精品解析：山东省名校联盟2024-2025学年高三下学期开学考试物理试题

2024—2025学年（下）高三年级开学质量检测 物理 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置． 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．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，只有一项是符合题目要求的． 1. 氘被称为“未来的天然燃料”，应用聚变反应可获取。关于该聚变反应，下列说法正确的是（ ） A. X是正电子 B. 中子和X的距离达到就能发生核聚变 C. 氘核的比结合能为1.095MeV D. 中子和X的总质量等于生成的氘核的质量 2. 一束复色光通过玻璃三棱镜后分成如图1所示a、b、c三束，现用a、b、c三束光分别去照射图2所示的阴极K发生光电效应，得到图3所示遏止电压Uc与频率v的关系图像。下列说法正确的是（ ） A. a、b、c光的波长大小关系为 B. a、b、c光子的动量大小关系为 C. a、b、c光的频率大小关系为 D. 若三种光子均可使之发生光电效应，则a光对应的遏止电压最大 3. 如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值恒定的电源，副线圈接入滑动变阻器R、定值电阻和阻值不变的灯泡L、开关S。和为理想交流电流表，闭合开关S，灯泡L正常发光。现将变阻器滑片从a端滑动到b端，此过程中（ ） A. 示数增大 B. 示数减小 C. L变亮 D. 原线圈输入功率先减小后增大 4. 质量为m的汽车在平直公路上以恒定加速度由静止启动，经过时间达到额定功率，这个过程汽车的位移为，汽车达到额定功率时关闭发动机，汽车又行驶了后停止，整个过程的位移一时间图像如图所示。已知汽车行驶时所受阻力恒定，则（ ） A. 图中 B. 汽车牵引力为 C. 牵引力的大小为摩擦力的2倍 D. 汽车行驶过程中所受阻力为 5. 一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，时刻的波形图如图所示。该时刻平衡位置在处的质点的位移为，且沿y轴负方向运动。则（ ） A. 波沿x轴负方向传播 B. 该波的波长为2.5m C. 该波的波速为1.5m/s D. a的坐标为 6. 如图所示为一玻璃球截面图，球的半径R=5cm，在球心处装有一长度为5cm的线光源AB，光源中心与球心重合，为使光源各个部位发出的光在不经过二次反射的情况下都能射出球面，则所选玻璃的折射率最大值为（　　） A. 2 B. 3 C. D. 7. 木耙，也叫钉齿耙，有近2000年的历史。木耙上面均匀地铆着铁齿，前面有两个铁环，用来连接固定牲口的套绳。工作时，让铁齿向下，通过牲口拉动木耙进行耙地，从而破碎表面的土块，平整地面。如图1所示，为了更好地破碎表面的土块，人站在木耙上，增加耙地的深度。已知耙与人的总质量为m，两根套绳等长且平行，与水平面的夹角均为，如图2所示。若木耙受到的阻力是其对地面压力的倍，耙地的过程可视为匀速直线运动、重力加速度为g，忽略套绳质量，改变夹角，则当绳子拉力最小时，下列说法正确的是（ ） A. 的大小为30° B. 单根绳子拉力F的大小为 C. 耙对地的压力大小为 D. 地对耙的阻力大小为 8. 卫星发射时一般先将卫星发射到近地轨道（轨道半径可近似认为等于地球半径），在合适的位置经过加速进入转移轨道、再在合适位置经过加速进入目标轨道。如图所示，某次将质量为m的航天器发射到近地轨道，在A点经过加速进入转移轨道，在转移轨道上运行时距地面的最大高度为h。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，取无限远处为零势能点，航天器距离地心距离r时具有的引力势能可表示为，则航天器从近地轨道加速进入目标轨道的过程中所做的功至少为（ ） 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．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分． 9. 如图所示，为等量异种电荷连线的中垂线，在该平面内abcd为关于对称的正方形，e、f为ab边、cd边与中垂线的交点。已知a、f两点间的电势差，元电荷为e。下列说法正确的是（ ） A. a、b两点间的电势差 B. a点电势高于d点电势 C. 将一电子从无穷远处移到a点，电势能减少 D. a、b两点的电场强度相同 10. 如图1所示，匝数为1000匝的线圈与定值电阻R构成闭合回路，线圈静置于均匀磁场区域，磁场方向与线圈平面垂直，已知线圈面积为，电阻为2Ω，定值电阻R阻值为2Ω。磁场随时间增强，时，磁场磁感应强度大小为0.05T，变化的磁场对MN右侧电路的影响忽略不计，a、b两点之间电势差随时间的变化图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 时，磁感应强度随时间变化率为0.15T/s C. 时，磁感应强度的大小为 D. 时，穿过线圈的磁通量为 11. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①②到达状态c，其图像如图所示，虚曲线ac为等温线。则（ ） A. 在状态b，气体体积为 B. 过程①中，气体对外做功，内能减小 C. 过程②中，气体对外放热 D. 经历过程①②到达状态c，气体吸收的热量为120J 12. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定于墙上，另一端连接一物体甲。现用物体乙缓慢推物体甲使弹簧压缩，已知甲、乙的质量均为m，甲下表面光滑，乙与地面间的动摩擦因数为，释放甲、乙，两者向右运动一段时间后分离，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙间最大弹力为 B. 甲运动到速度最大时弹簧压缩量为 C. 甲与乙分离时弹簧的弹性势能为0 D. 从释放到甲、乙分离，甲、乙及弹簧系统的机械能减少 二、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学应用双缝干涉实验测量某种单色光的波长，装置如图1所示。回答下列问题： （1）透镜的作用是使射向单缝的光______（填“更发散”或“更集中”）。 （2）实验中没有必要测出的物理量是______（填选项序号）。 A. 双缝到毛玻璃距离 B. 单缝到双缝的距离 C. 目镜到毛玻璃的距离 D. 双缝间的距离 （3）保持双缝间的距离不变，分别用图2所示的巴耳末系中在可见光区的四条谱线中的、实验，四条谱线的波长满足（，其中对应），形成的干涉图样中，相邻两条亮纹间的距离较小的谱线是______（填“”或“”）。 14. 某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下： A．被测干电池（电动势E不超过1.5V，干电池内电阻r不大于2.5Ω） B．定值电阻（阻值为30Ω） C．电压表V（量程1V，内电阻为870Ω） D．电阻箱R（0~999.9Ω） E．电键S、导线若干 实验电路如图1所示 （1）定值电阻与电压表V并联后的总阻值______Ω，根据闭合电路欧姆定律，实验过程中，电压表读数U与阻箱电阻R的关系为______（用E、R、r和表示）。 （2）闭合开关S后，多次调整电阻箱R的值，记录对应的电压表读数U，然后利用图像法处理数据：以R为横坐标、以为纵坐标，在坐标系中描点连线，如图2所示，该图线的斜率，纵轴截距，则被测电池电动势______V（保留3位有效数字），被测电池内阻______Ω（保留2位有效数字）。 15. 如图所示，公园内的喷灌机给草坪浇水，水龙头可绕竖直轴缓慢旋转，当水龙头与水平方向夹角为37°时，水的落点在水平地面上形成一个半径为的圆。已知出水口到地面的高度，出水口的截面积，水柱在空中不散开，空气阻力和出水口到转轴的距离均忽略不计，重力加速度g取，，。求： （1）水喷出时的初速度大小； （2）空中处于上升阶段的水的体积（保留2位有效数字）。 16. 如图所示，两光滑平行轨道均由半径的四分之一圆弧形轨道和水平轨道组成，轨道间距。一质量、电阻的导体棒b垂直于水平导轨静止放置，右侧与b平行的虚线EF、GH间有竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，虚线EF、GH间距。质量、电阻的导体棒a从圆弧轨道顶端由静止滑下，与b发生弹性碰撞后锁定a，碰后b滑至GH时速度恰好为零。导体棒a、b长也均为，运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计，重力加速度。求： （1）碰后瞬间b的速度大小v； （2）磁感应强度B的大小。 17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内，有沿x轴正方向的匀强电场；在第一象限半径为R的圆形区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ。磁场Ⅰ的圆边界与x轴、y轴相切，与y轴相切于Q点，在区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ。在x轴上坐标为的P点，沿y轴正方向射出质量为m、电荷量为q、速度为的带正电粒子，粒子经电场偏转后从Q点进入磁场Ⅰ，经磁场Ⅰ偏转后，垂直x轴进入磁场Ⅱ，再经磁场Ⅱ、匀强电场偏转后恰好再次从Q点进入磁场Ⅰ，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子第一次在磁场Ⅰ中运动的时间； （3）磁场Ⅱ的磁感应强度大小。 18. 如图所示，一足够长的木板A静置于水平地面上，滑块B静止在距木板A左端处。某时刻滑块C从木板A左端以初速度滑上木板A，已知滑块C的质量为，滑块B及木板A的质量均为，木板A与地面间的动摩擦因数，滑块B、C与木板间的动摩擦因数均为，滑块B、C均可视为质点，重力加速度g取，滑块C与B间的碰撞为弹性正碰。求： （1）经多长时间滑块C与B发生碰撞； （2）滑块C与B碰撞后瞬间滑块C速度大小； （3）碰撞后C又相对木板滑动的距离； （4）碰撞后经多长时间滑块B不再相对木板滑动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年（下）高三年级开学质量检测 物理 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置． 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．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，只有一项是符合题目要求的． 1. 氘被称为“未来的天然燃料”，应用聚变反应可获取。关于该聚变反应，下列说法正确的是（ ） A. X是正电子 B. 中子和X的距离达到就能发生核聚变 C. 氘核的比结合能为1.095MeV D. 中子和X的总质量等于生成的氘核的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为1，是质子，选项A错误； B．发生核聚变要达到的距离范围为，选项B错误； C．氘核的比结合能为 选项C正确； D．因反应放出核能有质量亏损，则中子和X的总质量大于生成的氘核的质量，选项D错误。 故选C。 2. 一束复色光通过玻璃三棱镜后分成如图1所示a、b、c三束，现用a、b、c三束光分别去照射图2所示的阴极K发生光电效应，得到图3所示遏止电压Uc与频率v的关系图像。下列说法正确的是（ ） A. a、b、c光的波长大小关系为 B. a、b、c光子动量大小关系为 C. a、b、c光的频率大小关系为 D. 若三种光子均可使之发生光电效应，则a光对应的遏止电压最大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．a、b、c光中因c光的偏折程度最大，可知c光折射率最大，频率最大，波长最短，即三种光的频率大小关系为 波长大小关系为 选项AC错误； B．根据可知a、b、c光子的动量大小关系为 选项B正确； D．若三种光子均可使之发生光电效应，根据 则c光对应的遏止电压最大，选项D错误。 故选B。 3. 如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值恒定的电源，副线圈接入滑动变阻器R、定值电阻和阻值不变的灯泡L、开关S。和为理想交流电流表，闭合开关S，灯泡L正常发光。现将变阻器滑片从a端滑动到b端，此过程中（ ） A. 示数增大 B. 示数减小 C. L变亮 D. 原线圈输入功率先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】BC．根据变压器电压比等于匝数比可得 可知副线圈输出电压保持不变，则灯泡L两端电压不变，通过灯泡L的电流不变，灯泡L亮度不变，示数不变，故BC错误； AD．变阻器滑片在a端时，滑动变阻器并联后的阻值为0，在b端时，滑动变阻器并联的阻值也为0，所以将变阻器滑片从a端滑动到b端，滑动变阻器并联的阻值先增大后减小，则副线圈总电阻先增大后减小，根据欧姆定律可知副线圈电流先减小后增大，根据变压器电流比等于匝数比的反比可得，可知原线圈电流先减小后增大，即示数先减小后增大；根据，可知原线圈输入功率先减小后增大，故A错误，D正确。 故选D 4. 质量为m的汽车在平直公路上以恒定加速度由静止启动，经过时间达到额定功率，这个过程汽车的位移为，汽车达到额定功率时关闭发动机，汽车又行驶了后停止，整个过程的位移一时间图像如图所示。已知汽车行驶时所受阻力恒定，则（ ） A. 图中 B. 汽车牵引力为 C. 牵引力的大小为摩擦力的2倍 D. 汽车行驶过程中所受阻力为 【答案】D 【解析】 【详解】D．对于关闭发动机前的过程应用动能定理 全过程应用动能定理 又因为 联立可得，D正确； B．由牛顿第二定律 又因为 联立可得，B错误； C．由上述分析可知牵引力的大小为摩擦力的3倍，C错误； A．全过程应用动量定理 解得，A错误。 故选D。 5. 一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，时刻的波形图如图所示。该时刻平衡位置在处的质点的位移为，且沿y轴负方向运动。则（ ） A. 波沿x轴负方向传播 B. 该波的波长为2.5m C. 该波的波速为1.5m/s D. a的坐标为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据“上下坡法”，可知波沿x轴正方向传播，故A错误； BC．设波的表达式为 由图可知A=2cm，波图像过点（0，）和（1，0），代入表达式有 即 可得 故B错误；C正确； D．由图可知，x=a时，y=2cm，则 解得 故D错误。 故选C。 6. 如图所示为一玻璃球的截面图，球的半径R=5cm，在球心处装有一长度为5cm的线光源AB，光源中心与球心重合，为使光源各个部位发出的光在不经过二次反射的情况下都能射出球面，则所选玻璃的折射率最大值为（　　） A. 2 B. 3 C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设光由任意一点P发出，射到圆周上的任意一点Q，如图所示 根据正弦定理可得 则 由此可知，当OP和β达到最大时，α最大，即， 则 则 即玻璃的折射率最大值为2。 故选A。 7. 木耙，也叫钉齿耙，有近2000年的历史。木耙上面均匀地铆着铁齿，前面有两个铁环，用来连接固定牲口的套绳。工作时，让铁齿向下，通过牲口拉动木耙进行耙地，从而破碎表面的土块，平整地面。如图1所示，为了更好地破碎表面的土块，人站在木耙上，增加耙地的深度。已知耙与人的总质量为m，两根套绳等长且平行，与水平面的夹角均为，如图2所示。若木耙受到的阻力是其对地面压力的倍，耙地的过程可视为匀速直线运动、重力加速度为g，忽略套绳质量，改变夹角，则当绳子拉力最小时，下列说法正确的是（ ） A. 的大小为30° B. 单根绳子拉力F的大小为 C. 耙对地的压力大小为 D. 地对耙的阻力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】依题意，木耙做匀速直线运动，受力平衡，可得， 联立，解得 当绳子拉力最小时，有 解得，，， 故ABD错误；C正确。 故选C。 8. 卫星发射时一般先将卫星发射到近地轨道（轨道半径可近似认为等于地球半径），在合适的位置经过加速进入转移轨道、再在合适位置经过加速进入目标轨道。如图所示，某次将质量为m的航天器发射到近地轨道，在A点经过加速进入转移轨道，在转移轨道上运行时距地面的最大高度为h。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，取无限远处为零势能点，航天器距离地心距离r时具有的引力势能可表示为，则航天器从近地轨道加速进入目标轨道的过程中所做的功至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】航天器在近地轨道时，万有引力提供向心力，则有 在地面附近，万有引力与重力相等，则有 航天器在近地轨道的机械能 同理，设航天器在目标轨道的速度为，则根据牛顿第二定律可得 此时航天器的机械能 根据功能关系可知，航天器从近地轨道加速进入目标轨道的过程中所做的功等于目标轨道的能量与近地轨道的能量差，即 故选B。 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. 如图所示，为等量异种电荷连线的中垂线，在该平面内abcd为关于对称的正方形，e、f为ab边、cd边与中垂线的交点。已知a、f两点间的电势差，元电荷为e。下列说法正确的是（ ） A. a、b两点间的电势差 B. a点电势高于d点电势 C. 将一电子从无穷远处移到a点，电势能减少 D. a、b两点的电场强度相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据等量异种电荷电场分布特点可知为等势线，故有 由于abcd是关于对称的四边形，a、b关于e对称，根据电场的对称性可知 所以 又因为 所以 A正确； B．等量异种电荷的电场中，电场线由正电荷指向负电荷，离电荷越远电场线分布等势线分布越稀疏，由a点距离正电荷比d点更远，因此a点电势低于d点电势，B错误； C．根据电场力做功特点可知，一电子从无穷远处移到a点，电场力做的功 由于电场力对电子做正功，电势能变化了 即电势能减少了，C正确； D．根据异种电荷电场分布特点及电场的叠加原理可知，a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故a、b两点的电场强度不同，D错误。 故选AC。 10. 如图1所示，匝数为1000匝的线圈与定值电阻R构成闭合回路，线圈静置于均匀磁场区域，磁场方向与线圈平面垂直，已知线圈面积为，电阻为2Ω，定值电阻R阻值为2Ω。磁场随时间增强，时，磁场磁感应强度大小为0.05T，变化的磁场对MN右侧电路的影响忽略不计，a、b两点之间电势差随时间的变化图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 时，磁感应强度随时间的变化率为0.15T/s C. 时，磁感应强度的大小为 D. 时，穿过线圈的磁通量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图2可知，a点电势高于b点电势，所以感应电流是从a点流向b点，可知线圈电流为顺时针，根据安培定则可判断出感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向里，根据楞次定律可判断原磁场方向垂直纸面向外，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律 闭合回路中电流为 a、b两点电势差为 联立解得 已知1000匝，，，，时，，代入解得 故B正确； CD．由图2可知时，，由，若磁场均匀增强，则根据 时，磁感应强度的大小为 因感应电动势逐渐增加，磁感应强的变化率逐渐增加，则无法求解0.05s时刻的磁感应强度和穿过线圈的磁通量大小，故CD错误； 故选B。 11. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①②到达状态c，其图像如图所示，虚曲线ac为等温线。则（ ） A. 在状态b，气体体积为 B. 过程①中，气体对外做功，内能减小 C. 过程②中，气体对外放热 D. 经历过程①②到达状态c，气体吸收的热量为120J 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．a到c为等温变化，根据玻意耳定律可得 解得 b到c为等容变化，故 A正确； B．a到b是等压变化，气体体积增大，对外做功，温度升高，由于理想气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增大，B错误； C．b到c气体体积不变（等容变化），压强减小，气体的温度降低，气体放出热量，C正确； D．根据图像中，图像与坐标轴围成的面积为气体所做的功，则有 a经b到c状态的整个过程为等温变化，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知 解得 即气体吸收的热量为120J，D正确。 故选ACD。 12. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定于墙上，另一端连接一物体甲。现用物体乙缓慢推物体甲使弹簧压缩，已知甲、乙的质量均为m，甲下表面光滑，乙与地面间的动摩擦因数为，释放甲、乙，两者向右运动一段时间后分离，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙间最大弹力为 B. 甲运动到速度最大时弹簧压缩量为 C. 甲与乙分离时弹簧的弹性势能为0 D. 从释放到甲、乙分离，甲、乙及弹簧系统的机械能减少 【答案】BD 【解析】 【详解】A．刚释放时甲乙间弹力最大，则对整体 对乙 解得甲、乙间的最大弹力为 选项A错误； B．甲运动到速度最大时，加速度为零，则 解得弹簧压缩量为 选项B正确； CD．甲与乙分离时两者的加速度相等，对乙 对甲 因加速度方向向左，则此时弹簧的处于伸长状态，弹力不为零，弹性势能不为0，从释放到甲、乙分离，甲、乙及弹簧系统的机械能减少 选项C错误，D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学应用双缝干涉实验测量某种单色光的波长，装置如图1所示。回答下列问题： （1）透镜的作用是使射向单缝的光______（填“更发散”或“更集中”）。 （2）实验中没有必要测出的物理量是______（填选项序号）。 A. 双缝到毛玻璃的距离 B. 单缝到双缝的距离 C. 目镜到毛玻璃的距离 D. 双缝间的距离 （3）保持双缝间的距离不变，分别用图2所示的巴耳末系中在可见光区的四条谱线中的、实验，四条谱线的波长满足（，其中对应），形成的干涉图样中，相邻两条亮纹间的距离较小的谱线是______（填“”或“”）。 【答案】（1）更集中 （2）BC （3） 【解析】 【小问1详解】 透镜的作用是使射向单缝的光更集中。 【小问2详解】 根据计算波长的公式 可知，需要测量双缝到屏的距离、双缝间的距离、以及相邻两条亮条纹间的距离，而单缝到双缝的距离和目镜到毛玻璃的距离都不需要测量。 故选BC。 小问3详解】 根据，可得 由此可知，波长越短，相邻两条亮条纹间距越小，由于的波长小于的波长，故相邻两条亮纹间的距离较小的谱线是。 14. 某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下： A．被测干电池（电动势E不超过1.5V，干电池内电阻r不大于2.5Ω） B．定值电阻（阻值为30Ω） C．电压表V（量程1V，内电阻为870Ω） D．电阻箱R（0~999.9Ω） E．电键S、导线若干 实验电路如图1所示 （1）定值电阻与电压表V并联后的总阻值______Ω，根据闭合电路欧姆定律，实验过程中，电压表读数U与阻箱电阻R的关系为______（用E、R、r和表示）。 （2）闭合开关S后，多次调整电阻箱R的值，记录对应的电压表读数U，然后利用图像法处理数据：以R为横坐标、以为纵坐标，在坐标系中描点连线，如图2所示，该图线的斜率，纵轴截距，则被测电池电动势______V（保留3位有效数字），被测电池内阻______Ω（保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 29 ②. （2） ①. 1.38 ②. 2.0 【解析】 【小问1详解】 [1]定值电阻与电压表V并联后的总阻值 [2]由闭合电路欧姆定律可得 又有 联立解得 【小问2详解】 [1]斜率为，解得 [2]由上述分析可知截距为，解得 15. 如图所示，公园内的喷灌机给草坪浇水，水龙头可绕竖直轴缓慢旋转，当水龙头与水平方向夹角为37°时，水的落点在水平地面上形成一个半径为的圆。已知出水口到地面的高度，出水口的截面积，水柱在空中不散开，空气阻力和出水口到转轴的距离均忽略不计，重力加速度g取，，。求： （1）水喷出时的初速度大小； （2）空中处于上升阶段的水的体积（保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设水的初速度为，竖直方向：初速度为，则有 做竖直上抛运动 水平方向匀速运动，则有 解得 【小问2详解】 水上升到最高点的时间为，则有 处于上升阶段水的体积为V，则 解得 16. 如图所示，两光滑平行轨道均由半径的四分之一圆弧形轨道和水平轨道组成，轨道间距。一质量、电阻的导体棒b垂直于水平导轨静止放置，右侧与b平行的虚线EF、GH间有竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，虚线EF、GH间距。质量、电阻的导体棒a从圆弧轨道顶端由静止滑下，与b发生弹性碰撞后锁定a，碰后b滑至GH时速度恰好为零。导体棒a、b长也均为，运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计，重力加速度。求： （1）碰后瞬间b的速度大小v； （2）磁感应强度B的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设导体棒a与b发生弹性碰撞前的速度为，碰撞后a、b速度分别为和v，a滑下，机械能守恒，有 取水平向右为正方向，对a、b系统动量守恒有 机械能守恒有 联立解得 【小问2详解】 碰后b恰好运动至GH，速度为零，设此过程b运动时间为t，回路中平均电流为I，向右为正，对b依据动量定理有 通过回路的电荷量 又 联立解得 17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内，有沿x轴正方向的匀强电场；在第一象限半径为R的圆形区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ。磁场Ⅰ的圆边界与x轴、y轴相切，与y轴相切于Q点，在区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ。在x轴上坐标为的P点，沿y轴正方向射出质量为m、电荷量为q、速度为的带正电粒子，粒子经电场偏转后从Q点进入磁场Ⅰ，经磁场Ⅰ偏转后，垂直x轴进入磁场Ⅱ，再经磁场Ⅱ、匀强电场偏转后恰好再次从Q点进入磁场Ⅰ，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子第一次在磁场Ⅰ中运动的时间； （3）磁场Ⅱ的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子第一次在电场中做类平抛运动，则， 根据牛顿第二定律，解得 【小问2详解】 设粒子第一次进磁场Ⅰ时的速度大小为v，根据动能定理，解得 设粒子进磁场Ⅰ时速度与y轴正向的夹角为，则，解得 粒子第一次在磁场Ⅰ中运动的轨迹如图所示，设出射点为A，做圆周运动的圆心为，根据几何关系可知，四边形为菱形，因此粒子第一次在磁场Ⅰ做圆周运动的半径 轨迹所对的圆心角 运动轨迹的弧长 则粒子第一次在磁场Ⅰ中运动的时间 【小问3详解】 A点离y轴的距离 粒子第一次经磁场Ⅱ偏转后，垂直x轴第二次进入电场，做类平抛运动刚好到达Q点，设沿x轴方向位移为，则，，解得 因此粒子第一次在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径 根据牛顿第二定律，解得 18. 如图所示，一足够长的木板A静置于水平地面上，滑块B静止在距木板A左端处。某时刻滑块C从木板A左端以初速度滑上木板A，已知滑块C的质量为，滑块B及木板A的质量均为，木板A与地面间的动摩擦因数，滑块B、C与木板间的动摩擦因数均为，滑块B、C均可视为质点，重力加速度g取，滑块C与B间的碰撞为弹性正碰。求： （1）经多长时间滑块C与B发生碰撞； （2）滑块C与B碰撞后瞬间滑块C的速度大小； （3）碰撞后C又相对木板滑动的距离； （4）碰撞后经多长时间滑块B不再相对木板滑动。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 令C减速的加速度为，因为木板A与地面间的动摩擦因数小于滑块B与木板间的动摩擦因数，所以A、B加速的加速度=，对C根据牛顿第二定律，有 解得 对AB整体，有 解得 C减速，AB加速，设经时间，C追上B发生碰撞，根据位移时间关系式及位移间的关系，有 代入数据解得 【小问2详解】 碰撞前滑块C的速度为 解得 碰撞前滑块B的速度为 解得 C与B碰撞过程动量守恒，碰后速度分别为和，根据动量守恒，有 碰撞过程机械能守恒 解得， 【小问3详解】 碰后滑块B、C一起减速，A加速，经时间滑块C减速到与木板A的速度相同，滑块B、C减速的加速度均为，木板加速的加速度为，由牛顿第二定律 解得 碰撞时板A的速度 速度相等有 解得 此时间内C、A前进的位移分别为和，根据位移时间关系，有， 代入数据解得C相对A滑动的距离为 【小问4详解】 AC共速时的速度为，B的速度为，根据速度时间关系，有， 之后A、C一起加速，B减速，再经时间，B不再相对木板滑动。B减速的加速度不变仍为 AC加速的加速度为，根据牛顿第二定律 解得 速度相等时，有 解得 碰撞后滑块B不再相对木板滑动经历的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $