精品解析：山东省德州市2024-2025学年高三下学期2月开学物理试题

高三物理试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名，考生号，座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名，考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置。 2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。 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. 熔盐堆是一种核裂变反应堆。在熔盐堆中，核燃料以氟化物的形式溶解在熔盐中，当熔盐流经堆芯时发生裂变反应，生成上百种不同半衰期的裂变产物。在熔盐中，钍（）吸收中子生成钍（），然后衰变成镤（），镤（）以27天的半衰期衰变成铀（）。下列说法正确的是（　　） A. 钍（）衰变为镤（）时产生粒子 B. 镤（）衰变为铀（）时产生粒子 C. 近年来由于地球的温室效应，镤（）衰变为铀（）的半衰期会发生微小变化 D. 1g镤（）经过54天会有0.25g衰变为铀（） 2. 一手机支架，其“L”型板由板面S和底托T组成，可以绕转轴A转动，支撑杆H可以绕转轴B转动。如图所示手机静置于支架上，保持转轴A不动，将支撑杆H由竖直方向逆时针缓慢转动一个小角度，忽略“L”型板对手机的摩擦。则（　　） A. 底托T对手机的作用力变大 B. 板面S对手机的作用力变大 C. 手机支架对手机的作用力变大 D. 桌面对手机支架的作用力变大 3. 一辆汽车在刹车过程中做匀减速直线运动，前3s的位移为51m，前5s的位移为75m。汽车的刹车时间大于5s，关于汽车运动的描述正确的是（　　） A. 汽车的加速度大小为 B. 汽车的加速度大小为 C. 汽车的刹车时间为20s D. 汽车的刹车时间为10s 4. 1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图，为红色单色光源，光源发出的光和由发出经过平面镜反射的光照在竖直放置的光屏上，形成明暗相间的条纹。设光源到平面镜和到光屏的距离分别为和，，镜面与光屏垂直，光屏上相邻条亮条纹的中心间距为。下列说法正确的是（　　） A. 该红色单色光源波长为 B. 该红色单色光源波长为 C. 若把红色单色光源换成绿色单色光源，则光屏上相邻亮条纹的中心间距变小 D. 若把平面镜水平向右略微平移，则光屏上相邻亮条纹中心间距变大 5. 如图所示1mol理想气体经两个不同的过程（A→B→C和A→D→C）由状态A变到状态C。已知气体遵循气体定律PV=RT，气体内能的变化量与温度的关系为（R为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度）。初始状态A的温度为T0。气体在这两个过程中从外界吸收的热量分别为（　　） A. B. C. D. 6. 在星球K表面附近以初速度水平抛出一小球，其下落高度与水平位移的平方图像，如图中1所示。在星球T表面附近以初速度水平抛出同一小球，其“”图像如图中2所示。两星球密度相同，质量分布均匀。忽略星球表面空气阻力。则星球K与星球T（　　） A. 重力加速度之比 B. 重力加速度之比 C. 第一宇宙速度之比 D. 第一宇宙速度之比 7. 如图所示，一个质量为m=100kg的物块（可视为质点）在输出功率恒定的电动机作用下，从斜面底端A点由静止开始加速运动至B点时达到最大速度v=2m/s，之后物块匀速运动至C点，此时关闭电动机，物块从C点运动到D点时速度为0。物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，斜面倾角θ=53°，AD间距离L=5m，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2），下列说法中正确的是（　　） A. AD过程物块增加机械能为5×103J B. AD过程因摩擦产生的内能为2.5×103J C. AC过程电动机输出的总能量为5.5×103J D. AC过程电动机的输出功率为1.6kW 8. 如图所示，发电机的矩形线圈长为，宽为，匝数为N，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中。理想变压器的原，副线圈匝数分别为、和，原线圈接有定值电阻，两个副线圈分别接有滑动变阻器（调节范围比较大）和定值电阻。滑动变阻器的滑片开始处在中间位置，开关S闭合。当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，下列说法正确的是（　　） A. 通过电阻的电流为 B. 电阻消耗的功率为 C. 与比值为 D. 断开S，当滑动变阻器时，消耗功率最大，且最大值为 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. 微风吹动岸边的垂柳，浸入湖面的柳枝上下振动，在湖面产生水波。以柳枝浸入点为坐标原点，沿波在湖面传播的某方向上建立轴。从某一时刻开始计时，时轴上波动图像如图甲所示，图乙为其中某质点的振动图像。在轴上离坐标原点处有一片柳叶，下列说法中正确的是（　　） A. 水波从波源传到柳叶处用时0.5s B. 图乙可能是质点的振动图像 C. 质点的振动方程为 D. 若柳枝振动加快，则形成的简谐横波波速变快 10. 水平面内有一腰长为的等腰直角三角形ABC区域，区域内有垂直水平面向里的匀强磁场，一边长为L的正方形金属线框EFGH在水平拉力的作用下，以恒定的速度沿x轴正方向运动，如图所示，从线框进入磁场开始计时，直至通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i（电流沿逆时针方向为正）和线框受到的沿x轴方向的安培力F（沿x轴负方向为正）随时间的变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，空间长方体的侧面是边长为L的正方形，长度为2L，现把两个电荷量都是的正点电荷分别置于两侧面的中点、处，点为两电荷连线的中点，MNFG为过点且与侧面平行的平面。该空间为真空，静电力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 四点的电场强度大小均为 B. 在连线上一定存在与M点的电场强度大小相等的点 C. 将一正电荷沿对角线由到D的过程中，电势能先减小后增大 D. 若在点的正上方大于的某点放一正点电荷，则点的电势会高于的电势 12. 甲、乙两小球同时从水平面上的点斜向上抛出，其运动轨迹如图所示。乙小球落地时，甲小球刚好运动到轨迹的最高点。甲小球落地点为P点，乙小球落地点为M点，。不计空气阻力，则（　　） A. 甲小球初速度与水平方向的夹角的正切值为乙小球的两倍 B. 乙小球的最小速度小于甲小球的最小速度 C. 从抛出点到落地点甲小球速度的变化量为乙小球的两倍 D. 将甲小球的抛出点向右平移，其他条件不变，两小球可在空中相遇 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力，质量的关系。滑块和遮光条的总质量为，砂和砂桶的总质量为，动滑轮的质量为，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为。 （1）下列说法正确的是________。 A. 气垫导轨不需要调水平 B. 实验中应远大于 C. 滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍 D. 弹簧测力计的读数始终等于 （2）该同学测得两个光电门间的距离为，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，经过多次实验测得多组和，作出图像，如图乙所示。已知图像的纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门________（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小________（用字母、表示）。 （3）保持滑块和遮光条的质量不变，改变砂的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数为横坐标，滑块的加速度为纵坐标，作出的图像如图丙所示，已知直线上某点的坐标为，则对应点时砂和砂桶的质量为________（用、、、表示）。 14. 某同学测量儿童电动车电池的电动势和内阻。经查阅，这款电池的电动势约为8V。该同学设计了如下实验，既能测电池的电动势和内阻，又能测未知电阻。准备的器材如下： A.电压表、（量程均为3V，内阻均约为） B.待测电阻 C.电阻箱（最大阻值为） D.电阻箱（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.开关，导线若干 （1）该同学为了将电阻箱与电压表串联后改装成量程为9V的电压表，连成如图甲所示的电路，其中电阻箱应选________（填“”或“”）。 （2）将滑动变阻器的滑片移到最左端，同时将电阻箱的阻值调为零，再闭合开关，将滑片调到适当位置，使电压表刚好满偏。 （3）保持滑片的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为________V，不改变电阻箱的阻值，电压表和电阻箱的串联组合，就是改装好的9V电压表。 （4）该同学利用改装好的电压表，连成图乙所示的电路。为了测得的阻值，该同学根据记录的电压表的读数和电压表的读数，以为纵坐标，对应电阻箱的阻值为横坐标，得到的图像如图丙所示，则电阻________。 （5）为了得到电池的电动势和内阻，该同学以电压表的读数为纵坐标，以为横坐标，得到图丁所示的图像，则电池的电动势________，内阻________（结果保留两位有效数字）。 15. 航天员在做“太空水球”实验时将空气注入水球中，形成一个正中央含有同心空气球的特殊水球。已知水的折射率为，空气球半径为，水球半径为，如图所示。一束单色平行光沿对称轴方向射向水球的外表面。 （1）在图中画出入射光线经点、、从水球右侧射出的完整光路图，不考虑反射光线； （2）为使入射的平行光都能射入到空气球内部，则入射平行光束最大宽度为多少。 16. 差压阀是汽车悬挂系统中一个必不可少的元素，它可控制气体进行流动，提升车辆的悬挂性能，使车辆行驶更加平稳舒适。如图所示，A、B两个导热良好的气缸通过差压阀连接，B气缸体积为VB，A气缸内轻质活塞的上方与大气连通，大气压强为p0，活塞的横截面积为S。当A内气体压强减去B内气体压强大于0.15p0时差压阀打开，A内气体缓慢进入B中，当该差值小于或等于0.15p0时差压阀关闭。A、B内的气体可视为理想气体。开始时，A内气体体积为VA，B内气体压强为p0。在活塞上缓慢倒入铁砂，环境温度不变。重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦，差压阀与连接管内的气体体积。 （1）为使差压阀打开，则倒入铁砂的质量m应大于多少； （2）在（1）基础上继续倒入铁砂，当活塞上铁砂总质量为M时停止加砂，经过一段时间稳定后，差压阀关闭，则A内气体体积是多少？ 17. 如图所示，一质量的物块A静止在光滑水平面上。物块B与轻质弹簧连接，以的速度向运动。0时刻弹簧与物块接触，时、共速，共速的速度。此时物块运动的距离为；0.4s时、分离，滑上粗糙的斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的再次碰撞，再次分离，之后再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面的倾角，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。（，）求： （1）物块的质量； （2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值； （3）物块与斜面间的动摩擦因数。 18. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，导轨水平部分的矩形区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，导轨的左侧和一光滑四分之一金属圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径R=4m，此部分有沿半径方向的磁场，图中未画出。导轨水平部分的右侧和光滑倾斜导轨（足够长）平滑连接，倾斜部分的倾角为30°。质量为m1=1kg的金属棒P从四分之一圆弧的最高点由静止释放，经过AA′滑上水平轨道，在AA′对轨道的压力大小为26N；P穿过磁场abcd区域后，与另一根质量为m2=2kg的静止在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q沿斜面上升的高度h=0.8m，两金属棒的阻值均为r=0.2Ω，重力加速度g=10m/s2，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）金属棒P从静止释放运动到AA′时克服安培力做的功； （2）求矩形磁场沿导轨方向的长度； （3）若Q从右侧倾斜导轨滑下时，P已从磁场中滑出，求从P运动到水平导轨AA′开始到P、Q第二次碰撞时，Q棒上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名，考生号，座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名，考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置。 2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。 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. 熔盐堆是一种核裂变反应堆。在熔盐堆中，核燃料以氟化物的形式溶解在熔盐中，当熔盐流经堆芯时发生裂变反应，生成上百种不同半衰期的裂变产物。在熔盐中，钍（）吸收中子生成钍（），然后衰变成镤（），镤（）以27天的半衰期衰变成铀（）。下列说法正确的是（　　） A. 钍（）衰变为镤（）时产生粒子 B. 镤（）衰变为铀（）时产生粒子 C. 近年来由于地球的温室效应，镤（）衰变为铀（）的半衰期会发生微小变化 D. 1g镤（）经过54天会有0.25g衰变为铀（） 【答案】B 【解析】 【详解】A．钍（）衰变为镤（）时产生，为粒子，选项A错误； B．镤（）衰变为铀（）时产生，为粒子，选项B正确； C．外部条件不会影响半衰期，选项C错误； D．1g镤（）经过54天，即两个半衰期，会有衰变为铀（），选项D错误。 故选B。 2. 一手机支架，其“L”型板由板面S和底托T组成，可以绕转轴A转动，支撑杆H可以绕转轴B转动。如图所示手机静置于支架上，保持转轴A不动，将支撑杆H由竖直方向逆时针缓慢转动一个小角度，忽略“L”型板对手机的摩擦。则（　　） A. 底托T对手机的作用力变大 B. 板面S对手机的作用力变大 C. 手机支架对手机的作用力变大 D. 桌面对手机支架的作用力变大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设手机质量为，底托T对手机的作用力大小为，板面S对手机的作用力大小为，板面S与水平方向的夹角为，以手机为对象，根据受力平衡可得， 保持转轴A不动，将支撑杆H由竖直方向逆时针缓慢转动一个小角度，则变大，可知底托T对手机作用力变大，板面S对手机的作用力变小，故A正确，B错误； C．手机支架对手机的作用力与手机的重力大小相等，方向相反，则手机支架对手机的作用力不变，故C错误； D．以手机和手机支架为整体，根据平衡条件可知，桌面对手机支架的作用力与整体的重力等大方向，保持不变，故D错误。 故选A。 3. 一辆汽车在刹车过程中做匀减速直线运动，前3s的位移为51m，前5s的位移为75m。汽车的刹车时间大于5s，关于汽车运动的描述正确的是（　　） A. 汽车的加速度大小为 B. 汽车的加速度大小为 C. 汽车的刹车时间为20s D. 汽车的刹车时间为10s 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可知时汽车的速度为 时汽车的速度为 则汽车的加速度大小为 故AB错误； CD．汽车从到停下所用时间为 则汽车的刹车时间为 故C错误，D正确。 故选D。 4. 1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图，为红色单色光源，光源发出的光和由发出经过平面镜反射的光照在竖直放置的光屏上，形成明暗相间的条纹。设光源到平面镜和到光屏的距离分别为和，，镜面与光屏垂直，光屏上相邻条亮条纹的中心间距为。下列说法正确的是（　　） A. 该红色单色光源波长为 B. 该红色单色光源波长为 C. 若把红色单色光源换成绿色单色光源，则光屏上相邻亮条纹的中心间距变小 D. 若把平面镜水平向右略微平移，则光屏上相邻亮条纹的中心间距变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于相邻n条亮条纹的中心间距为，根据双缝干涉条纹间距公式可得 解得 故AB错误； C．根据双缝干涉条纹间距公式可知，若把红色单色光源换成绿色单色光源，则光源波长减小，光屏上相邻亮条纹的中心间距变小，故C正确； D．若把平面镜水平向右略微平移，均不变，光屏上的条纹间距不变，故D错误。 故选C。 5. 如图所示1mol理想气体经两个不同过程（A→B→C和A→D→C）由状态A变到状态C。已知气体遵循气体定律PV=RT，气体内能的变化量与温度的关系为（R为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度）。初始状态A的温度为T0。气体在这两个过程中从外界吸收的热量分别为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，由状态A变到状态B，气体体积不变，压强增大，温度升高，气体内能增大，且满足 则 所以 由于气体不做功，所以 由状态B变到状态C，气体压强不变，体积增大，温度升高，气体内能增大，且满足 则 所以 由于 所以 所以 由状态A变到状态D，气体压强不变，体积增大，气体对外做功，气体温度升高，内能增大，且满足 则 所以 由于 所以 由状态D变到状态C，气体体积不变，压强增大，温度升高，气体内能增大，则 由于气体不做功，所以 所以 故选A。 6. 在星球K表面附近以初速度水平抛出一小球，其下落的高度与水平位移的平方图像，如图中1所示。在星球T表面附近以初速度水平抛出同一小球，其“”图像如图中2所示。两星球密度相同，质量分布均匀。忽略星球表面空气阻力。则星球K与星球T（　　） A. 重力加速度之比 B. 重力加速度之比 C. 第一宇宙速度之比 D. 第一宇宙速度之比 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在星球K表面附近以初速度水平抛出一小球，结合题图根据平抛规律可得， 在星球T表面附近以初速度水平抛出同一小球，结合题图根据平抛规律可得， 联立可得星球K与星球T重力加速度之比为 故AB错误； CD．根据， 可得 两星球密度相同，则星球K与星球T半径之比为 根据 可得星球的第一宇宙速度为 则星球K与星球T第一宇宙速度之比 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，一个质量为m=100kg的物块（可视为质点）在输出功率恒定的电动机作用下，从斜面底端A点由静止开始加速运动至B点时达到最大速度v=2m/s，之后物块匀速运动至C点，此时关闭电动机，物块从C点运动到D点时速度为0。物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，斜面倾角θ=53°，AD间距离L=5m，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2），下列说法中正确的是（　　） A. AD过程物块增加的机械能为5×103J B. AD过程因摩擦产生的内能为2.5×103J C. AC过程电动机输出的总能量为5.5×103J D. AC过程电动机的输出功率为1.6kW 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块从A点由静止开始运动，到达D点时速度为0，所以AD过程物块增加的机械能为 故A错误； B．AD过程因摩擦产生的内能为 故B错误； C．CD过程中关闭电动机，物块做匀减速直线运动，则， 解得 所以，AC过程电动机输出的总能量为 故C正确； D．AC过程电动机的输出功率为 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，发电机的矩形线圈长为，宽为，匝数为N，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中。理想变压器的原，副线圈匝数分别为、和，原线圈接有定值电阻，两个副线圈分别接有滑动变阻器（调节范围比较大）和定值电阻。滑动变阻器的滑片开始处在中间位置，开关S闭合。当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，下列说法正确的是（　　） A. 通过电阻的电流为 B. 电阻消耗的功率为 C. 与的比值为 D. 断开S，当滑动变阻器时，消耗的功率最大，且最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．发电机线圈电动势的峰值为 则发电机线圈电动势的有效值为 由原线圈电路关系 根据理想变压器原副线圈电压关系，有 联立解得 通过电阻的电流为 根据理想变压器原副线圈电压与匝数关系，有 故AC错误； B．已知理想电流表读数为I，通过电阻的电压为 根据 联立解得 电阻消耗的功率为 故B错误； D．当断开S，将等效到线圈中，等效电阻为 当 消耗的功率最大。此时两端电压为 根据 联立解得 故D正确。 故选D。 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. 微风吹动岸边的垂柳，浸入湖面的柳枝上下振动，在湖面产生水波。以柳枝浸入点为坐标原点，沿波在湖面传播的某方向上建立轴。从某一时刻开始计时，时轴上波动图像如图甲所示，图乙为其中某质点的振动图像。在轴上离坐标原点处有一片柳叶，下列说法中正确的是（　　） A. 水波从波源传到柳叶处用时0.5s B. 图乙可能是质点的振动图像 C. 质点的振动方程为 D. 若柳枝振动加快，则形成的简谐横波波速变快 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由甲图可知，该波的波长为 由乙图可知，该波的周期 故该波的波速为 故水波从波源传到柳叶处用时为 A正确； B．由甲图时，质点Q从平衡位置向y正方向振动，则时质点从平衡位置向y负方向振动，故图乙可能是质点的振动图像，B正确； C．由乙图可知，振幅，周期，故有 设N点的振动方程为 由甲图可知，时， 代入上式解得 故N点的振动方程为 C错误； D．简谐波的波速由传播介质决定，跟波源振动的频率无关，D错误。 故选AB。 10. 水平面内有一腰长为的等腰直角三角形ABC区域，区域内有垂直水平面向里的匀强磁场，一边长为L的正方形金属线框EFGH在水平拉力的作用下，以恒定的速度沿x轴正方向运动，如图所示，从线框进入磁场开始计时，直至通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i（电流沿逆时针方向为正）和线框受到的沿x轴方向的安培力F（沿x轴负方向为正）随时间的变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．线框进磁场过程中，根据右手定则可知，感应电流方向沿逆时针方向，线框中的感应电流大小为， 所以 同理，当GF全部进入磁场后，有 线框全部进入磁场后，感应电流为0，而线框出磁场时感应电流的变化与进磁场时相同，根据右手定则可知，感应电流方向相反，故A正确，B错误； CD．根据左手定则可知，线框进入、离开磁场过程中，安培力方向一直水平向左，则F一直为正值，线框受到沿x轴方向的安培力为 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，空间长方体的侧面是边长为L的正方形，长度为2L，现把两个电荷量都是的正点电荷分别置于两侧面的中点、处，点为两电荷连线的中点，MNFG为过点且与侧面平行的平面。该空间为真空，静电力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 四点的电场强度大小均为 B. 在连线上一定存在与M点的电场强度大小相等的点 C. 将一正电荷沿对角线由到D的过程中，电势能先减小后增大 D. 若在点的正上方大于的某点放一正点电荷，则点的电势会高于的电势 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知， M点的场强 四点的电场强度大小均为，选项A错误； B．在连线上O点的场强为零，而O2点场强可认为无穷大，可知在连线上一定存在与M点的电场强度大小相等的点，选项B正确； C．将一正电荷沿对角线由到D的过程中，从到O电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小；从O到D电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，选项C错误； D．若在点的正上方大于的某点放一正点电荷，放电荷之前B点和点电势相等，放电荷之后该电荷在B点的电势高于点电势，则点的电势会高于的电势，选项D正确。 故选BD。 12. 甲、乙两小球同时从水平面上的点斜向上抛出，其运动轨迹如图所示。乙小球落地时，甲小球刚好运动到轨迹的最高点。甲小球落地点为P点，乙小球落地点为M点，。不计空气阻力，则（　　） A. 甲小球初速度与水平方向的夹角的正切值为乙小球的两倍 B. 乙小球的最小速度小于甲小球的最小速度 C. 从抛出点到落地点甲小球速度的变化量为乙小球的两倍 D. 将甲小球的抛出点向右平移，其他条件不变，两小球可在空中相遇 【答案】AC 【解析】 【详解】A. 由题意可知甲、乙两小球的速度水平分量相等，甲的运动时间是乙的2倍，根据 可知甲小球初速度与水平方向的夹角的正切值为乙小球的两倍，选项A正确； B. 最小速度等于水平速度，可知乙小球的最小速度等于甲小球的最小速度，选项B错误； C. 从抛出点到落地点甲的运动时间是乙的2倍，根据 可知，甲小球速度的变化量为乙小球的两倍，选项C正确； D. 将甲小球的抛出点向右平移，其他条件不变，即水平速度仍相等，而甲、乙的抛出点到两物体轨迹的交点的水平距离不相等，可知甲、乙从抛出到到达两轨迹交点位置的时间不等，则两物体不可能相遇，选项D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力，质量的关系。滑块和遮光条的总质量为，砂和砂桶的总质量为，动滑轮的质量为，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为。 （1）下列说法正确的是________。 A. 气垫导轨不需要调水平 B. 实验中应远大于 C. 滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍 D. 弹簧测力计的读数始终等于 （2）该同学测得两个光电门间的距离为，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，经过多次实验测得多组和，作出图像，如图乙所示。已知图像的纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门________（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小________（用字母、表示）。 （3）保持滑块和遮光条的质量不变，改变砂的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数为横坐标，滑块的加速度为纵坐标，作出的图像如图丙所示，已知直线上某点的坐标为，则对应点时砂和砂桶的质量为________（用、、、表示）。 【答案】（1）C （2） ①. 2 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 A．气垫导轨需要调水平，以确保滑块运动时绳子拉力为滑块所受合力，故A错误； B．绳子拉力由弹簧测力计记录，所以不需要应远大于，故B错误； C．沙桶连接动滑轮，滑块的位移始终等于沙桶位移的2倍，则滑块的加速度为沙桶的加速度的2倍，故C正确； D．设沙桶的加速度大小为，弹簧测力计测量的是绳的拉力，则有 解得 故D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1] [2] 按逆向思维，滑块从光电门2到光电门1做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动公式 结合图像可得 故表示遮光条通过光电门2时的速度大小，又根据图像的斜率绝对值可知 滑块的加速度大小 【小问3详解】 结合图像可知，在相对应点A时，弹簧测力计的读数,小车的加速度,由于小车A的加速度为P的加速度的2倍，此时对砂和砂桶的质量与定滑轮整体进行分析有 解得砂和砂桶的质量的质量为 。 14. 某同学测量儿童电动车电池的电动势和内阻。经查阅，这款电池的电动势约为8V。该同学设计了如下实验，既能测电池的电动势和内阻，又能测未知电阻。准备的器材如下： A.电压表、（量程均为3V，内阻均约为） B.待测电阻 C.电阻箱（最大阻值为） D.电阻箱（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.开关，导线若干 （1）该同学为了将电阻箱与电压表串联后改装成量程为9V的电压表，连成如图甲所示的电路，其中电阻箱应选________（填“”或“”）。 （2）将滑动变阻器的滑片移到最左端，同时将电阻箱的阻值调为零，再闭合开关，将滑片调到适当位置，使电压表刚好满偏。 （3）保持滑片的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为________V，不改变电阻箱的阻值，电压表和电阻箱的串联组合，就是改装好的9V电压表。 （4）该同学利用改装好的电压表，连成图乙所示的电路。为了测得的阻值，该同学根据记录的电压表的读数和电压表的读数，以为纵坐标，对应电阻箱的阻值为横坐标，得到的图像如图丙所示，则电阻________。 （5）为了得到电池的电动势和内阻，该同学以电压表的读数为纵坐标，以为横坐标，得到图丁所示的图像，则电池的电动势________，内阻________（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. ②. ）1.00（或1） ③. 1（或1.0） ④. ）7.8 ⑤. 6.0 【解析】 【详解】（1）电阻箱阻值 则电阻箱应该选择R2； （3）电压表满偏时两端电压为3V，保持滑片的位置不变，即电压表和电阻箱两端电压之和为3V，则调节电阻箱，使电压表的示数为1V，此时电阻箱两端电压为2V，则不改变电阻箱的阻值，电压表和电阻箱的串联组合，就是改装好的9V电压表。 （4）由电路可知 即 可知， 解得 （5）因为， 可得 由图像可知， 解得E=7.8V，r=6.0Ω 15. 航天员在做“太空水球”实验时将空气注入水球中，形成一个正中央含有同心空气球的特殊水球。已知水的折射率为，空气球半径为，水球半径为，如图所示。一束单色平行光沿对称轴方向射向水球的外表面。 （1）在图中画出入射光线经点、、从水球右侧射出的完整光路图，不考虑反射光线； （2）为使入射的平行光都能射入到空气球内部，则入射平行光束最大宽度为多少。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知光路图如下图所示。 【小问2详解】 如下图，设从A点入射的光经折射后在点恰好发生全反射，则 根据折射定律，在中 在中 解得 则入射平行光束最大宽度为。 16. 差压阀是汽车悬挂系统中一个必不可少的元素，它可控制气体进行流动，提升车辆的悬挂性能，使车辆行驶更加平稳舒适。如图所示，A、B两个导热良好的气缸通过差压阀连接，B气缸体积为VB，A气缸内轻质活塞的上方与大气连通，大气压强为p0，活塞的横截面积为S。当A内气体压强减去B内气体压强大于0.15p0时差压阀打开，A内气体缓慢进入B中，当该差值小于或等于0.15p0时差压阀关闭。A、B内的气体可视为理想气体。开始时，A内气体体积为VA，B内气体压强为p0。在活塞上缓慢倒入铁砂，环境温度不变。重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦，差压阀与连接管内的气体体积。 （1）为使差压阀打开，则倒入铁砂的质量m应大于多少； （2）在（1）基础上继续倒入铁砂，当活塞上铁砂总质量为M时停止加砂，经过一段时间稳定后，差压阀关闭，则A内气体体积是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对活塞，由平衡条件得 差压阀打开时 解得 【小问2详解】 对活塞，由平衡条件得 差压阀关闭有 A、B气缸中气体 解得 17. 如图所示，一质量的物块A静止在光滑水平面上。物块B与轻质弹簧连接，以的速度向运动。0时刻弹簧与物块接触，时、共速，共速的速度。此时物块运动的距离为；0.4s时、分离，滑上粗糙的斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的再次碰撞，再次分离，之后再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面的倾角，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。（，）求： （1）物块的质量； （2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值； （3）物块与斜面间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）设物块的质量为，、共速时，由动量守恒定律得 物块的质量 （2）第一次压缩弹簧的过程中，由动量守恒定律得 方程两边同时乘以时间，有 ，位移等于速度在时间上的累积，可得 求得移动的距离 弹簧压缩量的最大值 （3）设、第一次分离时速度分别为、 由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 解得， 设第一次滑下斜面的速度为，第二次滑上斜面的高度与第一次相同，所以、第二次分离时的的速度为，此时的速度为由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 第一次滑下斜面时的速度 第一次滑上斜面时，由动能定理得 滑下斜面时，由动能定理得 解得与斜面间的动摩擦因数 18. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，导轨水平部分的矩形区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，导轨的左侧和一光滑四分之一金属圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径R=4m，此部分有沿半径方向的磁场，图中未画出。导轨水平部分的右侧和光滑倾斜导轨（足够长）平滑连接，倾斜部分的倾角为30°。质量为m1=1kg的金属棒P从四分之一圆弧的最高点由静止释放，经过AA′滑上水平轨道，在AA′对轨道的压力大小为26N；P穿过磁场abcd区域后，与另一根质量为m2=2kg的静止在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q沿斜面上升的高度h=0.8m，两金属棒的阻值均为r=0.2Ω，重力加速度g=10m/s2，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）金属棒P从静止释放运动到AA′时克服安培力做的功； （2）求矩形磁场沿导轨方向的长度； （3）若Q从右侧倾斜导轨滑下时，P已从磁场中滑出，求从P运动到水平导轨AA′开始到P、Q第二次碰撞时，Q棒上产生的焦耳热。 【答案】（1）8J （2）3.2m （3）11.5J 【解析】 【小问1详解】 金属棒P运动到AA′时 解得 由开始释放到AA′，对P，由动能定理得 联立解得 【小问2详解】 对Q棒，由CC′运动到斜面的最高点时，由动能定理得 解得 设P碰撞前、后的速度分别为v1、v2，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得， 对于P第一次通过磁场，取向右为正方向，根据动量定理有 又 解得 【小问3详解】 设P第二次离开磁场时的速度为v3，取向左为正方向，根据动量定理有 解得 Q第一次进入磁场时的速度为 方向向左，设Q出磁场时的速度为v5，取向左为正方向，根据动量定理有 联立解得 方向向左； Q通过磁场后与静止的P第二次碰撞，从P运动到AA′开始后的全过程由能量守恒定律得 联立解得 则Q棒上产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$