精品解析：山东省枣庄市2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

2025届高三第一学期质量检测 物理 2025.01 满分100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。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，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 在军事上，随着隐形战机的出现，反隐形雷达应运而生。反隐形雷达一般采用毫米波段雷达及米波段雷达联合工作，毫米波段雷达工作在30GHz~300GHz频段，波长较短，分辨率高；米波段雷达工作在30MHz~300MHz频段，波长较长，可以与机体某些部位发生共振，增大雷达反射面。下列说法正确的是（　　） A. 这两种雷达波在真空中的传播速度相等 B. 这两种雷达波在空中相遇能发生干涉现象 C. 若雷达向同一目标同时发射这两种雷达波，先接收到米波段的反射信号 D. 遇到同一障碍物时，毫米波段的雷达波比米波段的雷达波衍射现象更明显 2. 某民间高手设计了“土”起重机，其工作原理的示意如图所示。光滑小滑轮的轴通过柔性细钢索拴接在树上，一端悬挂重物的细绳绕过滑轮连接在皮卡车上，皮卡车水平向左缓慢运动，细绳将重物提起。已知重物的重力为G，滑轮与轴间的摩擦不计。某时刻细绳与水平方向夹角为，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻细钢索的张力为2G B. 该时刻细钢索的张力为 C. 随着重物上升，钢索的张力不变 D. 随着重物上升，钢索的张力变大 3. 地球静止轨道卫星的轨道半径为r。某火星探测器绕火星运行的椭圆轨道半长轴为a，运行周期为地球静止轨道卫星运行周期的一半。已知地球质量与火星质量之比为k，则r:a的值为（　　） A. B. C. D. 4. 实验小组利用电压传感器研究电容器充放电现象的电路图，如图甲所示，先将开关S与端点1连接，断开后再与端点2连接，通过电脑拟合出电容器两端的电压u随时间t变化的u-t图线，如图乙所示。已知电源的电动势E=5V，内阻不计，电容器的电容C=4.5μF，下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，流过R的电流逐渐增大，方向由a到b B. t1~t2时间内，流过R的电流大小保持不变 C. t2~t3时间内，流过R的电流逐渐减小，方向由b到a D. 该过程中电容器所带电荷量的最大值为9.0×10-7C 5. 如图所示，abcd-a′b′c′d′为正方体，两条足够长的通电直导线L1、L2分别沿ab和a′d′放置，电流大小均为I，方向分别沿ab和a′d′。已知通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小B与电流I的关系为（k为常量，r为该点到直导线的距离）。若d点的磁感应强度大小B0，则平面aa′d′d中心P点处的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，长方体形空铁箱在的水平拉力作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱内的木块紧靠其后壁不下滑。已知铁箱与木块的质量分别为和，铁箱与水平面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，则木块与铁箱内壁间的动摩擦因数至少为（ ） A 0.6 B. 0.5 C. 0.4 D. 0.3 7. 如图，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小。过程I：让物块从A由静止开始滑到B；过程Ⅱ：将A着地，抬高B，使木板的倾角与过程I相同，再让物块从B由静止开始滑到A。则（　　） A. 物块经过P点的动能，过程I较大 B. 物块滑到底端的速度，过程I较大 C. 物块从顶端滑到底端的时间，过程I较长 D. 物块从顶端滑到P点的过程中摩擦产生的热量，过程I较少 8. 如图所示，在和区域中存在垂直平面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场（阴影表示磁场的区域），边长为的正方形金属线圈中心与坐标原点O重合，边垂直于y轴。从图中位置（线圈位于平面内）开始，线圈以y轴为转轴匀速转动，下列描述线圈内产生的交变电动势随时间变化的图线（实线）正确的是（ ） A. B. C. 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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 枣庄市某学校内教室阳面的平开玻璃窗，窗扇的闭合金属边框为矩形，转轴竖直。如图所示，其中一窗扇已向外（南）打开一定角度，开角小于90°，小明在室内拉动绝缘手柄关窗，在窗扇关闭的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 在地磁场中，通过窗扇的磁通量减小 B. 在地磁场中，通过窗扇的磁通量增大 C. 从室内向外看，窗扇边框中的感应电流沿逆时针方向 D. 从室内向外看，窗扇边框中的感应电流沿顺时针方向 10. 如图甲所示，均匀介质中的水平面内，A、B、P为直角三角形的顶点，，。波源、均沿竖直方向振动，它们的振动图像分别如图乙，丙所示。已知波源产生的机械波经过0.6s传播到P点，下列说法正确的是（ ） A. ，P处的质点经过的路程为1.6m B. 时，P处的质点位移为0 C 1s后，A、B边上（不含波源）有10个振动加强点 D. 1s后，A、B边上（不含波源）有10个振动减弱点 11. 如图所示，光滑绝缘的圆形轨道竖放置，圆心在O点，半径为R，A、B两点为其水平直径的两端点；两等量异种点电荷位于A、B连线的延长线上，到O点的距离相等。一电荷量为，质量为m的带电小球从A点以初速度沿轨道向下运动，经过轨道最高点C时，对轨道的压力恰好为零。已知重力加速度为g，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ） A. A点的电势为 B. A、C间的电势差等于B、D间的电势差 C. 由A点运动到D点，小球的机械能先减小后增大 D. 由D点运动到B点，小球的重力势能和电势能之和先减小后增大 12. 如图所示，长度为L的轻杆一端连接质量为3m的小球A，另一端固定在水平转轴P上，轻杆可以在竖直面内自由转动。质量为m的物块B由绕过小定滑轮Q的细绳与小球相连，定滑轮Q与转轴P间的水平距离，初始时轻杆水平，滑轮与小球间的细绳跟轻杆共线。已知细绳足够长，忽略一切摩擦，取重力加速度为g。由静止释放小球，在轻杆转过30°角的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物块B的重力势能增加 B. 轻杆转过30°角时，小球A与物块B的瞬时速度大小之比为 C. 轻绳对小球A做的功为 D. 物块B机械能增加了 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学利用家中的物品测量本地的重力加速度，他找到一把量程20cm的刻度尺、一把门锁、长尼龙细线、手机等。由于尺子较短，他采用如下方法进行实验，步骤如下： （ⅰ）细线拴在桌子边缘的挂钩上，另一端拴上门锁，门锁自由下垂，不与任何物体接触； （ⅱ）把门锁水平拉开小段距离由静止释放，用手机记录其经过次全振动的时间为； （ⅲ）将细线缩短，按照步骤（ⅱ）重复实验，测得门锁经过次全振动时间为； 请回答以下问题： （1）测量振动周期时，从门锁经过________（选填“最低点”或“最高点”）开始计时结果更精确； （2）重力加速度的表达式g=________（用、、、、L表示）； （3）门锁重心位置对测量结果________（选填“有”或“无”）影响。 14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）因为电流表A的内阻未知，所以实验小组先用图甲所示的电路测量其阻值大小。、为定值电阻，闭合开关S，调节电阻箱，使灵敏电流计G示数为零，读出的阻值，得到电流表A的内阻________（用、、表示）； （2）测出电流表A的内阻后，他们设计了实验电路，其实物连接如图乙所示，阻值为的定值电阻与电源相连。为实现精确测量，开关应掷于________端（选填“a”或“b”）； （3）正确连接实验电路后，测得多组数据，描绘出电源的图像，如图丙所示，则电源的电动势________，内阻________。（用、、、表示） 15. 如图所示，滑板爱好者沿倾角的固定斜面下滑，他将手中的小球抛出，一段时间后，小球落到斜面上。已知抛出时小球沿斜面向下的分速度，垂直斜面向上的分速度，抛出点到斜面的距离为，不计空气阻力，取重力加速度，，。求： （1）运动过程中小球与斜面最大距离； （2）小球落到斜面时的速度大小。 16. 如图所示，足够长的U形金属框架静置在倾角为的光滑斜面上，与平行且相距。垂直于斜面的匀强磁场，在分界线两侧方向相反，磁感应强度大小均为。金属棒紧靠绝缘立柱a，b静止在上方的磁场中，接入电路的电阻。框架在平行于斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度。已知部分阻值，其余电阻忽略不计，、、均平行于斜面与水平面的交界线，金属棒与框架的质量均为，它们之间接触良好，取重力加速度。从框架开始运动至金属棒与立柱间的弹力为零的过程，U形框架克服拉力做功，在该过程中，求： （1）通过金属棒的电荷量； （2）金属棒中产生的焦耳热。 17. 如图所示，水平轻质弹簧左端连接在固定挡板P上，右端与静止在水平面上的木板A相距，物块B静置于木板的左端。光滑的物块C以的速度沿水平面向左运动与木板发生弹性碰撞，碰撞时间很短。已知物块B可以看作质点，且它始终未脱离木板，A、B、C的质量分别为、，A与地面间的动摩擦因数，A与B间的动摩擦因数，弹簧弹性势能与形变量的关系为（k为劲度系数），弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度。求： （1）碰撞过程中，物块C对木板A的冲量大小； （2）木板A与弹簧接触前，物块B相对木板A滑动的位移大小； （3）木板A与弹簧接触后，要使B与A不会发生相对滑动，弹簧劲度系数k的取值范围。 18. 如图所示，平面直角坐标系中，P、A、Q、C、D为坐标轴上的点，，，。绝缘挡板（厚度不计）垂直于x轴放置，中心位于Q点，长度为。在区域的外存在平行于y轴的匀强电场，第二象限（含x轴）内的电场沿y轴负方向，第三象限内的电场沿y轴正方向，两处的电场强度大小相等；区域存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场。质量为m，带电量为的粒子沿x正方向以初速度从P点射出，由C点进入磁场。已知带电粒子与挡板碰撞前后，y方向的速度不变，x方向的速度大小相等、方向相反。求： （1）粒子经过C点时的速度大小及方向； （2）若粒子未与挡板发生碰撞，则从出发到返回P点所用时间； （3）若仅改变磁感应强度大小，仍使粒子能返回P点，当粒子与挡板碰撞次数最多时，粒子在磁场中运动的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三第一学期质量检测 物理 2025.01 满分100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。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，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 在军事上，随着隐形战机的出现，反隐形雷达应运而生。反隐形雷达一般采用毫米波段雷达及米波段雷达联合工作，毫米波段雷达工作在30GHz~300GHz频段，波长较短，分辨率高；米波段雷达工作在30MHz~300MHz频段，波长较长，可以与机体某些部位发生共振，增大雷达反射面。下列说法正确的是（　　） A. 这两种雷达波在真空中的传播速度相等 B. 这两种雷达波在空中相遇能发生干涉现象 C. 若雷达向同一目标同时发射这两种雷达波，先接收到米波段的反射信号 D. 遇到同一障碍物时，毫米波段的雷达波比米波段的雷达波衍射现象更明显 【答案】A 【解析】 【详解】A．所有电磁波在真空中的传播速度都相同，故A正确； B．根据题意可知，两种波的频率不相等，则不能发生干涉现象，故B错误； C．若雷达向同一目标同时发射这两种雷达波，由于传播速度相等，所以同时接收到反射信号，故C错误； D．波长越大，衍射现象越明显，毫米波的波长小于米波的波长，因此米波的衍射现象更明显，故D错误。 故选A。 2. 某民间高手设计了“土”起重机，其工作原理的示意如图所示。光滑小滑轮的轴通过柔性细钢索拴接在树上，一端悬挂重物的细绳绕过滑轮连接在皮卡车上，皮卡车水平向左缓慢运动，细绳将重物提起。已知重物的重力为G，滑轮与轴间的摩擦不计。某时刻细绳与水平方向夹角为，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻细钢索的张力为2G B. 该时刻细钢索的张力为 C. 随着重物上升，钢索的张力不变 D. 随着重物上升，钢索的张力变大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对滑轮受力分析，细绳与水平方向夹角为，根据平衡条件可得，A错误，B正确； CD．随着重物上升，，根据平衡条件可得 越来越小，钢索的张力变小，CD错误。 故选B。 3. 地球静止轨道卫星的轨道半径为r。某火星探测器绕火星运行的椭圆轨道半长轴为a，运行周期为地球静止轨道卫星运行周期的一半。已知地球质量与火星质量之比为k，则r:a的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】地球静止轨道卫星绕地球运行时，根据万有引力提供向心力有 所以 火星探测器绕火星运行时，根据开普勒第三定律可得 又 联立可得 故选D。 4. 实验小组利用电压传感器研究电容器充放电现象的电路图，如图甲所示，先将开关S与端点1连接，断开后再与端点2连接，通过电脑拟合出电容器两端的电压u随时间t变化的u-t图线，如图乙所示。已知电源的电动势E=5V，内阻不计，电容器的电容C=4.5μF，下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，流过R的电流逐渐增大，方向由a到b B. t1~t2时间内，流过R的电流大小保持不变 C. t2~t3时间内，流过R的电流逐渐减小，方向由b到a D. 该过程中电容器所带电荷量的最大值为9.0×10-7C 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电路图可知，0~t1时间内，电容器充电，流过R的电流逐渐减小，方向由a到b，故A错误； B．t1~t2时间内，电路断开，回路中没有电流，故B错误； C．t2~t3时间内，电容器放电，电容器充当电源，电容器上极板带正电，则电阻R中的电流逐渐减小，方向从b向a，故C正确； D．根据电容的定义式可得 故D错误。 故选C。 5. 如图所示，abcd-a′b′c′d′为正方体，两条足够长的通电直导线L1、L2分别沿ab和a′d′放置，电流大小均为I，方向分别沿ab和a′d′。已知通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小B与电流I的关系为（k为常量，r为该点到直导线的距离）。若d点的磁感应强度大小B0，则平面aa′d′d中心P点处的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设正方形边长为L，根据安培定则可知，导线L1在d点产生磁感应强度大小为 方向沿dd′；同理，导线L2在d点产生的磁感应强度大小也为 方向沿cd，所以 导线L1在P点产生的磁感应强度大小为 方向沿Pa′，导线L2在P点产生的磁感应强度大小为 方向沿cd，二者垂直，所以 故选C。 6. 如图所示，长方体形空铁箱在的水平拉力作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱内的木块紧靠其后壁不下滑。已知铁箱与木块的质量分别为和，铁箱与水平面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，则木块与铁箱内壁间的动摩擦因数至少为（ ） A. 0.6 B. 0.5 C. 0.4 D. 0.3 【答案】B 【解析】 【详解】对木块和铁箱的整体分析，由牛顿第二定律则有 对木块分析， 解得 故选B。 7. 如图，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小。过程I：让物块从A由静止开始滑到B；过程Ⅱ：将A着地，抬高B，使木板的倾角与过程I相同，再让物块从B由静止开始滑到A。则（　　） A. 物块经过P点的动能，过程I较大 B. 物块滑到底端的速度，过程I较大 C. 物块从顶端滑到底端的时间，过程I较长 D. 物块从顶端滑到P点的过程中摩擦产生的热量，过程I较少 【答案】C 【解析】 【详解】Ａ．设斜面与水平面夹角为，质量为m，根据牛顿第二定律有 过程I：让物块从A由静止开始滑到B，小物块与木板间的动摩擦因数逐渐减小，加速度逐渐增大；过程Ⅱ：将物块从B由静止开始滑到A，小物块与木板间的动摩擦因数逐渐增大，加速度逐渐减小；画出两个过程的速度—时间图像如图所示 两次经过P点，过程I位移比过程Ⅱ位移小，由图像可知过程I经过P点速度比过程Ⅱ经过P点速度小，所以过程Ⅱ经过P点的动能大，故A错误； B．过程I和过程Ⅱ重力和摩擦力做功都一样，根据动能定理可知物块滑到底端的速度相同，故B错误； C．由图像可知滑到底端时速度相同，过程I比过程Ⅱ用的时间长，故C正确； D．物块从顶端滑到P点的过程中，位移大小不同，摩擦力大小不同，摩擦产生的热量无法确定，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，在和区域中存在垂直平面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场（阴影表示磁场的区域），边长为的正方形金属线圈中心与坐标原点O重合，边垂直于y轴。从图中位置（线圈位于平面内）开始，线圈以y轴为转轴匀速转动，下列描述线圈内产生的交变电动势随时间变化的图线（实线）正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】从图中位置（线圈位于平面内）开始，线圈以y轴为转轴匀速转动，开始时刻穿过闭合线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，产生正弦交流电，瞬时值表达式为 当线圈转过时，此时线圈中产生感应电动势的瞬时值为 在线圈转动一周的过程中，线圈从转动到，到的过程中，穿过线圈的磁通量一直为0，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中无感应电动势产生，结合选项图像。 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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 枣庄市某学校内教室阳面的平开玻璃窗，窗扇的闭合金属边框为矩形，转轴竖直。如图所示，其中一窗扇已向外（南）打开一定角度，开角小于90°，小明在室内拉动绝缘手柄关窗，在窗扇关闭的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 在地磁场中，通过窗扇的磁通量减小 B. 在地磁场中，通过窗扇的磁通量增大 C. 从室内向外看，窗扇边框中的感应电流沿逆时针方向 D. 从室内向外看，窗扇边框中的感应电流沿顺时针方向 【答案】BD 【解析】 【详解】地磁场由南向北，将窗闭合的过程中，穿过窗框的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，穿过窗框的磁通量增大时，从推窗者的角度看，窗扇金属边框中产生的感应电流的方向为顺时针。 故选BD。 10. 如图甲所示，均匀介质中的水平面内，A、B、P为直角三角形的顶点，，。波源、均沿竖直方向振动，它们的振动图像分别如图乙，丙所示。已知波源产生的机械波经过0.6s传播到P点，下列说法正确的是（ ） A. ，P处的质点经过的路程为1.6m B. 时，P处的质点位移为0 C. 1s后，A、B边上（不含波源）有10个振动加强点 D. 1s后，A、B边上（不含波源）有10个振动减弱点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于波源产生的机械波经过0.6s传播到P点，故波速为 因此在时间内，P点振动的时间为，由乙图可知，该波源的振动周期，故在时间内，P点刚好振动了一个周期，波源产生的机械波传到P点的时间 此时P刚好开始振动，路程为零，由于机械波振幅，这段时间内P点的路程为 A错误； B．时，P点振动的时间 波源机械波带动P点的位移为零，结合上述分析可知，波源产生的机械波传到P点时间为，故时，P处的质点振动的时间 波源机械波带动P点的位移也为零，B正确； CD．由题可知，两列波的波速 两列波的波长为 由几何知识可得 由于两列波步调相反，故当时，为振动的加强点，即 解得 故A、B边上（不含波源）有10个振动加强点，同理当时为振动的减弱点，则有 解得 故减弱点一共有9个，C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，光滑绝缘的圆形轨道竖放置，圆心在O点，半径为R，A、B两点为其水平直径的两端点；两等量异种点电荷位于A、B连线的延长线上，到O点的距离相等。一电荷量为，质量为m的带电小球从A点以初速度沿轨道向下运动，经过轨道最高点C时，对轨道的压力恰好为零。已知重力加速度为g，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ） A. A点电势为 B. A、C间的电势差等于B、D间的电势差 C. 由A点运动到D点，小球的机械能先减小后增大 D. 由D点运动到B点，小球的重力势能和电势能之和先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球经过轨道最高点C时，对轨道的压力恰好为零，由于该位置小球受到的电场力水平向右，此时重力刚好提供向心力，则有 由于等量异种点电荷电场分布特点可知，等量异种点电荷连线的中垂线为等势线，且电势等于无穷远处电势，所以C点电势为0，小球从A到C过程，由动能定理可得 解得 故A正确； B．根据等量异种点电荷电场分布特点结合对称性可知，A、C间的电势差等于D、B间的电势差，故B错误； C．根据等量异种点电荷电势分布特点可知，由A点运动到D点，电势逐渐降低，小球带正电，则电场力对小球做正功，根据功能关系可知，小球的机械能一直增大，故C错误； D．小球在D点时，沿切线方向只有水平向右的电场力，与运动方向相同，小球速度增大；小球在B点，沿切线方向只有竖直向下的重力，与运动方向相反，小球速度减小；所以小球由D点运动到B点，小球的动能先增大后减小，由于小球的动能、重力势能和电势能之和保持不变，则该过程小球的重力势能和电势能之和先减小后增大，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，长度为L的轻杆一端连接质量为3m的小球A，另一端固定在水平转轴P上，轻杆可以在竖直面内自由转动。质量为m的物块B由绕过小定滑轮Q的细绳与小球相连，定滑轮Q与转轴P间的水平距离，初始时轻杆水平，滑轮与小球间的细绳跟轻杆共线。已知细绳足够长，忽略一切摩擦，取重力加速度为g。由静止释放小球，在轻杆转过30°角的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物块B的重力势能增加 B. 轻杆转过30°角时，小球A与物块B的瞬时速度大小之比为 C. 轻绳对小球A做的功为 D. 物块B的机械能增加了 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由几何关系可知，当在轻杆转过30°角的过程中，此时细绳与水平方向夹角也为30°角，则物块B的重力势能增加 选项A正确； B．轻杆转过30°角时，将小球A的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，可知 即小球A与物块B的瞬时速度大小之比为 选项B正确； CD．对系统由机械能守恒定律 解得， 物块B的机械能增加了 则细绳对B做功为 细绳对系统不做功，可知细绳对A做功为 选项C正确，D错误。 故选ABC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学利用家中物品测量本地的重力加速度，他找到一把量程20cm的刻度尺、一把门锁、长尼龙细线、手机等。由于尺子较短，他采用如下方法进行实验，步骤如下： （ⅰ）细线拴在桌子边缘的挂钩上，另一端拴上门锁，门锁自由下垂，不与任何物体接触； （ⅱ）把门锁水平拉开小段距离由静止释放，用手机记录其经过次全振动的时间为； （ⅲ）将细线缩短，按照步骤（ⅱ）重复实验，测得门锁经过次全振动的时间为； 请回答以下问题： （1）测量振动周期时，从门锁经过________（选填“最低点”或“最高点”）开始计时结果更精确； （2）重力加速度的表达式g=________（用、、、、L表示）； （3）门锁重心位置对测量结果________（选填“有”或“无”）影响。 【答案】（1）最低点 （2） （3）无 【解析】 【小问1详解】 测量振动周期时，从门锁经过最低点开始计时结果更精确。 【小问2详解】 第一次设铁锁重心到悬挂点的距离为l，则 其中 第二次时 其中 联立解得 【小问3详解】 有以上分析可知，门锁重心位置对测量结果无影响。 14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）因为电流表A的内阻未知，所以实验小组先用图甲所示的电路测量其阻值大小。、为定值电阻，闭合开关S，调节电阻箱，使灵敏电流计G示数为零，读出的阻值，得到电流表A的内阻________（用、、表示）； （2）测出电流表A的内阻后，他们设计了实验电路，其实物连接如图乙所示，阻值为的定值电阻与电源相连。为实现精确测量，开关应掷于________端（选填“a”或“b”）； （3）正确连接实验电路后，测得多组数据，描绘出电源的图像，如图丙所示，则电源的电动势________，内阻________。（用、、、表示） 【答案】（1） （2）a （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 当电桥平衡时，检流计中无电流通过，此时电桥四个臂的电阻满足 由此可以计算出未知电阻 电流表A的内阻 【小问2详解】 S2接时，可把电压表、与电源看做一个等效电源，由闭合电路欧姆定律可知， 电动势和内阻的测量值均小于真实值。 S2接时，把电流表、与电源看做一个等效电源，由闭合电路欧姆定律，电动势测量值等于真实值，因为已知电流表内阻，电源内阻的测量值等于真实值。为实现精确测量，开关应掷于端。 【小问3详解】 由丙图所示可得电源电动势为，根据图线斜率得 解得 15. 如图所示，滑板爱好者沿倾角的固定斜面下滑，他将手中的小球抛出，一段时间后，小球落到斜面上。已知抛出时小球沿斜面向下的分速度，垂直斜面向上的分速度，抛出点到斜面的距离为，不计空气阻力，取重力加速度，，。求： （1）运动过程中小球与斜面的最大距离； （2）小球落到斜面时的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 拋出后，小球的运动沿斜面和垂直于斜面分解，垂直斜面方向做匀减速运动，则有 根据运动学规律可得 解得 【小问2详解】 设小球经时间t落回斜面，则有 解得 落到斜面时垂直于斜面方向分速度 沿斜面方向 其速度为 解得 则小球的合速度 16. 如图所示，足够长的U形金属框架静置在倾角为的光滑斜面上，与平行且相距。垂直于斜面的匀强磁场，在分界线两侧方向相反，磁感应强度大小均为。金属棒紧靠绝缘立柱a，b静止在上方的磁场中，接入电路的电阻。框架在平行于斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度。已知部分阻值，其余电阻忽略不计，、、均平行于斜面与水平面的交界线，金属棒与框架的质量均为，它们之间接触良好，取重力加速度。从框架开始运动至金属棒与立柱间的弹力为零的过程，U形框架克服拉力做功，在该过程中，求： （1）通过金属棒的电荷量； （2）金属棒中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设框架从开始运动至金属棒与立柱间的弹力为零所用时间为t 弹力为零时有 解得 根据闭合电路欧姆定律有 由法拉第电磁感应定律有 由速度公式 联立代入数据解得 根据电流定义式可得 解得通过金属棒的电荷量 【小问2详解】 框架从开始运动至与立柱间的弹力为零的过程中，框架下滑的距离 由动能定理得 那么金属棒中产生的热量为 代入数据解得金属棒中产生的焦耳热 17. 如图所示，水平轻质弹簧左端连接在固定挡板P上，右端与静止在水平面上的木板A相距，物块B静置于木板的左端。光滑的物块C以的速度沿水平面向左运动与木板发生弹性碰撞，碰撞时间很短。已知物块B可以看作质点，且它始终未脱离木板，A、B、C的质量分别为、，A与地面间的动摩擦因数，A与B间的动摩擦因数，弹簧弹性势能与形变量的关系为（k为劲度系数），弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度。求： （1）碰撞过程中，物块C对木板A的冲量大小； （2）木板A与弹簧接触前，物块B相对木板A滑动的位移大小； （3）木板A与弹簧接触后，要使B与A不会发生相对滑动，弹簧劲度系数k的取值范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设木板A被物块C碰撞后获得速度为，向左为正方向，根据动量守恒 根据能量守恒 设物块C对木板A的冲量大小为I 由动量定理 联立解得 【小问2详解】 木板A向左匀减速运动，设加速度大小为则 物块B向左匀加速运动，设加逨度大小为则 设经时间后A、B速度相同v则 木板A的位移 物块B的位移 物块B相对木板A滑动的位移 代入数据解得 此时木板恰好运动至弹簧右端。 解得 【小问3详解】 木板A与弹簧接触后，减速过程中始终保持相对静止，设速度为0时的共同加速度大小为a 对物块B 对木板A 减速过程由能量守恒 联立解得 则弹簧劲度系数k的取值范围是。 18. 如图所示，平面直角坐标系中，P、A、Q、C、D为坐标轴上的点，，，。绝缘挡板（厚度不计）垂直于x轴放置，中心位于Q点，长度为。在区域的外存在平行于y轴的匀强电场，第二象限（含x轴）内的电场沿y轴负方向，第三象限内的电场沿y轴正方向，两处的电场强度大小相等；区域存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场。质量为m，带电量为的粒子沿x正方向以初速度从P点射出，由C点进入磁场。已知带电粒子与挡板碰撞前后，y方向的速度不变，x方向的速度大小相等、方向相反。求： （1）粒子经过C点时的速度大小及方向； （2）若粒子未与挡板发生碰撞，则从出发到返回P点所用时间； （3）若仅改变磁感应强度大小，仍使粒子能返回P点，当粒子与挡板碰撞次数最多时，粒子在磁场中运动的路程。 【答案】（1），y轴正方向成45° （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从P点射出后，做类平拋运动，设到达C点的时间为t，水平方向则 设加速度大小a，竖直方向则有 沿y轴方向分速度 粒子经过点时的速度 设v与y轴正方向夹角为θ，则有 代入数据解得， 即粒子经过C点时的速度大小为，方向与y轴正方向成45° 【小问2详解】 粒子未与挡板发生碰撞，则粒子经C点沿圆周运动恰好从D点射出磁场。由几何关系可得粒子转过的圆心角 设半径为r，由几何知识可知 粒子在磁场中运动时间 粒子从出发到返回P点所用时间 联立解得 【小问3详解】 粒子第一次射出磁场时，速度与y轴正方向夹角45°，若使粒子与挡板碰撞次数最多，则恰好沿直线运动到M点与挡板发生第一次碰撞，反弹后再次射入磁场。粒子第一次射入磁场位置与第二次射入磁场位置的间距 粒子与挡板碰撞次数 解得 设粒子半径为，由几何关系得 粒子每次在磁场中运动的路程 粒子在磁场中运动的路程 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$