直导轨，轨间存在着等距离的正方形匀强磁场B1和B2，方向相反，，导轨上放有金属框abcd，其边长等于轨道间距L，金属框电阻为R，磁场B1、B2同时以速度v向右匀速运动从可带动金属框运动，金属框受到的阻力恒为其速度的k倍。下列说法正确的是（　　） A. 金属框中的感应电流方向始终不变 B. 金属框受到的安培力方向始终不变 C. 金属框的最终速度为 D. 稳定后系统消耗的功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当ad处在向内的磁场时，由右手定则可知，金属框中产生逆时针的感应电流，由左手定则可知，受到安培力向右，当ad处在向外的磁场时，金属框中产生顺时针的感应电流，由左手定则可知，受到安培力向右，A错误，B正确； C．当金属框最终以v0达到稳定时，设左、右边线框各受到安培力为F，满足 f=2F 加速度a=0，又f=kv0，此时金属框与磁场的相对速度为 左、右边线框各受到安培力 联立整理可得 C正确； D．稳定后系统消耗的功率为 而 联立解得 其中 联立可解得 D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. “探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验装置如图（a）。 （1）当重物加速向下运动时，小车所受的拉力的大小______（选填“大于”、“等于”或“小于”）重物所受重力的大小。当重物的质量m______（选填“远大于”、“近似于”或“远小于”）小车的质量M时，小车所受的拉力的大小近似等于重物所受重力的大小。 （2）为了减小误差，改进了实验装置，用力传感器直接测量得到小车受到绳子拉力的大小。通过合理的实验步骤，五组同学得到的 a—F 图像如图（b）。根据 a—F 图像中的数据找到小车受力均为 F= 0.12N 时各组的加速度 a，并将各组加速度a及小车质量M的数据填入下表，则表中 X 处的数值为______。利用表中的数据再做 a—M 图像得到一条曲线，为进一步探究加速度a与物体质量 M的关系时，可在下表中补充______（填物理量符号）数据列，再次建立图像。 实验次数 拉力F / N 小车质量M / kg 加速度a / m·s−2 ① 0.12 0.1 1.2 ② 0.12 0.125 0.96 ③ 0.12 0.167 0.72 ④ 0.12 0.25 0.48 ⑤ 0.12 0.375 X （3）在探究小车质量M一定时，加速度a与物体受力F的定量关系时，某组同学得到如图（c）所示的 a—F图像，图像不过坐标原点的最可能原因是______，由图像可得小车的质量为______（用图中h、i表示）。 【答案】 ①. 小于 ②. 远小于 ③. 0.32 ④. （或） ⑤. 实验中未能消除轨道摩擦的影响（或未平衡轨道的摩擦力或轨道的倾角过小等） ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]当重物加速向下运动时，对重物有 可知，当重物加速向下运动时，小车所受的拉力小于重物所受重力的大小； [2]对小车有 解得 可知，当重物的质量远小于小车的质量时，小车所受的拉力的大小近似等于重物所受重力的大小。 （2）[3]根据表中数据，解得 [4]根据 解得 ， 可知，为进一步探究加速度a与物体质量 M的关系时，可在表中补充（或 等）数据列，再次建立图像。 （3）[5]根据图像可知，当细绳拉力较小不为0时，小车的加速度仍然为0，表明实验中未能消除轨道摩擦的影响（或未平衡轨道的摩擦力或轨道的倾角过小等）； [6]根据上述，对小车进行分析有 解得 结合图像有 解得 12. 在练习使用多用电表时： （1）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（ ） A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果 B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开 D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变 （2）用多用电表的欧姆挡探测二极管的极性，当黑表笔接端，红表笔接端时，指针向右偏转角较大；然后黑、红表笔反接时，指针偏转角较小，说明______（填“”或“”）端是二极管正极。 （3）某同学想通过多用电表A中的欧姆挡，直接去测量相同规格的多用电表B中量程为2.5V的电压挡的内阻，如图甲连线，选择倍率为×1k欧姆挡，测量前应对多用电表A进行______，按正确的操作步骤测量，两表指针位置相同，如图乙所示，从A表读出B表内阻约为______，从B表读出电压约为______V。计算出多用电表A的电源电动势约为______V（已知表盘正中电阻刻度值为15，计算结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 欧姆调零 ④. 13 ⑤. 1.32 ⑥. 2.8##2.9 【解析】 【详解】（1）[1]A．由于欧姆表是由直流电流表改装成的，所以要求电流应从“+”插孔进，从“-”插孔出，否则指针将反向偏转，因此如果红黑表笔分别插在负、正插孔时不会影响测量结果，A正确； B．若双手捏住两表笔金属杆，由于人是导体，会使测量结果偏小，故B错误； C．为防止有电源时烧坏表头或其它电阻影响待测电阻，测量时应将该电阻与外电路断开，C正确； D．根据闭合电路欧姆定律，调零时应有 所以若电池电动势变小内阻变大，调零时应有 比较可知，两次的中值电阻阻值不同，即测量结果会发生变化，D错误。 故选AC。 （2）[2]用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针向右偏转角较大，说明电阻很小，由于黑表笔内部接电源的正极，说明所加的是正向电压，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明加了反向电压，故a端是二极管的正极。 （3）[3][4][5]测量前应对多用电表A进行欧姆调零，按正确的操作步骤测量，两表指针位置相同，如图乙所示，从A表读出B表内阻约为 读取第二行的刻度，由于多用电表B中量程为2.5V的电压，则从B表读出电压约为 [6]由于表盘正中电阻刻度值为15，则当选用×1k欧姆挡时欧姆表的内阻是，根据欧姆定律可知，电源电动势 13. 一质量为m1、速度大小为v0的原子核He，与一个质量为m2的静止原子核He相撞，形成一个处于激发态的新核Be，新核辐射光子后跃迁到基态。已知真空中光速为c，不考虑相对论效应： ①写出核反应方程，求出处于激发态新核的速度大小v； ②求形成激发态新核过程中增加的质量Δm。 【答案】①；；② 【解析】 【详解】①核反应方程 取v0的方向为正方向，由动量守恒定律得 m1v0=（m1+m2）v 解得 ②由能量关系 解得 14. 间距为的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示，倾角为θ的导轨处于大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3的“联动双杆”（由两根长为的金属杆，和，用长度为L的刚性绝缘杆连接而成），在“联动双杆”右侧存在大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ，其长度大于L，质量为，长为的金属杆，从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），杆与“联动双杆”发生碰撞后杆和合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨迹入磁场区间Ⅱ并从中滑出，运动过程中，杆、和与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆、和电阻均为。不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求： （1）杆在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小； （2）联动三杆进入磁场区间II前的速度大小； （3）联动三杆滑过磁场区间II产生的焦耳热 。 【答案】（1）；（2）1.5m/s ；（3）0.25J 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 根据闭合电路欧姆定律可知 安培力 匀速运动条件 代入数据解得 （2）由动量守恒定律 解得 （3）进入B2磁场区域的过程，根据动量定理有 其中 穿出B2磁场区域的过程，根据动量定理有 联立可得 根据能量守恒求得 15. 如图甲所示，固定的两光滑导体圆环相距1 m．在两圆环上放一导体棒，圆环通过导线与电源相连，电源的电动势为3 V，内阻为0.2 Ω.导体棒质量为60 g，接入电路的电阻为1.3 Ω，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上．开关S闭合后，棒可以静止在圆环上某位置，该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ＝37°，如图乙所示，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)棒静止时受到的安培力的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度的大小． 【答案】（1）0.8N（2）0.4T 【解析】 【分析】对导体棒进行受力分析，由平衡条件解得安培力的大小，由闭合电路欧姆定律求出电流，由安培力的公式匀强磁场的磁感应强度的大小． 【详解】(1)对导体棒进行受力分析，如图所示 有 解得F=0.8N (2)由闭合电路欧姆定律，得 解得 由安培力的公式，得 解得B=0.4T 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $