精品解析：河南省漯河市2024-2025学年高三上学期期末考试物理试卷

漯河市2024—2025学年高三上学期期末质量监测 物理 时间75分钟 满分100分 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。 2.答题前，考生必须将自己的姓名、考生号填写在答题卷、答题卡上。 3.答案答在答题卡上，答在试题卷上无效。 一、单选题：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，只有一个是符合题目要求的。 1. 2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动 B. 发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系 C. 根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光 D. 康普顿效应证实了光子具有动量，波长越长动量越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长长的方向移动，A错误； B．根据光电效应方程 可知发生光电效应时，溢出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，B正确； C．根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能放出特定频率的光，C错误； D．康普顿效应证实了光子具有动量，根据 可知波长越长，动量越小，D错误。 故选B 2. 如图所示，倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为60°，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为M，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. B. 将P端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上的摩擦力 C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a的加速度大小为0.5g 【答案】C 【解析】 【详解】A．对a，由平衡条件得 对O点受力分析，则有 联立解得 故A错误； B．将P端缓慢向上移动一小段距离，滑轮与P间的绳长不变，滑轮与P间的水平距离不变，即绳与竖直方向的夹角不变，则拉力不会变，可知a与斜面之间仍然没有摩擦力，故B错误； C．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，滑轮与P间的水平距离变长，绳与竖直方向的夹角变大，对O点，有 可见，α变大，cosα变小，则拉力T变大，a有上滑趋势，将受到沿着斜面向下的摩擦力，故C正确； D．剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a有下滑趋势，由于不知道动摩擦因数，即摩擦力的大小未知，无法判断其运动情况，即无法求a的加速度，故D错误。 故选C。 3. 据央广网报道，我国自主研制的北斗系统正式加入国际民航组织（ICAO）标准，成为全球民航通用的卫星导航系统。“北斗卫星导航系统”由多颗地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星（运行半径小于同步轨道卫星轨道半径）组成。将地球看成质量均匀的球体，若地球半径与静止卫星的轨道半径之比为k，下列说法正确的是（　　） A. 在同一轨道上同向运行的中圆轨道卫星加速时可以追上前面的卫星 B. 为了保证北京的导航需求，一定有一颗静止卫星静止在北京上空 C. 静止卫星运行的周期大于中圆地球轨道卫星的周期 D. 地球北极重力加速度大小与赤道的重力加速度大小之比为（） 【答案】C 【解析】 【详解】A．在同一轨道上同向运行的中圆轨道卫星加速时将做离心运动，会脱离圆轨道运行，不可能追上前面的卫星，故A错误； B．根据万有引力提供向心力，静止轨道静止卫星只能在赤道平面上空运行，无法静止在北京上空，故B错误； C．根据万有引力提供卫星圆周运动的向心力有 可得 结合题意可知静止卫星运行的周期大于中圆地球轨道卫星的周期，故C正确； D．在北极有 在赤道有 对静止卫星有 联立可得 故D错误。 故选C。 4. 光刻机是生产大规模集成电路的核心设备。一个光刻机的物镜投影原理简化图如图所示，三角形ABC为一个等腰直角三棱镜，半球形玻璃砖的半径为R，球心为O，为玻璃砖的对称轴。间距为的两条平行光线，从左侧垂直AB边射入三棱镜，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后汇聚在硅片上M点。已知半球形玻璃砖的折射率为，反射光线关于轴线对称。则OM两点间距离为（　　） A. R B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据对称性，先来分析一下a光线，光路图如图 第一次折射在D点，入射角，折射角。根据折射率公式，有 由几何知识，可得 又 解得 可得 第二次折射发生在F点，设入射角为，折射角。根据折射率公式，有 又 解得 由三角形知识可得 又 解得 故选C。 5. 如图，电荷量分别为+Q和-Q（Q>0）的点电荷固定在正四面体的两个顶点a、b上，c、d是四面体的另外两个顶点，E、F、G、H分别是ab、bc、ca、cd的中点，选无穷远处为零电势点。则（　　） A. E点的电场强度为零 B. E点的电势与H点的电势相同 C. c、d两点的电场强度大小相等、方向不同 D. 将一检验正电荷从G点移到F点，电荷的电势能增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在E点，+Q和-Q的场强方向均由a点指向b点，故合场强由a点指向b点，所以E点电场强度不为零，故A错误； B．根据等量异种电荷电势分布可知，E、H点处于两电荷连线的中垂面上，两点电势为零，故B正确； C．因正四面体的边长均相等，故+Q和-Q各自在c、d两点产生的场强大小相等，进一步分析知，在c、d两点，+Q和-Q的场强方向的夹角均为120°，由平行四边形定则可得，c、d两点的合场强大小相等、方向均平行于ab向右，故C错误； D．因G点电势高于F点，故将检验正电荷从G点移到F点，电势能减小，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置在处的质点，图乙为此波中平衡位置在处的质点从该时刻起的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 由甲、乙两图可知该波波速100m/s C. 从该时刻起，P质点经过2.5s沿x轴正方向移动2.5m D. 从该时刻起，P质点第一次回到平衡位置通过的路程是 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻平衡位置坐标为的质点向下振动，根据“上、下坡”可知，该波沿x轴正方向传播，A错误； B．由图甲可得该波的波长 由乙图可知，其周期为 故其波速为 B错误； C．质点只会在平衡位置附近振动，不会随波的传播而移动，C错误； D．该波的表达式为 把、代入解得 由图可知，0时刻，P点向上振动，P点第一次回到平衡位置通过的路程 D正确。 故选D。 7. 如图，水平传送带以恒定速度v顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将小物块P轻放在传送带左侧某位置，P在传送带带动下向右运动，与弹簧接触时速度恰好达到v。取P放置点为坐标原点，全过程P始终处在传送带上，以水平向右为正方向，木块在向右运动或向左运动的过程中，加速度a与位移x的关系图像正确的（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物块与弹簧接触时速度恰好达到v说明与弹簧接触前物块做匀加速，根据牛顿第二定律可知 即 方向水平向右；与弹簧接触后在开始的一段时间内P相对于传送带静止，即P受弹簧弹力和静摩擦力平衡，P做匀速直线运动，则 物块运动到弹力大于最大静摩擦力后，则 即 方向向左。 故选A。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量为0.3kg的滑块套在水平固定的光滑轨道上，质量为0.2kg的小球（视为质点）通过长为0.75m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，可绕O点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止，轻杆处于水平状态。小球以3m/s竖直向下的初速度开始运动，g取，则（　　） A. 小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块向右移动了0.30m B. 小球第一次到达最低点时，滑块速度大小为2m/s C. 小球第一次到达最低点时，轻杆对小球的拉力为5.84N D. 小球相对于初始位置可以上升的最大高度为0.45m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，设滑块在水平轨道上向右移动的距离为，小球的质量为m，滑块的质量为M，取向左为正方向，根据水平动量守恒有 解得 A正确； B．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，设小球到最低点时的瞬时速度为，滑块的速度为，则有 根据能量守恒则有 联立解得， 此时小球相对于地面的速度 故小球受到杆的拉力为 代入数据解得 BC错误； D．设小球相对于初始位置可以上升的最大高度为h，此时竖直方向速度为0，根据水平动量守恒得 根据能量守恒可得 解得 D正确 故选AD。 9. 如图所示，两平行极板水平放置，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，磁场的磁感应强度为B。一束质量均为m、电荷量均为+q的粒子，以不同速率沿着两板中轴线PQ方向进入板间后，速率为2v的甲粒子恰好做匀速直线运动；速率为v的乙粒子在板间的运动轨迹如图中曲线所示，A为乙粒子第一次到达轨迹最低点的位置，乙粒子全程速率在v和3v之间变化。研究一般的曲线运动时，可将曲线分割成许多很短的小段，这样质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，采用圆周运动的分析方法来处理。不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 两板间电场强度的大小为2vB B. 乙粒子偏离中轴线的最远距离为 C. 乙粒子的运动轨迹在A处对应圆周的曲率半径为 D. 乙粒子从进入板间运动至A位置的过程中，在水平方向上做匀速运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．速率为2v的甲粒子恰好做匀速直线运动，则有 可得两板间电场强度的大小为 故A正确； B．根据配速法，可将乙粒子的速度看成向右的2v和向左的v，所以乙粒子的运动可看成水平向右的匀速直线运动和竖直平面内的圆周运动，且 所以 所以乙粒子偏离中轴线的最远距离为 故B错误； C．乙粒子运动到A处时速度为3v，则 所以在A处对应圆周的曲率半径为 故C正确； D．速率为v的乙粒子在板间的运动轨迹如图中曲线所示，根据左手定则判断知，粒子受到的洛伦兹力总是垂直指向每一小段圆弧的中心，可知乙粒子在水平方向上的合力一直水平向右，所以粒子从进入板间运动至A位置的过程中，在水平方向上做加速运动，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块与长木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g取。则下列说法正确的是（　　） A. 时长木板P停下来 B. 长木板P的长度至少是7.5 m C. 长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.075 D. 滑块Q在长木块P上滑行的路程是12 m 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．6 s末到长木板停下来过程中，由牛顿第二定律得 解得 这段时间 所以，时长木板P停下来，故A错误； B．长木板P的长度至少是前6 s内滑块Q在长木板P上滑行的距离 故B正确； C．由图乙可知，力F在时撤去，此时长木板P的速度，时两者速度相同，，前长木板P的速度大于滑块Q的速度，后长木板P的速度小于滑块Q的速度，0~6 s过程中，以滑块Q为研究对象，由牛顿第二定律得 解得 5~6 s过程中，以长木板P为研究对象，由牛顿第二定律得 解得 故C正确； D．从6 s末到滑块停下来过程中，由牛顿第二定律得 解得 这段时间 所以，时滑块Q停下来，6 s后滑块Q在长木板P上滑行的距离 滑块Q在长木板P上滑行的路程是 故D正确。 故选BCD。 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11. 某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向下运动的规律。安装好器材后，接通电源，释放小车，打出一条纸带。舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔四个点取一个计数点，如图2中0、1、2……7点所示。 （1）实验中，除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有（　　） A. 电压合适的50Hz交流电源 B. 电压可调的直流电源 C. 天平 D. 秒表 E. 刻度尺 （2）计算打下计数点6时小车的速度v=___________m/s。 （3）某同学把这条纸带每隔T=0.1s剪断，得到若干短纸条，测得长度依次为L1、L2……L7（单位：m）。再把这些纸条并排贴在一张纸上。如下图所示，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，并以纸带的宽度代表时间间隔T。这些短纸条上端的中心点近似在一条直线上，该同学把它们连接起来作出图线①。若将图线①转化为小车的v-t图像，则图中“（　　）”位置，标出的速度值为___________。（用题中的字母表示）。 该同学发现每段短纸条上的第3个点，也近似在同一条直线上，如图线②所示。若测得图线②的斜率为k，则小车加速度a与斜率k的关系式___________。 【答案】（1）AE （2）0.57 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 必须使用电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，还需要用刻度尺测量计数点之间的距离，而不需要秒表和天平。 故选AE。 【小问2详解】 因电源频率为50Hz，每隔四个点取一个计数点，故相邻两计时点之间的时间间隔为 则打下计数点6时小车的速度为 【小问3详解】 [1]因为剪断的纸带所用的时间都是0.1s，即时间相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的瞬时速度，即纸带的高度之比等于中间时刻瞬时速度之比，则图中“（　　）”纵坐标标出的速度值为 [2]图线的斜率表示加速度，可知小车加速度a与斜率k的关系式为 12. 某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻（要求尽可能精确），图甲中电压表V的最大量程为3V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。 （1）已知电流计G的满偏电流IG=200mA、内阻rG=1.00Ω，电路中已将它改装成量程为600mA的电流表，则R1=___________Ω。 （2）通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I，作出如图乙的图像。 （3）请根据图乙求出电源的电动势E等于___________V（此空保留到小数点后两位），电源内阻等于___________Ω（此空保留到小数点后一位）。电源内阻测量值___________（“大于”“小于”“等于”）真实值。 【答案】 ①. 0.50 ②. 2.92##2.93##2.94 ③. 0.8 ④. 等于 【解析】 【详解】[1]根据电流表的改装特点可知 代入数据解得 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 整理可得 将（2.80V，40mA）和（2.40V，160mA）代入上式并联立解得， [4]由于改装电流表的内阻已知，其分压可以确定，所以不存在系统误差，即电源内阻的测量值等于真实值。 四、计算题：本题共3小题，共38分 13. 如图所示为一超重报警装置，其主体是水平地面上的竖直薄壁密闭容器且导热性能良好。容器高、横截面积，底部是深的预警区域，内有一厚度和质量均不计的活塞，活塞通过轻杆连接轻质平台，当活塞进入预警区域时，系统会发出超重预警。平台上未放重物时，内部封闭理想气柱长度，平台上轻放质量为M的重物时，活塞最终恰好稳定在预警区域上边界。已知大气压强，重力加速度取，不计摩擦阻力，外界环境温度保持不变，求： （1）重物的质量M； （2）放上M至活塞最终稳定的过程中，密闭气体与外界交换的热量Q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 最终稳定时，封闭气体温度不变，则 解得 又 解得 【小问2详解】 设外界大气压力和重物对封闭气体做功为，则 在（1）的情况下，密闭气体内能不变，根据热力学第一定律 所以气体向外界放出的热量为 14. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L，abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度向右运动。磁场内的细金属杆N处于静止状态，且到cd的距离为度，两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M质量为3m，金属杆N质量为m，两杆在导轨间的电阻均为R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。求： （1）N在磁场内运动过程中金属杆N上产生的热量； （2）N在磁场内运动过程中的最小加速度； （3）N在磁场内运动时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，两导体棒在磁场中运动过程中，M、N系统动量守恒，则有 解得 由能量守恒可得，此过程整个电路产生的热量为 则N上产生的热量为 【小问2详解】 根据题意可知，N在磁场内运动过程中加速度最小时，所受安培力最小，此时感应电流最小，N出磁场瞬间，感应电动势最小，则有 又有， 联立解得 【小问3详解】 根据题意，对N由动量定理有 又有 联立得 又有 解得 又有 可得 代入得 15. 如图所示，有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、台阶CD和足够长的水平轨道DE组成，小球C通过轻绳悬挂在悬点O的正下方，紧靠台阶右侧停放着“”型木板，木板的上表面水平且与B点等高，木板与水平地面间的动摩擦因数为，其它接触面间的摩擦忽略不计。现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处由静止释放，滑至C处时与小球发生正碰，碰后小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动，滑块向右滑上木板。已知滑块、小球和木板的质量分别为、和，A到轨道BC的高度为，轻绳的长度为，木板长度为，滑块、小球均可视为质点。重力加速度大小为。求： （1）轻绳拉力的最大值； （2）滑块与小球碰撞损失的能量； （3）滑块与挡板发生的是弹性碰撞，碰撞时间极短，求滑块滑上木板后经多长时间与木板发生第2次碰撞（保留三位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3）1.67s 【解析】 【小问1详解】 设小球碰后速度为，在最高点速度为，碰后小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动在竖直面内做圆周运动，根据机械能守恒可得 在最高点，牛顿第二定律可得 在最低点时轻绳拉力最大，根据牛顿第二定律可得 联合解得 【小问2详解】 设滑块滑下来碰撞前的速度为，下滑过程由机械能守恒可得 与碰撞过程，由动量守恒可得 代入数据解得 滑块与小球碰撞损失的能量 代入数据解得 【小问3详解】 滑块冲上木板后匀速运动，经时间发生第1次碰撞，则 解得 滑块与木板碰撞过程动量守恒、机械能守恒可得， 解得， 设经时间滑块与木板发生第2次碰撞，木板减速的加速度为，由牛顿第二定律得 从第一次碰撞到第二次碰撞滑块与木板位移相同，即 解得 设碰后板匀减速运动经时间速度减为0，由动量定理可得 解得 故木板早已停止运动，因此从第一次碰撞到第二次碰撞滑块与木板的实际位移为木板第一次碰撞后匀减速运动至停止的位移，即 解得 故滑块从滑上木板到与木板发生第2次碰撞的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 漯河市2024—2025学年高三上学期期末质量监测 物理 时间75分钟 满分100分 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。 2.答题前，考生必须将自己的姓名、考生号填写在答题卷、答题卡上。 3.答案答在答题卡上，答在试题卷上无效。 一、单选题：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，只有一个是符合题目要求的。 1. 2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动 B. 发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系 C. 根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光 D. 康普顿效应证实了光子具有动量，波长越长动量越大 2. 如图所示，倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为60°，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为M，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A B. 将P端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上的摩擦力 C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a的加速度大小为0.5g 3. 据央广网报道，我国自主研制的北斗系统正式加入国际民航组织（ICAO）标准，成为全球民航通用的卫星导航系统。“北斗卫星导航系统”由多颗地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星（运行半径小于同步轨道卫星轨道半径）组成。将地球看成质量均匀的球体，若地球半径与静止卫星的轨道半径之比为k，下列说法正确的是（　　） A. 在同一轨道上同向运行的中圆轨道卫星加速时可以追上前面的卫星 B. 为了保证北京的导航需求，一定有一颗静止卫星静止在北京上空 C. 静止卫星运行的周期大于中圆地球轨道卫星的周期 D. 地球北极重力加速度大小与赤道重力加速度大小之比为（） 4. 光刻机是生产大规模集成电路的核心设备。一个光刻机的物镜投影原理简化图如图所示，三角形ABC为一个等腰直角三棱镜，半球形玻璃砖的半径为R，球心为O，为玻璃砖的对称轴。间距为的两条平行光线，从左侧垂直AB边射入三棱镜，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后汇聚在硅片上M点。已知半球形玻璃砖的折射率为，反射光线关于轴线对称。则OM两点间距离为（　　） A. R B. C. D. 5. 如图，电荷量分别为+Q和-Q（Q>0）的点电荷固定在正四面体的两个顶点a、b上，c、d是四面体的另外两个顶点，E、F、G、H分别是ab、bc、ca、cd的中点，选无穷远处为零电势点。则（　　） A. E点电场强度为零 B. E点的电势与H点的电势相同 C. c、d两点的电场强度大小相等、方向不同 D. 将一检验正电荷从G点移到F点，电荷的电势能增大 6. 如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置在处的质点，图乙为此波中平衡位置在处的质点从该时刻起的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 由甲、乙两图可知该波波速为100m/s C. 从该时刻起，P质点经过2.5s沿x轴正方向移动2.5m D. 从该时刻起，P质点第一次回到平衡位置通过的路程是 7. 如图，水平传送带以恒定速度v顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将小物块P轻放在传送带左侧某位置，P在传送带带动下向右运动，与弹簧接触时速度恰好达到v。取P放置点为坐标原点，全过程P始终处在传送带上，以水平向右为正方向，木块在向右运动或向左运动的过程中，加速度a与位移x的关系图像正确的（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量为0.3kg的滑块套在水平固定的光滑轨道上，质量为0.2kg的小球（视为质点）通过长为0.75m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，可绕O点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止，轻杆处于水平状态。小球以3m/s竖直向下的初速度开始运动，g取，则（　　） A. 小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块向右移动了0.30m B. 小球第一次到达最低点时，滑块的速度大小为2m/s C. 小球第一次到达最低点时，轻杆对小球的拉力为5.84N D. 小球相对于初始位置可以上升的最大高度为0.45m 9. 如图所示，两平行极板水平放置，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，磁场的磁感应强度为B。一束质量均为m、电荷量均为+q的粒子，以不同速率沿着两板中轴线PQ方向进入板间后，速率为2v的甲粒子恰好做匀速直线运动；速率为v的乙粒子在板间的运动轨迹如图中曲线所示，A为乙粒子第一次到达轨迹最低点的位置，乙粒子全程速率在v和3v之间变化。研究一般的曲线运动时，可将曲线分割成许多很短的小段，这样质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，采用圆周运动的分析方法来处理。不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 两板间电场强度的大小为2vB B. 乙粒子偏离中轴线的最远距离为 C. 乙粒子的运动轨迹在A处对应圆周的曲率半径为 D. 乙粒子从进入板间运动至A位置的过程中，在水平方向上做匀速运动 10. 如图甲所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块与长木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g取。则下列说法正确的是（　　） A. 时长木板P停下来 B. 长木板P的长度至少是7.5 m C. 长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.075 D. 滑块Q在长木块P上滑行的路程是12 m 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11. 某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向下运动的规律。安装好器材后，接通电源，释放小车，打出一条纸带。舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔四个点取一个计数点，如图2中0、1、2……7点所示。 （1）实验中，除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有（　　） A. 电压合适的50Hz交流电源 B. 电压可调的直流电源 C. 天平 D. 秒表 E. 刻度尺 （2）计算打下计数点6时小车速度v=___________m/s。 （3）某同学把这条纸带每隔T=0.1s剪断，得到若干短纸条，测得长度依次为L1、L2……L7（单位：m）。再把这些纸条并排贴在一张纸上。如下图所示，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，并以纸带的宽度代表时间间隔T。这些短纸条上端的中心点近似在一条直线上，该同学把它们连接起来作出图线①。若将图线①转化为小车的v-t图像，则图中“（　　）”位置，标出的速度值为___________。（用题中的字母表示）。 该同学发现每段短纸条上的第3个点，也近似在同一条直线上，如图线②所示。若测得图线②的斜率为k，则小车加速度a与斜率k的关系式___________。 12. 某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻（要求尽可能精确），图甲中电压表V的最大量程为3V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。 （1）已知电流计G的满偏电流IG=200mA、内阻rG=1.00Ω，电路中已将它改装成量程为600mA的电流表，则R1=___________Ω。 （2）通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I，作出如图乙的图像。 （3）请根据图乙求出电源的电动势E等于___________V（此空保留到小数点后两位），电源内阻等于___________Ω（此空保留到小数点后一位）。电源内阻测量值___________（“大于”“小于”“等于”）真实值。 四、计算题：本题共3小题，共38分 13. 如图所示为一超重报警装置，其主体是水平地面上的竖直薄壁密闭容器且导热性能良好。容器高、横截面积，底部是深的预警区域，内有一厚度和质量均不计的活塞，活塞通过轻杆连接轻质平台，当活塞进入预警区域时，系统会发出超重预警。平台上未放重物时，内部封闭理想气柱长度，平台上轻放质量为M的重物时，活塞最终恰好稳定在预警区域上边界。已知大气压强，重力加速度取，不计摩擦阻力，外界环境温度保持不变，求： （1）重物的质量M； （2）放上M至活塞最终稳定的过程中，密闭气体与外界交换的热量Q。 14. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L，abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度向右运动。磁场内的细金属杆N处于静止状态，且到cd的距离为度，两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M质量为3m，金属杆N质量为m，两杆在导轨间的电阻均为R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。求： （1）N在磁场内运动过程中金属杆N上产生的热量； （2）N在磁场内运动过程中最小加速度； （3）N在磁场内运动的时间t。 15. 如图所示，有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、台阶CD和足够长的水平轨道DE组成，小球C通过轻绳悬挂在悬点O的正下方，紧靠台阶右侧停放着“”型木板，木板的上表面水平且与B点等高，木板与水平地面间的动摩擦因数为，其它接触面间的摩擦忽略不计。现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处由静止释放，滑至C处时与小球发生正碰，碰后小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动，滑块向右滑上木板。已知滑块、小球和木板的质量分别为、和，A到轨道BC的高度为，轻绳的长度为，木板长度为，滑块、小球均可视为质点。重力加速度大小为。求： （1）轻绳拉力的最大值； （2）滑块与小球碰撞损失的能量； （3）滑块与挡板发生的是弹性碰撞，碰撞时间极短，求滑块滑上木板后经多长时间与木板发生第2次碰撞（保留三位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$